1、依据
甲醇蒸气转化反应方程式:
CH3OH→CO↑+2H2↑ (1-1)
CO+H2O→CO2↑+ H2↑ (1-2)
CH3OH分解为CO转化率99%,反应温度280℃,反应压力1.5MPa,醇水投料比1:1.5(mol).
2、投料计算量
代入转化率数据,式(1-3)和式(1-4)变为:
CH3OH→0.99CO↑+1.98H2↑+0.01 CH3OH
CO+0.99H2O→0.99CO2↑+ 1.99H2+0.01CO
合并式(1-5),式(1-6)得到:
CH3OH+0.981 H2O→0.981 CO2↑+0.961 H2↑+0.01 CH3OH+0.0099 CO↑
氢气产量为: 1200m3/h=53.571 kmol/h
甲醇投料量为: 53.571/2.9601ⅹ32=579.126 kg/h
水投料量为: 579.126/32ⅹ1.5ⅹ18=488.638 kg/h
3、原料液储槽(V0101)
进: 甲醇 579.126 kg/h , 水 488.638 kg/h
出: 甲醇 579.126 kg/h , 水 488.638 kg/h
4、换热器 (E0101),汽化塔(T0101),过热器(E0103)
没有物流变化.
5、转化器 (R0101)
进:甲醇 579.126kg/h , 水488.638 kg/h , 总计1067.764 kg/h
出:生成 CO2 579.126/32ⅹ0.9801ⅹ44 =780.452 kg/h
H 2 579.126/32ⅹ2.9601ⅹ2 =107.142 kg/h
CO 579.126/32ⅹ0.0099ⅹ28 =5.017 kg/h
剩余甲醇 579.126/32ⅹ0.01ⅹ32 =5.791 kg/h
剩余水 488.638-579.126/32ⅹ0.9801ⅹ18=169.362 kg/h
总计 1067.764 kg/h
6、吸收塔和解析塔
吸收塔的总压为1.5MPa,其中CO2的分压为0.38 MPa ,操作温度为常温(25℃). 此时,每m3 吸收液可溶解CO211.77 m3.此数据可以在一般化工基础数据手册中找到,二氯
化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度数据见表1一l及表1—2。
解吸塔操作压力为0.1MPa, CO2溶解度为2.32,则此时吸收塔的吸收能力为:
11.77-2.32=9.45
0.4MPa压力下 Pco2=pM/RT=0.4ⅹ44/[0.0082ⅹ(273.15+25)]=7.20kg/ m3
CO2体积量 Vco2=780.452/7.20=108.396 m3/h
据此,所需吸收液量为 108.396/9.45=11.47 m3/h
考虑吸收塔效率以及操作弹性需要,取吸收量为 11.47 3m/h=34.41 m3/h
可知系统压力降至0.1MPa时,析出CO2量为108.396m3/h=780.451 kg/h.
混合气体中的其他组分如氢气,CO以及微量甲醇等也可以按上述过程进行计算,在此,忽略这些组分在吸收液内的吸收.
7、PSA系统
8、各节点的物料量
综合上面的工艺物料衡算结果,给出物料流程图及各节点的物料量
,
名称 | 质量项目 | 指标% |
天然气 | 甲烷 | ≥90 |
乙烷 | ≤5 | |
丙烷 | ≤3 | |
稀有气体 | ≤1 | |
二氧化碳 | ≤1 |
本项目甲苯为大庆市石油化工公司提供,原料采购价为8000元|吨(2014.4.14)。品级为优级品,
名称 | 质量项目 | 指标% |
甲苯 | 甲苯 | ≥99 |
苯 | ≤0.05 | |
C8芳烃 | ≤0.05 |
本项目氢溴酸为绥化市寿阳化工公司提供,原料采购价为6000元|吨(2014.4.14)。品级为工业级
名称 | 质量项目 | 指标% |
氢溴酸 | 主含量 | ≥48.0% |
氯化物 | ≤200ppm | |
硫酸盐 | ≤200ppm | |
碘化物 | ≤50ppm | |
重金属 | ≤5ppm |
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