【導讀】2020三三井井化化學學杯杯。大大學學生生化化工工設設計計邀邀請請賽賽。項項目目設設計計說說明明書書。項目名稱：年產10萬噸二甲醚燃料分廠設計。2020三井化學杯大學生設計邀請賽

　　

【正文】 ...............................................140 ...............................................................................................................140 前言 ....................................................................................................140 工廠供電設計的一般原則 ....................................................................141 設計內容 ............................................................................................141 防雷與接地 .........................................................................................151 第 14 章 節(jié)能與環(huán)保 .....................................................................................................155 以人為本、個性化管理 ..................................................................................155 人性的假設 .........................................................................................155 個性化管理方案 ..................................................................................156 循環(huán)經濟、節(jié)能減排 .....................................................................................157 國家節(jié)能政策 .....................................................................................157 節(jié)能的意義、措施 ..............................................................................158 具體節(jié)能措施 .....................................................................................158 綠色節(jié)能環(huán)保 ................................................................................................159 二甲醚的燃燒性能 ..............................................................................159 二甲醚的排放性能分析 .......................................................................160 三廢處理 .......................................................................................................161 原材料的性質和用量 ...........................................................................161 生產規(guī)模和廠址規(guī)模 ...........................................................................162 設計的國家標準依據 ...........................................................................163 危險性物料的主要物性 .......................................................................164 三廢的成分和年排放量 .......................................................................164 廢水零排放 .........................................................................................165 施工期的污染處理措施 .......................................................................168 環(huán)境影響評價 ................................................................................................169 小結 ..............................................................................................................169 第 15 章 機構人員設置及工資情況表 .............................................................................170 第 16 章 管線設計 .........................................................................................................172 .................................................................................................172 2020 三井化學杯大學生設計邀請賽 中南大學 CSU陽閣團隊 第 vii 頁 共 186 頁 管道的材質的選擇及防腐 ....................................................................172 管道尺寸的選擇 ..................................................................................172 確定管子的連接方式和管件的選擇 ......................................................173 管道阻力的計算 ..................................................................................174 管路熱補償 .........................................................................................174 管道的絕熱保溫、防震、涂色 .............................................................174 .............................................................................................174 附錄一：工廠平面布置總圖 ...........................................................................................177 附錄二：總廠布置三維設計圖 .......................................................................................178 附錄三：車間設備布置設計三維圖 ................................................................................179 附錄四：帶控制點工藝流程 ...........................................................................................183 附錄五：車間管線總圖 ..................................................................................................184 參考 文獻 .......................................................................................................................185 2020 三井化學杯大學生設計邀請賽 中南大學 CSU陽閣團隊 第 I 頁 共 186 頁 摘 要 本說明書在對目前二甲醚發(fā)展概況以及各種生產工藝進行綜述的基礎上，論證并選擇了甲醇作為原料通過氣相脫水法生產燃料二甲醚的生產工藝，完成了廠址選擇、廠區(qū)布局、原輔材料路線、流程計算機模擬、設備選型設計以及供電、土建等公用工程的設計工作。并對二甲醚生產工藝的 Aspen Plus 模擬與優(yōu)化、環(huán)保與節(jié)能進行了重點設計和探索。 本項目采用聯合化工總廠以天然氣或煤出發(fā)生產的甲醇作為原料通過氣相脫水法生產燃料二甲醚。經過嚴格的工藝選擇 論證，選定生產流程為：原料甲醇—— 甲醇氣化 —— 甲醇氣相脫水 —— 二甲醚的精餾 —— 甲醇回收 —— 二甲醚成品。工藝采用氣相脫水兩步法：先用合成氣催化反應生成甲醇，再進行 ZSM5 分子篩催化脫水反應，選用連續(xù)性反應器連續(xù)生產二甲醚。項目設計二甲醚的年生產能力為 10萬噸，產品含二甲醚為 %w/w，甲醇 %w/w，水分 %w/w，達到項目要求的燃料二甲醚標準。本項目充分利用當地資源，具有原料利用率高、排放廢物少、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。流程采用 ASPEN 軟件模擬計算，用 3DMAX 進行了工廠布局的三維總體設計 ，用 AutoCAD 進行了工廠的平面設計和精餾塔的結構設計，用 PDMS 進行了車間布局的三維設計和管道布置，采用 KGTOWER 對精餾塔進行了選型和水力學設計，采用 Aspen HTFS+ 進行了換熱設備的設計和選型，使用 HX 對換熱網絡進行了優(yōu)化和配置。 本項目需投資 ，在工廠進入滿負荷之后，全年的凈利潤將達到 億元，投資回收期為 年。預計整個經濟活動期總收益將超過 億余元，經濟效益良好。本設計結果有望作為相關工廠設計和項目改造的參考和依據。 關鍵詞： 二甲醚 工廠設計 氣相 脫水法 ASPEN 模擬計算 PDMS 設計 CAD 設計 3DMAX 三維設計 2020 三井化學杯大學生設計邀請賽 中南大學 CSU陽閣團隊 第 II 頁 共 186 頁 Abstract In this design manual， the current development of different production techniques of the dimethyl ether (DME) producing is reviewed. The location and the layout of the plant， the routes of raw materials and auxiliary materials， the process simulation， selections for device types， power supply and designs for civil engineering and other public engineering’s are described here in detail. Besides， consideration of environment protection and energy saving are also included. We have chosen the process to produce the fuel DME by means of vaporphase evaporation from me