【正文】 ........................ 16 主要工藝指標(biāo) ................................................................................................................... 16 二甲醚產(chǎn)品指標(biāo) ..................................................................................................... 16 催化劑的使用 ........................................................................................................ 17 4 主要塔設(shè)備計(jì)算及選型 .............................................................................................................. 17 汽化塔及其附屬設(shè)備的計(jì)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(jì)算 .................................................... 21 汽化塔附屬設(shè)備的選型計(jì)算 ................................................................................... 25 合成塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算選型 ...................................................................................... 26 物料衡算 ............................................................................................................... 26 合成塔的選取 選?。? .............................................................................................. 26 熱量衡算及附屬設(shè)備的選型計(jì)算 ............................................................................ 26 精餾塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算選型 ...................................................................................... 29 物料衡算 ............................................................................................................... 30 熱量衡算 ............................................................................................................... 30 2 理論塔板數(shù)的計(jì)算 ................................................................................................. 32 初餾塔主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................... 32 塔徑設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................................................................................... 34 填料層高度的計(jì)算 ................................................................................................. 35 附屬設(shè)備的選型計(jì)算 .............................................................................................. 35 回收塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算選型 ...................................................................................... 36 物料衡算 ............................................................................................................... 36 熱量衡算 ............................................................................................................... 38 理論塔板數(shù)的計(jì)算 ................................................................................................. 39 回收塔主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................... 40 塔徑設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................................................................................... 41 填料層高度的計(jì)算 ................................................................................................. 42 附屬設(shè)備的選型計(jì)算 .............................................................................................. 43 致謝 ............................................................................................................................................. 45 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................... 46 附錄 ................................................................................................................. 47 前 言 二甲醚又稱甲醚、木醚氧、二甲，是最簡(jiǎn)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(dú)特，熱植高，無毒、無害，具有潛在的廣泛用途，除作為有機(jī)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(shí)用、通用、環(huán)保、安全、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)，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(jì) 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(guó)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(duì)環(huán)境的影響很?。唬?3）技術(shù)可行、成熟，可在大范圍內(nèi)使用；（ 4）經(jīng)濟(jì)可行，其成本有競(jìng)爭(zhēng)力；（ 5）易于實(shí)現(xiàn)，其運(yùn)行 所需要的基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施基本相容，不需要另裝一套裝置。 本設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)潔明暢，工藝條件溫和，操作簡(jiǎn)易方便。而且設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，設(shè)備制作立足于國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，均能在國(guó)內(nèi)制造而不需進(jìn)口，可大大降低項(xiàng)目投資。按國(guó)家現(xiàn)行基本建設(shè)政策和市場(chǎng)價(jià)格對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行了財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)計(jì)算。工程總投資估算值 14300 萬元，項(xiàng)目的內(nèi)部收益率所得稅前為 %，高于基準(zhǔn)收益率 12%。其它各項(xiàng)效益指標(biāo)及盈虧平衡分析結(jié)果均表明本項(xiàng)目具有很強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。上述各方面問題的研究結(jié)果表明， 10 萬噸 /年二甲醚項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和未來能源市場(chǎng)發(fā)展方向，市場(chǎng)預(yù)測(cè)樂觀，工藝方案合理，工藝技術(shù)成熟可靠，投資估算和財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果也表明項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益明顯。 本設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)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(shè)備的設(shè)計(jì)及選型，廠房平面布置 ， 還有進(jìn)行 初步的 經(jīng)濟(jì)分析等。圖紙包括工藝流程圖，主設(shè)備圖，車間布置平面 等 。 設(shè)計(jì) 者 ： 武曉佩 2021 年 11 月 25 日 1 1 文獻(xiàn)綜述 二甲醚 概述 二甲醚的發(fā)展現(xiàn)狀 自 20 世紀(jì) 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(guó)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(shí)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(jì)的綠色燃料”。隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重及石油資源的日益匱乏，對(duì)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(guó)科技人員的研究焦點(diǎn)。 二甲醚是 21 世紀(jì)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(chǔ)運(yùn)等都比較容易解 決，并能促進(jìn)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(guān)鍵問題在于配套措施不完善 、 市場(chǎng)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(lǐng)域的應(yīng)用及其拓展 （ 1）傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)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(duì)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(jià)格便宜從而被認(rèn)為是新一代理想的氣霧推進(jìn)劑。在西歐各國(guó)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?xì)浠衔铮?其次，由于 DME 容易液化的特性，許多國(guó)家正在開發(fā)以 DME代替氯氟烴做制冷劑的技術(shù) 。 Bohnenn 報(bào)道了用 DME 與氟里昂混合制成特種制冷劑，通過大量實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)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(shí)可免除異味和臭味 。另外 Kohl等人報(bào)道了以 DME、丙烷、丁烷制無氟制冷劑的方法。 第二， DME 作為 化學(xué)中間體，主要用于制造硫酸二甲酯。 DME 同發(fā)煙硫酸反應(yīng)可以生成硫酸二甲酯；同苯胺反應(yīng)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(yīng)生成二甲基硫醚，進(jìn)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(xì)化學(xué)品的合成 ,同時(shí)在輕化、制藥、燃料、農(nóng)藥等工業(yè)中有許多獨(dú)特的用途。 （ 2）新近拓展的應(yīng)用領(lǐng)域 作為新型高效清潔燃料是 DME 應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)嶄新的拓展應(yīng)用領(lǐng)域 。 DME 作為民用燃料比液化氣具有更優(yōu)良的物理化學(xué)性能（如表 1，表 2 所示）。由于 DME 的分子結(jié)構(gòu)與烴類不 同，只有 CH與 CO 鍵，沒有 CC 鍵，所以燃燒時(shí)無黑煙， CO 與 NOx 排放量很低，符合潔凈燃料