设计总说明本次毕业设计的题目是每年15万吨甲醇合成一氧化碳变换工段的初步设计。甲醇是一种传统的化工产品。在医药、农药、染料、香料、涂料和三种合成材料的生产中，都是以甲醇作为原料或溶剂。因此，甲醇是一种重要的有机化工原料，有着广泛的应用前景。随着经济全球化的进一步发展，二十一世纪化学工业的产业结构不断调整，越来越凸显出精细化工的主导地位。

最近十年以来，特别是以我国甲醇产业的发展，生产规模逐步扩大，下游产品的种类不断增加，而社会的需求也越来越大。化工行业的巨大变化也使化工产品的设计越来越重要。因此，优化甲醇合成工艺的操作与控制迫在眉睫。71010

在合成甲醇等项目中，CO变换工段的设计是十分重要，在其变换工段中会消耗原料气中的CO，然后生成H2和CO2产物。在经历过CO变换反应后，我们可以得到更多H2，而且还会同时降低CO含量，这个工段就是用来调节H2/CO比，调整完毕后可以满足后续的原料气要求。

本次毕业设计以甲醇合成CO变换工艺流程作为基础，采用“非饱和塔型全低变”工艺技术为主，催化剂采用CO-MO系列的变换催化剂，其编号为QCS-03，它的组分主要为1%～5%的CoO，8%～15%的MoO3/γ/Al2O3。以上述工艺过程对所给原料气中的CO进行变换反应。在变换工段后有后续的净化工艺，主要有铜洗流程和甲烷化两种流程方式。两种净化流程要求变换气中CO含量不同，甲烷化净化流程要求CO含量在1.5%左右。

本次毕业设计所选择的技术先进成熟，节省能耗，经济合理，环保安全，是在比较了国内外先进的流程工艺后所选择出来的。对比原来传统的工艺技术路线，这次毕业进行了一些改进和创新：

本次毕业设计选择的是“非饱和塔型”的变换工艺，选用气体增湿器来作为代替饱和热水塔的用途，增湿器可以直接加湿原料气，而原来的饱和塔工艺则是通过水加热器的间接换热方式来进行的，因此效率要比饱和塔型高很多。

本次毕业设计工艺条件选择的是“全低变”工艺，由于CO变换反应是放出热量的反应，因此降低温度有利于反应的进行，同时也会有利于节省蒸汽的使用量，从而提高装置设备的承受能力，达到既节能又高效率的优势。

本次毕业设计选用的催化剂是CO-MO系列的变换催化剂，这个系列的催化剂比较原来的Fe-Cr系列和Cu-Zn系列催化剂，在低温条件下变换的活性高，也非常适应在含有低硫浓度下变换，且它具有较广泛的操作温度区间范围；这个系列的催化剂的结构稳定性好，并且它的适应周期也较长；催化剂在高空速条件下，也具有比较强的适应性；这个系列的催化剂还具有良好的炭黑吸附的能力，其抗毒物的能力也有所增强。

在流程过程中主要使用设备为气体加湿器，预变换炉，变换炉，废热锅炉，加热器等设备。毕业设计内容包括工艺生产方法比较，确定工艺路线流程和设备配置，还包括有设计工段的计算，设备计算及选型，以及绘制流程图和设备图纸。

毕业论文关键词：合成甲醇；CO变换；碳氢比

Preliminary Design of 150 Thousand ton Methanol Synthesis Carbon Monoxide Shift Section

This graduation project's topic is each year 150 thousand tons of methanol synthesis carbon monoxide transformation section preliminary design.

Methanol is a traditional chemical product. In the production of pharmaceuticals, pesticides, dyes, perfumes, paints and three synthetic materials, methanol is used as raw material or solvent. Therefore, methanol is an important organic chemical raw material, and has a wide range of applications. With the further development of economic globalization, the industrial structure of chemical industry has been adjusted continuously in twenty-first Century. The dominant position of fine chemical industry has been highlighted.