【《甲醇生产装置净化系统设计》论文15000字】 .docx

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甲醇生产装置净化系统设计

摘要

甲醇是重要化工原料，可以多来制造多种有机化工产品。近年来，我国对于甲醇的需求量一年比一年高，甲醇的合成所用原料非常广泛，相应的工艺也多种多样，我国的能源结构特点是，石油储量贫乏，煤炭储量丰富，天然气储量缺少，因此煤化工在我国能源方面扮演不可缺少的角色，其中煤炭作为合成甲醇的原材料这种工艺流程受到了国内的广泛关注，其中以煤为原料合成甲醇受到广泛关注。本次设计采用以煤制甲醇技术进行甲醇的生产，并主要研究的是梦成化工厂生产甲醇的变换工段，在催化剂为SB-5型宽温耐硫催化剂催化作用下达使反应效率达到最佳。

以随州市梦成化工厂年产10万吨甲醇变换为课题，通过介绍了甲醇对工业发展重要性、催化剂的选择、国内外各种煤气化技术以及合成气变换工艺的反应机理，对一氧化碳的变换工艺技术及流程进行细致研究，对工艺进行物料衡算和热量衡算，并得出相关结论。

关键词：煤；甲醇变换；SB-5催化剂论文类型：工程设计

目录

摘要 1

1.文献综述 2

1.1概述 2

1.2研究背景 2

1.3我国甲醇行业概况 3

1.3.1发展概况 3

1.3.2发展趋势19 3

1.4煤气化技术 3

1.4.1国内外煤气化技术 3

1.5合成气的变换工艺 4

1.5.1反应机理 4

1.5.2合成气的变换反应 5

1.5.3变换反应的影响因素 5

1.6变换催化剂的选择 6

2

1.6.1高温变换催化I15 6

1.6.2低温变换催化剂5 6

1.6.3耐硫变换催化剂3 7

1.7CO变换工艺 7

1.7.1甲醇变换工艺流程 7

1.7.2变换炉的降温方法 10

1.8物料框图 11

1.9本课题工艺方案 11

2甲醇变换工艺的计算 13

2.1物料及热量计算 13

2.1.1已知条件及计算基准 13

2.1.2变换炉物料及热量计算 13

2.1.3换热器物料和热量计算 27

2.2典型设备计算 29

2.2.1低温变换炉计算 29

2.2.2催化剂用量计算 31

2.2.3催化剂床层直径的确定 31

3主要设备选型 35

4设备一览表 36

结论 36

参考文献 38

1.文献综述

1.1概述

甲醇目前是我国化工行业发展所需的重要化工原料，我国因为化工行业在最年来的快速发展对于甲醇的需求量也越来越高，由于我国的石油贫乏、煤炭富足、天然气缺少的能源结构所决定的，所以我国关于甲醇合成多通过煤炭作为原料。甲醇的应用是非常广泛的，不仅可以用于医药，农药甚至国防工业中，还能作为一种代替燃料，近年来随着甲醇合成工艺不断提高，未来我国化工行业对于甲醇的需求量将会进一步增长。

1.2研究背景

我国是一个石油贫乏、煤炭富足、天然气缺少的国家，正是因为这样的能源结构也表示我国的主要使用能源是煤炭等资源。并且根据相关数据在2007年统计的结果表明我国的煤炭资源储存量高达11800亿吨位居世界第三，因此我国的主要发展方向是“煤主，气辅”。

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此外，随着我们党和国家对环境的重视，而甲醇作为一种清洁能源，燃烧排放的废气非常低，可以完美代替一些高污染燃料并且其工艺发展流程成熟规范，符合我国的国情需要，相信在未来随着时代的发展，我国对于甲醇的需求量将会进一增长。

1.3我国甲醇行业概况

1.3.1发展概况

在1950年时，我国的甲醇行业便开始进行初步的发展，在随后的二十年时间里我国开始对与通过合成氨生产甲醇进行深入的开发。并且在1990年时由于脱硫工艺的广泛使用，我国甲醇行业进入了第一个发展时期(李晨轩，赵彤云，2022)。而“十一五”期间，随着我国对于甲醇产业的不断完善，以及设备的成熟，可以从中察觉到出现了甲醇行业发展的第二个时期。据统计我国2010年底，在这一背景下从中可以明显看出有高达291家企业涉及甲醇的合成，其产能更是高达3840万吨，相较于2019年，其平均年增长率约为23%(黄志强，方静怡，2023)。

1.3.2发展趋势错误!未找到引用源。

对于高浓度一氧化碳的变换反应，中国研究人员开发了“水传热等温热变换技术”。该工艺技术是通过设置在催化剂床层内的传热管束及时除去变换反应热，达到控制变换炉床温度的目的。它完全不同于现有的通过调整催化剂装载量来控制变换炉床层温度的被动式设计思想(谢春雷，余婷芬，2021)。在此过程中，由于变换器床层温度易于控制，而且床层温