甲醇合成物料衡算

表表一一 产产量量 年年产产量量（吨吨）工工作作天天数数（天天）每每小小时时产产量量(t/h)(t/h) 16000016000030030022.2222.22 表表二二 产产品品成成分分含含量量表表 物物料料质质量量分分率率（% %）质质量量（kg)kg)摩摩尔尔质质量量(kmol)(kmol) HCHOHCHO37.00%37.00%8222.228222.22273.80273.80 CH3OHCH3OH1.60%1.60%355.56355.5611.1011.10 HCOOHHCOOH0.04%0.04%8.898.890.190.19 H2OH2O61.36%61.36%13635.5613635.56756.69756.69 表表三三 甲甲醇醇投投入入量量 物物料料单单耗耗（CH3OH/37%HCHO)CH3OH/37%HCHO)投投入入质质量量（kgkg）投投入入摩摩尔尔质质量量（kmolkmol） CH3OHCH3OH0.4250.4259444.449444.44294.77294.77 表表四四 空空气气消消耗耗量量（氧氧醇醇比比：0.4)0.4) 物物料料质质量量分分率率（% %）摩摩尔尔质质量量（kmolkmol）质质量量（kgkg） O2O20.210.21117.91117.913773.063773.06 N2N20.770.77433.23433.2312134.7212134.72 H2OH2O1.84%(1.84%(相相对对湿湿度度）10.3310.33186.16186.16 空空气气1.001.00561.47561.4713363.95(m13363.95(m3 3) ) 表表五五 吸吸收收尾尾气气排排放放量量 物物料料质质量量分分数数（% %）摩摩尔尔质质量量（kmolkmol）质质量量（kgkg） CO2CO23.60%3.60%20.9620.96922.57922.57 COCO0.40%0.40%2.332.3365.2465.24 CH4CH40.20%0.20%1.161.1618.6818.68 O2O20.20%0.20%1.161.1637.2737.27 H2H219.00%19.00%110.64110.64222.38222.38 H2OH2O2.00%2.00%11.6511.65209.86209.86 HCHOHCHO0.05%0.05%0.290.298.748.74 CH3OHCH3OH0.15%0.15%0.870.8727.9927.99 N2N274.40%74.40%433.23433.2312134.7212134.72 尾尾气气总总量量100.00%100.00%582.30582.30 表表六六 物物料料数数据据校校核核 物物料料摩摩尔尔质质量量（kmolkmol）质质量量（kgkg） 甲甲醛醛277.06277.068320.248320.24 37%37%甲甲醛醛溶溶液液748.82748.8222487.1422487.14 甲甲醇醇总总消消耗耗量量313.98313.9810059.7810059.78 表表七七 水水量量衡衡算算( (配配料料浓浓度度60%60%） 摩摩尔尔质质量量（kmolkmol）质质量量（kgkg） 尾尾气气带带出出的的水水11.6511.65209.86209.86 产产品品带带出出的的水水756.69756.6913635.5613635.56 空空气气带带入入的的水水10.3310.33186.16186.16 原原料料带带入入的的水水6.416.41115.47115.47 反反应应生生成成的的水水213.50213.503847.203847.20 应应加加入入配配料料的的蒸蒸汽汽量量355.43355.436404.896404.89 吸吸收收塔塔加加水水量量182.67182.673291.703291.70 表表八八 设设计计参参数数 组组分分甲甲醇醇组组成成（质质量量分分数数% %）尾尾气气组组成成（体体积积分分数数，% %） 甲甲醛醛溶溶液液组组成成（质质量量分分数数） CH3OHCH3OH98.00%98.00%0.15%0.15%1.60%1.60% H2OH2O2.00%2.00%2.00%2.00%61.36%61.36% 空空气气O O2 221%,N21%,N2 277.16%,H77.16%,H2 2O1.84%O1.84% O2O20.20%0.20% CO2CO23.60%3.60% COCO0.40%0.40% CH4CH40.20%0.20% H2H219.00%19.00% HCHOHCHO0.05%0.05%37.00%37.00% N2N274.40%74.40% HCOOHHCOOH0.00%0.00% 氧氧醇醇比比 配配料料浓浓度度 单单耗耗CH3OH/37%HCHOCH3OH/37%HCHO 第第一一吸吸收收塔塔收收率率 第第二二吸吸收收塔塔循循环环液液甲甲 醇醇浓浓度度 表表九九 吸吸收收系系统统计计算算（一一塔塔吸吸收收率率90%90%） 摩摩尔尔质质量量（kmolkmol）质质量量（kgkg） 一一吸吸收收塔塔吸吸收收甲甲醛醛量量249.36249.367488.227488.22 二二吸吸收收塔塔吸吸收收甲甲醛醛量量27.4227.42823.28823.28 二二吸吸收收塔塔循循环环液液入入一一 吸吸收收塔塔量量 （循循环环液液中中甲甲醇醇浓浓度度15%15%）5880.585880.58 循循环环液液中中甲甲醇醇量量11.1011.10355.56355.56 循循环环液液中中水水量量260.92260.924701.744701.74 表表十十 蒸蒸发发器器物物料料衡衡算算 进进料料出出料料 物物料料名名称称质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol）物物料料名名称称 1.1.甲甲醇醇10175.2510175.25320.38320.38原原料料气气 其其中中：CH3OHCH3OH10059.7810059.78313.98313.98其其中中：CH3OHCH3OH H2OH2O115.47115.476.416.41H2OH2O 2.2.空空气气16093.9516093.95561.47561.47O2O2 其其中中：O2O23773.063773.06117.91117.91N2N2 N2N212134.7212134.72433.23433.23 H2OH2O186.16186.1610.3310.33 合合计计26269.2026269.20881.85881.85合合计计 表表十十一一 加加热热器器物物料料衡衡算算表表 进进料料出出料料 物物料料名名称称质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol）物物料料名名称称 1.1.原原料料气气26269.2026269.20881.85881.85三三元元气气 其其中中：CH3OHCH3OH10059.7810059.78313.98313.98其其中中：CH3OHCH3OH H2OH2O301.63301.6316.7416.74H2OH2O O2O23773.063773.06117.91117.91O2O2 N2N212134.7212134.72433.23433.23N2N2 2.2.配配料料蒸蒸汽汽6404.896404.89355.43355.43 合合计计32674.0932674.091237.281237.28合合计计 表表十十二二 反反应应器器物物料料衡衡算算表表 进进料料出出料料 物物料料名名称称质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol）物物料料名名称称 三三元元气气32674.0932674.091237.281237.28转转化化气气 其其中中：CH3OHCH3OH10059.7810059.78313.98313.98其其中中：HCHOHCHO H2OH2O6706.526706.52372.17372.17CH3OHCH3OH O2O23773.063773.06117.91117.91HCOOHHCOOH N2N212134.7212134.72433.23433.23H2OH2O CO2CO2 COCO CH4CH4 O2O2 H2H2 N2N2 合合计计32674.0932674.091237.281237.28合合计计 表表十十三三 第第一一吸吸收收塔塔物物料料衡衡算算表表 进进料料出出料料 物物料料名名称称质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol）物物料料名名称称 1.1.转转化化气气32675.9932675.991444.671444.671.1.成成品品 其其中中：HCHOHCHO8328.988328.98277.36277.36其其中中：HCHOHCHO CH3OHCH3OH383.54383.5411.9711.97CH3OHCH3OH HCOOHHCOOH8.898.890.190.19HCOOHHCOOH H2OH2O10553.7210553.72585.67585.67H2OH2O CO2CO2922.57922.5720.9620.962.2.塔塔顶顶气气相相 COCO65.2465.242.332.33其其中中：HCHOHCHO CH4CH418.6818.681.161.16CH3OHCH3OH O2O237.2737.271.161.16H2OH2O H2H2222.38222.38110.64110.64CO2CO2 N2N212134.7212134.72433.23433.23COCO 2.2.来来自自二二吸吸收收塔塔溶溶液液 相相 5880.585880.58299.43299.43CH4CH4 其其中中：HCHOHCHO823.28823.2827.4227.42O2O2 CH3OHCH3OH355.56355.5611.1011.10H2H2 H2OH2O4701.744701.74260.92260.92N2N2 合合计计38556.5738556.571744.101744.10合合计计 表表十十四四 第第二二吸吸收收塔塔物物料料衡衡算算表表 进进料料出出料料 物物料料名名称称质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol）物物料料名名称称 1.1.塔塔顶顶气气相相15816.6115816.61675.77675.771.1.尾尾气气 其其中中：HCHOHCHO832.02832.0227.7127.71其其中中：HCHOHCHO CH3OHCH3OH383.54383.5411.9711.97CH3OHCH3OH H2OH2O1200.181200.1866.6066.60H2OH2O CO2CO2922.57922.5720.9620.96CO2CO2 COCO65.2465.242.332.33COCO CH4CH418.6818.681.161.16CH4CH4 O2O237.2737.271.161.16O2O2 H2H2222.38222.38110.64110.64H2H2 N2N212134.7212134.72433.23433.23N2N2 2.2.塔塔顶顶加加水水3501.563501.56194.32194.322.2.二二吸吸收收塔塔液液相相采采出出 H2OH2O3501.563501.56194.32194.32其其中中：HCHOHCHO CH3OHCH3OH H2OH2O 合合计计19318.1619318.16870.08870.08合合计计 物料质量，kg物质的量，kmol 甲醇9444.44294.77 水 氧气3773.06117.91 氮气12134.72433.23 合计 物料质量，kg物质的量，kmol 水186.1610.33 氧气3773.06117.91 氮气12134.72433.23 合计16093.95561.47 其其他他参参数数 0.400.40 60.00%60.00% 0.4250.425 90.00%90.00% 15.00%15.00% 物物料料名名称称 2.2.空空气气 质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol）其其中中：O2O2 26269.2026269.20881.85881.85N2N2 10059.7810059.78313.98313.98H2OH2O 301.63301.6316.7416.74合合计计 3773.063773.06117.91117.91 12134.7212134.72433.23433.23 26269.2026269.20881.85881.85 质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol） 32674.0932674.091237.281237.28 10059.7810059.78313.98313.98 6706.526706.52372.17372.17 表表八八 设设计计参参数数 表表十十 蒸蒸发发器器物物料料衡衡算算 出出料料 表表十十一一 加加热热器器物物料料衡衡算算表表 出出料料 3773.063773.06117.91117.91 12134.7212134.72433.23433.23 32674.0932674.091237.281237.28 质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol） 32675.9932675.991444.671444.67 8328.988328.98277.36277.36 383.54383.5411.9711.97 8.898.890.190.19 10553.7210553.72585.67585.67 922.57922.5720.9620.96 65.2465.242.332.33 18.6818.681.161.16 37.2737.271.161.16 222.38222.38110.64110.64 12134.7212134.72433.23433.23 32675.9932675.991444.671444.67 质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol） 22320.2422320.241045.041045.04 8320.248320.24277.06277.06 355.56355.5611.1011.10 8.898.890.190.19 13635.5613635.56756.69756.69 15816.6115816.61675.77675.77 832.02832.0227.7127.71 383.54383.5411.9711.97 1200.181200.1866.6066.60 922.57922.5720.9620.96 65.2465.242.332.33 18.6818.681.161.16 37.2737.271.161.16 222.38222.38110.64110.64 12134.7212134.72433.23433.23 38136.8538136.851720.811720.81 质质量量（kgkg）物物质质的的量量（kmolkmol） 13647.4513647.45582.30582.30 8.748.740.290.29 27.9927.990.870.87 209.86209.8611.6511.65 922.57922.5720.9620.96 65.2465.242.332.33 表表十十二二 反反应应器器物物料料衡衡算算表表 出出料料 表表十十三三 第第一一吸吸收收塔塔物物料料衡衡算算表表 出出料料 表表十十四四 第第二二吸吸收收塔塔物物料料衡衡算算表表 出出料料 18.6818.681.161.16 37.2737.271.161.16 222.38222.38110.64110.64 12134.7212134.72433.23433.23 5880.585880.58299.43299.43 823.28823.2827.4227.42 355.56355.5611.1011.10 4701.744701.74260.92260.92 19528.0219528.02881.73881.73 质质量量（kgkg） 物物质质的的量量（kmolkmol） 0.000.000.000.00 0.000.000.000.00 0.000.000.000.00 0.000.000.000.00 #REF!#REF!#REF!#REF! 表一 甲醇参数表 物料名称 每小时产量（ kg/h） 物质的量 (kmol/h) 工业甲醇纯度 （%） 精馏甲醇收率 （%） 精甲醇10370.9110370.91324.09324.0997.00% 工业级甲醇10265.08320.7898.00% 表二 粗甲醇组成比例 物料名称甲醇二甲醚高级醇高级烷烃水粗甲醇 百分比（%）93.58%0.20%0.02%0.40%5.80%100% 产量（ kmol/h) 320.380.470.030.3835.31 体积产量（ m3/h) 7176.5910.620.668.59790.86 质量（kg/h ） 10265.0821.942.1943.88636.2210969.31 表三 甲烷产量表四单位（kmol/h) 物料名称 物质的量（ kmol/h） 质量（kg/h ） 体积（m3/h) 反应（7 ）生成一 氧化碳和 水的量 30.93 甲烷0.7411.9416.67 表五 粗甲醇中溶解气体量表（5MPa，40） 物料名称 每吨粗甲醇中 溶解气溶解情 况（m3/h) 体积(m3/h) 物质的量（ kmol/h） 质量（kg/h） H24.36447.872.144.30 CO0.8158.940.4011.18 CO27.78085.343.81167.67 N20.3654.000.185.01 Ar0.2432.670.124.76 CH41.68018.430.8213.20 表六 粗甲醇中甲醇扩散损失表 物料名称 每立方米溶解 气含有甲醇量 （kg/m3) 体积（ m3/h) 物质的量（ kmol/h) 质量（kg/h） 甲醇0.037144.340.196.21 表七 合成反应中消耗原料情况 消耗项消耗原料气组分量（m3/h） COCO2H2N2Ar 反应（1)6483.7612967.52 反应（3）21.2542.49 反应（4）16.6750.02 反应（5）2.665.32 反应（6）68.74146.08 反应（7）692.83692.83 表八 合成反应中生成物情况表 生成项生成物组分（m3/h) CH4CH3OH(CH3O)2C4H9OHC18H18H2O 反应（1）6483.76 反应（3）10.6210.62 反应（4）16.6716.67 反应（5）0.661.99 反应（6）8.5968.74 反应（7）692.83 表九 其他情况原料气消耗情况表（驰放气气量为2543.97m3/h） 消耗项消耗原料气组分（m3/h) COCO2H2N2ArCH4 粗甲醇中溶解8.9485.3447.874.002.6718.43 扩散的甲醇4.348.69 驰放气气体组 成（%） 9.16%3.11%81.20%3.21%0.82%1.89% 驰放气233.0379.122065.7081.6620.8648.08 驰放气中甲醇15.5231.04