煤制甲醇工艺与设备-完整版
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煤制甲醇是一种通过利用煤作为原料生产甲醇的技术过程。
下面是一个简要的煤制甲醇工艺流程:
1.煤气化:将煤通过高温和缺氧条件下的气化反应转化为合成气(一氧化碳和氢气的混合
气体)。
气化可以采用固定床、流化床或压力气化等不同的设备。
2.合成气净化:合成气中含有杂质如硫化物、氮化物等,需要经过净化处理,以去除这些
杂质,保证后续反应的正常进行。
3.气相变换反应:将净化后的合成气通过催化剂床层,在适宜的温度和压力条件下进行反
应,使一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
4.分离纯化:将反应产物中的甲醇与未反应的气体进行分离,通常采用升降管塔、精馏塔
等设备进行分离纯化,得到高纯度的甲醇产品。
5.废气处理:工艺过程中产生的废气需要进行处理,以减少对环境的污染。
通常采用脱硫、
除尘等技术处理废气中的有害物质。
需要注意的是,以上流程仅是一个简要的描述,实际的煤制甲醇工艺可能还包括其他步骤和设备,具体工艺流程会根据不同的工艺路线和生产要求进行调整和优化。
此外,煤制甲醇过程中也需要考虑能源消耗、废水处理等环保和经济因素,以确保工艺的可持续性和效益。
煤制甲醇的工艺流程煤制甲醇工艺气化a)煤浆制备由煤运系统送来的原料煤干基(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。
为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。
出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。
煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。
磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。
用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。
煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。
为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。
煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度.为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水.b)气化在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。
煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应:CmHnSr+m/2O2—→mCO+(n/2-r)H2+rH2SCO+H2O—→H2+CO2反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。
气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。
离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运.气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理.c)灰水处理本工段将气化来的黑水进行渣水分离,处理后的水循环使用。
煤制甲醇工艺讲解煤制甲醇是一种利用煤炭、天然气等化石燃料制取甲醇的方法,是实现能源与化工的高效利用的重要途径之一。
该方法具有能源资源利用率高、生产成本低、生产过程环保等优势,广泛应用于工业领域。
煤制甲醇的工艺主要分为以下几个步骤:1. 煤炭气化煤炭气化是将煤炭在高温高压下转化为一种称为合成气的气体。
这个过程需要使用一台气化炉并加热煤炭以达到高温,同时将高纯度的氧气注入炉中,与煤炭反应产生合成气体。
合成气主要由一氧化碳、二氧化碳和氢气组成,是后续合成甲醇的关键中间体。
2. 合成气净化由于气化产生的合成气中含有大量的杂质和硫化物等有害物质,因此需要进行净化。
这个过程需要通过一系列的净化设备进行处理,包括吸附、压缩、脱硫、脱水等。
净化后的合成气达到甲醇合成反应所需要的纯度。
3. 合成甲醇经过气化和净化的合成气被送入甲醇合成反应器中,与催化剂进行反应,使其转化为甲醇。
一般情况下,该反应需要使用高压反应器和催化剂,以促进反应速率。
合成甲醇反应的催化剂主要是金属氧化物,如铜和锌等金属。
4. 甲醇精制由于合成甲醇中仍含有一些杂质和不纯物质,需要进行精制以满足工业化使用的要求。
这个过程需要进行蒸馏、吸附、液体-液体提取等精细化学处理,以去除其余杂质并提高甲醇的纯度。
煤制甲醇的工艺具有明显的优势。
其中,一方面是因为煤炭是中国最重要的能源资源之一,利用其制造劲醇可以减少对进口石油的依赖;另一方面,由于煤制甲醇技术比较成熟,可以通过优化工艺流程、提高合成气纯度等方法来降低生产成本;此外,煤制甲醇还可以使煤炭等化石能源资源得到更好的利用,促进能源和环境的可持续发展。
煤制甲醇生产工艺流程
《煤制甲醇生产工艺流程》
煤制甲醇是一种重要的化工工艺,它将煤转化为甲醇,不仅可以降低对石油资源的依赖,还能减少环境污染。
煤制甲醇的生产工艺流程通常包括以下几个步骤:
1. 煤气化
煤气化是将固体煤转化为一种能用于化工生产的气体的过程。
通常,煤气化会产生一种称为合成气的气体,它主要由一氧化碳和氢气组成。
合成气是煤制甲醇的主要原料。
2. 合成气净化
合成气中通常含有杂质,比如硫化氢、二氧化碳和其他有害物质。
因此,在进一步利用合成气生产甲醇之前,必须对其进行净化处理,以确保产品质量和生产设备的稳定运行。
3. 甲醇合成
甲醇合成是将合成气转化为甲醇的主要步骤。
通常采用的是一种称为甲醇合成的催化剂,它能够将一氧化碳和氢气催化转化为甲醇。
这一步骤是整个煤制甲醇工艺流程中最关键的一步,也是最耗能的一步。
4. 甲醇精馏
甲醇精馏是将合成的甲醇经过蒸馏处理,去除其中的杂质和余热,从而得到纯度较高的甲醇产品。
这一步骤也是对生产设备的稳定运行和甲醇质量的保证。
5. 甲醇储藏和销售
最后,生产的甲醇产品将被储存起来,并进行销售。
甲醇作为一种重要的化工原料,广泛用于制造塑料、合成纤维、涂料、溶剂等领域。
总的来说,煤制甲醇的生产工艺流程包括煤气化、合成气净化、甲醇合成、甲醇精馏和甲醇储藏销售等几个主要步骤。
这一工艺流程不仅可以有效利用煤炭资源,还能为化工产业提供重要的原料。
煤气化制甲醇工艺流程煤气化制甲醇工艺流程2008-11-08 10:111)气化a)煤浆制备由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25m m)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。
为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。
b5E2RGbCAP出棒磨机的煤浆浓度约65%排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。
煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%勺煤浆。
磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。
用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。
p1EanqFDPw煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43,53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。
DXDiTa9E3d为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。
煤浆气化需调整浆的PH值在6,8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42,的浓度。
RTCrpUDGiT为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。
b)气化在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。
煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应: 5PCzVD7HxACmHnSr+m/2O—2 ?mCO+(n/2-r)H2+rH2SCO+H2—O ?H2+CO2反应在6.5MPa(G)、1350,1400? 下进行。
气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO H2 CO2 H2呼口少量CH4 H2S等气体。
离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉; 气体经文丘里洗涤器碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
目录1.1概述------------------------------------------------ 01.2市场分析------------------------------------------------------------- 11.2.1对世界甲醇供需现状的分析---------------------------------------- 1 1.2.2 我国甲醇发展预测----------------------------------------------- 2第二章工艺流程设计 ----------------------------------------- 52.1生产方法------------------------------------------------------------- 5 2.2 工艺流程化----------------------------------------------------------- 82.2.1反应工段-------------------------------------------------------- 82.2.2原料预处理----------------------------------------------------- 12 2.2.3产品后处理---------------------------------------------------- 12 2.2.4废物回收或处理------------------------------------------------ 13 2.2.5流程简述------------------------------------------------------ 22第三章设备平面布置图 -------------------------------------- 233.1设备布置概述-------------------------------------------------------- 233.1.1设备布置原则--------------------------------------------------- 233.1.2设备布置内容--------------------------------------------------- 243.1.3设备布置注意事项----------------------------------------------- 24 3.2主要设备一览表------------------------------------------------------ 26致谢----------------------------------------------------- 27 参考文献--------------------------------------------------- 28第一章总论1.1概述OH。
海南大学毕业设计设计说明书题目:年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计学号:XXXX姓名:XXXX年级:XXXX学院:材料与化工学院系别:材料系专业:材料科学与工程指导教师:XXXXXXX完成日期:XXXXXXXXXX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。
abstractMethanol 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1总论 (1)1.1概述 (1)1.2设计的目的和意义 (3)1.3设计依据 (3)1.4设计的指导思想 (4)1.5设计的范围,装置组成及建设规模 (4)1.6原料煤的规格 (5)1.7产品质量标准 (5)2工艺论证 (6)2.1 煤气化路线的选择 (6)2.2净化工艺方案的选择 (8)2.3合成甲醇工艺选择 (11)2.4甲醇精馏 (17)3工艺流程 (22)3.1 GSP气化工艺流程 (22)3.2净化装置工艺流程 (23)3.3甲醇合成工艺流程 (31)3.4甲醇精馏工艺流程 (32)3.5氨吸收制冷流程 (34)4工艺计算 (35)4.1物料衡算 (35)4.2能量衡算 (45)5主要设备的工艺计算及选型 (50)5.1甲醇合成塔的设计 (50)5.2水冷器的工艺设计 (54)5.3循环压缩机的选型 (57)5.4气化炉的选型 (57)5.5甲醇合成厂的主要设备一览表 (58)6合成车间设计 (59)6.1厂房的整体布置设计 (59)6.2合成车间设备布置的设计 (59)7非工艺专业要求 (59)7.1公用工程 (59)7.2安全卫生 (60)8 三废处理 (62)8.1甲醇生产对环境的污染 (62)8.2 处理方法 (63)9设计结果评价 (64)10参考文献 (66)致谢 (65)附工程图纸1、甲醇合成厂总工艺流程图2、主设备结构图3、辅设备结构图4、生产车间设备布置图1总论1.1概述1.1.1甲醇性质甲醇俗称木醇、木精,英文名为methanol,分子式CH3OH。
10万吨甲醇操作法全套第一篇合成岗位操作规程第一章工艺原理一、合成工艺原理甲醇合成是在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:CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q在甲醇合成过程中,尚有如下副反应:2CO+4H2=(CH3)2O+H2O2CO+4H2=C2H5OH+H2O4CO+8H2=C4H9OH+3H2O此外,还有甲酸甲酯,乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。
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。
第二章工艺流程简述由压缩工序来的循环气经入塔气预热器(C0401)预热至225℃,由顶部进入管壳式等温甲醇合成塔(D0401),在铜基触媒的作用下,CO、CO2与H2反应生成甲醇和水,同时还有少量的其它有机杂质生成。