年產40萬噸二甲醚工藝設計

1、年產 40 萬噸二甲醚工藝設計（陜西理工學院化學學院化工專業 06 級 1 班，陜西 漢中 723000）指導教師： [摘要]作為 LPG 和石油類的替代燃料，目前二甲醚(DME)倍受注目。DME 是具有與 LPG 的物理性質相類似的化學品，在燃燒時不會產生破壞環境的氣體，能便宜而大量地生產。與甲烷一樣，被期望成為 21 世紀的能源之一。目前生產的二甲醚基本上由甲醇脫水制得，即先合成甲醇，然后經甲醇脫水制成二甲醚。甲醇脫水制二甲醚分為液

2、相法和氣相法兩種工藝，本設計采用氣相法制備二甲醚工藝。將甲醇加熱蒸發，甲醇蒸氣通過 γ-AL2O3 催化劑床層,氣相甲醇脫水制得二甲醚。氣相法的工藝過程主要由甲醇加熱、蒸發、甲醇脫水、二甲醚冷凝及精餾等組成。主要完成以下工作：1）精餾用到的二甲醚分離塔和甲醇回收塔的塔高、塔徑、塔板布置等的設計；2）所需換熱器、泵的計算及選型；[關鍵詞]二甲醚，甲醇，工藝設計。目錄1 概 述................................

3、.................................................................................11.1 二甲醚的用途 .............................................................................................1 1.2 設計依據 .......................

4、..............................................................................1 1.3 技術來源 .....................................................................................................11.3.1 液相甲醇脫水法制二甲醚 ...........

5、.......................................................1 1.3.2 氣相甲醇脫水法制二甲醚 ..................................................................1 1.3.3 合成氣一步法生產二甲醚 ...........................................................

6、.......2 1.3.4 二氧化碳加氫直接合成二甲醚 ..........................................................2 1.3.5 催化蒸餾法制二甲醚 ..........................................................................2 1.3.6 本設計采用的方法 ........................

7、......................................................31.4 原料及產品規格 .........................................................................................3 1.5 設計規模和設計要求 ................................................

8、.................................32 技術分析...........................................................................................................42.1 反應原理 ...............................................................

9、......................................4 2.2 反應條件 .....................................................................................................4 2.3 反應選擇性和轉化率 ......................................................

10、...........................4 2.4 催化劑的選擇 .............................................................................................43 反應器的結構計算............................................................................

11、...............53.1 物料衡算 .....................................................................................................5 3.2 計算催化劑床層體積 ..............................................................................

12、...5 3.3 反應器管數 .................................................................................................5 3.4 熱量衡算 .................................................................................................

13、....54 甲醚精餾塔結構計算.......................................................................................84.1 甲醚精餾塔的物料衡算及理論板數 .........................................................8 4.2 實際板層數的求取 ........................

14、.............................................................9 4.3 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算 ...........................................104.3.1 操作壓力的計算 ...........................................................................

15、.....10 4.3.2 操作溫度計算 ....................................................................................10 4.3.3 平均摩爾質量計算 ............................................................................11 4.3.4 平均密度計算 .....

16、...............................................................................11 4.3.5 液體平均表面張力的計算 ................................................................13 4.3.6 液體平均粘度 ........................................

17、............................................134.4 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 ...................................................................134.4.2 提餾段塔徑的計算 .........................................................................

18、...15 4.4.3 精餾塔有效高度的計算 ....................................................................164.5 塔板主要工藝尺寸的計算 .......................................................................164.5.1 溢流裝置計算 .........................

19、...........................................................16 4.5.2 塔板布置 ............................................................................................174.6 塔板的流體力學驗算 .......................................

20、........................................184.6.1 塔板壓降 ............................................................................................18 4.6.2 液面落差 .............................................................