甲醇罐车设计要求

内蒙古工业大学本科毕业设计说明书

摘要

（

目前生产甲醇的主要原料是煤和天然气，甲醇的生产工艺过程分为合成气（氢和一氧化碳)的制造、甲醇的合成和精制3部分。用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。本文设计了甲醇的合成和精馏工艺，设计中采用低压法中的I.C.I法合成甲醇，采用双效法三塔粗甲醇精馏工艺来对粗甲醇进行精馏。

低压甲醇合成工艺流程是指采用低温、低压和高活性铜基催化剂，在5MPa左右压力下，由合成气合成甲醇的工艺流程。本设计采用ICI法合成甲醇，催化剂为铜基催化剂，其活性组分是Cu和ZnO，该催化剂的活性高。合成反应的温度较低，在（230-270℃），操作压力较低（5-10MPa），广泛用于甲醇合成。

本设计中精馏工艺采用双效法三塔粗甲醇精馏工艺，与双塔精馏相比三塔精馏可以提高甲醇的质量和收率，并且可以降低蒸汽消耗。本设计中计算了甲醇生产过程中的合成工段和精馏工段，对其进行了物料衡算和热量衡算，并对甲醇水冷器进行了设备选型计算。在设计过程中绘制了合成和精馏工段的设备一览表和物料流程图，并绘制了合成工段的P I D图、设备布置图和管道布置图。 关键词：甲醇 I.C.I低压法 双效法三塔粗甲醇精

内蒙古科技大学毕业设计说明书

引 言

甲醇是有机物醇类中最简单的一元醇。1661年英国化学家R.波义耳首先在木材干馏后的液体产物中发现甲醇，故甲醇俗称木精、木醇。

甲醇的用途在现代人们的生活中越来越受到重视，它即可用做有机化工原料，又可用于有机合成、农药、医药、涂料、染料和国防工业等领域。随着社会经济的快速增长，能源、环境问题日益突出，甲醇作为燃料应用的比例越来越大。近20年来，甲醇生产发展很快，技术不断提高，生产规模逐年扩大，生产工艺逐步成熟，各项技术指标不断完善，特别是近年来甲醇汽、柴油的开发和应用，使其作为代用燃料，从技术性、经济性上具有了很强的竞争力。

合成甲醇可采用石脑油、减压渣油、煤和天然气为原料，本次设计主要采用煤为原料生产合成气，再由合成气生产甲醇。

在甲醇生产迅速发展的同时，也出现了许多方方面面的问题：

首先全球市场供大于求，预计2005～2010年世界甲醇需求量的年均增长速度为2.46%，到2010年，世界甲醇需求量将达到4020万t；2010～2015年的年均增长速度为4.63%，2015年将达到5040万t。甲醇制烯烃（MTO/MTP）和二甲醚（DME）将是未来驱动甲醇市场需求增长的主要动力，而我国将是甲醇需求的

内蒙古工业大学本科毕业设计说明书

摘要

（

目前生产甲醇的主要原料是煤和天然气，甲醇的生产工艺过程分为合成气（氢和一氧化碳)的制造、甲醇的合成和精制3部分。用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。本文设计了甲醇的合成和精馏工艺，设计中采用低压法中的I.C.I法合成甲醇，采用双效法三塔粗甲醇精馏工艺来对粗甲醇进行精馏。

低压甲醇合成工艺流程是指采用低温、低压和高活性铜基催化剂，在5MPa左右压力下，由合成气合成甲醇的工艺流程。本设计采用ICI法合成甲醇，催化剂为铜基催化剂，其活性组分是Cu和ZnO，该催化剂的活性高。合成反应的温度较低，在（230-270℃），操作压力较低（5-10MPa），广泛用于甲醇合成。

本设计中精馏工艺采用双效法三塔粗甲醇精馏工艺，与双塔精馏相比三塔精馏可以提高甲醇的质量和收率，并且可以降低蒸汽消耗。本设计中计算了甲醇生产过程中的合成工段和精馏工段，对其进行了物料衡算和热量衡算，并对甲醇水冷器进行了设备选型计算。在设计过程中绘制了合成和精馏工段的设备一览表和物料流程图，并绘制了合成工段的P I D图、设备布置图和管道布置图。 关键词：甲醇 I.C.I低压法 双效法三塔粗甲醇精

甲醇气化工艺设计任务书

专业 化学工程与工艺 班级 化工1 设计人 孟德东 一 设计题目

题目三 年产 120 万吨煤制甲醇气化工艺设计

二 设计条件

1 生产规模

年产 120 万吨甲醇，年开工日为330天，工作小时为24小时。 2原料煤规格

原料煤的元素分析为：C 67.5%；H 4.0% ；O 10.2%；N 0.65% ；S（可燃）1.73%；S（不可燃）0.34%； Cl/（mg/kg）229；F/（mg/kg）104；Na/（mg/kg）2180；K/（mg/kg）292 。

3产品质量标准及粗甲醇组成

本产品（精甲醇）执行国家《GB338—92》标准，具体指标见下表

表1 甲醇《GB338—92》

指标 项 目 优等品 色度（铂—钴），号 ≤ 密度（200C），g/cm3 温度范围(0℃,101325Pa)，℃ 沸程（包括64.6±0.10C），℃ ≤ 高锰酸钾试验，min ≥ 水溶性试验 水分含量，% ≤ 酸度（以HCOOH计

甲醇气化工艺设计任务书

专业 化学工程与工艺 班级 化工1 设计人 孟德东 一 设计题目

题目三 年产 120 万吨煤制甲醇气化工艺设计

二 设计条件

1 生产规模

年产 120 万吨甲醇，年开工日为330天，工作小时为24小时。 2原料煤规格

原料煤的元素分析为：C 67.5%；H 4.0% ；O 10.2%；N 0.65% ；S（可燃）1.73%；S（不可燃）0.34%； Cl/（mg/kg）229；F/（mg/kg）104；Na/（mg/kg）2180；K/（mg/kg）292 。

3产品质量标准及粗甲醇组成

本产品（精甲醇）执行国家《GB338—92》标准，具体指标见下表

表1 甲醇《GB338—92》

指标 项 目 优等品 色度（铂—钴），号 ≤ 密度（200C），g/cm3 温度范围(0℃,101325Pa)，℃ 沸程（包括64.6±0.10C），℃ ≤ 高锰酸钾试验，min ≥ 水溶性试验 水分含量，% ≤ 酸度（以HCOOH计

目前投入运行使用的液化石池气铁路罐车，由车底架、走行部、罐车、装卸阀件、安全阀、紧急切断阀、遮阳罩、操作台、支座等附件组成。几种液化石油气铁路罐车的主要构造如图2—1、图2—2、图2—3、图2—4。

图2—1 HG60／2．2—2型液化石油气铁路罐车

1—拉阀手柄；2—外梯；3—安全阀；4—拉阀；5—阀门箱；6—操作台； 7—中间托板；8—遮阳罩；9—拉紧带；10—罐体；11—底架；12—走行部

图2—2 HG60／2．2—3型液化石油气铁路罐车

1—紧急切断阀；2—外梯；3—安全阀；4—阀门箱；5—操作台；6—中间托板；

7—拉紧带；8—罐体；9—车底架；10—走行部

图2—3 HG70／2．2—1型液化石油气铁路罐车

1—操作台；2—长带调整器；3—中间支座；4—阀体箱；5—安全阀；6—车底架；

7—罐体；8—走行部；9—鞍座；10—紧急切断手柄；11—铭牌

图2—4 LPGl00／2．2型液化石油气罐车

一、车底架

液化石油气铁路罐车可采用有底架或无底架的二种结构形式。其设计应符合

TB1335—78《铁路车辆强度设计及试验鉴定规范》。对于有底架的罐车，全部选用铁道部定型罐车底架如G60或G17型。无底架的罐车，如G60A或

设计题目名称：甲醇---水溶液连续筛板精馏塔设计 设计条件：1．处理量：50000t/年；

2．料液组成（质量分数）：40%； 3．塔顶产品组成（质量分数）：93.0%； 4．塔顶易挥发组成回收率：99.5%； 5．年工作生产时间：330天； 6．全塔总效率：60%。

设计内容：

１．设计方案的确定：（1）常压精馏；（2）进料状态：泡点进料；（3）加热方式：塔底

间接加热，塔顶全凝；（4）热能的利用。

２．工艺计算：（1）物料衡算；（2）热量衡算；（3）回流比的确定；（4）理论塔板数的

确定。

３．塔板及其塔的主要尺寸的设计：（1）塔板间距的确定；（2）塔径的确定；（3）塔板

的布置及其板上流流程的确定。

４．流体力学的计算及其有关水力性质的校核。 ５．板式精馏塔辅助设备的选型。

６．绘制带控制的点工艺流程图及精馏塔设备的条件图。 编写设计说明书 厂址：长沙地区 设计任务

完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统带控制点的工艺流程图及其精馏塔设备的工艺条件图，编写设计说明书。 设计时间安排 2006.5.29----2006.6.16 附： 汽液平衡数据 x 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10

设计任务书

设计题目

设计题目：甲醇—水分离过程板式精馏塔的设计

设计要求：年产纯度为99.5%的甲醇12000吨，塔底馏出液中含甲醇不得高于0.1%，原料液中含甲醇40%，水60% 。 操作条件

1) 操作压力 自选 2) 进料热状态 自选 3) 回流比 自选

4) 塔底加热蒸气压力 0.3Mpa（表压） 塔板类型 筛孔塔 工作日

每年工作日为330天，每天24小时连续运行。

1 初选设计方案(参考王国胜P72) 1.1 初选原则工艺流程

本任务，处理量比较大，采用连续精馏过程。甲醇-水溶液经卧式套管式换热器预热后，送入连续板式精馏塔。塔顶上升蒸气采用列管式全凝器冷凝后，流入回流罐，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。流程图见下图。

1.2 初选操作条件

1.2.1 加料方式的选择

加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。

故本设计采用泵直接加料。 1.2.2 进料热状况的选择

进料热状态有五种。原则上，在供热一定的情况下，热量

设计题目名称：甲醇---水溶液连续筛板精馏塔设计 设计条件：1．处理量：50000t/年；

2．料液组成（质量分数）：40%； 3．塔顶产品组成（质量分数）：93.0%； 4．塔顶易挥发组成回收率：99.5%； 5．年工作生产时间：330天； 6．全塔总效率：60%。

设计内容：

１．设计方案的确定：（1）常压精馏；（2）进料状态：泡点进料；（3）加热方式：塔底

间接加热，塔顶全凝；（4）热能的利用。

２．工艺计算：（1）物料衡算；（2）热量衡算；（3）回流比的确定；（4）理论塔板数的

确定。

３．塔板及其塔的主要尺寸的设计：（1）塔板间距的确定；（2）塔径的确定；（3）塔板

的布置及其板上流流程的确定。

４．流体力学的计算及其有关水力性质的校核。 ５．板式精馏塔辅助设备的选型。

６．绘制带控制的点工艺流程图及精馏塔设备的条件图。 编写设计说明书 厂址：长沙地区 设计任务

完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统带控制点的工艺流程图及其精馏塔设备的工艺条件图，编写设计说明书。 设计时间安排 2006.5.29----2006.6.16 附： 汽液平衡数据 x 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10

年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计

济源职业技术学院

设计说明书

题 目：年产20万吨煤制甲醇生产工艺初步设计 学 号： 10120420 姓 名： 赵丹停 学 院： 济源职业技术学院 系 别： 冶金化工系 专 业： 应用化工 指导教师： 徐贵敏 完成日期： XXXXXXXXXX

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年产20万吨甲醇生产工艺初步设计

目 录

摘要 .................................................................1 前言 ..........................................................