畢業(yè)論文范文——甲醇合成反應(yīng)器設(shè)計(jì)

1、南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第1頁(yè)共64頁(yè)甲醇合成反應(yīng)器設(shè)計(jì)甲醇合成反應(yīng)器設(shè)計(jì)摘要摘要：甲醇是重要的化工原料甲醇合成反應(yīng)器是甲醇合成反應(yīng)的關(guān)鍵設(shè)備。本設(shè)計(jì)論文主要介紹了3124平方米甲醇合成反應(yīng)器的主要技術(shù)參數(shù)選定反應(yīng)管、管板、殼體材料及焊接材料的選用，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，管箱筒體、殼程筒體、球形封頭、管板的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核，開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算以及設(shè)備制造過(guò)程中筒體、封頭、管板的成形和設(shè)備制造、主要熱處理工藝等。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：甲醇合成反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)

2、度校核南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第3頁(yè)共64頁(yè)19981999的供大于求，從2000年初至今的供求基本平衡三個(gè)基本階段。[1]據(jù)NexantChenSystems公司的最新統(tǒng)計(jì)，全球2004年甲醇生產(chǎn)能力為4226.5萬(wàn)ta[2]目前國(guó)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(guó)外公司的甲醇技術(shù)均集中于天然氣制甲醇。國(guó)際上廣泛采用的先進(jìn)的甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有:DAVY(原I.C.I)、OPSOE、Uhde、L

3、urgi公司甲醇技術(shù)等不同甲醇技術(shù)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(shè)備甲醇合成塔的類型不同。(a)DAVY甲醇技術(shù)特點(diǎn)DAVY低壓甲醇合成技術(shù)的優(yōu)勢(shì)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(kāi)發(fā)了水管式合成塔。精餾多數(shù)采用二塔有時(shí)也用三塔精餾與

4、蒸汽系統(tǒng)設(shè)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(jí)。轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的廢熱與轉(zhuǎn)化爐煙氣廢熱用于產(chǎn)生10.5MPa、510℃高壓過(guò)熱蒸汽。高壓過(guò)熱蒸汽用于驅(qū)動(dòng)合成壓縮機(jī)蒸汽透平抽出中壓蒸汽用作裝置內(nèi)使用。(b)Lurgi甲醇技術(shù)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(diǎn)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(gè)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(gè)冷管式或熱管式合成塔同時(shí)還可采用兩個(gè)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(gè)回收塔。有時(shí)也采用兩塔精餾。三塔精餾流程的預(yù)精餾塔和加壓精餾塔的再沸器熱源來(lái)自轉(zhuǎn)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(shù)特點(diǎn)TOPSOE公司為合成氨、甲醇工業(yè)主要的專利技術(shù)商及催化劑制造商其甲醇技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在