二甲醚工艺设计

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1、年产40万吨二甲醚工艺设计[摘要]作为LPG和石油类的替代燃料，目前二甲醚(DME)倍受注目。DME是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。目前生产的二甲醚基本上由甲醇脱水制得，即先合成甲醇，然后经甲醇脱水制成二甲醚。甲醇脱水制二甲醚分为液相法和气相法两种工艺，本设计采用气相法制备二甲醚工艺。将甲醇加热蒸发，甲醇蒸气通过γ-AL2O3催化剂床层,气相甲醇脱水制得二甲醚。气相法的工艺过程主要由甲醇加热、蒸发、甲醇脱水、二甲醚冷凝及精馏等组成。主要完成以

2、下工作：1）精馏用到的二甲醚分离塔和甲醇回收塔的塔高、塔径、塔板布置等的设计；2）所需换热器、泵的计算及选型；[关键词]二甲醚，甲醇，工艺设计。Thedesignofdimehyletherprocessannualoutput400,000tonsAbstract:AsLPGandoilalternativefuel,DMEhasdrawnattentionsatpresent.PhysicalpropertiesofDMEissimilarforLPG,anddon’tproducecombustiongastodamagetheenviron

3、ment,so,Itcanbeproducedlargely.Likemethane,DMEisexpectedtobecome21stcenturyenergysources.,DMEispreparedbymethanoldehydration,namely,syntheticmethanolfirstandthenmethanoldehydrationtodimethyletherbymethanoldehydration.MethanoldehydrationtoDMEisdividedintotwokindsofliquidphasean

4、dgas-phaseprocess.Thisdesignusesaprocessgasofdimethyletherpreparedbydimethyl.Heatingmethanoltoevaporation,methanolvaporthroughtheγ-AL2O3catalystbed,vapormethanoldehydrationtodimethyletherby. Thisprocessismadeofmethanolprocessheating,evaporation,dehydrationofmethanol,dimethylet

5、hercondensationanddistillationetc.Completedforthefollowingwork:1)Distillationtowerusedinseparationofdimethyletherandmethanolrecovery,columnheightoftower,diameter,arrangementofcolumnplateetc;2)Thecalculationandselectionofheatexchanger,pump;Keywords:dimethylether,methanol,proces

6、sdesign.目录1概述11.1二甲醚的用途11.2设计依据11.3技术来源11.3.1液相甲醇脱水法制二甲醚11.3.2气相甲醇脱水法制二甲醚11.3.3合成气一步法生产二甲醚21.3.4二氧化碳加氢直接合成二甲醚21.3.5催化蒸馏法制二甲醚21.3.6本设计采用的方法31.4原料及产品规格31.5设计规模和设计要求32技术分析42.1反应原理42.2反应条件42.3反应选择性和转化率42.4催化剂的选择43反应器的结构计算53.1物料衡算53.2计算催化剂床层体积53.3反应器管数53.4热量衡算54甲醚精馏塔结构计算84.1甲醚精馏塔的物

7、料衡算及理论板数84.2实际板层数的求取94.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算104.3.1操作压力的计算104.3.2操作温度计算104.3.3平均摩尔质量计算114.3.4平均密度计算114.3.5液体平均表面张力的计算134.3.6液体平均粘度134.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算134.4.2提馏段塔径的计算154.4.3精馏塔有效高度的计算164.5塔板主要工艺尺寸的计算164.5.1溢流装置计算164.5.2塔板布置174.6塔板的流体力学验算184.6.1塔板压降184.6.2液面落差194.6.3液沫夹带194.6.4漏液194.

8、6.5液泛194.7塔板负荷性能图194.7.1漏液线194.7.2液沫夹带线204.7.3液相负荷下限线204.7.4液