量kmol/h 8.88 12318.08 1896.64 493.24 424.14 108.54 257.66
表13 出塔气组成
气体 H2 CO CO2 N2 CH3OH CH4 Ar H2O
组成 76.29% 8.61% 2.93% 3.02% 5.84% 1.79% 0.77% 0.62%
气m3/h 240196.42 27105.04 9234.22 9500.82 18400.42 5634.74 2431.20 1941.52
量kmol/h 10723.06 1210.04 412.24 424.14 821.44 251.52 108.54 86.68
计算过程:入塔气CO=循环气中CO+新鲜气中CO
即15925.38+26559.18=42484.56m3/h 同理可得其他气体气量;
出塔气中CO=入塔气中CO－反应消耗的CO+反应中生成的CO
即42484.56－16585.86－114.00－42.38－87.74－140.20－11.04－5711.20
×0.61%+1636.54=27105.04m3/h
同理可得其它气体量
（8） 甲醇分离器出口气体组成的确定
分离器出口气体组分=循环气气体组分+弛放气气体组分 则分离器出口气体中同理可算的其他气体的气量。
表14 分离器出口气体组成
气体 CH3OH H 2 CO CO2 N2 Ar CH4
CO气量=循环气中CO+弛放气中
CO=26559.18+523.14=27082.32m3/h即1209.04kmol/h；
31
组成 0.61% 81.82% 9.16% 3.11% 3.21% 0.82% 1.89% 气m3/h 1803.64 240074.68 27082.50 9195.20 9490.44 2424.58 5587.90 量 kmol/h 80.52 10717.62 1209.04 410.50 423.68 108.24 249.46
5. 甲醇生产所需主要设备一览表
表25
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
流程号
名称
规格或型号 ￠2900mm ￠4000mm BCL456+2BCL407 ￠4300mm ￠1000mm ￠2000mm F=3600 m2 ￠3200×24000 ￠4000×28000 ￠3200×28000 V=20000 m3
数量 1 1 2 1 2 2 1 1 1 1 2
材料 13CrMo44 13CrMo44
13MNiMoNbR 20R
13MNiMoNbR 13CrMo44 13MNiMoNbR 13CrMo44
备注 1台备用
R1001 气化炉 R2002 变换炉 C7001 压缩机 R7001 合成塔 E7002
水冷器
V7002 甲醇分离器 E7001 T8001 T8002 T8003
入塔气预热器 预精馏塔 加压精馏塔 常压精馏塔
V9101 精甲醇贮罐
6 三废处理
6.1 甲醇生产对环境的污染
6.1.1 废气
（1）甲醇膨胀槽出来的膨胀气，其中含有较多的一氧化碳和有机毒物。 （2）精馏时预塔顶排放出的不凝气体。 （3）锅炉排放烟气，烟气中含粉。
（4）备煤系统中的煤的输送、破碎、筛分、干燥等过程中产生的粉尘。
32
6.1.2 废水
（1）甲醇分离器排放的油水，各输送泵填料的漏液。 （2）甲醇生产中对水源污染最严重的是精馏塔底排放的残液。 （3）气化工段气液分离出来的含煤水。 6.1.3 废渣
废渣主要来自气化炉炉底排渣及锅炉排渣，气化炉二旋排灰
6.2 处理方法
6.2.1 废气处理
甲醇精馏系统各塔排放的不凝性气体送去燃料气系统作燃料；甲醇膨胀槽排放的膨胀气也送去燃料气系统；气提塔（T2001）排放的解析气送去气化系统火炬燃烧；脱硫工段的酸性气体去硫回收系统。 6.2.2 废水处理
以有机物为主要污染物的废水，只要毒性没达到严重抑制作用，一般都可以用生物法处理，特别对于BOD浓度高的有机废水更适宜。本设计选用A/O生物处理法，A/O法处理甲醇废水的优点主要表现在：该法既发挥了厌氧生化能处理高浓度有机污水的优点，又避免了生物接触氧化法抗负荷冲击力弱的缺点，能够较为彻底地消解废水中的主要污染物甲醇，基本上不需要更深程度的处理措施。 6.2.3 废渣处理
气化炉炉渣及锅炉渣，经过高温煅烧，含残炭很少，用于基建回填、铺路是很好的材料。
设计结果评价
经过一段时间以来的资料查询、文献搜索、设计整理，在老师的指导和同学的帮助下，我顺利完成了本次毕业设计。本毕业设计按照指定设计任务书来编写，工艺先进可行，节能环保，具有一定的成本优势。
同时，本毕业设计在应用传统工艺的基础上，进行了一定的改进和创新： 煤气化工艺选用GSP工艺技术，其兼有shell和Texaco的技术优点，代表着未来气流床加压气化技术的发展方向。考虑到我国煤炭品种多，品质较差的实际情况，而GSP工艺技术对煤种适应性广；虽然目前国内GSP应用相对要少，但由于其本身技术的优越性，故具有广阔的应用前景。
合成甲醇催化剂选用上，通过综合比较国内外各种常用催化剂，并本着技术先进投资节省的原则，选用目前相对先进的四川天一科技股份有限公司研制的XNC-98型
33
催化剂。XNC-98催化剂是一种高活性、高选择性，稳定性好的催化剂，与其他催化剂相比，具有优越的综合性能。
气体净化时我采用NHD法脱硫脱碳。相对于传统的低温甲醇洗法， NHD气体净化技术是一种高效节能的脱硫脱碳工艺。具有吸收能力大，流程简单，净化度高，投资少，能耗低等优点。是以煤为原料生产合成甲醇的一种经济合理的清洁生产技术。
在“三废处理”中，根据实际情况，最大限度地回收利用，变废为宝。既符合环保要求，还降低了生产综合成本。
本设计的一系列对传统工艺的改进使得其能量消耗大为减少，生产过程的稳定性和连续性大为提高，符合现代工艺绿色高效生产的要求。
在编写的过程中我对本设计说明书作了多次修改，但限于时间和水平，纰漏在所难免，恳请老师们指正。
参考文献
［1］徐振刚，宫月华，蒋晓林.CSP加压气流床气化技术及其在中国的应用前景[J].洁净煤技术，1998，
（3）:15～18.
［2］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，（3）:1～6.
［3］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年，第3期. ［4］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，2004，42(1):3～8. ［5］陈文凯，吴玉塘，梁国华，于作龙.合成甲醇催化剂的研究进展.石油化工,1997年，第26卷. ［6］唐志斌，王小虎，付超，于新玲.新型低压甲醇合成催化剂XNC-98的工业应用.石化技术与应
用，第5期，第23卷.
［7］汪寿建.天然气的综合利用技术.第1版.化学工业出版社，2003. ［8］宋维端，房鼎业.甲醇工学.第1版.化学工业出版社，1991. ［10］王永全.甲醇精馏技术简述[J].化肥设计，2004，42(5):22～25.
［11］刘志臣，孙贞涛.三塔甲醇精馏技术的应用[J].小氮肥, 2004,（1）: 11～12. ［12］宋维端，房鼎业.甲醇工学.第1版.化学工业出版社，1991.
［13］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. ［14］刁玉玮，王立业编著.化工设备机械基础.第5版.大连理工大学出版社，2003. ［15］唐宏青.GSP工艺技术[J].中氮肥，2005,（2）:14～18.
［16］刘道德等编著.化工厂的设计和改造.第二版.中南大学出版社，2005.
34
［17］冯元琦主编.联醇生产.第2版.化学工业出版社，1994.
［18］胡松涛.甲醇工业污水深度处理及回用的研究.黑龙江大学硕士学位论文，2006.
致 谢
经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我的指导老师王金银老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
35
36