前言氢气是一种重要的工业产品,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都有不相同的要求,特别是改革开放以来, 随着工业化的进程, 大量高精产品的投产,对高纯度的需求量正逐步加大,等等对制氢工艺和装置的效率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求, 同时也促进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。依据原料及工艺路线的不同,目前氢气主要由以下几种方法获得:①电解水法;②氯碱工业中电解食盐水副产氢气;③烃类水蒸气转化法; ④烃类部分氧化法; ⑤煤气化和煤水蒸气转化法;⑥氨或甲醇催化裂解法; ⑦石油炼制与石油化工过程中的各种副产氢;等等。其中烃类水蒸气转化法是世界上应用最普遍的方法,但该方法适用于化肥及石油化工工业上大规模用氢的场合,工艺路线复杂,流程长,投资大。随着精细化工的行业的发展,当其氢气用量在 200~3000m3/h 时,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。甲醇蒸气转化制氢具有以下特点:(1) 与大规模的天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢相比,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、贮存方便。(4) 可以做成组装式或可移动式的装置,操作方便,搬运灵活。对于中小规模的用氢场合,在没有工业含氢尾气的情况下,甲醇蒸气转化及变压吸附的制氢路线是一较好的选择。本设计采用甲醇裂解 +吸收法脱二氧化碳 +变压吸附工艺, 增加吸收法的目的是为了提高氢气的回收率,同时在需要二氧化碳时,也可以方便的得到高纯度的二氧化碳。目录1. 设计任务书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 2. 甲醇制氢工艺设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2.1 甲醇制氢工艺流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42.2 物料衡算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42.3 热量衡算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3. 反应器设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.9 3.1 工艺计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 3.2 结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....13 4. 管道设计 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....⋯5. 自控设计 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....⋯6. 技术经济评价、环境评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7. 结束语 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....⋯⋯8. 致谢 ⋯⋯⋯⋯⋯...