【正文】 甲醚作為柴油車燃料可以滿足嚴(yán)格的 1988年美國 加利福尼亞超低排放交通工具法規(guī)的要求，經(jīng)濟(jì)上也很合理。日本一個開發(fā)合成二甲醚技術(shù)的國家計(jì)劃已經(jīng)展開， NKK 公司、太平洋碳鋼公司和住友金屬工業(yè)公司將利用通產(chǎn)省提供的資金 (18 億日元 )進(jìn)行相關(guān)的研究與開發(fā)工作，目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種方法通過用煤氣和最新開發(fā)的催化劑 直接合成低成本的二甲醚。早期的二甲醚主要用作甲基化試劑用于生產(chǎn)硫酸二甲酷， 1986 年西歐生產(chǎn)的約 2 萬噸二甲醚，有 9000 噸用于生產(chǎn)硫酸二甲酷。 JEE公司將在海外建設(shè)大規(guī)模 DME裝置，于 20xx 年建成。已于 20xx 年元月投產(chǎn)， 20xx 年向外供應(yīng) DME?？傎M(fèi)用約 億美元，比單獨(dú)建設(shè)甲醇裝置僅高約 10%。采用天然氣生產(chǎn)甲醇再轉(zhuǎn)化成 DME的二步法路線，以中東低價天然氣為原料，生產(chǎn) DME的成本為 100~120 美元 /噸。 由于二甲醚的市場需求潛力十分巨大，在世界范圍內(nèi) ，其建設(shè)已經(jīng)成為熱點(diǎn)項(xiàng)目，一些大型的二甲醚裝置已在積極籌建之中（見表 ），如果這些項(xiàng)目到 20xx 都建成投產(chǎn)將新增二甲醚生產(chǎn)能力 793 萬～ 893 萬噸。以美國為例， 20xx 年美國使用替代燃料（ LPG 和 CNG）的汽車為 42 萬輛，預(yù)計(jì) 20xx 年為 330 萬輛。 國外二甲醚市場簡況 現(xiàn)狀 目前世界上 DME的生產(chǎn)主要集中在美國、德國、荷蘭和日本等國， 20xx 年世界總生產(chǎn)能力預(yù)計(jì) 萬噸 /年，產(chǎn)量約 22 萬噸，開工率 75%。我國石油液化氣進(jìn)口量近年迅速增加， 19%年進(jìn)口量為 萬噸， 1998 年達(dá) 477 萬噸，預(yù)計(jì)到 20xx 年進(jìn)口量達(dá) 929 萬噸， 20xx 年將達(dá) 1460 萬噸。最近，安徽省蒙城縣化肥廠也建立了 2500 噸 /年高純度二甲醚生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品純度達(dá) %以上。上海石油化工研究院開發(fā)成功的二甲醚反應(yīng)蒸餾新技術(shù)，具有過程簡單、投資省、消耗低、操作控制容易，不產(chǎn)生廢酸、廢渣和含酸廢水等優(yōu)點(diǎn)，甲醇單程轉(zhuǎn)化率達(dá) 80%85%，選擇性大于 %。 DME進(jìn)入這一市場的特點(diǎn)是附加值高，因而利潤空間極大。 DME作為超潔凈能源，與液化氣相比在性能上具有顯著的優(yōu)勢。尤其是我國環(huán)保能源特別是潔凈車用燃料一直十分緊缺，因此發(fā)展清潔車用燃料成為我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展面臨的現(xiàn)實(shí)問題。國內(nèi)上述大部分企業(yè)生產(chǎn)6 的 DME產(chǎn)品主要面向氣霧劑市場，到 20xx年底為止，我國 DME的正常 生產(chǎn)能力為 1525萬噸 /年。寧夏煤炭資源豐富，但因?yàn)榈靥幬鞑?，且鄰省陜西、?nèi)蒙古、甘肅等均為富煤省份，煤炭外運(yùn)十分困難。寧夏石化集團(tuán)公司、中煤四達(dá)礦業(yè)公司、西安交通大學(xué)、原化工部第二設(shè)計(jì)院、中國成達(dá)化學(xué)工程公司等參與合作。到 20xx 年，發(fā)展到 30 多家生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)能力約 48 萬噸，產(chǎn)量約 32 萬噸，開工率 67%。此前，只有江蘇昆山化工廠有少量生產(chǎn)。 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 ，表 所 示）。另外 Kohl等人報道了以 DME、丙烷、丁烷制無氟制冷劑的方法。 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(rèn)為是新一代理想的氣霧推進(jìn)劑。隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)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(diǎn)。 2 第 1 章 文獻(xiàn)綜述 二甲醚概況 二甲 醚的發(fā)展?fàn)顩r 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。上述各方面問題的研究結(jié)果表明，20 萬噸 /年二甲醚項(xiàng)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(yù)測樂觀，工藝方案合理，工藝技術(shù)成熟可靠，投資估算和財(cái)務(wù)評價結(jié)果也表明項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益明顯。而且設(shè)備臺數(shù)較少，設(shè)備制作立足于國內(nèi)現(xiàn)狀，均能在國內(nèi)制造而不需進(jìn)口，可大大降低項(xiàng)目投資。 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。 methanol。通過設(shè)計(jì)計(jì)算得到二甲醚精餾塔的填料層總高是 米，精餾段的填料層高度 為 米，提留段的填料層高度為 4 米。目前生產(chǎn)的二甲醚基本上由甲醇脫水制得，即先合成甲醇，然后經(jīng)甲醇脫水制成二甲醚。 年產(chǎn) 20 萬噸甲醇合成二甲醚的工藝設(shè)計(jì) The Process Design of 20xx00t/a Dimethyl Ether Prepared by Methanol 目 錄 摘要 ................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................. II 引 言 ................................................................................................................ 1 第 1章 文獻(xiàn)綜述 .............................................................................................. 2 二甲醚概況 ...................................................................................................................... 2 二甲醚的發(fā)展?fàn)顩r ....................................................................................................... 2 二甲醚的傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用及其拓展 ........................................................................... 2 國內(nèi)二甲醚市場簡況 ...................................................................................................... 4 現(xiàn)狀 ............................................................................................................................... 4 國內(nèi)市場預(yù)測 ............................................................................................................... 6 國外二甲醚市場簡況 ...................................................................................................... 7 現(xiàn)狀 ............................................................................................................................... 7 國外市場預(yù)測 ............................................................................................................... 9 原料說明 ........................................................................................................................ 10 物理性質(zhì) ..................................................................................................................... 10 化學(xué)性質(zhì) ..................................................................................................................... 11 二甲醚的性質(zhì) ................................................................................................................ 11 化學(xué)性質(zhì) ..................................................................................................................... 11 物理性質(zhì) ..................................................................................................................... 12 DME的毒性 ................................................................................................................ 12 第 2章 工藝流程介紹 .....................................................................................13 生產(chǎn)方法簡述 ................................................................................................................. 13 甲醇脫水制二甲醚 ..................................................................................................... 13 合成氣直接合成二甲醚 ............................................................................................. 14 工藝流程說明 ................................................................................................................ 15 原料甲醇 ..................................................................................................................... 16 反應(yīng) ............................................................................................................................. 16 合成氣冷卻 ................................................................................................................. 16 二甲醚精餾 ................................................................................................................. 16 甲醇塔和二甲醚精餾塔 ............................................................................................. 17 生產(chǎn)工藝特點(diǎn) ................................................................................................................. 17 主要工藝指