甲醇制氫工藝的物料衡算

1、甲醇制氫工藝的物料衡算1、依據(jù)甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)方程式:CHOHCO+2H （1-1）CO+HOCO+ H （1-2）CHOH分解為CO轉(zhuǎn)化率99%,反應(yīng)溫度280,反應(yīng)壓力1.5MPa,醇水投料比1:1.5(mol).2、投料計(jì)算量代入轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù),式(1-3)和式(1-4)變?yōu)?CHOH0.99CO+1.98H+0.01 CHOHCO+0.99HO0.99CO+ 1.99H+0.01CO合并式(1-5),式(1-6)得到:CHOH+0.981 HO0.981 CO+0.961 H+0.01 CHOH+0.0099 CO氫氣產(chǎn)量為: 1200m/h=53.571 kmol/h甲醇投料量為: 53

2、.571/2.960132=579.126 kg/h水投料量為: 579.126/321.518=488.638 kg/h3、原料液儲(chǔ)槽(V0101)進(jìn): 甲醇 579.126 kg/h , 水 488.638 kg/h出: 甲醇 579.126 kg/h , 水 488.638 kg/h4、換熱器 (E0101),汽化塔(T0101),過熱器(E0103)沒有物流變化.5、轉(zhuǎn)化器 (R0101)進(jìn):甲醇 579.126kg/h , 水488.638 kg/h , 總計(jì)1067.764 kg/h出:生成 CO 579.126/320.980144 =780.452 kg/h H 579.126

3、/322.96012 =107.142 kg/h CO 579.126/320.009928 =5.017 kg/h 剩余甲醇 579.126/320.0132 =5.791 kg/h0.980118=169.362 kg/h 總計(jì) 1067.764 kg/h6、吸收塔和解析塔 吸收塔的總壓為15MPa,其中CO的分壓為0.38 MPa ,操作溫度為常溫(25). 此時(shí),每m 吸收液可溶解CO11.77 m.此數(shù)據(jù)可以在一般化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到，二氯化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度數(shù)據(jù)見表1一l及表12。解吸塔操作壓力為0.1MPa, CO溶解度為2.32,則此時(shí)吸收塔的吸收能力為:=9.450.

4、4MPa壓力下 =pM/RT=0.444/0.0082(273.15+25)=7.20kg/ mCO體積量 V=780.452/7.20=108.396 m/h據(jù)此,所需吸收液量為 108.396/9.45=11.47 m/h考慮吸收塔效率以及操作彈性需要,取吸收量為 11.47 m/h=34.41 m/h可知系統(tǒng)壓力降至0.1MPa時(shí),析出CO量為108.396m/h=780.451 kg/h.混合氣體中的其他組分如氫氣,CO以及微量甲醇等也可以按上述過程進(jìn)行計(jì)算,在此,忽略這些組分在吸收液內(nèi)的吸收.7、PSA系統(tǒng)8、各節(jié)點(diǎn)的物料量綜合上面的工藝物料衡算結(jié)果,給出物料流程圖及各節(jié)點(diǎn)的物料量, 名稱質(zhì)量項(xiàng)目指標(biāo)%天然氣甲烷90乙烷5丙烷3稀有氣體1二氧化碳1甲苯本項(xiàng)目甲苯為大慶市石油化工公司提供，原料采購價(jià)為8000元|噸（2014.4.14）。品級(jí)為優(yōu)級(jí)品，名稱質(zhì)量項(xiàng)目指標(biāo)%甲苯甲苯99苯0.05C8芳烴0.05氫溴酸本項(xiàng)目氫溴酸為綏化市壽陽化工公司提供，原料采購價(jià)為6000元|噸（