毕业设计：年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计汇编（完整版）资料(可以直接使用，可编辑 优秀版资料，欢迎下载）海 南 大 学毕 业 设 计题 目：年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计 学 号： XXXX 姓 名： XXX 年 级： XXX 学 院： 材料与化工学院 系 别： 材料科学与工程系 专 业： 材料科学与工程 指导教师： XXXX 完成日期： XXXX 目录目录…………………………………………………………………………… 2一、 设计任务书………………………………………………………………………3二、 概述………………………………………………………………………………5三 生产方案…………………………………………………………………………6四、 工艺论证…………………………………………………………………………7五、 物料衡算…………………………………………………………………………9六、 能量衡算…………………………………………………………………………16七、 设备选型和工艺计算……………………………………………………………21八、 合成车间的设计…………………………………………………………………27九、安全生产设计………………………………………………………………………28十、非工艺专业要求……………………………………………………………………28十一、三废处理…………………………………………………………………………29十二、经济效益评价……………………………………………………………………31十三、设计结果评析……………………………………………………………………30十四、心得体会与致谢…………………………………………………………………35十五、参考文献…………………………………………………………………………36附录……………………………………………………………………………………图纸一、设计任务书（一）课程设计题目年产30万吨甲醇生产车间工艺初步设计（二）设计条件1 原料来源：天然气，海南天然气厂供 2 产品：甲醇（一级）3生产能力：3万t/a4 热源条件：加热剂：天然气燃烧及生产过程的废热冷却剂：循环水，进口温度≤30℃ 出口温度≤40℃5 生产时间：全年连续生产330天，每天工作24小时，三班制。
6 生产厂址：洋浦工业开发区7 当场天候温度：最高40℃， 最低8℃，平均18—25℃（三）设计任务1．甲醇（工业一级）生产方法确定、工艺流程设计与论证2．技术指标、工艺参数和操作条件确定与说明3．工艺计算——物料衡算、热量衡算 （应用SI制）4．生产设备设计计算与选型 重点：合成塔和 换热器设计计算与选型5．设计结果汇总表 （1）技术指标、工艺参数和操作条件汇总表（2）物料衡算汇总表（3）热量衡算汇总表（4）生产设备配置汇总表6．设计绘图（计算机CAD绘制）（1）带控制点工艺原理流程图一张（A3） （2）合成塔工艺条件图或结构尺寸图 一份（A3）3） 换热器结构示意简图一张（A3）4）生产车间平面、立面布置图一份（A3）要求：设计绘图：图形、图标、图幅符合《机械制图标准》要求7．设计说明书编写 内容包括：设计任务书，目录，生产方案、工艺流程设计与论证，工艺技术参数、操作条件设计说明，工艺计算，生产设备设计与选型，设计结果汇总，环保措施或方案，经济效益估算，设计结果评析，参考文献，设计附表附图等四）设计进度与时间安排设计选题与准备阶段：2007年11月12日--- 2007年11月23日；设计实质进行阶段：2008年2月27日--- 2008年5月28日。
1. 查阅文献，完成开题报告 3周（—2. 文献检索、资料查阅 3周（—3. 甲醇生产工艺流程设计选择与论证 2周（—4.工艺计算 2周（—5. 定型设备的选择与非定型设备的设计计算 2周（—6．甲醇生产车间设备布置 2周（—7. 设计绘图 1周（—8. 环保设计、经济效应估算、设计评析 3天（—9. 编写设计说明书、核对校正、检查 1周（—10.答辩准备 2天（— 二、概述[1]甲醇，分子式CH3OH，又名木醇或木精，纯品为无色透明略带乙醇香气的挥发性液体，粗品刺鼻难闻有毒，饮用后能使双目失明相对密度0.7914(d420)，蒸气相对密度1.11(空气=1)，熔点-97.8℃，沸点64.7℃，闪点（开杯）16℃，自燃点473℃，折射率nD(20℃)1.3287，表面张力（25℃）45.05mN/m，蒸气压（20℃）12.265kPa，粘度（20℃）0.5945mPa•s能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类和大多数其他有机溶剂混溶蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为6.0%～36.5%（体积比） 1923年德国BASF公司率先用合成气在高压下实现甲醇的工业化生产，直至1965年，其期间这种高压法工艺是合成甲醇的唯一方法。
于1966年后，随着甲醇工业化生产的发展，各种甲醇生产方法相继出现1966年英国ICI公司开发了低压法工艺，接着又开发了中压法工艺1971年德国的Lurgi公司相继开发了适用于天然气—渣油为原料的低压法工艺由于低压法比高压法在能耗、装置建设和单系列反应器生产能力方面具有明显的优越性，所以从70年代中期起，国外新建装置大多采用低压法工艺世界上典型的甲醇合成工艺主要有英国的ICI工艺、德国的Lurgi工艺和日本的三菱瓦斯化学公司（MCC）工艺目前，国外的液相甲醇合成新工艺具有投资省、热效率高、生产成本低的显著优点，尤其是LPMEOHTM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的低H2/（CO＋CO2）比的原料气，在价格上能够与天然气原料竞争我国甲醇工业化生产始于1957年50年代末在吉林、兰州和太原等地建成了以煤或焦炭为原料来生产甲醇的装置60年代建成了一批中小型装置，并在合成氨工业的基础上开发了联产法生产甲醇的工艺70年代四川维尼纶厂引进了一套以乙炔尾气为原料的95千吨／年低压法装置，采用英国ICI技术1995年12月，由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计的200千吨／年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的一步。
2000年，杭州林达公司开发了拥有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术，打破长期来被ICI、Lurgi等国外少数公司所垄断的局面，并在2004年获得国家技术发明二等奖2005年，该技术成功应用于国内首家焦炉气制甲醇装置上甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳-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，随着甲醇下游产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，使甲醇的需求逐年大幅度上升为了更好地满足经济发展对甲醇产品的需求，较好的利用天然气资源，选择“甲醇生产工艺设计”作为毕业设计课题，目的在于通过对该课题的设计，掌握和熟悉甲醇生产过程各环节，更好地开展甲醇生产方法研究和开发甲醇生产工艺，为资源利用、产品优化探索新途径本设计选用的课题：“30万t/a甲醇生产车间工艺初步设计”依据“任务书”规定的设计内容，进行生产方案、工艺流程设计，工艺计算和生产设备设计等本设计遵循：“符合国情、技术先进、经济环保”的原则，在综合分析诸多甲醇生产方法的基础上，采用“以天然气为原料，经脱硫-二段转化-合成气，在低压下、固定管板列管合成塔中合成甲醇”的技术路线；精甲醇的生产采用：“三塔精馏工艺”。
此外，即严格控制“三废”的排放、空气中甲醇的含量以及保证生产安全、环境卫生等方面参照国内外先进经验和方法三、生产方案与工艺流程设计3.1生产方案确定在天然气经加热到380℃—400℃时，进入填装有钴钼催化剂和氧化锌的脱硫罐中脱去硫化氢及有机硫，使硫含量降到0.5微克每克以下，接着原料气配入水蒸气后于400℃下进入转化炉的对流段，进一步预热到500℃—520℃，然后进入装有镍催化剂的转化管，在管内继续被管外的燃烧气加热，进行转化反应离开转化管底部的温度为800℃—820℃，经吸收一些热量以后，使温度升到850℃—860℃，并配入少量水蒸气，然后与450℃的红旗混合进入二段转化炉，在顶部燃烧区燃烧，放热，温度升到1200℃左右[6]再通过催化剂床层继续转化并吸热，然后离开二段转化炉，即得所需合成气，合成气此时成分含量为CH4 0.19%，H268.81%，CO27.07% ，CO23.45% ，N20.33% ，Ar0.09%然后合成气经热量吸收后，被压缩到5.14Mpa，加热为225℃后输入固定管板列管合成塔反应，合成塔出口甲醇浓度为3.0—4%出塔合成气与入塔气换热后进入甲醇冷却器用水冷却至40℃以下以冷凝出甲醇。
合成气于分离甲醇后循环使用甲醇分离器出来的粗甲醇经过三塔精馏，产品纯度可达到99.9%，即得合格的精甲醇产品3-2工艺流程设计与论证 经综合分析甲醇生产的各种工艺路线，本设计选用：以天然气为原料，经脱硫-二段转化-合成气，在低压下、固定管板列管合成塔中合成甲醇；精甲醇的生产采用“三塔精馏工艺”的技术路线3-2-1 工艺流程简图天然气脱硫天然气变为合成气甲醇合成甲醇精馏图1天然气甲醇的简单工艺流程工艺流程简述：首先是采用凯洛格法气化工艺将原料天然气转化为合成气；原料天然气先用ZnO脱硫，再通过二段转化炉变为合成气；其次就是甲醇的合成，将合成气加压到5.14Mpa，升温到225℃后输入列管式等温反应器中，在C302催化剂的作用下合成甲醇，再就是甲醇的精馏，本工艺采用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇「7」3-2-2 C302甲醇催化剂的主要特性： 催化剂的主要化学组成：CuO ≥50%.ZnO≥25%n . Al2O3≥ 4%，还添加少量助剂.杂质Na2O < 0. 2%；催化剂外形尺寸Ф5 mm × 5mm；堆密度1. 2—1.5kg/L；机械破碎强度>100N/cm23-2-3甲醇精馏工艺流程1、工艺流程简图： （？）2、工艺流程简述：来自甲醇合成装置的粗甲醇（40℃，0.4MPa），通过预塔进料泵，经粗甲醇预热器加热至65℃，进入预精馏塔，预塔再沸器用0.4MPa的低压蒸汽加热，低沸点的杂质如二甲醚等从塔顶排出，冷却分离出水后作为燃料；回收的甲醇液通过预塔回流泵作为该塔回流液。
预精馏塔底部粗甲醇液经加压塔进料泵进入加压精馏塔，加压塔再沸器以1.3MPa低压蒸汽作为热源，加压塔塔顶馏出甲醇气体（0.6MPa,122℃）经常压塔再沸器后，甲醇气被冷凝，精甲醇回到加压塔回流槽，一部分精甲醇经加压塔回流泵, 回到加压精馏塔作为回流液，另一部分经加压塔甲醇冷却器冷却后进入精甲醇计量槽中加压精馏塔塔底釜液（0.6MPa ，125℃）进入常压精馏塔，进一步。