資源描述：
《年產6萬噸甲醇工藝設計合成工段設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、引言本文的設計的課題是年產量為五萬噸甲醇工藝的合成工段，針對課題進行設計，計算，設備選型，CAD出圖等過程的研究。甲醇是極為重要的有機化工原料，在化工、醫(yī)藥、輕工、紡織及運輸?shù)刃袠I(yè)都有廣泛的應用，其衍生物產品發(fā)展前景廣闊?？傮w上說，世界甲醇工業(yè)從90年代開始經歷了1991-1998的供需平衡，1998-1999的供大于求，從2000年初至今的供求基本平衡三個基本階段。我國的甲醇工業(yè)經過十幾年的發(fā)展，生產能力也得到了很大提高。本文是采用AspenPlus軟件對甲醇工藝進行模擬和探究，首先從甲醇的用途和甲醇的市場入手闡明甲醇的重要性。本文介紹了甲醇工業(yè)的發(fā)展歷程。針對目前甲醇的生產已經非常成熟的
2、情況和國內外甲醇生產工藝的分析，本設計采用低壓魯奇法進行甲醇合成，采用國內廣泛使用的C301型銅基催化劑，精餾部分采用三塔流程，一個預精餾塔和兩個主精餾塔。根據(jù)現(xiàn)實情況和地理環(huán)境對廠址進行選擇，最終定為大連石油化工廠附近。文中介紹了甲醇工藝模擬參數(shù)的選取方法，及其如何運用靈敏度分析主要設備，確定最佳的操作條件。運用AspenPlus對整個工藝進行了完整的模擬并針對每個設備進行了分別的設備計算。根據(jù)國標150，國標151和AspenPlus的設備計算結果對壓力容器，換熱器等設備進行了選型。在計算換熱器的過程中，分別根據(jù)管殼式換熱器標準JB/4714，JB/4715，JB/4716對每個換熱器進
3、行了確定。根據(jù)國家安全標準，對非工藝條件中的環(huán)境，安全，貯存，運輸方面進行了確定。本文還運用CAD軟件，繪制帶控制點的甲醇工藝流程圖，根據(jù)設備計算和設備的選型結果，根據(jù)廠址的選擇環(huán)境，對工廠主要設備進行了平立面布置圖的繪制。換熱器針對的是換熱器E301，它采用的是管殼式換熱器,嚴格意義上講是一個浮頭式換熱器,原因是物料前后溫差較大,所以選取浮頭式換熱器。它的主要作用就是運用物料與產品間的換熱來達到冷卻和加熱的作用。模擬時應先用簡捷法模型設定一個傳熱系數(shù)，確定熱物流的出口溫度，模擬得到換熱面積。然后查閱國標，對換熱器進行選型，應用嚴格法進行模擬，得到總傳熱系數(shù)和實際的換熱面積，再加以校核，確定
4、最后的換熱器的型號。塔設備針對加壓精餾塔，它采用F1型重閥型浮閥塔，起初先通過簡捷法進行Aspen模擬，進而確定分離要求，通過分離要求來確定大致的塔板數(shù)，進行嚴格法的Aspen模擬，通過靈敏度分析選取合適的摩爾回流比、塔板數(shù)以及進料位置，最后進行塔設備的計算。全文最后根據(jù)對整個設計過程的制作，最終得出了設計結果，制作了設備一覽表，設計結論等一系列總結性的結論。文獻綜述1.1甲醇性質簡介1.1.1物理性質甲醇是最簡單的飽和一元醇，俗稱“木精”、“木醇”，其分子式為CH3OH，分子量為32.04。常溫常壓下，純甲醇是無色透明、易燃、極易揮發(fā)且略帶醇香味、刺激性氣味的有毒液體。甲醇能和水以任意比互
5、溶，但不形成共沸物，能和多數(shù)常用的有機溶劑(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶，并形成恒沸點混合物。甲醇能和一些鹽如CaCl2、MgCl2等形成結晶化合物，稱為結晶醇，如CaCl2?CH3OH、MgCl2?6CH3OH，和鹽的結晶水合物類似。甲醇能溶解多種樹脂，但不能與脂肪烴類化合物互溶。甲醇水溶液的密度隨甲醇濃度和溫度的增加而減小；甲醇水溶液的沸點隨液相中甲醇濃度的增加而降低。甲醇蒸汽和空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起爆炸。甲醇燃燒時無煙，其燃燒時顯藍色火焰。與氧化劑接觸發(fā)生化學反應或引起燃燒。在火場中，受熱的容器有爆炸危險，其蒸汽比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引
6、起回燃，屬危險性類別；試劑甲醇常密封保存在棕色瓶中置于較冷處。甲醇有很強的毒性，口服5～10ml可以引起嚴重中毒，10ml以上造成失明，30ml以上可致人死亡。甲醇屬神經和血液毒物，它可以通過消化道、呼吸道和皮膚等途徑進入人體，對中樞神經系統(tǒng)有麻醉作用；對視神經和視網膜有特殊選擇作用，引起病變；可導致代謝性酸中毒，故空氣中甲醇蒸汽的最高允許濃度為操作區(qū)5mg/m3，居民區(qū)0.5mg/m3。甲醇在常溫下無腐蝕性，但對于鉛、鋁例外。表1甲醇物性參數(shù)表項目單位數(shù)值項目單位數(shù)值沸點（1.013×105Pa）℃64.5～64.7凝固點℃-97～-97.8臨界壓力MPa7.95臨界溫度℃240爆炸上限%
7、36.5爆炸下限%6最小點火能量MJ0.216相對分子量132.04表2甲醇飽和蒸汽溫度與壓力平衡表(1mmHg=133.322Pa)溫度℃蒸汽壓mmHg溫度℃蒸汽壓mmHg溫度℃蒸汽壓mmHg-67.40.10220961306242-60.40.212301601408071-54.50.37840260.515010336-48.10.7025040616013027-44.40.98260625170
