(最新版)年产8万吨甲醇的生产工艺设计毕业设计

年产8 万吨甲醇装置的Aspen Plus 模拟及工艺设计毕业论文文献综述 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CommericalSolvent 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。

摘要摘要轻苯中的主要成分是苯，是纯苯的主要生产来源。

苯的用途有很多，是有机合成的基础化工原料，可制造成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯、顺丁烯二酸酐等化工产品，更进一步可制成合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及染料、洗涤剂、农药、医药等多种生活生产必需产品。

本次设计，首先是介绍轻苯的物质组成、物理化学性质以及轻苯精制产品的用途。

随后又介绍了轻苯精制的工艺流程，以便能够更清晰地了解并掌握到本设计的原理与目的。

经过设备的各方面对比，选择最适合本设计的设备，最后经过物料衡算、热量衡算等计算，得出本设计所需要的原料与热量以及相应设备。

本设计中的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、不饱和化合物以及少量含硫、氮、氧的化合物。

其中，最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。

关键词：轻苯精制酸洗精制法轻苯AbstractThe main component of the light benzene is benzene, the main source of benzene. The use of benzene is the organic synthesis of the basic raw material can be made of styrene, phenol, acetone, cyclohexane, nitrobenzene, maleic anhydride, etc., and further can be prepared synthetic fibers, synthetic rubber, synthetic resins and dyes , detergents, pesticides, pharmaceuticals and other products.The design is first to introduce the use of benzene-light composition, properties and obtained clumsy. Later on the process, allows us to more clearly understand the principles of design and purpose. After the device compared to select the most suitable device of this design, and finally through the material balance and heat balance, draw the design of raw materials and heat.The design of the products are benzene, toluene, xylene, unsaturated compounds and a small amount of sulfur, nitrogen and oxygen compounds. The main products are benzene, toluene and xylene.Key words : Light benzene refining , Pickling refined method, Light benzene目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章引言 (1)1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义 (1)1.2 轻苯的供求关系以及市场需求 (2)1.3 目前国内外轻苯精制的方法 (2)1.4 酸洗精制 (3)1.5 加氢精制 (4)1.6 工艺选择 (5)1.7设计方案 (6)1.8 生产设备的选择 (7)第二章物料衡算 (9)2.1 初步精馏 (9)2.2 吹苯 (10)2.3 纯苯塔的物料衡算 (10)2.3.1 操作条件 (10)2.3.2 全塔物料衡算 (10)2.3.3 温度的确定 (11)2.3.4 平均相对挥发度： (12)2.3.5 最小回流比Rmin (12)2.3.6 操作线方程 (12)第三章设备的计算 (15)3.1 塔径的计算 (15)3.1.1精馏段塔径的计算 (15)3.1.2 提馏段塔径的计算 (16)3.2 理论塔板数计算 (17)3.2.1 求最小理论塔板数Nm： (17)3.2.2 理论板数的计算 (17)3.2.3 进料板位置 (17)3.2.4 计算板效率 (18)3.3 实际塔板数 (19)3.4 塔内件设计 (19)3.4.1 溢流堰设计 (19)3.4.2 降液管设计 (20)3.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (21)3.5 塔板流体力学验算 (23)3.5.1 气相通过浮阀塔的压降 (23)3.5.2 淹塔 (24)3.5.3 雾沫夹带 (25)3.6 塔板负荷性能 (26)3.6.1 雾沫夹带线 (26)3.6.2 液泛线 (27)3.6.3 液相负荷上限 (27)3.6.4 漏液线 (28)3.6.5 液相负荷下限 (28)第四章辅助设备的计算 (31)4.1 常压塔主要尺寸设计 (31)4.1.1 壁厚 (31)4.1.2 封头 (31)4.1.3 裙座 (31)4.1.4 塔高设计 (31)4.1.5 基础环设计 (31)4.2 公用工程规格 (32)4.2.1 电 (32)4.2.2 冷却水 (32)第五章轻苯精制中的危害因素与防护 (33)5.1防火 (33)5.2 原料、产品、及中间产品的储存 (33)5.3 废气的处理 (34)第六章轻苯精制的发展方向 (35)6.1现状 (35)6.2展望 (35)参考文献 (36)致谢及声明 (37)第一章引言1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义轻苯是一种由二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、环戊二烯、噻吩等组成的混合物质。

110kt/a粗甲醇合成、精馏工段工艺设计初步设计阶段摘要本次毕业设计项目为甲醇生产，设计阶段为初步设计，设计内容包括选择设计方案、化工工艺计算、绘图和撰写毕业设计说明书，其中绘图包括甲醇合成、精馏工段物料流程图，甲醇合成工段工艺管道及仪表流程图，粗甲醇精馏工段工艺管道及仪表流程图，甲醇合成工段设备平面布置图，粗甲醇精馏工段设备平面布置图。

化工工艺计算包括合成工段物料衡算和热量衡算，精馏工段物料衡算和热量衡算。

本次设计中采用的甲醇生产方法为天然气制甲醇，使用的是三塔精馏装置。

甲醇是一种重要的有机化工原料，还是一种优良燃料可作能源，甲醇和汽油或其它物质可混合成各种不同用途的工业用或民用的新型燃料。

国内每年进口大量甲醇来满足市场需求，市场价格趋向国际市场化。

近年来，甲醇需求量增加，部份甲醇厂又因为种种原因停产或减产，因此不能满足国内市场的需求。

本次设计的实际意义在于设计出更好的甲醇生产方案，能够投入到生产中，保证生产出更优质量的甲醇，效率更高的甲醇生产装置，以解决供不应求的问题。

关键词：甲醇，合成，精馏，工艺计算110kt / a Crude methanol synthesis, distillation process designpreliminary design stageAuthor:Wang fangTutor:Zhang xian mingAbstractThis graduation project design for methanol production, design stage is the initial design, design elements include the selection of design schemes, chemical process calculation, drawing and writing the graduation design instruction, wherein the drawing, including synthesis of methanol distillation section material flow chart, the methanol synthesis process piping and instrument diagram, the crude methanol distillation process piping and instrument diagram map, methanol synthesis process equipment layout , the crude methanol distillation process equipment layout . Chemical process synthesis process including material balance and heat balance, distillation section material balance and heat balance. This design uses methanol production method for the production of methanol from natural gas, using a three-tower rectification device.Methanol is an important organic chemical raw materials, or an excellent fuel for energy, methanol and gasoline or other substances can be mixed into a variety of different uses of industrial or civil fuel. The annual import large quantities of methanol to meet market demand, the market trend of price of international market. In recent years, increased demand for methanol, methanol plant and in part because of various reasons production or output, thus can not meet the needs of the domestic market. The design of practical significance in designing better methanol production plan, can put into production, ensure the production of better quality and higher efficiency of methanol, methanol production device, in order to solve the problem of short supply.Key words: methanol, synthesis, distillation, process calculation目录1总论 (1)1.1概述 (5)1.1.1甲醇的物化性质 (5)1.1.2甲醇用途 (5)1.1.3甲醇生产方法及特点 (6)1.2甲醇在国内的发展的现状 (6)1.2.1甲醇在国内的市场需求及生产情况 (6)1.2.2甲醇现在的生产试验情况 (7)1.3设计任务的依据 (8)1.4设计产品所需的主要设备 (9)1.5甲醇生产中有害物质排放及处理 (9)2甲醇生产方案确定 (11)2.1甲醇生产方法简介 (11)2.2天然气制甲醇生产工艺简介 (11)3甲醇生产流程简述 (13)3.1合成工艺流程简述 (13)3.2精馏工艺流程简述 (13)4工艺计算 (15)4.1甲醇合成工段物料平衡计算 (15)4.1.1初始条件 (16)4.1.2物料平衡的基本关系式 (18)4.1.3系统中不同气体组成的确定 (22)4.2甲醇合成工段热量平衡计算 (335)4.2.2甲醇水冷器的热量平衡计算 (373)4.3粗甲醇精馏工段物料平衡计算 (36)4.3.1预塔的物料平衡 (37)4.3.2加压塔物料平衡计算 (342)4.3.3常压塔物料平衡计算 (44)4.4粗甲醇精馏工段热量平衡计算 (46)4.4.1预塔全塔热平衡计算 (47)4.4.2预塔精馏段热量平衡计算 (49)4.4.3预塔提馏段热量平衡计算 (46)4.4.4加压塔全塔热平衡计算 (50)4.4.5加压塔精馏段热量平衡计算 (51)4.4.6加压塔提馏段热量平衡计算 (52)4.4.7常压塔全塔热平衡计算 (52)4.4.8常压塔精馏段热量平衡计算 (54)4.4.9常压塔提馏段热量平衡计算 (54)5主要设备介绍 (56)6原材料消耗量 (54)7设备布置论述 (55)7.1 设备布置的原则 (55)7.2甲醇合成、精馏工段设备布置 (57)7.2.1 塔设备的布置 (57)7.2.2 换热器的布置 (57)7.2.3 泵的布置 (58)8环境保护与安全措施 (59)8.1甲醇具有毒性 (59)8.2甲醇的运输风险 (59)8.3化工三废处理 (60)9设计体会和收获 (61)致谢 (62)参考文献 (63)1总论1.1概述甲醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产甲醛。

甲醇化工厂毕业设计1部分1. 简介本文档是甲醇化工厂毕业设计的第一部分，旨在介绍甲醇化工厂的工艺流程及设备配置。

甲醇是一种重要的化工原料，在化工领域具有广泛的应用，因此本设计旨在搭建一个高效、可持续的甲醇化工厂。

2. 工艺流程甲醇化工厂的工艺流程包括甲醇生产、提纯和储存三个主要步骤。

2.1 甲醇生产甲醇生产的主要步骤是甲烷转化成合成气，然后合成气通过甲醇合成反应转化成甲醇。

具体的流程如下：1.原料准备：甲烷作为甲醇的原料，需要经过脱水、聚合等预处理步骤，以提高甲烷的纯度和反应效率。

2.合成气生产：甲烷经过蒸汽重整后生成合成气，合成气主要由一氧化碳和氢气组成。

3.甲醇合成反应：合成气经过甲醇合成反应，通常使用铜催化剂，在高温高压的条件下将一氧化碳和氢气转化成甲醇。

4.分离和提纯：甲醇合成反应产生的混合物需要进行分离和提纯，通常采用蒸馏和萃取等方法。

2.2 提纯甲醇合成后的产物需要进行进一步的提纯，以满足工业使用要求。

主要的提纯过程包括：1.蒸馏：将甲醇原液进行蒸馏，去除其中的杂质和水分。

2.萃取：采用一系列溶剂的萃取操作，进一步提高甲醇纯度。

3.结晶：对纯度较高的甲醇进行结晶分离，得到最纯净的甲醇产品。

2.3 储存甲醇提纯之后需要进行储存和包装，以便运输和销售。

常见的储存方式包括储罐和压力容器，储存温度通常保持在零下20摄氏度以防止甲醇的挥发。

3. 设备配置甲醇化工厂的设备配置主要包括反应器、分离设备、储存设备等。

3.1 反应器反应器是甲醇生产的核心设备，其主要功能是提供合适的反应条件并促进反应的进行。

在甲醇合成反应中，常采用固定床反应器和流化床反应器。

3.2 分离设备分离设备主要用于分离甲醇和其他物质，以提高甲醇的纯度。

常见的分离设备有蒸馏塔、萃取塔、结晶器等。

3.3 储存设备储存设备主要用于储存甲醇产品，常见的储存设备包括储罐和压力容器。

储存设备需要具备密封性和耐腐蚀性，以确保甲醇的质量和安全性。

年产8万吨甲醇的生产工艺设计An annual output of 80ktons of methanol process design目录摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................前言 .......................................................................................................................第一章概述.......................................................................................................1.1 甲醇的性质........................................................................................................1.2 甲醇的用途........................................................................................................1.3 甲醇生产工艺的发展.........................................................................................1.4 甲醇的合成方法 ................................................................................................1.4.1 常用的合成方法 ....................................................................................................1.4.2 本设计所采用的生产方法 ....................................................................................1.5 生产方案与工艺流程设计 .................................................................................1.6 工艺流程简述....................................................................................................1.6.1 甲醇合成工艺流程简述 ........................................................................................1.6.2 甲醇精馏工艺流程简述 ........................................................................................第二章工艺计算...............................................................................................2.1 工艺技术参数....................................................................................................2.1.1 原料天然气规格 ....................................................................................................2.1.2 合成工段的工艺参数 ............................................................................................2.1.3 产品质量标准 ........................................................................... 错误！未定义书2.2 合成工段物料衡算 .................................................................. 错误！未定义书2.2.1 合成塔中发生的化学反应: ..................................................... 错误！未定义书2.2.2 粗甲醇中甲醇扩散损失 ........................................................... 错误！未定义书2.2.3 合成反应中各气体的消耗和生成情况 ................................... 错误！未定义书2.2.4 新鲜气和弛放气气量的确定 ................................................... 错误！未定义书2.2.5 循环气气量的确定 ................................................................... 错误！未定义书2.2.6 入塔气和出塔气组成 ............................................................... 错误！未定义书2.2.7 甲醇分离器出口气体组成的确定 ........................................... 错误！未定义书2.2.8原料计算 .................................................................................... 错误！未定义书2.3 合成工段热量衡算 .................................................................. 错误！未定义书2.3.1 合成塔的热平衡计算 ............................................................... 错误！未定义书2.3.2入塔热量计算 ............................................................................ 错误！未定义书2.3.3 塔内反应热的计算 ................................................................... 错误！未定义书2.3.4 塔出口气体总热量计算 ........................................................... 错误！未定义书2.3.5 全塔热量损失的确定 ............................................................... 错误！未定义书2.3.6 沸腾水吸收热量的确定 ........................................................... 错误！未定义书2.3.7 入换热器的被加热气体热量的确定 ....................................... 错误！未定义书2.3.8 出换热器的被加热气体热量的确定 ....................................... 错误！未定义书2.3.9 入换热器的热气体热量的确定 ............................................... 错误！未定义书2.3.10 出换热器的热气体热量的确定 ............................................. 错误！未定义书2.3.11 出换热器的加热气体的温度的确定 ..................................... 错误！未定义书2.3.12 水冷器热平衡方程 ................................................................. 错误！未定义书2.3.13 水冷器入口气体显热的确定 ................................................. 错误！未定义书2.3.14 水冷器出口气体显热的确定 ................................................. 错误！未定义书2.3.15 出水冷器的粗甲醇液体热量的确定 ..................................... 错误！未定义书2.3.16 水冷器冷却水吸热的确定 ..................................................... 错误！未定义书2.3.17 冷却水用量的确定 ................................................................. 错误！未定义书2.4 精馏工段物料衡算 .................................................................. 错误！未定义书2.4.1 预精馏塔物料衡算 ................................................................... 错误！未定义书2.4.2 主精馏塔物料衡算 ................................................................... 错误！未定义书2.5 主精馏塔热量衡算 .................................................................. 错误！未定义书2.6 理论塔板数的确定 .................................................................. 错误！未定义书2.6.1 求最小回流比及操作回流比 ................................................... 错误！未定义书2.6.2 求精馏塔的气液相负荷 ........................................................... 错误！未定义书2.6.3 求操作线方程 ........................................................................... 错误！未定义书2.6.4 理论板层数（采用逐板法） ................................................... 错误！未定义书2.7 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ............................. 错误！未定义书2.8 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 ................................................... 错误！未定义书2.8.1 塔径的计算 ............................................................................... 错误！未定义书2.8.2 填料层高度的计算 ................................................................................................2.8.3 填料层压降的计算 ................................................................................................2.8.4 筒体壁厚的计算 ....................................................................................................2.8.5 管径的计算 ............................................................................................................2.8.6 塔的附属设备及塔高的的计算及选型 ................................................................2.9 重要符号说明....................................................................................................第三章三废处理...............................................................................................3.1甲醇生产对环境的污染......................................................................................3.1.1废气..........................................................................................................................3.1.2废水..........................................................................................................................3.2处理方法 ............................................................................................................3.2.1废气处理 .................................................................................................................3.2.2废水处理 .................................................................................................................结论 .......................................................................................................................致谢 .............................................................................................. 错误！未定义书参考文献 ...............................................................................................................附录A附录B年产8万吨甲醇的生产工艺设计摘要：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。

毕业设计论文题目8×104 t/a甲醛生产装置的工艺设计目录摘要........................................................................................................................................ I I Abstract (III)第一章绪论 (1)1.1 我国甲醛工业的发展过程 (1)1.2 我国甲醛工业的现状 (2)1.3 影响我国甲醛价格的主要因素 (5)1.4 产品说明 (6)1.5 原材料说明 (9)1.6 甲醛工业的发展趋势 (10)1.7 工业甲醛的主要技术指标 (11)第二章甲醛合成方法和工艺路线的比较 (12)2.1 甲醛的合成方法 (12)2.2 生产工艺比较 (13)2.3 国内外甲醛装置能耗比较 (16)第三章工艺流程介绍 (17)3.1 流程说明 (17)3.2 生产工艺影响因素 (18)3.3 主要工艺指标 (21)第四章工艺计算 (23)4.1设计数据分析 (23)4.2物料衡算 (24)4.3热量衡算 (36)4.4 主要非定型设备的计算及选型 (43)第五章主要工艺管道计算及选型 (58)5.1 主要工艺管道计算及选型 (58)5.2 主要工艺管道汇总表 (62)第六章安全与“三废”处理 (63)6.1工艺物料特性及防护措施 (63)6.2三废处理 (68)第七章技术经济初步评估甲醛及市场 (70)7.1 产品甲醛及原料市场分析 (70)7.2 经济效益初步梳算 (71)第八章总结 (74)致谢 (76)主要参考文献 (77)摘要甲醛是重要的有机化工基础原料，是甲醇最重要的衍生物产品之一。

甲醛的用途十分广泛，主要用于生产脲醛、酚醛、聚甲醛和三聚氰胺等，也用于生产医药产品、农药和染料以及消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。

本设计为年产8.0万吨37 %（wt）甲醛水溶液的生产工艺初步设计。

摘要丁辛醇是一种重要的大体有机化工原料。

本设计是关于年产80000吨丁辛醇丁醛缩合制辛烯醛车间设计。

查阅有关丁辛醇生产辛烯醛车间设计的资料后。

第一叙述了丁辛醇生产的意义与应用、市场分析、国内外进展现状及生产方式的选择，肯定了辛烯醛合成工艺线路。

然后进行物料衡算、热量衡算、关键设备的详细计算和其他设备的计算与选型。

通过车间平立面布置原则对车间与设备进行合理的布置。

对自动控制、环境保护及公用工程中的给排水、供热、供电做了详细的说明。

以后绘制了带控制点的流程图，车间及设备的平立面布置图和关键设备装配图，顺利的完成了毕业设计说明书。

关键词：丁辛醇；辛烯醛；物料衡算；热量衡算AbstractButyl alcohol is an important basic organic design is about the annual output of 80000 tons of butyl octyl alcohol butyl aldehyde condensation system of octenal workshop design. Consult relevant octenal butyl octyl alcohol production workshop design information. First describes the meaning of butyl octyl alcohol production and application, market analysis, selection of domestic and foreign development present situation and the production method, the octenal synthesis process route is determined. Then carries on the material balance, heat balance, the detailed calculation of key equipment and other calculation and type selection of equipment. Flat facade by workshop layout principle to reasonable layout of workshop and equipment. For automatic control, environment protection and utility of water supply and drainage, heating and power supply made detailed instructions. After the draw flow chart with control points, elevation layout of workshop and equipment and key equipment assembly drawing, smoothly completed the graduation design instruction.Keywords : Butyl alcohol ；octenal；Material balance；Heat balance目录摘要 (I)Abstract (II)第1章总论 (1)概述 (1)辛烯醛的意义与作用 (1)国内外现状及进展前景 (1)产品的性质与特点 (2)设计依据 (3)厂址选择 (3)设计规模与生产制度 (4)设计规模 (4)生产制度 (4)原料及产品规格 (5)主要原料规格及技术指标 (5)第2章工艺设计与计算 (6)工艺原理 (6)工艺线路的选择 (6)工艺流程简述 (6)丁醛精馏塔 (7)混合器 (7)缩合反映器 (7)层析器 (7)辛烯醛精馏塔 (7)工艺参数 (7)物料衡算 (8)热量衡算 (11)概述 (11)辛烯醛精馏塔的热量衡算 (11)异丁醛冷却器的热量衡算 (12)氢氧化钠预热器热量衡算 (13)混合器热量衡算 (13)反映物预热器热量衡算 (14)反映器热量衡算 (15)辛烯醛精馏塔热量衡算 (15)化工软件模拟 (16)第3章设备计算与选型 (19)缩合应器设备计算 (19)肯定反映器及各类条件 (19)反映器体积 (19)筒体直径和高度的计算 (19)内筒的壁厚 (20)夹套的内径和高度 (20)夹套的壁厚 (20)附属结构的选择 (21)辛烯醛精馏塔设备计算 (22)塔板塔径设计 (22)塔板结构设计 (23)塔的附件 (26)塔高的肯定 (26)换热器设计计算 (27)选择换热器的类型 (27)流程安排 (27)传热进程工艺计算 (28)工艺结构尺寸计算 (29)换热器主要传热参数核算 (30)其他设备工艺计算与选型 (35)丁醛精馏塔 (35)异丁醛冷却器 (36)选择型号为319氢氧化钠预热器 (36)选择型号为1.519层析器前冷却器 (37)辛烯醛精馏塔冷却器 (38)选择型号为1.519辛烯醛精馏塔再沸器 (39)选择型号为4.525丁醛精馏塔冷凝器 (39)丁醛精馏塔再沸器 (40)选择型号为325泵的选型 (41)储罐的计算与选型 (41)第4章设备一览表 (43)第5章车间布置 (45)反映器的布置 (45)精馏塔的布置 (46)换热器的布置 (47)泵和回流罐的布置 (47)第6章自动控制 (47)流量控制 (47)液位控制 (48)温度控制 (48)压力控制 (49)第7章环境保护 (49)三废的产生情形 (50)三废处置情形 (50)第8章公用工程 (50)给水排水 (50)供热 (51)供电 (51)结束语 (52)参考文献 (53)致谢 (54)第1章总论概述辛烯醛的意义与作用丁醇主要用于制造邻苯二甲酸、脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯类增塑剂，它们普遍用于各类塑料和橡胶制品中，也是有机合成中制丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等的原料。

年产8万吨甲醇的生产工艺设计An annual output of 80ktons of methanol process design目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第一章概述 (2)1.1 甲醇的性质 (2)1.2 甲醇的用途 (2)1.3 甲醇生产工艺的发展 (2)1.4 甲醇的合成方法 (3)1.4.1 常用的合成方法 (3)1.4.2 本设计所采用的生产方法 (4)1.5 生产方案与工艺流程设计 (4)1.6 工艺流程简述 (5)1.6.1 甲醇合成工艺流程简述 (5)1.6.2 甲醇精馏工艺流程简述 (6)第二章工艺计算 (8)2.1 工艺技术参数 (8)2.1.1 原料天然气规格 (8)2.1.2 合成工段的工艺参数 (8)2.1.3 产品质量标准 (9)2.2 合成工段物料衡算 (9)2.2.1 合成塔中发生的化学反应: (9)2.2.2 粗甲醇中甲醇扩散损失 (10)2.2.3 合成反应中各气体的消耗和生成情况 (11)2.2.4 新鲜气和弛放气气量的确定 (12)2.2.5 循环气气量的确定 (13)2.2.6 入塔气和出塔气组成 (14)2.2.7 甲醇分离器出口气体组成的确定 (15)2.2.8原料计算 (15)2.3 合成工段热量衡算 (15)2.3.1 合成塔的热平衡计算 (15)2.3.2入塔热量计算 (16)2.3.3 塔内反应热的计算 (16)2.3.4 塔出口气体总热量计算 (17)2.3.5 全塔热量损失的确定 (17)2.3.6 沸腾水吸收热量的确定 (18)2.3.7 入换热器的被加热气体热量的确定 (18)2.3.8 出换热器的被加热气体热量的确定 (18)2.3.9 入换热器的热气体热量的确定 (18)2.3.10 出换热器的热气体热量的确定 (19)2.3.11 出换热器的加热气体的温度的确定 (19)2.3.12 水冷器热平衡方程 (19)2.3.13 水冷器入口气体显热的确定 (19)2.3.14 水冷器出口气体显热的确定 (19)2.3.15 出水冷器的粗甲醇液体热量的确定 (20)2.3.16 水冷器冷却水吸热的确定 (20)2.3.17 冷却水用量的确定 (21)2.4 精馏工段物料衡算 (21)2.4.1 预精馏塔物料衡算 (21)2.4.2 主精馏塔物料衡算 (22)2.5 主精馏塔热量衡算 (23)2.6 理论塔板数的确定 (25)2.6.1 求最小回流比及操作回流比 (25)2.6.2 求精馏塔的气液相负荷 (26)2.6.3 求操作线方程 (26)2.6.4 理论板层数（采用逐板法） (26)2.7 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (28)2.8 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 (30)2.8.1 塔径的计算 (30)2.8.2 填料层高度的计算 (31)2.8.3 填料层压降的计算 (32)2.8.4 筒体壁厚的计算 (33)2.8.5 管径的计算 (34)2.8.6 塔的附属设备及塔高的的计算及选型 (35)2.9 重要符号说明 (36)第三章三废处理 (37)3.1甲醇生产对环境的污染 (37)3.1.1废气 (37)3.1.2废水 (37)3.2处理方法 (38)3.2.1废气处理 (38)3.2.2废水处理 (38)结论 (39)致谢 ..................................................................... 错误！未定义书签。

中国矿业大学银川学院本科毕业设计（15届）题目年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计系别化学工程系专业班级化学工程与工艺（2）班学生姓名曾豪指导教师苗泽凯教务处制2015年4月25日中文题目：年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计毕业设计共54页图纸共 4张说明书共1页完成日期：15年05月01日答辩日期：15年05月16日摘要本设计是对年产8万吨甲醇精馏装置工艺设计，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，为了使甲醇的利用更有竞争力，以便得到更纯度的甲醇而设计，设计中所采用的方法，归纳统计法、逐板计算法、演绎推理法。

本设计是以板式塔作为气液传质设备进行原料的分离，通过对精馏工艺进行物料衡、热量衡算、附属设备的选型计算，得到工艺数据从而绘制精馏塔的负荷性能图，确定操作线，分析结果确定设计是否符合要求。

本设计进料组成：水含量58.5%（摩尔分数，下同），甲醇含量41.7%；塔釜产品组成：水含量0.1%，甲醇含量99.9%。

通过设计得到的结论：泡点进料，精馏塔塔径2.6m，塔高26.91m,理论塔板数为19块，实际塔板数为38块，其实实际塔板数精馏段为21块，提馏段为17块，从第22块开始进料，全塔效率46.6%。

本设计通过各工段的计算、分析、绘图，结果基本符合设计要求。

关键词：甲醇；精馏段；提馏段；板式塔；性能图。

目录1 概述 (7)1.1甲醇的生产现状及应用 (7)1.2甲醇的合成方法及工艺 (7)1.2.1甲醇的合成所用的原料 (7)1.2.2甲醇合成方法 (7)1.2.3甲醇的生产工艺及进展 (8)1.3甲醇的精馏工艺 (8)2 设计任务 (9)2.1设计内容 (9)2.2本设计所选的工艺流程 (9)2.3操作条件的选择 (10)2.4设计依据 (11)3 精馏工段的物料衡算 (12)3.1预塔的物料衡算 (12)3.1.1预塔进料 (12)3.1.2预塔出料 (12)3.2加压塔的物料衡算 (13)3.2.1加压塔进料 (13)3.2.2加压塔出料 (13)3.3常压塔的物料衡算 (13)3.3.1常压塔进料 (13)3.3.2常压塔出料 (13)4 精馏常压塔工艺计算 (15)4.1常压塔参数及精馏条件的计算 (15)。

第四章 精甲醇生产工艺计算工艺计算作为化工工艺设计，工艺管道，设备选取及生产管理，工艺条件选取重要根据，对平衡原料，产品质量，选取最佳工艺条件，拟定操作控制指标，合理运用生产废料，废气，废热均有重要作用。

4.1 甲醇合成塔物料能量衡算4.1.1 合成塔物料平衡计算已知：年产50000吨精甲醇，每年以300个工作日计算，损耗按0.3%计算。

则年实际生产精甲醇50150吨。

精甲醇中甲醇含量(wt)：99.95%粗甲醇构成(wt)：[Lurgi 低压合成工艺]甲醇：93.89%轻组分[以二甲醚(CH 3)2O 计]：0.188% 重组分[以异丁醇C 4H 9OH 计]：0.026% 水：5.896% 因此：时产精甲醇：44.694424300100050150=⨯⨯Kg/h时产粗甲醇：66.7392%89.93%95.9944.6944=⨯Kg/h依照粗甲醇组分，算得各组分生成量为：甲醇： 6944.44 Kg/h 216.74kmol/h 4855.0 Nm 3/h 二甲醚：13.90 Kg/h 0.302kmol/h 6.77 Nm 3/h异丁醇：1.92 Kg/h 0.026kmol/h 0.58 Nm3/h 水： 432.4 Kg/h 24.02kmol/h 538.1 Nm3/h 合成甲醇化学反映为：、主反映：CO+2H2CH3OH+102.37 KJ/mol ……①副反映：2CO+4H2(CH3)2O+H2O+200.39 KJ/mol ……②CO+3H2CH4+H2O+115.69 KJ/mol ……③4CO+8H2C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol ……④CO2+H2CO+ H2O-42.92 KJ/mol ……⑤生产中，测得每生产1吨粗甲醇生成甲烷7.56 Nm3,即0.34kmol，故CH4每小时生成量为：7.56⨯7.39266=55.889 Nm3，即2.495kmol/h，39.920 Kg/h。

前言 (3)1.1 概述 (4)1.2 甲醇的合成方法 (9)1.3 甲醇的合成路线 (10)1.4 合成甲醇的目的和意义 (13)1.5 本设计的主要方法及原理 (14)造气工段：使用二步法造气 (14)合成工段 (14)生产工艺及主要设备计算 (16)2.1 甲醇生产的物料平衡计算 (16)2.1.1 合成塔物料平衡计算 (16)2.1.2 粗甲醇精馏的物料平衡计算 (23)2.2 甲醇生产的能量平衡计算 (26)2.2.1 合成塔能量计算 (26)2.2.2 常压精馏塔能量衡算 (28)2.3 主要设备计算及选型 (30)2.3.1 常压精馏塔计算 (31)2.3.2 初估塔径 (32)2.3.3 理论板数的计算 (34)2.3.4 塔内件设计 (37)2.3.5 塔板流体力学验算 (40)甲醇合成工艺设计2.3.6 塔板负荷性能 (42)2.3.7 常压塔主要尺寸确定 (44)2.3.8 辅助设备 (46)参考文献 (48)[5] 天津大学化工原理教研室《化工原理》（上、下）天津科学技术出版社，1994 (48)结束语 (49)前言众所周知，甲醇是重要的化工产品，也是重要的化工原料，又是很有发展前途的重要燃料。

由甲醇合成的后加工产品名目繁多，效益显著，市场非常活跃。

甲醇作为一种新型燃料，市场前景非常看好，作为燃料的甲醇在四年之内增长了12倍。

合成甲醇技术是煤化工技术在能源转换的背景下研究开发的，其宗旨是以水煤气为原料，扩大炭资源的使用范围，缓和石油危机。

随着天然气资源的大量开发，加之天然气转换成合成气的技术日益成熟，使以天然气为原料经合成气合成甲醇合成工艺设计的甲醇比以煤炭为原料经合成气合成的甲醇在市场上更具竞争力。

因此在合成甲醇的原料中用的最多的是天然气。

现在世界上几乎所有大型的生产甲醇的厂家均采用天然气，这是因为天然气转化合成气比较容易，是合成甲醇的最理想原料，而且市场价格低，用其他原料生产出来的甲醇成本较高，无法与天然气相竞争。

年产甲醇工艺设计一、引言甲醇是一种重要的有机化工产品，广泛应用于化工、能源、医药等领域。

年产甲醇工艺设计是指在一年内生产一定数量的甲醇的工艺设计。

本文将介绍年产甲醇工艺设计的基本原理、关键步骤和优化方法。

二、年产甲醇工艺设计的基本原理年产甲醇工艺设计的基本原理是通过合成气反应生成甲醇。

合成气是一种由一氧化碳和氢气组成的气体，而合成气的制备是通过煤炭、天然气等原料进行气化反应得到的。

在合成气反应中，一氧化碳和氢气经过一系列催化反应生成甲醇。

三、年产甲醇工艺设计的关键步骤1. 合成气的制备：选择适合的原料进行气化反应，得到符合要求的合成气。

制备合成气的关键是控制气化反应的温度、压力和反应物的比例。

2. 催化反应：将合成气经过催化剂床层，进行一系列的反应，生成甲醇。

催化反应的关键是选择合适的催化剂和控制反应条件，如温度、压力和空速等。

3. 分离纯化：将反应产生的甲醇与未反应的气体和其他杂质进行分离纯化，得到高纯度的甲醇产品。

分离纯化的关键是选择合适的分离技术，如蒸馏、吸附和结晶等。

四、年产甲醇工艺设计的优化方法1. 催化剂选择与改进：选择具有高催化活性和稳定性的催化剂，并通过改进催化剂的配方和制备工艺来提高催化剂的性能。

2. 反应条件优化：通过调节反应温度、压力和反应物的比例等参数，优化反应条件，提高甲醇的产率和选择性。

3. 分离纯化技术改进：选择高效、节能的分离纯化技术，如采用新型蒸馏塔、吸附剂和结晶剂等，以提高甲醇的纯度和回收率。

4. 废物利用：将反应过程中产生的废气和废水进行处理和利用，以减少环境污染和资源浪费。

五、结论年产甲醇工艺设计是一个复杂的工程项目，需要考虑多个因素的综合影响。

通过合理选择原料、优化反应条件、改进催化剂和纯化技术等方法，可以提高甲醇的产率、纯度和回收率，实现高效、环保的甲醇生产。

未来，随着科技的不断发展，年产甲醇工艺设计将会越来越先进和可持续。

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 Limitedsection 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..................................... 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。

毕业设计年产6万吨甲醇工艺设计合成工段引言本文的设计的课题是年产量为五万吨甲醇工艺的合成工段，针对课题进行设计，计算，设备选型，CAD出图等过程的研究。

甲醇是极为重要的有机化工原料，在化工、医药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的应用，其衍生物产品发展前景广阔。

总体上说，世界甲醇工业从90年代开始经历了1991-1998的供需平衡，1998-1999的供大于求，从2000年初至今的供求基本平衡三个基本阶段。

我国的甲醇工业经过十几年的发展，生产能力也得到了很大提高。

本文是采用Aspen Plus 软件对甲醇工艺进行模拟和探究，首先从甲醇的用途和甲醇的市场入手阐明甲醇的重要性。

本文介绍了甲醇工业的发展历程。

针对目前甲醇的生产已经非常成熟的情况和国内外甲醇生产工艺的分析，本设计采用低压鲁奇法进行甲醇合成，采用国内广泛使用的C301 型铜基催化剂，精馏部分采用三塔流程，一个预精馏塔和两个主精馏塔。

根据现实情况和地理环境对厂址进行选择，最终定为大连石油化工厂附近。

文中介绍了甲醇工艺模拟参数的选取方法，及其如何运用灵敏度分析主要设备，确定最佳的操作条件。

运用Aspen Plus 对整个工艺进行了完整的模拟并针对每个设备进行了分别的设备计算。

根据国标150 ，国标151 和Aspen Plus 的设备计算结果对压力容器，换热器等设备进行了选型。

在计算换热器的过程中，分别根据管壳式换热器标准JB/4714，JB/4715，JB/4716对每个换热器进行了确定。

根据国家安全标准，对非工艺条件中的环境，安全，贮存，运输方面进行了确定。

本文还运用CAD 软件，绘制带控制点的甲醇工艺流程图，根据设备计算和设备的选型结果，根据厂址的选择环境，对工厂主要设备进行了平立面布置图的绘制。

换热器针对的是换热器E301，它采用的是管壳式换热器,严格意义上讲是一个浮头式换热器,原因是物料前后温差较大,所以选取浮头式换热器。

它的主要作用就是运用物料与产品间的换热来达到冷却和加热的作用。