іальний баланс отримання метанолу з синтез-газу. Розрахунок будемо вести на 1000 кг синтез газу:
. Маємо синтез газ складу:
СO - 3,074% об., СO 2 - 2,038% об., Н 2 - 81,911% об., N 2 - 1,58% об., СH 4 - 10,855% об., ( СH 3) 2 O - 0,012% об., H 2 O - 0,078% об., СН 3 ОН - 0,474% об.
Зробимо перерахунок об'ємних% -ів у масові (на 100 моль), тоді: CO в газі:
(100 28 3,074)/(28 3,074 + 44 2,038 + 2 81,911 + 1,58 28 + 16 10,855 + 46 0,012 + 18 0,078 + 32 0,474)=8607/574,834=14,97% мас., СO 2 - 15,599% мас., Н 2 - 28,499% мас., N 2 - 20,86% мас,
СH 4 - 30,21% мас, (СH 3) 2 O - 0,096% мас, H 2 O - 0,24% мас, СН 3 ОН - 2,63% мас.
. У 1000 кг технологічного газу міститься:
СO - 149,7 кг, СO 2 - 155,99 кг, Н 2 - 284,99 кг, N 2 - 208,6 кг, СH 4 - 302,1 кг, (СH 3 ) 2 O - 0,96 кг, H 2 O - 2,4 кг, СН 3 ОН - 26,3 кг.
. Ступінь перетворення CO дорівнює 96%: 149,7 0,96=147,712 кг. Непрореагировавшего CO: 149,7-147,712=1,988 кг.
. Розрахуємо скільки утворюється метанолу з реакції з 147,712 кг СО: 147,712 32/28=168,814 кг.
. Розрахуємо по реакції, скільки потрібно водню для отримання 168,814 кг метанолу: 168,814 4/32=21,1 кг. Чи не прореагувало водню: 284,99 - 21,1=263,888 кг.
На основі отриманих даних складемо таблицю матеріального балансу в таблиці 5:
Таблиця 5 - Розрахунок матеріального балансу
ПріходРасходМат.потокікг% Мат.потокіКг% Синтез газ CO CO 2 Н 2 N 2 СH 4 (СH 3) 2 O Н 2 О СН 3 ОН1000 149,7 155,99 284,99 208, 6 302,1 0,96 2,4 26,3 100 14,97 15,599 28,499 20,86 30,21 0,096 0,24 2,63Сінтез газ після колони 1.Целевой продукт СН 3 ОН: 2.Не прореагує. компоненти: CO CO 2 Н 2 N 2 СH 4 (СH 3) 2 O Н 2 О1000 168,814 26,38 1,988 155,99 284,99 208,6 302,1 0,96 2,4 100 16,8 2,638 0, одна тисячі дев'ятсот вісімдесят вісім 15,599 28,499 20,86 30,21 0,096 0,24Ітого: 1000 100Ітого: 1000100
2.3 Опис технологічної схеми з КВП і А
Після сепаратора поз.1132 конвертований газ через зворотний клапан, відсікач HV - 4002 з дистанційним керуванням від ручного задатчика HIC - 4002 на ЦПУ і ручну засувку SM 9-1 з байпасом подається в лінію всаса 750-P1102 циркуляційного компресора поз.3132, попередньо змішуючись з циркуляційним газом від основного синтезу і з циркуляційним газом від БПС, який відходить від сепаратора поз.V - 2 001.
Тиск на всасе циркуляційного компресора поз.3132 змиритися за місцем манометром PI - 4 207 (не більше 8,1 МПа), а температура газу (не більше 65 ° C) - термометром TI - 4204. Циркуляційний компресор поз.3132 являє собою односекційний відцентрову машину з приводом від парової турбіни поз.3723, що працює з вакуумної конденсацією відпрацьованого пара. З нагнітання компресора поз.3132 циркуляційний газ з тиском не більше 8,7 МПа і температурою не більше 80 ° C надходить у цикл синтезу. Витрата газу на нагнітанні циркуляційного компресора (не більше 2200000 нм 3/год) регулюється регулятором FIC - 4 204 зміною числа обертів ротора турбіни поз.3723. Витрата контролюється на ЦПУ по FIC - 4204 і FI - 4 205, а також на місцевому щиті компресора по FI - 4205. Температура газу на нагнітанні контролюється за місцем термометром TI - 4203, а на ЦПУ - за індикаторами TI - 4201 і TI - 4202. При збільшенні температури до 90 ° C спрацьовує сигналізація TAH - 4202, подальше зростання температури до 110 ° C призводить до зупинки циркуляційного компресора поз.3132 по блокуванню TAHH - 4201. Тиск нагнітання регулюється регулятором PIC - 4208 з місцевою панелі управління компресором поз.3132, за місцем тиск змиритися манометром PI - 4205. Компресор поз.3132 забезпечений пневматичною системою антипомпажного захисту, встановлену на місцевому щиті компресора, яка враховує витрату газу через компресор і тиск нагнітання. На ЦПУ про роботу системи антипомпажного захисту можна судити за величиною перепаду тиску між всасе і нагнітанням компресора по PDI - 4206 (не більше 1,1 МПа), а також за різницею свідчення витрати газу через компресор і суми витрат по входу ниток синтезу. Нагнітання компресора поз.3132 захищене від перевищення тиску вище 9,2 МПа установкою запобіжних клапанів PSV - 4203/A, B. Протечки газу через запобіжні клапани контролюються по температурі стінок трубопроводів індикаторами TI - 4211/A, B на ЦПУ. При підвищенні вмісту CO до 20 мг/м 3 або H 2 до 10% від НКПВ в повітрі приміщення компресії спрацьовує сигналізація AAHH - 4 203 або AAH - 4 201 на ЦПУ, а також автоматично вмикається аварійна витяжна вентиляція і відкриваються фрамуги вікон на позначці 0,0. У приміщенні компресії і над вхідними дверима з північної та південної сторін загоряються червоні ліхтарі, що попер...
