醇烷化计算.docxVIP

第二章醇烷化工段的工艺计算一、已知条件变换气组成及其含量：醇化入塔CO分析：1.61%醇化入塔CO2分析：0.91%烷化入塔CO分析：202.18ppm烷化入塔CO2分析：117.21ppm烷化出界区气体CO分析：0.41ppm烷化出界区气体H2分析：73.80%烷化出界区气体CH4分析：17.45% 1600粗醇CO分析：1.56% 1600粗醇CO2分析：0.16% 1600粗醇进工段新鲜气CO含量：2.44% 1600粗醇进工段新鲜气CO2含量：0.29%六进总管CO含量：2.43%六进总管CO2含量：1.26%进入醇化系统的工艺气体温度：18.4℃操作压力：15.92Mpa 气体流量：49200 Nm3/h来自醇化系统的工艺气体温度：16℃操作压力：15.7Mpa气体流量：51200Nm3/h来自过热蒸汽网的气体温度：350℃操作压力：2.96Mpa去合成系统的工艺气体温度：6℃操作压力：15.56Mpa二、烷化工段工艺物料衡算2.2.1计算合成甲烷的产量甲烷合成工艺的反应方程式为：CO3H2 CH4H2OCO24H2 CH42H2O 在设计条件下：进料气体的总流量为51200Nm3/h，其中烷化入塔CO分析为202.18ppm，烷化入塔CO2分析为117.21ppm。反应烷化塔的出塔温度为220℃，出塔管路压强为15.6Mpa因此，烷化入塔CO流量为：51200×202.18ppm10.35Nm3/h烷化入塔CO2流量为:51200×117.21ppm6.00Nm3/h甲烷合成工艺的反应方程式为：CO+3H2 = CH4+H2OCO2+4H2 = CH4+2H2O 在设计条件下，进料气体的总流量为51200Nm3/h，其中烷化入塔CO分析为202.18ppm，烷化入塔CO2分析为117.21ppm。因此，烷化入塔CO流量为：51200×202.18ppm=10.35 Nm3/h烷化入塔CO2流量为:51200×117.21ppm=6.00 Nm3/h对CO参与的反应进行物料衡算为：CO + 3H2 = CH4 + H2O M（摩尔质量）： 38 6 16 18Vs（气体流量）：10.35 x y z 38 6 10.35 x 解得 x =1.63所以氢气的用量为1.63 Nm3/h查表可知，氢气在出塔温度和压力下的密度为0.054kg/m3将氢气换算成质量流率为：1.63（10-3）30.054 = 0.80210-11kg/h 38 16 10.35 y 解得 y=4.90所以生成的水为 4.90Nm3/h查表可知，水在出塔温度和压力下的密度为11.60kg/m3将水换算成质量流率为：4.90（10-3）311.60 =5.684 10-8kg/h38 18 10.35 z 解得 z = 4.36所以CO产生的甲烷为4.36Nm3/h查表可知，甲烷在出塔温度和压力下的密度为0.3751kg/m3将甲烷换算成质量流率为：4.36（10-3）30.3751 = 1.63610-9kg/h取该工厂一年的工作时间为330天。所以CO参与的反应生成的甲烷年产量为： 1.63610-933024=1.295710-5kg对CO2参与的反应进行物料衡算为：CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O M（摩尔质量） 44 8 16 36Vs（气体流量） 6.00 x y z 44 8 6.00 x 解得 x=1.69所以氢气的用量为1.69Nm3/h查表可知，氢气在出塔温度和压力下的密度为0.054kg/m3将氢气换算成质量流率为：1.69（10-3）30.054 = 9.12610-11kg/h 44 16 6.00 y 解得 y=4.90所以生成的水量为4.90Nm3/h查表可知，水在出塔温度和压力下的密度为11.6