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甲醇制氢生产装置计算书

前B

氢气是一种重要的工业产品，它广泛用于石油、化工、

材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业

部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的

纯度、对所含杂质的种类和含量都有不相同的要求，特别是

改革开放以来，随着工业化的进程，大量高精产品的投产，

对高纯度的需求量正逐步加大，等等对制氢工艺和装置的效

率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求，同时也促

进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。

依据原料及工艺路线的不同，目前氢气主要由以下几种

方法获得：①电解水法；②氯碱工业中电解食盐水副产氢气;

③烧类水蒸气转化法；④烧类部分氧化法；⑤煤气化和煤水

蒸气转化法；⑥氨或甲醇催化裂解法；⑦石油炼制与石油化

工过程中的各种副产氢；等等。其中烧类水蒸气转化法是世

界上应用最普遍的方法，但该方法适用于化肥及石汕化工工

业上大规模用氢的场合，工艺路线复杂，流程长，投资大。

随着精细化工的行业的发展，当其氢气用量在200〜

3

3000m/h时，甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济

指标，受到许多国家的重视。甲醇蒸气转化制氢具有以下特

占・

八、、•

（1）与大规模的天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢

相比，投资省，能耗低。

2（）与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。

3（）所用原料甲醇易得，运输、贮存方便。

4（）可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运

灵活。

对于中小规模的用氢场合，在没有工业含氢尾气的情况

下，甲醇蒸气转化及变压吸附的制氢路线是一较好的选择。

本设计采用甲醇裂解+吸收法脱二氧化碳+变压吸附工艺，增

加吸收法的目的是为了提高氢气的回收率，同时在需要二氧

化碳时，也可以方便的得到高纯度的二氧化碳。

目录

1.刖S

2.设计任务书

3.甲醇制氢工艺设计

3.1甲醇制氢工艺流程

3.2物料衡算

3.3热量衡算

4.汽化塔设计

4.1工艺计算

4.1.1填料段工艺计算

4.2结构设计

1.管道设计

2.自控设计

3.术经济评价、环境评价

3甲醇制氢工艺设计

3.1甲醇制氢工艺流程

甲醇制氢的物料流程如图1—2。流程包括以下步骤：甲

醇与水按配比1：1.5进入原料液储罐，通过计算泵进入换热

器(E0101)预热，然后在汽化塔(T0101)汽化，在经过换

热器(E0102)过热到反应温度进入转化器(R0101),转化反应

生成H2、CO2的以及未反应的甲醇和水蒸气等首先与原料液

换热(E0101)冷却，然后经水冷器(E0103)冷凝分离水和甲醇,

这部分水和甲醇可以进入原料液储罐，水冷分离后的气体进

入吸收塔，经碳酸丙烯脂吸收分离C02,吸收饱和的吸收液

进入解析塔降压解析后循环使用，最后进入PSA装置进一步

脱除分离残余的CCh、CO及其它杂质，得到一定纯度要求

的氢气。

V0101P0102E0101T0101E0102R0102E0103T0102T0103P0104

原料液贮罐泵预热崭汽化塔过热器转化器冷屐居吸收塔解析塔泵

,序号12345