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甲醇制氢生产装置计书说明书
甲醇制氢生产装置计算书说明书 目录前言 ---------------------------------------------设计任务书 ---------------------------------------第一章 工艺设计 -------------------------------------1.1 物料衡算1.2 热量衡算第二章 设备设计计算和选型--过热器 ---------------------第三章 机器选型 -----------------------------------3.1 计量泵的选型3.2 离心泵的选型第四章 设备布置图设计 ----------------------------------4.1 设备布置方案4.2 主要设备的尺寸第五章 管道布置设计 ------------------------------------5.1 管子选型5.2 主要管道工艺参数汇总一览表5.3 管道上阀门的选型5.4 管件选型5.5 管道布置图5.6 管道空视图5.7 法兰选型5.8 筒体保温材料一览表5.9 管道仪表流程图第六章 自动控制方案设计 -------------------------------第七章 工程项目的经济评价 ----------------------------7.1 甲醇制氢装置的投资估算7.2总成本费用的估算与分析7.3甲醇制氢项目的财务评价第八章 数据校核 --------------------------------------课程设计总结 -------------------------------------------致谢 参考文献前 言氢气是一种重要的工业用品,它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门,由于使用要求的不同,这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。近年来随着中国改革开放的进程,随着大量高精产品的投产,对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。 烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法,是由巴登苯胺公司发明并加以利用,英国ICI公司首先实现工业化。这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa,原料适用范围为天然气至干点小于215.6℃的石脑油。近年来,由于转化制氢炉型的不断改进。转化气提纯工艺的不断更新,烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。 甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标,受到许多国家的重视。它具有以下的特点: 1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较,投资省,能耗低。 2、与电解水制氢相比,单位氢气成本较低。 3、所用原料甲醇易得,运输储存方便。而且由于所用的原料甲醇纯度高,不需要在净化处理,反应条件温和,流程简单,故易于操作。 4、可以做成组装式或可移动式的装置,操作方便,搬运灵活。 第一章 工艺设计1.1.1 甲醇制氢物料衡算.(1)依据甲醇蒸气转化反应方程式: CH3OH—→CO↑ + 2H2↑ CO + H2O —→CO2↑ + H2CH3OHF分解为CO,转化率99%,CO变换转化率99*,反应温度 280℃,反应压力为1. 5 MPa,醇水投料比1:1.5(mol)。(2)投料量计算代如转化率数据CH3OH —→ 0.99 CO↑ + 1.98 2H2↑ +0.01 CH3OHCO + 0.99 H2O —→ 0.99 CO2↑ + 0.99 H2↑+ 0.01 CO↑合并得到CH3OH + 0.9801 H2O —→ 0.9801 CO2↑ + 2.9601 H2↑ + 0.01 CH3OH+ 0.0099 CO氢气产量为: 2900 m3/h=129.464 kmol/h甲醇投料量为: 129.464/2.9601 * 32=1399.564 kg/h水投料量为: 129.464/2.9601* 1.5 * 181180.882 kg/h(3)原料储液槽 (V0101)进:甲醇 1399.564 kg/h,水 1180.882 kg/h。出:甲醇 1399.564 kg/h,水 1180.882 kg/h。(4) 换热器(E0101),汽化塔(T0101)、过热器(E0102)没有物流变化(5) 转化器(R0101)进:甲醇 1399.564 kg/h,水1180.882 kg/h,总计2580.446 kg/h出:生成CO2 129.464/2.9601 * 0.9801 * 44=1886.104 kg/h H2 129.464/2.96
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