【正文】 用于許多精細化學品的合成,同時在輕化、制藥、燃料、農藥等工業(yè)中有許多獨特的用途。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。 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”。圖紙包括工藝流程圖，主設備圖，車間布置平面等。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。本設計流程簡潔明暢，工藝條件溫和，操作簡易方便。二甲醚的理化性質比較獨特，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。Abstract: As LPG and oil alternative fuel, DME has drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar for LPG, and don’t produce bustion gas to damage the environment, so, It can be produced largely. Like methane, DME is expected to bee 21st century energy resources., DME is prepared by methanol dehydration, namely, synthetic methanol first and then methanol dehydration to dimethyl etherby methanol dehydration. Methanol dehydration to DME is divided into two kinds of liquid phase and gasphase process. This design uses a process gas of dimethyl ether prepared by dimethyl. Heating methanol to evaporation, methanol vapor through the γAL 2O3 catalyst bed, vapor methanol dehydration to dimethyl etherby. 甲醇脫水制二甲醚分為液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。五、學生應交出的設計文件：課程設計說明書一本帶控制點的工藝流程圖一套（要求手工繪制2圖紙）主要設備結構圖一套（要求CAD繪制，2圖紙）六、主要參考文獻（資料）：《化工設計》王靜康主編 1995年版 化學工業(yè)出版社出版《化工原理》（上、下） 2001年版天津大學化工原理教研室編 天津科學技術出版社出版3．…………專業(yè)班級 化工工藝0904 學生 武曉佩 要求設計工作起止日期 2012年11月25日 至2012年12月21日 指導教師簽字 日期 教研室主任簽字 日期 系主任批準簽字 日期 摘要作為LPG和石油類的替代燃料，目前二甲醚(DME)倍受注目。太原理工大學化學化工學院《化工設計》課程設計說明書年產20萬噸甲醇制二甲醚生產工藝初步設計學生學號：2009002273 學生姓名： 武曉佩 專業(yè)班級： 化工工藝0904 指導教師： 鄭家軍 起止日期： ～ 48 / 56化工設計課程設計任務書一、化工課程設計題目年產20萬噸甲醇制二甲醚生產工藝的初步設計二、化工課程設計要求及原始數據（資料）：操作方式：連續(xù)操作產品品種： 二甲醚擬建規(guī)模：20萬噸/年年操作日：365天汽化塔：原料粗甲醇純度90%（質量分數，下同），塔頂甲醇氣體純度≥99%，釜液甲醇含量≤%；合成塔：選擇gAl2O3做催化劑，轉化率≥80%，選擇性≥%，脫水溫度選擇300攝氏度。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(huán)境的氣體，能便宜而大量地生產。將甲醇加熱蒸發(fā)，甲醇蒸氣通過γAL2O3催化劑床層,氣相甲醇脫水制得二甲醚。This process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. Completed for the following work: 1) Distillation tower used in separation of dimethyl ether and methanol recovery , column height of tower ,diameter, arrangement of column plate etc。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。而且設備臺數較少，設備制作立足于國內現(xiàn)狀，均能在國內制造而不需進口，可大大降低項目投資。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濟效益明顯。設計者：武曉佩2012年11月25日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。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。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，對臭氧破壞系數為零；②DME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。另外Kohl等人報道了以DME、丙烷、丁烷制無氟制冷劑的方法。（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。當溫度在37．8℃時，二甲醚的蒸汽壓低于1378kPa，符合液化石油氣的要求（如表11）所示。近幾年，國內陸續(xù)又有一些廠家投產DME，其中生產規(guī)模較大的有山東臨沂魯明化工有限公司、廣東中山精細化工實業(yè)有限公司、江蘇吳縣合成化工廠、江蘇昆山化工原料廠、湖南雪納新能源有限公司﹑山東久泰科技股份有限公司及瀘天化公司等企業(yè)，年總產量已超過50萬噸。4年間能力和產量迅速增長，起年均增長率分別為79%和96%。項目建設將分二個階段，第一階段生產21萬噸/年，第二階段再擴增62萬噸/年。表3 2006年我國DME主要生產廠家及其能力企 業(yè)生產工藝生產能力（噸/年）廣東中山凱達有限公司重慶英力燃化有限公司江蘇昆山化工廠武漢青江公司吳縣合成化學廠上海申威氣霧劑公司河南沁陽紫陽鄉(xiāng)河南內鄉(xiāng)化工局無錫新苑化工集團貴州宏華新能源公司榆次燃料化工公司安徽蒙城化肥廠義烏光陽化工公司渭河煤化工集團公司陜西新型燃料燃具公司山西渾源化肥廠山東臨沂魯明化工有限公司湖北田力實業(yè)公司廣州廣氮集團公司云南解化集團公司山東久泰股份有限公司湖南雪納新能源有限公司中國瀘天化股份有限公司中國瀘天化股份有限公司山西潞安陜西神華寧夏銀川內蒙古鄂爾多斯市山東臨沂市兩步法氣相脫水漿態(tài)床一步法兩步法氣相脫水兩步法液相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水漿態(tài)床一步法兩步法液相脫水固定床一步法兩步法氣相脫水兩步法液相脫水兩步法液相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水古定床一步法流態(tài)床一步法流態(tài)床一步法流態(tài)床一步法12500（94/98年分期投產）3000（04年4月試產/已停）1000（91年3月試產）1500（95年9月試產）1000（96年7月試產）800（95年3月試產）10000（04年1月試產）10000（04年8月試產）10000（03年5月試產）5000（05年3月試產）10000（04年12月試產）5000（04年10月試產）2500（98年9月試產）10000（05年10月試產）500（97年6月試產）5000（01年1月試產）★5000（04年12月試產）1500（97年9月試產，現(xiàn)停產）5000（98年10月試產）5000（06年2月試產）★30000（05年12月試產）30000（05年11月投產）10000（03年8月投產）100000（05年9月投產）150000（籌建中）200000（籌建中）830000（籌建中）1000000（籌建中）近幾年DME生產規(guī)模較大的有山東臨沂魯明化工有限公司、廣東中山精細化工實業(yè)有限公司、江蘇吳縣合成化工廠、江蘇昆山化工原料廠、湖南雪納新能源有限公司、山東久泰科技股份有限公司等企業(yè)，年總產量已超過10萬噸。統(tǒng)計數據顯示，目前柴油的需求量每年的速度增長為7%，預計到2010年我國對進口石油的依存度將超過50%。目前我國液化氣年消費量在3500萬～4000萬噸，每年約需進口2000萬噸。DME除作為燃料以外，主要用于制氣霧劑、制冷劑和發(fā)泡劑。其中中科院山西煤化所研制的甲醇制二甲醚催化劑，催化與分離精制工藝，可用于生產燃料級（95%一98%)與化工級(99%)二甲醚，特別適合于已有甲醇的中小氮肥廠建立中小規(guī)模(100住一3000噸/年)的生產裝置。生產高純度二甲醚，產品主要用作氣霧劑。純度大于95%的甲醚可作為液體石油氣替代燃料，若二甲醚能大規(guī)模地生產，顯著地降低成本，將能在國內促進二甲醚的消費，目前己在部分地區(qū)使用二甲醚，但因技術經濟上因生產規(guī)模太小而導致生產成本較高，影響其推廣應用。據保守估計，重慶市的LPG需求量在8萬/年，成都市的LPG需求量在5萬噸/年，四川省的總需求量在25萬噸/年，其市場前景非常樂觀。2000年，全球有400萬輛LPG汽車，400萬輛乙醇汽車、100萬輛CNG汽車，還有部分甲醇汽車。亞洲地區(qū)是世界上柴油消費增長最快的地區(qū)，據國外研究機構預測，二甲醚作為替代燃料，2008年亞洲地區(qū)的年需求量達4000萬噸，可見，由于二甲醚具有其它替代燃料不可比擬的優(yōu)勢，將會成為柴油的主要替代燃料，具有難以估量的市場前景。DME裝置的可行性驗證。裝置設計為10000噸/天甲醇設施，可提供7000~8000噸/天BP公司、印度天然氣管理局、印度石油公司合作投資6億美元（各持股50%、24%、24%）計劃建設商業(yè)規(guī)模的DME生產廠，建設工作已于2002年開始。年生產DME140240萬噸，于2006年投產，產品銷往日本和東南亞市場。JEE工藝DME裝置可使用天然氣、烴類和生物質作為原料。目前世界二甲醚的產量約為600萬噸/年，預計到2010年需求量可突破1100萬噸/年。阿莫科公司已與丹麥托普索公司（Haldor Topsoe）簽訂了進一步開發(fā)二甲醚技術的協(xié)議。用二甲醚作為汽油添加劑比其它醚類化合物具有更高的O/CH值，即二甲醚的含氧量高，可以使汽油燃燒更加完全。 原料說明原料名稱：甲醇分子式CH3OH。（2）化學性質 甲醇作為最簡單的飽和脂肪醇因此具有脂肪醇的化學性質，即可進行氧化、酯化、羰基化、胺化、脫水等化學反應，在此只介紹幾種重要的化學反應。當與氰化氫反應時則生成乙腈。（2）物理性質DME是具有揮發(fā)性醚味的無色氣體，有令人愉快的氣味，燃燒時的火焰略帶光亮。類別：二甲醚氣體產品按有效組份含量的不同劃分為：A類燃料級DME產品；B1類溶劑、原料級DME產品；B2類—制冷劑、推進劑級DME產品（表18）。試劑與材料： Porapak Q(50～80目)有機擔體（進口） 聚乙二醇（PEG）1500色譜固定液 GDX502（60～80目）色譜擔體 氫氣載氣 純度≥% 丙酮 分析純 無水甲醇 分析純 無水乙醇 分析純 標準氣：NCHCOC2HC3H6（由西南化工研究院提供）