Тема: «Проект установки производства метанола»

Введение
1 Литературный обзор
1.1 Метанол. Требования к качеству. Госты
1.2 Термодинамика синтеза метанола
1.3 Факторы, влияющие на процесс
1.3.1 Влияние на состав газа
1.3.2 Влияние температуры
1.3.3 Влияние давления
1.3.4 Катализаторы
1.3.4.1 Высокотемпературные катализаторы
1.3.4.2 Низкотемпературные катализаторы
1.4 Объемная скорость
2 Технологическая часть
2.1 Цель проекта
2.2 Выбор и обоснование технологической схемы
2.3 Описание технологической схемы
2.4 Расчет реакторного блока
2.4.1 Материальные балансы установки, реактора
2.4.2 Тепловой баланс реактора
2.4.3 Расчет размеров реактора
2.4.4 Расчет потери напора в слое катализатора
2.5 Расчет сепаратора С-1
2.6 Расчет теплообменной Т-1
2.7 Расчет ректификационной колонны К-1
2.7.1 Расчет доли отгона на входе в колонну К-1
2.7.2 Расчет температура верха колонны К-1
2.7.3 Расчет температура низа колонны К-1
2.7.4 Расчет диаметра колонны К-1
2.7.5 Расчет высоты колонны К-1
2.8 Расчет трубчатой печи П-1
3 Механическая часть
3.1 Основные расчетные параметры
3.2 Определение толщины стенки обечайки для условия реакции
3.3 Определение толщины стенки днища для условия реакции
3.4 Определение допускаемого давления для условия регенерации
3.5 Укрепление отверстия Ду 300 в нижнем днище штуцером
3.6 Расчет взаимного влияния отверстий на нижнем днище
3.7 Расчет толщины крышки выгрузки катализатора
4 Автоматизация
4.1 Выбор и обоснование параметров контроля, регулирования и сигнализации
4.2 Выбор и обоснование схем автоматического контроля и регулирования
4.3 Выбор и обоснование средств автоматизации
4.4 Описание работы схем автоматического контроля и регулирования
5 Безопасность жизнедеятельности и экологичность
5.1 Основные опасности производства
5.2 Характеристики сырья, реагентов, готовой продукции
5.3 Коллективные и индивидуальные средства защиты
5.4 Пожарная безопасность
5.5 Электробезопасность и защита от статического электричества
5.6 Возможные аварийные ситуации и их ликвидации
5.7 Экологичность
6 Экономическая часть
6.1 Анализ рынка метанола
6.2 Расчет производственной мощности
6.3 Расчет капитальных затрат
6.4 Расчёт фонда заработной платы
6.5 Расчет себестоимости продукции
6.6 Расчёт основных технико-экономических показателей
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
 

Часть работы

Сырьем для производства метанола служит природный газ, отходы нефтеперера-ботки, а также коксующий уголь.
Постоянное увеличение объема выпуска метанола вызвано увеличением спроса на этот продукт. Основными производителями метанола за рубежом являются США, Япония, Германия, Англия, Франция, Италия. Мировое производство метанола в период с 1990 по 2000 год возросло в два раза. Лидирующей страной в производстве является США. Выпуск метанола за указанный период значительно превышал темпы роста произ-водства многих продуктов химической промышленности. Бурный рост производства ме-танола обусловлен постоянно возрастающим многообразием сфер его применения. Глав-ным образом метанол используется в качестве полупродукта в ряде промышленных син-тезов. Основным потребителем является производство формальдегида, и далее – смол и других продуктов на его основе.
В нефтеперерабатывающей промышленности метанол используется в качестве селективного растворителя для очистки бензина от меркаптанов, а также при выделении толуола. Кроме того, метанол применяется в качестве высокооктановой добавки к топли-ву, которая повышает мощность двигателя, резко снижая при этом количество выхлопных газов; для синтеза протеина (белково-витаминного концентрата), в производстве диметилтерефталата, ядохимикатов, химических средств защиты растений, для производства уксусной и муравьиной кислот (последняя используется при коагуляции латексов, как дубитель кожи, консервант пищевых продуктов и для силосования кормов). Получают из метанола также диметилформамид (растворитель полиакрилонитрила, используется также в технологии полиуретанов).
Одним из способов получения метанола является синтез из оксида углерода (II) и водорода. Процесс выполняется под давлением и повышенной температурой (для более эффективной работы катализатора) в специальном аппарате – колонне синтеза метанола. Для ускорения процесса и большей селективности целевой реакции в колонне размещают катализатор.
Три четверти выпускаемого метанола потребляет химическая промышленность для производства формалина, уротропина, уксусной кислоты и продуктов метилирования. В нефтехимической промышленности основные потребители – производства изопрена и метилтретбутилового эфира (МТБЭ).
Важной областью потребления метанола в последнее время становится производ-ство биодизельного горючего. Метанол широко применяется в газовой промышленности как реагент в борьбе с гидратообразованием и, частично, как реагент для осушки природ-ного газа. Перспективно использование метанола в производстве олефинов (этилена и пропилена) полимеризационной чистоты, спрос на которые во всем мире ежегодно воз-растает.
Области применения метанола все расширяются: он является, в частности, пер-спективным продуктом для транспорта энергии на дальние расстояния (с, возможным компонентом автомобильных бензинов, сырьем для микробиологического синтеза и т. д.
Весьма перспективным является создание производства этилена и пропилена из метанола мощностью до 450 тыс.т./год по метанолу. Технология производства основана на каталитическом превращении метанола в смесь низших олефинов с последующим их разделением на существующей системе разделения установки ЭП-300. В настоящее время предполагается создание такого производства в АО «Томский нефтехимический комби-нат».