成。根据内件催化剂筐和换热器结构形式不同，甲醇内件份为若干类型。目前，国内外大型甲醇合成塔塔型较多，归纳起来可分为五种冷激式合成塔这是最早低压甲醇合成塔，是用进塔冷气冷激来带走反应热。该塔结构简单，也适于大型化。但碳转化率低，出塔甲醇浓度低，循环量大，能耗高，又不能副产蒸汽，现已经基本被淘汰。冷管式合成塔这种合成塔源于氨合成塔，在催化剂内设置足够换热面积冷气管，用进塔冷管来移走反应热。冷管结构有逆流式并流式和型管式。由于逆流式与合成反应放热不相适应，即床层出口处温差最大，但这时反应放热最小，而在床层上部反应最快放热最多，但温差却又最小，为克服这种不足，冷管改为并流或形冷管。如年公司提出逆流式冷管型及年提出并流冷管型合成塔和国内林达公司形冷管型。这种塔型碳转化率较高但仅能在出塔气中副产低压蒸汽。日前大型装置很少使用。水管式合成塔将床层内传热管由管内走冷气改为走沸腾水。这样可较大地提高传热系数，更好地移走反应热，缩小传热面积，多装催化剂，同时可副产中压蒸汽，是大型化较理想塔型。固定管板列管合成塔这种合成塔就是台列管换热器，催化剂在管内，管间壳程是沸腾水，将反应热用于副产中压蒸汽。代表塔型有公司合成塔和三菱公司套管超级合成塔，该塔是在列管内再增加小管，小管内走进塔冷气。进步强化传热，即反应热通过列管传给壳程沸腾水，而同时又通过列管中心冷气管传给进塔冷气。这样就大大提高转化率，降低循环量和能耗，然而使合成塔结构更复杂。固定管板列管合成塔虽然可用于大型化，但受管长设备直径管板制造所限。在日产超过时，往往需要并联两个。这种塔型是造价最高种，也是装卸催化剂较难种。随着合成压力增高，塔径加大有投资省热效率高生产成本低显著优点，尤其是工艺，采用浆态反应器，特别适用于用现代气流床煤气化炉生产低比原料气，在价格上能够与天然气原料竞争。我国甲醇生产始于年，年代在吉林兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料来生产甲醇装置。年代建成了批中小型装置，并在合成氨工业基础上开发了联产法生产甲醇工艺。年代四川维尼纶厂引进了套以乙炔尾气为原料低压法装置，采用英国技术。年月，由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计甲醇生产装置在上海太平洋化工公司顺利投产，标志着我国甲醇生产技术向大型化和国产化迈出了新步。年，杭州林达公司开发了拥有完全自主知识产权低压均温甲醇合成塔技术，打破长期来被等国外少数公司所垄断拥局面，并在年获得国家技术发明二等奖。年，该技术成功应用于国内首家焦炉气制甲醇装置上。合成甲醇工业生产是以固体如煤焦炭液体如原油重油轻油或气体如天然气及其它可燃性气体为原料，经造气净化脱硫变换，除二氧化碳，配制成定配比合成气。在不同催化剂存在下，选用不同工艺条件可单产甲醇分高中低压法，或与合成氨联产甲醇联醇法。将合成后粗甲醇经预精镏脱除甲醚，再精镏而得成品甲醇。自年开始工业化生产以来，甲醇合成原料路线经历了很大变化。世纪年代以前多以煤和焦碳为原料年代以后，以天然气为原料甲醇生产流程被广泛应用进入年代以来，以重油为原料甲醇装置有所发展。对于我国，从资源背景看，煤炭储量远大于石油天然气储量，随着石油资源紧缺油价上涨，因此在大力发展煤炭洁净利用技术背景下，在很长段时间内煤是我国甲醇生产最重要原料。设计目和意义由于我国石油资源短缺，能源安全已经成为不可回避现实问题，寻求替代能源已成为我国经济发展关键。甲醇作为石油补充已成为现实，发展甲醇工业对我国经济发展具有重要战略意义。煤在世界化石能源储量中占有很大比重我国情况更是如此，而且煤制甲醇合成技术很成熟。随着石油和天然气价格迅速上涨，煤制甲醇更加具有优势。本设计遵循工艺先进技术可靠配置科学安全环保原则结合甲醇性质特征设计座年产万吨煤制甲醇生产车间。通过设计可以巩固深化和扩大所学基本知识，培养分析解决问题能力还可以培养创新精神，树立良好学术思想和工作作风。通过完成设计，可以知道甲醇用途基本掌握煤制甲醇生产工艺了解国内外甲醇，冷管改为并流或形冷管。如年公司提出逆流式冷管型及年提出并流冷管型合成塔和国内林达公司形冷管型。这种塔型碳转化率较高但仅能在出塔气中副产低压蒸汽。业发展现状以及甲醇工业发展趋势。甲醇合成塔选择甲醇合成反应器实际是甲醇合成系统中最重要设备。从操作结构，材料及维修等方面考虑，甲醇合成反应器应具有以下要求催化剂床层温度易于控制，调节灵活，能有效移走反应热，并能以较高位能回收反应热反应器内部结构合理，能保证气体均匀通过催化剂床层，阻力小，气体处理量大，合成转化率高，催化剂生产强度大结构紧凑，尽可能多填装催化剂，提高高压空间利用率高压容器及内件间无渗漏催化剂装御方便制造安装及维修容易。甲醇合成塔主要由外筒内件和电加热器三部分组成。内件事由催化剂筐和换热器两部分组成。根据内件催化剂筐和换热器结构形式不同，甲醇内件份为若干类型。目前，国内外大型甲醇合成塔塔型较多，归纳起来可分为五种冷激式合成塔这是最早低压甲醇合成塔，是用进塔冷气冷激来带走反应热。该塔结构简单，也适于大型化。但碳转化率低，出塔甲醇浓度低，循环量大，能耗高，又不能副产蒸汽，现已经基本被淘汰。冷管式合成塔这种合成塔源于氨合成塔，在催化剂内设置足够换热面积冷气管，用进塔冷管来移走反应热。冷管结构有逆流式并流式和型管式。由于逆流式与合成反应放热不相适应，即床层出口处温差最大，但这时反应放热最小，而在床层上部反应最快放热最多，但温差却又最小，为克服这种不足，冷管改为并流或形冷管。如年公司提出逆流式冷管型及年提出并流冷管型合成塔和国内林达公司形冷管型。这种塔型碳转化率较高但仅能在出塔气中副产低压蒸汽。日前大型装置很少使用。水管式合成塔将床层内传热管由管内走冷气改为走沸腾水。这样可较大地提高传热系数，更好地移走反应热，缩小传热面积，多装催化剂，同时可副产中压蒸汽，是大型化较理想塔型。固定管板列管合成塔这种合成塔就是台列管换热器，催化剂在管内，管间壳程是沸腾水，将反应热用于副产中压蒸汽。代表塔型有公司合成塔和三菱公司套管超级合成塔，该塔是在列管内再增加小管，小管内走进塔冷气。进步强化传热，即反应热通过列管传给壳程沸腾水，而同时又通过列管中心冷气管传给进塔冷气。这样就大大提高转化率，降低循环量和能耗，然而使合成塔结构更复杂。固定管板列管合成塔虽然可用于大型化，但受管长设备直径管板制造所限。在日产超过时，往往需要并联两个。这种塔型是造价最高种，也是装卸催化剂较难种。随着合成压力增高，塔径加大裙座座体厚度管板半径基础环内径壁厚基础环外径热交换器选择列管式换热器。计算热负荷传传计算两流体平均温度差。暂按单壳程多管程进行计算。已知,逆流时平均温度差为而，查对数平均温度校正系数值表，得所以初选换热器规格。假设，则四川理工学院毕业设计论文第四章主要设备计算和选型查书,选定换热器如下表热交换器规格壳径公称压强公称面积管程数管子尺寸管长管子总数管子排列方法正三角形实际传热面积若选择该型号换热器，则要求过程总传热系数为水冷却器选择列管式换热器。计算热负荷传传计算两流体平均温度差。暂按单壳程多管程进行计算。已知,逆流时平均温度差为而，查对数平均温度校正系数值表，得所以初选换热器规格。假设，则查书,选定换热器如下表热交换器规格壳径公称压强公称面积管程数管子尺寸管长管子总数管子排列方法正三角形实际传热面积若选择该型号换热器，则要求过程总传热系数为甲醇分离器甲醇分离器作用是将经过冷凝器冷凝下来液体甲醇和未反应气体进行气液分离，分离出甲醇在液面控制下在分离器底部减压后送入粗甲醇贮槽，规格为,。粗甲醇贮槽贮槽工作压力为，液体从减压后溶于粗甲醇气体释放出来，从贮罐气形式在压力控制下经气体排出口排出，贮槽内液体出口管上装有液体控制装置。其规格为，材料为。压缩机压缩机任务是把合成塔未反应气体送回甲醇合成塔，其动力由高压蒸汽透平提供。通过物料计算可以知道设计中压缩机排气量为排气压力为。通过对压缩机输送介质﹑排气压力和排气量考虑，设计最终选用是沈阳管板厚度也增加。管板处催化剂属于绝热段管板下面还有段逆传热段，也就是进塔气，管外沸腾水却是，不是将反应热移走而是水给反应气加热。这种合成塔由于列管需用特种不锈钢，因而是造价非常高种。多床内换热式合成塔这种合成塔由大型氨合成塔发展而来。日前各工程公司氨合成塔均采用二床四床内换热式合成塔。针对甲醇合成特点采用四床或五床内换热式合成塔。各床层是绝热反应，在各床出口将热量移走。这种塔型结构简单，造价低，不需特种合金钢，转化率高，适合于大型或超大型装置，但反应热不能全部直接副产中压蒸汽。典型塔型有四床卧式内换热合成塔和中国成达公司四床内换热式合成塔。合成塔选用原则般为反应能在接近最佳温度曲线条件下进行，床层阻力小，需要消耗动力低，合成反应反应热利用率高，操作控制方便，技术易得，装置投资要底等。综上所述和借鉴大型甲醇合成企业经验，大型装置不宜选用激冷式和冷管式，设计选用固定管板列管合成塔。这种塔内甲醇合成反应接近最佳温度操作线，反应热利用率高，虽然设备复杂投资高，但是由于这种塔在国内外使用较多，具有丰富管理和维修经验，技术也较容易得到外加考虑到设计是年产万吨甲醇合成塔日产量为吨左右，塔塔径和管板厚度不会很大，费用也不会很高，所以本设计采用了固定管板列管合成塔。经过长时间研究开发和工业实践，广泛使用合成甲醇催化剂主要有两大系列种是以氧化铜为主体铜基催化剂，种是以氧化锌为主体锌基催化剂。锌基总论概述甲醇是基本有机工业的原料，又是化工产品，它在基本有机化工中的用途仅次于乙烯丙烯和苯等，随着化学工业的发展，对甲醇的需要量也将日益增多。甲醇主要用于生产甲醛，其次是作为原料和溶剂用于高分子三大合成材料农药医药染料和油漆等化工产品的生产中。此外，甲醇还用于生产对苯二甲酸二甲酪甲基丙烯酸甲酯以及其它重要的有机溶剂，如二甲基甲酰胺等。国丹麦中国系列中国从表对比可以看出，国产催化剂铜含量已提以上。制备工艺合理，使该催化剂活性选择性使用寿命和机械强度均达到国外同类催化剂先进水平，并且价格较低。型催化剂是四川天科技股份有限公司研制和开发新产品。目前已在国内多套大中小型工业甲醇装置上使用,运行情况良好。它是种高活性高选择性新催化剂。用于低温低压下由碳氧化物与氢合成甲醇，具有低温活性高热稳定性好特点。常用操作温度,操作压力。催化剂主要物化性质催化剂由铜锌和铝等含氧化合物组成。外观有色金属光泽圆柱体堆积密度外型尺寸径向抗压强度催化剂活性和寿命在该催化剂质量检验规定活性检测条件下，其活性为时催化剂时空收率时催化剂时空收率在正常情况下，使用寿命为年以上。表型与型催化剂性能对比催化剂型号合成塔进口温度加入量甲烷单耗甲纯收率甲纯产率甲纯产量初期末期通过对比，并结合生