年產(chǎn)20萬(wàn)噸煤制醋酸的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、 分類(lèi)號(hào)： tq54 單位代碼： 108 密 級(jí)： 一 般 學(xué) 號(hào)：1080709014023 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目: 20萬(wàn)噸/年煤制甲醇工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 延安大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明學(xué)位論文作者完全了解延安大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本科生在校攻讀學(xué)士學(xué)位期間

2、論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬延安大學(xué)，學(xué)生公開(kāi)發(fā)表需經(jīng)指導(dǎo)教師同意。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密論文注釋?zhuān)罕緦W(xué)位論文屬于保密范圍，在 2 年解密后適用本授權(quán)書(shū)。非保密論文注釋?zhuān)罕緦W(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書(shū)。作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出

3、重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日20萬(wàn)噸/年煤制甲醇工藝過(guò)程設(shè)計(jì)摘 要：甲醇是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品與原料，替代燃料已成為一種必然趨勢(shì)，甲醇的需求大

4、幅度上升。本論文進(jìn)行了20萬(wàn)t/a的煤制合成氣合成甲醇的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)各工藝流程各方法進(jìn)行對(duì)比分析，采用了干粉煤氣流床氣化工藝造氣，低溫甲醇洗工藝凈化合成氣體，低壓下利用列管均溫合成塔合成甲醇，三塔精餾工藝精制甲醇工藝過(guò)程，并對(duì)各工藝過(guò)程進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算、工藝論證以及主要設(shè)備的選型計(jì)算。此外本論文以減少投資為原則，充分利用廢熱，降低能源消耗。關(guān)鍵詞：煤炭氣化；合成氣；甲醇合成；工藝流程；物料衡算；熱量衡算 the design of process of 200000 tons/annum methanolabstract: methanol was the organic chemic

5、al products and important raw materials. the demand of methanol was greatly increased due to alternative fuels has become an inevitable trend. this paper is the design of process of 200000 t/a methanol synthesized by coal synthesis gas. comparated to synthesis process of methanol, the gas flow bed w

6、as selected, the low-temperature methanol wash process purification of synthesis gas, tubular average-temperature reaction was utilized to synthesize methanol keeping in low pressure, the rectification craft of three towers was utilized to rectify methanol, and the process of the selection calculati

7、on of material balance, heat balance, technology demonstration and main equipment. in addition, the principle of the design in line with reducing the investment, fully utilize used heat, reducing energy consumption.keywords: coal gasification; synthesis gas; methanol synthesis; process flow; materia

8、l balance; heat balance 目 錄第一章 總 論11.1概述11.1.1甲醇性質(zhì)11.1.2甲醇用途11.2設(shè)計(jì)的目的和意義21.3 設(shè)計(jì)的依據(jù)21.3.1設(shè)計(jì)題目21.3.2設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料21.4設(shè)計(jì)任務(wù)21.5原料煤規(guī)格2第二章 工藝流程的確定32.1煤氣化技術(shù)路線(xiàn)的選擇32.1.1固定床氣化32.1.1流化床氣化32.1.3氣流床氣化32.2 凈化工藝方案的選擇42.2.1低溫甲醇洗技術(shù)42.2.2 nhd技術(shù)52.2.3低溫甲醇洗與nhd工藝的比較52.3 合成甲醇工藝的選擇52.3.1反應(yīng)器的選擇62.3.2催化劑的選用62.4粗甲醇的精餾72.4.1精餾原理72

9、.4.2精餾工藝的選擇8第三章 工藝流程113.1干煤粉氣流床氣化工藝流程113.2凈化裝置工藝流程123.3甲醇合成工藝流程123.4甲醇精餾工藝流程13第四章 工藝計(jì)算154.1物料衡算154.1.1精餾工段154.1.2合成工段154.1.3變換凈化工段214.1.4氣化工段234.2能量衡算244.2.1煤發(fā)電量244.2.2合成塔的熱平衡計(jì)算24第五章 主要設(shè)備的計(jì)算和選型275.1甲醇合成塔的設(shè)計(jì)275.2氣化爐的選型28第六章 總 結(jié)296.1物料衡算結(jié)果總結(jié)296.2能量衡算結(jié)果總結(jié)296.3主要設(shè)備計(jì)算與選型結(jié)果總結(jié)29參考文獻(xiàn)30致 謝31第一章 總 論1.1概述1.1.1

10、甲醇性質(zhì)甲醇俗稱(chēng)木醇，分子式ch3oh。是一種無(wú)色、透明、易燃、有毒、易揮發(fā)的液體，略帶酒精味。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮類(lèi)和大多數(shù)其他有機(jī)溶劑混溶；蒸氣與空氣形成的混合物易爆炸?；瘜W(xué)性質(zhì)較活潑，能發(fā)生氧化、酯化、羰基化等化學(xué)反應(yīng)。甲醇的性質(zhì)見(jiàn)表1.表1 甲醇的性質(zhì)摩爾質(zhì)量32.04沸點(diǎn)（）64.7熔點(diǎn)（）-97.8折光率（20）1.3287飽和蒸汽壓（kpa）12.265(20) 燃燒熱（kj/mol） 726.5閃點(diǎn)（）16引燃溫度（）473爆炸上限（v%） 36.5 爆炸下限（v%）6.0相對(duì)空氣密度（空氣=1）1.11 粘度（mpas） 0.5945（20）1.1.2甲醇用途甲醇有很多

11、用途，它是生產(chǎn)塑料、合成橡膠、農(nóng)藥和醫(yī)藥的原料。甲醇主要用于生產(chǎn)甲醛，消耗量要占到甲醇總產(chǎn)量的一半，甲醛則是生產(chǎn)各種合成樹(shù)脂不可少的原料。甲醇羰基化可生產(chǎn)醋酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有機(jī)合成中間體，它們是制造各種染料、藥品、農(nóng)藥、炸藥、香料、噴漆的原料，目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重視。甲醇也是一種重要的有機(jī)溶劑，其溶解性能優(yōu)于乙醇，可用于調(diào)制油漆。作為一種良好的萃取劑，甲醇在分析化學(xué)中可用于一些物質(zhì)的分離。甲醇還是一種很有前景的清潔能源，甲醇燃料以其安全、廉價(jià)、燃燒充分，利用率高、環(huán)保的眾多優(yōu)點(diǎn)，替代汽油已經(jīng)成為車(chē)用燃料的發(fā)展方向之一；另外燃料級(jí)甲醇用于供熱和發(fā)電，也可達(dá)到環(huán)保要

12、求；也可以從甲醇出發(fā)合成乙醇，然后進(jìn)行乙醇脫水生產(chǎn)乙烯，代替石油生產(chǎn)乙烯的原料路線(xiàn)。以甲醇為原料還可以合成人造蛋白，是很好的禽畜飼料。1.2設(shè)計(jì)的目的和意義我國(guó)是一個(gè)相對(duì)少氣、缺油、煤炭資源相對(duì)豐富的國(guó)家，充分利用資源優(yōu)勢(shì)，取得最大效益，是國(guó)家一直在努力解決的問(wèn)題。近年來(lái)，我國(guó)能源問(wèn)題日益突出 ，甲醇作為重要的化工產(chǎn)品與原料，并定位于未來(lái)清潔能源之一， 隨著世界石油資源的減少和甲醇生產(chǎn)成本的降低，發(fā)展使用甲醇等新的替代燃料，煤制甲醇是石油替代的最優(yōu)選擇，這已成為一種趨勢(shì)。從我國(guó)能源需求及能源環(huán)境的現(xiàn)實(shí)看，生產(chǎn)甲醇為新的替代燃料，減少對(duì)石油的依賴(lài)，也是大勢(shì)所趨。大力發(fā)展煤化工，合理開(kāi)發(fā)利用煤炭資

13、源已成共識(shí)。發(fā)展煤制甲醇，以煤代替石油，是國(guó)家能源安全的需要，也是化學(xué)工業(yè)高速發(fā)展的需求。通過(guò)設(shè)計(jì)可以鞏固、深化和擴(kuò)大所學(xué)基本知識(shí)，培養(yǎng)分析解決問(wèn)題的能力；還可以培養(yǎng)創(chuàng)新精神，樹(shù)立良好的學(xué)術(shù)思想和工作作風(fēng)。通過(guò)完成設(shè)計(jì)，基本掌握煤制甲醇的生產(chǎn)工藝，以及甲醇工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。1.3 設(shè)計(jì)的依據(jù)1.3.1設(shè)計(jì)題目20萬(wàn)噸/年煤制甲醇的化工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)1.3.2 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料入塔壓力5.14mpa，出塔壓力4.9 mpa，副產(chǎn)蒸汽壓力3.9 mpa，入塔溫度225，出塔溫度255。1.4設(shè)計(jì)任務(wù)（1） 工藝方案的選擇及論證（2） 工藝流程的設(shè)計(jì)（3） 編制物料衡算、熱量衡算（4） 主要設(shè)備計(jì)算與選型

14、1.5原料煤規(guī)格原料煤的元素分析為：c 67.5%；h 4.0% ；o 10.2%；n 0.65% ；s（可燃）1.73%；s（不可燃）0.34%； cl/（mg/kg）229；f/（mg/kg）104；na/（mg/kg）2180；k/（mg/kg）292 。第二章 工藝流程的確定煤制甲醇的工藝流程主要包括煤氣化、合成氣凈化、甲醇合成和甲醇精餾。首先將原料煤氣化為合成氣；然后通過(guò)變換和脫硫脫碳工藝將合成氣轉(zhuǎn)化為滿(mǎn)足甲醇合成條件的原料氣；第三步就是甲醇的合成，將原料氣加壓加溫到一定條件后輸入等溫反應(yīng)器，在催化劑的作用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精餾塔精餾，得到精甲醇。2.1煤氣化技術(shù)路線(xiàn)的選擇

15、 煤氣化按氣化反應(yīng)器的形式，氣化工藝可分為固定床、流化床、氣流床三種。2.1.1固定床氣化固定床氣化一般使用塊煤或煤焦為原料，篩分范圍為6mm50mm，煤或煤焦與氣化劑在爐內(nèi)進(jìn)行逆向流動(dòng)，固相原料由爐上部加入，氣化劑自氣化爐底部鼓入，含有殘?zhí)康幕以誀t底排出。爐內(nèi)溫度分布曲線(xiàn)在氧化層出現(xiàn)最高點(diǎn)，生成氣中含有可觀(guān)量的揮發(fā)氣。典型的氣化爐為魯奇（lurgi）爐。固定床氣化，是目前世界上用于生產(chǎn)合成氣的主要方法之一。在大型煤制甲醇的裝置中，固定床的優(yōu)點(diǎn)是投資低，可是它有很多不足：（1）對(duì)原料煤的黏結(jié)性有一定要求；（2）氣化強(qiáng)度低；（3）環(huán)境污染負(fù)荷大，治理較麻煩。2.1.1流化床氣化加入爐中的原料煤

16、粒度一般為3mm5mm左右，這些細(xì)粒煤料在自下而上的氣化劑的作用下保持著連續(xù)不斷和無(wú)秩序地沸騰和懸浮狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，迅速地進(jìn)行著混合和熱交換，其結(jié)果導(dǎo)致整個(gè)床層溫度和組成的均一，解決了固定床氣化需用煤的限制，同時(shí)導(dǎo)出的煤氣中基本不含焦油類(lèi)物質(zhì)，但熱解時(shí)，揮發(fā)分很易逸出，粒子不發(fā)生很大膨脹，原料粒度太細(xì)及顆粒間的摩擦形成細(xì)粉，則易使產(chǎn)生的煤氣中帶出物增多。它的缺點(diǎn)是：（1）在常壓或接近于常壓下生產(chǎn)，生產(chǎn)強(qiáng)度低、能耗高、碳轉(zhuǎn)化率只有88%90%。（2）對(duì)煤的氣化活性要求高，僅適合于氣化褐煤和高活性的煙煤。（3）缺少大型使用經(jīng)驗(yàn)；要在大型甲醇裝置中推廣，受一定限制。2.1.3氣流床氣化將粉煤用氣化劑輸入爐

17、中，以并流方式在高溫火焰中進(jìn)行反應(yīng)，其中部分灰分以熔渣方式分離出來(lái)，反應(yīng)可在所提供的空間連續(xù)地進(jìn)行，爐內(nèi)溫度很高。所產(chǎn)生的煤氣和熔渣在接近爐溫的條件下排除，煤氣中不含焦油等物質(zhì)，部分灰分結(jié)合未反應(yīng)的燃料可能被產(chǎn)生的煤氣所攜帶出來(lái)。氣流床氣化優(yōu)點(diǎn)很多，它是針對(duì)流化床的不足開(kāi)發(fā)的。氣流床氣化具有以下特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)能力大 (2)采用0.2mm的粉煤。 (3)氣化溫度達(dá)1 4001 600，對(duì)環(huán)保很有利，沒(méi)有酚、焦油，有機(jī)硫很少，且硫形態(tài)單一。 (4)氣化壓力可達(dá)3.56.5mpa， 可大大節(jié)省合成氣的壓縮功。 (5)碳轉(zhuǎn)化率高，均大于90%，能耗低。 (6)氣化強(qiáng)度大。 (7)但投資相對(duì)較高，尤其

18、是shell粉煤氣化。從技術(shù)先進(jìn)性、能耗、環(huán)保等方面考慮，對(duì)于大型甲醇煤氣化應(yīng)選用氣流床氣化為宜。本設(shè)計(jì)采用氣流床氣化。目前，常用的、技術(shù)較成熟的氣流床主要有干粉和水煤漿兩種。干粉氣流床：該技術(shù)的特點(diǎn)是碳的轉(zhuǎn)化率高，氣化反應(yīng)中，所產(chǎn)煤氣中co含量高，h2含量較低，這種煤氣的熱值較高。另外，這種氣化爐均采用水冷壁而不是耐火磚，爐襯的使用壽命長(zhǎng)。水煤漿氣流床：水煤漿氣化技術(shù)的特點(diǎn)是煤漿帶35%40%水入爐，因此氧耗比干粉煤氣化約高20%；爐襯是耐火磚，沖刷嚴(yán)重，每年要更換一次;生成co2量大，碳的轉(zhuǎn)化率低，有效氣體成份(co+h2)低；對(duì)煤有一定要求，如要求灰分13%，灰熔點(diǎn)1300，含水量8%等

19、，雖然具有氣流床煤氣化的共同優(yōu)點(diǎn)，仍是美中不足。通過(guò)比較可知道20萬(wàn)噸/年煤制甲醇的煤氣化的應(yīng)該優(yōu)先考慮干粉煤氣化。設(shè)計(jì)采用的是干粉氣流床。2.2 凈化工藝方案的選擇從國(guó)內(nèi)外煤氣化裝置中所采用的變換和脫除酸性氣體的工藝來(lái)看，煤氣凈化工藝主要有低溫甲醇洗技術(shù)（rectisol）和聚乙二醇二甲醚法(nhd)。2.2.1低溫甲醇洗技術(shù)低溫甲醇洗工藝是采用物理吸收法的一種酸性氣體凈化工藝。該工藝使用冷甲醇作為酸性氣體吸收液，利用甲醇在-60左右的低溫下對(duì)酸性氣體溶解度極大的物理特性，同時(shí)分段選擇性地吸收原料氣中的h2s、co2及各種有機(jī)硫等雜質(zhì)。國(guó)內(nèi)已有多套大型酸性氣體凈化裝置采用了低溫甲醇洗工藝，有

20、的裝置已運(yùn)行近20年，在設(shè)計(jì)、施工、安裝、操作等方面都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。2.2.2 nhd技術(shù)nhd法是南化集團(tuán)研究院和天辰化學(xué)工程公司等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)成功的新技術(shù)，屬于物理吸收凈化技術(shù)。其對(duì)co2、h2s等均有較強(qiáng)的吸收能力，但對(duì)cos的吸收能力較弱。nhd凈化可將co2體積分?jǐn)?shù)脫至0.1以下，h2s體積分?jǐn)?shù)小于1.010-6。一般在nhd凈化后增加精脫硫裝置，這樣才能保證合成氣中含硫體積分?jǐn)?shù)小于1.010-7。2.2.3低溫甲醇洗與nhd工藝的比較 低溫甲醇洗工藝技術(shù)成熟可靠、能耗較低、氣體凈化度高，可將合成氣中的co2體積分?jǐn)?shù)脫至1.010-5以下，h2s體積分?jǐn)?shù)小于1010-7。，而且溶

21、劑吸收能力大、循環(huán)量小、能耗省、價(jià)格便宜。此外，操作費(fèi)用低亦是此法的優(yōu)越性所在。該法缺點(diǎn)是在低溫下操作，設(shè)備對(duì)低溫材料要求較高，整個(gè)工藝投資較高。nhd技術(shù)雖然對(duì)co2、h2s等均有較強(qiáng)的吸收能力，可將合成氣中co2體積分?jǐn)?shù)脫至0.1以下，h2s體積分?jǐn)?shù)小于1.010-6。但該工藝對(duì)cos吸收能力差，需增加水解裝置，而且脫硫和脫碳必須分開(kāi)，從而使流程變得復(fù)雜。另外，其溶劑昂貴，吸收能力比甲醇低，因此溶劑循環(huán)量大，操作費(fèi)用較高。該法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕，可采用碳鋼設(shè)備，整個(gè)工藝投資較少。 表3 低溫甲醇洗和nhd工藝相對(duì)值的比較項(xiàng)目低溫甲醇洗nhd蒸汽1.01.0循環(huán)水1.04.5冷凍量1.6

22、1.0電1.04.5有效氣損失1.03.0氣提氣（n2）1.04.0投資1.41.0從表3中可以看出，雖然nhd的投資低于低溫甲醇洗，但其運(yùn)行費(fèi)用較高。低溫甲醇洗在國(guó)內(nèi)具有豐富的生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)，除部分低溫材料需引進(jìn)外，設(shè)備設(shè)計(jì)和制造等均可在國(guó)內(nèi)解決。nhd工藝最主要的問(wèn)題是項(xiàng)目規(guī)模大，溶液循環(huán)量大，液相管道較粗，因此配管和支撐等工程問(wèn)題難以解決。本設(shè)計(jì)采用低溫甲醇法。2.3合成甲醇工藝的選擇合成甲醇工藝中最重要的工序是甲醇的合成，其關(guān)鍵技術(shù)是合成甲醇催化劑和反應(yīng)器。2.3.1反應(yīng)器的選擇目前國(guó)內(nèi)外使用的甲醇合成塔主要有冷激式合成塔、冷管式合成塔、水管式合成塔、固定管板列管式合成塔和多床內(nèi)換熱式合

23、成塔。冷激式合成塔碳轉(zhuǎn)化率和出塔甲醇濃度低，循環(huán)量大，能耗高，不能副產(chǎn)蒸汽，已基本淘汰：冷管式合成塔碳轉(zhuǎn)化率較高但僅能在出塔氣中副產(chǎn)0.4mpa的低壓蒸汽，大型裝置中很少采用；水管式合成塔將床層內(nèi)的傳熱管由管內(nèi)走冷氣改為走沸騰水，較大地提高傳熱系數(shù)，更好地移走反應(yīng)熱，縮小傳熱面積，能多裝催化劑，同時(shí)可副產(chǎn)2.5mpa4.0mpa的中壓蒸汽，是大型化較理想的塔型，在國(guó)外60萬(wàn)t以上大型裝置廣為采用；固定管板列管合成塔是一臺(tái)列管換熱器，催化劑在管內(nèi)，殼程是沸騰水，將反應(yīng)熱用于副產(chǎn)3.0mpa4.0mpa的中壓蒸汽，由于列管需用特種不銹鋼，因而造價(jià)最高；多床內(nèi)換熱式合成塔由大型氨合成塔發(fā)展而來(lái)，目前

24、氨合成塔均采用三床(四床) 內(nèi)換熱式合成塔。合成塔的選用原則一般為：反應(yīng)能在接近最佳溫度曲線(xiàn)條件下進(jìn)行，床層阻力小，需要消耗的動(dòng)力低，合成反應(yīng)的反應(yīng)熱利用率高，操作控制方便，技術(shù)易得，裝置投資要底等。綜上所述和借鑒大型甲醇合成企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，（大型裝置不宜選用激冷式和冷管式），設(shè)計(jì)選用固定管板列管合成塔。這種塔內(nèi)甲醇合成反應(yīng)接近最佳溫度操作線(xiàn)，反應(yīng)熱利用率高，雖然設(shè)備復(fù)雜、投資高，但是由于這種塔在國(guó)內(nèi)外使用較多，具有豐富的管理和維修經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)也較容易得到；外加考慮到設(shè)計(jì)的是年產(chǎn)20萬(wàn)噸的甲醇合成塔塔的塔徑和管板的厚度不會(huì)很大，費(fèi)用也不會(huì)很高，所以本設(shè)計(jì)采用了固定管板列管合成塔。2.3.2催化劑的選

25、用2.3.2.1甲醇合成催化劑合成甲醇工業(yè)的進(jìn)展，很大程度上取決于新催化劑的研制成功以及質(zhì)量的改進(jìn)，廣泛使用的合成甲醇催化劑主要有兩大系列：一種是以氧化銅為主體的銅系催化劑，一種是以氧化鋅為主體的鋅系催化劑。鋅系催化劑機(jī)械強(qiáng)度好.耐熱性好，對(duì)毒物敏感性小，操作的適宜溫度為320400，壓力為2532mpa(壽命為23年)；銅系催化劑具有良好的低溫活性，較高的選擇性，通常用于低、中壓流程；耐熱性較差，對(duì)硫、氯及其化合物敏感，易中毒。操作的適宜溫度為230280，壓力為515mpa(一般壽命為23年)。通過(guò)操作條件的對(duì)比分析，可知使用銅基催化劑可大幅度節(jié)省投資費(fèi)用和操作費(fèi)用，降低成本。隨著脫硫技術(shù)

26、的發(fā)展，使用銅基催化劑己成為甲醇合成工業(yè)的主要方向，鋅基催化劑已于80年代中期淘汰。因此本設(shè)計(jì)采用銅系催化劑。2.3.2.2合成工序工藝操作條件為了減少副反應(yīng)，提高甲醇產(chǎn)率，除了選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎┩?，選定合適的溫度、壓力、空速及原料組成也是很重要的。采用銅系催化劑時(shí)，適宜的反應(yīng)溫度為230280；適宜的反應(yīng)壓力為5.010.0mpa。為使催化劑有較長(zhǎng)的壽命，一般在操作初期采用較低溫度，反應(yīng)一定時(shí)間后再升至適宜溫度，其后隨著催化劑老化程度增加，相應(yīng)的提高反應(yīng)溫度。由于合成甲醇是強(qiáng)放熱反應(yīng)，需及時(shí)移出反應(yīng)熱。否則易使催化劑溫升過(guò)高，不僅影響反應(yīng)速率，且會(huì)增大副反應(yīng)，甚至導(dǎo)致催化劑因過(guò)熱溶結(jié)而活性下降

27、。本設(shè)計(jì)入塔壓力為5.14mpa，入塔溫度為225。合成甲醇反應(yīng)器中空速的大小將影響選擇性和轉(zhuǎn)化率，直接關(guān)系到生產(chǎn)能力和單位時(shí)間放熱量，首先甲醇合成塔內(nèi)的氣體空速必須滿(mǎn)足催化劑的使用要求，國(guó)產(chǎn)銅基催化劑，一般要求氣體空速在800020000h-1之間?？账龠^(guò)低，結(jié)炭等副反應(yīng)加劇，空速過(guò)高，系統(tǒng)阻力加大或合成系統(tǒng)投資加大，能耗增加，催化劑的更換周期縮短?？账俚倪x擇需要根據(jù)每一種催化劑的特性，在一個(gè)相對(duì)較小的范圍內(nèi)變化。本設(shè)計(jì)空速定為12000 h-1.合成甲醇原料氣n（h2）/n（co）的化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量之比為2:1。co含量高不僅對(duì)溫度控制不利，而且引起催化劑上集聚羰基鐵，使催化劑失活，低co

28、含量有助于避免此問(wèn)題，故一般采用h2含量n（h2）/n（co）比為2.03.0。氫氣過(guò)量，可改善甲醇質(zhì)量，提高反應(yīng)速度，有利于導(dǎo)出反應(yīng)熱。2.4粗甲醇的精餾在甲醇合成時(shí)，因合成條件如壓力、溫度、合成氣組成及催化劑性能等因素的影響，在產(chǎn)生甲醇反應(yīng)的同時(shí)，還伴隨著一系列的副反應(yīng)。所得產(chǎn)品除甲醇外，主要含有兩類(lèi)雜質(zhì)：一類(lèi)是溶于其中的氣體和易揮發(fā)的輕組分，如h2、co、co2氣體，二甲醚、乙醛、丙酮和甲酸甲酯等；另一類(lèi)是難揮發(fā)的重組分，如乙醇、高級(jí)醇和水分等。由于甲醇作為有機(jī)化工的基礎(chǔ)原料，用它加工的產(chǎn)品種類(lèi)很多，因此對(duì)甲醇的純度均有一定的要求，所以粗甲醇必須提純。2.4.1精餾原理甲醇精餾是多個(gè)簡(jiǎn)單

29、蒸餾的組合。由于液體混合物中所含組分的沸點(diǎn)不同，當(dāng)其在一定溫度下部分氣化時(shí)，低沸點(diǎn)物在氣相中的濃度高于其在液相中的濃度，反之液相中高沸點(diǎn)物的濃度較高，這就改變了氣液兩相的組成。當(dāng)對(duì)部分氣化所得的蒸汽進(jìn)行部分冷凝時(shí)，因高沸點(diǎn)物易于冷凝，使冷凝液中高沸點(diǎn)物濃度較高，未冷凝氣中低沸點(diǎn)物的濃度較高。如此不斷地氣化、冷凝，最后使混合液中的組分幾乎以純甲醇組分被分離出來(lái)。2.4.2精餾工藝的選擇目前，國(guó)內(nèi)甲醇精餾工藝主要分為雙塔精餾工藝、帶有高錳酸鉀反應(yīng)的精餾工藝和三塔精餾工藝。帶有高錳酸鉀反應(yīng)的精餾工藝需要對(duì)粗甲醇中的還原性物質(zhì)進(jìn)行處理后再精餾，工藝復(fù)雜，該工藝主要用于對(duì)甲醇質(zhì)量要求相當(dāng)嚴(yán)格的場(chǎng)合。由于

30、雙塔精餾和三塔精餾工藝完全能夠保證工業(yè)上對(duì)精甲醇質(zhì)量的要求，因此一般不必采用帶高錳酸鉀反應(yīng)的精餾工藝。下面就甲醇生產(chǎn)的最終工序粗甲醇的雙塔精餾和三塔精餾進(jìn)行剖析和比較。2.4.2.1雙塔精餾工藝國(guó)內(nèi)中、小甲醇廠(chǎng)大部分都選用雙塔精餾工藝傳統(tǒng)的主、預(yù)精餾塔幾乎都選用板式結(jié)構(gòu)。雙塔精餾工藝流程見(jiàn)下圖。來(lái)自合成工段含醇90%的粗甲醇，經(jīng)減壓進(jìn)入粗甲醇貯槽。經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器加熱到45后進(jìn)入預(yù)精餾塔。甲醇的精餾分2個(gè)階段：先在預(yù)塔中脫除輕餾分，主要是二甲醚；后進(jìn)入主精餾塔，進(jìn)一步把高沸點(diǎn)的重餾分雜質(zhì)脫除，主要是水、異丁基油等。從塔頂或側(cè)線(xiàn)采出,經(jīng)精餾甲醇冷卻器冷卻至常溫后，就可得到純度在99.9%以上的符合

31、國(guó)家指標(biāo)的精甲醇產(chǎn)品。該工藝具有流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便，一次投資少的特點(diǎn)。該工藝適合于原料粗甲醇中二甲醚等輕組分、還原性雜質(zhì)量較低的粗甲醇加工。1預(yù)精餾塔； 2主精餾塔圖1 甲醇雙塔工藝流程2.4.2.2三塔精餾工藝近年來(lái)，許多企業(yè)原有甲醇雙塔精餾裝置己不能滿(mǎn)足企業(yè)的需要。隨著生產(chǎn)的強(qiáng)化，不僅消耗大幅度上升，而且殘液中的甲醇含量也大大超過(guò)了工藝指標(biāo)。對(duì)企業(yè)的達(dá)標(biāo)排放構(gòu)成了較大的威脅。 甲醇三塔精餾工藝技術(shù)是為了減少甲醇在精餾過(guò)程中的損耗，提高甲醇的收率和產(chǎn)品質(zhì)量而設(shè)計(jì)的。預(yù)精餾塔后的冷凝器采用一級(jí)冷凝，用以脫除二甲醚等低沸點(diǎn)的雜質(zhì)，控制冷凝器氣體出口溫度在一定范圍內(nèi)。在該溫度下，幾乎所有

32、的低沸點(diǎn)餾分都為氣相，不造成冷凝回流。脫除低沸點(diǎn)組分后，采用加壓精餾的方法，提高甲醇?xì)怏w分壓與沸點(diǎn)，減少甲醇的氣相揮發(fā)，從而提高了甲醇的收率。作為一般要求的精甲醇經(jīng)加壓精餾塔后就可以達(dá)到合格的質(zhì)量。如作為特殊需要，則再經(jīng)過(guò)常壓精餾塔的進(jìn)一步提純。生產(chǎn)中加壓塔和常壓塔同時(shí)采出精甲醇，常壓塔的再沸器熱量由加壓塔的塔頂氣提供，不需要外加熱源。粗甲醇預(yù)熱器的熱量由精甲醇提供，也不需要外供熱量。因此.該工藝技術(shù)生產(chǎn)能力大，節(jié)能效果顯著，特別適合較大規(guī)模的精甲醇生產(chǎn)。圖2 三塔工藝流程1預(yù)精餾塔 2加壓精餾塔 3 常壓精餾塔2.4.2.3雙塔與三塔精餾技術(shù)比較表4 雙塔精餾與三塔精餾的投資與操作費(fèi)用比較表

33、項(xiàng)目雙塔精餾三塔精餾生產(chǎn)規(guī)模t/a1052.51052.5投資100100100113122.3129操作費(fèi)用1001001006466.771能耗1001001006060.461.2注：投資、操作費(fèi)用、能耗為相對(duì)數(shù) 通過(guò)上表比較可知，雖然三塔精餾技術(shù)的一次性投入要比雙塔精餾高出20%30%,但是從能源消耗、精甲醇質(zhì)量上都要優(yōu)于雙塔精餾，特別是能耗低的優(yōu)點(diǎn)十分突出。隨著三塔精餾生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，能耗還有進(jìn)一步下降的空間。而雙塔精餾技術(shù)僅在生產(chǎn)規(guī)模低于5萬(wàn)t/ a時(shí)具有一定得優(yōu)勢(shì)。本設(shè)計(jì)中甲醇產(chǎn)量為20萬(wàn)t/a，遠(yuǎn)大于5萬(wàn)t/a，綜合考慮各項(xiàng)因素，所以設(shè)計(jì)采用三塔精餾工藝。2.4.2.4精餾塔的

34、選擇甲醇精餾的工序關(guān)乎到產(chǎn)品的質(zhì)量、能源消耗等問(wèn)題，而精餾塔是精餾中的重要設(shè)備。傳統(tǒng)的精餾塔在使用當(dāng)中，由于自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作困難，而且傳熱效果差，所以導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量存在很大的問(wèn)題。隨著對(duì)甲醇精餾要求的不斷增加，新開(kāi)發(fā)出的填料塔在精餾裝置中的使用，可以降低能耗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在目前的化工產(chǎn)業(yè)中，大部分的甲醇精餾都是采用了填料塔，內(nèi)部采用了不銹鋼的處理工藝，同時(shí)還安裝了新型的氣液分離器，所以就能夠避免在精餾的過(guò)程中發(fā)生“壁流”的現(xiàn)象。在實(shí)際的使用當(dāng)中，傳熱效率高，而且維護(hù)和檢修都非常的方便，與傳統(tǒng)的板式塔相比，整體的高度降低了三分之一，但是設(shè)備的成本比較高。填料塔使用較普遍，技術(shù)非常成熟，所以

35、設(shè)計(jì)選用了填料塔。2.4.2.5生產(chǎn)工藝參數(shù)預(yù)塔：入塔溫度65，塔頂放空溫度40，預(yù)精餾后甲醇比重維持在0.87，預(yù)精餾后甲醇ph值宜控制在8 ；加壓塔：塔底釜液壓強(qiáng)0.6mpa，溫度125，塔頂氣體壓強(qiáng)0.6mpa ，溫度122，常壓塔：塔頂氣體壓強(qiáng)0.13mpa，溫度67。第三章 工藝流程3.1干煤粉氣流床氣化工藝流程輸煤系統(tǒng)氣化與激冷干煤粉氣流床氣化技術(shù)是采用干粉進(jìn)料、純氧氣化、液態(tài)排渣、粗合成氣激冷工藝流程的氣化技術(shù)。該流程包括干粉煤的加壓計(jì)量輸送系統(tǒng)、氣化與激冷、氣體洗滌、灰水處理等單元（見(jiàn)圖3）。純氧干煤粉干煤粉原料煤磨煤干燥 儲(chǔ)倉(cāng)低壓蒸汽汽包氣化室氮?dú)庑箟捍趾铣蓺鈿怏w洗滌激冷室加

36、壓灰水處理加料斗排渣系統(tǒng)爐渣輸送氣n2或co 圖3 氣化工藝流程 經(jīng)研磨的干燥粉煤由低壓氮?dú)馑偷矫旱募訅哼M(jìn)料系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括常壓儲(chǔ)倉(cāng)、變壓鎖斗和密相氣流床加料斗。煤粉通過(guò)濃相氣流( n2或 co2) 輸送到氣化爐頂部的燒嘴系統(tǒng)，粉煤流量通過(guò)入爐煤粉管線(xiàn)上流量計(jì)測(cè)量。載氣輸送過(guò)來(lái)的加壓干煤粉、氧氣及少量蒸汽通過(guò)噴嘴進(jìn)入到氣化爐中。氣化爐包括耐熱低合金鋼制成的水冷壁氣化室和激冷室。然后在高溫（1 4001 600）、高壓（4. 0 mpa）下瞬間完成氣化反應(yīng)（約10s）。反應(yīng)后的氣體與液態(tài)渣一起進(jìn)入反應(yīng)室下部的激冷室，由噴射的高壓激冷水冷卻，液態(tài)渣在激冷室底部水浴中凝固成顆粒狀，定期從排渣鎖斗中排

37、入渣池，并通過(guò)撈渣機(jī)裝車(chē)運(yùn)出，從激冷室出來(lái)的、達(dá)到飽和的粗合成氣輸送到下游的合成氣凈化單元。氣體洗滌系統(tǒng)包括文丘里洗滌器、一級(jí)部分冷凝器和汽水分離器；凈化后的合成氣輸送到下游。系統(tǒng)產(chǎn)生的灰水經(jīng)減壓后送人閃蒸罐去除灰水中的氣體成分，閃蒸罐內(nèi)的灰水則送入沉降槽，加入少量絮凝劑以加速灰水中細(xì)渣的絮凝沉降。沉降槽下部沉降物經(jīng)壓濾機(jī)濾出并壓制成渣餅裝車(chē)外送。沉降槽上部的灰水與濾液一起送回激冷室作激冷水使用。 3.2 凈化裝置工藝流程粗煤氣進(jìn)入低溫甲醇洗裝置后 ，冷卻后進(jìn)人h2s吸收塔底部洗滌，除去粗煤氣中 的高分子烴類(lèi)(石腦油)和其它諸如有機(jī)硫、hcn和nh3等微量組分。預(yù)洗后的粗煤氣進(jìn)入h2s吸收塔，

38、脫除粗煤氣中的h2s和cos等硫化物，進(jìn)入co2吸收塔底部洗滌，除去煤氣中大部分co2和微量的h2s和cos等硫化物，使氣體中總硫10-7，送入變壓吸附裝置。甲醇富液到co2閃蒸塔閃蒸再生。來(lái)自h2s吸收塔的甲醇液中含有co2、h2s、石腦油等化合物，經(jīng)換熱后送至預(yù)洗閃蒸塔再生，含硫甲醇富液進(jìn)入h2s閃蒸塔再生。廢水經(jīng)熱回收后排往生化處理裝置。co2尾氣送往co2尾氣洗滌塔，洗滌后的氣體回收利用或高點(diǎn)排放。h2s富氣進(jìn)入硫回收裝置。工藝流程圖見(jiàn)下圖 。 圖4低溫甲醇洗工藝流程圖 3.3甲醇合成工藝流程經(jīng)凈化后的合成氣經(jīng)壓縮至5.14mp，與循環(huán)氣以1:5的比例混合后進(jìn)入甲醇合成塔，在cu-zn

39、-al催化劑床層中進(jìn)行合成甲醇反應(yīng)。由甲醇合成塔出來(lái)的反應(yīng)氣體中含有4%7%的甲醇，經(jīng)過(guò)熱交換器換熱后進(jìn)入水冷卻器，是產(chǎn)物甲醇冷凝，然后將液態(tài)甲醇在甲醇分離器中分離出來(lái)，得到液態(tài)粗甲醇。粗甲醇進(jìn)入輕餾分閃蒸塔，壓力降至0.35mpa左右，塔頂脫出輕餾分氣體，塔底粗甲醇送去精制。在分離器分出的氣體中含有大量未反應(yīng)的co和h2，為保持系統(tǒng)惰性氣體在一定范圍內(nèi)，部分氣體排出系統(tǒng)可做燃料用，其余氣體與新合成氣相混合，用循環(huán)壓縮機(jī)增壓后再進(jìn)入甲醇合成塔。 1透平循環(huán)壓縮機(jī) 2熱交換器 3鍋爐水預(yù)熱器 4水冷卻器 5甲醇合成塔 6汽包 7甲醇分離器 8粗甲醇儲(chǔ)槽 圖5 甲醇合成工藝流程圖3.4甲醇精餾工藝

40、流程 圖6 三塔精餾工藝流程由合成單元送來(lái)的粗甲醇經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入預(yù)精餾塔，溶解在粗甲醇中的低沸點(diǎn)雜質(zhì)在預(yù)精餾塔塔頂精餾出并送入燃料管網(wǎng)；從預(yù)精餾塔塔底來(lái)的物料經(jīng)泵加壓后，送人加壓精餾塔。加壓精餾塔塔頂為99.99(體積分?jǐn)?shù))以上的甲醇蒸氣，冷凝后的甲醇進(jìn)入回流槽 ，一部分作為精甲醇產(chǎn)品送到精甲醇混合罐，另一部分返回加壓精餾塔塔頂作為回流。在加壓精餾塔塔底排出的甲醇水溶液送至常壓精餾塔。常壓精餾塔下部設(shè)雜醇油采出口，抽出含甲醇、水的異丁基油，以保證低于水沸點(diǎn)的雜質(zhì)(主要是醇類(lèi))分離出塔。常壓精餾塔塔底采出的廢水送往廢水處理系統(tǒng)。 第四章 工藝計(jì)算4.1物料衡算4.1.1精餾工段本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)精

41、甲醇20萬(wàn)噸，扣除檢修時(shí)間后按330天，采用連續(xù)操作，則產(chǎn)量為200000/（33024）=25.25t/h。通過(guò)三塔高效精餾工藝，精甲醇的純度可達(dá)到99.9%，符合精甲醇國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。三塔精餾工藝中甲醇的收率達(dá)97%。則入預(yù)精餾塔的粗甲醇中甲醇量25.25 / 0.97=26.03t/h。由粗甲醇的組成可計(jì)算得下表： 表5 粗甲醇組成組分百分比產(chǎn)量甲醇93.40%813.44kmol/h 即 18221.06m3/h二甲醚0.42%2.66 kmol/h 即 59.58 m3/h高級(jí)醇（以異丁醇計(jì)）0.26%0.98kmol/h 即21.94 m3/h高級(jí)烷烴（以辛烷計(jì)）0.32%0.78k

42、mol/h 即17.47m3/h水5.6%86.71kmol/h 即 1942.30m3/h粗甲醇100%27.87t/h注：設(shè)計(jì)中的體積都為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下計(jì)算方法：粗甲醇 =26.03/0.9340 = 27.87 t/h二甲醚 =27.870.42% = 117.05 kg/h 即117.05/44=2.66 kmol/h ，59.58m3/h高級(jí)醇（以異丁醇計(jì)）= 27.870.26% = 72.46kg/h 即72.46/74=0.98kmol/h ， 0.9822.4=21.94m3/h高級(jí)烷烴（以辛烷計(jì)）=27.870.32% = 89.18kg/h 即89.18/114=0.78km

43、ol/h， 0.7822.4=17.47m3/h水 =27.875.6% = 1560.72 kg/h 即1560/18=86.71kmol/h， 86.7122.4=1942.30m3/h4.1.2合成工段4.1.2.1 合成塔中發(fā)生的反應(yīng):主反應(yīng) co+2h2=ch3oh （1） co2+3h2=ch3oh +h2o （2） 副反應(yīng) 2co+4h2=（ch3）2o+h2o （3） co+3h2=ch4+h2o （4） 4co+8h2=c4h9oh+3h2o （5） 8co+17h2=c8h18+8h2o （6） co2+h2=co+h2o （7） 4.1.2.2 粗甲醇的合成工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)得

44、低壓時(shí)，每生產(chǎn)一噸粗甲醇就會(huì)產(chǎn)生1.52 m3（標(biāo)態(tài)）的甲烷，即設(shè)計(jì)中每小時(shí)甲烷產(chǎn)量為27.871.52=42.36m3/h，即42.36/16=2.65kmol/h由于甲醇入塔氣中水含量很少，忽略入塔氣帶入的水。由反應(yīng)（3）、（4）、（5）、（6）得出反應(yīng)（2）、（7）生成的水分為； 86.712.652.660.9830.788 =72.22 kmol/h 由于合成反應(yīng)中甲醇主要由一氧化碳合成，二氧化碳主要發(fā)生逆變反應(yīng)生成一氧化碳，且入塔氣中二氧化碳的含量一般不超過(guò)5%，所以計(jì)算中忽略反應(yīng)（2）。則反應(yīng)（7）中二氧化碳生成了72.22 kmol/h，即1617.73m3/h的水和一氧化碳。

45、4.1.2.3 粗甲醇中的溶解氣體量粗甲醇中氣體溶解量查表5mpa、40時(shí)，每一噸粗甲醇中溶解其他組成如下表：表6 1噸粗甲醇中合成氣溶解情況氣體h2coco2n2arch4溶解量（m3/t粗甲醇）4.3640.8157.7800.3650.2431.680則 粗甲醇中的溶解氣體量為： h2 = 27.874.364 = 121.62m3/h 即5.43kmol/h co= 27.870.815= 22.71m3/h 即1.01kmol/hco2 = 27.877.780= 216.83m3/h 即9.68kmol/hn2 = 27.870.365 = 10.17m3/h 即0.45kmol/

46、ar = 27.870.243= 6.77m3/h 即0.30 kmol/hch4 = 27.871.680 = 46.82 m3/h 即2.09kmol/h4.1.2.4 粗甲醇中甲醇擴(kuò)散損失 40時(shí)，液體甲醇中釋放的溶解氣中,每立方米含有37.14g的甲醇，假設(shè)減壓后液相中除二甲醚外，其他氣體全部釋放出，則甲醇擴(kuò)散損失g =（121.62+22.71+216.83+10.17+6.77+46.82）0.03714=15.78kg/h 即 0.49 kmol/h，10.98 m3/h4.1.2.5 合成反應(yīng)中各氣體的消耗和生成情況 表7 弛放氣組成氣體ch3ohh2coco2n2arch4組

47、成0.61%81.82%9.16%3.11%3.21%0.82%1.89% 在（1）中合成反應(yīng)消耗co：（813.44kmol/h0.49kmol/h）22.4m3/kmol=18232.03m3/h 消耗h2：18232.03m3/h2=36464.06m3/h在（3）中合成反應(yīng)消耗co：2.66 kmol/h222.4m3/kmol=119.17m3/h 消耗h2：119.17m3/h2=238.34m3/h同理可得反應(yīng)（4）、（5）、（6）、（7）中消耗原料氣的組分，結(jié)果如表8所示： 表8 合成反應(yīng)中消耗原料情況 消耗項(xiàng)單位消耗原料氣組分coco2h2n2ar反應(yīng)（1）m3/h18232

48、.0336464.06反應(yīng)（3）m3/h119.17238.34反應(yīng)（4）m3/h42.36127.08反應(yīng)（5）m3/h87.81175.62反應(yīng)（6）m3/h139.78297.02反應(yīng)（7）m3/h1617.731617.73 由反應(yīng)（1）可得反應(yīng)中生成ch3oh與消耗co量相同，即18232.03m3/h；由反應(yīng)（3）可得反應(yīng)中生成（ch3）2o量和生成h2o的量相同，即為 119.17m3/h/2=59.58m3/h；同理可計(jì)算反應(yīng)（4）、（5）、（6）、（7）中的生成物，結(jié)果如表9所示： 表9 合成反應(yīng)中生成物情況生成項(xiàng)單位生成物組分ch4ch3oh（ch3）2oc4h9ohc18

49、h18h2oco反應(yīng)（1）m3/h18232.03反應(yīng)（3）m3/h59.5859.58反應(yīng)（4）m3/h42.3642.36反應(yīng)（5）m3/h21.9565.85反應(yīng)（6）m3/h17.47139.78反應(yīng)（7）m3/h1617.731617.73 表 10 其他情況原料氣消耗消耗項(xiàng)單位消耗原料氣組分coco2h2n2arch4粗甲醇中溶解m3/h22.71216.83121.6210.176.7746.82擴(kuò)散的甲醇m3/h10.9821.96弛放氣m3/h9.16%g3.11%g81.20%g3.21%g0.82%g1.89%g馳放氣中甲醇m3/h0.61%g1.22%g4.1.2.6

50、新鮮氣和弛放氣氣量的確定co的各項(xiàng)消耗總和 = 新鮮氣中co的量，即18232.03+119.17+42.36+87.81+139.781617.73+22.71+10.98+0.61%g+9.16%g=17037.11+9.77%g同理 原料氣中其他各氣體的量=該氣體的各項(xiàng)消耗總和，由此可得新鮮氣體中各氣體流量，如下表：表11 新鮮氣組成組分單位coco2h2n2arch4氣量m3/h17037.119.77%g1834.56+3.11%g39064.43+82.42%g10.17+3.21%g6.77+0.82%g4.46+1.89%g新鮮氣m3/h57957.5+1.0183g新鮮氣中惰性氣體（n2 + ar）百分比保持在0.42%，反應(yīng)過(guò)程中惰性氣體的量保持不變，（n2 + ar）=16.94+4.03%g，則 57957.5+1.0183g=（16.94+4.03%g）/0.42%解得 g=6287.66m3/h，即弛放氣的量為6287.66m3/h，由g可得到新鮮氣的量64360.22 m3/h由弛放氣的組成可得出下表表12 弛放氣組成氣體ch3ohh2co