紫色蒲公英
23333.631?0.61%G醇后 所以： =7.12%
G出塔 G
醇后
=G
新鲜
?(G
醇
＋G
副
＋G
扩
)+GCH4 (3-7)
=83404.27-75897.882+268.27 =7774.658 Nm3/h 所以：G出塔＝328385.62 Nm3/h G
循环气
= G
出塔
-G
醇后
-G
生成
+GCH4-G
溶解
(3-8)
=328385.62-7774.658-28535.144+268.27-7.571
=292336.52 Nm3/h 甲醇生产循环气量及组成见表3.6
表3.6 甲醇生产循环气量及组成
组分 流量：Nm/h 组
6.29
成%(V)
3.50
79.31
3.19
4.79
2.30
0.61
0.01
100
3
CO
CO2 H2 N2 9325.53
CH4 14002.92
Ar 6723.74
CH3OH 1783.25
H2O 29.23
合计 292336.52
18387.97 10231.78 231852.09
G
入塔
= G
循环气
+G
新鲜气
(3-9)
=292336.52+83404.27 =375740.79 Nm3/h 由表3.5及表3.6得到表3.7。
表3.7 甲醇生产入塔气流量及组成 单位：Nm3/h
组分
流量：Nm/h 组成
11.82
(V)%
3.39
76.31
2.48
3.73
1.79
0.475
0.008
100
3
CO
CO2 H2 N2 CH4 Ar
CH3OH
H2O 合计
44410.1 12733.91 286732.1 9326.11 14002.92 6723.74 1783.25 29.23 375740.79
又由G
出塔
= G
循环气
-G
消耗
＋G
生成
(3-10)
据表3.3、3.7、得表3.8。
表3.8
组分 入塔 消耗 生成 出塔 组成
6.31
(V)
3.18
72.12
2.84
4.35
2.05
7.65
0.802
0.002
0.099
100
CO 44410.1 23678.48 20731.62
CO2 12733.91 2299.71 10434.2
H2 286732.1 49917.956
236814.144
N2 9326.11 0.504 9325.606
CH4 14002.92 1.008 269.36 14272.28
Ar 6723.74 6723.74
CH3OH 1783.25 23333.631 25116.881
H2O 29.23 2603.556 2632.786
C4H9OH 2.688 2.688
(CH3)2O 32.48 32.48
合计 375740.79 75897.882 28535.144 328378.052
甲醇分离器出口气体和液体产品的流量、组成见表3.9。
表3.9 甲醇分离器出口气体组成、流量：单位：Nm3/h
CH3O
组分
CO
CO2
H2
N2
CH4
Ar
H
损失 出气 组成
6.95
(V)% 出液
kmol/h 组成
mol% 重量kg 组成
(wt)%
93.89
0.026
0.188
5.89
100
33333.33
9.23
66.71
2092.18
35501.45
89.84
0.01
0.125
10.02
100
1041.67
0.12
1.45
116.23
1159.47
3.5
79.39
3.13
4.78
2.25
100
1.008 20731.62
5.051 10434.2
0 236814.144
0.504 9325.606
1.008 14272.28
0.529 6723.74
0.223
H
O
8.323 298301.59
C4H9O
(CH3)2
H2O
合计
粗甲醇贮罐气流量及组成表3.10。
表3.10 贮罐气组成、流量
组成 流量：Nm/h 组成：
12.11
(V)%
60.69
0
12.11
6.36
2.68
6.06
100
3
CO 1.008
CO2 5.051
H2 0
CH4 1.008
Ar 0.529
CH3OH 0.223
N2 0.504
合计 8.23
由表3.3到表3.10可得表3.11，3.12。
表3.11 甲醇生产物料平衡汇总表
组分 CO CO2 H2 N2 Ar CH4 CH3OH C4H9OH (CH3)2O H2O 合计
新鲜气 26022.13 2502.13 54880.01 0.58 83404.27
循环气 18387.97 10231.78 231852.09 9325.53 6723.74 14002.92 1783.25
29.23 292336.52
入塔气 44410.1 12733.91 286732.1 9326.11 6723.74 14002.92 1783.25
29.23 375740.79
出塔气 20731.62 10434.2 236814.144 9325.606 6723.74 14272.28 25116.881 2.688 32.48 2632.786 328378.052
醇后气 20731.62 10434.2 236814.144 9325.606
14272.28
微量 298301.59
表 3.12 甲醇生产物料平衡组成总表
组分 CO CO2 H2 N2 Ar CH4 CH3OH C4H9OH (CH3)2O H2O 合计
新鲜气 31.2 3.0 65.8 0.0007 100
循环气 6.29 3.50 79.31 3.19 2.30 4.79 0.61 0.01 100
入塔气 11.82 3.39 76.31 2.48 1.79 3.73 0.475 0.008 100
出塔气 6.31 3.18 72.12 2.84 2.05 4.35 7.65 0.002 0.099 0.802 100
醇后气 6.95 3.5 79.39 3.13 4.78 / 100
根椐计算结果，可画出甲醇生产物流图，如图3.1甲醇生产物流图
1 新鲜气 3循环气 2 入塔气 6驰放气 甲分 醇离器 合 成 塔 5醇后气
冷凝器 贮 罐 7粗甲醇
图3.1 甲醇生产物流图
3.2 热量衡算
合成塔能量计算
已知：合成塔入塔气为220 ℃，出塔气为250 ℃，热损失以5%计，壳层走4MPa的沸水。
查手册[15]得，4 MPa下水的气化潜热为409.7 kmol/kg，即1715.00 kJ/kg，密度799.0 kg/m3，水蒸气密度为19.18 kg/m3，温度为250 ℃。入塔气热容见3.13。
表3.13 5MPa，220℃下入塔气除(CH3OH)热容[11]
组分 流量：Nm 比热：
30.15
kJ/kmol℃ 热量：
59775.20
kJ/℃
26121.57
375567.85
12636.05
6426.57
29412.38
509939.62
45.95
29.34
30.35
21.41
47.05
/
3
CO 44410.1
CO2 12733.91
H2 286732.1
N2 9326.11
Ar 6723.74
CH4 14002.92
合计 373928.88
220℃时甲醇的焓值为42248.46 kJ/kmol，流量为1783.25 Nm3。
所以：Q入=42248.46?1783.25+509939.62?220 22.4 =3363373.50+112186716.4 =115550089.9 kJ
出塔气热容除(CH3OH)见表3.14。
表3.14 5MPa，220℃下出塔气除(CH3OH)热容[11]
组分
3
CO 20731.
CO2 10434.2
H2 236814.14
N2 9325.606
Ar CH4 14272.28
C4H9OH (CH3)2O 2.688
32.48
H2O 2632.7
合计 328378.052 / 420172.6
流量：Nm
62
比热：
30.13
kJ/kmol℃
27885.
热量：kJ/℃
88
6723.74
4
46.58
29.39
30.41
21.36
48.39
170.97
95.85
86 83.49
21697.55 310712.84 12660.34 6411.57 30831.95 20.5164 138.98 9813.0
3
