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1、太原理工大学化学化工学院化工设计课程设计说明书年产 15 万吨煤制甲醇合成工段工艺设计学生学号： 2009002235 学生姓名： 冯玉波 专业班级： 化工工艺0903 指导教师： 刘守军 起止日期： 2012.11.262012.12.21 太原理工大学化学化工学院太原理工大学化学化工学院 化工设计课程设计说明书太 原 理 工 大 学化工设计课程设计任务书太原理工大学化学化工学院 化工设计课程设计说明书I一、化工课程设计题目：年产15 万吨甲醇合成工段工艺的初步设计二、化工课程设计要求及原始数据（资料）：原始数据（资料）：年产15 万吨精甲醇，每年330 个工作日，连续生产精甲醇中甲醇含量9
2、9.9%，粗甲醇组成(wt)：甲醇：93.86%二甲醚(CH3)2O：0.2%异丁醇C4H9OH：0.03%水：5.91%甲醇收率97%新鲜气中各组分百分比组成：CH4 0.69% H2 68.85% CO 26.26% CO2 3.78% N2 0.33% Ar 0.09%化工课程设计主要内容：一、绪论二、甲醇生产流程或方法的确定三、甲醇合成工段物料衡算和热量衡算四、甲醇合成塔主要工艺设备的计算及选型（包括设备一览表）五、原材料、动力消耗定额及消耗量六、参考文献七、致谢八、附图（带控制点的工艺流程图和关键设备的结构图）时间安排：共设计四周，前2 周收集资料，进行工艺流程的设计、物料和热量衡算
3、，后 太原理工大学化学化工学院 化工设计课程设计说明书II两周进行设计说明书的撰写、工艺流程图和设备图的绘制。学生应交出的设计文件：课程设计说明书一本生产工艺流程图一套（要求手工绘制）主要设备结构图一套（要求CAD 绘制）主要参考文献（资料）：1、化工设计 王静康主编 1995 年版 化学工业出版社出版2、化工原理 （上、下） 2001 年版天津大学化工原理教研室编 天津科学技术出版社出版3、曾纪龙. 大型煤制甲醇的气化与合成工艺选择 . “2005 年中国碳一化下与洁净煤技术应用(石河子)国际研讨会”摘要，第7 期.4、李琼玖, 唐嗣荣, 顾子樵, 周述志, 赵沛华. 近代甲醇合成工艺与合成
4、塔技术 (上) J.专业班级 化工工艺0903 学生 冯玉波 要求设计工作起止日期 2012 年11 月26 日 至2012 年12 月21 日 指 导 教 师 签字 日期 教研室主任审查签字 日期 系主任批准签字 日期 摘摘 要要太原理工大学化学化工学院 化工设计课程设计说明书III甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳一化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求大幅度上升。为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此 15 万 t/a 的甲醇项目。设计的主要内容是进行工艺论证，物料衡算和热量衡算，以及对甲醇生产
5、的一些主要设备进行器形的选择和确定，得出对甲醇合成工段的认识和结论。本设计本着符合国情、技术先进和易得、经济、环保的原则，采用煤炭为原料；利用 GSP 气化工艺造气；NHD 净化工艺净化合成气体；低压下利用列管均温合成塔合成甲醇，此外严格控制三废的排放，充分利用废热，降低能耗，保证人员安全与卫生。关关键键词词：甲醇、合成、工艺设计Abstract太原理工大学化学化工学院 化工设计课程设计说明书IVCarbinol is a vitally important kind of chemical materials, also a sort of fuel. It is a basis produ
6、ct of C1 chemistry, and holds a a very important place in the national economy. Nowadays, with the development of methanol affiliate products, especially, the popularization and application of the methanol fuel, the demand of methanol increases. In order to meet the needs of economic development of
7、methanol, we carry out the150,000 tons/year project. The main content of the design process is demonstrated, material balance, heat balance and so on. The design use coal as raw materials, conforming to national conditions and in line with advanced technology and economy between the principle of env
8、ironmental protection; exploiting GSP gasification process gasification, NHD purification process synthesis gas purification; utilizing the tabulation constant temperature synthetic tower at a low pressure. Besides, the project controls the discharge of “three wastes“ strictly, make full use of wast
9、e heat, reduce energy intensity, ensure that personnel safety and health.Keywords: methanol、synthesis、process design目目 录录太原理工大学化学化工学院 化工设计课程设计说明书V化工设计课程设计任务书.I摘 要.IIIAbstract.IV目 录.V第一章 总论.11.1 甲醇工业发展现状.11.2 甲醇的发展前景.21.3 设计的目的和意义.21.4 设计的依据.31.4.1 太原理工大学化学化工学院2009 届课程设计选题.31.4.2 设计的基础资料 .31.5 设计的指导思
10、想.31.6 设计的范围装置组成及建设规模.31.6.1 设计的范围.31.6.2 建设规模 .3第二章 工艺流程设计.42.1 合成甲醇工艺的选择.42.2 甲醇合成塔的选择.52.3 催化剂的选用.72.3.1 甲醇合成催化剂.72.3.2 XNC-98 甲醇合成催化剂简介.82.3.3 合成工序工艺操作条件的确定与论证.9第三章 工艺流程.104.1 合成工段物料衡算.124.1.1 设计条件及参数.124.1.2 合成工段物料衡算.124.2 甲醇合成主要设备热量衡算 .184.2.1 合成塔热量计算.184.2.2 入塔气换热器的热量计算.214.2.3 水冷器热量的计算.22第五章 主要设备的计算和选型.235.1 甲醇合成塔的设计选型.235.1.1 传热面积.235.1.2 催化剂用量.23太原理工大学化学化工学院 化工设计课程设计说明书VI5.1.3 合成塔壳体直径.245.1.4 合成塔壳体厚度.245.1.5 合成塔封头.245.1.6 管子拉脱
