【65页】【毕业设计】年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计.doc文档极速下载

设计的目的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的现实问题，寻求替代能源已成为我国经济发展的关键。

甲醇作为石油的补充已成为现实，发展甲醇工业对我国经济发展具有重要的战略意义。

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，而且煤制甲醇的合成技术很成熟。

随着石油和天然气价格的迅速上涨，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的原则结合甲醇的性质特征设计座年产万吨煤制甲醇的生产车间。

通过设计可以巩固深化和扩大所学基本知识，培养分析解决问题的能力还可以培养创新精神，树立良好的学术思想和工作作风。

通过完成设计，可以知道甲醇的用途基本掌握煤制甲醇的生产工艺了解国内外甲醇工业的发展现状以及甲醇工业的发展趋势。

设计的依据海南大学材料与化工学院届毕业设计选题年产万吨煤制甲醇生产工艺初步设计任务书，见附件。

设计的基础资料工艺流程资料参阅化学工程公司的甲醇合成厂的工艺流程资料和参考由房鼎业主编的甲醇工学。

合成工段的工艺参数参阅化学工程公司的甲醇合成厂的工艺参数资料。

具体数据为入塔压力，出塔压力，副产蒸汽压力，入塔温度，出塔温度。

设计的指导思想以设计任务书为基础，适应我国甲醇工业发展的需要。

加强理论联系实际，扩大知识面培养思考工作的能力。

整个设计应贯彻节省基建投资，充分重视技术进步，降低工程造价，节能环保等思想，设计生产高质量甲醇产品。

设计的范围﹑装置组成及建设规模设计的范围年产万吨甲醇生产工艺流程的设计物料衡算热量衡算主要生产设备设计计算与选型绘制设计图纸设计重点工艺流程的设计，工艺计算，合成塔设计计算与选型生产和辅助车间设置设生产车间个煤气化车间包括原料煤的贮存备煤加工处理粉煤气化和空分。

净化车间包括脱硫常压粗煤气脱硫变换气脱硫氧化碳变换脱二氧化碳及精脱硫。

合成车间包括压缩甲醇合成。

精馏车间甲醇精馏和甲醇贮罐区。

动力车间包括全厂供排水锅炉供热软水脱盐水供电。

设辅助车间个机修车间包括机修电仪修理。

综合楼包括中心化验室质量检验安全环保。

综合仓库建设规模生产能力年产万吨甲醇，年开工日为天，日产为吨，建设期年。

工作制度合成车间日工作小时为小时，每日班轮流替换，每班小时连续生产，共个班。

厂址选择该厂建设在煤矿附近，计划占地约亩厂房基建部分由工程设计院设计。

原料煤规格原料煤的元素分析为可燃不可燃。

产品质量标准本产品精甲醇执行国家标准，具体指标见下表表甲醇项目指标优等品等品合格品色度铂钴，号密度，温度范围沸程包括，高锰酸钾试验，水溶性试验澄清水分含量，酸度以计，或碱度以计，羰基化合物含量以计，蒸发残渣含量，工艺流程设计图煤制甲醇的简单工艺流程首先是采用气化工艺将原料煤气化为合成气然后通过变换和脱硫脱碳工艺将合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气第三步就是甲醇的合成，将原料气加压到，加温到后输入列管式等温反应器，在型催化剂的作甲醇合成合成气净化煤制合成气甲醇精馏用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精馏塔精馏，得到精甲醇。

然后利用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇。

煤气化技术路线的选择煤气化技术按气化反应器的形式，气化工艺可分为移动床固定床流化床气流床三种。

移动床气化采用定粒度范围的碎煤为原料，与气化剂逆流接触，炉内温度分布曲线出现最高点，反应残渣从炉底排出，生成气中含有可观量的挥发气。

典型的气化炉为鲁奇炉。

移动床气化，是目前世界上用于生产合成气的主要方法之。

在大型煤制甲醇的装置中，固定床的优点是投资低，可是它有很多不足对原料煤的黏结性有定有定要求气化强度低环境污染负荷大，治理较麻烦。

流化床气化采用定粒度分布的细粒煤为原料，吹入炉内的气化剂使煤粒呈连续随机运动的流化状态，床层中的混合和传热都很快。

所以气体组成和温度均匀，解决了固定床气化需用煤的限制。

生成的煤气基本不含焦油，但飞灰量很大。

发展较早且比较成熟的是常压温克炉。

它的缺点是在常压或接近于常压下生产，生产强度低能耗高碳转化率只有。

对煤的气化活性要求高，仅适合于气化褐煤和高活性的烟煤。

缺少大型使用经验要在大型甲醇装置中推广，受定限制。

气流床气化气流床采用粉煤为原料，反应温度高，灰分是熔融状态。

典型代表为气流床气化工艺。

气流床气化优点很多，它是针对流化床的不足开发的。

气流床气化具有以下特点采用的粉煤。

气化温度达，对环保很有利，没有酚焦油，有机硫很少，且硫形态单。

气化压力可达，可大大节省合成气的压缩功。

碳转化率高，均大于，能耗低。

气化强度大。

但投资相对较高，尤其是粉煤气化。

从技术先进性能耗环保等方面考虑，对于大型甲醇煤气化应选用气流床气化为宜从流程分，可分为冷激式流程和废热锅炉流程。

前者在煤气离开气化炉后用激冷水直接冷却，它适合于制造氨气或氢气。

因为这种流程易于和变换反应器配套，激冷中产生的蒸汽可满足变换反应的需要。

后者热煤气是经辐射锅炉，再送往当甲醇外运时，启动精甲醇泵将甲醇输送到甲醇装卸栈台，通过火车鹤管进入火车槽车，通过汽车鹤管进入汽车槽车。

甲醇装卸栈台共设有台火车鹤管和台汽车鹤管，根据精甲醇泵，的能力，至少有三台槽车同时装料。

自控仪表本设计采用次仪表现场分散，二次仪表就地或部分集中控制方式。

拟采用控制系统，次仪表采用电型，系统设七个工作站，其中甲醇生产系统包括造气脱硫变换脱碳甲醇合成及甲醇精馏五个工作站，公用工程两个工作站水处理锅炉工作站个，总调度室工作站个。

生产过程中主要工艺参数，工艺过程控制，工艺流程图等集中在各个工作站由系统显示和控制，次要的参数及设定值，不需经常调整的参数，可采用就地显示和调节。

安全卫生车间有毒气体最高允许浓度及保证不超标的措施表物质氧化碳氨硫化氢甲醇氧化氮二氧化硫最高允许浓度防止超标的措施消除跑冒滴漏，按无泄漏工厂标准进行设备和管道的管理，使泄漏率降到‟以下，力争达到万分之五以下。

加强车间通风。

按照有关安全技术规程的规定，定点定期进行尘毒检测，有条件应设置毒物自动分析报警装置，及时发现及时消除。

氧化碳中毒的症状急救及预防措施氧化碳中毒是侵入血液中的氧化碳与血红蛋白结合，是血液失去携氧的能力，结果使全身组织陷入缺氧的状态。

表现为轻度中毒头痛心悸恶心呕吐全身乏力昏厥等症状体征，重者昏迷抽搐，甚至死亡。

急救方法如下迅速将中毒者撤离毒区，静卧在通风良好的地方，注意保暖。

解开中毒者的衣领裤带及切不利于呼吸的物件，面部朝上，保证呼吸道畅通。

对中毒较重者，应迅速报告医务人员给予吸氧，如呼吸停止要立即施行心脏挤压术。

预防措施在生产场所中，应加强自然通风，防止输送管道和阀门漏气，有条件时，可用自动报警器。

生产车间，应严格遵守操作规程，并宣传普及预防知识。

进入浓度较高的环境内，须戴供氧式防毒面具进行操作。

甲醇中毒症状和急救甲醇主要经呼吸道及消化道吸收，皮肤也可部分吸收，吸收后迅速分布于各组织器官，含量与该组织器官的含水量成正比。

其中毒机理主要为甲醇的氧化产物新生态甲醛或甲酸盐与细胞内的蛋白质相结合所致中毒症状轻度中毒时，病人可呈现醉酒状态，有头痛头晕乏力兴奋失眠步态不稳等症状。

中度中毒者恶心呕吐腹痛腹泻，可并发肝炎和胰腺炎，出现听幻觉视幻觉视物模糊四肢厥冷等症状。

重度中毒者，可有面色苍白发绀呼吸和脉搏加快出冷汗意识模糊谵妄昏迷休克，最后因呼吸和循环衰竭而死亡。

精神症状可有多疑恐惧狂躁幻觉淡漠抑郁等。

急救处理口服中毒者，可用小苏打水或肥皂水灌服催吐，反复几次，彻底洗胃，并给予硫酸镁毫升导泻。

无论急性或慢性中毒都尽量不要让患者眼睛见光，如果甲醇溅入眼睛或皮肤，则应该用大量清水冲洗。

吸入中毒者，应迅速撤离现场，移至空气新鲜通风良好的地方，保持呼吸道的通畅。

必要时给予氧气和兴奋剂。

对症急救。

对于昏迷休克者平卧头稍低并偏向侧，及时清除口腔内容物，防止异物吸入呼吸道引起窒息。

要避免眼睛受光线照射，可以给予给患者戴上有色眼镜或眼罩，或用纱布遮盖双眼。

甲醇生产中的防火和防爆工艺介质的易燃与易爆是相互关联的，防爆的首要措施是防火，所以甲醇生产的安全，首要先从防火做起。

根据甲醇生产的特点，应采取下列防火措施贮存输送甲醇的贮罐管线附近严禁火源，并有明显的指示牌和标志。

厂房内不存放易燃物质，地沟保持通畅，防止可燃气体液体积聚，加强厂房里通风。

电气设备须选用防防爆型，电缆电源绝缘良好，防止产生电火花。

接地牢靠，防止产生静电。

备有必须的消防器材。

爆炸可分为化学爆炸与物理爆炸。

甲醇生产发生这两种爆炸的可能性同样存在，为防止爆炸应该注意如下几点严格执行受压容器受压设备使用管理有关规定，操作人员必须经过严格训练。

不准任意改变运行中的工艺参数，不得超温超压及提高设备的使用等级。

受压容器管线的安全设施齐全，且证明确实灵敏可靠，如安全阀压力表防爆板及各种连锁信号自动调节装置等。

严格执行防火规定及安全技术措施，严格控制可爆介质不得达到爆炸范围。

三废处理甲醇生产对环境的污染废气甲醇膨胀槽出来的膨胀气，其中含有较多的氧化碳和有机毒物。

精馏时预塔顶排放出的不凝气体。

其他如精馏塔顶还有少量含醇不凝性气体等。

锅炉排放烟气，烟气中含粉。

备煤系统中的煤的输送破碎筛分干燥等过程中产生的粉尘。

废水甲醇分离器排放的油水，各输送泵填料的漏液。

甲醇生产中对水源污染最严重的是精馏塔底排放的残液。

气化工段气液分离出来的含煤水。

废渣废渣主要来自气化炉炉底排渣及锅炉排渣，气化炉二旋排灰处理方法废气处理甲醇精馏系统各塔排放的不凝性气体送去燃料气系统作燃料甲醇膨胀槽排放的膨胀气也送去燃料气系统气提塔排放的解析气送去气化系统火炬燃烧脱硫工段的酸性气体去硫回收系统锅炉烟道气经高效旋风分离除去烟尘，后送至备煤系统回转干燥机，利用锅