煤制甲醇合成工艺设计说明书

《过程装备成套技术》课程设计

题 目 组 别 姓 名 学 号 院 (系) 专 业 指导教师 日 期

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型

设备的设计 第四组

130625 化学与化工学院 过程装备与控制工程

高 勇

2016年6月27日至2016年7月3日

目录

1甲醇的合成 .............................................................. 2 1.1甲醇合成的基本原理 ...................................................................................................... 2

1.1.1甲醇合成反应步骤 ................................................................................................... 2 1.1.2合成甲醇的化学反应 ............................................................................................... 2 1.2甲醇合成催化剂的选用 .................................................................................................. 3 1.3 铜基催化剂的中毒和寿命 ............................................................................................. 3 1.4甲醇合成的工艺条件 ...................................................................................................... 3 1.4.1反应温度 ................................................................................................................... 3 1.4.2压力 ........................................................................................................................... 3 1.4.3空速 ........................................................................................................................... 4 1.4.4气体组成 ................................................................................................................... 4 1.5甲醇合成的工艺流程 ...................................................................................................... 4 1.5.1甲醇合成的方法 ....................................................................................................... 4 1.5.2本设计的合成工艺 ................................................................................................... 5 1.5.3甲醇合成塔的选择 ................................................................................................... 5 1.5.4甲醇合成工艺流程 ................................................................................................... 6 2列管式换热器设计及相关计算 .............................................. 7 2.1设计任务及操作条件 ...................................................................................................... 7 2.2方 案 简 介 ..................................................................................................................... 7 2.3设计方案 .......................................................................................................................... 7 2.3.1．确定设计方案 ........................................................................................................ 7 2.3.2确定物性数据 ........................................................................................................... 8 2.3.3计算总传热系数 ....................................................................................................... 8 2.3.4计算传热面积 ........................................................................................................... 9 2.3.5工艺结构尺寸 ......................................................................................................... 10 2.3.6换热器核算 ............................................................................................................. 12 3参考文献 ............................................................... 18

1

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

1甲醇的合成

1.1甲醇合成的基本原理

1.1.1甲醇合成反应步骤

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）催化过程按下列过程进行：

a）扩散——气体自气相扩散到催化剂的界面；

b）吸附——各种气体在催化剂的活性表面进行化学吸附，其中CO在Cu2+上吸附，H2在Zn2+上吸附并异裂；

c）表面反应——化学吸附的反应物在活性表面上进行反应，生成产物； d）解析——反应产物脱附；

e）扩散——反应产物气体自催化剂界面扩散到气相中去；

以上五个过程中a、e（扩散）进行得最快，b（吸附）、d（解析）进行的速度较快，而过程c（表面反应）分子在催化剂活性界面的反应速度最慢，因此，整个反应过程取决于表面反应的进行速率［1］。

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、CO2 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。 1.1.2合成甲醇的化学反应

甲醇是甲醇合成反应是多项铜基催化剂上进行的复杂的、可逆的化学反应［2］。 （1）主要的化学反应

CO+ 2H2=CH3OH CO2+ 3H2=CH3OH+ H2O

(1-1) (1-2)

（2）甲醇合成的副反应

2CO+ 4H2=CH3OH CH3+ H2O

CO+ 3H2=CH4+ H2O 4CO+ 8H2=C4 H9OH+ 3H2O

CO2+ H2=CO+ H2O

(1-3) (1-4) (1-5) (1-6)

2

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

1.2甲醇合成催化剂的选用

铜基催化剂（CuO/ ZnO/ Cr2O3或 CuO/ ZnO /Al2O3 ）

铜基催化剂的主要化学成分是CuO/ ZnO/ Cr2O3或 CuO/ ZnO /Al2O3，其活性组分是Cu和ZnO，同时还要添加一些助催化剂，促进催化剂活性。Cr2O3的添加可以提高铜在催化剂的分散度，同时又能阻止分散的铜晶粒在受热时被烧结、长大，延长催化剂的使用寿命。添加Al2O3助催化剂使催化剂活性更高，而且Al2O3价廉、无毒，用Al2O3代替Cr2O3的铜基催化剂更好［3］。

1.3 铜基催化剂的中毒和寿命

铜基催化剂对硫的中毒十分敏感，一般认为其原因是H2S和Cu形成CuS，也可能生成Cu2S，反应如下：

Cu+ H2S =CuS+ H2 (1-7) 2Cu+ H2S =Cu2S+ H2 (1-8)

因此原料气中硫含量应小于0.1ppm，与此类似的是氢卤酸对催化剂的毒性。 催化剂使用的寿命与合成甲醇的操作条件有关，铜基催化剂比锌铬催化剂的耐热性差得多，因此防止超温是延长寿命的重要措施。

1.4甲醇合成的工艺条件

1.4.1反应温度

在甲醇合成反应过程中，温度对于反应混合物的平衡和速率都有很大影响。温度过低达不到催化剂的活性温度，则反应不能进行。温度太高不仅增加了副反应，消耗了原料气，而且反应过快，温度难以控制，容易使催化剂衰老失活。一般工业生产中反应温度取决于催化剂的活性温度，不同催化剂其反应温度不同。另外为了延长催化剂寿命，反应初期宜采用较低温度，使用一段时间后再升温至适宜温度。 1.4.2压力

甲醇合成反应为分子数减少的反应，因此增加压力有利于反应向甲醇生成方向移动，使反应速度提高，增加装置生产能力，对甲醇合成反应有利。但压力的提高对设备的材质、加工制造的要求也会提高，原料气压缩功耗也要增加以及由于副产物的增加还

3

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

会引起产品质量的变差，操作压力的选用与催化剂的活性有关。所以工厂对压力的选择要在技术、经济等方面综合考虑。 1.4.3空速

一般来说，催化剂活性愈高，对同样的生产负荷所需的接触时间就愈短，空速愈大。甲醇合成所选用的空速的大小，既涉及合成反应的醇净值、合成塔的生产强度、循环气量的大小和系统压力降的大小，又涉及到反应热的综合利用。 1.4.4气体组成

原料气组成对催化剂活性的影响是比较复杂的问题，现就以下几种原料气成分对催化剂活性的影响作一下讨论。

（1）惰性气体（CH4、N2、Ar）的影响

合成系统中惰性气体含量的高低，影响到合成气中有效气体成分的高低。惰性气体的存在引起CO、CO2、H2分压的下降。必须确定适当的惰气含量，从而选择合适的排放量。

（2）CO和H2比例的影响

从化学反应方程式来看，合成甲醇时CO与H2的分子比为1：2，CO2和H2的分子比是1：3，这时可以得到甲醇最大的平衡浓度。 （3）CO2的影响

CO2对催化剂活性、时空产率的影响比较复杂而且存在极值。完全没有CO2的合成气，催化剂活性处于不稳定区，催化剂运转几十小时后很快失活。所以CO2是活性中心的保护剂，不能缺少。在CO2浓度4%以前，CO2对时空产率的影响成正效应，促进CO合成甲醇，自身也会合成甲醇；但如果CO2含量过高，就会因其强吸附性而占据催化剂的活性中心，因此阻碍反应的进行，会使时空产率下降，同时也降低了CO和H2的浓度，从而降低反应速度，影响反应平衡，而且由于存在大量的CO2，使粗甲醇中的水含量增加，在精馏过程中增加能耗。一般认为CO2在3~5%左右为宜［4］。

1.5甲醇合成的工艺流程

1.5.1甲醇合成的方法

当今甲醇生产技术主要采用中压法和低压法两种工艺，并且以低压法为主，这两种方法生产的甲醇约占世界甲醇产量的80%以上。

4

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

高压法：(19.6-29.4MPa)是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度360-400℃，压力19.6-29.4MPa。高压法由于原料和动力消耗大，反应温度高，生成粗甲醇中有机杂质含量高，而且投资大，其发展长期以来处于停顿状态。

低压法：(5.0-8.0 MPa)是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术，低压法基于高活性的铜基催化剂，其活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低(240-270℃)。在较低压力下可获得较高的甲醇收率，且选择性好，减少了副反应，改善了甲醇质量，降低了原料消耗。此外，由于压力低，动力消耗降低很多，工艺设备制造容易。

中压法：(9.8-12.0 MPa)随着甲醇工业的大型化，如采用低压法势必导致工艺管道和设备较大，因此在低压法的基础上适当提高合成压力，即发展成为中压法。中压法仍采用高活性的铜基催化剂，反应温度与低压法相同，但由于提高了压力，相应的动力消耗略有增加，本设计采取低压法。 1.5.2本设计的合成工艺

以投资成本，生产成本，产品收率为依据，选择中压法为生产甲醇的工艺，用CO和H2在加热压力下，在催化剂作用下合成甲醇，其主要反应式为：

CO+ H2→CH3OH

(1-9)

经过净化的原料气，经预热加压，于5.6MPa、64 ℃，从上到下进入反应器，在铜基催化剂的作用下发生反应，出口温度为50 ℃左右，甲醇7%左右，因此，原料气必须循环，则合成工序配置原则。

甲醇的合成是可逆放热反应，为使反应达到较高的转化率，应迅速移走反应热，本设计采用管壳式反应器，管程走反应气体，壳程走6.5MPa的沸腾水 1.5.3甲醇合成塔的选择

甲醇合成反应器实际是甲醇合成系统中最重要的设备。从操作结构，材料及维修等方面考虑，甲醇合成反应器应具有以下要求：

（1）催化剂床层温度易于控制，调节灵活，能有效移走反应热，并能以较高位能回收反应热；

（2）反应器内部结构合理，能保证气体均匀通过催化剂床层，阻力小，气体处理量大，合成转化率高，催化剂生产强度大；

（3）结构紧凑，尽可能多填装催化剂，提高高压空间利用率；高压容器及内件间无渗漏；催化剂装御方便；制造安装及维修容易。

5

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

根据以上要求，选择R2002—甲醇合成反应器。 1.5.4甲醇合成工艺流程

来自净化工段的合成原料气，经离心式压缩机加压至压强3.5Mpa，温度313.15K（40℃）后，与来至合成塔的循环气进行混合，经离心压缩机内再次加压到5.2 MPa，混合气在进反应器前先与合成塔出来的气体进行换热，升温到225 ℃，然后从上到下经过管程进入反应器的铜基催化剂，在催化剂的作用下发生发生如下反应：

CO + 2H2 = CH3OH + Q (1-10) CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O + Q

(1-11)

反应器为列管式反应器，管程走反应气。合成塔出口气体温度528.15K（255℃），壳程走0.1MPa，373.15K（100℃）的水蒸气作为冷却介质，作用是及时带走合成反应放出的热量，维持体系得到温度，使反应快速进行，同时也起到保护催化剂的作用，出口温度为473.15K（200℃）。合成塔出塔气温度约为 255 ℃，含甲醇5.84%，经过水冷却器换热冷却到40 ℃，冷凝的粗甲醇经分离器分离。由分离器分离粗甲醇后的气体进行适当放空，大部分气体进入压缩机加压返回合成塔，粗甲醇进入精馏工段进行精制［5］。

6

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

2列管式换热器设计及相关计算

2.1设计任务及操作条件

处理能力：69444.4 kg/h甲醇。 设备形式：列管式换热器 操作条件：

（1） 甲醇：入口温度64℃，出口温度50℃，压力为5.6MPa。

（2） 冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃，压力为6.5MPa。 （3） 允许压降：不大于105 Pa。

（4） 每年按360天计，每天24小时连续运作。

2.2方 案 简 介

本设计任务是利用循环水给甲醇合成工段降温。利用热传递过程中对流传热原则，制成换热器，以供生产需要。选择换热器时，要遵循经济、传热效果优、方便清洗、符合实际需要等原则。列管式换热器在生产中被广泛利用。它的结构简单、坚固、制造较容易、处理能力大、适应性大、操作弹性较大，尤其在高压、高温和大型装置中使用更为普遍。

选择换热器时，要遵循经济、传热效果优、方便清洗、符合实际需要等原则。换热器分为几大类：夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器、热管式换热器、列管式换热器等。不同的换热器适用于不同的场合，而列管式换热器在生产中被广泛利用。它的结构简单、坚固、制造较容易、处理能力大、适应性大、操作弹性较大，尤其在高压、高温和大型装置中使用更为普遍。

2.3设计方案

2.3.1．确定设计方案 （1）选择换热器的类型 两流体温度变化情况：

热流体进口温度64℃，出口温度50℃冷流体。 冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。

7

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

从两流体温度来看，换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大，因此初步确定选用列管式换热器。 （2）流动空间及流速的确定

由于循环冷却水易结垢，为便于清洗，应使冷却水走管程，甲醇走壳程。另外，这样的选择可以使甲醇通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。同时，在此选择逆流。选用φ25mm×2.5mm的碳钢管，管内流速取ui = 0.5m/s。 2.3.2确定物性数据

定性温度：可取流体进出口温度的平均值。 壳程甲醇的定性温度为：

T＝64＋502＝57℃ 管程循环水的定性温度为：

t＝30＋40 2＝35℃ 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。甲醇在57℃下的有关物性数据如下： 密度 ρo=755.77 kg/m3 定压比热容 cpo=2.629kJ/(kg·℃) 导热系数 λo=0.1919W/(m·℃) 粘度 μo=0.00039 Pa·s 循环水在35℃下的物性数据： 密度 ρi=994kg/m3 定压比热容 cpi=4.08 kJ/(kg·℃) 导热系数 λi=0.626 W/(m·℃) 粘度 μi=0.000725 Pa·s 2.3.3计算总传热系数 （1）热流量

Q69444.4 0?w0cp0?t?3600?2.629?103?64?50??709998

(2-1)

(2-2) (2-3)

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

（2）平均传热温差

?t'm??t1??t2(64?40)?(50?30)??21.9℃ (2-4) ?t164-40lnln50-30?t2（3）冷却水用量

Q70999?3600(2-5)

w?0ic?3?6127kg/hpi?ti4.08?10??40?30?（4）总传热系数K ① 管程传热系数

Rdiuipi.02?0.5?994e???0i0.000725?13710

??0.023?i（diuipi0.8cpi?i0.4id?）（）

ii?i?4.08?103?0.000725?0.4＝0.023?0.6260.02?1137100.8?????0.626?? =2733.2W/(m2·℃) ② 壳程传热系数

假设壳程的传热系数αo = 800 W/(m2·℃)； 污垢热阻为

Rsi = 0.000344 m2·℃/W Rso = 0.000172 m2·℃/W

管壁的导热系数λ=45 W/(m·℃) ③ 总传热系数K

K?1d o?＋Rdobdo1i＋＋Rso＋ididi?dm?o?10.0252733.2?0.02＋0.00034?0.0250.02＋0.0025?0.02545?0.0225＋0.000172＋1800 ?2733.2W/?m2??C?2.3.4计算传热面积

S,?Q0K?t?7099921.9?7.5m2 m423?9

(2-7)

(2-8)

(2-9)

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

考虑15％的面积裕度，S=1.15×S'=1.15×7.5=8.625m2 2.3.5工艺结构尺寸

（1）管径和管内流速及管长

选用?25mm×2.5mm传热管(碳钢)，取管内流速ui =0.5m/s （2）管程数和传热管数

依据传热管内径和流速确定单程传热管数

ns?V??10825?19根 4d2iui3600?994?3.14 4?0.0202?0.5按单程管计算，所需传热管长度为

L?S8.6252 ?d??5.8m0ns3.14?0.025?19若取传热管长L=6m，换热器管程数为2，则

ns?V?d?108250L3.14?0.025?6?20根

每程管数为20/2=10根 管内流速

uVi???10825d23600?994?3.14?0.48m/s4ins4?0.022?20

（3）平均传热温差校正及壳程数 平均传热温差校正系数

R?T1?T2tt?60?50?1.42?140?30

P?t2?t140?30 T??0.291?t164?30 按单壳程、双管程结构查温差校正系数图表。可得

?

?t?0.94

平均传热温差

?tm???t.?tm?0.94?21.9?20.6?C

10

2-10）

(2-11) (2-12)

(2-13)

(2-14) (2-15)

(2-16) （

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

（4）传热管排列和分程方法

采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距t=1.25 d0，则 t=1.25×25=31.25≈32mm 横过管束中心线的管数

nc?1.19ns?1.19?20?6根 (2-17)

（5）壳体内径

采用双管程结构，取管板利用率η=0.7，则壳体内径为

D?1.05tns?1.05?32?20?0.7?184mm 圆整可取D＝300mm （6）壳体厚度

t?pcDi?10002???t?p?6.5c2?235?0.8?6.5?17.59mm

期中c1=0.8mm ; c2=2mm

tn?t?C1?C2?圆整值?22mm （7）封头厚度

t?pcDi5?10002???t?p?6.2?235?0.8?0.5?6.5?17.44mm ctn?t?C1?C2?圆整值?22mm （8）折流档板

采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的33.3％，去的圆缺高度为

h＝33.3％×300＝100mm 取折流板间距B＝0.5D，则 B＝0.5×300＝150mm 折流板数为N传热管长B?折流挡板间距?1?6000100?1?39块

折流挡板圆缺面水平装配。

11

(2-18) (2-19)

(2-20)

则切 煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

（9）接管

① 壳程流体进出口接管

取接管内甲醇流速为 u1＝3.5m/s，则接管内径为

d1?4V?4?10825?0.038m (2-21)

?u13600?755.77?3.14?3.5圆整后可取内径为40mm。 ② 管程流体进出口接管

取接管内循环水流速 u2＝1.2 m/s，则接管内径为

dV?108252?4?u?43600?994?3.14?1.2?0.057m2 圆整后可取内径为60mm。 2.3.6换热器核算 （1）热量核算 ① 壳程对流传热系数

对圆缺形折流板，可采用凯恩公式

1

?.36?.53?0dRe00Pro().140?0e?w

当量直径，由正三角形排列得

4(3de2t2??2?4do)?d?o4???3??0.0322?3.14?0.0252???24??3.14?0.025?0.20m 壳程流通截面积

SO?BD(1?d0t)?0.15?0.3?(1?0.0250.032)?0.009844m2 壳程甲醇流速及其雷诺数分别为

12

(2-22) (2-23)

(2-24)

(2-25) 煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

u0?Re0?V10825??0.40m/sS03600?755.77?0.009844deu0?00.020?0.45?755.77??17441?00.00039 (2-26)

普兰特准数

cpo?02.629?103?0.00039Pr0???5.3 (2-27)

?00.1919粘度校正

??）0.14?1 w1??0.36?0.19190020?Re`?5.33?1?1296W/(m2??0.C)

② 管程对流传热系数 当Rei >10000，

Ld?60时可采用公式 i??idRe0.80.4i?0.023iPri i管程流通截面积

S3.14i??4d2s?nci(n2)?4?0.0202?20?62?0.002198m2 管程循环水流速及其雷诺数分别为

?ι?Σ?10825994?0.002198?1.37m/sι3600?Ρεδιυιρι0.020?0.74?994ι?μ?ι0.000725?37739

普兰特准数

Prcpi?i4.08?103?0.000725i????4.73i0.626??i?0.023?0.6260.020?377390.8?4.730.4?6147W/(m2??C) ③ 热系数K

13

(2-28) (2-29) （ υ煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

K?1dodbdo1?Rsio??Rso??ididi?dm?o1?0.0250.0250.0025?0.0251?0.000344???0.000172?6147?0.0200.02045?0.022512962??610W/(m?C) (2-30)

④ 传热面积S

S?Q070997??5.65m2 (2-31) K?tm610?20.6该换热器的实际传热面积Sp

Sp??d0LNT?3.14?0.025?(6?0.06)?(20?6)?6.53m2该换热器的面积裕度为

H?Sp?SS?100%? (2-32)

6.53?5.65?100%?16% (2-33)

5.65传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务［7］。 （2）换热器内流体的压力降 ①管程流动阻力

??Pi?(?P1??P2)FtNsNp其中Ft?1.4,NS?1,NP?222 (2-34)

?uL?iui?P1??i,?P2??ii

di22由Re＝37739，传热管相对粗糙度??0.1?0.005，查莫狄图得λi＝

d2.00.031W/m·℃，流速ui＝1.376m/s，ρ＝994 kg/m3，所以

6994?1.3762??8751Pa0.0202994?0.742 ?p2?3??816Pa2?p1?0.031?管程总压力降为

??pi?(8751?816)?1.4?1?2?2.67?104?105Pa (2-35)

管程压力降在允许范围之内。 ②壳程压力降

14

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

??P0?(?P1??P2)FtNs其中NS?1,Ft?1.15流体流经管束的阻力

ΔP1?Ff0nc(NB

其中F?0.5

ρouo2 (2-36) ?1)2f0?5?Re?0.228?5?17441?0.228?0.54

nc?6,NB?39,uo?0.4m/s755.77?0.42?P1?0.5?0.54?6?(39?1)??3918Pa

2流体流过折流板缺口的阻力

nc?6,NB?39,uo?0.4m/s755.77?0.42?P1?0.5?0.54?6?(39?1)??3918Pa

2?P2?NB(3.5?2BD2B?ouo2 )2其中B=0.15m, D=0.3m

?P2?NB(3.5??5895PaD)?ouo222?0.15755.77?0.402?39?（3.5?）?0.32

壳程总压力降

??Po?(3918?5895)?1.15?1.13?10Pa?10Pa壳程压力降也在允许压力降范围内。

45 (2-37)

封头公称直径D=300mm, 直边段高度H1=25mm，曲面高度为H2=75mm。 经上述计算和核算，可知所选工艺参数符合条件，即设计的换热器能满足生产要求［6］。

15

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

附：（1）设计结果一览表设备名称 换热器形式 ［8］

甲醇冷凝冷却器 列管式换热器 工艺参数 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

名称 物料名称 操作压力 操作温度 流量 流体密度 定压比热容 流速 传热量 平均温度差 总传热系数 换热面积 传热系数 污垢系数 阻力降 程数 使用材料 直径 长度 管子规格 折流档板规格 单位 Pa ℃ kg/h kg/m3 kJ/(kg·℃) m/s W ℃ W/m2·K m2 W/（m2·℃） m2·K/W kPa mm mm 管程 循环水 0.3Mpa 30进/40出 10825 994 4.08 0.74 122687 20.6 610 6.53 6147 0.000344 26.7 2 碳钢 φ25×2.5 6000 壳程 甲醇 常压 64进/50出 69444.4 755.77 2.629 0.40 1296 0.000172 11.3 1 碳钢 300 20根，管间距32mm，△排列 39块，间距150mm，切口水平高度33.3% 说明：参照标准JB/T4715-92 16

煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

（2）主要符号说明

甲醇的定性温度 甲醇密度 甲醇定压比热容 甲醇导热系数 甲醇粘度 甲醇流量 热负荷 总传热系数 温差校正系数 初算初始传热面积 初算实际传热面积 壳体内径 折流板间距 折流板数 管程压力降 壳程压力降 换热器壁面内、 外侧的污垢热阻 切去的圆缺高度 普兰特准数

17

T ρo cpo λo μo wo Qo K 循环水定性温度 循环水密度 循环水定压比热容 循环水导热系数 循环水粘度 循环水流量 平均传热温差 管程雷诺数 管程、壳程传热系数 传热管数 管程数 横过中心线管数 管心距 接管内径 it ρi cpi λi μi wi ?tm Re ??t S' ?i、?o ns S D B NB Np NC t d1、d2 de ??P ??P o当量直径 面积裕度 管板利用率 壳程流通截面积 换热器实际传热面积 H η So Sp Rsi、Rso h Pr 煤制甲醇合成工段工艺流程及典型设备的设计

3参考文献

[1]李琼玖, 唐嗣荣, 顾子樵, 等. 近代甲醇合成工艺与合成塔技术(上) [J].化肥设计, 2003, 41(6)：5～10.

[2 ]李琼玖, 唐嗣荣, 顾子樵, 等. 近代甲醇合成工艺与合成塔技术(下) [J]. 化肥设计, 2004, 42(1)：3～8.

[3]唐志斌, 王小虎, 付超, 等. 新型低压甲醇合成催化剂XNC-98的工业应用.石化技术与应用[M].5(23).

[4]宋维端, 房鼎业. 甲醇工学[M]. 北京：化学工业出版社, 1991. [5]黄振仁.过程装备成套技术[M].北京：化学工业出版社，2014. [6]王志文. 化工容器设计[M].北京： 化学工业出版社，2013. [7]沈维道，工程热力学[M].北京：高等教育出版社，2013.12.

[8]刁玉玮, 王立业. 化工设备机械基础[M].大连：大连理工大学出版社, 2003. [9]潘苏蓉.AutoCA D2012基础教程及应用实例[M].北京：机械工业出版书，2013.

18

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mf1a.html