年产20万吨煤制甲醇工艺设计

年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计精细092第六组第1页年产20万吨煤制甲醇工艺设计专业：精细化学品生产技术组别：第六组指导老师：年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计精细092第六组第2页目录1文献综述................................................................41.1我国甲醇行业现状与发展建议............................................41.1.1甲醇发展状况.........................................................41.1.2甲醇市场状况.........................................................41.1.3甲醇发展方向.........................................................51.1.4甲醇行业的发展建议...................................................51.2甲醇生产方法简介......................................................61.2.1煤、焦炭制甲醇的生产方法简述.........................................61.2.2本设计工艺流程......................................................192煤制甲醇生产工艺流程...................................................202.1煤气化制粗原料气.....................................................202.1.1煤气化基本原理.....................................................202.1.2灰熔聚流化床煤气化技术概述.........................................202.1.3ICC灰熔聚流化床煤气化工艺..........................................212.2粗原料气栲胶法脱硫...................................................232.2.1栲胶法脱硫工艺原理.................................................232.2.2粗原料气栲胶脱硫工艺流程...........................................232.3原料气变换...........................................................242.3.1一氧化碳变换的原理.................................................242.3.2加压全低变工艺流程.................................................252.4变换气栲胶法脱硫.....................................................262.4.1变换气脱硫原因.....................................................262.4.2变换气栲胶脱硫工艺流程.............................................262.5变换气碳酸丙烯酯法脱碳...............................................262.5.1碳酸丙烯酯法脱碳原理...............................................262.5.2碳酸丙烯酯法脱碳工艺流程...........................................262.6合成气（变换气）压缩.................................................272.7合成气合成甲醇........................................................272.7.1合成甲醇反应原理...................................................272.7.2鲁奇（Lurgi）低中压发合成甲醇工艺流程..............................28年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计精细092第六组第3页2.7.3鲁奇（Lurgi）管壳型甲醇合成塔......................................302.8粗甲醇精馏...........................................................312.8.1精馏原理............................................................312.8.2加压蒸馏的目的及双效法定义.........................................312.8.3双效法三塔粗甲醇精馏工艺流程.......................................322.8.4双效法三塔粗甲醇精馏工艺流程特点...................................332.9工艺流程总结.........................................................333煤制甲醇生产工艺计算....................................错误!未定义书签。3.1ICC灰熔聚流化床煤气化工艺计算.........................错误!未定义书签。3.1.1原料煤及煤气发生炉数据..............................错误!未定义书签。3.1.2煤气化工艺物料衡算..................................错误!未定义书签。3.1.3煤气化工艺热量衡算..................................错误!未定义书签。3.1.4原料煤气化最终产物..................................错误!未定义书签。3.2粗原料气脱硫工艺计算..................................错误!未定义书签。3.3原料气变换工艺计算....................................错误!未定义书签。3.3.1变换反应的热效应....................................错误!未定义书签。3.3.2变换反应的平衡常数..................................错误!未定义书签。3.3.3变换率与平衡变换率..................................错误!未定义书签。3.4变换气脱硫工艺计算....................................错误!未定义书签。3.5变换气脱碳工艺计算....................................错误!未定义书签。3.6合成气（变换气）压缩工艺计算..........................错误!未定义书签。3.7合成气合成甲醇工艺计算................................错误!未定义书签。3.7.1合成甲醇反应热效应..................................错误!未定义书签。3.7.2合成气合成甲醇计算..................................错误!未定义书签。3.8粗甲醇精馏工艺计算....................................错误!未定义书签。3.9工艺计算总结..........................................错误!未定义书签。4合成车间设计5非工艺专业要求6三废处理附表1甲醇合成厂的主要设备一览表附甲醇快速检测方法：附本产品（精甲醇）执行国家《GB338—92》标准，具体指标见下表年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计精细092第六组第4页1文献综述1.1我国甲醇行业现状与发展建议1.1.1甲醇发展状况⑴甲醇的性质纯甲醇为无色透明略带乙醇气味的易挥发液体，沸点65℃，熔点-97.8℃，和水相对密度0.7915(20/4℃)，甲醇能和水以任意比相溶，但不形成共沸物，能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸点混合物，甲醇能和一些盐如CaCl2、MgCl2等形成结晶化合物，称为结晶醇如CaCl2·CH3OH、MgCl2·6CH3OH，和盐的结晶水合物类似，甲醇蒸气能和空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0～36.5％（体积）。甲醇燃烧时无烟，火焰呈蓝色。甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质,连有羟基的碳原子上的三个氢原子均可被一一氧化,或脱氢生成甲醛,再氧化成甲酸,甲酸氧化的最终产物是二氧化碳和水。试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。⑵甲醇生产工艺的发展1.1.2甲醇市场状况自2002年年初以来，我国甲醇市场受下游需求强力拉动，以及生产成本的提高，甲醇价格一直呈现一种稳步上扬走势。甲醇市场价格最高涨幅超过100%，甲醇生产的利润相当丰厚，效益好的厂家每吨纯利超过了1000元/吨，因而甲醇生产厂家纷纷扩产和新建，使得我国甲醇的产能急剧增加。目前在建或拟建的大型甲醇项目主要有：中海石油化学有限公司在海南建设的年产180万吨甲醇项目，其中第一期工程为年产60万吨甲醇；山西焦化集团有限公司年产12万吨的甲醇技术改造项目；我国陕西榆林天然气化学工业公司在陕西榆林的30万吨/年1923年德国BAS公司合成气在高压1966年英国ICI公司低压法、中压法1971年德国的Lurgi公司天然气－渣油为原料的低压法年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计精细092第六组第5页甲醇装置，建成后，甲醇生产能力将增加到73万吨/年；香港建滔化工集团与重庆长寿化工园合资建造的年产75万吨甲醇项目，重庆化医控股（集团）公司与日本三菱化工合资兴建的年产85万吨甲醇项目，届时重庆的甲醇总产量将达到200万吨，长寿化工园也将成为全国最大的天然气化工基地。据粗略统计，这些新建甲醇装置如果全部建成投产，新增加的年产能至少在500万吨以上，将对我国甲醇市场供求关系产生明显的影响。1.1.3甲醇发展方向甲醇是极为重要的有机化工原料，在化工、医药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的应用，其衍生物产品发展前景广阔。目前甲醇的深加工产品已达120多种，我国以甲醇为原料的一次加工产品已有近30种。在化工生产中，甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、聚乙烯醇（PVA）、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯（DMT）、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。以甲醇为中间体的煤基化学品深加工产业——从甲醇出发生产煤基化学品，是未来C1化工发展的重要方向。比如神华集团发展以甲醇为中间体的煤基化学品深加工，利用先进成熟技术，发展“甲醇－醋酸及其衍生物”；利用国外开发成功的MTO或MTP先进技术，发展“甲醇－烯烃及衍生物”的2大系列。随着C1化工的发展，由甲醇为原料合成乙二醇、乙醛和乙醇等工艺正日益受到重视。甲醇作为