《1万吨甲醇生产工艺项目投资立项计划书》修改意见稿
1、“.....阻力小,气体处理量大,合成转化率高,催化剂生产强度大结构紧凑,尽可能多填装催化剂,提高高压空间利用率高压容器及内件间无渗漏催化剂装御方便制造安装及维修容易。甲醇合成塔主要由外筒内件和电加热器三部分组成。内件事由催化剂筐和换热器两部分组成。根据内件的催化剂筐和换热器的结构形式不同,甲醇内件份为若干类型。目前,国内外的大型甲醇合成塔塔型较多,归纳起来可分为五种冷激式合成塔这是最早的低压甲醇合成塔,是用进塔冷气冷激来带走反应热。该塔结构简单,也适于大型化。但碳的转化率低,出塔的甲醇浓度低,循环量大,能耗高,又不能副产蒸汽,现已经基本被淘汰。冷管式合成塔这种合成塔源于氨合成塔,在催化剂内设置足够换热面积的冷气管,用进塔冷管来移走反应热。冷管的结构有逆流式并流式和型管式。由于逆流式与合成反应的放热不相适应,即床层出口处温差最大,但这时反应放热最小,而在床层上部反应最快放热最多,但温差却又最小,为克服这种不足......”。
2、“.....如年公司提出的逆流式冷管型及年提出的并流冷管型合成塔和国内林达公司的形冷管型。这种塔型碳转化率较高但仅能在出塔气中副产的低压蒸汽。日前大型装置很少使用。水管式合成塔将床层内的传热管由管内走冷气改为走沸腾水。这样可较大地提高传热系数,更好地移走反应热,缩小传热面积,多装催化剂,同时可副产的中压蒸汽,是大型化较理想的塔型。固定管板列管合成塔这种合成塔就是台列管换热器,催化剂在管内,管间壳程是沸腾水,将反应热用于副产的中压蒸汽。代表塔型有公司的合成塔和三菱公司套管超级合成塔,该塔是在列管内再增加小管,小管内走进塔的冷气。进步强化传热,即反应热通过列管传给壳程沸腾水,而同时又通过列管中心的冷气管传给进塔的冷气。这样就大大提高转化率,降低循环量和能耗,然而使合成塔的结构更复杂。固定管板列管合成塔虽然可用于大型化,但受管长设备直径管板制造所限。在日产超过时,往往需要并联两个。这种塔型是造价最高的种......”。
3、“.....随着合成压力增高,塔径加大,管板的厚度也增加。管板处的催化剂属于绝热段管板下面还有段逆传热段,也就是进塔气,管外的沸腾水却是,不是将反应热移走而是水给反应气加热。这种合成塔由于列管需用特种不锈钢,因而是造价非常高的种。多床内换热式合成塔这种合成塔由大型氨合成塔发展而来。日前各工程公司的氨合成塔均采用二床四床内换热式合成塔。针对甲醇合成的特点采用四床或五床内换热式合成塔。各床层是绝热反应,在各床出口将热量移走。这种塔型结构简单,造价低,不需特种合金钢,转化率高,适合于大型或超大型装置,但反应热不能全部直接副产中压蒸汽。典型塔型有的四床卧式内换热合成塔和中国成达公司的四床内换热式合成塔。合成塔的选用原则般为反应能在接近最佳温度曲线条件下进行,床层阻力小,需要消耗的动力低,合成反应的反应热利用率高,操作控制方便,技术易得,装置投资要底等。综上所述和借鉴大型甲醇合成企业的经验,大型装置不宜选用激冷式和冷管式......”。
4、“.....这种塔内甲醇合成反应接近最佳温度操作线,反应热利用率高,虽然设备复杂投资高,但是由于这种塔在国内外使用较多,具有丰富的管理和维修经验,技术也较容易得到外加考虑到设计的是年产万吨的甲醇合成塔日产量为吨左右,塔的塔径和管板的厚度不会很大,费用也不会很高,所以本设计采用了固定管板列管合成塔。经过长时间的研究开发和工业实践,广泛使用的合成甲醇催化剂主要有两大系列种是以氧化铜为主体的铜基催化剂,种是以氧化锌为主体的锌基催化剂。锌基催化剂机械强度好耐热性好,对毒物敏感性小,操作的适宜温度为,压力为寿命为年铜基催化剂具有良好的低温活性,较高的选择性,通常用于低中压流程。耐热性较差,对硫氯及其化合物敏感,易中毒。操作的适宜温度为,压力为般寿命为年。通过操作条件的对比分析,可知使用铜基催化剂可大幅度节省投资费用和操作费用,降低成本。随着脱硫技术的发展,使用铜基催化剂己成为甲醇合成工业的主要方向,锌基催化剂已于年代中期淘汰......”。
5、“.....循环气中含甲醇,根据表,设甲醇塔出塔气量为醇出塔醇出塔醇醇循环醇循环醇循环醇出塔醇弛放扩醇出塔醇出塔所以醇出塔循环气所以可得甲醇生产循环气量及组成如表所示表甲醇生产循环气量及组成甲醇生产组分合计流量组成甲醇合成塔物料流量的计算根据入甲醇塔循环气新鲜气,由表和表得甲醇合成塔入塔气量,醇出塔醇入塔醇消耗醇副产物,由此可得合成塔物料流量表如表表甲醇生产合成塔物料流量及组成甲醇生产输入输出组分组成,组分组成,总计总计醇分离器出口气体和液体产品流量及组成如表表甲醇分离器出口气体和液体产品的流量和组成甲醇生产气体产品液体产品组分组成,组分组成,总计总计四川理工学院毕业设计论文第二章物料衡算甲醇弛放气的流量及组成因为弛放气醇后气循环气,所以由表和表可得弛放气的组成如表......”。
6、“.....表贮槽弛放气的流量和组成组分合计流量,组成,由以上计算结果可得合成工段物料衡算表如表总量组分物料名称物料号循环气表年产万吨精甲醇低压甲醇合成工艺物料衡算表入塔气出塔气出分离器气相出分离器液相第三章热量衡算合成塔工艺条件入合成塔气体为,出塔气为,热损失以计,冷却用为的沸腾水。查书得下水的汽化潜热为,即,密度,水蒸汽密度为,温度。全塔入热计算查手册,根据表甲醇合成塔入塔气各组分量,算得甲醇合成塔入塔热量如表表,下入塔气除比热容和热量基准组分比热容入塔量,入塔量,入塔热量组分合计比热容入塔量,入塔量,入塔热量查得时甲醇的焓值为,流量为。所以入塔气的总能量为入塔塔出口总热量计算查手册,根据表甲醇合成塔入塔气各组分量,算得甲醇合成塔入塔热量如表表,出塔气除甲醇外的比热容和热量基准组分比热容出塔量,出塔量,出塔热量组分合计比热容出塔量,出塔量......”。
7、“.....流量所以出塔塔内反应热计算在甲醇合成塔内,按反应式④,生成甲醇二甲醚异丁醇甲烷,二氧化碳还原成氧化碳和水,产生的热量如表。表甲醇合成塔内反应热基准组分合计生成热,生成量,反应热量,全塔热损失损失热量热损失入反应热时产蒸汽量壳程热水带走的热量传为四川理工学院毕业设计论文第四章主要设备的计算和选型传入反应出损又传热水热水所以可得热水传热水则时产蒸汽由以上计算可得出甲醇合成塔的热量衡算表于表。表合成塔热量平衡表基准序号输入热量序号输出热量入塔气带入热出塔起带出热甲醇生成热生成氧化碳吸热二甲醚生成热热损失甲烷生成热产蒸汽用热异丁醇生成热总计总计冷凝热量计算热交换器热量平衡计算查得时水的焓值为,出塔气中水的流量为,即,其他组分热容和热量见表表出热交换器液体的比热容和热量基准组分比热容出塔量,出塔热量组分合计比热容出塔量,出塔热量所以出交换热而入交换热出塔热损失以计,所以损入交换所以......”。
8、“.....查得水的焓值为,流量其它组分热容和热量见表表入热交换器的冷流体的热容和热量基准组分合计比热流量,流量,热量则入热交换器冷流体总热量入交换冷出热交换器冷流体为入塔气,所以出交换冷入所以传出交换冷入交换冷传交换传传合乎要求,即进入热交换器的冷流体的温度为。锅炉水预热器热量衡算查得时水的焓值为,流量,其它组分热容和热量见表四川理工学院毕业设计论文第四章主要设备的计算和选型表出锅炉水预热器液体的比热容和热量基准组分比热容流量,热量组分合计比热容流量,热量出预热入预热出交换热,损入预热传入预热出预热损进锅炉水预热器冷水温度为,出锅炉水预热器水温度为。则锅炉水预热器需冷水量为水冷却器热量衡算查得时水的焓值为,流量为,其它组分热容见表表出水冷却器液体的比热容和热量基准组分比热容出塔量,出塔热量组分合计比热容出塔量,出塔热量出冷入冷出预热损入冷传冷入冷出冷损进水冷却器冷水温度为,出水冷却器水温度为......”。
9、“.....选择合适的设备对于提高生产率,降低原料能量的消耗有着重要的作用。本设计采用的是低压法制甲醇,合成塔设备及其相关设备有定的要求才能满足生产,设备的计算和选型必须很准确。合成系统的设备计算和选型合成塔主要用于粗甲醇的合成和换热,根据设计要求本设计选择管壳式合成塔,本章将对合成塔的计算和选型及其他设备的选型甲醇合成塔主要尺寸的计算传热面积的确定传热温差为,传热量为,合成塔内的总传热系数取为。由公式得催化剂用量的确定入塔气空速,入塔气量,所以,催化剂体积为。传热管数的确定传热管选用,长度的钢管,材质为钢。由公式得其中因要安排拉杆需要减少根,实际管数为根。合成塔壳体直径的确定合成塔内管子分布采用正三角形排列,管间距,壳体直径式中表示最外层六边形对角线管子数表示最外层管子中心到壳体内壁的距离第章总论概述甲醇是基本有机工业的原料,又是化工产品......”。