年产10万吨二甲醚工艺设计【文献综述】.doc

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1、毕业设计文献综述化学工程与工艺年产10万吨二甲醞工艺设计一、刖吞近几年來，随着二甲醍（DME）建设热潮的兴起，在我国二甲醯工艺技术有了进一步发展,也达到国际先进水平。从技术上来讲，国外二甲瞇技术并没有明显优势。在我国早期的二甲醸T业生产都采用甲醉经硫酸脱水制成。因为该方法腐蚀严重，环境污染大而被逐渐淘汰。现国内制取二甲醯主要采用甲醉气相催化脱水工艺，乂称为两步法。这种生产T艺腐蚀小,无污染，但要先获得甲醇，而示才能制得二甲瞇，所以此法生产二甲瞇投资大、能耗高、成本高，产品价格直接受甲醇市场影响，抗风险能力羌

2、。一步法制二甲醸工艺是由气体直接通过催化剂床层合成，是一氧化碳与氢通过双效催化反丿应而制得。一步法与两步法相比，虽具有明显的经济效益，由于该工艺反应屮会发生类似于合成氨厂的变换反应，产生二氧化碳,不仅需要增加脱碳设备的投资，而口增加了原料消耗，成木较高。现有的二甲瞇技术虽然已取得成功，不过仍不完善。目前二甲瞇的生产方法有一步法和二步法。从理论上说，一步法与甲醇脱水二步法相比，具有T艺过程简短、合成气转化率高等优点，但催化剂寿命较短,设备复杂，产物分离难度大，能耗高，还不够成熟，国内外尚无规模较大的生产装置。

3、目前国内外公布的大型二甲醸建设项目绝大多数采用二步法T艺技术，说明该法有较强的综合竞争力。（文献[1][2][6]）通过两步法是先合成甲醇，然示甲醇在催化剂作用下脱水生产二甲陋，又可分为液相法和气相法。液相法早期采用浓硫酸为脱水剂，反应温度较低（130~160°C）,甲醇单程转化率高，可达80%以上。但对设备腐蚀性极强，屮间产物硫酸氛甲酯剧毒，扌非放存在稀酸污染。国内新上装置已改用硫磷混合酸催化剂，情况有所改善。气相法是在氧化铝或分了筛催化剂的作用下，使甲醇在气固相催化反应器屮脱水生成二甲瞇。甲醇转化率在7

4、5%飞5%,二甲瞇选择性大于99%,工艺成熟简单，对设备材质无特殊要求，基木上无三废及腐蚀问题，装置易于大型化，是忖前国内外生产二甲醴的主要方法。在国内外均已成功研究出成熟的两步法二甲醴生产技术并T业化。国际上以徳国鲁奇公司的技术具有代表性，目前单套装置规模己达到100力吨/年以上。国内技术以西南化丁研究院的白主开发技术为代表。（文献⑷）目前在我国虽然已掌握二屮醸生产技术，并建成多套生产装置，但当前在我国建立以二甲瞇为屮心的能源系统，所面临的最大挑战仍是开发高效、低耗、环保的二甲恤生产技术。西南化T研究院从

5、1985年开始讲行两步法合成二甲醴的技术研究。1991年，该院100吨/年甲醇气相脱水制二甲醍屮试研究项忖被原国家科委列为'八五'攻关项目，该项H1997年通过原国家科委组织的验收。从1994年采用该技术建成第一套1万吨/年工业化装置投产，到2006年6月，该技术在国内已转让20余套。目前，该技术经不断完善已达到国际先进水平，主要特点有：一是反应器采用多段激冷式尚定床（专利技术）。既避免了绝热式固定床反应器温升太高造成副反应增加、中醇单程转化率偏低的缺点，又克服了换热式固定床和等温管式固定床反应器尺寸大、催

6、化剂装填容量小的不足。二是新型的汽化塔和分离T艺,不设置用于冋收未反应甲醉的提浓塔（专利技术）。简化了流稈、减少了投资，每吨二甲瞇产品蒸汽消耗比国外同类技术可减少0.5吨以上。三是以二甲瞇精懾塔塔釜排出的甲醉水溶液做反应尾气洗涤塔的吸收剂，减少了外排尾气中的甲酹含量，降低了甲酹消耗。（文献[12][14]）二甲醴技术进步的关键在于生产T艺和关键设备的优化设计上，最重要的是高效催化剂的研发和合成反应器优化设计两个环节。好的催化剂选择性高，从而产品收率也高，反应器对产品收率的影响也很大。因此，研发单位部是将催化

7、剂和反应器技术进行打包推广。清华大学的二甲瞇技术在这些方面具有优势。清华大学开发的二甲瞇技术采用自己研发的专用高效固体酸催化剂和等温反应器，催化反应操作温度不超过300°C,合成过程基木不产生副产物，因此，原料消耗基本上能够达到化学计量上的理论值，即1.39吨甲醉就能够生产1吨二甲醸,产品除了二甲醸就是水。传统的液和法二甲储技术是用浓硫酸作催化剂，存在环境污染严重、设备腐蚀和生产成木高等缺点，目前已逐渐被其他技术所替代。山东久泰化工科技股份有限公司对传统液相法二甲醍T艺所使用的催化剂进行了改进，开发出独具特

8、色的新型液相法二甲瞇技术，并于2001年9月率先建成了当时国内最大的5000吨/年二甲瞇生产装置。1=1前该公司己形成了3刀吨/年燃料二甲觥的生产能力。近年来，该公司一育致力于在国内推广其液相法二甲瞇技札（文献⑶）催化剂作为二甲储生产工艺的关键技术正在不断获得突破。国内甲醇气相法制二甲储技术的领军单位西南化T•研究设计院，继攻克二甲醯催化剂关键技术后，正在配合二甲瞇装置大型化的发展趋势，攻关二甲瞇大型化催化剂技术