甲醇制氢工艺的物料衡算.doc

甲醇制氢工艺的物料衡算1、依据甲醇蒸气转化反应方程式:CHOHCO+2H （1-1）CO+HOCO+ H （1-2）CHOH分解为CO转化率99%,反应温度280,反应压力1.5MPa,醇水投料比1:1.5(mol).2、投料计算量代入转化率数据,式(1-3)和式(1-4)变为:CHOH0.99CO+1.98H+0.01 CHOHCO+0.99HO0.99CO+ 1.99H+0.01CO合并式(1-5),式(1-6)得到:CHOH+0.981 HO0.981 CO+0.961 H+0.01 CHOH+0.0099 CO氢气产量为: 1200m/h=53.571 kmol/h甲醇投料量为: 53.571/2.960132=579.126 kg/h水投料量为: 579.126/321.518=488.638 kg/h3、原料液储槽(V0101)进: 甲醇 579.126 kg/h , 水 488.638 kg/h出: 甲醇 579.126 kg/h , 水 488.638 kg/h4、换热器 (E0101),汽化塔(T0101),过热器(E0103)没有物流变化.5、转化器 (R0101)进:甲醇 579.126kg/h , 水488.638 kg/h , 总计1067.764 kg/h出:生成 CO 579.126/320.980144 =780.452 kg/h H 579.126/322.96012 =107.142 kg/h CO 579.126/320.009928 =5.017 kg/h 剩余甲醇 579.126/320.0132 =5.791 kg/h 剩余水 488.638-579.126/320.980118=169.362 kg/h 总计 1067.764 kg/h6、吸收塔和解析塔 吸收塔的总压为15MPa,其中CO的分压为0.38 MPa ,操作温度为常温(25). 此时,每m 吸收液可溶解CO11.77 m.此数据可以在一般化工基础数据手册中找到，二氯化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度数据见表1一l及表12。解吸塔操作压力为0.1MPa, CO溶解度为2.32,则此时吸收塔的吸收能力为: 11.77-2.32=9.450.4MPa压力下 =pM/RT=0.444/0.0082(273.15+25)=7.20kg/ mCO体积量 V=780.452/7.20=108.396 m/h据此,所需吸收液量为 108.396/9.45=11.47 m/h考虑吸收塔效率以及操作弹性需要,取吸收量为 11.47 m/h=34.41 m/h可知系统压力降至0.1MPa时,析出CO量为108.396m/h=780.451 kg/h.混合气体中的其他组分如氢气,CO以及微量甲醇等也可以按上述过程进行计算,在此,忽略这些组分在吸收液内的吸收.7、PSA系统8、各节点的物料量综合上面的工艺物料衡算结果,给出物料流程图及各节点的物料量, 名称质量项目指标%天然气甲烷90乙烷5丙烷3稀有气体1二氧化碳13.1.2甲苯本项目甲苯为大庆市石油化工公司提供，原料采购价为8000元|吨（2014.4.14）。品级为优级品，名称质量项目指标%甲苯甲苯99苯0.05C8芳烃0.053.1.3氢溴酸本项目氢溴酸为绥化市寿阳化工公司提供，原料采购价为6000元