煤气化制甲醇（年产40万吨）的研究 毕业论文

21116400.19mol?0.19%?40121.16mol?722.2kg

合成气中CH4含量：

21116400.19mol?1.8%?30095.2mol?6081.5kg

合成气中CO2含量：

21116400.19?3%?633492mo?l27873.6kg

合成气中H2含量：

21116400.19mol?67.4%?14232453.6mol?28464.9kg

生成C4H9OH量：

3268818.75mol?4?6%?49032.3mol ?3628.4kg

生成C4H9OH消耗的CO量：

49032.3mol?4 ?196129.2mo?l5491.6kg

生成C4H9OH消耗的H2量：

49032.3mol?8?392258.4mol?784.5kg

生成CH3OCH3量：

3268818.75mol?2?10%?163440.9mol?7518.3kg

生成CH3OCH3消耗的CO量：

163440.9mol?2?326881.8mol?9152.7kg

生成CH3OCH3消耗的H2量：

163440.9mol?4?653763.6mol?1307.5kg

生成CH4量：

3268818.75mol?4%?130752.8mol ?2092kg

生成CH4消耗的CO量：

130752.8mol ?3661.1kg

生成CH4消耗的H2量：

130752.8mol?3?392258.4mol?784.5kg

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主反应生成H2O量：

326881.9mol?5883.9kg

副反应生成H2O的总量：

130752.8mol?（196129.2mol?3?4）?（326881.8mol?2） ?130752.8mol?147096.9mol?163440.9?441290.6mol?7943.2kg副反应消耗的H2量：

392258.4mol?653763.6mol?392258.4mol?1438280.4mol?2876.56kg

O2、N2不参加反应 产物气中CO:

544803.25mol?3268818.75mol?2179212.5mol?61017.95kg

产物气中CO2：

633492mol?326881.9mol?2179212.5mol?13490.8kg

产物气中H2：

14232453.6mol?3595700.7mol?1438280.4mol?9198472.5mol?18396.95kg

产物气中H2O:

40121.16mol?441290.6mol ?326881.9mol?808293.66mol?14549.3kg

产物气中CH4：

130752.8mol?380095.2mol?510848mol?8173.57kg

表3.2产物气体组成表

输入 物料名称 CO CO2 H2 O2 115934.9 27873.6 28464.9 6757.25 CO CO2 H2 O2 61017.95 13490.8 18396.95 6757.25 质量（kg） 物料名称 输出 质量（kg） - 27 -

N2 H2O CH4 总计 4789.2 722.2 6081.5 190623.55 N2 H2O CH4 CH3OH C4H9OH CH3OCH3 总计 4789.2 14549.3 8173.57 52301.1 3628.4 7518.3 190622.82 3.4能量衡算

1.已知进入合成塔原料各组分量和出合成塔产品各组分量如上表，又知进合成塔温度275℃，出合成塔温度150℃

公式Q=CM△T

表3.3各物质150-275的平均比热容表

比热容 比热容（kJ/kg*℃) CO CO2 H2 O2 N2 2.能量衡算

0.754 0.653 10.13 0.653 0.745 H2O CH3OH C4H9OH CH3OCH3 CH4 （kJ/kg*℃) 4.312 2.48 2.24 2.36 1.70 进入合成塔中CO的能量: 115934.9?0.754?275?2.40391?107KJ 进入合成塔中CO2的能量：27873.6?0.653?275?5.0054?106KJ 进入合成塔中 H2的能量： 28464.9?10.13?275?7.92961?107KJ

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进入合成塔中 O2的能量： 6757.25?0.653?275?1.213?106KJ进入合成塔中 N2 的能量：4789.2?0.745?275?0.981?106KJ进入合成塔中H2O的能量：722.2?4.312?275?0.856?106KJ进入合成塔中CH4的能量： 6081.5?1.70?275?2.843?106KJ进入合成塔的总热量为=1.142×108KJ

从合成塔流出的CO的热量： 61017.95?150?0.754?6.9?106KJ 从合成塔流出的CO2的热量： 13490.8?150?0.653?1.321?106KJ 从合成塔流出 的 H2的热量： 18396.95?150?10.13?2.795?107KJ 从合成塔流出 的 O2的热量： 6757.25?150?0.653?0.66?106KJ 从合成塔流出 的 N2的热量： 4789.2?150?0.745?0.535?106KJ 从合成塔流出 的H2O的热量：14549.3?150?4.312?9.41?106KJ 从合成塔流出 的 CH4的热量： 8173.57?1.70?150?2.084?106KJ 从合成塔流出的CH3OH的热量：52301.1?150?2.48?1.946?107KJ 从合成塔流出的C4H9OH的热量：3628.4?150?2.44?1.328?106KJ 从合成塔流出的CH30CH3的热量：7518.3?150?2.36?2.661?106KJ 由上可知：

出合成塔的总热量=7.2309×107KJ

热损耗=进入合成塔的总热量-出合成塔的总热量

?14?2810? 1.7 7.2?3091?07.?18 9110KJ

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