周珍开题报告.docx

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1、一：背景分析最近几年有机化工行业在我国的发展势头非常之好，作为煤炭化工中很重要的产品-一甲醇，需求量不但增加，在世界有机基础原料需求量已位于第四。甲醇的用途：甲醇可由于车用燃料，生产MTBE(甲基叔丁基醒)，乙烯，丙烯，二甲醇，甲醇蛋白，燃料电池等等，也随着科学的发展，对甲醉的应用也越来越多。甲醇的国外需求：作为国际大国，美国对甲醇的需求量从1994年640万吨增加到2001年852万吨，现在55%以上的需求依赖进口。甲醇的国内需求：我国现有甲醇生产厂家148家，总生产能力404万吨，2002年产量210.95万吨，需求量是390.82万吨。近几年来，随着工业的发展，天然气的价格越来越高，而煤

2、的价格在不断下降，在甲醉的价格是一定的条件下，显然用煤制甲醉是更加有利润的，并且在陕西榆林地区有大量的煤炭资源，还省去大量的运输费用。从以上几点来看，在榆林地区煤制甲醇还是有很大潜力的。二：煤制甲醇的原理：煤制甲醇是有一氧化碳，二氧化碳和氢气在一定温度，压力，催化剂条件下进行反应C0+2H2=CH3OHH298=-90.56KJmo1C02+3H2=CH3OH+H2OH298=-49.43KJmo1甲醇合成反应在不同压力(低压，中压，高压)下进行，当使用铜基催化剂时，反应温度为220-2909，当使用锌-铝催化剂时，反应温度为350-420,当使用反应工程的有关知识可知，压力高，温度低有利于反

3、应向生成产物的方向进行，但压力太高对设备的要求也高，所以选择中压，低温，用铜基催化剂原料煤的元素分析为：C67.5%；H4.0%；010.2%；N0.65%；S(可燃)1.73%；S(不可燃)0.34%；C1/(mgkg)229；F/(mgkg)104；Na/(mgkg)2180；K/(mgkg)292三：工艺流程选择1.Davy径向流蒸汽上升式甲醇合成器技术简介：在壳侧装填催化剂，原料气从中心管进入，并从中心向四周辐射流动，气体径向流动，蒸汽上升，合成气串/并联结构，气体径向从内到外通过催化剂床层，压力降较小，副产中蒸汽将反应热带走，通过控制蒸汽压力来控制床层催化剂温度，近于等温优点：CO,

4、比的转化率可达98.5%,对材料的要求相对低，合成器成本低缺点：需在反应器之前设置保护床，对合成器进一步净化，增大了成本，出口甲醇浓度有待进一步提高，以减少循环量，降低循环压缩能耗气体由里向外呈发散状流动，流速变化相差数倍，很难保证分布均匀副产的蒸汽压力2.2Mpa温度220七,可利用性差。2.华东理工大学技术双塔并联绝热-管壳外冷复合式反应器技术双塔并联“绝热-管壳外冷复合式反应器”简介：反应器分为上下两部分，上部为绝热反应段，下部为管壳外冷反应段，是为了在进气温度较低的情况下提升反应器温度，进入列管时保证床层温差均匀，保护列管进气口处的触媒，优点：管径大减少了壁效应的发生；触媒寿命长；操作

5、容易；无需设保护床，减少了投资。缺点：甲醉合成塔结构特殊，国内制造难度较大，主要设备必须进口。3：1urgi气冷式反应器-水冷式反应器合成技术简介：这种技术采用气冷式反应器+水冷式反应器两段等温甲醇合成技术。水冷反应器的反应热由副产的中压蒸汽带出，气冷反应器的反应热通过与新鲜合成气逆流换热带出，实现热量相合。在气冷反应器中，流经管内的新鲜气（125C）与管外触媒逆流换热，加热到250eC后到水冷反应器进行甲静合成反应，反应温度265C再进行气冷反应器管外反应。优点：水冷反应器中反应控制简单，近似等温操作，反应初期大部分床层温度在220-230C,温度变化小。甲静收率高，能量效率中压蒸汽能准确，

6、灵敏地控制反应温度，催化剂床层温度可以通过控制反应器壳程中水的饱和蒸汽压力来调节。气冷反应器高转化率，无催化剂中毒的可能，不需要反应器给料预热器。投资成本低缺点：冷却水消耗量大，副产蒸汽少，设备庞大，设备运输受到限制。综上所述，根据这几种工艺方法的可靠性，经济性，社会性比较，选择1urgi气冷式反应器-水冷式反应器合成技术作为设计本甲醇厂的合成工艺方法较为合理。四：选择1Urgi气冷式反应器-水冷式反应器合成技术的可行性分析：厂址的选择在陕西省榆林市府谷县：原因是府谷县的煤炭资源特别丰富，在此建厂可以省去大量的运输费用，生产所用原料从本地获得，可以充分的满足生产的需要交通也较为发达用此技术设计

7、理念较为先进，循环量小，反应产率高，触媒的装填量大，产率大能耗低，运行成本低，技术可靠，操作适应性强操作弹性：50-100%,产量可达2400td,通过有关资料及计算，此项技术较为合理。五：煤制甲醇的工艺流程图六.时间安排毕业设计时间安排周次设计任务及要求1-4熟悉题目，收集资料，选择生产工艺流程5物料衡算6能量衡算7-9定型设备的选择与非定型设备的设计计算10车间设备布置11-14绘图15技术经济指标分析，编写设计书明书七.参考文献1李发旺，斯钦德力根主编甲醇生产工艺与操作，煤制甲醇的原理2马飞，高春雪煤制生产60万吨甲醇合成工艺路线的选择科技信息企业论坛2009(27)3发展论坛，chemica1techno1ogymarket化工科技市场2004(2)4赵忠尧，张军甲醇生产工业