开_题_报_告_年产30万吨煤制甲醇生产工艺设计

1、开 题 报 告学号姓 名毛敏指导教师晁静 李珊珊学院/系别文理学院化学工程系专业/班级应用化学12102班毕业设计（论文）题目年产30万吨煤制甲醇生产工艺设计题目类型工程设计 技术开发 软件工程 理论研究和方法应用 管理模式设计 其他选题目的及意义甲醇系结构最为简单的饱和一元醇，化学式CH3OH，又称“木醇”或“木精”。甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体，有毒，误引5-10ml能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇用于制造甲醛和农药等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。甲醇很多用途，是生产塑料、合成橡胶、合成纤维、农药和医药的原料，甲醇主要用于生产甲醛和苯二甲酸二甲酯；以甲醇为原料合成醋酐也已

2、经工业化；用甲醇为原料可以合成人造蛋白，是很好的禽畜饲料。为了缓解石油资源不足，研究和开发利用煤和天然气资源发展合成甲醇工业。甲醇可作代用燃料或进一步合成汽油、二甲醚、聚甲醚；也可从甲醇出发合成乙烯和丙烯，代替石油生产乙烯和丙烯的原料路线。由于甲醇用途广泛，属于大吨位产品最大的单系列合成甲醇装置年产量可达百万吨，2010年中国的甲醇生产能力已经达到3756.5104t，而产量只有1574104t，通过合理规划甲醇下游产品路线，今后任较有较大发展，我国资源现状是：福煤贫油。如何充分利用资源优势，取得最大效益，是国家能源部门一直努力的问题。为了改变现状，考虑新的技术支持和出路。利用煤质甲醇提高甲醇

3、的生产，应对紧急发展对甲醇的需求，甲醇的生产研究也是迫在眉睫，为此开展了本设计，年产30万吨煤制甲醇生产工艺设计，不仅要在甲醇的生产量上得到突破，还要考虑到环境问题，尽量达到减少污染气体排放，有利于环境可持续发展。设 计（研 究）现 状 和 发 展 趋 势甲醇行业近年发展迅速，全球生产能力维持逐年递增走势；中国甲醇工业在良好的宏观经济及下游需求增长下也维持稳定快速的增长局面。2005年之前年增长不足二成，2006、2007年增速较快，两年年均增速50%，产能也达到了两千万吨以上；近几年虽然产能增速有所放缓，然2010年产增长率拉高至38%，2011年产能有突破4500吨的可能，供给压力进一步加

4、大。甲醇作为最有希望代替汽油的并且将成为21世纪有竞争力的可选清洁燃料，具有巨大的发展前景。专家认为，首先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战略储备。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，从普通百姓的角度讲，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

5、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。因为甲醇在我国已经有一定规模的产能，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已经非常成熟了。甲醇汽油如果作为车用燃料比其他替代能源都有优势，因为甲醇汽油是一种液体燃料，好多特性和汽油雷同，但比汽油更安全、更环保、更节能。另外，甲醇汽油可直接利用现状所有中石油和中石化的输配系统进行快速推广，推广渠道会相对快捷一些，推广成本也非常小。甲醇精馏工艺对整个甲醇生产流程的生产能力、产品质量、能源消耗与原料消耗、环境保护都有重大影响。选择适合企业生产的

6、甲醇精馏工艺不仅可以节能降耗,更能为企业带来良好的经济效益。甲醇精馏系统工艺基本分为：带有高锰酸钾反应的精馏流程、单塔精馏系统、双塔精馏系统、三塔精馏系统、四塔精馏系统。国内现在基本都是双塔精馏系统和三塔精馏系统，但它们都有着不足之处，与双塔流程相比，三塔流程利用蒸汽潜热的多重效用充分达到节能的目的，但对于甲醇产品浓度要求很高时，其总投资增加。对甲醇精馏工艺作系统的研究对于甲醇精馏系统的合理设计、通过设备改造和调整工艺来降低甲醇精馏的能耗、提高甲醇产品质量和收率有突出的现实意义。课题研究的主要内容一：综述（1） 甲醇的性质、用途，国内外生产甲醇的方法；（2） 甲醇生产流程及工艺简介；（3）生产

7、甲醇的环保、节能要求；二：工艺论证，确定合成甲醇的工艺路线；三：工艺流程（1） GDP气化工艺流程；（2）净化装置工艺流程；（3）甲醇合成工艺流程；（4）甲醇精馏工艺流程；（5）氨吸收制冷流程；四：工艺计算（1） 物料衡算；（2）能量衡算；五：主要设备的工艺计算及选型（1） 甲醇合成塔的设计；（2）水冷气的工艺设计；（2） 循环压缩机的选型；课题的工作方案在设计计算之前，首先应查阅相关之资料搜索有关甲醇的文献资料，大致了解其发展现状及趋势。了解甲醇的性质及其用途，获得煤制甲醇生产工艺的相关资料，并确定工艺流程以及确定整体论文的大概规划和方向，完成开题报告和任务书，然后进行以下工作；一、综述甲醇

8、的物理化学性质以及工业发展概况，甲醇的用途、结构，煤制甲醇生产工艺流程的确定。二、工艺论证确定煤制甲醇的工艺流程，包括GDP气化工艺流程、净化装置工艺流程、甲醇合成工艺流程、甲醇精馏工艺流程、氨吸收制冷流程。三、进行化工计算物料衡算及能量衡算。四、主要设备设计及选型编制进行工序设备的设计或选型，编制设备一览表。要掌握流程中精馏塔、合成塔等设备的基本特点和一些重要参数，及它们使用的场所和工艺条件。 五、绘制带控制点的工艺流程图课 题 研 究 有 无 困 难准 备 如 何 解 决在整个设计的完成过程中肯定会存在一系列的问题，主要有：1、工艺及设备计算有点复杂。2、对相关工艺了解太少，对实际设备了解

9、不是那么清楚。但要完成设计，我们必须想方设法地去解决，我会从以下几个方面着手解决即将出现的问题：1、当出现问题的时候我会先靠自己去思考，查相关书籍，尽自己最大的努力去解决。2、到图书馆或上网查阅，还可以通过从事相关工作的同学那里得到信息，以及找自己同组人员探讨或者找在外校的同学帮忙搜集资料。3、当这些方法都无法解决时，我会去找导师，让老师帮忙找些与设计相关的资料，不懂得问题多问，争取解决。主要参考文献1.沈佩芝，雷玉萍甲醇市场状况及科技开发进展J化工进展，2003.2.程立泉，沈佩芝甲醇热点下游产品的开发应用J化工进展，2004.3.刘生鹏，何寿林甲醇精馏的模拟与分析J湖北化工，1999.4.

10、余金华，张戈，甲醇合成工艺及其合成催化剂的发展趋势J.化工催化剂及甲醇技术，2001.5.李大尚.GSP技术是煤制合成气(或H2)工艺的最佳选择J.煤化工,2005.6.林民鸿，张全文，胡新田.NHD法脱硫脱碳净化技术.化学工业与工程技术，1995.7.李琼玖，唐嗣荣，等.近代甲醇合成工艺与合成塔技术(下)J.化肥设计，2004.8.郭树才，胡浩权.煤化工工艺学.化学工业出版社,2012.9.宋维端，房鼎业.甲醇工学.第1版.化学工业出版社，1991.10.梁红涛主编.最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册.银声音像出版社，2004.计划进度第一阶段（2015年11月2日2015年11月20日）：填写毕业设计任务书。第二阶段（2015年11月21日2015年11月30日）：资料