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甲醇装置操作工电子书

  本书具有以下特:   一、首先考虑满足甲醇装置各生产岗位对不同等级技术工人培训的要求,其次也考虑作为甲醇装置工程技术人员的参考资料,而且考虑了在校的化工专业的学生学习的要求。所以该书具有一定的理论要求,又有较强的可操作性,适用性较广。   二、本书每一章头都列出了本章的知识目标、能力目标、学习重和难;可满足不同学历层次和不同技术等级的工人集中培训和平时自学的要求;内容由浅深、层层递、逐步提高,既有一定深度的理论分析与探讨,又有具体的操作方法与步骤;既可以系统地学习,也可以根据需要从中选学。

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作       者:彭德厚 编著

出  版  社:化学工业出版社

出版时间:2013-12-01

字       数:23.0万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 重工业

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本书以天然气为原料合成甲醇的生产过程为主线,主要内容包括天然气蒸汽转化制合成气、甲醇合成、粗甲醇精馏、变压吸附、联醇生产。本书强化基础理论知识,侧重于生产岗位操作技能的训练,提高培训人员的分析问题和解决问题的能力。<br/>【推荐语】<br/>本书具有以下特: 一、首先考虑满足甲醇装置各生产岗位对不同等级技术工人培训的要求,其次也考虑作为甲醇装置工程技术人员的参考资料,而且考虑了在校的化工专业的学生学习的要求。所以该书具有一定的理论要求,又有较强的可操作性,适用性较广。 二、本书每一章头都列出了本章的知识目标、能力目标、学习重和难;可满足不同学历层次和不同技术等级的工人集中培训和平时自学的要求;内容由浅深、层层递、逐步提高,既有一定深度的理论分析与探讨,又有具体的操作方法与步骤;既可以系统地学习,也可以根据需要从中选学。 三、本书的内容以气态烃生产甲醇为主线,也考虑到以其它原料合成甲醇的生产技术。如原料气净化技术,不仅考虑催化加氢干法脱硫技术,也介绍了广泛应用的湿法脱硫技术;甲醇合成技术,不仅详细介绍Lurgi水冷式合成塔技术,而且也介绍了I.C.I.冷激多段合成技术,同时还介绍了联醇法合成甲醇的冷管式换热技术;粗甲醇分离技术,虽然重介绍了双塔常压精馏技术,但对双效三塔加压精馏技术也行了详细的讨论。对原料气的净化、合成甲醇、粗甲醇的精馏分离、变压吸附等操作技术所涉及到的理论问题都行了深地分析与探讨,并注重理论联系实际,强调理论与技术并重,特别关注分析问题和解决问题的能力的培养。<br/>【作者】<br/>教授、高级工程师,在企业工作过,从事职业教育28年,一直从事专业课和专业基础课的授课,如化工原理、化工工艺概论、有机工艺、无机工艺、化工工业设计、毕业设计、物理化学。为企业从事工业设计、中试设计。承担并完成省级课题,获得国家三项发明专利。<br/>
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前言

第1章 生产合成气

1.1 原料气脱硫净化

1.1.1 合成甲醇原料气

1.1.1.1 原料气

1.1.1.2 原料天然气中杂质的危害性

(1)毒害催化剂,使催化剂中毒、失活。

(2)腐蚀设备。

1.1.2 原料气的脱硫技术

1.1.2.1 干法脱硫技术

1.1.2.2 湿法脱硫技术

1.1.3 影响脱硫的因素

1.1.3.1 加氢催化剂的选择

1.1.3.2 加氢反应温度

1.1.3.3 加氢反应压力

1.1.3.4 加氢催化剂用量

1.1.3.5 脱硫剂的选择和用量

1.1.4 脱硫工艺过程

1.1.5 原料气净化

1.1.5.1 开车前的准备工作

1.1.5.2 脱硫岗位的开车

1.2 各种原料制合成气

1.2.1 各种原料生产合成气的原理

1.2.1.1 烃类蒸汽转化制合成气的原理

1.2.1.2 重油部分氧化制合成气的原理

1.2.1.3 无烟煤或烟煤制合成气的原理

1.2.2 天然气制合成气的影响因素

1.2.2.1 温度

1.2.2.2 压力

1.2.2.3 水碳比

1.2.3 天然气制合成气的工艺过程

1.2.4 工艺、锅炉给水和蒸汽

1.2.4.1 工艺、公用工程用水

1.2.4.2 蒸汽和冷凝系统

1.3 催化剂

1.3.1 催化剂的基本特征

1.3.1.1 催化剂的定义

1.3.1.2 催化剂的基本特征

1.3.2 催化剂的组成及性能指标

1.3.2.1 催化剂分类

1.3.2.2 液体催化剂——均相催化

1.3.2.3 固体催化剂——非均相催化

1.3.2.4 催化剂的性能指标

1.3.3 催化剂的使用

1.3.3.1 催化剂使用过程中的几个阶段

1.3.3.2 工业固体催化剂的使用

(1)使用工业固体催化剂的注意事项

(2)工业固体催化剂的装填

1.3.4 固体催化剂制备方法简介

1.3.4.1 沉淀法

1.3.4.2 浸渍法

1.3.4.3 混合法

1.3.5 加氢催化剂和脱硫剂的使用实例

1.3.5.1 准备工作

1.3.5.2 加氢反应器中催化剂的装填

1.3.5.3 脱硫反应器中脱硫剂的装填

1.3.5.4 催化剂卸出时应该注意的问题

1.4 物料衡算和热量衡算

1.4.1 物料衡算

1.4.1.1 物料衡算的理论基础

1.4.1.2 整个系统的装置或设备的物料衡算

1.4.1.3 总系统物料衡算的方法和步骤

1.4.1.4 系统内各装置或各设备的物料衡算

1.4.2 能量衡算

1.4.2.1 能量衡算的理论基础

1.4.2.2 能量衡算的方法与步骤

1.5 天然气蒸汽转化炉的烟气废热回收系统

1.5.1 天然气系统

1.5.1.1 天然气系统

1.5.1.2 蒸汽转化炉燃烧系统

1.5.2 烟道气废热回收系统及主要设备

1.5.2.1 高压蒸汽过热器E-01009Ⅰ/Ⅱ

1.5.2.2 原料气过热器E-01010Ⅰ/Ⅱ

1.5.2.3 燃烧空气预热器E-01014Ⅰ/Ⅱ

1.5.2.4 锅炉给水预热器E-01011

1.5.2.5 工艺水锅炉E-01012

1.5.2.6 燃料气预热器E-01013

1.5.3 转化气废热回收系统

1.6 蒸汽转化装置的原始开车

1.6.1 原始开车和正常开车概述

1.6.1.1 原始开车

1.6.1.2 正常开车

1.6.2 原始开车前的必要准备工作

1.6.3 原始开车时使用燃料天然气系统的开车步骤

1.6.4 转化炉的原始开车——烘炉和煮炉

1.6.5 燃料气到天然气蒸汽转化单元投用

1.6.6 来自粗甲醇精馏单元的物料投用

1.6.6.1 引闪蒸汽和废气进入蒸汽转化炉燃料气系统

1.6.6.2 引侧抽液和工艺水去转化单元

1.6.7 提高负荷和最后调整

1.6.7.1 手动分析

1.6.7.2 通过在线质谱仪进行自动分析

1.6.8 快速升温开车程序

1.6.9 短期停车后的开车

1.6.10 长期停车后的开车

1.7 蒸汽转化装置的正常操作

1.7.1 蒸汽转化部分

1.7.2 转化气废热回收系统

1.7.3 烟道气废热系统

1.7.4 锅炉给水和蒸汽系统

1.7.5 喷射器操作

1.7.5.1 蒸汽喷射器J-01001

1.7.5.2 蒸汽喷射器J-01002

1.7.6 正常检查与操作

1.8 蒸汽转化装置正常停车与事故停车

1.8.1 正常停车

1.8.1.1 概述

1.8.1.2 正常停车

1.8.1.3 短期停车

1.8.1.4 长期停车

1.8.2 事故紧急停车

1.8.2.1 概述

1.8.2.2 紧急停车按钮

1.8.2.3 由跳车联锁执行的紧急停车

1.8.3 催化剂卸出和处理方法

1.8.3.1 脱硫剂——氧化锌

1.8.3.2 蒸汽转化催化剂

第2章 甲醇合成

2.1 甲醇合成工艺过程

2.1.1 概述

2.1.1.1 甲醇的物理性质:

2.1.1.2 甲醇化学性质

2.1.1.3 甲醇的用途

2.1.1.4 生产方法简介

2.1.2 甲醇合成原理

2.1.2.1 合成甲醇的理论基础

2.1.2.2 催化剂及还原条件

2.1.3 甲醇合成工艺条件

2.1.3.1 合成温度

2.1.3.2 合成压力

2.1.3.3 空塔气速

2.1.3.4 原料气的组成

2.1.3.5 铜基催化剂对合成气的要求

2.1.4 甲醇合成工艺流程

2.1.4.1 工艺流程图

2.1.4.2 工艺叙述

2.2 甲醇合成单元主要设备与辅助设备

2.2.1 合成气压缩机和循环气压缩机

2.2.1.1 离心式压缩机的应用

2.2.1.2 离心式压缩机的优缺点

2.2.1.3 离心式压缩机的工作原理

2.2.2 蒸汽透平

2.2.2.1 工业透平机的构成

2.2.2.2 工业透平机的型号

2.2.3 甲醇合成塔

2.2.4 合成塔壳程水和开工系统

2.2.5 辅助设备

2.2.5.1 原料预热器E-02002

2.2.5.2 锅炉给水换热器E-02003

2.2.5.3 最终冷凝冷却器E-02004

2.2.5.4 甲醇分离器F-02002

2.2.6 与其他单元的关联

2.3 甲醇合成塔原始开车前的准备

2.3.1 甲醇合成塔壳程沸水系统的水压试验

2.3.1.1 合成塔沸水系统水压试验的时间

2.3.1.2 合成塔壳程水压试压试漏程序

2.3.2 加热合成塔壳程水系统

2.3.3 清洗(煮炉)合成塔壳程水系统

2.3.4 甲醇合成催化剂和瓷球的装卸

2.3.4.1 综述

2.3.4.2 催化剂的处理

2.3.4.3 瓷球和甲醇催化剂的装填

2.3.5 合成回路氮气置换

2.3.6 甲醇合成催化剂的干燥

2.3.7 催化剂的还原活化

2.3.7.1 综述

2.3.7.2 还原程序

2.3.8 待卸出催化剂的氧化程序

2.3.9 合成催化剂的瓷球的卸出

2.3.9.1 前提条件

2.3.9.2 卸出程序

2.4 甲醇合成系统原始开车

2.4.1 合成单元原始开车的具备条件

2.4.2 催化剂还原后的第一次开车

2.4.3 短期停车后的开车

2.4.4 长期停车后的开车

2.5 甲醇合成系统正常运行

2.5.1 概述

2.5.2 正常工艺运行

2.5.3 催化剂老化时的工艺运行

2.5.4 事故处理,透平/压缩机事故处理

2.5.5 正常运行中的事故处理

2.5.6 异常工况的处理

2.6 甲醇合成系统停车

2.6.1 短期停车

2.6.2 长期停车

2.6.3 紧急停车

2.6.3.1 立即停车

2.6.3.2 瞬间停车

第3章 粗甲醇精馏

3.1 蒸馏基本原理

3.1.1 蒸馏作用与蒸馏原理

3.1.1.1 蒸馏作用

3.1.1.2 蒸馏的基本原理

3.1.2 蒸馏操作的基本概念

3.1.2.1 沸点、泡点、露点

3.1.2.2 相平衡常数与相对挥发度

3.1.2.3 关键组分

3.1.2.4 回流比R

3.1.2.5 理论塔板数与实际塔板数

3.1.2.6 雾沫夹带、液泛、泄漏

3.1.2.7 湍动、脉冲、返混

3.1.2.8 塔的自由截面积和塔的操作弹性

3.1.2.9 精馏塔的压力降Δp

3.1.2.10 理论等板高度HE

3.1.3 蒸馏操作的影响因素

3.1.3.1 塔釜温度

3.1.3.2 操作压力

3.1.3.3 进料温度

3.1.3.4 进料量的变化

3.1.3.5 进料组成的改变

3.1.3.6 回流量

3.1.4 精馏塔操作调节技术

3.1.4.1 压力的调节

3.1.4.2 温度的调节

3.1.4.3 回流量的调节

3.1.4.4 塔压差的调节

3.1.4.5 塔顶温度的调节

3.1.4.6 塔釜液面的调节

3.2 蒸馏塔设备

3.2.1 板式塔

3.2.1.1 整块式塔板结构

3.2.1.2 分块式塔板结构

3.2.2 填料塔

3.2.2.1 填料塔主体设备

3.2.2.2 几种主要填料

3.2.2.3 填料塔顶部液体分布装置

3.2.2.4 填料塔的填料支承装置

3.2.3 塔体的进、出料管与塔的裙座

3.2.3.1 物料进、出口接管

3.2.3.2 气(汽)液混合物进料管

3.2.3.3 液体出料管

3.2.3.4 气体出料管

3.2.3.5 塔的裙座

3.2.4 塔器设备的应用

3.2.5 塔器设备的拆装与维护

3.2.5.1 板式塔的拆装

3.2.5.2 填料塔的拆装

3.2.5.3 塔设备的维护与管理

3.3 甲醇蒸馏过程

3.3.1 双塔甲醇精馏工艺过程

3.3.1.1 双塔甲醇精馏流程

3.3.1.2 双塔甲醇精馏过程

3.3.2 双效法三塔甲醇精馏工艺过程

3.3.2.1 双效法三塔精馏工艺流程示意图

3.3.2.2 双效法三塔甲醇精馏过程

3.3.3 双塔精馏与三塔精馏比较

3.4 精馏单元的原始开车

3.4.1 精馏单元的检查

3.4.2 管道冲洗

3.4.3 泄漏试验

3.4.4 水循环(水联动)

3.4.5 系统置换与最后准备

3.4.6 精馏系统原始开车(水联动试车)

3.4.7 精馏塔的水联动停车

3.4.8 排污系统的原始开车

3.4.9 安全阀的设置

3.4.10 化学药品的准备(NaOH)

3.5 甲醇精馏的正常开车

3.5.1 概述

3.5.2 从合成单元来的甲醇的原始开车

3.5.3 闪蒸槽的开车

3.5.4 回流槽的开车

3.5.5 NaOH溶液加药系统的开车

3.5.6 预精馏塔的开车

3.5.7 精甲醇塔的开车

3.5.8 精甲醇塔的侧线采出系统的开车

3.5.9 用精甲醇开车

3.6 甲醇精馏单元正常运行

3.6.1 概述

3.6.2 预精馏塔

3.6.3 精甲醇塔

3.6.4 气体冷却/再沸器的调整

3.6.5 塔底液位控制

3.6.6 精甲醇塔的平衡控制

3.6.7 部分负荷运行

3.6.8 粗甲醇/不合格甲醇的操作

3.6.9 事故处理

3.6.9.1 不平衡状态

3.6.9.2 精甲醇质量不合格

3.6.9.3 预精馏塔D-03001回流量

3.6.9.4 精甲醇塔D-03002的回流量

3.6.10 特殊情况下的问题处理

3.6.11 事故处理程序与步骤

3.6.12 不平衡的原因

3.6.13 性能检测

3.7 甲醇精馏单元停车

3.7.1 预精馏塔的停车

3.7.2 精甲醇塔的停车

3.7.3 正常停车后的开车

3.8 事故停车和重新开车

3.8.1 电力中断

3.8.1.1 事故电机运行

3.8.1.2 所有电力中断

3.8.2 仪表空气中断

3.8.3 冷却水中断

3.8.4 加热蒸汽中断

3.8.5 火灾

3.8.6 跳车联锁

3.8.6.1 蒸汽转化单元跳车联锁

3.8.6.2 合成压缩机C-02001Ⅰ/Ⅱ、循环气压缩机C-02002的跳车联锁

3.9 精甲醇产品质量问题

3.9.1 精甲醇产品常见的质量问题

3.9.2 水溶性不合格的原因及测定方法

3.9.2.1 水溶性不合格的原因

3.9.2.2 水溶性测定方法

3.9.3 氧化性不合格的原因及测定方法

3.9.3.1 氧化性

3.9.3.2 氧化性测定方法

3.9.4 水分超标的原因及测定方法

第4章 变压吸附

4.1 变压吸附的工艺

4.1.1 变压吸附原理

4.1.2 变压吸附单元的主要设备及其附件

4.1.3 工艺过程

4.1.3.1 变压吸附单元的操作状况

4.1.3.2 输入变压吸附单元的弛放气

4.1.3.3 来自变压吸附的产品氢气

4.1.3.4 来自变压吸附的尾气

4.1.3.5 与其他单元的相互联系

4.2 变压吸附单元的开车

4.2.1 变压吸附单元吹扫

4.2.2 变压吸附单元开车

4.2.2.1 引弛放气进入变压吸附单元

4.2.2.2 成套包的开车

4.2.2.3 将氢气加入新鲜气(补充)系统

4.2.2.4 从变压吸附单元引气进入转化单元

4.2.2.5 气体质量调整

4.3 变压吸附单元的停车

4.3.1 重新开车

4.3.2 正常操作

4.3.3 计划停车

4.3.4 紧急停车

4.3.5 吸附罐的维护与管理

第5章 联醇生产装置

5.1 联醇生产工艺过程简介

5.1.1 概述

5.1.2 联醇法的工艺特点

5.1.2.1 联醇法的适用性

5.1.2.2 反应温度

5.1.2.3 H2/CO比例

5.1.2.4 空间速度

5.1.2.5 原料气的组成

5.2 联醇生产中有效气体的控制与调节

5.2.1 联醇生产中造气组分的控制与调节

5.2.1.1 造气组分

5.2.1.2 造气组分的调整与控制

5.2.2 醇氨比对造气组成的影响

5.2.3 联醇生产中变换过程的控制与调节

5.2.3.1 变换过程中CO控制与调整方法

5.2.3.2 醇氨比变化时相应的变换操作

5.3 联醇生产中对合成气中硫化物的净化要求

5.3.1 精脱硫

5.3.1.1 COS水解串常温氧化锌工艺

5.3.1.2 JTL-1常温精脱硫新工艺

5.3.1.3 JTL-4常温精脱硫新工艺

5.3.1.4 JTL-5常温精脱硫新工艺

5.3.2 JTL系列新工艺操作条件及工艺指标

5.3.2.1 JTL-1常温精脱硫新工艺的操作条件及指标

5.3.2.2 JTL-4常温精脱硫新工艺的操作条件及指标

5.3.2.3 JTL-5常温精脱硫新工艺的操作条件及指标

5.3.3 JTL系列常温精脱硫新工艺操作的注意事项

5.3.3.1 操作要点

5.3.3.2 精脱硫主要设备的结构要求

5.3.3.3 精脱硫剂装填要点

5.3.3.4 废精脱硫剂的处理

5.3.3.5 正确操作,提高精脱硫剂的使用寿命

5.3.3.6 国内几种主要的精脱硫剂性能

5.4 联醇生产中氯化物的脱除

5.4.1 微量氯对铜基催化剂的破坏作用

5.4.2 脱除微量氯的反应原理

5.4.3 脱除微量氯的工艺过程

5.4.3.1 不含有机氯的原料气

5.4.3.2 含有机氯的原料气

5.4.3.3 制氢、制氨和联醇生产

5.4.4 脱除微量氯应注意事项

5.4.4.1 严格按照脱氯剂的使用要求开车

5.4.4.2 掌握脱氯剂的最佳使用温度

5.4.4.3 采用空速上限操作

5.4.4.4 必须保持脱氯剂的干燥

5.4.4.5 控制原料气中的硫含量

5.4.4.6 脱氯器暂时停车时要维持一定的温度和压力

5.4.4.7 限制原料气中的含氧量

5.4.5 脱除微量氯反应器的结构要求

5.4.6 脱氯剂的装卸

5.4.7 正确储运和保管脱氯剂

5.4.8 选用脱氯剂的原则

5.4.9 脱氯剂的氯容性能指标

5.5 脱碳过程

5.5.1 碳酸丙烯酯法

5.5.2 热碳酸钾法

5.6 联醇法合成甲醇工艺过程

5.6.1 合成甲醇催化剂的活化

5.6.1.1 低氢还原法

5.6.1.2 高氢还原法

5.6.1.3 高、低氢还原法的比较

5.6.1.4 铜基催化剂在还原过程中理论出水量的计算

5.6.2 联醇法的工艺过程及合成塔

5.6.2.1 工艺条件

5.6.2.2 工艺过程

5.6.2.3 合成塔

参考文献

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