年产65万吨煤制甲醇合成工段工艺设计 ㊣ 精品文档 值得下载

用双面对接焊，无损检测，故焊接系数壳程通入的是饱和水蒸气，查得下饱和水蒸气的压力为，取设计压力，外径，查得在下的许用应力为插值法，由此计算得合成塔壳体的计算壁厚，取附加厚度，则名义壁厚，圆整后取厚度为。

合成塔封头设计上下封头采用半球形封头，材质为。

封头内径为封头的设计壁厚取封头的附加厚度为，设计壁厚为，所以封头为。

管子拉脱力的计算计算数据按表选取。

表管壳式换热器参数项目管子壳体材质线膨胀系数弹性模量尺寸管子数管间距管壳壁温差管子与管板的连接方式开槽胀接胀接长度许用拉脱力在操作压力下，每平方米胀接周边所产生的力其中，温差应力导致的每平方米胀接周边上的拉脱力式中则壳体截面积中换热器的总截面则由已知条件可知，和的作用方向相同，都使管子受压，则换热管的拉脱力因此，拉脱力在许用范围内。

折流板的确定设置折流板的目的是为了提高壳程流体的流速，增加湍动程度，并使管程流体垂直冲刷管束，以改善传热，增大壳程流体的传热系数，同时减少结构，而且在卧式换热器中还起支撑管束的作用。

常见的折流板形式为弓形和圆盘圆环形两种，其中弓形折流板有单弓形，双弓形和三弓形三种。

本设计采用单弓形折流板，材质为，折流板高度为。

查得管径为的换热管折流板间距最大为，取折流板间距为，则所需折流板数为块，拉杆数为，直径为。

管板的确定管板是管壳式换热器最重要的零部件之，用来固定换热管束，并作为换热器两端的间壁将管程和壳程的流体分隔开来，避免冷热流体混合，并同时受管程壳程压力和温度的作用。

管板直径，厚度，管板通过双面对接焊在筒体和封头之间。

支座的确定支座采用裙座，裙座座体厚度为，长度为，基础环内径，外径，基础环厚度为，地脚螺栓公称直径，数量为个。

高度的计算。

合成塔的设计如下表表合成塔设计汇总表筒体内径换热管数目壁厚管长封头半球形内径尺寸壁厚折流板数目拉杆直径长度数目间距辅助设备的设计选型合成气进塔换热器的设计由热量衡算得换热器的热负荷为，即，取总传热系数加热器与合成气采用逆向换热出塔气合成气←平均温差由得传热面积查化工设备机械基础，选用材质为的无缝不锈钢管钢管，长度为，正三角形排布，共需换热管根数根因需设置拉杆根，故实际换热管数为根。

换热管外径查得相邻两换热管中心距为，对角线管数则换热器直径为，圆整为。

换热器壳体材质采用低合金钢钢材，壁厚的计算公式其中封头与壳体采用双面对接焊，无损检测，故焊接系数壳程通入的是合成气，压力为，取设计压力，外径，查得在下的许用应力为，由此计算得换热器壳体的计算壁厚，取附加厚度，则名义壁厚，圆整后取厚度为。

上下封头均采用标准椭圆形封头，根据标准，封头为，曲面高度，直边高度，材料为。

采用弓形折流板，材质为，折流板高度为。

查得管径为的换热管折流板间距最大为，取折流板间距为，则所需折流板数为块，拉杆数为，直径为。

换热器的设计如下表表换热器设计汇总表筒体内径换热管数目壁厚管长封头椭圆形内径尺寸壁厚折流板数目拉杆直径长度数目间距水冷器的设计由热量衡算得水冷器的热负荷为，即，取传热系数出塔气←平均温差由得传热面积查化工设备机械基础，选用材质为的无缝不锈钢管钢管，长度为，正三角形排布，共需换热管根数根因需设置拉杆根，故所需实际换热管数为根。

换热管外径查得相邻两换热管中心距为，对角线管数则换热器直径为，圆整为。

换热器壳体材质采用低合金钢钢材，壁厚的计算公式其中封头与壳体采用双面对接焊，无损检测，故焊接系数壳程通入的是合成气，压力为，取设计压力，外径，查得在下的许用应力为，设计北京化学工业出版社，周国泰危险化学品安全技术手册北京化学工业出版社致谢由年月份开始，时至今日定稿，此次设计历时个月。

在这段时间里，我将设计进行仔细的规划，制定好工作进度表，这对我的工作起到重要的导向作用。

设计期间收获颇多首先，进步巩固了专业的相关知识其次，个人综合运用知识的能力和收集查找资料的水平进步提高最后，设计过程中对工厂配套设施，环境保护劳动安全等各个方面都有涉猎，扩充了自己的知识面。

通过设计的制作，我也转变了自己对化工专业的认识，化工不仅仅是门科学，还是门艺术。

工艺流程的设计选择工艺计算设备的选型三废处理环保安全等等，作为个即将投身社会的毕业生，我深知自己还只是刚刚跨进了化工的门坎，今后还有很长很长的路要走，要时刻保持颗求知的心，虚心接受前辈的教诲。

本次设计能够顺利完成，要特别感谢周跃花老师的悉心指导，还要感谢在设计过程中给予我帮助的同学。

这份设计，是我大学四年学习的结晶，同时也是我离开大学校园之际所递交的满意答卷。

感谢大学期间教导过我的老师，是你们给与我宝贵的精神食粮同时也感谢陪伴我走完四年大学时光的给予我帮助的同学。

是你们让我的大学生活无比精彩，附录甲醇合成工段物料流程图甲醇合成工段图甲醇合成反应器装配图甲醇合成工段换热器装配图甲醇合成工段水冷器装配图由此计算得换热器的计算壁厚，取附加厚度，则名义壁厚，圆整后取厚度为。

上下封头采用标准椭圆形封头，则封头为，曲面高度，直边高度，材质为。

水冷器的设计如下表表水冷器设计汇总表筒体内径换热管数目壁厚管长封头椭圆形内径尺寸壁厚折流板数目拉杆直径长度数目间距汽包的选型由合成塔出来的水蒸气为，与来自合成塔的沸水经汽包进行换热后降为。

采用浮头式换热器，壳体与换热管材质为，由热量衡算得热负荷为，即，取传热系数热源冷源←平均温差由得传热面积查典型化工单元操作设备设计得所需型号Ⅵ，所选汽包具体参数如下表选定换热器相关参数项目参数项目参数壳体管子尺寸公称压强管长公称面积中心排管子数管程数管子排列方法三角形分离器的设计采用丝网除沫分离器，其具有比表面积大，质量轻，空隙大以及使用方便等优点。

令。

由物料衡算得分离器出口气量为，即，分离器内设层除沫层。

除沫器的直径为选取不锈钢标准型除沫器，规格，不锈钢丝网尺寸。

分离器的高度，裙座的直径，壁厚，即上下封头壁厚也为，直径，材料选择。

合成气压缩机选型由物料衡算得每小时的进料量为，即每分钟进料为。

设计中选用的合成气压缩机为离心压缩机，离心压缩机具有以下的特点流量大而均匀，体积小，运转平稳，容易调节，维护方便。

设计最终选用的是沈阳鼓风机厂设计的离心压缩机。

甲醇合成工段安全技术与环境保护有毒物质的预防甲醇生产过程中主要产品是甲醇，主要副产品为二甲醚，以及原料气中的氧化碳和硫化物，属于易燃易爆及有毒的气体。

在生产过程中容易发生中毒火灾爆炸事故等职业危害。

对上述物质中毒现象应进行救治与预防。

甲醇中毒的应急处理甲醇在常温下为无色透明液体，为神经性毒物，可经过呼吸道肠胃和皮肤吸收，具有明显的麻痹作用。

误饮即可至严重中毒，以上即有眼睛失明的危险，以上能使人致死，空气中允许浓度为。

若皮肤接触甲醇，应立即出去被污染的衣服，用肥皂水和清水彻底清洗皮肤若眼睛接触，应提起眼睑，用流动的清水或生理盐水冲洗并就医当吸入甲醇气体时，应迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，危急时立即进行人工呼吸或输氧，就医误食的情况下先饮足量温水，催吐，用清水或硫代硫酸钠溶液洗胃并就医。

二甲醚中毒的应急处理二甲醚为弱麻醉剂，对呼吸道由轻微的刺激作用，长期接触会是皮肤发红水肿生疱。

在二甲醚浓度较高的场合工作，需防止有明火与静电产生，工作者必须戴隔离式防毒面具。

发现中毒时，应立即将中毒者脱离现场，到空气新鲜的地方。

氧化碳中毒的应急处理氧化碳为无色气体，极易被人体吸入而发生中毒事件。

氧化碳与血液中的血红蛋白结合导致全身缺氧或窒息。

中毒者应被抬至空旷的地方，呼吸衰竭者应进行人工呼吸或吸氧呼吸困难者应进行强制输氧。

紧急处理后立即就医。

硫化氢中毒的应急处理硫化氢是种强烈的神经毒物，与人体细胞色素氧化镁中的铁作用，引起组织缺氧而造成呼吸困难。

大量吸入会引起肺气肿，对人体粘膜有刺激作用，引起角膜炎和结膜炎。

硫化氢中毒时表现为咳嗽结膜刺痛肺气肿轻度肺炎。

空气中浓度大即可引起中毒中毒。

中毒者应立即抬至空旷地区，进行人工呼吸或人工输氧，并使患者吸入少量的氯气。

总而言之，防止毒物泄露是防止中毒的根本措施，提高各类阀门泵法兰的密封性，降低车间各设备管线的泄露率是根本出发点。

加强车间的通风，定期进行周围环境有毒物质的检测取样分析的样品应妥善放置和处理。

甲醇的贮存甲醇贮罐应放置在阴凉通风的仓间内，远离火种热源，仓储间温度不宜超过，防止阳光直射。

保持容器密封，与氧化剂分开存放。

储存间的照明通风设施应采用防爆类型的，开关设置在仓外，配备相应的消防器材。

露天储罐夏天应有降温措施，禁止使用易产生火花的机械设备和工具，灌装时应注意流速不超过，且有接地装置，防止静电积聚。

甲醇生产过程的三废处理主要是废气废液废渣。

废气主要是驰放气，主要成分是氧化碳氢气，将其集中后作为燃料气进行燃烧处理。

废液主要是高温废水，高温废水可并入地下热电管网。

废渣主要是失活的催化剂。

催化剂中含有铜锌铝这些金属元素，这些催化剂进行处理后，可用于生产新型复合微肥。

设计结果汇总合成工段主要设备览表序号编号名称规格或型号数量材料汽包壳体管程数管长公称面积甲醇合成塔壳体，列管，催化剂换热器壳体列管，传热面积甲醇水冷器壳体列管，传热面积甲醇分离器壳体，压缩机闪蒸槽符号说明览表换热管数量换热管长度，换热器内径正六边形对角线上的管子数最外层换热管的中心到壳壁边缘的距离计算压力计算厚度壁厚的附加厚度名义壁厚封头曲面高度封头直边高度换热管外径，弹性模量线性膨胀系数操作状态下管程的温度操作状态下壳程的温度换热管总截面积换热管总截面积换热管内径每四根管子之间的面积温差应力下管子每平方米胀接周边受到的力操作压力下管子每平方米胀接周边受到的力管子的温差应力温度下材料许用应力折流板高度合成塔的总高度，。

结束语本次毕业设计题目为年产万吨甲醇合成工段的工艺设计。

设计了甲醇的合成工段工艺，介绍了甲醇的些性质用途及发展现状，介绍了几种常用的甲醇合成方法，本设计中采用的低压法是世纪年代后期发展起来的种甲醇合成技术，其工艺先进技术可靠节能环保安全可行。

通过对甲醇合成工段进行仔细地计算，对所用设备进行设计选型，最终得出设计结果，所得结果符合实际要求，满足年产万吨的生产要求。

工艺选择也符合实际的生产要求，