年产20万吨煤制甲醇生产工艺设计论文.doc

年产20万吨煤制甲醇生产工艺设计毕业论文 目 录 1概论 ……………………………………………………………………………6 1.1概述 ………………………………………………………………………6 1.2设计的目的和意义 ………………………………………………………7 1.3设计依据 …………………………………………………………………7 1.4设计的指导思想 …………………………………………………………8 1.5原料煤的规格 ……………………………………………………………8 2工艺论证 ………………………………………………………………………9 2.1 煤气化路线的选择 ………………………………………………………9 2.2净化工艺方案的选择 ………………………………………………… 11 2.3合成甲醇工艺选择 ………………………………………………………12 2.4甲醇精馏 …………………………………………………………………14 3工艺流程 ………………………………………………………………………18 3.1 GSP气化工艺流程 ………………………………………………………18 3.2净化装置工艺流程 ………………………………………………………19 3.3甲醇合成工艺流程 ………………………………………………………25 3.4甲醇精馏工艺流程 ………………………………………………………26 3.5氨吸收制冷流程 …………………………………………………………27 4工艺计算 ……………………………………………………………… ……29 4.1物料衡算 …………………………………………………………………29 4.2能量衡算 …………………………………………………………………35 5主要设备的工艺计算及选型 …………………………………………………41 5.1甲醇合成塔的设计 ………………………………………………………41 5.2水冷器的工艺设计 ………………………………………………………43 5.3循环压缩机的选型 ………………………………………………………46 5.4甲醇合成厂的主要设备一览表 …………………………………………46 6三废处理 ………………………………………………………………………47 6.1甲醇生产对环境的污染 …………………………………………………47 6.2 处理方法 …………………………………………………………………47 设计结果评价 ……………………………………………………………………48 参考文献 …………………………………………………………………………49 致谢 ………………………………………………………………………………50 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。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化学性质较活泼，能发生氧化、酯化、羰基化等化学反应。 ，能源安全已经成为不可回避的现实问题pa，加温到225℃后输入列管式等温反应器，在XNC-98型催化剂的作用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精馏塔精馏，得到精甲醇。然后利用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇。 2.1 煤气化技术路线的选择 煤气化技术按气化反应器的形式，气化工艺可分为移动床（固定床）、流化床、气流床三种。 2.1.1 移动床气化 采用一定粒度范围的碎煤（5mm～50mm）为原料，与气化剂逆流接触，炉内温度分布曲线出现最高点，反应残渣从炉底排出，生成气中含有可观量的挥发气。典型的气化炉为鲁奇（Lurgi）炉。 移动床气化，是目前世界上用于生产合成气的主要方法之一。在大型煤制甲醇的装置中，固定床的优点是投资低，可是它有很多不足：（1）对原料煤的黏结性有一定要求：（2）气化强度低：（3）环境污染负荷大，治较麻理烦。 2.1.1 流化床气化 采用一定粒度分布的细粒煤（＜10mm）为原料，吹入炉内的气化剂使煤粒呈连续随机运动的流化状态，床层中的混合和传热都很快。所以气体组成和温度均匀，解决了固定床气化需用煤的限制。生成的煤气基本不含焦油，但飞灰量很大。发展较早且比较成熟的是常压温克（Winkler）炉。 它的缺点是：（1）在常压或接近于常压下生产，生产强度低、能耗高、碳转化率只有88%～90%。（2）对煤的气化活性要求高，仅适合于气化褐煤和高活性的烟煤。（3）缺少大型使用经验；要在大型甲醇装置中推广，受一定限制。 2.1.3 气流床气化 气流床采用粉煤为原料，反应温度高，灰分是熔融状态。典型代表为GSP,Shell,Texaco气流床气化工艺。 气流床气化