【正文】 ?? ? ? ????? ??? ? ? ???? ? ? ??? 式中 2a?—— 干填料因子 ； L? —— 液體粘度， mPa 精餾段操作線方程為11DxRyxRR???? ,截距 184 982 ????Rx D 連接 ? ? ,1, , (0 )DDD xRxx ?與 q線交于 d點，連接 ? ?,WWxx 與 d點，得提餾段操作線，然后由平衡線與操作線可得精餾塔理論板數(shù)為 30塊，提餾段 4塊，精餾段 26塊 。 水甲 （ VDVDLDVD HxHxII ?????? )1 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10其中 VH?甲 —— 甲醇的蒸發(fā)潛熱； VH? 水 水的蒸發(fā)潛熱 蒸發(fā)潛熱與溫度的關(guān)系： 21)11(121 ??TTHH V ????? ,其中 rT —— 對比溫度。常用的冷卻劑是水和空氣，應(yīng)因地制宜加以選用。 平均相對揮發(fā)度 α ： t=℃ 時 )( )()1( )1(1 ??? ???? ??? xy xyxy xy BB BA? t=℃時 )( )()1( )1(2 ??? ???? ??? xy xyxy xy BB BA? 21 ????? ??? 熱量衡算 （ 1）加熱介質(zhì)和冷卻劑的選擇 常用的加熱劑有飽和水蒸氣和煙道氣。本設(shè)計產(chǎn)品二甲醚可用作替代燃料或氣霧劑等化工原料，目前燃料級二甲醚尚未頒布國家標準，設(shè)計產(chǎn)品工藝指標可參照表（ ）。工藝設(shè)計的該催化劑可使甲醇的一次性轉(zhuǎn)化率≥ 80﹪，選擇性指標接近 100﹪。 本裝置設(shè)備臺數(shù)較少，設(shè)備制作充分立足于國內(nèi)現(xiàn)狀，所有設(shè)備均能在國內(nèi)制造而不需進口，項目投資大為降低。 (4)二甲醚精餾 冷卻后得到的二甲醚液體被送入二甲醚精餾塔，在 DME 精餾塔中 DME 與甲醇和水分開，二甲醚產(chǎn)品從精餾塔頂部回收，而甲醇和水一起從塔底去除，并為原料甲醇提供預(yù)熱熱源。為了開發(fā)操作簡單、成本低而又可連續(xù)生產(chǎn) DME 的新方法，人們曾用合成氣直接制取二甲醚。 二步法是以合成氣制得甲醇，然后甲醇在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚，所用催化劑選擇性高，特別適用于高純度二甲醚生產(chǎn)。其燃燒時火焰略帶亮光 。 （ 2） 化學(xué)性質(zhì) 甲醇可進行氧化、酯化、羰基化、胺化、脫水等化學(xué)反應(yīng)。 本設(shè)計 采用的甲醇原料濃度為 90%（質(zhì)量分數(shù)）。 （ 2） 新近拓展的應(yīng)用領(lǐng)域 DME 可作為新型高效清潔燃料 使用。 目前，二甲醚發(fā)展的關(guān)鍵問題在于配套措施不完善、市場發(fā)展不成熟、二甲醚使用觀念有待更新。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 1 文獻綜述 二甲醚概述 二甲醚的發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀 70 年代，二甲醚取代了氟里昂作為氣霧劑使用，減少了臭氧層的破壞。 總之，二甲醚特有 的理化性能奠定了其在國際、國內(nèi)市場上的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)地位，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、日常生活等領(lǐng)域。它還是未來制取低碳 烯烴 的主要原料之一。由于其良好的水溶性、油溶性，使得其應(yīng)用范圍大大優(yōu)于丙烷、 丁烷 等石油化學(xué)品。 [關(guān)鍵詞 ]二甲醚 ；甲醇 ；工藝設(shè)計 [Abstract]As LPG and oil alternative fuel, DME has been 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 sources., 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 process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. The design result reached the requirements of the design issues, pleted the DME production process design, finished materials, thermal, etcrelated calculations. [Keywords]dimethyl ether； methanol； process design 目錄 前言 .................................................................................. 1 1 文獻綜述 ............................................................................ 2 二甲醚概述 ........................................................................ 2 ........................................................................... 3 ....................................................................... 3 2 DME產(chǎn)品方案及工藝流程介紹 ........................................................... 4 、規(guī)格、質(zhì)量指標及擬建規(guī)模 ................................................. 4 ....................................................................... 4 ....................................................................... 4 ....................................................................... 5 ....................................................................... 5 3主要塔設(shè)備計算及選型 ................................................................. 7 汽化塔及其附屬設(shè)備的計算選型 ...................................................... 7 合成塔及其附屬設(shè)備的計算選型 ..................................................... 15 初餾塔及其附屬設(shè)備的計算選型 ..................................................... 19 精餾塔及其附屬設(shè)備的計算選型 ..................................................... 25 回收塔及其附屬設(shè)備的計算選型 ..................................................... 31 4 環(huán)境保護及三廢處理 ................................................................. 38 ............................................................ 38 .......................................... 38 ............................................................ 39 總結(jié) ................................................................................. 40 致謝 ................................................................................. 41 參考文獻 ............................................................................. 42 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 前言 二甲醚又稱甲醚、木醚氧 ,是重要的甲醇下游產(chǎn)品。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。 1516周：整理完成設(shè)計。 分類號 編號 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 年產(chǎn) 3 萬噸二甲醚的初步工藝設(shè)計 (三 ) Primary for the Manufacturing Process of Dimethl ether 30Kt/a（ Ⅲ ） 申請學(xué)位： 工學(xué)學(xué)士 院 系： 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 班 級： 化 0813 學(xué)生姓名： 孫曉輝 學(xué) 號： 202221504329 指導(dǎo)老師： 李天文 孫烈剛 2022年 06 月 05 日 煙臺大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 院（系）：化學(xué)化工學(xué)院 姓名 孫曉輝 學(xué)號 202221504329 畢業(yè)屆別 2022 專業(yè) 化學(xué)工程與工藝 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目 年產(chǎn) 3萬噸二甲醚的初步工業(yè)設(shè)計 指導(dǎo)教師 李天文 學(xué)歷 博士 職稱 教授 所學(xué)專業(yè) 化學(xué)工程 具體要求 (主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等 )： 確定以甲醇脫水法作為本設(shè)計的工藝生產(chǎn)方法 ,通過物料衡算和熱量衡算來確定設(shè)備工藝參數(shù)和消耗工藝指標 ,同時對 DME生產(chǎn)過程中的安全注意事項及“三廢”治理作了相關(guān)說明，對整個裝置進行了簡單初步評價。 614周：應(yīng)用 Cad 畫圖，做出 PID、 PFD 圖。與甲烷一樣，被期望成為 21 世紀的能源之一。 設(shè)計結(jié)果達到了設(shè)計課題的要求，完成了二甲醚的生產(chǎn)工工藝的初步設(shè)計，完成了物料、熱量、設(shè)備等的相關(guān)計算。如高純度的二甲醚可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑，減少對大氣環(huán)境的污染 和 臭氧層 的破壞。也是柴油發(fā)動機的理想燃料，與甲醇燃料 汽車相比，不存在 汽車冷啟動 問題。與甲烷一樣，被期望成為 21世紀的能源之一。 本次設(shè)計共分 3 部分，設(shè)計人主要負責(zé)圖紙的繪制，設(shè)備的選型以及工藝計算有其他兩 名同學(xué)合作共同完成，設(shè)計圖紙主要包括 PID、 PFD 圖。 隨著石油資源的緊缺及價格上漲，清潔環(huán)保理念的深入，作為柴油替代資源的清潔燃料 —— 二甲醚得 到大力推廣，并逐漸進入了民用燃料市場和汽車燃料市場 ，二甲醚的合成研究已成為各國科技人員的研究焦點。 第三， DME還是重要的化工原料 ,可用于許多精細化學(xué)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。 表 DME 液化氣與液化石油氣性質(zhì)比較 項目 分子量 壓力 Mpa (60℃ ) 燃燒溫 度℃ 爆炸下限 % 理論空氣量 預(yù)混氣熱值 KJ/ m3 DME LPG 2250 2055 4219 3903 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 表 DME 與 0＃ 柴油的比較 對比項目 D