上浮头管壳式甲醇反应器及工艺流程设计说明
上浮头式管壳式甲醇反应器及系统工艺设计说明
王庆新刘芳赵勇孙宏帅
（南京敦先化工科技有限公司邮编：210044）
1、南京敦先化工科技有限公司公司简介
南京敦先化工科技有限公司是以王庆新为首创办的高科技股份制企业。公司主要从事合成氨、甲醇、二甲醚、甲醛、甲缩醛、合成氨原料气体净化以及甲醇下游产品的技术研发和推广工作，目前拥有近二十项专利技术，部分专利技术已经成功转化为工业装置。公司与部分院校有着紧密的合作关系。公司下设计研究所、技术经营部、机械设备加工厂，设备加工厂具有10.0MPa以下制造资质，厂房建筑面积10000m2。自公司成立以来已经为湖北鄂西、河南宝马、河南宝发能源、四川汇丰能源集团、安阳贞元集团等单位提供了合成氨、甲醇、二甲醚等技术和专利产品，部分技术已经超越国内同类技术，节能降耗、环保等方面处于国内领先地位。公司近两年来主要业绩如下：
（1）湖北鄂西化工有限公司8万吨/年反应器内件设计及制造；
（2）河南宝马化肥厂15万吨/年低压甲醇反应器设计及制造；
（3）河南宝发能源有限公司15万吨/年二甲醚系统软件包及反应器的设计和制造；（4）河南宝马化肥厂科技有限公司25万吨/年低压甲醇反应器设计及制造；
（5）四川汇丰能源有限公司30万吨/年低压甲醇软件包及反应器的设计及制造；（6）安阳贞元集团20万吨/年二甲醚装置的软件包、工程、反应器及部分非标设备的设计和制造。
公司主要的业务范围：
（1）11.O～22.0MPa的成套氨合成技术、反应器及分离设备内件的设计和制作；（2）22.0～31.4MPa的成套氨合成技术、反应器及净化设备内件的设计与制作；（3）4.5～6.0MPa 的低压联醇、单醇成套合成技术。并提供低压联醇、单醇反应器及分离设备的设计与制作；
（4）12.0MPa中压联醇系统的成套技术、反应器及分离设备内件的设计与制作；（5）合成氨原料气精制的成套技术设计，并提供反应器、附属净化设备反应器及分离设备内件的设计与制作；
（6）甲醇脱水合成二甲醚技术，并提供甲醇气相脱水合成二甲醚反应器及塔器的设计与制作，或对工程进行总包；
（7）提供甲醛、甲醛醛全套工艺软件包、工程设计及非标设备的设计和制造，或工程总包。
2、上浮头式管壳式甲醇反应器说明
南京敦先化工科技有限公司在日本三菱超转化反应器（SPC ）基础上开发出一种 “上浮头式管壳是甲醇反应器”也称“一种多组空心圆柱床层集合体的反应器,专利号为:ZL 2009 2 0048465.9。
2.1日本三菱甲醇合成超转化率塔（SPC ）简要说明
日本三菱气体化学公司研制在
Lurgi 管壳式甲醇反应器基础上进
行改进改进，其结构为：上、下管
板仍采用筒体焊接方式，下部增设一个气体隔开冷热气体的内封头
冷气体引入内部气管采用软管联
接。单个催化剂床层为双套管结
构，催化剂床层外管为φ85×5、内
管为φ19×2，催化剂床层厚度为28mm ，催化剂装在内外套管间，冷气通过冷气管与管外催化剂层逆流换热，降低催化剂层底部温度，提高甲醇合成率，管间为沸腾水，副产蒸汽（见上图）。
据报道：日产520吨的甲醇合成塔，内径2.4米，内有长15米的双套管462根，外管为85mm ×5mm ，内管为19mm ×1.5mm ，换热面积2123m 2，总重180吨，内外套管间装催化剂28 m 3，操作压力11Mpa ，进塔气先预热到150℃，入塔后分布到各双套管的内管中，吸收管外套管间的反应热，预热至反应温度220℃后进入套管间的催化剂层反应，热点温度250℃左右，反应热同时被内管中冷气和外管外壳程间的沸腾水移走，出催化剂层温度为213℃左右，在11.2MPa ，空速11000Nm 3/h 下。出塔气中甲醇含量8.6%。三菱公司认为SPC 有着比Lurgi 等温合成塔低的循环比和比Lurgi 合成塔更高的单程转化率，如果采用两种寿命长、活性高和耐热性好的铜基催化剂，合成塔出口甲醇可高达12%以上。SPC 双套管内径75mm 比Lurgi 列管合成塔
34或40大得多，管数少得多，故装卸催化剂容易，SPC 外管受压壁厚，比列管式机械强度好，内
管、软管和隔板为不受压部件。
SPC 由于上下管板仍然采用与筒体焊接方式，催化剂床层与壳体之间的热应力没有消除，随着塔高度的增加同样会出现壳体材料疲劳现象、造价较高等缺陷。 2.2上浮头式管壳式反应器结构说明
2.2.1改进部分说明
南京敦先化工科技有限公司针对SPC 存在的缺陷进行以下优化设计：
气水日本三菱化学公司超级合成塔
气蒸汽和水
温度℃甲醇浓度 m o l %
（1）上部设置一个内封头，内封头与上关板连接，上管板与外部壳体之间留有一定环隙，使内封头、上管、催化剂床层受热后上下自由活动，很好得消除应力；
（2）上部设置一个DN650的催化剂装填口，在内封头上设置一个φ650×δ催化剂装填管，并在个φ650×δ催化剂装填管内部设置一个盲板，在催化剂装填好后采取焊接密封，确保水与气之间密封安全可靠；
（3）在催化剂床层外管下部设一短节，内部φ19气体管道通过一个900弯头焊接在在下部短节上，很巧妙得解决了冷气体导入φ19×2管内的问题。
2.2.2结构说明
上浮头管壳式反应器由上外封头、上内封头、上管板、催化剂床层外管、催化剂床层内管、下管板、下内封头、下外封头、筒体等部件组成。下管板与筒体、催化剂床层外管及下部外封头连接在一起，设备整体、水和催化剂的重量全部支撑在下管板及外下封头上。内部上封头与上管板、催化剂床层外管相连接，但与外筒、上部外封头不连接，催化剂床层外管受热后连同上管板、内部上封头一起向上膨胀延伸。催化剂床层内部设有导气管，导气管与催化剂床层外管之间形成空心圆柱形催化剂床层。催化剂外管与筒体之间形成水腔体，水腔体内装满移热的水。下封头设有气体进口a1～2、反应后气体出口b、催化剂自卸口e1～2，筒体下部设有软水进口c1～8、筒体上部及外部上封头设有蒸汽出口d1～810。上封头的上部设有直径为650mm的直筒体及可以移动的封头，催化剂装填由上部装入。上浮头式甲醇反应器结构示意图及部分部件结构示意图如：
单个催化剂床层结构示意图
反应器下管板与内封头、催化剂外管和筒体之间结构示意图
2.3气体内部工艺流程图说明
内部工艺流程：气体由下部封头a1～2口进入，经过下部内封头与外封头之间环隙进入冷气体分布室，在分布室内分别进入催化剂床层内部导气管内，边换热边向上流动，气体由导气管上部出来然后转180o进入到空心圆柱形催化剂床层进行反应，反应放出的热量由催化剂床层外管的水移走，并副产蒸汽。反应后的气体进入内封头，然后由下部出气管导出甲醇反应器。
2.4上浮头管壳式反应器优点：
（1）采用水、气同时移热技术，单程转化率高、循环比小、副产蒸汽量大：本反应器催化剂床层为“空心圆柱形”结构，内部采用气体间接移热、外部全部埋在沸腾水中。同
样甲醇生产能力，换热面积是其它水移反应器的1.2～1.38倍，是国内目前移热能力最强的反应器。副产蒸汽量可以达到1.38t/tCH3OH，比国内其它低压甲醇反应器多副产0.17～0.38 t/tCH3OH，循环比控制在3.2～4.0范围；
（2）单程转化率高：催化剂床层下部1/3的催化剂床层,外部与不饱和水接触、内部与150～160℃的冷气接触，可以是下部1/3部分的催化剂床层温度控制在215～225℃之间，利于CO+H2→CH3OH+Q放、CO2+H2→CH3OH+Q放的化学反应向正反应方向进行，利于提高单程转化率，确保醇净值在6.5％以上。催化剂床层反应温度与床层高度曲线图如下图：
270℃
260℃
250℃
240℃
230℃
220℃
210℃
200℃
0.5m1.0m1.5m2.0m2.5m3.0m3.5m4.0m4.5m5.0m5.5m6.0m6.5m7.0m7.5m8.0m8.5m
（3）工程投资低：国内“反Lurgi”反应器由于管或板内走水、管或板外装填催化剂，反应器由内件和壳体组成，造成整台反应器造价高，还需要设置可以起吊反应器内件的框架；由于水侧流动通径小、阻力大，需要将气包设置较高位置；另外，催化剂装填量大、
生产费用高。而本公司开发的上浮头管壳式反应器与“Lurgi”式类似，但在用材上选用国内普通材质：如壳体部分为Q345R、催化剂管为0Cr18Ni9，同规模的设备仅为“Lurgi”式价格的2/3～4/5。
（4）很好解决了热应力问题、提高设备使用寿命：上管板、上部内封头是可以向上移动的整体，在催化剂外管受热后向上膨胀时，上管板、内封头也向上移动，产生的应力在上部DN650催化剂装填口处自由向上移动。避免了管壳式反应器造成筒体裂或管板裂的现象；
（5）结构简单、不存在技术难题：本反应器催化剂床层是由数个“空心圆柱形”催化剂床组成，如同管壳式反应器采用Φ38、Φ42管子装填催化剂一样，单根成熟，由数根组成的集合体也是成熟的，根本不存在技术难题，很容易实现装置放大。而本反应器的“空心圆柱形”催化剂床的厚度26～28mm之间，从计算、设计等方面要比“反Lurgi”简单得多，而且非常成熟；
（6）水与气之间密封最安全：如上部结构示意图，水与气之间采用焊接密封，在催化剂装填好后，将盲板放上，采用焊接密封，确保水与气之间密封安全；下部气与气之间压差仅有0.2MPa的压差，冷热气体之间采用填料密封，非常安全。
（7）气体分布均匀、有效提高催化剂利用率：气体出换热管后与其它换热管过来的气体充分混合，在上部较大空间内，气体流速降低，然后返折180o。因此，对气体分布而言是最好的；
（8）热水采取自然循环、减少运行费用：热水为自然循环，比现有“反Lurgi”反应器分别节省12.93kwh/tHO3OH、15.61kwh/tHO3OH的动力消耗；
（9）设备为一整体结构、使用寿命长，降低维修费用：设备结构合理、热应力消除好，材料优于同类型产品，设备为三类压力容器厂家整体制造，便于整台设备质量控制，确保设备在20年内免维修！杜绝了“反Lurgi”单位8年就需要更换一次甲醇反应器内件的
现象！主要技术参数如下表
（10）易于实现装置大型化：我们采用同样φ4100设备内径，分别按照φ38、φ44、φ80（内部采用φ18的导气管）的管径来布管：分别得出参数如下表：
序号主要参数名称
布φ38×2
催化剂管
布φ44×2
催化剂管
布φ80×3催化剂管
(中心放置φ18×1.5管)
1 布管数6325 4783 1646
2 催化剂床层截面
积m2
5.739
6.007 6.657
3 催化剂床层有效
高度m
6.5
7.0
8.5
4 同样阻力状态下
催化剂装填量m3
41.26 46.007 65.66
5 床层换热面积m24905.54 4625.73 4600.87
6 25万吨床层阻力
MPa
0.12 0.12 0.12
我们从上表可以明显看出：
（a）同样布管圆，选择大管子作为催化剂管，换热面积下降，但催化剂床层通径截面积增大，可以增加催化剂床层高度来满足换热面积。在同样阻力情况下，催化剂装量大，能够提高单套生产装置能力，便于装置大型化：
（b）先择大管径催化剂床层，催化剂装填量大、气体与催化剂床层接触时间长，利于单程转化率提高，便于进一步提高出口甲醇含量，降低运行能耗。
（c）对于同样换热面积，如果想提高水侧的移热能力可以通过将气泡位置提高，加大水侧的循环比。
（11）最适宜合成氨低压联醇装置:作为合成氨联醇装置不仅需要通过生产甲醇的气量，同时还需要通过生产合成氨的气量，虽然在低压联醇装置之前设有精脱硫装置，但从现在低压联醇运行结果看，如果催化剂装填料少，低压联醇运行周期较短，而南京敦先化工科技有限公司开发的上浮头式管壳是反应器，在同时φ4100管壳式甲醇反应器来看，催化剂装填量在65m3以上，比Lurgi式催化剂多装20m3方以上的催化剂，在同样硫含量条件下，运行周期至少可以延长1年以上。再者低压联醇装置需要气、水两侧的压差在4.0MPa以上，而上浮头式管壳是反应器催化剂床层为圆管，上部水与气之间的内部上封头完全可以根据不同的压力要求来选择封头的壁厚。因此南京敦先化工科技有限公司开发的上浮头式管壳是反应器最适宜低压联醇装置。
3、配套的工艺流程设置
3.1工艺流程设计的几点新理念
（1）对循环气体进行全气量洗涤，可以将现有运行装置的入塔气体中甲醇含量由0.45～0.59％将到0.09％以下，醇净值可以高0.2～0.5％。
（2）适当增加气气换热器的换热面积及热气的通道，主要热气体经过气气换热器时，由～220℃降到～75℃，由于热气体中甲醇浓度高，在温度变化过程中，已经有气态甲醇变成液态甲醇，热气体在气气换热器内已经出现双相流，而且有大量冷凝热放出。根据计算适当增加气气换热器的换热面积及热气的通道不仅可以降低系统阻力，更重要的是可以将热量回收到甲醇甲醇塔内部，通过多副产蒸汽量的方式带出甲醇系统，同时可以减少水冷器的负荷，降低吨醇的冷却水量。
（3）甲醇分离洗涤塔是分离器与吸收塔的组合体，下部采用旋流、重力、过滤三结合的分离方式，确保液滴状的甲醇被分离掉。上部洗涤段采用复合板的结构，每一层复合板分别由除沫丝网、气体分布板、规整填料组成。水从上向下流动、气体由下往上流动。除沫丝网主要除去上升气体夹带的液滴和气泡，防止甲醇浓度高的水带到上部去，影响上
一块塔板的洗涤效果，气体分布板主要使气、液分布均匀，规整填料主要增加气、液传质面积，提高水对甲醇的吸收效果，确保用水量小。
（4）在水路的自然循环管上设计蒸汽喷射枪装置，开车时，可以通过蒸汽喷射的动力及静压能完全实现水的循环，不仅简化了水路的流程，同时也降低了工程投资。工艺流程简图如下：
（5）反应器与热交之间设置一个软水加热器，出反应器的温度由225℃降到186℃，而除氧104℃的软水由104℃加热到215℃直接进入气包，将反应后的气体的显热尽量带进反应器内部，确保副产蒸汽达到1.38t/tCH3OH以上。工艺流程示意图如下：
3.2配套的工艺流程简述
新鲜气与循环气进入油分离器(V7002)分离油水后的气体进入塔前换热器(E7002)，出塔前换热器的气体150～180℃，进入甲醇合成塔内(R7001)催化剂床层反应，反应热由反应器内换热器的中的热水移去，同时副产2.0～3.8MPa蒸汽(1.36～1.400t/ t
CH3OH),，出甲醇反应器～220℃的气体进入软水加热器（E7001），然后进入塔前换热
器(E7002)预热进塔的气体，出塔前换热器气体（～65℃）进入水冷器(E7003)，出水冷器的气体～40℃进入甲醇分离器(V7003)的下段分离，分离出的甲醇送入甲醇闪蒸槽(V7004)，分离后的气体进入上部洗涤段，与上部过来的水逆向接触，将气体中夹带的甲醇洗涤掉，出洗涤段的气体经循环机加压与新鲜气混合将入反应器的气体甲醇含量降到0.05％以下，然后进入下一循环，在系统惰性气含量达到一定值后，放空气回1ж系统的压缩五段入口。
软水首先进入软水加热器（E7001），软水由104℃加热至210℃进入汽包(V7001)，来自汽包(V7001)的水进入下降管，然后进入甲醇反应器壳体内与催化剂床层反应气体换热，由反应器外的上升管进入汽包，汽水分离后进入下一循环。
出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。
天然气制甲醇工艺总结word精品
天然气制甲醇工艺技术总结 中化二建集团有限公司王瑞军 工程名 称：内蒙古天野化工油改气联产20万吨/年甲醇项目 工程地点：内蒙古呼和浩特巾 开工日期：2004年5月 竣工日期：2005年11月 投资金 额： 约6亿元人民币 1甲醇装置简介 1.1内蒙古天野化工集团为调整产品结构，开拓碳一化工领域产品，增强企业参与市场的竞争能力，解决企业生存发展问题，以天然气取代重油为原料，采用非催化部分氧化技术对现有的30万吨/年合成氨生产装置进行技术改造，同时增建一套以天然气为原料年产20万吨的甲醇装置。 1.2 本项目由中国五环科技有限公司设计，中化二建集团有限公司承建。所采用的技术均为国产。所选用的设备除三台天然气压缩机组为进口外，其余均为国产。设计日产甲醇667吨，日耗天然气608500立方米。装置采用：变频电机驱动离心式天然气压缩、 2.5MPa 补碳一段蒸汽转化炉、蒸汽透平驱动离心式合成气压缩机、8.0MPa林达均温合成塔、三塔 精馏、普里森膜分离氢回收、MEA二氧化碳回收工艺。另外还为合成氨配套一台蒸汽透平驱动离心式天然气压缩机。 2甲醇装置工艺特点 2.1 天然气压缩工序 天然气压缩工序是将1.25MPa( A)天然气压缩至蒸汽转化要求的压力2.85MPa(A)。天然气压缩机组采用德国阿特拉斯生产的电机驱动的离心式压缩机组?离心压缩机的显著 特点是单机打气量大。运转平稳无脉冲、维修少、无需备用，与蒸汽透平驱动相比投资少，占地面积较小。 2.2 天然气转化工序 2.2.1天然气转化工序是通过天然气和蒸汽转化反应生产甲醇合成需要的合成气。天然气转化工序只设一段转化炉，转化炉采用顶烧方箱炉，对流段为水平布置，水碳比为 3.2, 转化炉出口转化气温度855E，压力2.19MPa,甲烷含量约2.5% (干基)。 2.2.2 原料天然气脱硫采用钻钼加氢串氧化锌脱硫工艺，氧化锌脱硫槽采用双塔，可并联可串联保证天然气中总硫小于O.IPPn,同时脱硫剂更换不影响生产。
产品设计实例说明
産品設計流程實例說明 作者：陳文龍浩漢産品設計股份有限公司 設計開發流程： 由於一般的廠商普遍對於生産品質管制與研發技術相當地重視，加上資訊的快速流通，使得各家同類商品在性能與品質上的差異已逐漸地縮小，雖然工業設計的基本觀念是“Form Follows Function-造形即機能"，但面對市場商品的多元競爭壓力，工業設計更需從另外一些不同的角度去"將市場的競爭與需求轉換成産品的新造形，新趣味以提升具有吸引消費者的附加價值”-扮演著創造新價值的角色(Creating Value)正如臺灣在産品設計上的策略所強調的便是Inn value！ 一個新産品的在設計開發，大概可分爲三個階段即“問題概念化，概念視覺化，設計商品化”。 對企業而言在展開工作時，會將內部各機能別的單位與專業人員整合起來，委外設計時，企業外部的設計公司則會扮演其中某一環節的工作角色以發揮其功能，不論是在企業內進行或以外包的方式展開，各部門，組織間的溝通與相互的專業尊重，將會是執行的重點與關鍵，現以案例-電冰箱的設計流程來加以說明。 Concept Definition 問題概念化： 首先針對將要設計發展的産品作全盤性的瞭解，透過資訊收集與市場調查的方法，去探詢市場上同類産品的競爭態勢，銷售狀況及消費者使用的情形(包括的操作的習慣，使用後的抱怨點與對新功能潛在的需求)還有市面上的流行事物。在分析評估後得加上公司發展策略的考量，以企劃出新産品的整體“概念”！ 這樣的概念通常是以文字格式來作敍述，會將“市場定位”，“目標客層” ，“商品的訴求”，“性能的特色”與“售價定位”作定義式的條列描述 概念的形成的過程是需要資訊，經驗與轉換的能力，亦就是如何將資訊情報轉換産生市場上有意義的創意方向！通常我們會舉行Focus Group群體座談會，針對現有競爭的産品與及將推出市場的設計概念提案，與顧客直接面談，將消費者的需求作瞭解與澄清，並對設計方向提供建議與決策的依據！ 由於網路與資訊系統的快速發展，今天只要有心想去收集市場相關的資訊，對於所有的廠商與設計公司來說，機會成本與資訊的涵蓋面都會是相似地相同的！但由於組成的設計開發團隊，各有其企業文化及産品策略的背景;所形成決策的主管其專長，喜愛與品味也不會相同，再加上每一個設計開發團隊的創意活力不會相當，所以解讀推研出來的概念與方向必然不同！ 這個階段的工作不應該是由某一個部門完全來負責與執行，而不去與其他專業別進行溝通互動;因爲從創意管理的觀點來看，有時小小的相互觸動有可能會透過反饋的作用而擴大效益，轉化成突破性的機會！ 圖1：舉行市場調研，透過Focus Group群體座談會來收集消費者的資訊。
煤化工工艺汇总
煤化工工艺汇总煤化工工艺路线图
煤制甲醇典型工艺路线图 1、合成甲醇的化学反应方程式： （1）主反应： CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol （2）副反应 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/mol CO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol CO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高，H2含量较低，因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成，以达到甲醇合成气的要求。 3、CO变换反应
CO+H2O(g)=CO2+H2 （放热反应） 4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分（%） CO H2CO2CH4水煤气37.350.0 6.50.3甲醇合成气29.9067.6429.900.1 天然气制甲醇工艺流程图 1、合成甲醇的化学反应方程式： CH4+H2O=CH3OH+H2 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈ 2.05~2.10，由于天然气甲烷含量较高，因此要对天然气进行蒸 汽转化，生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。由于蒸汽转化反应是强吸热反应，因此还要对天然气进行纯氧部分氧化
以获取热量，使得蒸汽转化反应正常连续进行，最终达到甲醇合成气的要求。 3、蒸汽转化反应 CH4+H2O(g)=CO+H2（强吸热反应） 4、纯氧部分氧化反应 2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/mol CH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/mol CH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分（%） CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2甲醇合成气29.9067.6429.900.1石油化工、煤炭化工产品方案对比（生产烯烃）
天然气造气工艺流程说明
天然气造气工艺流程说明 一、合成氨工序造气流程： 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。压缩送来的空气，经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉，空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化（当有甲醇弛放气时，配适量的纯氧）。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换，中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器，预热甲烷化入口气，换热后的中温变换气进入中变废锅，气体降至一定温度后进入低温变换炉，进一步将一氧化碳变换为二氧化碳，出低温变换炉一氧化碳达到≤． 0.3%，经低变废锅回收部份热量产蒸汽，回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液，最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器
预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热，气体达到一定温度后进入甲烷化炉，残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷，使CO+CO的含量＜10PPm，甲烷化出来的气2体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器，气体温度降至35℃以下送压缩加压，最后送往合成氨工序。 二、甲醇造气流程 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体进入二段炉。空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉，氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然．气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调 整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换，以便调整气体成分。中温变换炉出来的气体和中变近路转化气进入甲化第二换热器，预热甲醇合成来的弛放气，换热后的中温变换气或转化气进入中变废锅，气体降至一定温度后根据中变气体的成分通过低变近路阀调整入低温变换炉的气量，进一步调整气体成分，低变炉或低变近路来的气体经低变废锅回收部
国内最大天然气制甲醇生产装置全部建成
行业信息 我国首座整体煤气化联合循环发电ＩＧＣＣ示范电站建成投产 中国华能集团公司联合国内的科研、设计和制造等单位，日前在天津滨海新区建成投产了我国首座整体煤气化联合循环发电ＩＧＣＣ示范电站，标志着国内洁净煤发电技术取得了重大突破，使我国已成为世界上为数不多掌握ＩＧＣＣ发电技术的国家之一。ＩＧＣＣ技术是清洁、高效煤基发电主要技术途径之一，是实现我国节能减排目标的重要技术路线。该技术可实现燃煤发电的高效利用和超低排放，污染物的排放量约为常规燃煤电站的１０％，脱硫效率可达９９％，氮氧化物排放只有常规电站的１５％～２０％。利用ＩＧＣＣ技术，除发电外，还能同时生产甲醇、汽油、氢气、尿素、硫磺及灰渣建材等化工产品，实现电力和化工的联产，有利于实现煤炭资源的清洁转化和综合利用，应用前景广阔，市场潜力巨大。 国内最大天然气制甲醇生产装置全部建成 重庆卡贝乐化工有限公司建设的８５万ｔ／ａ甲醇项目是目前国内规模最大的以天然气为原料的甲醇装置，也是２００７年７月国家发改委核准建设的国内最后一套天然气制甲醇生产装置，该项目计划总投资２３．５５亿元。该项目的１０．４ｋｍ天然气长输管线已于２０１２年８月实现全线贯通，为项目的正式投运奠定了坚实的基础。目前８５万ｔ甲醇生产装置已经全部建成，该公司于２０１３年３月１５日召开了开车动员大会。装置投产后，将产精甲醇８５万ｔ／ａ，实现销售收入２２亿元，利润近４亿元。未来企业还将逐步形成天然气—甲醇—甲醇深加工一体化的产业链，以提高甲醇产品的附加值。 云南启动低热值褐煤高效综合利用示范工程项目 云南省褐煤储量居全国首位，在云南省煤炭资源总量中褐煤占６２％，其中昭通盆地褐煤储量达８１．９８亿ｔ，是我国南方最大的褐煤煤田。寻甸县境内褐煤矿产资源保有储量为３．３３亿ｔ，具有煤层厚、埋藏浅、层位稳定、倾角平缓等特点。目前，由云南先锋化工有限公司投资４５亿元的低热值褐煤洁净化综合利用示范工程项目在该省寻甸县特色工业园区内开工建设。该项目采用具有国家自主知识产权的１６项专利技术，如碎煤熔渣加压气化技术、低温分离甲烷生产ＬＮＧ技术、固体床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术、粗酚精制、低温煤焦油加工、煤气化废水处理等，将利用低热值褐煤生产天然气、石油等清洁能源和高附加值产品，主要产品为甲醇、汽油、液化天然气（ＬＮＧ）、液化石油气、工业硫酸、柴油、燃料油、酚类等。项目建成投产后可将煤炭资源就地清洁转化，每年可实现销售收入２７亿元，利润近７亿元。 海南东方恒河拟建设２０亿ｍ３／ａ 煤渣转化合成天然气项目 海南东方恒河能源发展有限公司拟投资１００亿元，计划于２０１４年在江西省赣州市于都县开工建设２０亿ｍ３／ａ煤渣转化合成天然气项目。 煤制气项目选择ＳＥＳ煤气化技术，东方恒河已与ＳＥＳ公司就未来１２个月为该项目进行排他性合作达成了一致意见，将共同完成ＳＥＳ技术许可、设备供应及服务的商务协议。ＳＥＳ煤气化技术是由美国综合能源系统投资有限公司（ＳｙｎｔｈｅｓｉｓＥｎｅｒ－ｇｙＳｙｓｔｅｍｓＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．）在原Ｕ－Ｇａｓ流化床技术的基础上进一步开发的单段循环流化床粉煤气化工艺，这种新型的流化床反应器能够高效地进行多种最具挑战性的原料煤的气化。ＳＥＳ煤气化总体装置费用较低，燃料灵活性高、操作成本低，不需要熔化所有的灰，可低成本地捕集二氧化碳等温室气体。 据悉，海南东方恒河公司下一步还将计划投资７５０亿元，用４年的时间在于都县建设完成５００万ｔ／ａ煤制油、５５亿ｍ３／ａ煤制气项目。（汪家铭） ? １６?行业信息
合成气制备甲醇原理与工艺
合成气制备甲醇原理与工艺 简要概述 班级：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专业：化学工程与工艺 姓名：xxxxx 学号：201473020108 指导教师：xxxxx
一、甲醇的认识 1.物理性质 无色透明液体，易挥发，略带醇香气味；易吸收水分、CO2和H2S，与水无限互溶；溶解性能优于乙醇；不能与脂肪烃互溶，能溶解多种无机盐磺化钠、氯化钙、最简单的饱和脂肪醇。 2.化学性质 3.甲醇的用途 （1）有机化工原料 甲醇是仅次于三烯和三苯的重要基础有机化工原料 （2）有机燃料 (1)、甲醇汽油混合燃料；(2)、合成醇燃料；(3)、与异丁烯合成甲基叔丁基醚（MTBE）、高辛烷值无铅汽油添加剂；(4)、与甲基叔戊基醚（TAME）合成汽油含氧添加剂
4.甲醇的生产原料 甲醇合成的原料气成分主要是CO 、 CO2、 H2 及少量的N2 和CH4。主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。 天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料，具有投资少、能耗低、污染小等优势，世界甲醇生产有90％以上是以天然气为原料，煤仅占 2%。 二、合成气制甲醇的原理 1.合成气的制备 a.煤与空气中的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气； b.经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比； c.经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。 说明： 由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成池的放气中回收氢来降低煤耗和能耗，回收的氢气与净化后的合成气配得生产甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)＝2.00~2.05。 2.反应机理 主反应 OH CH H CO 322→+ △H 298=-90.8kJ/mol CO 2 存在时 O H OH CH H CO 23222+→+ △H 298=-49.5kJ/mol 副反应 O H OCH CH H CO 233242+→+ O H CH H CO 2423+→+ O H OH H C H CO 2942384+→+ O H CO H CO 222+→+ 增大压力、低温有利于反应进行，但同时也有利于副反应进行，故通过加入催化剂，提高反应的选择性，抑制副反应的发生。 3. 影响合成气制甲醇的主要因素 （1）合成甲醇的工业催化剂
煤制甲醇工艺设计
煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+
2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。
天然气转化合成甲醇的工艺
天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业：化工12-3班 学号： 学生姓名：劳慧 指导教师：刘峥
一．前言 (1) 二．主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三．结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四．参考文献 (8)
天然气转化合成甲醇的工艺 一．前言 20世纪60年代，石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时，以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是，天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此，天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源，同时也是主要的温室气体之一，合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用，而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品，比如生产合成氨还有甲醇，其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料，主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等，并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂，添在汽油中可提高汽油的辛烷值，甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品（焦炭、焦炉煤气）、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环
天然气转化合成甲醇的工艺课件
天然气转化合成甲醇的工艺综述 专业：化工12-3班 学号：3120313310 学生姓名：劳慧 指导教师：刘峥 2015-6-24
一．前言 (1) 二．主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三．结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四．参考文献 (8)
天然气转化合成甲醇的工艺 一．前言 20世纪60年代，石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时，以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是，天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此，天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源，同时也是主要的温室气体之一，合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用，而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品，比如生产合成氨还有甲醇，其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料，主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等，并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂，添在汽油中可提高汽油的辛烷值，甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品（焦炭、焦炉煤气）、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。
产品设计流程实例说明
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟 产品设计流程实例说明 设计开发流程：由于一般的厂商普遍对于生产品质管制与研发技术相当地重视，加上信息的快速流通，使得各家同类商品在性能与品质上的 差异已逐渐地缩小，虽然工业设计的基本观念是“Form Follows Function-造形即机能”，但面对市场商品的多元竞争压力，工业设计更需 从另外一些不同的角度去”将市场的竞争与需求转换成产品的新造形，新 趣味以提升具有吸引消费者的附加价值”-扮演着创造新价值的角色(Creating Value)正如台湾在产品设计上的策略所强调的便是Innovalue！一个新产品的在设计开发，大概可分为三个阶段即“问题概 念化，概念可视化，设计商品化”。对企业而言在展开工作时，会将内部 各机能别的单位与专业人员整合起来，委外设计时，企业外部的设计公司 则会扮演其中某一环节的工作角色以发挥其功能，不论是在企业内进行或 以外包的方式展开，各部门，组织间的沟通与相互的专业尊重，将会是执 行的重点与关键，现以案例-电冰箱的设计流程来加以说明。 Concept Definition 问题概念化：首先针对将要设计发展的产品作 全盘性的了解，透过信息收集与市场调查的方法，去探询市场上同类产品 的竞争态势，销售状况及消费者使用的情形(包括的操作的习惯，使用后 的抱怨点与对新功能潜在的需求)还有市面上的流行事物。在分析评估后 得加上公司发展策略的考量，以企划出新产品的整体“概念”！这样的 概念通常是以文字格式来作叙述，会将“市场定位”，“目标客层”，“商 品的诉求”，“性能的特色”与“售价定位”作定义式的条列描述概念的 形成的过程是需要信息，经验与转换的能力，亦就是如何将信息情报转换 产生市场上有意义的创意方向！通常我们会举行Focus Group群体座谈会， 专注下一代成长，为了孩子
天然气制甲醇与煤制甲醇的区别
浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要：天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺，但是随着经济的发展，各种资源的短缺，煤和天然气的产量存在了差异，这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析，探究甲醇未来生产道路。关键词：天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下，甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加，制甲醇的方法工艺也日渐增多，然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面，煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇，是以煤和水蒸气为原料生产甲醇，在这个过程中得先把煤制成煤浆，通过加入碱液调整煤浆的酸碱度，使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化，相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少，在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水，这些废水可以充分利用在磨浆水；气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气，在这个过程中会产生co、co2等有害气体；接下来是灰水处理；变换的
过程就是把co转化成h2；在这个过程会产生大量的杂质；低温甲醇洗，这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除；甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂，在生产过程中产生的杂质比较多，操作难度比较大，杂质多就导致甲醇纯度相对比较低，合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多，因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气，甲烷是天然气的主要部分，此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇，蒸汽转化法作为应用最广的生产方法，它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的，在催化剂的催化下，甲烷与水蒸气进行反应，生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效，生产过程中不会产生大量的有害物质，清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本，从以上的制造工艺中不难看出，该种制造工艺复杂，每一道工序需要的设备比较多，成本自然而然会比较高；天然气制甲醇工艺流程相对比较简单，所需设备一般都是高效的质量保证的设备，经过工序少，建设成本不高。 在生产成本上，煤碳的消耗是固定的，它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响，此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加，根据相关部门的数
产品设计流程实例说明修订版
產品設計流程實例說明 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
设计开发流程: 由於一般的厂商普遍对於生产品质管制与研发技术相当地重视,加上资讯的快速流通,使得各家同类商品在性能与品质上的差异已逐渐地缩小,虽然工业设计的基本观念是"Form Follows Function-造形即机能",但面对市场商品的多元竞争压力,工业设计更需从另外一些不同的角度去"将市场的竞争与需求转换成产品的新造形,新趣味以提昇具有吸引消费者的附加价值, "-扮演着创造新价值的角色(Creating value)正如台湾在产品设计上的策略所强调的便是Innovalue! 一个新产品的在设计开发,大概可分为三个阶段即"问题概念化,概念视觉化,设计商品化" 对企业而言在展开工作时,会将内部各机能别的单位与专业人员整合起来,委外设计时,企业外部的设计公司则会扮演其中某一环节的工作角色以发挥其功能,不论是在企业内进行或以外包的方式展开,各部门,组织间的沟通与相互的专业尊重,将会是执行的重点与关键,现以案例-电冰箱的设计流程来加以说明. Concept Definition 问题概念化:
首先针对将要设计发展的产品作全盘性的了解,透过资讯收集与市场调查的方法,去探询市场上同类产品的竞争态势,销售状况及消费者使用的情形(包括的操作的习惯,使用後的抱怨点与对新功能潜在的需求)还有市面上的流行事物.在分析评估後得加上公司发展策略的考量,以企划出新产品的整体"概念"! 这样的概念通常是以文字格式来作叙述,会将"市场定位","目标客层" ,"商品的诉求","性能的特色"与"售价定位"作定义式的条列描述! 概念的形成的过程是需要资讯,经验与转换的能力,亦就是如何将资讯情报转换产生市场上有意义的创意方向!通常我们会举行Focus Group群体座谈会,针对现有竞争的产品与及将推出市场的设计概念提案,与顾客直接面谈,将消费者的需求作了解与澄清,并对设计方向提供建议与决策的依据! 由於网路与资讯系统的快速发展,今天只要有心想去收集市场相关的信息,对於所有的厂商与设计公司来说,机会成本与资讯的涵盖面都会是相似地相同的!但由於组成的设计开发团队,各有其企业文化及产品策略的背景;所形成决策的主管其专长,喜爱与品味也不会相同,再加上每一个设计开发团队的创意活力不会相当,所以解读推研出来的概念与方向必然不同!
甲醇工艺流程简述
气化 由原料储运系统来的粒度＜10mm的原料煤从煤仓（351V101~301）送出，经煤称重进料机（351M101~301）计量进入磨煤机（351H101~301），来自石灰石粉仓（351V107~307）的石灰石粉也经石灰石粉进料机（351M102~302）计量进入磨煤机。与一定量的工艺水混合磨成一定粒度分布的约58~65%浓度的煤浆。加入石灰石是为了降低灰熔点。煤浆经磨煤机出料槽（351V102~302）由磨机出料槽泵（351P103~303A/B）输送至煤浆槽（352V001A/B），再分别经煤浆给料泵（352P101~301A/B）升压至9.6MPa进入两对对置工艺烧嘴（353Z101~301A~D）。从外管引来的高压氧气，分两股经安全连锁阀后，分四股等量进入两对对置工艺烧嘴。煤浆和氧气在气化炉（353F101~301）内在6.5MPa，~1400℃条件下发生部分氧化反应生成煤气，反应后的粗煤气和溶渣一起流经气化炉底部的激冷室激冷后，使气体和固渣分开，激冷后的粗煤气再经文丘里洗涤器（354A101~301），旋风分离器（354S101~301）和洗涤塔（354T101~301）三级洗涤除尘后，温度约243℃，压力6.36MPa（G）、水蒸汽/干气约1.49送后续工序。 熔渣被激冷固化后由激冷室底部破渣机（353H101~301）破碎后进入锁斗（353V105~305），定期排放渣池（353V106~306），再由渣池中的捞渣机（353L101~301）将粒化渣从渣池中捞出装车外运。含细渣的水由渣池泵（353P102~302A/B/C）送至真空闪蒸罐（354V105~305）。 由洗涤塔（354T101~301）排出的洗涤水经黑水循环泵（354P104~304A/B）分成两路，一路去文丘里洗涤器做为洗涤用水；另一路去气化炉的激冷室做为激冷水。黑水从气化炉，旋风分离器（354S101~301），洗涤塔（354T101~301）底部分别经减压阀进入蒸发热水塔（354T102~302）减压至0.8MPa（G）闪蒸出水中溶解的气体，闪蒸后的黑水进入低压闪蒸罐（354V103~303）经过一次闪蒸后，再进入真空闪蒸罐（354V105~305）进一步闪蒸，经三级闪蒸后的~79℃黑水自流进入澄清槽（354V008A/B），经澄清槽沉降分离细渣，沉降后的沉降物含固量约8~10%，由澄清槽底部排出，经澄清槽底流泵送至真空过滤机（354S002A/B）过滤，滤液进入磨煤水槽（354V015），经磨煤水泵（354P010A/B）送至磨煤机（351H101~301）做补水；滤饼装车外运。澄清槽上部溢流清液自流至灰水槽（354V009），灰水槽中的灰水经锁斗冲洗水/废水泵（354P008A/B/C）一部分去锁斗冲洗水冷却器（353E102~302）冷却后，送至锁斗冲洗水罐（353V107~307）
浅谈天然气制甲醛的工艺流程
浅谈天然气制甲醛的工艺流程 【摘要】天然气制甲醛是比较成熟的工艺，本文就天然气制甲醛的工艺流程进行了探讨。 【关键词】天然气；甲醛；工艺流程 1.引言 天然气制甲醇技术从最初从国外引进以来，工艺日趋完善成熟。相对流程较为简单，主要分为天然气的转化、新鲜气的压缩、合成、以及精馏提浓四大块。工业化生产甲醇基本采用CO、CO2、H2三种新鲜气在特定的温度、压力和催化剂的条件下合成而成。合成甲醇的新鲜气如何制取。天然气工艺则采用天然气与水蒸气在特定的温度压力和催化剂下得出。同时CO、CO2、H2合成出的甲醇含有一定成分的水，根据要求行业标准精馏提浓。故简言之天然气生产甲醇工艺的大步骤即为转化、压缩、合成、精馏。 2.天然气低压合成甲醇工艺流程 （1）天然气脱硫 来自气田的天然气经粗脱硫后由一压力阀控制压力，天然气进入天然气总管，再由另一段管线引出进入本装置。天然气分两路，一路送往对流段作为工艺原料气，另一路作为燃料气送往燃料系统。 原料天然气送往箱式炉对流段，经4组和6组加热至
350～400℃进入铁锰脱硫罐和ZnO脱硫罐脱硫。原料天然气自上而下通过脱硫剂床层，从脱硫罐底部出来，天然气中的的硫化物被铁锰脱硫剂和ZnO脱硫剂转化吸收，硫含量降至0.14mg/m3以下，使符合转化炉进气要求。 设有两个铁锰脱硫罐，内装铁锰脱硫剂，根据生产需要并联或串联，也可以单独使用。设有ZnO脱硫罐一个，串在铁锰脱硫罐后面，起到精脱硫把关的作用。每个脱硫罐进口和出口都设有压力指示，上部床层和下部床层设有温度指示，出口设有取样、现场导淋和去火炬放空。脱硫罐总进出口设有一DN100的主线和两个副线阀，开停车需要甩出脱硫罐时用。两副线阀中间设有一DN20的小排放阀，正常运行中将其打开，监视副线阀的内漏情况。在脱硫罐进口设有一引自2.5MPa的中压蒸汽管线，在铁锰脱硫剂还原时床层温度“飞升”时可以用其来降温。进口还设有一条N2置换管线。在脱硫出口工艺天然气总管上设有去火炬放空管线。 （2）一段转化。脱硫后的天然气分为两路与汽提塔来的蒸汽混合，混合比例H2O/∑C=3.5控制，分别进入箱式炉对流段二组A和B，预热至510℃。出二组A的混合气进入箱式炉B201进行天然气蒸汽一段转化，出二组B的混合气再分两路对称进入换热炉进行天然气蒸汽一段转化。 箱式炉内设有转化管，转化管共分四排，每排若干根。工艺气由上集气总管通过上猪尾管分别进入转化管，至上而
甲醇合成原理方法与工艺
甲醇合成原理方法与工艺 图1煤制甲醇流程示意图 煤气经过脱硫、变换，酸性气体脱除等工序后，原料气中的硫化物含量小于0.1mg／m3。进入合成气压缩机，经压缩后的工艺气体进入合成塔，在催化剂作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产3.9MPa中压蒸汽，降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网，同时将粗甲醇送至精馏系统。 一、甲醇合成反应机理 自CO加氢合成甲醇工业化以来，有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的，即CO是合成甲醇的原料。但20世纪70年代以后，通过同位素示踪研究，证实合成甲醇中的原子来源于CO2，所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。为此，分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。但时至今日，有关合成机理尚无定论，有待进一步研究。 为了阐明甲醇合成反应的模式，1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂，分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定，三种情况下均可生成甲
醇，试验说明：在一定条件下，CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。 对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行： ①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面； ②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附； ③表面吸附——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应形成产物； ④解析——反应产物的脱附； ⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。 甲醇合成反应的速率，是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和，但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。研究证实，过程①与⑤进行得非常迅速，过程②与④的进行速率较快，而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢，因此，整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。 提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积 缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。 二、甲醇合成的主要反应 (1)甲醇合成主要反应 CH3OH CO+2H CO2CH3OH+H2O 同时CO2和H2发生逆变换反应 CO 2CO+H2O
生产甲醇的工艺流程
生产甲醇的工艺流程 （一）生产工序 合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序 1．原料气的制备 合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.1左右。合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。 为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。 2．净化 一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。原料气中硫的含量即使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。脱硫的方法一般有湿法和干法两种。脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置，要根据原料气的制备方法而定。如以管式炉蒸汽转化的方法，因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用，脱硫工序需设置在原料气设备之前；其它制原料气方法，则脱硫工序设置在后面。 二是调节原料气的组成，使氢碳比例达到前述甲醇合成的比例要求，其方法有两种。 （1）变换。如果原料气中一氧化碳含量过高（如水煤气、重质油部分氧化气），则采取蒸汽部分转换的方法，使其形成如下变化反应：CO+H2O==H2+CO2。这样增加了有效组分氢气，提高了系统中能的利用效率。若造成CO2多余，也比较容易脱除。 （2）脱碳。如果原料气中二氧化碳含量过多，使氢碳比例过小，可以采用脱碳方法除去部分二氧化碳。脱碳方法一般采用溶液吸收，有物理吸收和化学吸收两种方法。（如：低温甲醇洗）
煤制甲醇实训总结报告
2014年国家高职院校骨干教师化工类顶岗实训报告 （煤制甲醇装置） 班级：杨子班 姓名：连锦花 班主任：钟飞 实训日期：2014.8.11—2014.8.23
实训内容 1、甲醇介绍 2、煤制甲醇生产工艺、装置介绍及现场参观 3、气化工段仿真模拟训练 4、变换工段仿真模拟训练 5、合成工段仿真模拟训练 6、精馏工段仿真模拟训练
实训方案 一、性质和任务 （一）实训的性质 煤制甲醇工艺仿真实训操作是为了加强培训教师实践性教学环节，培养教师理论联系实际，提高分析问题、解决问题的能力及实践技能。在学习基础知识、专业基础理论课的基础上，进行为期一周的实训。 通过实训，使教师直接参与生产第一线的实践活动，将所学的理论知识和生产实践相结合，进一步巩固和丰富专业基础知识和专业知识；通过参与生产第一线的实践活动，进一步了解生产组织管理的有关知识，为毕业后从事教育工作打下良好的基础；同时通过实训，为教师提供了一次社会实践的机会，为将来走上工作岗位积累一定的社会实践经验。 二、实训目标 （一）知识目标 1.甲醇生产原料、产品的性能以及用途； 2.掌握煤制甲醇的工艺生产原理、工艺条件、工艺流程； 3.熟悉有关装置的化工操作规范和装置的安全运行规则； 4.了解主要设备的结构、管道、阀门的类型、作用、性能等情况； 5.了解各种操作参数的测量、控制方法以及相应仪表、仪器的类型、性能和使用方法； 三、实训内容 A、甲醇介绍 甲醇，分子式CH3OH，又名木醇或木精，英文名：Methanol; Methyl alcohol;Carbinol;Wood alcohol; Wood spirit; Methyl hydroxide; 理化性质：无色、透明、高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。分子量32.04。相对密度0.792(20/4℃)。熔点-97.8℃。沸点64.5℃。闪点12.22℃。自燃点463.89℃。蒸气密度 1.11。蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃)。蒸气与空气混合物爆炸下限6～36.5 % 。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。遇热、明火或氧化剂易着火。用途：基本有机原料之一。主要广泛应用于精细化工，塑料，医