畢業(yè)論文范文——甲醇合成反應器設計

1、南華大學機械工程學院畢業(yè)設計第1頁共64頁甲醇合成反應器設計甲醇合成反應器設計摘要摘要：甲醇是重要的化工原料甲醇合成反應器是甲醇合成反應的關鍵設備。本設計論文主要介紹了3124平方米甲醇合成反應器的主要技術參數(shù)選定反應管、管板、殼體材料及焊接材料的選用，主體結構設計，管箱筒體、殼程筒體、球形封頭、管板的強度設計及校核，開孔補強計算以及設備制造過程中筒體、封頭、管板的成形和設備制造、主要熱處理工藝等。關鍵詞關鍵詞：甲醇合成反應器結構設計強

2、度校核南華大學機械工程學院畢業(yè)設計第3頁共64頁19981999的供大于求，從2000年初至今的供求基本平衡三個基本階段。[1]據(jù)NexantChenSystems公司的最新統(tǒng)計，全球2004年甲醇生產(chǎn)能力為4226.5萬ta[2]目前國外以天然氣為原料生產(chǎn)的甲醇占92%以煤為原料生產(chǎn)的甲醇2.3%因此國外公司的甲醇技術均集中于天然氣制甲醇。國際上廣泛采用的先進的甲醇生產(chǎn)工藝技術主要有:DAVY(原I.C.I)、OPSOE、Uhde、L

3、urgi公司甲醇技術等不同甲醇技術的消耗及能耗差異不大其主要的差異在于所采用的主要設備甲醇合成塔的類型不同。(a)DAVY甲醇技術特點DAVY低壓甲醇合成技術的優(yōu)勢在于其性能優(yōu)良的低壓甲醇合成催化劑合成壓力:5.0～10MPa大規(guī)模甲醇生產(chǎn)裝置的合成壓力為8～10MPa。合成塔型式有:第一種激冷式合成塔單塔生產(chǎn)能力大出口甲醇濃度約為4～6%vol。第二種內(nèi)換熱冷管式甲醇合成塔。最近又開發(fā)了水管式合成塔。精餾多數(shù)采用二塔有時也用三塔精餾與

4、蒸汽系統(tǒng)設置統(tǒng)一考慮。蒸汽系統(tǒng):分為高壓10.5MPa、中壓2.8MPa、低壓0.45MPa三級。轉化產(chǎn)生的廢熱與轉化爐煙氣廢熱用于產(chǎn)生10.5MPa、510℃高壓過熱蒸汽。高壓過熱蒸汽用于驅動合成壓縮機蒸汽透平抽出中壓蒸汽用作裝置內(nèi)使用。(b)Lurgi甲醇技術Lurgi公司的合成有自己的特色即有自己的合成塔專利。其特點是合成塔為列管式副產(chǎn)蒸汽管內(nèi)是Lurgi合成催化劑管間是鍋爐水副產(chǎn)3.5～4.0MPa的飽和中壓蒸汽。由于大規(guī)模裝置

5、如2000MTPD的合成塔直徑太大常采用兩個合成塔并聯(lián)。若規(guī)模更大則采用列管式合成塔后再串一個冷管式或熱管式合成塔同時還可采用兩個系列的合成塔并聯(lián)。Lurgi工藝的精餾采用三塔精餾或三塔精餾后再串一個回收塔。有時也采用兩塔精餾。三塔精餾流程的預精餾塔和加壓精餾塔的再沸器熱源來自轉化氣的余熱。因此精餾消耗的低壓蒸汽很少。(c)TOPSOE的甲醇技術特點TOPSOE公司為合成氨、甲醇工業(yè)主要的專利技術商及催化劑制造商其甲醇技術特點主要表現(xiàn)在