酸、醋酐、甲酸甲酯等重要有机合成中间体,它们是制造各种染料、药品、农药、炸药、香料、喷漆的原料,目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。甲醇也是一种重要的有机溶剂,其溶解性能优于乙醇,可用于调制油漆。作为一种良好的萃取剂,甲醇在分析化学中可用于一些物质的分离。甲醇还是一种很有前景的清洁能源,甲醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分,利用率高、环保的众多优点,替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一;另外燃料级甲醇用于供热和发电,也可达到环保要求。甲醇还可经生物发酵生成甲醇蛋白,富含维生素和蛋白质,具有营养价值高而成本低的优点,用作饲料添加剂,有着广阔的应用前景。
由于我国石油资源短缺,能源安全已经成为不可回避的现实问题,寻求替代能源已成为我国经济发展的关键。甲醇作为石油的补充已成为现实,发展甲醇工业对我国经济发展具有重要的战略意义。
1.7选题的意义
本设计以甲醇生产为主线,对原料,合成气,反应设备,工艺都做了简单的概述,通过本次设计使我对我国的能源和燃料有了更加深刻的理解和认识,从而更加有效的利用资源,同是对大学期间的所学到的专业知识有了很好的复习和提升。另外通过本次独立设计年产20万吨甲醇合成工段工艺设计,从搜集资料,网上查阅,合成方法选择,合成路线的选择,反应器的设计等各个程序,以及office,CAD制图等整个工序,很好提高了自己的综合能力,独立思考问题分析问题,遇到问题如何解决应对,这对以后的工作和学习都是一次宝贵的经验。
2甲醇合成工艺流程
本设计采用lurgi低压合成甲醇工艺,是典型的两塔流程,流程见图1.1:
图1.1低压合成甲醇流程
2.1工艺流程简介
通过上文的论述和比较结合宁夏地区的原料情况本设计以煤为原料,采用lurgi低压合成甲醇,合成甲醇的原料是煤炭,经过造气过程制得合成气。合成气经压缩至5.0MPa或10MPa压力,与循环气混合进入反应器,使用Cu-Zn-Mn或Cu-Zn-Mn-V氧化物催化剂,经反应器出来后的合成产物加热出来的产物经气液分离器后一部分为反应的合成气循环到进口处继续合成,经过换热器换热后进入水冷凝器,使产物甲醇冷凝,然后将粗甲醇液体产物进入轻馏分塔,塔顶脱出轻馏分气体,塔底粗甲醇送去精制。在分离器分出的气体中还含有大量未反应的CO和其他气体,为保持系统惰性气体在一定得范围内,部分气体排出系统可作燃料,其余气体与新合成的气体混合。用循环压缩机增压后再进入合成反应器。塔底产物到甲醇塔精馏,塔顶,得到产品纯甲醇,塔底为废水。一般轻馏分塔为40~50塔板,甲醇塔板数为60~70块。
参考文献
[1]房鼎业, 姚佩芳, 朱炳晨. 甲醇生产技术及进展. 第1版. 华东化工学院出版社, 1990. [2]王静康主编. 化工设计. 第一版. 化学工业出版社,1995.
[3]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.
[4]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, 2012,(3):1~6. [5] 杨福升 等编 《甲醇生产工艺与操作》 石油化学工业出版社,1974 [6]王永全. 甲醇精馏技术简述[J]. 化肥设计,2004,42(5): 22~25.
[7]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
[8]李琼玖, 唐嗣荣, 顾子樵, 周述志, 赵沛华. 近代甲醇合成工艺与合成塔技术(下) [J]. 化肥设计, 2014, 42(1):3~8.
[9]李琼玖, 唐嗣荣, 顾子樵, 周述志, 赵沛华. 近代甲醇合成工艺与合成塔技术(上) [J].化肥设计, 2003, 41(6):5~10.
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