年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺计

学生学110243105

号: 学王二强

生姓名: 应用化工技术

专业班

级:

指导教师:

起止日

期:

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

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化工设计课程设计任务书

一、化工课程设计题目：

年产30万吨甲醇合成工段工艺的初步设计

拟设计一年产量30万吨/年煤制甲醇合成工段设计，厂址为陕西省咸阳市，年工作日以330天计。

二、化工课程设计要求及原始数据（资料）.

原始数据（资料）：

年产30万吨精甲醇，每年330个工作日，连续生产 精

甲醇中甲醇含量99.9%，

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

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

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（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，后 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

主要设备结构图一套

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

1.1甲醇工业发展现状 第一章绪论

随着我国国民经济不断稳定的发展，不管是能源生产总量还是需求总量都在不 断增长。70年代两次石油危机和石油价格的不断上涨，让世界各国充分认识到当今 社会将是能源结构逐步向多元化结构发展的时代。目前，人类己经面临着石油及天 然气这一宝贵的化石能源在不断的枯竭，根据我国提出的经济可持续发展的战略， 需要合理有效地利用资源。“缺油、少气、富煤’的客观现实，意味着今后30年内， 我国一次能源消费以煤为主的格局不会改变。但是我们如果还是沿用落后技术，把 煤直接燃烧用于发电和其它工业目的，不断扩大低效、高污染应用技术中煤的用量， 则同样是难以为继的，同时对环境的污染将是难以估量的。因此，充分利用丰富的 煤炭资源，大力发展洁净煤技术和新一代煤化工技术是非常必要的，既对我国合理 利用资源、有效利用能源和促进经济可持续发展具有重要的现实，又对保护国家能 源安全具有深远的战略意义。

近年来，我国甲醇市场非常红火，甲醇价格持续上涨，甲醇生产装置开工率不 断提高，各地甲醇新建项目陆续开工。出现这种局面的原因，一是甲醇传统消费领 域，如甲醛、醋酸等产品的产量稳步提升，对甲醇的需求量逐步增加；二是新的消 费领域，如醇醚燃料、甲醇制烯烃等由于发展前景广阔，也引发了国内对甲醇装置 的投资热。我国甲醇生产以煤为主要

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

原料，产业结构不尽合理，装置规模偏小，企 业数目过多，原料路线和工艺技术五花八门。由于对醇醚燃料需求的高度期待，我 国甲醇发展过热，几乎‘遍地开花”。据报导，2000 2007年我国甲醇产能年均增长 率为24.8%, 2007年我国共有甲醇生产企业177家，总规模已突破每年1600万吨, 2010年总产能达到每年3000万吨。我国规划中的甲醇产能已超过同期世界其他各 国的总产能。煤基甲醇是资源消耗型产品，是低附加值产品，而依靠大量出口来消 化过剩的产能是不合理的。

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

1.2甲醇的发展前景

甲醇作为最有希望代替汽油的并且将成为二十一世纪有竞争力的可选清洁燃 料，具有非常好

的发展前景。所以专家认为，必须开拓甲醇作为车用燃料的用途， 即发展甲醇汽车才能使甲醇取

得较好的经济效益。甲醇汽油是符合我国国情的替代 能源之一，不仅符合国家节能减排政策的要

求，而且因甲醇汽油可部分替代石油， 在一定程度上相当于扩大了我国石油战略储备。与此同时，

推广甲醇汽油，一方面 可以释放我国每年2000多万吨的甲醇产能，改变我国甲醇产能严重过剩

的局面，提 高甲醇生产企业的开工率。另一方面，甲醇汽油的生产成本低，甲醇汽油价格更为 优

惠，更适用于老百姓的需求，更经济实惠。我国现在提出了四个石油替代路径： 天然气替代、电

动力替代、生物燃料替代和煤基燃料替代，煤基燃料替代包括煤制 天然气、甲醇、二甲醚、合成

油等。煤基醇醚燃料更具有大规模、基地化推广的现 实性，是最实用、经济的选择。由于甲醇在

我国己经有一定规模的生产，另外甲醇 的投资成本低，无论甲醇汽油生产技术还是甲醇车辆生产

技术都己经非常成熟了。 如果甲醇汽油作为车用燃料相比于其他能源具有一定的优势，甲醇汽油

也是一种液 体燃料，好多特性和汽油雷同，但比汽油更安全、更节能、更环保。此外，甲醇汽 油

可直接利用现在所有中石油和中石化的输配系统进行快速推广，推广渠道会相对 便捷一些，推广

成本也非常小。

1.3设计的目的和意义

由于我国石油资源短缺，能源安全已经成为不可回避的现实问题，寻求替代能 源己成为我国

经济发展的关键。甲醇作为石油的补充已成为现实，发展甲醇工业对 我国经济发展具有重要的战

略意义。煤在世界化石能源储量中占有很大比重（我国 情况更是如此），而且煤制甲醇的合成技

术很成熟。随着石油和天然气价格的迅速 上涨，煤制甲醇更加具有优势。本设计遵循“工艺先进、

技术可靠、配置科学、安全 环保”的原则；结合甲醇的性质特征设计一座年产15万吨甲醇的生

产车间。

通过设计可以巩固、深化和扩大所学基本知识，培养分析解决问题的能力；还 可以培养创新

精神，树立良好的学术思想和工作作风。通过完成设计，可以知道甲 醇的用途；基本掌握煤制甲

醇的生产工艺；了解国内外甲醇工业的发展现状；以及 甲醇工业的发展趋势。

1.4设计的依据

1.4.1

《年产30万吨甲醇合成工段工艺初步设计》任务书。

1.4.2设计的基础资料

年产30万吨煤制甲醇合成工段工艺的设计

(1) 工艺流程资料

参阅某化学工程公司的甲醇合成厂的工艺流程资料和参考由房鼎业主编的《甲 醇工学》。

(2) 合成工段的工艺参数

参阅某化学工程公司的甲醇合成厂的工艺参数资料。具体数据为入塔压力 5.14MPa,出塔压力

4.9 MPa,副产蒸汽压力3.9 MPa，入塔温度225°C,出塔温度 255。

1.5设计的指导思想

以设计任务书为基础，适应我国甲醇工业发展的需要。加强理论联系实际，扩 大知识面；培

养独立思考、独立工作的能力。整个设计应贯彻节省基建投资，充分 重视技术进步，降低工程造

价，节能环保等思想，设计生产高质量甲醇产品。

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