年产20万吨甲醇合成工艺设计

年产20年产20万吨甲醇合成工艺设计二25510mm<5>.接管设计⑴.塔顶甲醇蒸汽出口管由前面计算可知：塔顶甲醇蒸汽流量为6583.6571卜8/%温度75℃,则体工口法目不口mRT27777.78x8.314x(273+75)积流量为：V== -=24786.79m3/hMP 32x101.325蒸汽流速，取u=20m/s贝U出口管面积S=24786.79=0.3443m220x3600 4s所以：出口官径d1=,1——=0.6622m、兀即取d1=663mm⑵.回流液进口管所以:其体积流量V=63960.896772.21=82.83m3/h已知回流液温度为40℃,甲醇液体流量为63960.896kg/h查表知：Y40所以:其体积流量V=63960.896772.21=82.83m3/h取液体流速u=1.5m/s则回流液入口管径=0.1398m=139.8mm,甄—4x82.83―则回流液入口管径=0.1398m=139.8mmdc=—= \兀\,3.14x1.5x3600即取d2=140mm⑶.塔底出料管因塔底含醇1%,可近似为水，查表知0.13MPa,105℃下水的密度为954.7kg/m3,而塔底出料流量为27751.34kg/h,仍取流速为1.5m/s。则出口管径:d3=则出口管径:d3=: 27751.34x4V954.7x1.5x3.14x3600=0.0828m取出口管径d3=90mm。⑷.进料管进料状态为124℃,0.67MPa,甲醇9259.914kg/h,水6730.31kg/h,查得此状态下水的密度为939.85kg/m3,而醇的比重0.690,即甲醇的密度为：p=939.85x0.69=1.105m3/h

所以：进料体积流量为：V=925934+6730.31=20.594m3/h689.355939.85进料管流速取为u=1.5m/s，则进料管径：d4=.1—20.594x4d4=)1.5x3600x3.142即取d4=70mm⑸.再沸器蒸汽入口管由前面计算可知：再沸器蒸汽流量为23817.5卜8他温度为105℃。nRT1211.59x8.314x(273+105)18x101.325MP则体积流量为：V= = 18x101.325MP二41040.14m3/h蒸汽流速取u=10m/s，则入口管积S=41040.14=0.57m220x3600一一一...而所以：入口管径d5飞三=0.8521m即取d5=853mm2.3.8辅助设备甲醇合成反应器是甲醇合成生产的核心设备，由于合成反应为可逆放热反应，故要求反应器设计能迅速移走反应热。目前世界上使用最多的是i.c.i公司的多段冷激炉和Lurgi公司的副产蒸汽管壳型合成塔。本设计选用Lurgi管壳型反应器。图②IIz| 蒸汽—沸水图3-1Luigi管壳式反应器示意图该反应器外型像一个列管式换热器，催化剂填装于管内，管外为4MPa的沸水。反应气流经反应管，放出的热量通过管壁传给沸腾水，使其汽化，转变为同温度蒸汽。其特点为①床层温度平稳②能准确，灵敏的控制反应温度③以较高位能回收反应热④出口甲醇含量较高⑤设备紧凑，开工方便⑥可避免石蜡等副产物生成⑦避免羰基化合物生成⑧压降小，所需外部能量少.主设备图及工艺流程图主设备塔（精馏塔）见图③工艺流程图见图④参考文献[1]赵国方编著《化工工艺设计概论》原子能出版社，1990[2]天津大学物理化学教研室《物理化学》（上、下）高等教育出版社，1991[3]刁玉玮等编《化工设备机械基础》大连理工大学出版社，1992[4]杨福升等编《甲醇生产工艺和操作》石油化学工业出版社，1974[5]天津大学化工原理教研室《化工原理》（上、下）天津科学技术出版社，1994[6]天津大学等合编《基本有机化工分离工程》化学工业出版社，1995[7]房鼎业等编《甲醇生产技术及进展》华东化工学院出版社，1990[8]冯元琦主编《联醇生产》第二版，化学工业出版社，1994[9]上海化学工业设计院石油化工设备设计建设组《化工设备图集》（W，塔类），上海科技出版社，1974[10]宋维端等编《甲醇工学》化学工业出版社，1991[11]国家医药管理局上海医药设计院编《化工工艺设计手册》第二版（上、下）化学工业出版社，1996结束语大学两年的日子马上就要过去了，我们迎来了大学中最后的一堂课—-毕业设计，这也是在大学中最关键的一堂课，是我们通过大学四年的学习，总结所学课程的一次机会，也是对我们把理论知识用于实际生产的一次综合检测。通过毕业设计训练使自己进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化；在毕业设计中培养了自己独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能力，特别是获取新知识的能力；加强了对计算、绘图、实验方法、数据处理、编辑设计文件、使用规范化手册等最基本的工作实践能力的培养；训练了树立具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观和他人合作的工作作风。但是由于时间短、工艺复杂，加上首次进行这样的大型设计，经验不足且