【定稿】年产10万吨甲醇厂初步设计说明书_可行性论证报告word文档

确定厂址最后具体位置。

主要考虑项目设计任务书和厂区总平面布置的有关要求及投资约束条件。

包括厂址场地条件，如建设用地的面积与外形地势坡度工程地质与水文地质状况地震裂度灾害性威胁如洪水泥石流等，土地征用的数量质量及处理难度，厂址下有无矿藏等距水源地的远近和给排水的扬程修建铁路专用线与厂外公路等交通设施的工程量与投资供电供热设施的工程量及投资距已有城镇生活区与公共服务设施的远近三废排放对城镇和周围环境的影响及环保费用等。

厂址经选定，不仅对所在地区的经济发展城镇建设和环境质量产生重要影响，而且直接关系到新建项目的基本建设投资和建厂速度，并长期影响企业的经营管理等经济效果。

本次设计厂址选择本次甲醇生产厂址选择在黑龙江省大庆市让胡路区马鞍山。

大庆市位于黑龙江省西部，松嫩平原中部，是座以石油石化和高科技产业著称的新兴城市，是祖国北方颗璀璨的明珠，被誉为绿色油化之都，天然百湖之城，北国温泉之乡。

让胡路区资源优势突出，发展潜力巨大，特别是农业资源开发化工产业发展前景广阔。

自然资源丰富有优质草原万亩耕地万亩水面万亩森林万亩湿地万亩让胡路区石化资源得天独厚，是全国最大的石油石化生产基地，辖区共有各类石油化工企业家，天然气储备亿立方米原油万吨，有各类化工原料及中间体大类个品种，甲醇生产主要以大庆油田丰富的天然气资源为原料。

得天独厚的原料优势，先进的生产工艺，现代化的质量监测手段，严格的内部管理。

高于国家标准的内控标准，为产品质量提供了可靠的保证。

该厂址选择距离火车站只有公里，厂内可设火车专用线汽车装车场及余节铁路罐车余辆公路槽车，产品运输十分便利。

原料质量价格的优势，方便的交通运输，可以为产品的销售提供便利条件。

年产甲醇万吨分厂的初步设计第章生产方法及工艺流程生产规模生产能力产品名称设计能力生产时间产量工业甲醇天吨年吨天生产工艺过程生产工艺原理造气工段使用二步法造气气甲醇合成甲醇合成气经预热后进入甲醇合成塔，在铜基催化剂的作用下，发生如下反应反应过程中尚有以下副反应同时也有甲酸甲酯乙酸甲酯及其它高级醇，高级烷烃类生成，还有逆变换反应存在。

合成反应放出的热量通过反应管外副产中压蒸汽加以回收利用。

甲醇精馏年产甲醇万吨分厂的初步设计合成的粗甲醇除水外，还含有不同数量的多种杂质，为了获得符合标准要求的产品甲醇必须将杂质除去。

在工业生产中，主要是利用各组份沸点的不同，用精馏的方法将甲醇与其它组份分离。

甲醇精馏就是同时并且多次地运用汽化和部份冷凝的方法，以达到完全分离混合液中各组份的连续操作过程。

为完成此过程，本装置采用三塔精馏流程，在脱醚塔中除去粗甲醇中的溶解性气体和低沸点杂质，在加压塔和常压塔中除去水及重组分，从而制得符合质量考核标准的精甲醇产品。

反应热力学氧化碳加氢合成甲醇的反应式为这是个可逆放热反应，热效应。

当合成气中有时，也可合成甲醇。

这也是个可逆放热反应，热效应生产工艺流程简述经过净化的原料气，合成气经循环压缩机合成压缩机至或，与循环气混合后经循环压缩机循环压缩机送至合成塔合成塔。

反应后的气中含甲醇左右，经水冷却器冷凝器冷却后甲醇被冷却成液态，从分离器分离器中将粗甲醇分出，而未反应的气体在返回循环压缩机前放空部分气体。

粗甲醇经闪蒸后，把溶解在液体中的和二甲醚等放出。

为了充分利用合成气体，弛放气和闪蒸气可采用膜分离技术或变压吸附回收气体粗甲醇在闪蒸罐中，释放出去甲烷氢气以及二甲醚和少量甲醇等，闪蒸气在洗涤塔中用循环水洗涤，回收甲醇二甲醚和不溶解气体在顶部放空。

洗涤塔底部的甲醇溶液经过热交换器，与第二精馏塔底部出来的萃取水进行热交换，被加热直接进去第精馏塔顶部温度，与萃取水汇合后进入塔的顶部下面的第块板。

此处甲醇溶液般含。

从闪蒸罐出来的粗甲醇，加入氢氧化钠中和有机酸后，经过换热器被萃取水加热至，进入塔。

由于塔顶部加入了萃取水，改变了低沸物高沸物和甲醇的相对挥发度，结果大部分的杂质除了微量的低沸物和高沸物从塔顶蒸汽中带。

馏出物的温度控制在塔顶蒸汽在冷凝器中部分冷凝以后，再在冷却器中进步冷却到常温。

二甲醚和其他不凝性气体同少量的甲醇由冷却器出口排放掉。

冷凝液大部，部分高沸物被脱除掉。

第精馏塔的操作压力般。

年产甲醇万吨分厂的初步设计第精馏塔的釜底液般含甲醇，温度，送入第二精馏塔中部。

塔的操作压力般也为。

在塔内从甲醇中分离出大部分水。

塔顶部馏出的组成，对制取高纯度甲醇和减少甲醇的损失是很重要的。

要求塔馏出液含高级醇类的很少，般为其中乙醇应低于，而含水量以为宜，否则将影响第三精馏塔的操作。

显然，金塔的物料含水量越少，该塔的精制能力越大。

第二精馏塔的釜液温度般为，大约含有甲醇，水，以及少量高级醇类和有机杂质，出塔后分为两路流经热交换器和，分别预热粗甲醇和塔回收甲醇后，用作塔的溶剂水和塔的洗涤水。

从塔下部侧线采出的高沸点杂质中，部分是异丁醇和正丁醇，温度般为，其组成大致是水，油和高级醇类，甲醇，在离析器中分为两层，大部分不溶于水的物质在上层，进行回收利用，下层含有水甲醇和少量高沸物，作为粗甲醇回收或返回塔的下部。

第二精馏塔塔的气相溜出物主要是甲醇并含有少量的水和乙醇以及微量的高沸点和低沸点杂质，温度般为塔的气相馏出物通过冷凝器部发冷凝成液体，般馏出量的，返回塔内回流未冷凝的馏出物从塔中部的块塔板进入。

另种方法是塔的馏出物全部冷凝后，大部分返回塔内回流，其余少部发采出送入塔第三精馏塔的操作压力般。

塔的底部温度为，约含甲醇高级醇包括乙醇其他有机物和地狱的水，从塔釜采出小部分，约为进塔量的，以排除乙醇和高级醇以及其他杂质。

如果塔釜水的含量超过，则乙醇在塔底得不到浓缩，而在塔内上升，这时除在塔釜采出部分外，还需要在塔下部分适当的位置高级醇类浓缩处侧线进行采出，以排除乙醇和高级醇类及有机杂质。

如果进第三精馏塔的物料中轻组合含量很少，且可以忽略计时，其塔顶馏出物中甲醇含量最少为，温度为，在冷凝器中全部冷凝。

冷凝液分为两部分，其比例为大部分返回塔内回流，小部分采出，即为成品甲醇另种情况，如果物料中含有比较多的轻组分杂质，则冷凝液的绝大部分返回塔顶回流，而少量约占冷凝量返回塔的中部，再去除轻组分杂质。

这时由塔顶部向下的系第块板采出精甲醇，采出两般与回流量的质量比为年产甲醇万吨分厂的初步设计生产流程图年产甲醇万吨分厂的初步设计第章甲醇生产的物料平衡计算反应器工艺计算已知年产吨精甲醇，每年以个工作日计。

精甲醇中甲醇含量粗甲醇组成低压合成工艺甲醇轻组分以二甲醚计重组分以异丁醇计水所以时产精甲醇时产粗甲醇根据粗甲醇组分，算得各组分的生成量为甲醇二甲醚异丁醇水合成甲醇的化学反应为主反应副反应④生产中，测得每生产吨粗甲醇生成甲烷，即，故每小时生成量为，即，。

忽略原料气带入份，根据④得反应生成的水的量为，即在逆变换中生成的为，即。

，时各组分在甲醇中的溶解度列表于表年产甲醇万吨分厂的初步设计表，时气体在甲醇中的溶解度组分溶解度据测定时液态甲醇中释放等混合气中每立方米含甲醇，假定溶解气全部释放，则甲醇扩散损失为即，。

根据以上计算，则粗甲醇生产消耗量及生产量及组成列表。

表甲醇生产消耗和生成物量及组成消耗方式单位消耗物料量生成物料量合计消耗生成式式式④式式气体溶解扩散损失合计消耗组成生成质量年产甲醇万吨分厂的初步设计反应器的模拟第步选择反应模块，点击图模拟流程图第二步选择国际标准制单位，再击年产甲醇万吨分厂的初步设计第三步输入组分信息第四步选择模拟类型与计算方法，再击年产甲醇万吨分厂的初步设计第五步输入进料流股信息，再击。

具体包括进料温度为，进料压力，进料流量。

由于反应热的主反应是放热反应，反应过程中是放热反应各物料组成比例以百分数表示如下年产甲醇万吨分厂的初步设计第六步反应器参数的输入包括操作压力反应温度相态选择仅气相第七步输入反映方程式转化率，到这里所需要输入的数据已输入完毕。

之后点击，得模拟结果。

年产甲醇万吨分厂的初步设计反应器模拟结果如图所示此图为模拟结果总结依次是反应器出口温度出口压力反应热反应体系放热汽化分率这里是说反应产物全部为气相此图为物料衡算与热能衡算摩尔流率质量流率热含量焓此图为反应结果这里主要能查看反应方程式及每个个反应速率单位为年产甲醇万吨分厂的初步设计下列图为各个流股信息生产工艺及主要设备计算工艺计算作为化工工艺设计，工艺管道，设备的选择及生产管理，工艺条件选择的主要依据，对平衡原料，产品质量，选择最佳工艺条件，确定操作控制指标，合理利用生产的废料，废气，废热都有重要作用。

反应器的设备计算反应器出口甲醇质量流量统计催化剂时空产率催化剂装填量为合成塔催化剂装填系数为则合成塔体积根据经验取塔高径比为年产甲醇万吨分厂的初步设计则圆整后则壁厚计算通体材料通用计算壁厚腐蚀余量设计厚度钢板负偏差名义厚度有效厚度设备总重约初值设定反应器进口温度反应器进口质量分数反应器出口质量分数反应器出口质量分数计算结果催化剂填充高度反应管长度其他设计反应列管外径为反应管根数根反应器内管的排布反应器列管的布置与普通换热器有很大不同。

首先，管束中央水循环受阻，传热恶化，温度分布不均，故此区域不布管其次，反应管的排管把整个管板按划分为个区间，整个管板由个区间阵列而成。

取管间距为，中央不布管区域直径，实际排管根。

另，取管板厚度。

气体分布设计气体分布板的形式工业应用的气体分布板形式很多，主要有直流式测流式填充式短管式，以及无分布板的漩流式等。

年产甲醇万吨分厂的初步设计工业应用的气体分布板形式很多，主要有直流式测流式填充式短管式，以及无分布板的漩流式等。

此反应器选用侧缝式锥帽分布板，分布板的压降分布板的压降可用下式表达式中操作孔速分布板的开孔率分布板的阻力系数，般为，对于侧缝帽分布板为。

气体密度，。

理想的气体分布板压降必然是同时满足均匀布气和具有良好稳定性这两个条件的最小压降。

均匀布气压降建议分布板的阻力至少应是气流阻力的倍，即，稳定性压降等指出，稳定性压降应不小于列管式固定床层压降的，即，并且在任何情况下，其最小值约为。

由此，分布板的最小压降可表示为，这里，均匀布气压降就成为次要问题，只考虑稳定性压降就可以了。

所以床层压力降年产甲醇万吨分厂的初步设计式中压力修正的摩擦系数流体密度，空塔线速催化剂颗粒直径床层空隙率床层高度流体的绝对黏度，系数，