年产8 万吨甲醇装置的Aspen Plus 模拟及工艺设计
毕业设计（论文）内容： 1、工艺流程设计 2、物能衡算 3、设备计算4、物料流程图毕业设计（论文）专题部分：甲醇合成反应器预精馏塔指导教师：教研室主任：院长：签字签字签字年年年月月月日日日 i
内容摘要本文是对年产 8 万吨甲醇装置的 Aspen 模拟及工艺设计。本设计依据锦西天燃气有限责任公司甲醇生产工段的工艺过程，在实际生产理论的基础上，制定合理可行的设计方案。本文主要阐述了甲醇在国民经济中的地位和作用、工业生产方法、生产原理、工艺流程。采用 Aspen 对主要设备如：混合器、反应器、闪蒸塔、换热器、精馏塔等进行物料衡算，对甲醇反应器，进料-产品第一换热器，冷却器等六个设备进行热量衡算，并对甲醇反应器和换热器进行设备计算。并使用CAD 绘制相应的工艺流程图。最后对此工艺过程的安全及环保问题做了简要说明。
关键词：甲醇；Aspen 模拟；工艺设计；反应器；精馏塔； ii Abstract In this paper, This is an update to 80,000 t/Aspen simulation of methanol plant and process design. This design was based on Jinxi natural gas Corporation Limited section petrochemical ethylene plant of methanol production process, in theory on the basis of actual production, develop reasonable feasible design. This article mainly on the status and role of methanol in the national
economy, industrial production method, principle, technological process of production. Aspen on major equipment such as: flashing Tower, mixers, reactors, heat exchangers, distillation, such as material balance, on methanol reactor, feed-product of the first heat exchanger, cooler heat six devices such as accountancy, and device evaluation methanol reactor and heat exchangers. And using CAD drawing the flow chart.In the last, make a short illumination for the problem of security and environmentalist. Keywords: Methanol; Aspen simulation; design; reactor;rectify; iii 目录内容摘要 .......................................................... ............................................................. . (i)
Abstract .................................................... ............................................................. ............ ii 目录 .......................................................... ............................................................. .......... iii 1 文献综述 .......................................................... ................................................... 1 1.1 甲醇在国民经济中的地位和作用 ..........................................................
...... 1 1.2 甲醇在国内外的发展动向 .......................................................... ................. 1 1.2.1 生产技术 .......................................................... ..................................... 1 1.2.2 技术发展动向 .......................................................... .............................. 1 1.3 甲醇的市场需求状况 .......................................................... ......................... 2 2 工艺概述 .......................................................... ................................................... 3 2.1 甲醇的性质 .......................................................... ........................................ 3 2.1.1 甲醇的物理性质 .......................................................... .......................... 3 2.1.2 甲醇的化学性质 .......................................................... .......................... 3 2.2 生产方法的评述及选择 .......................................................... ..................... 3 2.2.1 高压法 .......................................................... ......................................... 3 2.2.2 低压法 ..........................................................
......................................... 4 2.2.3 中压法 .......................................................... ......................................... 4 2.3 合成甲醇催化剂的种类及性能 .......................................................... ......... 4 2.3.1 几种国外催化剂种类及性能 .......................................................... ....... 4 2.3.2 几种国内催化剂的性状 .......................................................... .............. 5 2.4 甲醇的生产原理........................................................... ................................ 6 2.4.1 合成反应原理 .......................................................... .............................. 6 2.4.2 精馏工艺原理 .......................................................... ............................. 7 2.5 工艺流程描述 .......................................................... .................................... 7 3 物能衡算 .......................................................... ................................................... 8 3.1 物性数
据 .......................................................... ............................................ 8 3.2 设计依
据 .......................................................... ............................................ 8 3.3 Aspen 模拟循环系统的物料衡算 .......................................................... .......... 8 3.3.1 进料组分的摩尔百分数 .......................................................... .............. 8 3.3.2 Aspen 模拟工艺流程图的设备一览表 .................................................. 9 表3.3 合成甲醇装置的Aspen 的模拟设备统计表 ....................................... 9 3.3.3 Aspen 模拟工艺流程的数据衡算表 . (11)
4 设备计算 .......................................................... ................................................. 20 4.1 反应器
R301 ........................................................ ....................................... 20 4.1.1 反应器设计依据 .......................................................... ........................ 20 4.1.2 反应器的计算依据 .......................................................... .................... 20 4.1.3 反应器R301 ........................................................
................................ 22 4.1.4 反应器的设计Aspen 模拟流程图 . (22)
4.1.5 反应器的设计和灵敏度分析 .......................................................... ..... 23 4.2 换热器的设计 .......................................................... .................................. 28 iv 4.2.1 换热器设计概述 .......................................................... ........................ 28 4.2.2 管壳式换热器的简介 .......................................................... ................ 29 4.2.3 换热器E302 ........................................................ .................................. 30 4.3 精馏塔塔T401 ........................................................ ................................... 34 4.3.1 精馏塔的设计依据 .......................................................... .................... 34 4.3.2 精馏塔的设计的Aspen 的模拟流程图 ............................................... 35 4.3.3 精馏塔T401 的设计和灵敏度的分析 ................................................. 35 4.3.4 精馏塔设计...........................................................
............................... 39 5 设计结论 .......................................................... ................................................. 48 5.1 设计结
论 .......................................................... .......................................... 48 5.2 安全问题的设计........................................................... .............................. 48 5.3 三废处理 .......................................................... .......................................... 48 5.4 厂址的选择 .......................................................... ...................................... 49 致谢 .......................................................... ............................................................. ......... 51 参考文献 .......................................................... ..............................................................
52 附录 .......................................................... ............................................................. ......... 53 沈阳化工大学学士学位论文 1 文献综述 1 1 文献综述1.1 甲醇在国民经济中的地位和作用甲醇，又名：木精、木酒精；英文名：Methanol；分子式 CH 3 OH；分子量:32; 是一种无色、易燃、
易挥发的有度液体，常温下对金属无腐蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。甲醇是多种有机产品的基本原料和重要溶剂，是基础的有机化工原料和优质燃料。广泛应用有机合成、燃料、医药、涂料和国防等工业。甲醇可用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、硫酸二甲酯等多种有机产品。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。甲醇和氨反应可以制造一甲胺。在国民经济发展中具有重要的地位和作用。 1.2 甲醇在国内外的发展动向 1.2.1 生产技术 1661 年，德国的Robert Boyle 发现焦木酸中含有一种“中性物质”，称其为木精“Wood Alcohol”。1734 年，Damds 和P' eligt 从焦木酸中分离出甲醇，并测定了甲醇的相对分子质量。1857 年，Berthelot 用氯甲烷在碱性溶液中水解首次通过化学方法合成了甲醇。甲醇的大规模工业化生产是从 20 世纪 20 年代高压法合成甲醇的工业实现开始的。1913 年，德国BASF 公司在其高压合成氨的实验装置上进行了CO 和H2 合成含氧化合物的研究，并于1923 年在德国Leuna 建成了世界上第一座年产3000 t 合成甲醇的生产装置，并成功投产。1927 年，美国Commerical Solvent 公司建成了世界第一座利用CO2 和H2 合成甲醇的工业装置，并投入工业生产。 1.2.2 技术发展动向高压法合成甲醇工业投资大，生产成本高。为此世界各国都在探求能够降低合成压力的工业生产方法。英国ICI 公司和德国Lurgi 公司分别成功的研制出中低压甲醇合成催化剂，降低了反应压力，促进了甲醇生产的高速发展。1966 年，ICI 公司使用 Cu-Zn-Al 氧化物催化剂，成功实现了操作压力为5 MPa 的CO 和H2 合成甲醇的生产沈阳化工大学学士学位论文 1 文献综述2 工艺，该过程称为ICI 低压法。1972 年，ICI 公又成功实现了10 MPa
的中压甲醇合成工艺。1970 年，德国Lirgi 公司采用Cu-Zn-Mn 或Cu-Zn-Mn-V，Cu-Zn-Al-V 氧化物铜基催化剂，成功地建成了年产4000 t 甲醇的低压生产装置，该法称为Lurgi 低压法。与此同时，世界其他化学公司也竞相开发自己的中低压甲醇合成工艺，建立甲醇合成置，但ICI 和Lurgi 中低压法合成工艺是普遍采用的合成技术。甲醇的制备是一个多相反应过程，还发生生成烃、高碳醇、醚、醛、酯及单质碳等一系列副反应。我国甲醇生产主要是以煤炭为原料，生产的主要方法是合成法。较早的甲醇合成采用高压合成工艺，由于操作压力高、动力消耗大、设备复杂、产品质量差等缺点，现已逐步被淘汰。目前大都采用（中）低压工艺来合成甲醇。 1.3 甲醇的市场需求状况我国甲醇生产已有40 年的历史，目前已形成390 万t/a 的生产能力，生产企业有 200 多家。2002 年我国甲醇产量达到210.95 万t，表观消费量为390.0 万t,自给率为 54%。但由于单套装置能力较小、经济技术水平落后，使得产品成本高，企业效益差。万吨级以上的厂家只有几十家，十万吨级以上规模的就更少。随着国内甲醇消费市场走强，生产能力、产量、表观消费量大幅增加，进口量也逐年提高，各企业看好甲醇市场，纷纷准备新建或扩建甲醇项目。其中较大的有海南 60 万t/a、四川（泸天化）40 万t/a、山东30 万t/a、山西（长治）20 万t/a、陕西（韩城）20 万 t/a，内蒙（苏格里）18 万 t/a 等，若这些装置全部按计划投产，届时我国甲醇生产能力将达到 500 万 t/a，由于中小装置及能耗高、效益差的装置不断关闭，预计实际有效产能约为 400 万 t/a。现已有多家以煤或天然气为原料的甲醇项目在筹建之中。沈阳化工大学学士学位论文 2 工艺概述 3 2 工艺概述 2.1 甲醇的性质 2.1.1
甲醇的物理性质甲醇，又名：木精、木酒精；英文名：Methanol；分子式CH3OH；分子量:32，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，燃烧热725.76KJ/mol，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸汽压 13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸极限6～36.5 %（体积比），能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，但是不与石油醚混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。挥发途中也会使物体油漆表面遭腐蚀。 2.1.2 甲醇的化学性质甲醇含有一个甲基与一个羟基，是最简单的饱和脂肪醇，具有脂肪醇的化学性质，即可进行氧化、酯化、羰基化、胺化、脱水等反应。甲醇可以与一系列物质反应，所以甲醇在工业上有着十分广泛的应用。甲醇裂解产生CO 和H2，是制备CO 和H2 的重要化学方法。甲醇在电解银催化剂上可被空气氧化成甲醛，是重要的工业制备甲醛的方法。甲醇可与多无机酸和有机酸发生脂化反应。甲醇和光气发生羰基化反应生成氯甲酸甲酯。在压力5～20 MPa，温度370～420 ℃下，以活性氧化铝或分子筛作催化剂，甲醇和胺发生反应生成一甲胺、二甲胺和三甲胺的混合物，经精馏分离可得一甲胺、二甲胺和三甲胺产品。甲醇在高温和酸性催化剂如 ZSM-5，γ -Al2O3 作用下分子间脱水生成二甲醚等。 2.2 生产方法的评述及选择用天然气制甲醇高压法、中压法、低压法三种方法。 2.2.1 高压法高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在 300—400℃,30MPa 高温高压下合成甲醇的过程。自从 1923 年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有 50 年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成沈阳化工大学学士学位论文 2 工艺概述 4 塔内移热的方法有冷
管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了 25-27MPa 压力下在铜基催化剂上合成甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4％左右,反应温度230-290℃φ 5.4?0?6 3.6mm圆柱形颗粒，堆密度为1.3～1.3kg/L；操作温度210～270℃，操作压力可低于 6.2Mpa。由于该催化剂毒物敏感，因此要求合成气中不含硫化物（小于0.06ml/mm3）, 沈阳化工大学学士学位论文 2 工艺概述 5 氯化物，重金属（铁锈），碱金属及砷。催化剂的空时甲醇产率为 0.3～0.4t/(m3h), 寿命在两年以上，一般可达到4 年。 2．Tops φ eMK-101 型甲醇合成催化剂该催化剂具有高活性，高选择性，高稳定性的特点，进口温度为220℃，经两年操作，活性保持稳定。引起催化剂选择性恶化的条件为高温，高压，高 CO/H2 比，高CO/CO2 比，低空速。该催化剂具有活性高，选择性高（副产物低），强度高，允许合成器组成范围宽，稳定性好，活性下降缓慢，低温活性好，达到同样空时产量的操作温度比一般催化剂低等特点。要求操作压力为5～150Mpa，温度200～300℃。 3．德国南方化学集团G79-7GL 甲醇合成催化剂该催化剂是与齐鲁公司大型甲醇装置配套的甲醇合成催化剂，催化剂特点：活性高，在230℃条件时具有高活性，时空收率大于2.3Nm3/(m3h)；使用寿命长（4 年以上）；副反应小，粗甲醇中杂质少；抗侧压强度高，不易粉碎；还原后收缩率低小于 3%；抗毒能力强。催化剂效果：单程转化率高；循环比小（小于2）；出口甲醇浓度高，12%～14%（V）；甲醇产率高；碳转化率高（大于99%）；能源与原料消耗低；催化剂用量少，为传统的50%。 2.3.2 几种国内催化剂的性状 1．C207
型铜基催化剂该催化剂主要用于10～13Mpa 下的联醇生产，也可以用于25～30Mpa 下的甲醇合成。该催化剂为铜、锌、铝的氧化物，易吸潮及吸收空气中的硫化物，应密封贮存。其使用温度范围235～315℃，最佳使用温度范围为240～270℃。 2．C301 型铜基催化剂该催化剂外观为黑色光泽圆柱体，粒径为φ 5mm?0?65mm，颗粒密度 3.63g/ml,使用温度范围为230～285℃。表2.1 C301 催化剂参数性能表温度/℃压力 /Mpa 型状规格－直径/m 规格－高/m 颗粒当量直径/m 颗粒密度/kg/m 3 孔隙率堆积密度/kg/m 3 空速/h 230-285 5 圆柱体 0.005 0.005 0.003062 3630 0.5 1650 10000 3．C303 型铜基催化剂沈阳化工大学学士学位论文 2 工艺概述 6 该催化剂是Cu-Zn-Cr 型低温甲醇催化剂。外观为棕黑色圆柱状φ 4.5mm?0?64.5mm 颗粒，颗粒密度为2.0-2.2kg/L。本设计采用国产C301 型铜基催化剂。
2.4 甲醇的生产原理 2.4.1 合成反应原理甲醇合成是在 5.0MPa 压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为： 2 4 2 2 2 4 2 2 2 6 2 2 4 2 2 2 3 4 2 2 O H C H CO O H O CH H CO O H O H C H CO O CH H CO
以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选
择性，而且在不太高的压力及温度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。铜基催化剂一般可在 210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在 230-260℃之间。在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是 5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳较高的情况，压
力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大，由前述反应式可见，要降低能耗，应采用适量的二氧化碳浓度的合成气，若合成气中二氧化碳含量过高，会加重精馏工序的负担并增加了能耗，但二氧化碳含量太低，会导致催化剂活性和转化率过低。理论的合成新鲜气成份，应满足以下比值：氢碳比f=（H2-CO2）/（CO+CO2） =2.05，实际操作中氢碳比应适当增大,大约在2.05～2.15 之间。空速一般控制在8000～ 10000h-1 左右。甲醇合成是强烈的放热反应，必须在反应过程中不断的将热量移走，反应才能正常进行，管壳式反应器利用管子与壳体间副产中压蒸汽来移走热量，这样，合成反应适宜的温度条件维持就几乎全依赖于副产品中压蒸汽压力操作的正常与稳定。精甲醇的精馏过程是利用粗甲醇中各组分的挥发度不同，而且不形成共沸物。利用多次部分汽化和部分冷凝的方法，以达到完全分离各组分的目的。沈阳化工大学学士学位论文 2 工艺概述 7 2.4.2 精馏工艺原理从合成工段出来的粗甲醇物料,经过初步的分离,进入精馏工段。本设计选用的是双塔精馏工艺。在双塔流程中,物料先以饱和液体的状态进入第一个塔,一般称为预精馏塔，塔顶分离出的主要成分为甲酸甲酯、CO、CO 2 等的轻组分,塔底组成一般为甲醇和水的混合物。随后,物料再经过第二塔,称为主精馏塔，分离产品和工艺废液。预精馏塔的主要任务是分离从上一工段未分离完全的轻组分,降低主精馏塔的分离负荷。而主精馏塔的主要的任务就是分离甲醇和水,回收物料中的重醇(主要是乙醇)。产品甲醇的纯度在99%以上。 2.5 工艺流程描述由外界来的 2.7MPa 天然气混合物首先从 1 进入天然气压缩机C201A，在加压到 3.5Mpa,然后与循环气26 混合进入M201 混合器，再
一次进入天然气压缩机C201B，加压至 5.4MPa，然后经过 E301A 的加热，使原料气的温度升高到 200℃,压力为 5.35Mpa，后进入R301 反应器反应，这时由于选的催化剂是C301,而其的温度范围为 230℃到285℃,故这时的反应器的温度设置为230℃,出来的混合气体经过E301B 冷凝器使其温度降为102℃,压力为5.15Mpa，为了在闪蒸塔里能够更好的闪蒸，在这之前在加入冷凝器 E302 使温度降为 40℃,压力5.1Mpa，冷凝后的混合气体经过闪蒸塔 V301,在压力为5Mpa 下闪蒸，这时会有一部分混合物循环，循环气经过物料10 在分离器 M202 中分离，这时分离器的回流比为 0.6165，而大部分混合物料经过物料 11 送入后续精馏部分，在进入之前，混合气体经过换热器E401 的换热，使温度为60℃, 压力为 0.17Mpa，这时的混合气体就开始进入精馏部分，于是混合气体通过精馏塔 T401 这时的重组分主要是甲醇而轻组分主要是甲酸甲酯，故经过T401 主要是分离出甲酸甲酯，这时可以塔顶的压力为0.16Mpa，塔釜的压力为0.18Mpa，精馏后的混合物，轻组分则通过物料 15 而进行处理，分离的重组分则经过混合物料 16 由泵P401 打入下一个精馏塔T402,进一步的精馏，这时的轻组分为甲醇，重组分则是水，故可以得到精制的甲醇。沈阳化工大学学士学位论文 3 物能横算 8 3 物能衡算 3.1 物性数据表 3.1 物性数据表序号组分分子式分子量常压沸点℃ 1 氮气 N 2 28.0134 -195.8 2 氩气Ar 39.9480 -185.87 3 氧气 O 2 31.9988 -182.98 4 甲烷 CH 4 16.0423 -162.15 5 乙烯 C 2 H 4 28.0530 -103.71 6 乙烷 C 2 H 6 30.0688 -88.6 7 二氧碳 CO 2 44.0095 -78.45 8 环氧烷 C 2 H 4 O 44.0524 10.4 9 乙醛 CH 3 CHO 44.0524 20.4 10 水 H 2 O 18.0152 100 11 乙二醇 C
2 H 6 O 2 62.0676 197.
3 3.2 设计依据 1．设计任务：年产8 万吨甲醇装置的Aspen 模拟及工艺设计； 2．年工作时间：300 天； 3．CO 单程转化率：34.8% CO 2 单程转化率：12.09%。 3.3 Aspen 模拟循环系统的物料衡算 3.3.1 进料组分的摩尔百分数表 3.2 原料气的摩尔组成组分 CO CO2 H2 CH
4 N2 Ar H2O CH4O C2H4O2 C2H6O 摩尔百分数0.1659 0.0924 0.6923 0.0396 0.0063 0.0002 0.0033 沈阳化工大学学士学位论文 3 物能横算 9 3.3.2 Aspen 模拟工艺流程图的设备一览表表 3.3 合成甲醇装置的Aspen 的模拟设备统计表序号设备代号设备参数 1 C201A 压缩机型号：等熵压力：3.5MPa 2 C201B 压缩机型号：等熵压力：5.4MPa 3 E301A 换热器温度：200℃压力：5.35MPa 4 E301B 换热器温度：102℃压力：5.15MPa
5 R301 反应器温度：230℃压力：5.15MPa
6 E302 换热器温度：40℃压力：5.1MPa
7 V301 闪蒸塔压力：5MPa
8 V302 闪蒸塔温度：40℃压力：0.5MPa
9 B1 混合器温度：0℃压力：0MPa 10 B2 分离器回流比：0.08 11 E401 换热器温度：60℃压力：0.17MPa 12 T401 精馏塔 m R R ：1.8 轻关键组分：甲酸甲脂：0.99999 重关键组分：甲醇：0.000526 压力：塔顶：0.16Mpa 塔釜：0.18Mpa 分离方式：部分 13 T402 精馏塔 m R R ：1.8 轻关键组分：甲醇：0.99999 重关键组分：水：0.0005 压力：塔顶：0.16Mpa 塔釜：0.2Mpa 分离方式：部分 14 P404 泵压力：0.27Mpa 沈阳化工大学学士学位论文 3 物能横算 10 C210A 1 2 C210B 3 M201 4 R301 5 7 E302 8 9 11 V302 E401 V301 10 13 14 T401 P404 15 16 T402 17 18 19 M202 25 26 12 E301 图3—1 天然气合成甲醇工艺流程图C201A：原料气压缩机；M201：混合器；C201B：反应气压缩机；E301A：
反应气加热器；R301：甲醇合成器；E301B：气体冷却器；E302：二次冷却器；V301：粗产品分离器；M202：放空阀；V302：CO 2 分离器；E401：换热器；T401：轻组分分离塔；T402：粗甲醇精馏塔沈阳化工大学学士学位论文 3 物能横算 11 3.3.3 Aspen 模拟工艺流程的数据衡算表表3.4 进料工段物料衡算表项目物流号 1 2 3 4 组分新鲜原料原料压缩气混合气预反应气质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%） CO 13940.780 0.423 497.700 0.166 13940.780 0.423 497.700 0.166 23267.960 0.358 830.690 0.140 23267.960 0.358 830.690 0.140 CO 2 12199.520 0.370 277.200 0.092 12199.520 0.370 277.200 0.092 26153.160 0.402 594.258 0.100 26153.160 0.402 594.258 0.100 H 2 4186.781 0.127 2076.900 0.692 4186.781 0.127 2076.900 0.692 8335.148 0.128 4134.744 0.695 8335.148 0.128 4134.744 0.695 CH 4 1905.880 0.058 118.800 0.040 1905.880 0.058 118.800 0.040 4952.983 0.076 308.736 0.052 4952.983 0.076 308.736 0.052 N 2 529.455 0.016 18.900 0.006 529.455 0.016 18.900 0.006 1378.957 0.021 49.225 0.008 1378.957 0.021 49.225 0.008 AR 23.969 0.001 0.600 0.000 23.969 0.001 0.600 0.000 62.380 0.001 1.562 0.000 62.380 0.001 1.562 0.000 CH 4 O 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 696.116 0.011 21.725 0.004 696.116 0.011 21.725 0.004 H 2 O 178.351 0.005 9.900
0.003 178.351 0.005 9.900 0.003 204.759 0.003 11.366 0.002 204.759 0.003 11.366 0.002 C 2 H 6 O 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
0.000 0.000 0.000 0.409 0.000 0.009 0.000 0.409 0.000 0.009 0.000
C 2 H 4 O 2 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 5.398
0.000 0.090 0.000 5.398 0.000 0.090 0.000 总计32964.730 1 3000.000 1 32964.730 1 3000.000 1 65057.27 1 5952.404 1 65057.27 1 5952.404 1 沈阳化工大学学士学位论文 3 物能横算 12 表 3.5 反应工段物料衡算表项目物流号 5 7 8 9 组分反应气反应器出口气冷却后的反应气初分离气质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%） CO 23267.960 0.358 830.690 0.140 15146.280 0.233 540.738 0.103 15146.280 0.233 540.738 0.103 15146.280 0.233 540.738 0.103 CO 2 26153.160 0.402 594.258 0.100 22991.250 0.353 522.412 0.100 22991.250 0.353 522.412 0.100 22991.250 0.353 522.412 0.100 H 2 8335.148 0.128 4134.744 0.695 6732.470 0.103 3339.718 0.639 6732.470 0.103 3339.718 0.639 6732.470 0.103 3339.718 0.639 CH 4 4952.983 0.076 308.736 0.052 4952.983 0.076 308.736 0.059 4952.983 0.076 308.736 0.059 4952.983 0.076 308.736 0.059 N 2 1378.957 0.021 49.225 0.008 1378.957 0.021 49.225 0.009 1378.957 0.021 49.225 0.009 1378.957 0.021 49.225 0.009 AR 62.380 0.001 1.562 0.000 62.380 0.001 1.562
0.000 62.380 0.001 1.562 0.000 62.380 0.001 1.562 0.000 CH 4 O 696.116 0.011 21.725 0.004 12260.960 0.188 382.651 0.073 12260.960 0.188 382.651 0.073 12260.960 0.188 382.651 0.073 H 2 O 204.759 0.003 11.366 0.002 1503.196 0.023 83.440 0.016 1503.196 0.023 83.440 0.016 1503.196 0.023 83.440 0.016 C 2 H 6 O 0.409 0.000 0.009 0.000 10.933 0.000 0.237 0.000 10.933 0.000 0.237 0.000 10.933 0.000 0.237 0.000 C 2 H 4 O 2 5.398 0.000 0.090 0.000 17.870 0.000 0.298 0.000 17.870 0.000 0.298 0.000 17.870 0.000 0.298 0.000 总计 65057.270 1 5952.404 1 65057.270 1 5229.016 1 65057.270 1 5229.016 1 65057.270 1 5229.016 1 沈阳化工大学学士学位论文 3 物能横算 13 表 3.6 循环工段物料衡算表项目物流号10 26 25 11 组分初分离气循环气放空气冷凝液质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）CO 15128.260 0.291 540.094 0.113 9327.179 0.291 332.990 0.113 5801.688 0.291 207.126 0.113 18.015 0.001 0.643 0.001 CO 2 22631.690 0.435 514.242 0.107 13953.65 0 0.435 317.058 0.107 8679.254 0.435 197.212 0.107 359.555 0.028 8.170 0.019 H 2 6728.340 0.129 3337.669 0.697 4148.367 0.129 2057.844 0.697 2580.318 0.129 1279.996 0.697 4.130 0.000 2.049 0.005 CH 4 4942.090 0.095 308.057 0.064 3047.103 0.095 189.936 0.064
1895.292 0.095 118.140 0.064 10.892 0.001 0.679 0.002 N 2 1377.806 0.026 49.184 0.010 849.502 0.026 30.325 0.010 528.389 0.026 18.862 0.010 1.151 0.000 0.041 0.000 AR 62.299 0.001 1.560 0.000 38.411 0.001 0.962 0.000 23.892 0.001 0.598 0.000 0.081 0.000 0.002 0.000 CH 4 O 1129.046 0.022 35.236 0.007 696.116 0.022 21.725 0.007 432.989 0.022 13.513 0.007 11131.910 0.856 347.415 0.789 H 2 O 42.831 0.001 2.377 0.000 26.408 0.001 1.466 0.000 16.426 0.001 0.912 0.000 1460.365 0.112 81.063 0.184 C 2 H 6 O 0.664 0.000 0.014 0.000 0.409 0.000 0.009 0.000 0.255 0.000 0.006 0.000 10.269 0.001 0.223 0.001 C 2 H 4 O 2 8.756 0.000 0.146 0.000 5.398 0.000 0.090 0.000 3.358 0.000 0.056 0.000 9.114 0.001 0.152 0.000 总计52051.780 1 4788.580 1 32092.540 1 2952.404 1 19961.860 1 1836.420 1 13005.490 1 440.436 1 沈阳化工大学学士学位论文 3 热量衡算 14 表 3.7 净化工段物料衡算表项目物流号12 13 14 15 组分二次放空气粗产品预分离气轻组分气体质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%） CO 16.692 0.077 0.596 0.079 1.323 0.000 0.047 0.000 1.323 0.000 0.047 0.000 1.323 0.006 0.047 0.010 CO 2 169.643 0.784 3.855 0.511 189.913 0.015 4.315 0.010 189.913 0.015 4.315 0.010 189.913 0.914 4.315 0.887 H 2 3.975 0.018 1.972 0.261 0.156 0.000
0.077 0.000 0.156 0.000 0.077 0.000 0.156 0.001 0.077 0.016 CH 4 9.473 0.044 0.590 0.078 1.419 0.000 0.088 0.000 1.419 0.000 0.088 0.000 1.419 0.007 0.088 0.018 N 2 1.091 0.005 0.039 0.005 0.060 0.000 0.002 0.000 0.060 0.000 0.002 0.000 0.060 0.000 0.002 0.000 AR 0.075 0.000 0.002 0.000 0.006 0.000 0.000 0.000 0.006 0.000 0.000 0.000 0.006 0.000 0.000 0.000 CH 4 O 14.643 0.068 0.457 0.061 11117.270 0.869 346.958 0.801 11117.270 0.869 346.958 0.801 5.848 0.028 0.182 0.038 H 2 O 0.566 0.003 0.031 0.004 1459.799 0.114 81.031 0.187 1459.799 0.114 81.031 0.187 0.000 0.000 0.000 0.000 C 2 H 6 O 0.008 0.000 0.000 0.000 10.261 0.001 0.223 0.001 10.261 0.001 0.223 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 C 2 H 4 O 2 0.109 0.001 0.002 0.000 9.005 0.001 0.150 0.000 9.005 0.001 0.150 0.000 9.005 0.043 0.150 0.031 总 216.273 1 7.544 1 12789.210 1 432.892 1 12789.210 1 432.892 1 207.729 1 4.863 1 沈阳化工大学学士学位论文 3 热量衡算 15 表 3. 8 精馏工段物料衡算表项目物流号 16 17 18 19 组分粗甲醇预精馏气产品废液质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/hr）百分比（%）流量（kg/hr）百分比（%）流量（kmol/ hr）百分比（%） CO 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 CO 2 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 H 2
煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+
2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。
年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计 摘要 甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳一化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求大幅度上升。为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此20万t/a的甲醇项目。设计的主要内容是进行工艺论证，物料衡算和热量衡算等。本设计本着符合国情、技术先进和易得、经济、环保的原则，采用煤炭为原料；利用GSP气化工艺造气；NHD净化工艺净化合成气体；低压下利用列管均温合成塔合成甲醇；三塔精馏工艺精制甲醇；此外严格控制三废的排放，充分利用废热，降低能耗，保证人员安全与卫生。 关键词：甲醇、合成、精馏。
abstract Methanol is a kind of extremely important organic industrial chemicals, and a kind of fuel too, it is the basic products of the chemistry of carbon one. It is very important in national economy. In recent years, with the development of the products that are made from methanol, especially the popularization and application of the fuel of methanol, the demand for the methanol rises by a large margin. In order to satisfy economic development's demands for methanol , have launched the methanol project of this 200,000t/a. Main content that design to carry on craft prove, supplies weighing apparatus regard as with heat weighing apparatus charging etc The principle of the design in line with according with the national conditions, technologically advanced and apt, economy, protecting environment,. Coals is adopted as raw materials; the craft of GSP gasification is utilized to make water gas; the craft of NHD purification is utilized to purify the syngas; tubular average -temperature reaction is utilized to synthesize methanol keeping in low pressure; the rectification craft of three towers is utilized to rectify methanol; In addition control the discharge of the three wastes strictly, fully utilize used heat, reduce energy consumption, guarantee the personal security and hygiene. Keyword: Methanol, synthesis, rectification. 目录
课程设计 课程名称食品工厂课程设计 题目名称年产1000t酸奶工厂设计 专业班级 07食品科学与工程(1)班 学生姓名卫丹 学号 50706021031 指导教师石亚中 二○一○年十二月二十八日
目录 第一章总论 (3) 第一节设计依据和范围........................................ 第二节项目实施的区位优势及厂址选择 ..................................................... 第三节公用工程和辅助工程.................................... 第四节产品方案和建设规模.................................... 第五节主要原辅料............................................ 第二章总平面布置. (7) 第一节车间布置 ............................................. 第二节车间建筑特点.......................................... 第三节生产车间 ............................................. 第四节总平面布置基本原则.................................... 第三章劳动组织 (8) 第一节企业结构 ............................................. 第二节岗位需求 ............................................. 第三节人员培训 ............................................. 第四章车间工艺. (10) 第一节工艺流程及相关工艺参数 ................................ 第二节产品质量标准..........................................
中国矿业大学银川学院本科毕业设计 （2010 届） 题目年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段 工艺设计
1.设计年产15万吨甲醇精馏段，年开车时间7920小时，工艺采用以煤制气为原料合成粗甲醇，经预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔分离后得到精甲醇的新节能型三塔工艺流程开发的 2.计算条件： ①原料气组成 CH3OH H2O CH3CH2OH 轻馏分杂醇 Wt% 95 3.72 0.1 1.11 0.07 ②精甲醇收集：99.6% ③废水中甲醇含量：50ppm 3.设计要求： ①编写计算说明书，其中包括综述，工艺路线选择，物料衡算与工艺计算，主要塔设备计算，热量衡算等。 ②图纸（3张）：甲醇精馏段带控制点工艺流程图，平面布置图，工段主要物料管道图，精馏塔图，主要设备图等 ③说明书可以电脑打字，图纸均为CAD绘图
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
100万吨/年甲醇的市场分析与 生产工艺设计 学生：何鹏邱宝成张建豪 市场分析 与其他人的合成工序不同，我首先将市场分析放在首位。这也是突出了市场分析对于生 产规模的确定的重要作用，及时捕捉市场的准确动态与否决定了现代企业的生死存亡。 能够从以往的公司兴衰历史中总结出经验与教训，在这个竞争如此激烈的时代显得更是 十分必要。首先不得不承认一个严峻的事实：国内甲醇产能严重过剩！比较下表< 表1- 1）的产能与表观消费量的差距就会看出： 表1-1 2006?2009年国内供需平衡情况及2018年预测 这对于建甲醇厂可能是个很大的打击，但是时代在向前发展，工业化日益发达，所需的这些基础化工原料的需求量也是在增长的。准确掌握市场动向，生产出符合需求的产品，积极拓展下游产业链，如醇醚燃料和煤基烯烃都是未来的主要发展方向，而且符合国家能源安全战略，这是企业得到良好发展必须具备的战略性意识。 当然肯定不止这些，目前全球主要的甲醇的生产地包括亚洲、中东地区、中南美洲< 比较表1-2和1-3），而就消费量来说排在前三的是亚洲、北美和西欧，而中国作为亚洲经济发展的中心，已逐渐成为甲醇的最大消费国，每年的净进口量都在增加，这对于国内的企业来说无疑有了外在投资环境的先天优势。
资料显示，目前国内的甲醇年消耗量仅为2200 万吨，国内甲醇企业目前开工率为 64% ，部分企业迫于出货压力，纷纷调低装置负荷。我国甲醇产能过剩严重且短期难以有所改变的现象亟待引起关 注。与此同时，进口甲醇优势明显冲击国内行业，中东地区天然气资源丰富，所以他们主要用天然气为原料生产甲醇，成本低而且质量较好；国内的甲醇企业大多采用煤炭作为原料，与进口甲醇相比存在价格上的先天不足，从而当甲醇价格下跌时容易导致亏损。2018 年，除少数企业盈利外，80% 以上甲醇企业亏损或持平，甚至连综合成本最低的焦炉煤气制甲醇企业也因焦炭装置负荷率太低、原料供应不足而难以实现盈利。自2005 年起国家发改委公布《天然气利用政策》指出，新建或扩建以天然气为原料生产甲醇及甲醇生产下游装置，以天然气代煤制甲醇工程被列为禁止类，这将进一步增加煤制甲醇的成本，并削弱国内甲醇行业的竞争力。以上是在经济全球化的大背景下的国内甲醇行业的大致行情，可以说外部政策是良好的，需要考虑的是如何在国际贸易中提升自身竞争力以及如何向下游产品链进行延伸。 发展醇醚燃料有利于缓解我国石油供需矛盾，是近期替代能源工作的重点。如果甲醇汽油标准能够在2008 年制定完毕，而且国家允许甲醇汽车上市，同时加油站等配套系统能够得到完善，则预计2018年我国M85- M100的甲醇汽车将达到1万辆左右，需要消 耗燃料甲醇320 万吨＜其中甲醇直接掺烧300 万吨）。 二甲醚具有无污染、燃烧热值高等优点，不但可以用作民用燃料，还能够作为柴油替代产品。目前，我国已经具备93 万吨/年的二甲醚生产能力＜全部是外购甲醇生产二甲醚）。由于二甲醚生产技术国产化程度较高，预计“十一五”期间发展空间较大。继上海市二甲醚公交车投入试运行之后，北京、武汉等地也有意引进二甲醚公交车进行试运行。根据醇醚协会统计，“十一五”期间在建的二甲醚工程共有14 个，产能合计419 万 吨/ 年。其中配套有甲醇的工程产能合计90 万吨。需要外购甲醇的工程产能合计329 万吨。若外购甲醇的二甲醚生产能力中有70%可以在2018 年年底前建成，加上现有能力93 万吨,届时需要外购甲醇的二甲醚产能总计为323 万吨/ 年；若能够全部建成，则外购甲醇的二甲醚产能将达到 422 万吨/年。预计到“十一五”末期，生产二甲醚将需要市场采购甲醇480- 600 万吨。 作为燃料添加剂的MTBE由于市场需求比较稳定，“十一五”期间对于甲醇的需求 量不会有大幅度的增长。目前国际油价仍处于高位运行，相对于石油法烯烃而言，煤制 烯烃具有一定的成本优势。同时，煤制烯烃也符合我国“少油富煤”的能源形势。预计 “十一五”期间甲醇制烯烃将会有一定的发展空间。目前，我国共有个6甲醇制烯烃在 建和拟建工程，烯烃产能合计为325万吨/年，共计消耗甲醇996万吨/年。但是由于这
年产1.5万吨凝固型酸奶工厂设计 20090802227 09食工2班李芬一：前言 乳中各种营养素齐全且配合合理，并含多种生物活性物质，是人体成长不可缺的高营养食物。在如今的酸奶市场上，“乳酸饮料”和“酸性乳饮料”占相当大的比重；在“乳酸菌饮料”和“搅拌型酸奶”类别内，尚无大品牌出现，品牌整合度较低。常温产品中，早期的酸奶市场中的主流产品“调制型酸性乳饮料”和“发酵型乳酸饮料”，由于没有低温保鲜限制，得以较快速的发展，但是其营养价值低，淡出市场是大势所趋。低温产品中，低温乳酸菌饮料及纯酸奶将得到快速发展，此类产品能提供丰富的营养物质，还能调节机体内微生态的平衡，经常食用，能够调整肠道功能、预防癌症、养颜，是一种“功能独特的营养品。随着我国冷链设施的不断完善和人们消费知识的日益丰富，这种酸奶将成为未来酸奶市场发展的主流。 有关资料数据显示，在国外，发酵型乳酸菌奶饮品已空前发达，日本、欧洲发酵乳酸菌奶饮料在乳制品市场比例已达到80％，北美约30％，乳酸菌产业在全球大大超过了其他乳制品的增长率。我国消费每年递增25％，专家预测，未来3－5年将是中国乳酸菌行业快速发展的“黄金时期”。目前，全球含乳酸菌、益生菌的乳制品产值已达近400亿美元，欧洲占有约50％的市场。在中国市场上，除了专业生产此类产品的太子奶、益乐多等外，为了顺应消费趋势，并能从传统市场的大战中突围，乳品、饮料生产商纷纷将科技含量和附加值高的乳酸菌、益生菌产品纳入到自己的产品视线中。达能BE80菌、蒙牛LABS菌、伊利LGG菌、味全、光明活力e＋菌等产品相继上市。中国的乳业大战，瞄准乳酸菌这一新的产业，开辟了具较高科技含量的第二战场。
1绪论 引言 在国内天然气供应紧张和国际油价、天然气价格连续上涨情况下，国内许多公司将目光转向用煤生产天然气的项目，煤气化生产合成气，合成气通过一氧化碳变换和净化后，通过甲烷化反应生产天然气的工艺在技术上是成熟的，煤气化、一氧化碳变换和净化是常规的煤化工技术，甲烷化是一个有相当长应用历史的反应技术，工艺流程短，技术相对简单，对于合成气通过甲烷化反应生产甲烷这一技术和催化剂在国际上有数家公司可供选择。对于解决国内能源供应紧张局面的各种非常规石油和非常规天然气技术路线进行综合比较后判断，煤气化生产合成气、合成气进一步生产甲烷（代用天然气）项目是一种技术上完全可行的项目，在目前国际和国内天然气价格下，这个项目在财务上具有很好的生存能力和盈利能力。另外，作为天然气产品，依赖国内日趋完善的国家、地区天然气管网系统进行分配销售，使得天然气产品的市场空间巨大。充分利用国内的低热值褐煤、禁采的高硫煤或地处偏远运输成本高的煤炭资源，就地建设煤制天然气项目，进行煤炭转化天然气是一个很好的煤炭利用途径。 天然气的特性和用途 天然气系古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物，具可燃性，多在油田开采原油时伴随而出。天然气蕴藏在地下约3000—4000米之多孔隙岩层中，主要成分为甲烷，通常占85-95%；其次为乙烷、丙烷、丁烷等，比重，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性，天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂，以资用户嗅辨。在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体。广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤撑器和生物生成气等。按天然气在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏，才可开发利用。 天然气是生产氨和氢气的理想原料，由其制成的合成气能被更有效、更清洁、更经济地（通过蒸汽转化）生产和净化，而用其他普通原料制成的合成气就逊色得多。对采用合成气制成的碳产品而言，如甲醇、羰基醇和费—托法制成的烃，这类产品有个小缺点：蒸汽转化法制成的合成气中氢气比例通常太低。 天然气的世界储量依然十分丰富，但在工业发达、经济发展更成熟的地区天然气资源正趋于殆尽，只是最近这种趋势更明显。前几年的冬天，美国天然气价格在需求高峰期已达到高位，而今年冬天，因北海天然气产量下降，造成欧洲天
设计任务书 设计（论文）题目：年产40万吨甲醇合成工艺 设 学院：内门古化工职业学院 专业：应用化工技术 班级：应化09-4班 学生：张琦 指导教师：杨志杰李秀清
1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。 (2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。 (3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 本车间产品特点及工艺流程。 (2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。 (3) 参考资料 3．主要参考文献 [1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7 [2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268. [3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 收集有关资料 20111-01-28~2010-02-11 2 熟悉资料，确定方案 2010-02-12~2010-02-26 3 论文写作 2010-02-27~2010-03-19 4 绘制设计图纸 2010-03-20~2010-04-03 5 准备答辩 2010-4-10 目录 摘要 (1) 第1章甲醇精馏的工艺原理 (2) 第1.1节基本概念 (2) 第1.2节甲醇精馏工艺 (3) 1.2.1 甲醇精馏工艺原理 (3) 1.2.2 主要设备和泵参数 (3) 1.2.3膨胀节材料的选用 (6) 第2章甲醇生产的工艺计算 (7) 第2.1节甲醇生产的物料平衡计算 (7) 第2.2 节生产甲醇所需原料气量 (9) 2.2.1生产甲醇所需原料气量 (9) 第2.3节联醇生产的热量平衡计算 (15) 2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算 (15) 2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算 (18) 第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算 (21) 2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算 (21) 2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算 (25)
年产7万吨饼干厂工艺设计姓名： 学号： 专业： 时间：
目录 1前言………………………………………… 2说明厂址选择要求…………………………3总平面设计………………………………… 4产品方案:班制、工作日、日产量、班产量，并作出方案图……………………………… 5工艺流程……………………………………6物料衡算……………………………………7要设备选择表………………………………8定员设计……………………………………9主要车间工艺布置…………………………10作简单的效益和成本计算………………
前言 饼干的主要原料是小麦面粉，此外还有糖类、淀粉、油脂、乳品、蛋品、香精、膨松剂等辅料。上述原、辅料通过和面机调制成面团，再经滚轧机轧成面片，成型机压成饼坯，最后经烤炉烘烤，冷却后即成为酥松可口的饼干。饼干类别根据配方和生产工艺的不同，甜饼干可分两大类，即韧性饼干和酥性饼干 饼干具有耐贮藏、易携带、口味多样等特点，深受人们喜爱。饼干品种正向休闲化和功能化食品方向发展。按其加工工艺的不同，又可分为：酥性饼干、韧性饼干薄脆饼干、曲奇饼干、夹心饼干、威化饼干、蛋卷等。按成型方法可分为印硬饼干、冲印饼干、挤出成型饼干、挤浆成型饼干、辊印饼干，随市场不断发展涌现出各种新型饼干。 改革开放以来，我国的饼干业得到了稳定而快速的发展，从1985年至今，我国曾先后引进数十条先进的饼干生产线，合资企业蓬勃涌现，中国的饼干生产能力大幅度提高，2001年总计销售120万吨，目前饼干正以每年15%的速度递增，预计以后将达到200万吨。饼干算是除面包之外最大的焙烤食品。
厂址选择 自然环境包括气候条件和生态要求两个方面。 （1）气候条件气候在选择建厂地区时是一个重要因素。除了直接影响项目成本以外，对环境方面的影响也很重要。在厂址选择时，应从气温、湿度、日照时间、风向、降水量等方面说明气候条件。这些方面中的每一项都可以进行更详细的分析，如平均日最高气温和最低气温及日平均气温等。(2)生态要求饼干厂本身并不对环境产生不利影响，但环境条件则可能严重影响着食品厂的正常运行。饼干厂明显依赖于使用的原材料，这些原材料可能由于其他因素 (如被污染的水和土壤)而降低等级。用水量不是很大，但是对水质要求也很高，如果附近的工厂将废水排入河中，影响工厂水源的卫生质量，则该项目将受到严重损害。 2．社会经济因素 （1）国家政策的作用 （2）财政及法律问题、 （3）设施条件 （1）燃料动力 （2）人力资源 （3）基础服务设施 （4）排污物及废物处理4. 战略问题 5.土地费用
毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产40万吨甲醇精馏工艺设 计 学院：专业：班 级：晋艺 学生：指导教师： 1．设计（论文）的主要任务及目标 (1) 结合专业知识和工厂实习、分析选定合适的工艺参数。 (2) 进行工艺计算和设备选型能力的训练。 (3) 进行工程图纸设计、绘制能力的训练。 2．设计（论文）的基本要求和内容 (1) 本车间产品特点及工艺流程。 (2) 主要设备物料、热量衡算、结构尺寸计算及辅助设备的选型计算。 (3) 参考资料 3．主要参考文献 [1] 谢克昌、李忠.甲醇及其衍生物.北京.化学工业出版社.2002.5～7 [2] 冯元琦.联醇生产.北京.化学工业出版社.1989.257～268. [3] 柴诚敬、张国亮。化工流体流动与传热。北京。化学工业出版社。2000.525-530 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 收集有关资料2010-01-28~2010-02-11 2 熟悉资料，确定方案2010-02-12~2010-02-26 3 论文写作2010-02-27~2010-03-19 4 绘制设计图纸2010-03-20~2010-04-03 5 准备答辩2010-4-10 目录 摘要 (1) 第1章甲醇精馏的工艺原理 2 第1.1节基本概念 2 第1.2节甲醇精馏工艺 3 1.2.1 甲醇精馏工艺原理 3 1.2.2 主要设备和泵参数 3 1.2.3膨胀节材料的选用 6 第2章甲醇生产的工艺计算7 第2.1节甲醇生产的物料平衡计算7 第2.2 节生产甲醇所需原料气量9
2.2.1生产甲醇所需原料气量9 第2.3节联醇生产的热量平衡计算15 2.3.1甲醇合成塔的热平衡计算15 2.3.2甲醇水冷器的热量平衡计算18 第2.4节粗甲醇精馏物料及热量计算21 2.4.1 预塔和主塔的物料平衡计算21 2.4.2 预塔和主塔的热平衡计算25 第3章精馏塔的设计计算33 第3.1节精馏塔设计的依据及任务33 3.1.1设计的依据及来源33 3.1.2设计任务及要求33 第3.2节计算过程34 3.2.1塔型选择34 3.2.2操作条件的确定34 3.2.2.1 操作压力34 3.2.2.2进料状态35 3.2.2.3 加热方式35 3.2.2.4 热能利用35 第3.3节有关的工艺计算36 3.3.1 最小回流比及操作回流比的确定36 3.3.2 塔顶产品产量、釜残液量及加热蒸汽量的计算37 3.3.3 全凝器冷凝介质的消耗量37 3.3.4热能利用38 3.3.5 理论塔板层数的确定38 3.3.6全塔效率的估算39 3.3.7 实际塔板数40 第3.4节精馏塔主题尺寸的计算40 3.4.1 精馏段与提馏段的体积流量40 3.4.1.1 精馏段40 3.4.1.2 提馏段42 第3.5节塔径的计算43 第3.6节塔高的计算45 第3.7节塔板结构尺寸的确定46 3.7.1 塔板尺寸46 3.7.2弓形降液管47 3.7.2.1 堰高47 3.7.2.2 降液管底隙高度h0 47 3.7.3进口堰高和受液盘47 3.7.4 浮阀数目及排列47 3.7. 4.1浮阀数目48 3.7. 4.2排列48 3.7. 4.3校核49 第3.8节流体力学验算49 3.8.1 气体通过浮阀塔板的压力降(单板压降) 49
1 总论 1.1 概述 甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。 1）甲醇（英文名；Methanol，Methyl alcohol）又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是一种最简单的饱和醇。化学分子式为CH3OH。 甲醇的性质；甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度 1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。 甲醇的用途；甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。 甲醇的毒性及常用急救方法；甲醇被人饮用后，就会产生甲醇中毒。甲醇的致命剂量大约是70毫升。甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。急性中毒症状有：头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明，继而呼吸困难，最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。慢性中毒反应为：眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应，误服一小杯超过10克就能造成双目失明，饮入量大造成死亡。甲醇中毒，通常可以用乙醇解毒法。其原理是，甲醇本身无毒，而代谢产物有毒，因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶，而这种酶和乙醇更具亲和力。因此，甲醇中毒者，可以通过饮用烈性酒（酒精度通常在60度以上）的方式来缓解甲醇代谢，进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的甲酸，可以通过服用小苏打（碳酸氢钠）的方式来中和。甲醇也容易引发大火。一旦发生火灾，救护人员必须穿戴防护服和防
课题名称：年产3万吨甲醇合成工艺设 计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
四川理工学院毕业设计 年产5万吨泡菜厂方便泡菜车间工艺设计 学生：罗剑 学号：07041020214 专业：食品科学与工程 班级：2007.2 指导教师：刘清斌教授 四川理工学院生物工程学院 二〇一一年六月
四川理工学院 毕业设计任务书 设计题目：年产5万吨泡菜厂方便泡菜车间工艺设计 系：生物工程专业：食品科学与工程班级： 2007.2 学号： 07041020214 学生：罗剑指导教师：刘清斌 接受任务时间 3月10日 教研室主任（签名）系主任（签名）1．毕业设计的主要内容及基本要求 （1）确定论证年产5万吨泡菜厂的产品方案、厂址和建厂意义。 （2）确定并且论证方便泡菜车间产品生产工艺流程、工艺条件与参数，通过生产 车间的水、电、蒸汽平衡的工艺计算，进行生产车间生产设备的选择和论证。 （3）对非标准简单设备设施进行设计，进行方便泡菜车间生产设备布置和布置论证。对全厂进行平面布置和论证，对生产车间生产组织提出要求。 （4）完成工厂设计说明书；画出全厂总平面布置图；方便泡菜车间平面和立剖面 布置图；非标准简单设备装配图或者工艺流程图。图纸总数不少于4张。 2．指定查阅的主要参考文献及说明: 推荐参考文献资料：（1）《蔬菜贮藏加工学》；（2）《食品工艺学》；（3）《化工原理》；（4）《食品机械设备》及有关专业期刊和网上资料。 3．进度安排 注：本表在学生接受任务时下达
摘要 世界泡菜看中国，中国泡菜看四川。《四川泡菜产业发展规划（2009—2012年）》的提出，为四川泡菜产业的发展提供了良好的环境。 本设计为年产5万吨泡菜厂方便泡菜车间工艺设计。文中首先分析了四川泡菜产业的发展现状、存在问题和自然优势。接着进行了工厂选址、产品方案设计、生产工艺设计与论证，并以泡白菜为例进行了物料衡算、水电气用量的估算、设备选型、劳动力估算和辅助部门设计。文中以生产工艺论证和车间布置为重点，对车间门、采光、楼盖、地坪、内墙面、柱子进行了设计。最后运用Auto CAD软件绘出了4张图纸：工艺流程图、生产车间平面布置图、车间剖面图和全厂布局图。生产工艺采用先进技术和设备，使生产效率得到了提高，同时减少了劳动力成本。车间和全厂的布局都符合GMP卫生管理体系和HACCP质量管理体系。 关键词：方便泡菜,工艺论证,车间设计
煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO 变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO 转化为CO 2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H 2S 和过量的CO 2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO 反应式： 222CO+H O=CO +H 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+
3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa 的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅 5.2MPa ，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： 23CO+2H =CH OH 主要副反应： 2232CO +3H =CH OH+H O 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。 合 成 塔 驰放气 中压蒸汽 锅炉给水 新鲜气 过热蒸汽去锅炉 甲醇合成工段工艺流 程图 粗甲醇去精馏 氢循环 分 离器 合成操作条件1. 反应压力：5.0MPa 2. 反应温度：250~270℃ 3. 流量： 出口 699.8 kmol/h 入口 783.6 kmol/h 2.24 MPa 5.0 MPa 215 ℃ 5.0 MPa 285℃ 图1 甲醇合成工艺流程图
?年产十万吨酸奶工厂设计讲明书? 学校： 学院：食品学院 专业：食品科学与工程 班级：103级
制作人： 目录 第一章绪论 1.1酸奶的简介 1.2 项目背景 1.3 项目实施的区位优势及厂址选择1.4 市场预测 第二章原辅料及产品的标准 2.1原辅料的特性及标准 2.2产品的标准
第三章工艺论证 3.1 差不多原理 3.2项目设计要紧特点及可行性 3.3 工艺流程及讲明 第二章车间平面设计 2.1 生产车间 2.2 总平面布置差不多原则 2.3 总平面设计讲明 第三章产品方案、工艺流程及论证3.1 产品与产量的确定 3.2 工艺流程及论证 3.3 产品质量标准 3.4 管路设计 3.5 管路安装 3.6 车间布置与结构
第四章产品方案及物料计算4.1 产品方案确定讲明 4.2 凝固型酸奶的物料衡算 第五章设备的选型 5.1 选择原则 5.2 设备选型 5.3 中心实验室 第六章企业组织与劳动力平衡6．1 企业组织 6．2 生产制度 6．3 全厂人员编制 第七章水、电、汽衡算 7.1 用水量的估算 7.2 用电量的估算 7.3 用汽量的估算
第八章全厂辅助部门及生活设施8.1概述 8.2生产性辅助设施 8.3生活性辅助设施 第九章公用系统 9.1给水系统 9.2 排水系统 9.3 供电系统 9.4供汽系统 第十章建筑物平面布置与卫生要求10.1全厂平面设计的差不多原则10.2 总平面布置的要紧技术指标10.3 主车间的布置原则 10.4环境卫生要求 第十一章经济核算
11.1 产品成本 11.2 其他支出 11.3产品利润 11.4设备折旧 11.4设备折旧 11.5 利润估算 11.6 静态回收期计算 第十二章酸奶生产的 HACCP 治理 12.1 酸奶生产 HACCP 的治理意义 12.2 HACCP体系在风味凝固型酸奶生产中的应用第十三章卫生、安全及防治污染的措施 13.1 个人卫生 13.2 车间设备、环境卫生 13.3 食品接触表面清洁卫生标准 13.4 防止交叉污染卫生标准及操作规程
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计 摘要 本设计重点讨论了合成方案的选择，首先介绍了国内外甲醇工业的现状、甲醇原料的来源和甲醇本身的性质及用途。其次介绍了合成甲醇的基本原理以、影响合成甲醇的因素、甲醇合成反应速率的影响。在合成方案里面主要介绍了原料路线、不同原料制甲醇的方法、合成甲醇的三种方法、生产规模的选择、改善生产技术来进行节能降耗、引进国外先进的控制技术，进一步提高控制水平，来发展我国甲醇工业及简易的流程图。在工艺条件中，主要介绍了温度、压力、氢与一氧化碳的比例和空间速度。主要设备冷激式绝热反应器和列管式等温反应器介绍。最后进行了简单的物料衡算。 关键词:甲醇，合成塔
一、综述 (一)国内外甲醇工业现状 甲醇是重要的化工原料，应用广泛，主要用于生产甲醛，其消耗量约占甲醇总量的30%～40%;其次作为甲基化剂，生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯;甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。其次，甲醇低压羰基化生产醋酸，近年来发展很快。随着碳化工的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。国内甲醇装置规模普遍较小，且多采用煤头路线，以煤为原料的约占到78%;单位产能投资高，约为国外大型甲醇装置投资的2倍，导致财务费用和折旧费用高，这些都会影响成本。据了解，我国有近200家甲醇生产企业，但其中10万吨/年以上的装置却只占20%，最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨/年，其余80%都是10万吨/年以下的装置。根据这样的装置格局，业内普遍估计，目前我国甲醇生产成本大约在1400,1800元/吨(约200美元/吨)，一旦出现市场供过于求的局面，国内甲醇价格有可能要下跌到约2000元/吨，甚至更低。这对产能规模小，单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会加剧增。 而以中东和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。目前国际上最大规模的甲醇装置产能以达到170万吨/年。2008年4月底，沙特甲醇公司170万吨/年的巨型甲醇装置在阿尔朱拜勒投产，使得
年产1万吨酸奶厂设计 1.厂址选择要求 1.1食品工厂一般倾向设在原料产地附近的大中城市之邻区，酸奶厂要接近原料乳产地，可获得足够质量新鲜的原料和减少运输费用。 1.2产区标高应高于当地历史最高洪水位，产区自然排水坡度最好在0.004-0.008。 1.3所选厂址要有可靠的地质条件，避免设在流沙、泥土、土崩断裂层土。在山坡上建厂要避免滑坡、塌方等，厂址应有一定的地耐力。 1.4所选厂址附近应有良好的卫生环境，没有有害气体、反射性源、粉尘和其他扩散性污染源。厂址不应选在受污染河流的下游。 1.5所选厂址面积的大小，应能尽量满足生产要求，并有发展余地和留有适当的空余场地。所选厂址附近不仅要有充足的水源，而且水质应较好。本设计的厂房具有通排风系统，避免外界的污染进入到车间内部。 2.厂区总体布局 生产车间：位于全厂中心地带。辅助车间；（包括原料库，成品库，机修车间）：分布于生产车间周围。动力设施（锅炉房，变电室等）：接近负荷中心，锅炉房设在远离生产车间的方向。生活辅助设施；（办公楼，食堂等）：位于生产车间与动力设施之间，办公楼与生产车间连通。厂区交通绿化：道路宽敞，可将人流物流充分分隔，避免交叉污染；厂区周围有绿化带，防风阻沙，美化厂区。厂区建筑面积 厂房高度为6米 楼盖是由承重结构、铺面、天花、填充物等构成。承重结构是承担楼面上一切重量的结构。铺面的作用是保护承重结构，并承受地面上的全部作用力。食品工厂的楼盖最好选用现浇整体式楼盖。生产车间建筑结构一般单层或多层建筑基本上选用钢筋混凝土结构，而单层建筑也可选用混合结构。一般不宜采用砖木结构和钢结构 食品厂总平面布置应符合食品卫生要求。 （1）生产区，生活区，厂前区在之间应相互分开。 （2）生产车间应注意朝向，在华东地区一般采用南北向，保证阳光充足，通风
摘要 (3) 第1章甲醇合成的基本概念 (4) 1.1 甲醇的合成方法 (4) 1.常用的合成方法 (4) 2.本设计所采用的合成方法 (4) 1.2 甲醇的合成路线 (5) 1．常用的合成工艺 (5) 2．本设计的合成工艺 (6) 1.3合成甲醇的目的和意义 (7) 1.4 本设计的主要方法及原理 (8) 造气工段：使用二步法造气 (8) 合成工段 (8) 第2章生产工艺及主要设备计算 (9) 2.1 甲醇生产的物料平衡计算 (10) 2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算 (19) 2.2 甲醇生产的能量平衡计算 (22) 2.2.1 合成塔能量计算 (22) 2.2.2 常压精馏塔能量衡算 (24) 2.3.1 常压精馏塔计算 (27) 2.3.2 初估塔径 (29) 2.3.3 理论板数的计算 (31) 2.3.4 塔内件设计 (34)
2.3.5 塔板流体力学验算 (37) 2.3.6 塔板负荷性能 (39) 2.3.7 常压塔主要尺寸确定 (41) 2.3.8 辅助设备 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)
摘要 甲醇作为及其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。长期以来，甲醇都是被作为农药，医药，染料等行业的工业原料，但随着科技的进步与发展，甲醇将被应用于越来越多的领域。甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11，蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。 我国的甲醇工业经过十几年的发展，生产能力得到了很大提高。1991年，我国的生产能力仅为70万吨，截止2004年底，我国甲醇产能已达740万吨，117家生产企业共生产甲醇440.65万吨，2005年甲醇产量达到500万吨，比2004年增长22.2%，进口量99.1万吨，因此下降3.1%。 于上世纪末相比，现在新建甲醇规模超过百万吨的已不再少数。在2004——2008年新建的14套甲醇装置中平均规模为134万t/a，其中卡塔尔二期工程项目高达230万t/a。最小规模的是智利甲醇项目，产能也达84万t/a，一些上世纪末还称得上经济规模的60万t/a装置因失去竞争力而纷纷关闭。 大型甲醇生产装置必须具备与其规模相适应的甲醇反应器和反应技术。传统甲醇合成反应器有ICI的冷激型反应器，Lungi的管壳式反应器，Topsdpe的径向流动反应器等，近期出现的新合成甲醇反应器有日本东洋工程的MRF--Z反应器等，而反应技术方面则出现了Lurgi推出的水冷一气冷相结合的新流程。 通常的甲醇合成工艺中，未反应气体需循环返回反应器，而KPT则提出将未反应气体送往膜分离器，并将气体分为富含氢气的气体，前者作燃料用，后者返回反应器。 传统甲醇合成采用气相工艺，不足之处是原料单程转化率低，合成气净化成本高，能耗高。相比之下，液相合成由于使用了比热容高，导热系数大的长链烷烃化合物作反应介质，可使甲醇合成在等温条件下进行。