甲醇合成工艺设计
蒸汽流速，取u=20 m/s 则出口管面积S=所以：出口管径d1=即取d1=663 mm ⑵.回流液进口管
已知回流液温度为40℃，甲醇液体流量为63960.896 kg/h 查表知:?40℃=772.21 kg/m
3
24786.79=0.3443 m2
20?36004S?=0.6622 m
所以：其体积流量V=取液体流速u=1.5 m/s 则回流液入口管径d2=即取d2=140 mm ⑶.塔底出料管
63960.896=82.83 m3/h
772.214S?=
4?82.83=0.1398m=139.8 mm
3.14?1.5?3600因塔底含醇1%，可近似为水，查表知0.13 MPa，105 ℃下水的密度为954.7 kg/m3，而塔底出料流量为27751.34kg/h，仍取流速为1.5 m/s。
则出口管径：d3=
27751.34?4=0.0828 m
954.7?1.5?3.14?3600取出口管径d3=90 mm。 ⑷.进料管
进料状态为124 ℃，0.67 MPa，甲醇9259.914 kg/h，水6730.31 kg/h，查得此状态下水的密度为939.85 kg/m3，而醇的比重0.690，即甲醇的密度为：
?＝939.85?0.69＝1.105 m3/h 所以：进料体积流量为：V=
9259.346730.31=20.594 m3/h ?689.355939.85进料管流速取为u=1.5 m/s，则进料管径： d4=即取d4=70 mm
46
20.594?4=0.0697 m
1.5?3600?3.142内蒙古科技大学毕业设计（论文）
⑸.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 kg/h，温度为105 ℃。 则体积流量为：V=
nRT1211.59?8.314?(273?105)= MP18?101.325 =41040.14 m3/h 蒸汽流速取u=10 m/s，则入口管积S=所以：入口管径d5=即取d5=853 mm
4S41040.14=0.57 m2
20?3600?=0.8521 m
2.3.8 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②
蒸汽沸水图3-1 Luigi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
47
甲醇合成工艺设计
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
3.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
合成甲醇主设备图（图③）
48
内蒙古科技大学毕业设计（论文）
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 《甲醇生产工艺与操作》 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》（Ⅳ，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
49
甲醇合成工艺设计
结 束 语
大学三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，是我们通过大学三年的学习，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与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，经验不足且水平有限，在本次设计中，缺点、错误在所难免，敬请各位老师指正。
我相信通过本次设计，这将是我以后在工作中的重要经验，在本次设计过程中，得到了各位指导教师及多位同学的热心帮助，在此表示谢意。同时还要感谢院、系各老师三年来的孜孜教导。
50