甲醇合成設(shè)備

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1、第八章甲醇合成反應(yīng)器工藝結(jié)構(gòu) .1甲醇合成反應(yīng)器工藝結(jié)構(gòu) （需進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算、排管及機(jī)械設(shè)計(jì)） 甲醇合成反應(yīng)器的外殼, 直筒部分高約8900mm,上、下封頭高約 1900mm, 筒體內(nèi)徑 ①3800mm。 在水入口與蒸汽出口處，殼體上 下設(shè)加強(qiáng)板。 進(jìn)水口 6只，60。均布，接近下管板，進(jìn)水管深入筒體內(nèi)約 950mm,公稱 直徑DN150,每只進(jìn)水管向下開孔14只。 蒸汽出口 6只，60。均布，接近上管板，蒸汽出口管公稱直徑 DN250o 上封頭有進(jìn)氣管，在中心處，公稱直徑DN600o有人孔，傾斜45。 處，公稱直徑DN500o 下封頭有出氣管，在底部中心處，公

2、稱直徑DN600o另有向下的卸 觸媒口 3只，公稱直徑DN250 o 上封頭有兩組熱電偶插入口，公稱直徑DN40,每組熱電偶測(cè)量3 點(diǎn)溫度，1點(diǎn)在絕熱層，2點(diǎn)在管殼層。熱電偶插入口位置在① 1900mm處。熱電偶測(cè)量點(diǎn)：絕熱層1點(diǎn)，（以上管板上平面向上計(jì)） 50mm;管殼層2點(diǎn),（以上管板向 下計(jì)）2500mm\ 5000mm0 汽包頂在反應(yīng)器上封頭上，汽包底部與合成塔上升管出汽口距離為 5m o （2）管板與列管列管焊接在管板上，管板焊接在筒體上，管板與 筒體是同一類型材料。歹U管為①44X 2mm,長(zhǎng)7500mmo 關(guān)于管子的用材，基于以下考慮，在催化劑存在下，CO會(huì)和Fe

3、 生成以基鐵，所以管子不能用碳鋼，否則會(huì)產(chǎn)生以基鐵和石蠟，也不 能用不銹鋼，這樣與外殼膨脹系數(shù)不同。建議用特殊雙相合金鋼，如 S31803,與外殼膨脹系數(shù)相同，管子焊接在管板上，用雙相鋼堆焊， 焊接覆蓋層厚度為7mm,管箱直筒段堆焊6mm304Lo上管板處（向上 計(jì)）直筒段高650mm的筒體內(nèi)側(cè)以及下管板的管程側(cè)用Inconiel625堆 焊，厚6mm。 （3）進(jìn)氣分布器 進(jìn)氣分布器上開設(shè)條形進(jìn)氣孔。 （4）結(jié)構(gòu)參數(shù)（mm）: 總高：?14200 筒體高：?8900 上、下封頭局：1900 筒體內(nèi)徑：03800 絕熱層高度：480 列管管長(zhǎng)：7500 列管管徑：①44x2

4、 管心距：51 管數(shù)：4309根 換熱面積（以外徑計(jì)算）：4348m2 （5）催化劑裝填 上管板上部絕熱層：0.7854 X 3.82X0.48= 5.44m3 列管內(nèi)冷卻層：0.7854 X 0.042 X 7,5 X 4309 = 40.61 m3 總計(jì) 46.06 m3 催化劑型號(hào)：國(guó)產(chǎn)C307或XNC98銅基催化劑，粒度①5><5mm。 （因還原后，催化劑體積收縮，催化劑的收縮全部在絕熱層，上管板上 方催化劑落入列管中。還原后體積約42.88m3o絕熱層催化劑裝填高 度視催化劑收縮率而定。） （6）開工噴射器合成塔催化劑還原升溫時(shí)，靠開工噴射器加入中 壓蒸汽進(jìn)行，中壓

5、蒸汽經(jīng)開工噴射器后，帶動(dòng)鍋爐水循環(huán)，使催化劑 溫度逐漸上升，其規(guī)格為 ①273mm/①108mm/①168mm3L=2624mm,材 質(zhì)為Q345RO .2結(jié)構(gòu)描述甲醇合成反應(yīng)器類似于一個(gè)立式副產(chǎn)蒸汽的管殼式固定 管板換熱器，管板與殼體之間直接焊接，無(wú)法蘭連接。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 圖見附圖。 反應(yīng)器的上下封頭，采用半球封頭。上封頭合成氣入口處設(shè)置氣 體分布器。絕熱層催化劑上部填裝①10mm耐火球，裝填高度為 200mmo下管板下面（以下管板下面往下計(jì)）裝填①10mm耐火球 300mm,再往下裝填 ①25mm耐火球。 列管內(nèi)裝填催化劑，列管與管板的連接為貼脹加強(qiáng)度焊。 反應(yīng)器的殼層筒體上端設(shè)

6、有6根蒸汽出口管，下端有6根水進(jìn)口 管，為防止汽阻及加強(qiáng)換熱管的固定，反應(yīng)器的殼層設(shè)有支承擋圈。 催化劑的裝卸口分別設(shè)置在反應(yīng)器的側(cè)封頭上?；A(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、接 管管表、設(shè)計(jì)要求、件號(hào)對(duì)照表見下列各表。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)要求 殼程 管程 設(shè)計(jì)壓力，MPa (g) 4.5 6.5 工作壓力，MPa (g) 3.8 5.65 液壓試驗(yàn)壓力，MPa (g) 設(shè)計(jì)溫度，℃ 275 280 換熱管平均壁溫，℃ 249 259 工作溫度，℃ 249 210/260 ,最高 265 物料名稱 水/水蒸汽 反應(yīng)氣 程數(shù) 1 1 腐蝕裕度，mm 3

7、.0 3.0 焊接接頭系數(shù)(焊縫系數(shù)) 1.0 1.0 保溫層 要求保溫 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖紙接管口表 符號(hào) 公稱直徑Dn 公稱壓力Pn 密封面 用途 Ni 600 焊 反應(yīng)氣進(jìn)口 N2 600 RTJ 反應(yīng)氣出口 N3 （ 6 只） 150 焊 沸水進(jìn)口 N4 （ 6 只） 250 焊 蒸汽出口 Ns （ 3 只） 250 11.0 RTJ 催化劑卸出口 N6 50 11.0 RTJ 管程排氣口 N7 （4 只） 25 11.0 RTJ 殼程排氣口 M （ 2 只） 25 11.0

8、RTJ 殼程排污口 N9(2 只) 450 焊 檢查口 Nw （ 2 只） 200 11.0 RTJ 熱水進(jìn)口 Nn 100 11.0 RTJ 蒸汽進(jìn)口 N12 150 11.0 焊接 熱水出口 N13 （ 2 只） 25 11.0 RTJ 排污口 T(2 只) 40 熱電偶插入口 M （1 只） 500 11.0 RTJ 人孔  容器類別 三類 反應(yīng)器級(jí)別 1級(jí) 設(shè)計(jì)、制造 GB150.1-150.4-2011《壓力容器》 檢驗(yàn)、驗(yàn)收規(guī)范 HG/T20583-2011《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》

9、 GB151-1999《管殼式換熱器》 安全技術(shù)監(jiān)督規(guī)范 TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 反應(yīng)管與管板連接方式 強(qiáng)度焊加貼脹 焊接規(guī)程 NB/T47014-2011《壓力容器焊接規(guī)程》 焊條型號(hào) 15CrMoR 間：R307 Q345R： J507 焊縫系數(shù) 1.0 焊縫檢查標(biāo)準(zhǔn) JB/T4730-2005《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》，射線，合格II級(jí) 焊縫復(fù)查標(biāo)準(zhǔn) JB/T4730-2005《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》，超探，合格I級(jí) 腐蝕裕度 3.0mm 保溫層 要求保溫 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)件號(hào)對(duì)照表 件號(hào) 名稱 數(shù)量 材料

10、 1 反應(yīng)器出口管 1 15CrMo 2 催化劑卸出口 3 15CrMo 3 底部裙座 1 組合件 4 球形封頭 2 15CrMoR 5 催化劑支承 1 不銹鋼 6 茴節(jié)A2 1 15CrMo 7 下管板 1 20MnMo+S30403 8 殼程排污口 2 20MnMo III 9 筒節(jié)A1 1 16Mn 10 反應(yīng)管（①44x, 2H7500） 3052 S31803 11 拉桿（①16） 24 16Mn 12 螺母（M16 ） 48

11、 13 定距管（①24x） 4 72 14 保溫圈 3 Q235-A 15 折流板 3 Q345R 或 Q235-A 16 筒體（（D3800, H 約 6000） 1 Q345R 17 茴節(jié)B1 1 16Mn 18 蒸汽出口管 6 16Mn 19 殼程排氣口 4 20MnMo III 20 上管板 1 20MnMo+S30403 21 筒節(jié)B2 1 15CrMo 22 氣體分布器 1 304不銹鋼 23 管程排氣口 1 15CrMo 24 反應(yīng)氣進(jìn)口 1 1

12、5CrMo 25 催化劑（46.06m3） 銅基催化劑 26 殼程檢查口 2 20MnMo III 27 殼程檢查口封頭 2 Q345R 28 殼程水進(jìn)口 6 20MnMo III 29 耐火球（D 10 Al 2O3 30 耐火球①25 Al 2O3 第九章甲醇合成反應(yīng)器設(shè)備建議 9.1 對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的建議 甲醇合成反應(yīng)器的設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)， 建議參考下列有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技 術(shù)監(jiān)察規(guī)程》GB150.1-150.4 —2011《壓

13、力容器》標(biāo)準(zhǔn)GB151—1999 《管殼式換熱器》標(biāo)準(zhǔn)NB/T47015-2011《壓力容器焊接規(guī)程》 NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》GB713-2009《鍋爐和 壓力容器用鋼板》標(biāo)準(zhǔn)GB13296-2007《鍋爐、熱交換器用不銹鋼 無(wú)縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)GB-T 1220 — 2007《不銹鋼棒》標(biāo)準(zhǔn)GB24511—2009 《承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶》標(biāo)準(zhǔn)JB/T4730-2005《壓力容器 無(wú)損檢測(cè)》規(guī)程N(yùn)B/T47008-2010《承壓設(shè)備用碳素鋼和低合金鋼鍛 件》規(guī)程HG/T20615-2009《鋼制管法蘭》 9.2 對(duì)材質(zhì)選擇的建議甲醇合成反應(yīng)器的材質(zhì)根據(jù)

14、介質(zhì)特性及操作 溫度、壓力等選擇，其基本選擇原則為： （1）合成氣中有H2,根據(jù)H2的操作壓力與溫度，應(yīng)考慮氫腐蝕影 響。 （2）合成氣中有CO、CO2和H2O,其中CO還可能與Fex Ni等生 成拔基 鐵、 鍛基鎮(zhèn)，所以在選材時(shí)，要考慮避免生成羊炭基化物。 管程操作介質(zhì)為合成氣，殼程操作介質(zhì)為水蒸汽。對(duì)合成反應(yīng)器的 材質(zhì)作如下建議： （1）上下封頭15CrMoR （2）管板：20MnMo+S30403 （3）換熱管：S31803 （4）筒體：Q345R （5）合成氣進(jìn)口分布器：304不銹鋼 合成氣出口管：15CrM。 裝、卸觸媒孔：15CrMo筒體加強(qiáng)管：15CrM。 （

15、6）堆焊焊條牌號(hào)及堆焊厚度： 在上管板與上封頭內(nèi)側(cè)用Inconel625堆焊，厚6mm 9.3 對(duì)焊接方式的建議 （1）封頭與筒體之間的焊接 建議采用氮弧焊打底的全熔透焊接方式。15CrMoR之間、15CrMoR 與CrM。之間 15CrMoR與Q345R之間的焊接均應(yīng)在另一側(cè)做清根處 理，并經(jīng)磁粉檢測(cè)合格后方可焊接。 （2）換熱管與管板的焊接 采用貼脹加強(qiáng)焊連接，并采用先脹后焊 的方法。 （3）管板表面及上封頭內(nèi)側(cè)下部堆焊雙相不銹鋼先將待堆焊表面 進(jìn)行機(jī)加工，經(jīng)超聲波檢測(cè)合格后，先堆焊過(guò)渡層，然后中間清除應(yīng) 力熱處理，清洗表面后，再堆焊蓋面層，然后進(jìn)行機(jī)加工，表面液體 滲透檢測(cè)，

16、超聲波檢測(cè)堆焊層熔合質(zhì)量，最后再以超聲波測(cè)厚儀對(duì)堆焊 層的厚度進(jìn)行測(cè)量。 9.4 對(duì)制造、檢驗(yàn)要求的建議 甲醇合成反應(yīng)器的制造 檢驗(yàn)及試驗(yàn)規(guī)范按GB150.1~150.4 — 201K HG/T20583 —2011及“甲醇合成反應(yīng)器技術(shù)條件”的要求進(jìn)行。 第十章合成工序其它設(shè)備 10.1 合成工序其它設(shè)備 合成工藝其它設(shè)備見下表。 位號(hào) 名稱 數(shù) 量 材質(zhì) 規(guī)格 介質(zhì) 操作溫度℃ 操作壓力 MPa(G) V6103 汽包 1 Q345R DN2200X4200 水、 蒸汽 250.2 3.90 E6101 氣一氣換熱 器 1 15CrMoR

17、 +304L DN2400X 10000 殼：合成氣 管：反應(yīng)氣 殼:50.0? 221.3 管： 256.9?92.0 殼: 5.65 管：5.35 E6102A/B 水冷器 1 C.S+304L DN1700X7500 殼：冷卻水 管：反應(yīng)氣 殼：32.0? 42.0 殼：0.40 管:5.25 V6101 甲醇分離器 1 C.S+304L DN2200X6600 合成氣、粗甲 醇 40.0 5.15 V6102 閃蒸槽 1 304 DN1800X3300 粗甲醇 40.0 0.40 M6101 循環(huán)壓縮機(jī) 1

18、 合成氣 40.0 5.05 ? 5.65 10.2 工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表 序 號(hào) 設(shè)備位號(hào) 設(shè)備名稱及規(guī) 格 數(shù)量 單 位 材料 凈重 單重 總重 1 E6101 入塔氣換熱器 1 臺(tái) 15CrMoR +304L J J p=1 2、 切格.nM24nn萬(wàn)I窄 產(chǎn) I 1 ? ■ VX VX / J ] J ■ ①25X2, L=10000mm n=4427 根 2 F=3477m2操作溫度： (℃) 殼程：50.0/221.3 管程：256.9/92.0 操作壓力(MPaG) 冗程：5.

19、65 管程：5.35設(shè)計(jì)溫 度：(℃) 殼程：250.0 管程：280.0 設(shè)計(jì)壓力(MPaG) 殼程：6.3 管程：6.0 物料名稱：殼程：入塔 合成氣管程：出塔反 應(yīng)氣/液 設(shè)備位號(hào) 設(shè)備名稱及規(guī) 格 甲醇水冷器 列管式、臥式 規(guī)格: DN1700 列管: 019X2, L=7500mm n=3590 根 2 F=1607m2 操作

20、溫度：(℃) E6102A/B 殼程： 管程： 操作壓力 殼程： 管程： 32.0/42.0 92.0/40.0 (MPaG) 0.4 5.25 設(shè)計(jì)溫度：(℃) 殼程： 管程： 設(shè)計(jì)壓力 殼程： 管程： 物料名稱: 70.0 140.0 (MPaG) 0.6 5.9 殼程：冷卻水 管程：甲醇合成反應(yīng)氣 /液 單 位 材料 凈重 單重 總重 臺(tái) C.S+304L

21、 數(shù)量 1 序 設(shè)備位號(hào) 設(shè)備名稱及規(guī) 格 數(shù)量 單 位 材料 凈重 單重 總重 3 R6101 甲醇合成塔 1 臺(tái) Q345R S31803

22、 管式反應(yīng)器規(guī)格： DN3800 列管：①44 X 2 , L=7500mm n=4309根操作溫度： (℃) 殼程：250.2 管程：210/260,最高 265操作壓力(MPaG) 殼程：3.90 管程：5.55設(shè)計(jì)溫 度：(℃) 殼程：275.0 管程：280.0設(shè)計(jì)壓力 (MPaG) 殼程：4.5 管程：6.5物料名稱： 殼程：沸騰鍋爐水 管程：甲醇合成氣合 成塔裝催化劑觸媒惰性 氧化鋁球：①25①10

23、  序 設(shè)備位號(hào) 設(shè)備名稱及規(guī) 格 數(shù)量 單 位 材料 凈重 單重 總重 4 V6101 甲醇分離器 1 臺(tái) C.S+304L 規(guī)格：DN2200 X 6600 操 作溫度：40.0℃操作壓 力：5.15MPaG設(shè)計(jì)溫 度：70℃設(shè)計(jì)壓力： 5.8MPaG物料名稱：粗甲 醇 合成氣 序 號(hào) 設(shè)

24、備位號(hào) 設(shè)備名稱及規(guī) 格 數(shù)量 單 位 材料 凈重kg) ( 5 V6102 甲醇閃蒸槽 1 臺(tái) 304 規(guī)格：DN1800X3300 操 作溫度：40.0℃操作壓 力：0.40MPaG設(shè)計(jì)溫 度：90℃設(shè)計(jì)壓力： 0.8MPaG物料名稱：粗甲 醇、閃蒸氣 序 號(hào) 設(shè)備位號(hào) 設(shè)備名稱及規(guī) 格 數(shù)量 單 位 材料 凈重 （kg） 6 V6103 汽包 1 臺(tái) Q345R 規(guī)格：DN2200X4200 操 作溫度：250.2℃操作壓 力：3.90MPaG設(shè)計(jì)溫 度：275℃設(shè)計(jì)壓力： 4.

25、5MPaG物料名稱：水、 水蒸汽  序 設(shè)備位號(hào) 設(shè)備名稱及規(guī) 格 數(shù)量 單 位 材料 凈重 單重 總重 7 J6101 蒸汽噴射器 1 臺(tái) C.S 操作壓力：3.8 MPa 操作溫度：420℃設(shè)計(jì) 壓力：設(shè)計(jì)溫度：物料 名稱：過(guò)熱蒸汽 10.3 合成工序其它設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 10.3.1 汽包 M N7N15N2 N8 N16 N9 N5 N10 汽包簡(jiǎn)圖

26、汽 包 基 礎(chǔ) 設(shè) 計(jì) 數(shù) 據(jù) 設(shè)計(jì)溫度，℃ 275 操作溫度，℃ 226-250 設(shè)計(jì)壓力，MPa(g) 4.5 操作壓力，MPa(g) 2.5?3.9 試驗(yàn)壓力，MPa(g) 腐蝕裕度，mm 3 物料介質(zhì) 水、蒸汽 容積 汽包管口表 符號(hào) 數(shù)量 公稱直徑DN 密封面 用途 N1 1 150 焊接 鍋爐給水進(jìn)口 N2 1 250 焊接 中壓蒸汽出口 N3 2 250 焊接 沸水出口 N4 6 250 焊接 蒸汽進(jìn)口 N5 50 HG/T20615-2009,WN-RJ 連續(xù)排污接口 N6

27、 50 HG/T20615-2009,WN-RJ 間接排污接口 N7,N8 HG/T20615-2009,WN-RJ 安全閥接口 N9 50 HG/T20615-2009,WN-RJ 放空接口 N10 25 HG/T20615-2009,WN-RJ 加藥接口 N11,N12 2 由儀表專業(yè)定 儀表液位計(jì)接口 N13,N14 2 由儀表專業(yè)定 液位計(jì)接口 N15,N16 2 由儀表專業(yè)定 壓力表接口 M 1 500 人孔 汽包件號(hào)對(duì)照表 件號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 1 封頭 2 Q

28、345R 2 筒體 1 Q345R 3 支座 2 Q345R 1032入塔氣換熱器 水冷器簡(jiǎn)圖見附圖6 氣一氣換熱器熱負(fù)荷 熱氣體 T5=256.9 ℃ T6=92.0 ℃ CP=31.7881 kJ/(kmol.K) 冷氣體 T3=50.0 ℃ T4=221.3 ℃ CP=29.8858 kJ/(kmol.K) 液態(tài)甲醇 T6=92.0 ℃ Hr=1041.18 kJ/kg 液態(tài)水 T6=92.0 ℃ Hr=2276.50 kJ/kg 熱量 1.0579E+08 kJ/h 換熱器冷熱流體狀態(tài) No 殼程

29、氣體進(jìn)口 殼程氣體出口 Nm3/h mol% Nm3/h mol% H2 401411.50 86.75 401411.50 86.75 CO 43393.23 9.38 43393.23 9.38 CO2 6840.70 1.48 6840.70 1.48 CH4 4138.07 0.89 4138.07 0.89 N2 3452.45 0.75 3452.45 0.75 Ar 1542.25 0.33 1542.25 0.33 CH 3OH 1845.20 0.40 1845.20 0.40 H2O 9

30、5.82 0.02 95.82 0.02 Total 462707.00 100.00 462707.00 100.00 t,℃ 50.0 221.3 P,MPa(g) 5.65 5.55 平均分子量,kg/kmol 5.644 5.644 密度,kg/m3 12.245/ 7.864 粘度,kg/(m.h) 0.0381 0.0487 導(dǎo)熱系數(shù),kW/(m.K) 0.12581 0.16449 定壓熱容,kJ/kg.K 5.25 5.34 質(zhì)量流量，kg/kmol 116576.5 116576.5  No 管程氣體進(jìn)口

31、 管程氣/液體出口 Nm3/h mol% Nm3/h mol% kg/h W% H2 354695.30 84.88 354636.80 85.97 5.26 0.07 CO 22862.29 5.47 22827.94 5.53 42.95 0.59 CO2 4955.91 1.19 4953.34 1.20 5.06 0.07 CH4 4138.07 0.99 4136.20 1.00 1.33 0.02 N2 3452.45 0.83 3451.83 0.84 0.78 0.01 Ar 1542.

32、25 0.37 1541.95 0.37 0.53 0.01 CH3OH 24260.92 5.81 19430.86 4.71 6908.72 94.49 H2O 1980.61 0.47 1549.28 0.38 346.99 4.75 Total 417875.50 100.00 412528.20 100.00 7311.63 100.00 t.℃ 256.9 92.0 92.0 5.35 5.25 5.25 P,MPa(g) 平均分子量kg/kmol 6.249

33、5.933 31.335 密度kg/m3 7.835 10.600 799.957 粘度 kg/(m.h) 0.0512 0.0407 0.1460 導(dǎo)熱系數(shù)kW/(m.K) 0.14676 0.12031 0.19335 定壓熱容kJ/kg.K 5.18 5.21 2.25 質(zhì)量流量kg/h 116574.8 109263.1 7311.6 換熱器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 殼程 管程 工作壓力，MPa(g) 5.65 5.35 金屬平均壁溫，℃ 136 174 工作溫度，匕 50-221.3 92-256.9 物

34、料名稱 合成氣 反應(yīng)氣 程數(shù) 1 1 腐蝕裕度，mm 3.0 0 保溫厚度，mm 80 換熱面枳，m2 3477 (外徑計(jì))  換熱器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖紙接管口表 符號(hào) 公稱直徑DN 密封面 用途 T1 600 焊接 反應(yīng)氣進(jìn)口 T2 600 焊接 反應(yīng)氣出口 S1 600 焊接 合成氣進(jìn)口 S2 600 焊接 合成氣出口 e 25 HG20617-97 WN/RF 排氣口 f 25 HG20617-97 WN/RF 導(dǎo)淋口 M1 500 人孔 gi~4 80 — 排氣口 n 500 —

35、 檢查孔 換熱器件號(hào)對(duì)照表 件號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 1 裙座筒體 1 Q345R 2 裙座其他 1 組合件 3 球封頭 1 15CrMoR+304L 4 填料 5 封頭 1 0Cr18Ni9 6 內(nèi)筒體 1 15CrMoR+304L 7 筒體 1 15CrMoR+304L 8 人孔 1 組合件 9 球封頭 1 15CrMoR+304L 10 管板 2 0Cr18Ni9 III 11 換熱管①25X 2X01

36、00 4427 0Cr18Ni9 12 折流板 12 0Cr18Ni9 10.3.3水冷器 水冷器簡(jiǎn)圖見附圖7 水冷器熱負(fù)荷 熱氣體 T6=92.0 ℃ T7=40.0 ℃ CP=30.7586 kJ/(kmol.K) 液態(tài)甲醇 T6=92.0 ℃ T7=40.0 ℃ CP=2.5902 kJ/(kmol.K) 液態(tài)水 T6=92.0 ℃ T7=40.0 ℃ CP=4.1840 kJ/(kmol.K) 液態(tài)甲醇 T7=40.0 ℃ Hr=1145.93 kJ/kg 液態(tài)水 T7=40.0 ℃ Hr=2399.37 kJ/

37、kg 熱量 6.3026E+07 kJ/h 換熱器冷熱流體狀態(tài) No 管程氣/液體進(jìn)口 Nm3/h mol% kg/h W% H2 354636.80 85.97 5.26 0.07 CO 22827.94 5.53 42.95 0.59 CO2 4953.34 1.20 5.06 0.07 CH4 4136.20 1.00 1.33 0.02 N2 3451.83 0.84 0.78 0.01 Ar 1541.95 0.37 0.53 0.01 CH3OH 19430.86 4.71 6908.72

38、 94.49 H2O 1549.28 0.38 346.99 4.75 Total 412528.20 100.00 7311.63 100.00 t.℃ P,MPa(g) 平均分子量kg/kmol 密度kg/m3 粘度 kg/(m.h) 導(dǎo)熱系數(shù)kW/(m.K) 定壓熱容kJ/kg.K 質(zhì)量流量kg/h 92.0 5.25 5.933 10.600 0.0407 0.12031 5.21 109263.1 92.0 5.25 31.335 799.957 0.1460 0.19335 2.25 7311.6  No 管程氣/液

39、體出口 Nm3/h mol% kg/h W% H2 354497.40 90.11 17.81 0.05 CO 22742.59 5.78 149.68 0.44 CO2 4802.24 1.22 301.93 0.90 CH4 4128.47 1.05 6.88 0.02 N2 3449.76 0.88 3.37 0.01 Ar 1540.69 0.39 2.77 0.01 CH3OH 2129.11 0.54 31656.40 94.09 H2O 110.56 0.03 1504.39 4.47

40、Total 393400.80 100.00 33643.22 100.00 t,℃ 40.0 40.0 P,MPa(g) 5.15 5.15 平均分子量kg/kmol 4.722 31.484 密度kg/m3 9.654 799.545 粘度 kg/(m.h) 0.0349 0.4900 導(dǎo)熱系數(shù)kW/(m.K) 0.12964 0.20100 定壓熱容kJ/kg.K 6.27 2.20 質(zhì)量流量kg/h 82931.6 33643.2 固定管板水冷器 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 殼程 管程 工作壓力，MPa(g)

41、0.4 5.25 金屬平均壁溫，℃ 37 66 工作溫度，℃ 32-42 40-92 物料名稱 冷卻水 合成氣/液(甲醇、水) 程數(shù) 1 1 腐蝕裕度，mm 1.5 0 保溫厚度，mm 60 換熱面枳，m2 1607 *注：該組成為質(zhì)量組成。 固定管板水冷器 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖紙接管口表 符號(hào) 數(shù)量 公稱直徑DN 密封面 用途 T1 1 600 焊接 反應(yīng)氣進(jìn)口 T2 1 600 焊接 反應(yīng)氣出口 S1 1 400 HG20599-97 PJ/SE/RF 冷卻水進(jìn)口 S2 1 400 HG20599-9

42、7 PJ/SE/RF 冷卻水出口 e 1 25 HG20617-97 WN/FM 排氣口 f 1 25 HG20617-97 WN/FM 導(dǎo)淋口 固定管板水冷器件號(hào)對(duì)照表 件號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 1 球封頭 2 C.S+304L 2 管箱筒體 2 C.S+304L 3 補(bǔ)強(qiáng)管 4 管板 2 C.S+304L 5 筒體 1 C.S 6 換熱管①19X2X 7500mm 3590 0Cr18Ni9 7 折流板 C.S 8 拉桿、定距管

43、 C.S 9 鞍座 2 N2 4 2200 M ^3- N6,N8,N1 N1 N5,N7,N9 甲醇分離器簡(jiǎn)圖 甲醇分離器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)溫度，℃ 70 操作溫度，℃ 40 設(shè)計(jì)壓力，MPa(g) 5.8 操作壓力，MPa⑹ 5.15 試驗(yàn)壓力，MPa⑹ 腐蝕裕度，mm 3 物料介質(zhì) 合成氣、粗甲醇 容積  甲醇分離器 管口表 符號(hào) 數(shù)量 公稱直徑mm 密封面 用途 N1 1 600 HG/T20592-2009 WN 氣液混合物進(jìn)口 N2 1 600 HG

44、/T20592-2009 WN 氣體出口 N3 1 150 HG/T20592-2009 WN 粗甲醇出口 N4 1 50 HG/T20592-2009 WN 導(dǎo)淋接口 N5,N6,N7 2 25 HG/T20592-2009 WN 現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)接口 N8,N9,N10 2 25 HG/T20592-2009 WN 儀表液位計(jì)接口 M 1 500 人孔 甲醇分離器 件號(hào)對(duì)照表 件號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 1 裙座 1 C.S 2 封頭 2 C.S+304L 3 筒體 1 C.S+3

45、04L 4 絲網(wǎng) S.S 5 除沫器  10.3.5閃蒸槽 5 閃蒸槽簡(jiǎn)圖 閃蒸槽管口表 符號(hào) 數(shù)量 公稱直徑DN 密封面 用途 N1 1 150 HG/T20592-2009 WN 粗甲醇（氣/液）進(jìn)口 N2 1 150 HG/T20592-2009 WN 粗甲醇（液）出口 N3 1 100 HG/T20592-2009 WN 閃蒸氣出口 N5 1 HG/T20592-2009 WN 安全閥接口 N6 1 25 HG/T20592-2009 WN 導(dǎo)淋接口 N

46、7,N8 2 由儀表專業(yè)定 儀表液位計(jì)接口 N9,N10 2 由儀表專業(yè)定 液位計(jì)接口 N11 1 由儀表專業(yè)定 壓力計(jì)接口 M 1 人孔 1036循環(huán)壓縮機(jī) 循環(huán)壓縮機(jī)主要參數(shù)： 后期110%負(fù)荷時(shí)，循環(huán)氣量37.5 XlO4Nm3/h,出口壓力 5.65MPaG,壓差0.65MPa;后期100%負(fù)荷時(shí),循環(huán)氣量34.1 XlO4Nm3/h,出 口壓力 5.65MPaG,壓差 0.60MPa;后期 50%負(fù)荷、初 期100%負(fù)荷時(shí)，循環(huán)氣量29.0 XlO4Nm3/h,出口壓力5.25MPaG,壓 差0.6MPa;初期50%負(fù)荷時(shí)，循

47、環(huán)氣量24.0 XW4Nm3/h,出口壓力 4.85MPaG,壓差0.6MPa;初期110%負(fù)荷時(shí)，循環(huán)氣量32.0 XlO4Nm3/h, 出 口壓力 5.45MPaG,壓差 0.6MPao 在催化劑升溫還原階段，壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)保持恒定，保證入塔還原 氣流量 43 2 2.7 Xl04Nm3/ho 壓縮機(jī)不同工況下循環(huán)氣體組成： 催化劑時(shí)期 后期 初期 負(fù)荷 50% 100% 110% 50% 100% 110% 組成mol% H2 92.66 90.11 90.23 92.73 90.14 90.31 CO 3.35 5.78 5.65

48、3.02 5.50 5.39 CO2 0.76 1.22 1.21 0.92 1.41 1.36 CH4 1.18 1.05 1.06 1.18 1.05 1.06 N2 0.99 0.88 0.88 0.99 0.88 0.88 Ar 0.44 0.39 0.39 0.44 0.39 0.39 CH3OH 0.60 0.54 0.55 0.68 0.60 0.57 H2O 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 Total 100.00 100.00 100.00 100.0

49、0 100.00 100.00 新鮮氣量， Nm3/h 60882.50 121765.00 133941.50 60882.50 121765.00 133941.50 循環(huán)氣量， Nm3/h 290000.00 340942.00 375000.00 240000.00 290000.00 320000.00 物性數(shù)據(jù) t,℃ 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0 P,MPa ⑹ 4.65 5.05 5.00 4.25 4.65 4.85 M,kg/km

50、ol 3.979 4.722 4.687 3.987 4.748 4.693 rho3kg/m 3 7.360 9.470 9.309 6.754 8.783 9.046 Mu,kg/(m.h) 0.0328 0.0349 0.0348 0.0327 0.0349 0.0348 Ld,W/(m.K) 0.13561 0.12959 0.12982 0.13480 0.12874 0.12944 CP,kJ/kg.K 7.43 6.27 6.32 7.42 6.24 6.31  Flow,kg/h 51512.3 71872.9 78472.6 42721.8 61473.2 67043.2 壓縮機(jī)出口壓 力,MPaG 5.25 5.65 5.65 4.85 5.25 5.45