【正文】 ........................ 16 主要工藝指標 ................................................................................................................... 16 二甲醚產(chǎn)品指標 ..................................................................................................... 16 催化劑的使用 ........................................................................................................ 17 4 主要塔設備計算及選型 .............................................................................................................. 17 汽化塔及其附屬設備的計算選型 ...................................................................................... 17 物料衡算 ............................................................................................................... 17 熱量衡算 ............................................................................................................... 19 理論板數(shù)、塔徑、填料選擇及填料層高度 的計算 .................................................... 21 汽化塔附屬設備的選型計算 ................................................................................... 25 合成塔及其附屬設備的計算選型 ...................................................................................... 26 物料衡算 ............................................................................................................... 26 合成塔的選取 選取： .............................................................................................. 26 熱量衡算及附屬設備的選型計算 ............................................................................ 26 精餾塔及其附屬設備的計算選型 ...................................................................................... 29 物料衡算 ............................................................................................................... 30 熱量衡算 ............................................................................................................... 30 2 理論塔板數(shù)的計算 ................................................................................................. 32 初餾塔主要尺寸的設計計算 ................................................................................... 32 塔徑設計計算 ......................................................................................................... 34 填料層高度的計算 ................................................................................................. 35 附屬設備的選型計算 .............................................................................................. 35 回收塔及其附屬設備的計算選型 ...................................................................................... 36 物料衡算 ............................................................................................................... 36 熱量衡算 ............................................................................................................... 38 理論塔板數(shù)的計算 ................................................................................................. 39 回收塔主要尺寸的設計計算 ................................................................................... 40 塔徑設計計算 ......................................................................................................... 41 填料層高度的計算 ................................................................................................. 42 附屬設備的選型計算 .............................................................................................. 43 致謝 ............................................................................................................................................. 45 參考文獻 ...................................................................................................................................... 46 附錄 ................................................................................................................. 47 前 言 二甲醚又稱甲醚、木醚氧、二甲，是最簡單的脂肪醚重要的甲醇下游產(chǎn)品之一。二甲醚的理化性質(zhì)比較獨特，熱植高，無毒、無害，具有潛在的廣泛用途，除作為有機化工原料廣泛用于制藥、染料、農(nóng)藥等，還用于替代氟里昂 用作汽溶膠噴射劑和制冷劑，由于其良好的燃料性能，具有實用、通用、環(huán)保、安全、質(zhì)優(yōu)價廉的優(yōu)點，最近作為民用代用燃料和柴油代用燃料，二甲醚受到人民的日益重視。 20 世紀 70 年代，二甲醚開始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧層的氟里昂。近幾年來，在各國尋求清潔燃料的過程中，二甲醚的良好燃燒性能和低污染排放的特性使其日益受到重視。二甲醚作為清潔燃料具備如下特征：（ 1）資源量豐富，來源廣；（ 2）環(huán)境友好，其排放物對環(huán)境的影響很??；（ 3）技術可行、成熟，可在大范圍內(nèi)使用；（ 4）經(jīng)濟可行，其成本有競爭力；（ 5）易于實現(xiàn)，其運行 所需要的基礎設施和現(xiàn)有基礎設施基本相容，不需要另裝一套裝置。 本設計流程簡潔明暢，工藝條件溫和，操作簡易方便。而且設備臺數(shù)較少，設備制作立足于國內(nèi)現(xiàn)狀，均能在國內(nèi)制造而不需進口，可大大降低項目投資。按國家現(xiàn)行基本建設政策和市場價格對本項目進行了財務評價計算。工程總投資估算值 14300 萬元，項目的內(nèi)部收益率所得稅前為 %，高于基準收益率 12%。其它各項效益指標及盈虧平衡分析結果均表明本項目具有很強的抗風險能力。上述各方面問題的研究結果表明， 10 萬噸 /年二甲醚項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策和未來能源市場發(fā)展方向，市場預測樂觀，工藝方案合理，工藝技術成熟可靠，投資估算和財務評價結果也表明項目經(jīng)濟效益明顯。 本設計包括設計說明書和圖紙兩部分。說明書主要包括工藝流程的確定，物料衡算，熱量衡算，工藝設備的設計及選型，廠房平面布置 ， 還有進行 初步的 經(jīng)濟分析等。圖紙包括工藝流程圖，主設備圖，車間布置平面 等 。 設計 者 ： 武曉佩 2021 年 11 月 25 日 1 1 文獻綜述 二甲醚 概述 二甲醚的發(fā)展現(xiàn)狀 自 20 世紀 70 年代，二甲醚開始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧的氟利昂。近幾年來，在各國尋求清潔車用替代燃料 的過程中，二甲醚的良好燃燒性能和低污染排放特性使其日益受到重視。 二甲醚（ DME）常溫常壓下是一種無色低毒的可燃性氣體，性能與液化石油氣相似，燃燒時不析碳，無殘液，燃燒廢氣無毒，是一種理想的清潔燃料。 DME 還是一種新型的 、 理想的 、 可替代車用燃料的“ 21 世紀的綠色燃料”。隨著環(huán)境污染的日益嚴重及石油資源的日益匱乏，對二甲醚的需求量迅速增加，因此二甲醚的合成研究已成為各國科技人員的研究焦點。 二甲醚是 21 世紀的超清潔燃料，無論是作為民用燃料 、 或替代柴油 、 汽油作為汽車燃料 、 或是用于發(fā)電，其制備 、 儲運等都比較容易解 決，并能促進新一代汽車 、 電力等工業(yè)的發(fā)展。 目前，二甲醚發(fā)展的關鍵問題在于配套措施不完善 、 市場發(fā)展不成熟 、 二甲醚使用觀念有待更新。 二甲醚的傳統(tǒng)領域的應用及其拓展 （ 1）傳統(tǒng)領域的應用 第一， 做氣霧劑、制冷劑和發(fā)泡劑 。 DME 作為 停止使用的 氯氟烴的替代物，在氣霧劑制品中顯示出良好的性能，如： ① 不污染環(huán)境，對臭氧破壞系數(shù)為零； ② DME在水中溶解度為 34%，若加 6%的乙醇，則可與水混溶，它與各種樹脂也有極高的溶解能力； ③ 毒性很微弱，用在化妝品上觀察不到有什么問題； ④ 可用水或氟制劑作阻燃劑； ⑤ 使噴霧產(chǎn) 品不易致潮， 加之與其他氣霧劑相比， 其成本低、價格便宜從而被認為是新一代理想的氣霧推進劑。在西歐各國已經(jīng)成為民用氣溶膠制品的氯氟烴的替代品。目前 DME 在世界噴射劑的用量中居第二位，僅次于碳氫化合物， 其次，由于 DME 容易液化的特性，許多國家正在開發(fā)以 DME代替氯氟烴做制冷劑的技術 。 Bohnenn 報道了用 DME 與氟里昂混合制成特種制冷劑，通過大量實驗后，認為隨著 DME含量的增加，制冷能力增加，能耗降低 并且在冷凍食品時可免除異味和臭味 。另外 Kohl等人報道了以 DME、丙烷、丁烷制無氟制冷劑的方法。 第二， DME 作為 化學中間體，主要用于制造硫酸二甲酯。 DME 同發(fā)煙硫酸反應可以生成硫酸二甲酯；同苯胺反應生成高純 N， N二甲基苯胺，脫水成乙烯，羰基化可以制取醋酸甲酯；與硫化氫反應生成二甲基硫醚，進而可生成二甲基亞砜。 除此之外 DME還是重要的化工原料 ,可用于許多精細化學品的合成 ,同時在輕化、制藥、燃料、農(nóng)藥等工業(yè)中有許多獨特的用途。 （ 2）新近拓展的應用領域 作為新型高效清潔燃料是 DME 應用領域的一個嶄新的拓展應用領域 。 DME 作為民用燃料比液化氣具有更優(yōu)良的物理化學性能（如表 1，表 2 所示）。由于 DME 的分子結構與烴類不 同，只有 CH與 CO 鍵，沒有 CC 鍵，所以燃燒時無黑煙， CO 與 NOx 排放量很低，符合潔凈燃料