年产30万吨合成甲醇分厂设计
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年产
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第一章 概述 .......................................................................................................................................... 4 1.1 项目概述 ...................................................................................................................................... 4 1.1.1项目名称 ............................................................................................................................... 4 1.1.2项目简介 ............................................................................................................................... 4 1.2 设计依据及原则 .......................................................................................................................... 4 1.2.1 设计依据 .............................................................................................................................. 4 1.2.2 设计原则 .............................................................................................................................. 4 1.3 工艺特点 ...................................................................................................................................... 5 1.4 产品方案 ...................................................................................................................................... 5 1.5 主要物料规格及消耗 .................................................................................................................. 6 1.6 排污要求 ...................................................................................................................................... 6 1.7公用工程 ....................................................................................................................................... 6 1.8 厂址概况 ...................................................................................................................................... 6 1.9 产品文献综述 .............................................................................................................................. 6 1.9.1产品甲醇简介 ....................................................................................................................... 7 1.10项目建设的目的及意义 ............................................................................................................. 8 第二章 工艺方案的确定及流程模拟 .................................................................................................. 9 2.1 概述............................................................................................................................................. 9 2.2 甲醇合成的反应及动力学分析 ................................................................................................. 9 2.2.1 甲醇合成的反应 .................................................................................................................. 9 2.2.2 反应动力学分析 ................................................................................................................ 10 2.3 合成工艺 ................................................................................................................................... 11 2.3.1 甲醇生产工艺 .................................................................................................................... 11 2.3.2 工艺流程的确定 ................................................................................................................ 14 2.3.3 合成工序工艺操作条件的确定 ........................................................................................ 16 2.3.4 催化剂 ................................................................................................................................ 17 2.4 工艺流程模拟 ........................................................................................................................... 18 2.4.1.............................................................................................................................................. 18 2.4.2 合成 .................................................................................................................................... 19 2.4.3 分离工段 ............................................................................................................................ 20 第三章 物料衡算和热量衡算 ............................................................................................................ 21 3.1 概述 ............................................................................................................................................ 21 3.2物料衡算的意义 ......................................................................................................................... 21 3.3物料衡算遵循的原则 ................................................................................................................. 21 3.4物料衡算结果 ............................................................................................................................. 22 3.4.1 全段工艺的物料衡算 ........................................................................................................ 22 3.5 热量衡算 .................................................................................................................................... 33 3.5.1热量衡算原则 ..................................................................................................................... 33 3.5.2热量衡算 ............................................................................................................................. 34 第四章 设备设计及选型 .................................................................................................................... 40 4.1概述 ............................................................................................................................................. 40
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4.2 甲醇合成反应器的选择 ........................................................................................................... 40 4.2.1 列管式反应器内部结构及空速的计算 ............................................................................ 40 4.2.2 反应器内径、壁厚、外径的计算 .................................................................................... 41 4.2.3 反应器塔高的计算 ............................................................................................................ 41 4.3 压缩机的选择 ............................................................................................................................ 41 4.3.1 选型原则 ............................................................................................................................ 41 4.3.2 选型介绍 ............................................................................................................................ 41 4.4 闪蒸罐设计 ............................................................................................................................... 42 4.5 精馏塔的选择 ............................................................................................................................ 42 4.5.1 精馏段塔径的计算 ............................................................................................................ 42 4.5.2 提馏段塔径的计算 ............................................................................................................ 44 4.5.3 塔高的确定： .................................................................................................................... 45 4.6 泵的选择 ................................................................................................................................... 45 4.7 换热器的选择 ............................................................................................................................ 46 4.8 回流罐，储罐的选择 ................................................................................................................ 47 4.9 设备选型一览表 ........................................................................................................................ 48 第五章 总图及车间布置 .................................................................................................................... 51 5.1 总图设计 .................................................................................................................................... 51 5.1．1布置原则 ........................................................................................................................... 51 5.1．2参照要求及标准 ............................................................................................................... 51 5.1.3 布局情况介绍 .................................................................................................................... 51 5.1.4反应车间 ............................................................................................................................. 55 5.1.5辅助车间和公用工程 ......................................................................................................... 55 5.1.6 发展用地及绿化 ................................................................................................................ 56 5.1.7 其它布局说明 .................................................................................................................... 56 5.2 车间布置 .................................................................................................................................... 57 5.2.1车间布置依据 ..................................................................................................................... 57 5.2.2车间布置原则 ..................................................................................................................... 57 5.2.3 车间整体布置 .................................................................................................................... 57 5.2.4合成工段车间布置 ............................................................................................................. 58 第六章 自动控制及仪表 .................................................................................................................... 60 6.1 全厂自控水平和主要控制方案 ................................................................................................ 60 6.1.1 概述 .................................................................................................................................... 60 6.1.2 自控水平 ............................................................................................................................ 60 6.1.3 主要控制方案 .................................................................................................................... 60 6.1.4 通讯网络 ............................................................................................................................ 61 6.2 仪表选型的确定 ........................................................................................................................ 61 6.2.1 选型原则 ............................................................................................................................ 61 6.2.2 控制室监控系统 ................................................................................................................ 62 6.3 动力供应 .................................................................................................................................... 62 6.3.1 仪表电源 ............................................................................................................................ 62 6.3.2 仪表气源 ............................................................................................................................ 62 6.4 典型设备控制方案 .................................................................................................................... 62
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6.4.1 精馏塔的控制 .................................................................................................................. 62 6.4.2 离心泵控制方案—直接节流法调节 ................................................................................ 63 6.4.3 压缩机的控制 .................................................................................................................... 64 6.4.4 换热器的控制 .................................................................................................................... 64 6.4.5 储罐的控制 ........................................................................................................................ 64 第七章 环境保护及评价 .................................................................................................................... 66 7.1概述 ............................................................................................................................................. 66 7.1.1环保目的 ............................................................................................................................. 66 7.1.2环境保护遵守依据 ............................................................................................................. 66 7.1.3 控制及保护目标 ................................................................................................................ 66 7.2废气中主要污染物的特征和危害 ............................................................................................. 67 7.2.1对人体的健康危害 ............................................................................................................. 67 7.2.2对植物的危害 ..................................................................................................................... 67 7.3环境保护治理措施 ..................................................................................................................... 68 7.3.1废气 ..................................................................................................................................... 68 7.3.2废水 ..................................................................................................................................... 68 7.3.3废渣 ..................................................................................................................................... 69 7.4总结 ............................................................................................................................................. 69
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第一章 概述
1.1 项目概述 1.1.1项目名称
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1.1.2项目简介
本项目以总厂造气分厂的净化合成气作为原料，充分合理利用原料气组分的现有资源及成熟的生产工艺，设计一座合成甲醇的分厂，对分厂的科学发展进行规划，扩大经济效益的同时，减少烃原料化工对石油资源的过度依赖，对优化资源利用有重要意义。
1.2 设计依据及原则 1.2.1 设计依据
（1）课程设计项目设计任务书 （2）“十二五”国家政策。
（3）根据甲醇合成的相关资料，包括发展规划、自然条件、交通条件、政府政策等。
（4）《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国劳动安全法》等相关的国家法律、法规。
1.2.2 设计原则
(1) 项目建设遵守国家的各项政策、法规和法令，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划，贯彻有关部门的颁发标准和规范合理安排建设周
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