甲醇转化炉的工艺

论文编号:HG267   论文字数:23159,页数:47

摘     要

 本次设计是以年产1944000标立氢气、216000标立一氧化碳为生产目标，并采用甲醇裂解制取氢气和一氧化碳,针对甲醇裂解工段进行重点设计研究。
 本文从甲醇裂解业在世界上的发展情况入手，介绍了甲醇业的历史、现状及今后的发展方向.然后对部分进行重点计算，对甲醇裂解炉做物料衡算，又根据热力学规律，对甲醇裂解炉热量衡算,进一步了甲醇裂解炉的附属设备选型、工艺校核及经济分析，最后以图纸的方式对甲醇裂解炉布置、工艺流程以及厂区的分布进行说明。
 
 
[关键词]:  甲醇裂解 氢气  一氧化碳   变压吸附
 
Abstract
 The design is based on an annual output of 1944000 Cubic meters for the Hydrogen  and 216000 Cubic meters for the Carbon monoxide. Methanol decomposition is used for making the Hydrogen and the Carbon monoxide.
 Methanol Against  Decomposition Process focus on design studies.
 This paper from  the Methanol Decomposition industry in the development of the world situation , this paper introduces the  Methanol industial history、statusand 、future development direction. Then part of the design focus,respectively ,on the thermodynamic laws, For methanol cracking of furnace heat balance, and further to a subsidiary of methanol cracking of furnace equipment selection, process verification and economic analysis, the final drawings to the way methanol cracking of furnace layout, process and the distribution of that plant.
 
 
[Keywords]: Methanol Decomposition  Hydrogen  Carbon monoxide PSA
 

目录
1   总   论 1
1.1  概述 1
1.1.1  甲醇的性质、用途 1
1.1.2  一氧化碳的性质、用途 1
1.1.3  氢气的性质和用途 4
1.1.4甲醇制氢技术 7
1.1.5 变压吸附方法 7
1.2文献综述 9
1.2.1甲醇国内生产情况和分析： 9
1.2.2 甲醇主要下游产品（甲醛、甲醇汽油、二甲醚等）市场前景分析 9
1.2.3 近年国内甲醇进口量及价格 9
1.2.4 市场分析预测 10
1.2.5我国甲醇产业的世界地位 10
1.2.6我国甲醇产业存在的问题 11
1.3  设计任务依据 14
2 生产流程确定 14
2.1一般制氢工艺路线的比较 14
2.2对变压吸附工艺方案的选择 14
2.2.1关于转化和吸附压力的选择 14
2.2.2对均压次数的选择 15
2.3技术来源及其特点 15
2.3.1甲醇裂解制氢部分 15
2.3.2变压吸附脱碳、制一氧化碳和提氢部分 16
2.4 工艺概述 16
2.5  生产方法和工艺原理 16
2.5.1 甲醇裂解工艺 16
2.5.2 变压吸附工艺 17
2.6  工艺流程叙述 18
2.6.1  甲醇裂解部分 18
2.6.2 变压吸附部分 18
2.7  甲醇裂解部分工作范围 23
2.7.1  原料液预热、汽化、过热工序 23
2.7.2  催化转化反应工序 23
2.7.3  转化气冷却冷凝工序 23
2.7.4  转化气净化工序 23
3工艺计算 24
3.1  甲醇转化炉的工艺计算 24
3.1.1  甲醇转化炉的物料衡算 24
3.1.2  甲醇转化炉的能量衡算 26
4．甲醇转化炉的工艺计算 27
4.1  根据设计要求,确定设计方案 28
4.1.1  类型的选择： 28
4.1.2  流动路径的选择： 28
4.1.3  加热介质的选择及其物性: 28
4.1.4  流速的选择: 28
4.2    初算转化炉的传热面积S0 28
4.2.1  热负荷和加热介质消耗量的计算: 28
4.2.2计算出平均温度差△tm，并确定管程数: 29
4.2.3   按照经验数值初选总传热系数KO（估） 29
4.2.4  初算出所需要的传热面积 29
4.3   主要工艺及结构基本参数的计算 30
4.3.1    换热管规格及材质的选用 30
4.3.2   反应管数量及长度的确定 30
4.3.3    管子排列方式及管子与管板连接方式的选择 30
4.3.5  计算外壳内直径Di 31
4.3.6计算实际传热面积So及过程的总传热系数Ko（选） 32
4.3.7折流板直径Dc、数量及有关尺寸的确定 32
4.3.8 拉杆的直径和数量与定距管的选择 32
4.3.9  温度补偿圈的选择 33
4.3.10列出转化炉设计的结构基本参数 33
4.4  转化炉主要构件尺寸与接管尺寸的确定 33
4.4.1  筒体（壳体）壁厚的确定 33
4.4.2封头的选择 34
4.4.3筒体法兰的选择 34
4.4.4支座的选择 34
4.4.5流体进、出口接管直径的计算 34
4.5管、壳层压强降的校验 35
4.5.1 管层压强降 35
4.6变压吸附效率的计算 37
5安全生产 37
5.1  一氧化碳的中毒和预防 37
5.1.1  一氧化碳中毒 37
5.1.2  一氧化碳中毒治疗决策与常规处方 38
5.1.3  一氧化碳中毒的预防 39
6设计和实习心得 39
7致谢 39
8 参 考 文 献 41

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