年产30万吨甲醇精馏提纯的工段设计毕业设计

目录第1章概述 (1)1.1甲醇性质 (1)1.2甲醇用途 (2)1.3甲醇生产工艺的发 (2)1. 4甲醇生产原料 (3)第2章工艺流程设计 (3)2.1合成甲醇工艺的选择 (4)2.1.1甲醇合成塔的选择 (4)2.1.2催化剂的选用 (4)2.1.3合成工序工艺操作条件的确定与论证 (6)第3章工艺流程 (7)3.1甲醇合成工艺流程 (7)第4章工艺计算 (8)4.1物料衡算 (8)4.1.1合成工段 (9)4.2能量衡算.................................................................................................................... 错误！未定义书签。

4.2.1煤发电量......................................................................................................... 错误！未定义书签。

4.2.2合成工段......................................................................................................... 错误！未定义书签。

第5章主要设备的计算和选型............................................................................................ 错误！未定义书签。

5.1甲醇合成塔的设计.................................................................................................... 错误！未定义书签。

化学工程与工艺专业毕业设计-年产30万吨甲醇生产工艺初步设计海南大学毕业设计题目：年产30万吨甲醇生产工艺初步设计学号：************名：***年级：2006级学院：材料与化工学院系别：化工系专业：化学工程与工艺指导教师：张德拉徐树英完成日期：2010年5月20日摘要甲醇是简单的饱和脂肪醇，分子式为CH3OH。

它是重要的化工原料和清洁燃料，用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。

近些年，随着甲醇下游产品的开发及甲醇作为燃料的推广，甲醇的需求量大幅增长。

因此，经过分析比较各种生产原料、合成工艺后，本设计采用焦炉煤气为原料年产30万吨甲醇，以满足国内需求。

设计遵循“技术先进、工艺成熟、经济合理、安全环保”等原则，在充分论证国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上，选用以原料气经“栲胶脱硫、干法脱硫、甲烷转化、催化合成、三塔精馏”工艺路线生产甲醇。

设计的重点工艺流程设计论证，甲醇合成工段及三塔精馏工段的工艺计算及设备设计选型。

主要设备合成塔选用Lurgi塔，常压精馏塔选用浮阀塔。

此外，在设计中充分考虑环境保护和劳动安全的同时，以减少“三废”排放，加强“三废”治理，确保安全生产，消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害。

关键词：煤气脱硫转化合成精馏工艺设计一．总论1．概述1.1甲醇的性质甲醇是饱和醇系列中的代表，在常温常压下，纯甲醇是无色、不流动、易挥发、可燃的有毒液体，有类似于乙醇的性质。

甲醇可与水、丙酮、醇类、酯类及卤代烷类等很多有机溶剂互溶，但不能与脂肪烃类化合物互溶。

甲醇是最简单的饱和脂肪醇，具有脂肪醇的化学性能，其化学性很活泼，如氧化反应、氨化反应、酯化反应、羟基化反应、卤化反应、脱水反应、裂解反应等。

其主要物理性质如下表：表1-1 甲醇的主要物理性质[1]项目数值项目数值液体密度／kg·m－3793.1 临界常数蒸汽密度／kg·m－31.43 临界温度﹙T c﹚／℃240沸点／℃64.65 临界压力﹙p c﹚／MPa7.97熔点／℃－97.8 生成热／kJ·mol －1闪点／℃气体﹙25℃﹚－201.22 开杯法16.0 液体﹙25℃﹚－238.73 闭杯法12.0 燃烧热／kJ·mol－1自燃点／℃气体764.09 在空气中473 液体726.16 在氧气中461 蒸发潜热﹙64.7℃﹚／kJ·mol－135.295表面张力／mN·m－1 24.5 熔融热﹙－97.1℃﹚／kJ·mol－13.169黏度／mPa·s 热导率／〔J／﹙m·s·K﹚〕2.1×10－3液体黏度﹙20℃﹚0.5945 空气中最大允许浓度／﹙g·m－3﹚0.05蒸汽黏度﹙15℃﹚0.140 空气中爆炸极限／%临界体积﹙V c﹚／mL·mol－1118 下限 6.0临界压缩系数﹙Z c﹚0.224 上限36.51.2产品用途甲醇是重要的一碳化工基础产品和有机化工原料，而且是重要的溶剂，广泛应用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业，由甲醇出发可制取多种化工产品。

年产30万吨粗甲醇精馏工段的设计毕业论文目录第1章总论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1意义及作用 (1)1.1.2 国外现状 (1)1.1.3 产品性质与特点 (4)1.1.4 产品的生产方法概述 (5)1.2 设计依据 (5)1.3 设计规模 (6)1.4 原料及产品规格 (6)1.4.1 主要原料规格及技术指标 (6)1.4.2 产品规格 (6)第2章设计方案 (8)2.1 工艺原理 (8)2.2甲醇精馏工艺论证 (8)2.2.1精馏工艺和精馏塔的选择 (8)2.2.2单塔精馏工艺 (8)2.2.3双塔精馏工艺 (9)2.2.4三塔精馏工艺 (10)2.2.5双塔与三塔精馏技术比较 (11)2.2.6精馏塔的选择 (12)2.3工艺流程简述 (13)第3章工艺设计计算 (16)3.1工艺参数 (16)3.2 物料衡算的意义和作用 (17)3.2.1 物料衡算 (17)3.2.2 总物料衡算表 (20)3.3热量衡算 (21)3.3.1预塔热量衡算 (23)3.3.2主塔热量衡算 (25)3.3.3常压精馏塔能量衡算 (27)3.4热量衡算表 (31)第4章主要设备的工艺计算及选型 (32)4.1理论板数的计算 (32)4.1.1常压塔理论塔板计算 (32)4.2常压精馏塔主要尺寸的计算 (34)4.2.1常压精馏塔设计的主要依据和条件 (34)4.2.2初估塔径 (36)4.2.3塔件设计 (38)4.2.4塔板流体力学验算 (41)4.2.5 负荷性能 (43)4.2.6常压塔主要尺寸确定 (46)4.3 预精馏塔模拟 (48)4.4加压塔模拟 (50)4.5塔设备一览表 (52)第5章附属设备的选择 (53)5.1确定物性数据 (53)5.2工艺结构尺寸 (54)5.3换热器衡算 (56)5.3.1热量衡算 (56)5.3.2 换热器流体的流动阻力 (59)5.4泵的选型原则 (60)5.5各类泵的性能参数 (62)5.6泵的计算 (64)参考文献 (67)后记及其他 (68)附图1 (69)附图2 (70)第1章总论1.1 概述1.1.1意义及作用目前，甲醇在有机合成工业中，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机原料。

年产30万吨甲醇毕业设计摘要合成的，本设计分析了操作条件：温度、压力、原料气组成、空甲醇是由CO和H2速和惰性气体对甲醇生产的影响，本设计采用煤为原料，通过GSP气化工艺将原料煤气转化为合成气，通过变换和NHD脱硫脱碳工艺把合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气，在列管式等温反应器中合成甲醇，本设计采用XNC-98型催化剂，利用三塔精馏工艺将生成的粗甲醇精制后得到精甲醇。

设计的主要内容包括能量衡算和主要设备的选型，能量衡算有物料衡算和热量衡算，主要设备包括甲醇合成塔和精馏塔。

关键词：甲醇；合成；精馏AbstractMethanol consists of CO and H2，this design analysis the effects of operation conditions: temperature, pressure, the gas material composition, airspeed and inert gas , this design uses the coal as raw material, through the GSP gasification process will raw materials gas into snags, through the transformation and NHD desulfurization process into the decarburization snags methanol synthesis conditions meet gas material, in the tube type of methanol synthesis isothermal reactor, this design uses the XNC-98 type catalyst, use three tower distillation process will create the thick methanol blended get fine methanol. The design of the main contents include energy calculation and major equipment selection, energy balance calculations have material calculation and heat balance calculations, the main equipment including methanol synthesis tower and rectifying tower.Key words：Methanol；Synthesis；Rectification目录第1章概述 (1)第2章工艺简介及影响因素 (2)2.1甲醇合成工艺简介 (2)2.2操作条件对反应过程的影响 (2)第3章甲醇生产工艺流程 (5)3.1甲醇合成工艺流程 (5)3.2 甲醇精馏工艺流程 (6)第4章工艺计算 (8)4.1物料衡算 (8)4.2能量衡算 (16)第五章主要设备的计算和选型 (21)5.1甲醇合成塔的设计 (21)5.2甲醇精馏塔的设计 (23)参考文献 (32)致谢 (33)第1章概述由于我国石油资源短缺，能源安全已经成为不可回避的现实问题，寻求替代能源已成为我国经济发展的关键。

本科毕业设计年产30万吨甲醇工艺设计Process Design of 300 kta Methanol SynthesisSection目录摘要 .......................................................................................................................................... Abstract ..................................................................................................................................引言......................................................................................................................................第一章概述...................................................................................................................1.1甲醇的概述..................................................................................................................1.1.1理化性质...................................................................................................................1.1.2制法...........................................................................................................................1.1.3用途...........................................................................................................................1.2由CO和H2合成甲醇 ...............................................................................................1.2.1高压法.......................................................................................................................1.2.2低压法.......................................................................................................................1.2.3中压法.......................................................................................................................1.3甲醇生产技术的发展趋势 .........................................................................................第二章工艺流程设计.....................................................................................................2.1甲醇合成......................................................................................................................2.1.1反应方程式...............................................................................................................2.1.2合成法反应机理 ......................................................................................................2.1.3甲醇合成塔的选择 ..................................................................................................2.1.4催化剂的选用 ..........................................................................................................2.1.5合成工序工艺操作条件的论证与确定 ..................................... 错误！未定义书2.1.6低压Lurgi甲醇合成工艺.......................................................... 错误！未定义书第三章生产工艺计算........................................................................ 错误！未定义书3.1甲醇生产的物料平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书3.1.1合成工段物料衡算 ..................................................................... 错误！未定义书3.2甲醇生产的能量平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书3.2.1合成工段能量衡算 ..................................................................... 错误！未定义书3.2.2冷凝器能量计算 ......................................................................... 错误！未定义书第四章主要设备计算及选型.......................................................... 错误！未定义书4.1合成系统主要设备的计算及选型 ................................................ 错误！未定义书4.1.1甲醇合成塔的设计 ..................................................................... 错误！未定义书4.1.2水冷器的工艺设计 ..................................................................... 错误！未定义书4.1.3甲醇分离器...............................................................................................................4.1.4循环压缩机的选型 ..................................................................................................4.2控制仪表的选择 ............................................................................ 错误！未定义书结论......................................................................................................... 错误！未定义书致谢......................................................................................................... 错误！未定义书参考文献.................................................................................................................................附录......................................................................................................................................年产30万吨甲醇合成工段工艺设计摘要：甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。

沈阳化工大学科亚学院本科毕业论文题目：年产30万吨甲醇装置精制工段工艺设计院系：沈阳化工大学科亚学院专业：化学工程与工艺班级：1101学生姓名：郑亿指导老师：吴静论文提交时间：2015年5月29日论文答辩时间：2015年6月1日毕业设计（论文）任务书摘要甲醇是重要的化工原料和清洁燃料，用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。

近些年，随着甲醇下游产品的开发及甲醇作为燃料的推广，甲醇的需求量大幅增长。

经过分析比较各种精馏工艺，本设计采用甲醇二塔精馏流程。

该设计遵循“技术先进、工艺成熟、经济合理、安全环保”等原则，在充分论证甲醇精馏的发展历程和国内外的研究现状，熟悉甲醇精馏工艺流程、技术设备等基础上，并在Aspen 化工模拟系统中的塔精馏模块对常压精馏塔进行模拟的辅助下最后绘制出工艺流程图、带控制点的物料流程图、设备图和设备布置图。

此外，该设计充分考虑环境保护和劳动安全，以减少“三废”排放，加强“三废”治理。

关键词：甲醇；精馏；模拟AbstractMethanol is an important chemical raw material. It is also a clean and versatile fuel which plays a very important role in the nowadays national economy. With the development of downstream products of methanol, it has promoted the substantial growth demand for methanol in recent years.After analysis and comparison of various distillation processes, this design uses two towers of methanol distillation. The design follows the principal of advanced-technology, maturity economic and environmental protection. In full demonstration research status methanol distillation course of development at home and abroad, and bases on the familiar with methanol distillation process, with the aids of technical equipment and Aspen PLUS simulation of chemical materials flow chart of column distillation system module, to simulate atmospheric distillation to draw the final process flow sheet and material flow chart with control points, and the equipment layout. In addition, the design fully considers environmental protection and labor safety in order to reduce the three wastes and to strengthen the three wastes treatment.Keywords: Methanol;Purification;Simulation目录第一章文献综述 (1)1.1 甲醇基本性质及用途 (1)1.1.1 甲醇物理和化学性质 (1)1.1.2 甲醇的安全性 (2)1.1.3 甲醇的用途 (2)1.2 甲醇合成工艺 (2)1.2.1 甲醇合成概述 (2)1.2.2 常用合成方法 (3)1.3 甲醇生产问题及改进方向 (4)1.3.1 生产中进一步要求提高质量 (4)1.3.2 节能降耗 (5)1.3.3 设备的设计与改造 (5)1.4 甲醇精制过程的研究现状 (6)1.4.1 甲醇精制过程的模拟研究 (6)1.4.2 Aspen软件在化工流程模拟的应用 (6)第二章生产流程设计论证 (7)2.1 粗甲醇精馏 (7)2.1.1 精馏技术简述 (7)2.1.2 精馏方案确定 (7)2.2 精馏设备确定 (11)2.3 精馏操作条件 (11)第三章物能衡算 (13)3.1 操作条件 (13)3.1.1 粗甲醇进料参数 (13)3.1.2 模型简化处理 (13)3.2 物料衡算 (14)3.2.1 F-701汽液组成计算 (14)3.2.2 D-702塔底废水计算 (16)3.2.3 D-701塔顶排放物计算 (17)3.2.4 D-701塔低组成计算 (17)3.2.5 D-701塔顶蒸汽及回流液计算 (18)3.2.6 D-702塔顶蒸汽及回流液计算 (19)3.2.7 结果检验 (19)3.3 热量衡算 (21)3.3.1 参考数据 (21)3.3.2 热量衡算原理及方法 (22)3.3.3 D-701热量衡算 (22)3.3.4 D-702热量衡算 (23)3.3.5 主精馏塔冷凝器E-708热量衡算 (24)第四章设备计算 (25)4.1 E-708管壳式冷凝器选型 (25)4.1.1试选冷凝器 (25)4.1.2核算总传热系数K (26)4.1.3 计算传热面积 (28)4.1.4 计算管、壳程压力降 (28)4.1.5 确定设计选型 (30)第五章ASPEN工艺核算及优化 (31)5.1 引言 (31)5.2 Aspen Plus软件介绍 (31)5.3 基于Aspen Plus稳态模拟的甲醇三塔模型搭建 (33)5.3.1 甲醇三塔稳态模拟基本步骤 (33)5.3.2 甲醇三塔初始模拟搭建 (31)第六章车间布置 (38)6.1 车间布置规范 (38)6.1.1 车间布置的内容 (38)6.1.2 车间布置的依据 (38)6.1.3 车间布置的原则 (39)6.2 竖向设计 (40)6.2.1 车间厂房的平面布置 (40)6.2.2 车间厂房的立面布置图 (41)6.2.3 车间设备布置设计 (42)6.3 厂区运输 (45)6.3.1 运输方式 (46)6.3.2 合理组织人流与货流 (46)第七章非工艺设计与安排 (47)7.1环境保护与劳动安全 (47)7.1.1“三废”及噪声的处理 (47)7.1.2 安全问题的初步设计 (48)7.2 工作人员的安排及管理 (50)参考文献 (51)致谢 (53)第一章文献综述1.1 甲醇基本性质及用途1.1.1 甲醇物理和化学性质甲醇的分子式为CH3OH，其分子量为32.04。

摘要随着石油资源紧缺，油价提高，以煤为原料生产甲醇的比例将上升。

特别是在国内大力发展煤炭资源利用的背景下，煤炭家成为甲醇生产中最主要的原料。

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30万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，工艺，合成，精馏，计算，除废一、总论（一）概述1．甲醇性质甲醇俗称木醇、木精，分子式CH3OH。

是一种无色、透明、易燃、有毒、易挥发的液体，略带酒精味；分子量32.04，相对密度0.7914(d420)，蒸气相对密度1.11（空气=1)，熔点-97.8℃，沸点64.7℃，闪点（开杯）16℃，自燃点473℃，折射率(20℃)1.3287，表面张力（25℃）45.05mN/m，蒸气压（20℃）12.265kPa，粘度（20℃）0.5945mPa•s。

能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类和大多数其他有机溶剂混溶。

蒸汽与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0％～36.5﹪（体积比）。

化学性质较活泼，能发生氧化、酯化、羰基化等化学反应。

2．甲醇用途甲醇是重要有机化工原料和优质燃料，广泛应用于精细化工，塑料，医药，林产品加工等领域。

甲醇主要用于生产甲醛，消耗量要占到甲醇总产量的一半，甲醛则是生产各种合成树脂不可少的原料。

用甲醇作甲基化试剂可生产丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等；甲醇羰基化可生产醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有机合成中间体，它们是制造各种染料、药品、农药、炸药、香料、喷漆的原料，目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。