年產(chǎn)20萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計可研報告

(此文檔為，下載后您可任意編輯修改！)年產(chǎn)20萬噸甲醇工程可行性報告名目第一章緒論 第一節(jié)、甲醇合成的根本概念 2一、甲醇性質(zhì) 2二、甲醇用途 2三、甲醇生產(chǎn)工藝的進(jìn)展 3四、甲醇生產(chǎn)原料 3其次節(jié)、甲醇的合成方法 4第三節(jié)、設(shè)計的目的和意義 5第四節(jié)、設(shè)計的依據(jù) 5一、邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源與環(huán)境工程系2023屆課程設(shè)計選題 5二、設(shè)計的根底資料 5三、設(shè)計的指導(dǎo)思想 5其次章、甲醇合成工藝流程的設(shè)計 .第一節(jié)、甲醇合成塔的選擇6其次節(jié)、催化劑的選用 7一、甲醇合成催化劑 7第三節(jié)、合成工序工藝操作條件確實定與論證 10第四節(jié)、粗甲醇的精餾 11第五節(jié)、精餾塔的選擇 15第六節(jié)、生產(chǎn)工藝參數(shù) 15第七節(jié)、甲醇合成工藝流程的設(shè)計 16第三章、甲醇合成的工藝計算 .6第一節(jié)、物料衡算 17一、精餾工段 17二、合成工段 19三、穎氣的計算 20四、循環(huán)氣氣量確實定 20五、入塔氣和出塔氣組成 20其次節(jié)、能量衡算 20一、Q 入塔熱的計算〔Q Cm△t〕 211 1=二、出塔熱的計算 22三、反響熱的計算 22四、損失熱的計算 23第三節(jié)、主要設(shè)備的計算和選型 24一、合成段工藝計算和設(shè)備選型 24\l“_TOC_250030“二、精餾段工藝計算和設(shè)備選型 25\l“_TOC_250029“、傳熱設(shè)備的選型依據(jù) 26\l“_TOC_250028“、換熱器和冷凝器計算結(jié)果和選型 27、再沸器計算結(jié)果和選型 29\l“_TOC_250027“、預(yù)塔計算結(jié)果和選型 30\l“_TOC_250026“、預(yù)塔和加壓塔間離心泵的計算和選型 32\l“_TOC_250025“、加壓塔計算結(jié)果和選型 34\l“_TOC_250024“、常壓塔計算結(jié)果和選型 37\l“_TOC_250023“、甲醇儲罐的計算和選型 38\l“_TOC_250022“第四章、廠址的選擇及總平面圖設(shè)計 39\l“_TOC_250021“第一節(jié)、廠址的選擇 39\l“_TOC_250020“一、原料來源 39\l“_TOC_250019“二、四周環(huán)境及交通 39\l“_TOC_250018“三、地勢條件 41\l“_TOC_250017“四、氣候條件 41\l“_TOC_250016“五、水文條件 42第五章、車間規(guī)劃及布置說明 .3\l“_TOC_250015“第一節(jié)、合成車間設(shè)備平面布置 43\l“_TOC_250014“其次節(jié)、精餾車間設(shè)備布置 43\l“_TOC_250013“第三節(jié)、分廠總平面布置 44第六章、公用工程及環(huán)境保護(hù) .5\l“_TOC_250012“第一節(jié)、公用工程 45\l“_TOC_250011“一、水﹑電和汽的來源 45\l“_TOC_250010“二、精甲醇的運(yùn)輸﹑裝卸和貯存 45\l“_TOC_250009“三、自控儀表 45\l“_TOC_250008“其次節(jié)、安全衛(wèi)生 45\l“_TOC_250007“一、車間有毒氣體最高允許濃度及保證不超標(biāo)的措施 45\l“_TOC_250006“二、一氧化碳中毒的病癥、急救及預(yù)防措施 46\l“_TOC_250005“三、甲醇中毒病癥和急救 46\l“_TOC_250004“四、中毒病癥 46\l“_TOC_250003“五、急救處理 46\l“_TOC_250002“第三節(jié)、三廢處理 46\l“_TOC_250001“一、甲醇生產(chǎn)對環(huán)境的污染 47\l“_TOC_250000“二、處理方法 47第七章、設(shè)計結(jié)果評價 .8參考文獻(xiàn) .9設(shè)計任務(wù)書20萬噸年合成甲醇分廠。1原料規(guī)格：3.5Mpa313.15K，組成為組份組份摩爾分率CO28.2CO23.2H267.8N20.5CH40.32產(chǎn)品規(guī)格：到達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)〔GB388-85〕一級品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，分廠生產(chǎn)把握指標(biāo)為組份組份摩爾分率CH3OH>0.999醛、酮總量<0.00005水分<0.00073、排污要求：①含醇?xì)怏w用管道送至總廠鍋爐房燃燒處理；②工藝廢水含有機(jī)物總量<0.002，用專用管路送至總廠水處理分廠。4、公用工程：供電、供水、供惰性氣、供汽、機(jī)修等公用工程由總廠統(tǒng)一安排、配套供給。5、廠址地形條件：一側(cè)靠河、另一側(cè)靠廠內(nèi)大路的狹長平地，寬度60m，長度無限制。二、工作內(nèi)容及進(jìn)度安排1、工藝流程設(shè)計及模擬計算工藝方案選擇及論證〔中壓法、Lurgi式合成塔〕工藝流程模擬計算〔用ASPENPLUS〕繪制帶把握點工藝流程圖編制物料及熱量平衡計算書設(shè)備選型及典型設(shè)備設(shè)計典型非標(biāo)設(shè)備——精餾塔的工藝設(shè)計，編制計算說明書。典型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備——換熱器的選型設(shè)計，編制計算說明書。編制設(shè)備一覽表。車間設(shè)備布置設(shè)計選擇合成車間或精制車間，進(jìn)展車間布置設(shè)計繪制車間平面布置圖〔1張〕繪制車間立面布置圖〔1張〕2、分廠總平面布置設(shè)計對合成車間、精制車間、壓縮車間、產(chǎn)品儲罐區(qū)、中心把握室、分析化驗室、行政治理及生活等關(guān)心用房、設(shè)備檢修區(qū)、分廠內(nèi)部道路等進(jìn)展合理的布置設(shè)計，并對方案進(jìn)展必要的說明。繪制分廠平面布置總圖〔1張〕。3、設(shè)計說明書編制對設(shè)計內(nèi)容匯總，按正規(guī)格式編寫《初步設(shè)計說明書》。作了具體設(shè)計的內(nèi)容可具體一些，為作具體設(shè)計的內(nèi)容可簡潔，但要保持格式正確完整。6、提交設(shè)計文檔將仿真設(shè)計模型〔*.bkp文件〕、設(shè)計說明書、計算說明書、表格每組寫一份設(shè)計小結(jié)，名目、小結(jié)與設(shè)計文檔一起上載到FTPHand-in名目下自己小組的名目〔自建〕中。注：設(shè)計文檔均要求用MS-Word編輯，圖紙用AutoCAD繪制。1、經(jīng)濟(jì)分析與評價參考以下價格數(shù)據(jù)對設(shè)計方案進(jìn)展經(jīng)濟(jì)分析與評價：1) 合成原料氣：0.5Nm32) 304不銹鋼設(shè)備：45000t中低壓〔≤4MPa〕碳鋼設(shè)備：18000t高壓碳鋼設(shè)備價格：20230t低壓蒸汽(0.8MPa)：100t中壓蒸汽〔4MPa〕：300t電：0.6元kW，行程S=360mm，假設(shè)氣體的流速為15ms，則設(shè)計第一級壓縮機(jī)的氣缸內(nèi)徑為：500㎜，設(shè)計其次級壓縮機(jī)的氣缸內(nèi)徑為900㎜。C、甲醇分別器〔S201〕從分別器的出口物料來估算分別器的容積：a、分別器頂部〔氣體〕:估算氣體的體積流量：、分別器底部〔液體：這里無視氣體局部，液體只考慮甲醇和水兩局部，其中甲醇0.68，水0.32。可估算液體的體積流量該分別器為連續(xù)操作，故在分別器中的累積量為零。設(shè)計分別器的裕度為30%。氣液相總體積流量：4.55；設(shè)計分別器的體積為：6.5。設(shè)計外形尺寸為2023×2600，設(shè)計壓力為5.5MPa，設(shè)計溫度為60℃。D、甲醇閃蒸槽〔V202〕a、閃蒸氣局部：可估算閃蒸氣的體積流量為：0.0154b、粗甲醇局部：可估算粗甲醇液體的體積流量：0.02由此可估算氣液兩相的總體積流量：0.0354；該閃蒸槽為連續(xù)操作，假設(shè)在閃蒸槽中累積幾分鐘的物料。設(shè)計閃蒸槽的裕度為30%。設(shè)計閃蒸槽的體積為：15。5MPa60℃。E〔R201〕進(jìn)入合成器的混合氣的摩爾流量為：33944.1495Kmols.則可估算單程的冷管數(shù)量：=1575根上下冷管數(shù)目一樣，故總的冷管數(shù)為3150根。依據(jù)文獻(xiàn)資料，年產(chǎn)35萬噸的甲醇，甲醇合成器大小選擇為：合成器的截面積為：=8.0425㎡則觸煤層的面積可估算為：6.5㎡反響器觸煤裝填系數(shù)70%，估算觸煤裝填量：則觸煤裝填量取58。F〔V201〕從甲醇閃蒸槽里出來的粗甲醇〔15〕摩爾流量為：2108.62458Kmolh；則可估算其體積流量為：72.22流程是連續(xù)操作的，這里假設(shè)儲槽可以儲存幾分鐘的粗甲醇量，且假設(shè)儲槽的裕度為10%，由此估量儲槽的體積為：7。設(shè)計儲槽型式為：臥式；外形尺寸為1.5MPa；設(shè)計溫度：60℃。5.1.7閃蒸槽輸送泵〔P201〕液體的體積流量為：假設(shè)離心泵進(jìn)出口的流體不存在流速變化，則設(shè)定管路參數(shù)如下：d200mm，0.039，0.7513.6 8l 80.039 d

0.2 H

q2

(0.04)21.367mf 2

v可估算出管道的阻力為： dg

20.24g 離心泵的壓頭為：依據(jù)管路對泵提出的流量和壓頭選定泵的型號：IS150—125—250，單級單吸離心泵。臺數(shù)：2臺，其中一臺備用。轉(zhuǎn)速1450rmin流量200m3h揚(yáng)程20m效率81%功率18.5kW必需氣蝕余量3m質(zhì)量泵底座758158表3.8常用流體流速范圍表流體名稱飽和蒸汽 主管支管低壓蒸汽 <1.0MPa (絕壓)

流速范圍(ms)30~4020~3015~20中壓蒸汽1.0~4.0MPa(絕壓)20~40高壓蒸汽4.0~12.0MPa(絕壓)40~60過熱蒸汽主管支管40~6035~40一般氣體(常壓)高壓氣體氧氣 0.6~1.0MPa1.0~2.0MPa壓縮空氣 0.1~0.2MPa氮氣 5.0~10.0MPa(絕壓)鍋爐給水 0.8MPa以上蒸汽冷凝水鹽水

10~2080~1004.0~6.04.0~5.010~152~5>3.00.5~1.51.0~2.0依據(jù)其中Q為熱負(fù)荷，m為流體的質(zhì)量流率，Cp為比熱容，K為傳熱系數(shù)，A為傳熱面積

(5-3)在計算中，校正系數(shù)在0.8~1.0之間，為了保證確定的換熱裕度，在這次的選型計算中，校正系數(shù)都取(5-4)因此由化工工藝手冊查得傳熱系數(shù)的估量值取加熱時冷卻時并且假設(shè)在冷凝過程中只有甲醇和水發(fā)生相變化相變焓的數(shù)值如下：甲醇相變焓為1129kgmol，水的相變焓為2258.4kgmol依據(jù)軟件模擬的物性數(shù)據(jù)和傳熱計算公式和閱歷值，我們進(jìn)展了換熱設(shè)備的簡捷計算，為了保證設(shè)備能夠到達(dá)應(yīng)有的換熱效果，在估算時，我們在最終確定了確定的傳熱面積的裕度，這里換熱器的裕度為15%，冷凝器的裕度為30%，再沸器裕度也為30%。計算過程中得到的參數(shù)和計算結(jié)果用下表表示：3.9換熱器和冷凝器參數(shù)和計算結(jié)果明細(xì)單位進(jìn)料換熱器預(yù)塔冷凝器加壓塔冷凝器常壓塔冷凝器F流體kmolh2108.5596117.53808.42092.9F冷凝kmolh083.92897.31594.6W脫鹽水Kgh20648.325430402.7838947768.595F脫鹽水kmolh1147.12921689.0435116145.113452653.8108T1流體進(jìn) 0C 11462.1114.764.7T2流體出 0C 10446.9114.664.4T1水進(jìn) 0C 75303030T2水出 0C 65414241A理論 m2 54.639451.3035927.68431057.2381A估算 m2 64.281673.29071325.2633<常1510.3401壓塔再沸器雙效作用依據(jù)上面的計算得到的換熱面積和流體性質(zhì)〔高壓流體，帶腐蝕性且含有不凝性氣體工工藝手冊可以得到以下設(shè)備類型候選E1FA500-67.6-50-43.10FA500-67.6-50-4外殼直徑Dmm500管子尺寸mm19公稱壓強(qiáng)pMpa6．0管長lm6公稱面積m267．6管數(shù)NT192管程數(shù)Np4管中心距tmm25管子排列方式正三角形中心排管10重量kg3086C1FLA600-80.7-50-43.11FLA600-80.7-50-4外殼直徑Dmm600管子尺寸mm19公稱壓強(qiáng)pMpa6．0管長lm4.5公稱面積m280．7管數(shù)NT308管程數(shù)Np4管中心距tmm25管子排列方式正三角形中心排管14重量kg4036由于換熱面積很大，所以承受兩個換熱器并聯(lián)的方式外殼直徑Dmm1200管子尺寸mm19公稱壓強(qiáng)pMpa6.0管長lm9公稱面積m2764.2管數(shù)NT1452管程數(shù)Np2管中心距tmm25管子排列方式正三角形中心排管28重量kg20538〔3、再沸器計算結(jié)果和選型工業(yè)上優(yōu)先考慮具有一系列突出優(yōu)點和優(yōu)良性能的立式熱虹吸再沸器，立式熱虹吸再沸器是利用它的單相釜液與換熱器傳熱管內(nèi)熱汽液混合物的密度差形成循環(huán)推動力，構(gòu)成工藝物流在精餾塔底與再沸器間的流淌循環(huán)，這種再沸器具有傳熱系數(shù)高，構(gòu)造緊湊，安裝便利，占地面積小，設(shè)備及運(yùn)行費用低等顯著優(yōu)點。但是由于構(gòu)造上的緣由，殼程不能承受機(jī)械方法清洗，因此不宜用于高粘度或較臟的加熱介質(zhì)。同時由于是立式安裝，因而增加了塔的裙座高度。800m2再沸器的熱流量可以一貫呈液體蒸發(fā)所需的熱流量或以刻成蒸汽冷凝所釋放的熱流量為準(zhǔn)。由于我們承受中壓蒸汽加熱，所以加熱介質(zhì)不存在相態(tài)的轉(zhuǎn)變，以釜液的相變熱為基準(zhǔn)進(jìn)展計算。因此可以得到計算結(jié)果表格如下：3.13再沸器選型參數(shù)明細(xì)單位預(yù)塔再沸器加壓塔再沸器常壓塔再沸器雙效作用蒸發(fā)總量kgh7684.336992550.878831238.529392905.1115熱負(fù)荷M-kJh11.3886162.816169.7095104.7953換熱量M-kJh11.3886162.816169.7095塔釜壓力kPa150.00590.00141.00塔釜溫度0C80.0127.7105.9蒸汽溫度0C180360114.7 成品氣出塔溫度蒸汽用量kgh25783.654662.1總計 80445.7傳熱面積81.9324622.62371392.8947估算面積102.42778.281500 雙效作用可適當(dāng)減小裕度依據(jù)上面的換熱面積查手冊可以得到如下選型減小裕度外殼直徑Dmm1200管子尺寸mm25公稱壓強(qiáng)pMpa6管長lm2公稱面積m2110管數(shù)NT505管程數(shù)Np6管中心距tmm32管子排列方式正三角形中心排管27殼程接收直徑125管程接收直徑350重量kg4500外殼直徑Dmm1400管子尺寸mm25公稱壓強(qiáng)pMpa1．6管長lm9公稱面積m2管程數(shù)Np7956管數(shù)NT管中心距tmm114832管子排列方式正三角形中心排管33殼程接收直徑125管程接收直徑350重量kg29142外殼直徑Dmm1800管子尺寸mm19公稱壓強(qiáng)pMpa1．6管長lm9公稱面積m21647．5管數(shù)NT3140管程數(shù)Np6管中心距tmm25管子排列方式正三角形中心排管28殼程接收直徑125管程接收直徑350重量kg45538由于預(yù)塔僅起到脫除不凝性氣體的作用，所以在這里我們承受的是圓盤形浮閥板式塔，它的優(yōu)點是操作穩(wěn)定，設(shè)備投資少，操作彈性大，處理量多。綜合了工業(yè)生產(chǎn)歷史所給的數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)參數(shù)，我們的預(yù)塔打算承受F1型〔V-1型〕浮閥塔，由于輕閥泄漏量多，所以承受重閥Z板采 FL F

0.022 1000 0.50.365s LLV Vs V

1.74 1.2 取板間距為查圖得到可以算出液泛氣速

0.5

10001.20.5ufCf20 L Vuf

0.06

1.2

1.73m/s V 取液泛百分率為80%，可以計算出氣速氣體所需流通面積選擇單流型塔板，取堰長由查圖得到溢流管面積和塔板總面積之比為An 1.257AT10.08810.088

1.379m24AT44AT41.379D’D=1.4m實際泛點百分率為

板間距重選擇為塔的總體高度〔不包括裙座〕為HHD(N2S)HTSHTHFHBH1.5(4225)0.4522.55m3m，所以我們承受的裙座高度為3.2m1.8m，則塔的總高位、預(yù)塔和加壓塔間離心泵的計算和選型依據(jù)伯努力方程離心泵的壓頭可以表達(dá)為(5-5)式子中 M27.6614g/mol

p z

zp q277.kgolh=7434k/h=.454kg/s

l 2 81

X醇068l=.u2

d q2f d

2g

2d4g v

Vq=q/=2.31454854.13=2.510-3m3/sV11

流速變化，則p 579.33kPa2Z(32241)0.4510.63.75mP p pgZ 2g1

3.75(579.33 150)9.81854.13 3.8m選取d200mm0.0390.75 13.6所以離心泵壓頭為H3.85.341033.81m轉(zhuǎn)速1450rmin流量7.5m3h揚(yáng)程4.6m效率55%功率0.55kW必需氣蝕余量2.5m質(zhì)量泵底座3238、加壓塔計算結(jié)果和選型加壓塔需要比較好的分別效果，依據(jù)工業(yè)的進(jìn)呈現(xiàn)狀，金屬絲網(wǎng)孔板波浪規(guī)整填料的填料精餾塔應(yīng)用比較廣泛。3.18500〔BX〕填料的性質(zhì)波峰高6.3mm 波距10.2mm邊長8.11mm 比外表積500m2m3當(dāng)量直徑7.5mm 空隙率90%密度液體噴淋密250~140kgm30.2~12m3(m2h)度HETP200mm 理論級壓降40Pa持液量4.2% 分別高度3~4mF2.0~2.4[ms(kgm3)0.5] 干填料因子521m-13~5計算過程如下：

Vs2897.3 32/1.277261.3m3/h21.46m3/sLs3822.3 24/100091.7352m3/h0.0255m3/s0.3~1.5ms0.027g 0.2LV0.027g 0.2LV0.02710009.8152111.210.2uf70%，可以計算出設(shè)計氣速有效填料層高度為所需塔徑

4VsuD4Vsu

421.46421.460.4550.8m500〔BX〕填料進(jìn)展填充D=0.8m3500〔BX〕4個，塔的總體高度〔不包括裙座〕為1.2m，所以我們承受的裙座高度為3.2m1.8m，則塔的總高位、常壓塔計算結(jié)果和選型填料操作彈性大，操作通量大計算過程如下：

0.02710009.8152111.210.2ssV1702.4 18.3497/1.226032.11m3/h7.23m3/sL1594.6 0.02710009.8152111.210.2ss0.027g0.027g 0.2LVufu

0.65m/s70%，可以計算出設(shè)計氣速有效填料層高度為所需塔徑

4VsuD4Vsu

47.2347.230.455500〔BX〕填料進(jìn)展填充，選擇塔徑為D=0.5m4500〔BX〕4〔不包括裙座〕為1.8m，所以我們承受的裙座高度為3.2m1.8m，則塔的總高位、甲醇儲罐的計算和選型F1409.39722=2818.7944kmol/次88742089374k/產(chǎn)量為V=90367.45kg(7910.9993+9980.0007)=114.3m32公稱容積63計算容積62.9工作容積59.0mm3800mm8mm5400kg5650第四章、廠址的選擇及總平面圖設(shè)計第一節(jié)、廠址的選擇本設(shè)計小組設(shè)計總廠隨甲醇合成分廠一同建于上海浦東張江高科技園區(qū)地段，建于川楊河一100m160m。1992725為技術(shù)創(chuàng)區(qū)、高科技產(chǎn)業(yè)區(qū)、科研教育區(qū)、生活區(qū)等功能小區(qū)。1999年8月，上海市委、市政府公布了“聚焦張江”的戰(zhàn)略決策，明確園區(qū)以集成電路、軟件、生物醫(yī)藥為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，集中體現(xiàn)創(chuàng)創(chuàng)業(yè)的主體功能。自此，張江園區(qū)步入了快速進(jìn)展階段。該科技園區(qū)具有充實的人才資源、技術(shù)資源和物質(zhì)資源，為廠區(qū)供給了根本完善的建廠條件。一、原料來源建廠于上海浦東張江高科技園區(qū)，可以充分利用該科技園區(qū)的化工資源，用于甲醇合成反響的合成氣由總廠供給，合成氣來源于自然氣、焦?fàn)t氣、石油或煤等原料，利用張江高科的交通條件，原料可以很便利的運(yùn)送至總廠，原料的數(shù)量和質(zhì)量應(yīng)滿足建廠要求。二、四周環(huán)境及交通廠區(qū)四周具有良好的衛(wèi)生環(huán)境，廠區(qū)四周無有害氣體、粉塵和其他集中性的污染源，廠址不設(shè)在有食品廠或制藥廠的上游或四周。該科技園區(qū)交通便利，運(yùn)輸快捷，為廠區(qū)供給有利的地理條件。其主要交線路圖如下：道路3.6139經(jīng)市區(qū)主干線可直達(dá)機(jī)場、港口、火車站、商業(yè)中心。園內(nèi)北面的龍東大道是連接內(nèi)環(huán)線和浦東國際機(jī)場的重要通道，西面的羅南大道是連接內(nèi)環(huán)線和外環(huán)線主干道路。機(jī)場252130對于工廠的物資運(yùn)輸格外有利。港區(qū)2530是中國最大的港口。火車園內(nèi)距上?；疖囌?7公里。上海有一百多條客貨線路，從上海火車可直達(dá)全國各主要城市級香港特區(qū)。地鐵地鐵二號線從虹橋機(jī)場途經(jīng)張江到浦東國際機(jī)場，其中一期工程從張江高科技園區(qū)到中山公園，中途有世紀(jì)公園、東方路、陸家嘴、南京路、人民廣場、靜安寺等站并在人民廣場與地鐵一號線交匯；中山公園站可換乘輕軌明珠線。為園內(nèi)的出行帶來了極大的便利。以上的交通條件，為原料與產(chǎn)品的運(yùn)輸供給了極其便利的條件。三、地勢條件地勢應(yīng)根本平坦，廠區(qū)標(biāo)高應(yīng)高出通常最高洪水水位和所靠河的最高水位，應(yīng)能夠保障排水順當(dāng)。地理位置311412129前緣，東瀕東海，南臨杭州灣，西接江蘇、浙江兩省，北界長江入海口，長江與東海在此連接。上海正值我國南北弧形海岸線中部，交通便利，腹地寬闊，地理位置優(yōu)越，是一個良好的江海港口。地勢上海境內(nèi)除西南部有少數(shù)丘陵山脈外，全為坦蕩低平的平原，是長江三角洲沖積平原的一部分，平均海拔高度為4米左右。陸地地勢總體呈現(xiàn)由東向西卑微傾斜。大金山為上海境內(nèi)最高點，103.4四、氣候條件上海地處江海交匯的長江三角洲東部，位于東亞季風(fēng)盛行的北亞熱帶地區(qū)，屬于北亞熱帶季1124～87、8月間在西北太平洋副熱帶高壓直接把握下，有時消滅西南風(fēng)高溫枯燥天氣；3910低溫陰雨天氣較多。上海的主要氣候特征：冬冷夏熱，四季清楚，但冬季常有寒流；雨熱同季，降水充分，但變率較大；光溫協(xié)調(diào)，日照較多，但年際多變。據(jù)上?！?873～1994〕年氣象資料統(tǒng)計；全年15.513.4℃；727.541霜，1116228104934℃日，僅次于四川盆地及杭州、安慶、武漢、宜昌一線以南地區(qū)。全年降水總量平均為1149.813149100670％。69月是兩個明顯的多雨月份，月雨量都到達(dá)150毫米以上，分別是由梅雨和秋雨〔包括熱帶氣旋〕造成的；1507、825126010月氣候涼快，晴多雨少，晝夜溫差較大。概括地講：上海地區(qū)的氣候具有三個特征。一、冬冷夏熱、四季清楚，但寒流常有二、雨熱同季、降水充分，但變率較大三、光熱協(xié)調(diào)、日照較多，但年際多變綜合分析，氣候條件適合建廠，并且自然災(zāi)難也很罕見，建廠后也可穩(wěn)定生產(chǎn)。上海地區(qū)河湖眾多，水網(wǎng)密布，水資源豐富，是著名的江南水鄉(xiāng)，境內(nèi)水域面積697平方公里，相當(dāng)于全市總面積的11%。上海河網(wǎng)大多屬黃浦江水系，主要有黃浦江及其支流蘇州河、川楊河、淀浦河等。黃浦江源自太湖，全長113300～770米，平均3605445米。上海的62本廠建于川楊河以北一側(cè)，位于張江高科技園區(qū)以南四周。第五章、車間規(guī)劃及布置說明車間布置是設(shè)計中重要環(huán)節(jié)，既要符合工藝要求，又要經(jīng)濟(jì)有用，合理布局。車間布局直接影響到工程建設(shè)的投資，建設(shè)后的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，設(shè)備修理和安全，以及各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成。所以在進(jìn)展車間布置要做到充分把握有關(guān)資料，全面權(quán)衡，在布置時要做到深思熟慮，認(rèn)真推敲，以取得一個最正確方案。在我們甲醇20萬噸年合成車間中，車間廠房承受長方形廠房，由于屬于中小型車間。優(yōu)點是施工便利，設(shè)備布置有較大靈敏性，有利于今后的進(jìn)展，有利于采光和通風(fēng)。在合成圖中，有三面墻各開了一個門，可以便利通過。并且在朝南和朝北都設(shè)計了窗戶，可以充分采光和空氣流通，給操作員工供給了良好環(huán)境。66530212口，短邊上有一個出口。廠房的高度，主要由工藝設(shè)備布置要求所打算。在我們設(shè)計的圖中，承受室內(nèi)布置，在生產(chǎn)中不需要常常操作的或用自動化儀表把握的設(shè)備，粗甲醇儲槽、閃蒸槽，甲醇合成器等由于高度等緣由露出在外面。在設(shè)備布置中滿足工藝流程的挨次，保證水平方向同垂直方向的連續(xù)性。依據(jù)流程挨次，把粗甲醇儲槽、閃蒸槽、水冷換熱器、甲醇分別器、脫鹽水換熱器、甲醇合成器、交換器、輸送泵一一布置安排。同時在廠房內(nèi)設(shè)計一樓梯，起到觀看設(shè)備運(yùn)行狀況等作用。在廠房內(nèi)有關(guān)心房間，以廁所和物品儲存室。其次節(jié)、精餾車間設(shè)備布置在精餾車間設(shè)計中，考慮到廠房比較小，所以承受兩個出口，長邊和短邊上各設(shè)置一個，同時為6942412各個設(shè)備按工藝流程挨次排列，預(yù)精餾塔、預(yù)熱器、預(yù)塔再沸器、加壓塔、加壓塔再沸器、常壓塔、常壓塔再沸器、儲槽分別布置在廠房單元內(nèi)。再者設(shè)計中，考慮各個設(shè)備之間的安全距離。由于精餾操作中物料為液體，所以要設(shè)計多臺泵，在圖中用五臺泵分別用來輸送物料進(jìn)出?？紤]1500毫米，為了考慮泵的修理等因素，設(shè)置一排替換泵，當(dāng)泵壞時，可以用替換泵，連續(xù)生產(chǎn)。泵組與泵組之間1250三個塔按流程布置，并前兩個塔布置在始終線上，最終一塔稍稍偏離一點〔下方有始終徑頗大的儲罐。第三節(jié)、分廠總平面布置總圖設(shè)計主要進(jìn)展化工廠平面布置，即依據(jù)工藝路線考慮生產(chǎn)車間或界區(qū)的布置，然后依據(jù)考慮公用工程〔水泵房、變電所〕及關(guān)心車間〔機(jī)修車間、化驗室、消防、環(huán)保、倉庫等〕和行政治理建筑物等的布置。工廠運(yùn)輸方式承受大路運(yùn)輸。廠房北側(cè)是大路，南側(cè)靠川楊河。大路運(yùn)輸便利，靈敏性大，適應(yīng)性強(qiáng)。廠房合理劃分廠區(qū)，分為壓縮機(jī)車間、合成車間、綜合樓、精餾車間及灌區(qū)。工廠區(qū)內(nèi)要保證環(huán)境，所以設(shè)計了樹木同草地、花來該善廠區(qū)環(huán)境。管廊布置先考慮工藝流程，來去管道做到最短、最省。管廊承受U型管廊，壓縮機(jī)車間同合成車間位于左面，綜合樓位于U5.5米。在工廠內(nèi)設(shè)計一運(yùn)輸車?？繀^(qū)，為運(yùn)輸車供給便利。第六章、公用工程及環(huán)境保護(hù)第一節(jié)、公用工程一、水﹑電和汽的來源水主要來自四周的自來水廠和地下水；電主要由煤氣化后所得的原料氣體，經(jīng)過脫硫后發(fā)電而來；汽主要由廢熱鍋爐和甲醇合成塔所產(chǎn)生。二、精甲醇的運(yùn)輸﹑裝卸和貯存由甲醇精餾來的精甲醇貯存到精甲醇貯槽〔V9101A，B〕10000m3的固定頂15當(dāng)甲醇外運(yùn)時，啟動精甲醇泵P9101A,B槽車，通過汽車鶴管進(jìn)入汽車槽車。126〔P9101A,B〕的力氣，至少有三臺槽車同時裝料。三、自控儀表本設(shè)計承受一次儀表現(xiàn)場分散，二次儀表就地或局部集中把握方式。擬承受DCS把握系統(tǒng)，一次IIIDCS〔包括造氣、脫硫、變換、脫碳、甲醇合成及甲醇精餾〕五個工作站，公用工程兩個工作站〔水處理、鍋爐工作站一個，總調(diào)度室工作站一個。生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)，工藝過程把握，工藝流程圖等集中在各個工作站由DCS系統(tǒng)顯示和把握，次要的參數(shù)及設(shè)定值，不需常常調(diào)整的參數(shù)，可承受就地顯示和調(diào)整。其次節(jié)、安全衛(wèi)生一、車間有毒氣體最高允許濃度及保證不超標(biāo)的措施39物質(zhì)一氧化碳氨硫化氫甲醇氧化氮二氧化硫30301050510防止超標(biāo)的措施：消退跑冒滴漏，按無泄漏工廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展設(shè)備和管道的治理，使泄漏率降到2‰以下，力爭到達(dá)萬分之五以下。加強(qiáng)車間通風(fēng)。依據(jù)有關(guān)安全技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，定點、定期進(jìn)展塵毒檢測，有條件應(yīng)設(shè)置毒物自動分析報警裝置，準(zhǔn)時覺察準(zhǔn)時消退。二、一氧化碳中毒的病癥、急救及預(yù)防措施一氧化碳中毒是侵入血液中的一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合，是血液失去攜氧的力氣，結(jié)果使全身組織陷入缺氧的狀態(tài)。表現(xiàn)為：輕度中毒頭痛、心悸、惡心、嘔吐、全身乏力、昏厥等病癥體征，重者昏迷、抽搐，甚至死亡。急救方法如下：快速將中毒者撤離毒區(qū)，靜臥在通風(fēng)良好的地方，留意保暖。解開中毒者的衣領(lǐng)、褲帶及一切不利于呼吸的物件，面部朝上，保證呼吸道暢通。對中毒較重者，應(yīng)快速報告醫(yī)務(wù)人員賜予吸氧，如呼吸停頓要馬上施行心臟擠壓術(shù)。預(yù)防措施：在生產(chǎn)場所中，應(yīng)加強(qiáng)自然通風(fēng)，防止輸送管道和閥門漏氣，有條件時，可用CO自動報警器。生產(chǎn)車間，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，并宣傳普及預(yù)防學(xué)問。進(jìn)入CO濃度較高的環(huán)境內(nèi)，須戴供氧式防毒面具進(jìn)展操作。三、甲醇中毒病癥和急救甲醇主要經(jīng)呼吸道及消化道吸取，皮膚也可局部吸取，吸取后快速分布于各組織器官，含量與該組織器官的含水量成正比。其中毒機(jī)理主要為甲醇的氧化產(chǎn)物生態(tài)甲醛或甲酸鹽與細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)相結(jié)合所致四、中毒病癥度中毒，病人可呈醉酒，有痛、、乏力、、失眠、步不等病癥。中度中毒者心、吐、腹痛、腹，可并肝炎和胰腺炎，消滅聽幻、幻、物模糊、四肢厥冷等病癥。重度中毒者，可有面色白、、呼吸和搏加快、出冷汗、意模糊、妄、昏迷、休克，最終因呼吸和循衰竭而死亡。精神病癥可有多疑、恐驚、狂躁、幻、冷淡、抑郁等。五、急救處理0．560毫升。急性或慢性中毒都量不要患者眼睛光，假設(shè)甲醇入眼睛或皮，用大量清水洗。吸入中毒者，快速撤離，移至空氣穎、通良好的地方，保持呼吸道的通。必要氧氣和。第三節(jié)、三廢處理一、甲醇生產(chǎn)對環(huán)境的污染、廢氣甲醇膨脹槽出來的膨脹氣，其中含有較多的一氧化碳和有機(jī)毒物。精餾時預(yù)塔頂排放出的不凝氣體。其他如精餾塔頂還有少量含醇不凝性氣體等。鍋爐排放煙氣，煙氣中含粉。備煤系統(tǒng)中的煤的輸送、裂開、篩分、枯燥等過程中產(chǎn)生的粉塵。、廢水甲醇分別器排放的油水，各輸送泵填料的漏液。甲醇生產(chǎn)中對水源污染最嚴(yán)峻的是精餾塔底排放的殘液。氣化工段氣液分別出來的含煤水?！病U渣廢渣主要來自氣化爐爐底排渣及鍋爐排渣，氣化爐二旋排灰二、處理方法、廢氣處理價醇精餾系統(tǒng)各塔排放的不凝性氣體送去燃料氣系統(tǒng)作燃料；甲醇膨脹槽排放的膨脹氣也送去燃料氣系統(tǒng)；氣提塔〔T2023〕排放的解析氣送去氣化系統(tǒng)火炬燃燒；脫硫工段的酸性氣體去硫回收系統(tǒng)；鍋爐煙道氣經(jīng)高效旋風(fēng)分別除去煙塵85％，后送至備煤系統(tǒng)回轉(zhuǎn)枯燥機(jī)，利用鍋爐煙道氣余熱加熱原料回收余熱后濕式除塵器二次除塵后，引風(fēng)機(jī)送至煙囪排入大氣；原料煤裂開、篩分產(chǎn)生的粉塵，經(jīng)布袋除塵后排入大氣。、廢水處理以有機(jī)物為主要污染物的廢水，只要毒性沒到達(dá)嚴(yán)峻抑制作用，一般都可以用生物法處理，一BOD濃度高的有機(jī)廢水更適宜。本設(shè)計選用AO生物處理法，即厭氧與好氧聯(lián)合生物處理法，此法是近年來開發(fā)成功的、以深度處理高濃度有機(jī)污水的生化水處理工藝，其典型的工藝流程如以以下圖所示：12AOAO又避開了生物接觸氧化法抗負(fù)荷沖擊力弱的缺點，能夠較為徹底地消解廢水中的主要污染物甲醇，根本上不需要更深程度的處理措施。、廢渣處理氣化爐爐渣及鍋爐渣，經(jīng)過高溫煅燒，含殘?zhí)亢苌?，用于基建回填、鋪路是很好的材料。第七章、設(shè)計結(jié)果評價經(jīng)過一段時間以來的資料查詢、文獻(xiàn)搜尋、設(shè)計整理，在教師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我順當(dāng)完成了本次設(shè)計。本設(shè)計依據(jù)指設(shè)計任務(wù)書來編寫，工藝先進(jìn)可行，節(jié)能環(huán)保，具有確定的本錢優(yōu)勢。設(shè)計中的機(jī)械設(shè)備經(jīng)復(fù)核，符合標(biāo)準(zhǔn)。同時，本設(shè)計在應(yīng)用傳統(tǒng)工藝的根底上，進(jìn)展了確定的改進(jìn)和創(chuàng)：GSPshellTexaco床加壓氣化技術(shù)的進(jìn)展方向?？紤]到我國煤炭品種多，品質(zhì)較差的實際狀況，而GSP工藝技術(shù)對煤種適應(yīng)性廣；雖然目前國內(nèi)GSP應(yīng)用相對要少，但由于其本身技術(shù)的優(yōu)越性，故具有寬闊的應(yīng)用前景。合成甲醇催化劑選用上，通過綜合比較國內(nèi)外各種常用催化劑，并本著技術(shù)先進(jìn)投資節(jié)約XNC-98XNC-98劑是一種高活性、高選擇性，穩(wěn)定性好的催化劑，與其他催化劑相比，具有優(yōu)越的綜合性能。氣體凈化時我承受NHDNHD一種高效節(jié)能的脫硫脫碳工藝。具有吸取力氣大，流程簡潔，凈化度高，投資少，能耗低等優(yōu)點。是以煤為原料生產(chǎn)合成甲醇的一種經(jīng)濟(jì)合理的清潔生產(chǎn)技術(shù)。在“三廢處理”中，依據(jù)實際狀況，最大限度地回收利用，變廢為寶。既符合環(huán)保要求，還降低了生產(chǎn)綜合本錢。本設(shè)計的一系列對傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)使得其能量消耗大為削減，生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和連續(xù)性大為提高，符合現(xiàn)代工藝綠色高效生產(chǎn)的要求。在編寫的過程中我對本設(shè)計說明書作了屢次修改，但限于時間和水平，紕漏在所難免，懇請教師們指正。參考文獻(xiàn)［1］11990.［2］王靜康主編.化工設(shè)計.第一版.化學(xué)工業(yè)出版社，1995.［3］CSP[J].干凈煤技術(shù)，1998〔3〕:15～18.［4］.GSP或H2[J].煤化工,2023〔3〕:1～6.［5.大型煤制甲醇的氣化與合成工藝選擇.“2023(7［6］FritzWill.GSP“20237［7］林民鴻,張全文,胡田.NHD19953期.［8］李瓊玖,唐嗣榮,顧子樵,周述志,趙沛華.近代甲醇合成工藝與合成塔技術(shù)(下)[J].化肥設(shè)計,2023,42(1):3～8.［9］李瓊玖,唐嗣榮,顧子樵,周述志,趙沛華.近代甲醇合成工藝與合成塔技術(shù)(上)[J].化肥設(shè)計,2023,41(6):5～10.［10］陳文凱,吳玉塘,梁國華,于作龍.合成甲醇催化劑的爭論進(jìn)展.石油化工,199726卷.［11］唐志斌,王小虎,付超,于玲.型低壓甲醇合成催化劑XNC-98的工業(yè)應(yīng)用.石化技術(shù)523［12］12023.［13］11991.［14］楊春生,韓福順編.中小型合成氨廠生產(chǎn)操作問答，2023:326～327.［15］王永全.甲醇精餾技術(shù)簡述[J].化肥設(shè)計，2023，42(5):22～25.［16］劉志臣,孫貞濤.三塔甲醇精餾技術(shù)的應(yīng)用[J].小氮肥,2023,〔1〕:11～12.［17］劉志臣,孫貞濤.三塔甲醇精餾技術(shù)的應(yīng)用.小氮肥,2023〔1〕:6～7.［18］許波.粗甲醇的雙塔精餾和三塔精餾[J].小氮肥設(shè)計技術(shù),1998,19〔3〕:15～17.［19］楊春生,韓福順編.中小型合成氨廠生產(chǎn)操作問答.2023:328～329.［20］11991.［21］梁紅濤主編.最化工生產(chǎn)工藝設(shè)計與化工產(chǎn)品檢測技術(shù)手冊.銀聲音像出版社,2023.［2