【正文】 ℃，則需要向反應(yīng)器中通入水帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量： Q 總 = 106 KJ/mol用常壓下飽和水為冷卻介質(zhì)進(jìn)水：T=100℃,P=， ρ=998kg/m3 氣化潛熱 γ=，此時(shí)的比焓 h1= KJ/kg出反應(yīng)器：T=120℃,P=，此時(shí)比焓 h2= KJ/kgQ 總 =γK)（3）狀態(tài) S4 到狀態(tài) S5 的焓變和熵變△H 45=0（氣體可看做理想氣體 ，溫度不變 ，焓值不變) △S 45=2Rln（P 1/P2）=2ln （） = J/(molK)求反應(yīng)條件下的吉布斯自由能： S3【398K,2MPa ；CO （g）+ 2（g）+2CH 3OH（g） 】→S4【398K,2MPa ；DMC （g）+H 2O （g） 】△ rG=△ rG34=△H 34T△S 34 =()/1000 = KJ/mol求此反應(yīng)的反應(yīng)平衡常數(shù)△ rG34=RTlnk∴k=1031副反應(yīng)（2）熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算表 34 查文獻(xiàn)【3】得 DMO 的熱力學(xué)數(shù)據(jù)物質(zhì) △ fHm / △ fGm △ fSm Cp (J/(molK)（3）狀態(tài) S4 到狀態(tài) S5 的焓變和熵變△H 45=0（氣體可看做理想氣體，溫度不變，焓值不變）△S 45=2Rln（P 1/P2）=2ln （） = J/(mol查水蒸氣表得：180℃，1MPa 時(shí)飽和水蒸氣的氣化潛熱 γ= KJ/kg 180℃，1MPa 時(shí)飽和水蒸氣的密度為 ρ= Kg/m3 180℃，1MPa 時(shí)水的比焓為 h1= KJ/kg 125℃，1MPa 時(shí)水的比焓為 h2= KJ/kgQ 總 =γ進(jìn)料溫度設(shè)為 25℃，進(jìn)料壓力為 2MPa。進(jìn)入 DMO 分離塔時(shí)產(chǎn)物中 DMO 的含量為 98%= Kmol/h，DMC 為 Kmol/h，甲醇為（）98%= Kmol/：DMC:DMO=::1下面計(jì)算 CO，O 2的消耗量和水的生成量根據(jù)前面的兩個(gè)方程式（1） ， （2）可以得出以下結(jié)果：反應(yīng)的 CO 量為 Kmol/h，合 Kg/h；O 2 的反應(yīng)量為 Koml/h，合 Kg/h；水的生成量為 += Kmol/h。特別注意眼和呼吸道的防護(hù)。 防護(hù)服： 穿防靜電工作服。 食入： 誤服者用水漱口，就醫(yī)。就醫(yī)。 健康危害： 吸入、攝入或經(jīng)皮膚吸收后對(duì)身體可能有害。3. 主要設(shè)備T101：常壓塔 E101：冷凝器 V104：回流罐 E102：再沸器T102：減壓塔 E103：冷凝器 V108：塔釜常壓槽 V111：回流罐V105：塔頂減壓槽 V106：塔頂常壓槽 T103：加壓塔 E105：冷凝器 V112：回流罐 V115：塔頂加壓槽 V116：塔頂常壓槽V101：中間儲(chǔ)罐 P101：常壓塔進(jìn)料泵 V102：DMO 儲(chǔ)罐 V103：二元混合物儲(chǔ)罐 P102：減壓塔進(jìn)料泵 V107：塔釜減壓槽 V109：二元共費(fèi)物儲(chǔ)罐 E104：再沸器 V110：甲醇儲(chǔ)罐 P103：加壓塔進(jìn)料泵 V113：釜液中間罐 V114： DMC 儲(chǔ)罐 E106：再沸器 V117：溜出液儲(chǔ)罐 4. 倉(cāng)儲(chǔ)方案 倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房設(shè)計(jì)如下圖： DMC 的性質(zhì) 理化特征外觀與性狀： 無(wú)色液體，有芳香氣味。然后恒沸物由中間槽流入接受槽（V105/V106）,兩槽交替使用（減壓 /常壓） ，在作接受槽時(shí)為減壓狀態(tài)，并與真空裝置連接，當(dāng)儲(chǔ)槽充滿(mǎn)時(shí)，將另一儲(chǔ)槽作接受槽，關(guān)閉其真空，開(kāi)啟通大氣閥，使恒沸物流入恒沸物儲(chǔ)槽（V110 ） ，塔底甲醇流入儲(chǔ)槽（V107/V108） ，兩槽交替使用（減壓/常壓） ，其操作與塔頂儲(chǔ)槽的操作相似，最后甲醇進(jìn)入甲醇儲(chǔ)槽（V109） 。通常加壓恒沸精餾塔的操作壓力范圍為 400~1000Kpa,塔頂溫度為 70~140℃，從該塔底回收碳酸二甲酯產(chǎn)物，塔頂恒沸物送至減壓恒沸精餾塔。T103 是作為碳酸二甲酯（DMC）分離塔的加壓恒沸精餾雙塔，塔底分離出碳酸二甲酯，塔頂餾出恒沸物，加壓操作。合作可以從‘娃娃’抓起，從實(shí)驗(yàn)室的小試、 中試，直至工業(yè)放大都有企業(yè)和科研院所的全程參與。所以企業(yè)應(yīng)該不僅僅是單純地賣(mài)產(chǎn)品給用戶(hù)，更要為用戶(hù)提供產(chǎn)品和應(yīng)用技術(shù)的整體化解決方案，這就對(duì)路了。原來(lái)的‘坐 商’已經(jīng)行不通，碳酸二甲酯生產(chǎn)企業(yè)要主動(dòng)地開(kāi)拓下游，推動(dòng)潛在市場(chǎng)變成實(shí)實(shí)在在的需求。大力開(kāi)拓下游應(yīng)用市場(chǎng)，碳酸二甲酯需求很有可能形成‘開(kāi)閘’效應(yīng)。相對(duì)于目前碳酸二甲酯 6000 元 / 噸左右的銷(xiāo)售價(jià)格而言，這是很可觀的。 在練好內(nèi)功方面，山東德普化工科技有限公司已經(jīng)邁出了實(shí)質(zhì)性的步伐。一方面可通過(guò)對(duì)現(xiàn)有酯交換法老工藝進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)挖潛和改造，每噸碳酸二甲酯生產(chǎn)成本可降低 1000 元以上；另一方面，開(kāi)發(fā)和完善其他低成本生產(chǎn)工藝。未來(lái)碳酸二甲酯市場(chǎng)潛力無(wú)限。盡管碳酸二甲酯是綠色環(huán)保產(chǎn)品，有優(yōu)異的使用性能，但現(xiàn)在其身份只是‘替補(bǔ)隊(duì)員’。”然而，潛在 市場(chǎng)并不是實(shí)實(shí)在在的消費(fèi)市場(chǎng)。 一個(gè)新興的綠色化工產(chǎn)品，短短幾年，為何就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩？ 業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為——潛在市場(chǎng)尚未變成 現(xiàn)實(shí)的消費(fèi)需求 國(guó) 際石化咨詢(xún)網(wǎng)市場(chǎng)分析師說(shuō)：“碳酸二甲酯單單作為綠色溶劑就有上千萬(wàn)噸的潛在市場(chǎng)需求?，F(xiàn)在只有極少數(shù)企業(yè)維持滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)，大部分企業(yè)開(kāi)工不足，慘淡經(jīng)營(yíng)。 華 東 理 工 大 學(xué) 利 用 自 己 開(kāi) 發(fā) 的 以 國(guó) 產(chǎn) PC 為 原 料 的 酯 交 換 法 技 術(shù) ，在 安 徽 阜 陽(yáng) 、 南 化 公 司 、 河 南 濮 陽(yáng) 等 地 建 設(shè) 了 幾 套 規(guī) 模 不 同 的 裝 置 。2022 年 聚 碳 酸 酯 消 費(fèi) DMC 約 為 5 萬(wàn) t 以 上 ， 醫(yī) 藥 行 業(yè) 消 費(fèi) 約 為 3 萬(wàn) t。 國(guó) 外 一 些 企 業(yè) 一 直 在 積 極 研 究 DMC 替 代 光 氣 生 產(chǎn) 聚 碳 酸 酯 工 藝 技 術(shù) ，該 項(xiàng) 技 術(shù) 已 在 某 些 工 業(yè) 化 生 產(chǎn) 裝 置 上 運(yùn) 行 ， 但 并 未 得 到 大 范 圍 推 廣 。 美 國(guó) 是 世界 第 一 生 產(chǎn) 大 國(guó) ， 約 占 世 界 總 產(chǎn) 能 的 35％ 以 上 。 有 資 料 介 紹 ， 若MTBE 在 汽 油 中 添 加 量 為 10%， 則 折 算 成 DMC 的 添 加 量 為 %。 當(dāng) 前 ， 尤 其 是 在 中 小 合 成 氨 裝 置 的 公 用 工程 、 設(shè) 備 和 人 員 優(yōu) 勢(shì) ， 大 力 開(kāi) 發(fā) 碳 酸 二 甲 酯 及 其 下 洲 產(chǎn) 品 已 成 當(dāng) 務(wù) 之 急 。 隨 著 BASF、 Bayer、 SNPE 等 世 界 主 要 的碳 酸 二 甲 酯 生 產(chǎn) 商 的 光 氣 法 裝 置 的 停 產(chǎn) ， 市 場(chǎng) 供 需 矛 盾 將 會(huì) 日 趨 緊 張 。 同 時(shí) ， 碳 酸 二甲 酯 的 副 產(chǎn) 品 丙 二 醇 ， 也 是 一 種 十 分 有 用 的 多 元 醇 ， 主 要 用 于 生 產(chǎn) 丙二 醇 醚 、 新 型 樹(shù) 脂 材 料 、 醫(yī) 藥 中 間 體 ， 還 可 用 作 高 級(jí) 溶 液 等 ， 國(guó) 內(nèi) 總需 求 為 10 萬(wàn) 噸 /年 ， 每 年 需 要 大 量 進(jìn) 口 。 由 于工 藝 流 程 短 、 原 料 尿 素 和 甲 醇 易 得 ， 引 起 了 國(guó) 內(nèi) 外 化 工 界 的 高 度 重 視 。(3)甲 醇 氧 化 羰 基 化 法 是 CH3OH、 CO 和 O2， 在 催 化 劑 存 在 下 ， 直 接 合 成 DMC。 反 應(yīng) 釜 出 來(lái) 的 物料 經(jīng) 精 餾 脫 除 甲 醇 后 ， 回 收 得 丙 二 醇 或 乙 二 醇 ， 未 反 應(yīng) 物 甲 醇 、 碳 酸丙 烯 酯 或 碳 酸 乙 烯 酯 等 回 收 循 環(huán) 使 用 。 在 2022 年 美 國(guó) 化學(xué) 會(huì) 會(huì) 議 上 ， 我 國(guó) 天 津 大 學(xué) 的 無(wú) 污 染 、 低 成 本 生 產(chǎn) 汽 油 添 加 劑 DMC 的技 術(shù) 成 為 本 次 會(huì) 議 最 受 矚 目 的 三 大 發(fā) 明 之 一 ， 這 說(shuō) 明 了 DMC 作 為 汽 油添 加 劑 的 優(yōu) 勢(shì) 已 經(jīng) 被 廣 泛 認(rèn) 同 。 DMC 毒 性 很 低 ， 在 1992 年 就 被 歐 洲 列 為 無(wú) 毒 產(chǎn) 品 ，是 一 種 符 合 現(xiàn) 代 清 潔 工 藝 要 求 的 環(huán) 保 型 化 工 原 料 ， 因 此 DMC 的 合 成 技 術(shù) 受 到了 國(guó) 內(nèi) 外 化 工 界 的 廣 泛 重 視 ， 我 國(guó) 化 工 部 在 八 五 和 九 五 期 間 將 其 列 為 重 點(diǎn)項(xiàng) 目 工 藝 概 況 DMC 的 優(yōu) 良 性 質(zhì) 和 特 殊 分 子 結(jié) 構(gòu) 決 定 了 DMC 廣 泛 的 用 途 ， 概 括 如 下[1～ 3]： （ 1） 代 替 光 氣 作 羰 基 化 劑光 氣 （ ClCOCl） 雖 然 反 應(yīng) 活 性 較 高 ， 但 是 它 的 劇 毒 和 高 腐 蝕 性 副產(chǎn) 物 使 其 面 臨 巨 大 的 環(huán) 保 壓 力 ， 因 此 將 會(huì) 逐 漸 被 淘 汰 ； 而 DMC（ CH3OCOOCH3） 具 有 類(lèi) 似 的 親 核 反 應(yīng) 中 心 ， 當(dāng) DMC 的 羰 基 受 到 親 核 攻 擊 時(shí) ，酰 基 氧 鍵 斷 裂 ， 形 成 羰 基 化 合 物 ， 副 產(chǎn) 物 為 甲 醇 ， 因 此 DMC 可 以 代 替光 氣 成 為 一 種 安 全 的 反 應(yīng) 試 劑 合 成 碳 酸 衍 生 物 ， 如 氨 基 甲 酸 酯 類(lèi) 農(nóng) 藥 、聚 碳 酸 酯 、 異 氫 酸 酯 等 ， 其 中 聚 碳 酸 酯 將 是 DMC 需 求 量 最 大 的 領(lǐng) 域 ， 據(jù)預(yù) 測(cè) 2022 年 80%以 上 的 DMC 將 用 于 生 產(chǎn) 聚 碳 酸 酯 ； （ 2） 代 替 硫 酸 二 甲 酯 （ DMS） 作 甲 基 化 劑由 于 與 光 氣 類(lèi) 似 的 原 因 ， DMS（ CH3OSOOCH3） 也 面 臨 被 淘 汰 的 壓力 ， 而 DMC 的 甲 基 碳 受 到 氫 核 攻 擊 時(shí) ， 其 烷 基 氧 鍵 斷 裂 ， 同 樣 生 成 甲基 化 產(chǎn) 品 ， 而 且 使 用 DMC 比 DMS 反 應(yīng) 收 率 更 高 、 工 藝 更 簡(jiǎn) 單 。用于顏料， 木材防腐等工業(yè)， 并用作消毒劑, 媒染劑, 催化劑。相對(duì)密度。在濕空氣中潮解，在干燥空氣中風(fēng)化。氧氣比空氣重，在標(biāo)準(zhǔn)狀況（0℃和大氣壓強(qiáng) 101325 帕）下密度為 克/升，能溶于水，但溶解度很小。一氧化碳是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的氣體，故易于忽略而致中毒。在水中的溶解度甚低，但易溶于氨水。也可由低級(jí)烷烴氧化制得。易燃，蒸氣能與空氣形成爆炸極限 %%（體積） 。無(wú)色澄清液體，有刺激性氣味。屬有毒物品，且高熱、明火可燃, 能與氧化劑起作用。微溶于冷水，??32CHO在熱水中分解。 此 外 ，DMC 還 可 作 清 潔 劑 、 表 面 活 性 劑 和 柔 軟 劑 的 添 加 劑 。第一章 項(xiàng)目說(shuō)明1 產(chǎn) 品 與 原 料 的 介 紹 碳酸二甲脂碳 酸 二 甲 酯 (DMC)是 一 種 重 要 的 有 機(jī) 化 工 中 間 體 ， 由 于 其 分 子 結(jié) 構(gòu)中 含 有 羰 基 、 甲 基 、 甲 氧 和 羰 基 甲 氧 基 ， 因 而 可 廣 泛 用 于 羰 基 化 、 甲 基化 、 甲 氧 基 化 和 羰 基 甲 基 化 等 有 機(jī) 合 成 反 應(yīng) ， 用 于 生 產(chǎn) 聚 碳 酸 酯 、 異 氰酸 酯 、 聚 氨 基 甲 酸 酯 、 聚 碳 酸 酯 二 醇 、 烯 丙 基 二 甘 醇 碳 酸 酯 、 甲 胺 基 甲酸 萘 酯 (西 維 因 )、 苯 甲 醚 、 四 甲 基 醇 銨 、 長(zhǎng) 鏈 烷 基 碳 酸 酯 、 碳 酰 肼 、 丙二 酸 酯 、 丙 二 尿 烷 、 碳 酸 二 乙 酯 、 三 光 氣 、 呋 喃 唑 酮 、 肼 基 甲 酸 甲 酯 、苯 胺 基 甲 酸 甲 酯 等 多 種 化 工 產(chǎn) 品 。特別是在氣液接觸中, 已越來(lái)越多地被采用, 如已有設(shè)備通過(guò)利用規(guī)整填料來(lái)更換塔內(nèi)構(gòu)件, 從而達(dá)到提高塔負(fù)荷的目的, 一日〕 。本文采用甲醇氧化羰化法制碳酸二甲酯（DMC） ，采用填料塔。在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞過(guò)程。精餾可視為由多次蒸餾演變而來(lái)的。因此可是混合物得到幾乎完全的分離。精餾過(guò)程中采用連續(xù)精餾流程，原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后，送入精餾塔的進(jìn)料板，在進(jìn)料板上與自塔頂上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。根據(jù)精餾原理可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，必須同時(shí)擁有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時(shí)還有配原料液，預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)操作。它因其高通量, 低壓降, 操作穩(wěn)定而廣泛地用于氣一液,液一液接觸的塔設(shè)備中, 如蒸餾、吸收、萃取等諸多領(lǐng)域。即使同樣的種類(lèi)亦有不同的規(guī)格, 它們的比表面、空隙率及幾何尺寸存在差異, 這樣在選擇填料時(shí), 應(yīng)根據(jù)體系物性, 操作負(fù)荷, 壓降要求, 同時(shí)兼顧材料性能等, 進(jìn)行綜合考慮, 保證既經(jīng)濟(jì)又能正常生產(chǎn)。 作 為 汽 油 添加 劑 ， DMC 可 提 高 其 辛 烷 值 和 含 氧 量 ， 進(jìn) 而 提 高 其 抗 爆 性 [1]。 草酸二甲脂草酸二甲脂（O