联醇法制甲醇

：联醇法制甲醇华东理工大学王凯I摘要甲醇是最简单的化学品之一，它应用广泛，是重要的化工基础原料和清洁液体原料，主要应用于有机合成、染料、医药、农药、涂料、汽车和国防等工业中，可以用来合成一系列有机化工产品。本设计详细论述了甲醇的物理和化学性质以及它的用途，国内外甲醇生产的发展史及前景，甲醇的生产方法，高压法、中压法、低压法和各方法的优缺点及可行性。分析并比较了天然气制甲醇，煤、焦炭制甲醇，油制甲醇和联醇生产制甲醇的工艺对比，详细说明联醇生产的工艺流程，是充分利用了现有的合成氨生产装备，在其基础上只需增加甲醇合成和精馏两套设备即可生产甲醇。联醇生产重点的工艺条件是除了必须满足最基本的甲醇生产的反应条件外，还一定要满足合成氨生产的基本需要。此设计中包含了甲醇合成、精馏工段的工艺设计、工艺计算，包括物料平衡计算和热量平衡计算，即物料在整个工艺过程中的质量守恒和热量守恒。本设计着重介绍了甲醇合成大概的工艺流程、煤的气化、气体的脱硫及变换、脱碳、合成气的压缩、甲醇的合成以及甲醇精馏。设计中绘制有设备一览表，精馏工段工艺流程图及甲醇精馏塔的CAD图。关键词：甲醇；联醇；精馏；合成IIIAbstractMethanolisoneofthemostsimplechemicals.Itiswidelyused,isanimportantbasicchemicalrawmaterialandcleanliquidrawmaterials,mainlyusedinorganicsynthesis,dye,medicine,pesticide,paint,automotiveanddefenseindustrycanusedtosynthesizeaseriesoforganicchemicalproducts.Thisdesignisdiscussedindetailthephysicalandchemicalpropertiesofmethanolanditsuses,historyandProspectofthedevelopmentofdomesticmethanolproduction,methanolproductionprocess,highpressure,mediumpressuremethod,lowvoltagemethodandthemethodoftheadvantages,disadvantagesandfeasibility.Analysisandcomparisonofnaturalgas,methanol,coal,coke,methanol,oiltomethanolandalcoholproductionofmethanolprocesscomparison,adetaileddescriptionofthejoint,thealcoholproductionprocessmakesfulluseoftheexistingammoniaproductionequipment,isonlyneededtoincreasemethanolsynthesisanddistillationtwosetsofequipmentfortheproductionofmethanolonthebasis.Thetechnologicalconditionsoftheproductionofthealcoholarethebasicneedtomeetthebasicneedoftheammoniaproductionexceptforthebasicmethanolproductionconditions..Thisdesigncontainsmethanolsynthesisanddistillationsectionintheprocessdesign,processcalculation,includingthecalculationofmaterialbalanceandheatbalancecalculation,thematerialinthewholeprocessofconservationofmassandheatconservation.Thecalculationofsomeheattransferequipmentisalsoincluded..Thisdesignmainlyintroducestheprocessofmethanolsynthesisprobably,coalgasification,gasdesulfurizationandtransform,decarburization,syntheticgascompression,methanolsynthesisandmethanoldistillation.Inthedesignofdrawingequipmentlist,CADdistillationprocessflowdiagramandsynthesisreactorandseparator.Keywords:methanol;Alalcohol;Distillation;syntheticIV目录第一章绪论-------------------------------------------11.1甲醇的性质及应用-------------------------------11.1.1甲醇的理化性质----------------------------11.1.2甲醇的应用--------------------------------11.1.2.1甲醇合成甲醚-------------------------21.1.2.2甲醇合成甲醛-------------------------21.1.2.3甲醇汽油-----------------------------21.1.2.4甲醇蛋白-----------------------------31.1.2.5甲醇合成醋酸-------------------------31.2甲醇工业的发展概况-----------------------------31.2.1国际上甲醇工业的发展----------------------31.2.2国内甲醇工业的发展------------------------41.2.3甲醇生产的发展前景------------------------5第二章甲醇的生产方法及比较-------------------------62.1甲醇生产方法的介绍-----------------------------62.1.1甲醇合成反应式----------------------------62.1.2甲醇生产的基本工艺------------------------62.2甲醇生产方法的比较-----------------------------72.2.1高压法甲醇合成工艺流程--------------------72.2.2中压法甲醇合成工艺流程--------------------82.2.3低压法甲醇合成工艺流程--------------------82.2.4联醇工艺生产甲醇--------------------------92.2.4.1联醇生产的特点和意义-----------------92.2.4.2联醇生产的要求----------------------102.3我国的联醇工艺--------------------------------102.4不同原料合成甲醇------------------------------112.4.1以煤为原料合成氨联产甲醇-----------------11V2.4.2以天然气为原料合成氨联产甲醇-------------112.4.3以渣油为原料合成氨联产甲醇---------------12第三章联醇生产的工艺设计----------------------------133.1联醇工艺的特点--------------------------------133.2联醇工艺的要求--------------------------------143.2.1联醇反应温度的选择-----------------------153.2.2联醇反应压力的选择-----------------------173.2.3进塔气体组分控制-------------------------183.2.4空速的控制-------------------------------193.2.5一氧化碳与氢的比例控制-------------------203.3联醇生产中催化剂的选择------------------------21第四章环境保护--------------------------------------234.1甲醇生产对环境的污染--------------------------234.1.1对水源的污染-----------------------------234.1.2对大气的污染-----------------------------234.2环境保护--------------------------------------234.2.1废气回收再利用---------------------------234.2.2稀甲醇液的回收再利用---------------------244.2.3甲醇催化剂的回收再利用-------------------24第五章联醇生产中的设计与计算------------------------265.1物料衡算--------------------------------------265.2热量衡算--------------------------------------295.3精馏塔的计算----------------------------------315.3.1理论塔板数与实际塔板数的计算-------------315.3.1.1物料衡算----------------------------315.3.1.2q线方程---------------------------325.3.1.3最小回流比minR和操作回流比R-------325.3.1.4精馏段操作线方程的确定--------------325.3.1.5精馏段和提馏段气液流量的确定--------32VI5.3.1.6提馏段操作线方程的确定--------------335.3.1.7图解法计算--------------------------335.3.2操作温度的计算---------------------------335.3.3全塔效率的计算---------------------------335.3.4实际塔板数NP-----------------------------345.3.5塔的工艺条件及物性数据计算---------------345.3.5.1操作压力Pm--------------------------345.3.5.2密度及流量--------------------------345.3.6表面张力m的计算------------------------365.3.7液相黏度mL-----------------------------365.3.8塔和塔板的主要工艺尺寸的计算-------------375.3.8.1塔径--------------------------------375.3.8.2塔的有效高度------------------------385.3.8.3整体塔高----------------------------385.3.9溢流装置-----------------------