甲醇轉化爐的工藝

論文編號:HG267   論文字數:23159,頁數:47

摘     要

 本次設計是以年產1944000標立氫氣、216000標立一氧化碳為生產目標，并采用甲醇裂解制取氫氣和一氧化碳,針對甲醇裂解工段進行重點設計研究。
 本文從甲醇裂解業在世界上的發展情況入手，介紹了甲醇業的歷史、現狀及今后的發展方向.然后對部分進行重點計算，對甲醇裂解爐做物料衡算，又根據熱力學規律，對甲醇裂解爐熱量衡算,進一步了甲醇裂解爐的附屬設備選型、工藝校核及經濟分析，最后以圖紙的方式對甲醇裂解爐布置、工藝流程以及廠區的分布進行說明。
 
 
[關鍵詞]:  甲醇裂解 氫氣  一氧化碳   變壓吸附
 
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
 

目錄
1   總   論 1
1.1  概述 1
1.1.1  甲醇的性質、用途 1
1.1.2  一氧化碳的性質、用途 1
1.1.3  氫氣的性質和用途 4
1.1.4甲醇制氫技術 7
1.1.5 變壓吸附方法 7
1.2文獻綜述 9
1.2.1甲醇國內生產情況和分析： 9
1.2.2 甲醇主要下游產品（甲醛、甲醇汽油、二甲醚等）市場前景分析 9
1.2.3 近年國內甲醇進口量及價格 9
1.2.4 市場分析預測 10
1.2.5我國甲醇產業的世界地位 10
1.2.6我國甲醇產業存在的問題 11
1.3  設計任務依據 14
2 生產流程確定 14
2.1一般制氫工藝路線的比較 14
2.2對變壓吸附工藝方案的選擇 14
2.2.1關于轉化和吸附壓力的選擇 14
2.2.2對均壓次數的選擇 15
2.3技術來源及其特點 15
2.3.1甲醇裂解制氫部分 15
2.3.2變壓吸附脫碳、制一氧化碳和提氫部分 16
2.4 工藝概述 16
2.5  生產方法和工藝原理 16
2.5.1 甲醇裂解工藝 16
2.5.2 變壓吸附工藝 17
2.6  工藝流程敘述 18
2.6.1  甲醇裂解部分 18
2.6.2 變壓吸附部分 18
2.7  甲醇裂解部分工作范圍 23
2.7.1  原料液預熱、汽化、過熱工序 23
2.7.2  催化轉化反應工序 23
2.7.3  轉化氣冷卻冷凝工序 23
2.7.4  轉化氣凈化工序 23
3工藝計算 24
3.1  甲醇轉化爐的工藝計算 24
3.1.1  甲醇轉化爐的物料衡算 24
3.1.2  甲醇轉化爐的能量衡算 26
4．甲醇轉化爐的工藝計算 27
4.1  根據設計要求,確定設計方案 28
4.1.1  類型的選擇： 28
4.1.2  流動路徑的選擇： 28
4.1.3  加熱介質的選擇及其物性: 28
4.1.4  流速的選擇: 28
4.2    初算轉化爐的傳熱面積S0 28
4.2.1  熱負荷和加熱介質消耗量的計算: 28
4.2.2計算出平均溫度差△tm，并確定管程數: 29
4.2.3   按照經驗數值初選總傳熱系數KO（估） 29
4.2.4  初算出所需要的傳熱面積 29
4.3   主要工藝及結構基本參數的計算 30
4.3.1    換熱管規格及材質的選用 30
4.3.2   反應管數量及長度的確定 30
4.3.3    管子排列方式及管子與管板連接方式的選擇 30
4.3.5  計算外殼內直徑Di 31
4.3.6計算實際傳熱面積So及過程的總傳熱系數Ko（選） 32
4.3.7折流板直徑Dc、數量及有關尺寸的確定 32
4.3.8 拉桿的直徑和數量與定距管的選擇 32
4.3.9  溫度補償圈的選擇 33
4.3.10列出轉化爐設計的結構基本參數 33
4.4  轉化爐主要構件尺寸與接管尺寸的確定 33
4.4.1  筒體（殼體）壁厚的確定 33
4.4.2封頭的選擇 34
4.4.3筒體法蘭的選擇 34
4.4.4支座的選擇 34
4.4.5流體進、出口接管直徑的計算 34
4.5管、殼層壓強降的校驗 35
4.5.1 管層壓強降 35
4.6變壓吸附效率的計算 37
5安全生產 37
5.1  一氧化碳的中毒和預防 37
5.1.1  一氧化碳中毒 37
5.1.2  一氧化碳中毒治療決策與常規處方 38
5.1.3  一氧化碳中毒的預防 39
6設計和實習心得 39
7致謝 39
8 參 考 文 獻 41