【正文】 為38℃（）下，∕mol計算得： (5)加熱蒸汽消耗量及冷卻水的消耗量設加熱蒸汽絕壓為,冷卻水在飽和溫度下排出，冷卻水進出冷凝器的溫度為和。8000=6250kg/h =設計過程的物流輸入輸出情況和循環(huán)物流清況如圖31所示。3 物料衡算與能量衡算：根據設計任務，二甲醚的年生產能力為50,000噸/年。反應器出口混合物經過換熱器E010冷卻器E0103，控制在泡點進料的狀態(tài)下進入DME板式塔精餾塔T0101進行分離，％的產品二甲醚，塔底得到甲醇和水的混合物。轉化率：反應為氣相反應，甲醇的轉化率在80% 。2 生產流程的確定反應方程式： 本過程采用連續(xù)操作，設計的反應條件：溫度T=250℃370℃，反應壓力，反應在絕熱條件下進行。 回收甲醇：％，％。原料：工業(yè)級甲醇 甲醇含量≥％ 水含量≤％ 產品：DME含量≥％ 甲醇含量≤% 水含量≤%（均為質量分數(shù)） 設計規(guī)模：50,000噸DME/年，按照8000小時開工計算，產品流量 6250kg/h 。20℃時，常溫常壓下純甲醇是無色透明，易揮發(fā)、可燃，略帶醇香味的有毒液體。%（質量分數(shù)）。同時該法也是目前國內外生產DME的主要方法[10]。但相比其他方法而言是最為成熟的方法。而先進的氣相法投資低、能耗低、產品質量好，而且反應器催化劑裝填容量大，易于大型化，是目前最理想的二甲醚生產方法。用該工藝制得的DME產品純度最高可達99％，該產品不存在硫酸氫甲酯的問題。該工藝成熟簡單，對設備材質無特殊要求，基本無三廢及設備腐蝕問題，后處理簡單。主要工藝過程為：甲醇經汽化在換熱器中與反應器出來的反應產物換熱后進入反應器中進行氣相催化脫水反應，反應產物經換熱后、用循環(huán)水冷卻冷凝。 [8]缺點：該工藝在我國尚處于研發(fā)階段，若建生產裝置需大量外匯引進國外技術，風險較大。合成氣法所用的合成氣可由煤、重油、渣油氣化及天然氣轉化制得，原料經濟易得，因而該工藝可用于化肥和甲醇裝置適當改造后生產DME，易形成較大規(guī)模生產，也可采用從化肥和甲醇生產裝置側線抽得合成氣的方法，適當增加少量氣化能力，或減少甲醇和氨的生產能力，用以生產DME。它可直接利用CO含量高的煤基合成氣，還可在線卸載催化劑。由合成氣直接合成DME，與甲醇氣相脫水法相比，具有流程短、投資省、能耗低等優(yōu)點，而且可獲得較高的單程轉化率。反應過程中氣一液一固三相的接觸，有利于反應速度和時空產率的提高。缺點：強放熱反應，反應所產生的熱量無法及時移走，催化劑床層易產生熱點，進而導致催化劑銅晶粒長大，催化劑性能下降。合成氣在固體催化劑表面進行反應；在氣相法工藝中，使用貧氫合成氣為原料氣時，催化劑表面會很快積炭，因此往往需要富氫合成氣為原料氣。[4]一步法是以合成氣為原料，在甲醇合成和甲醇脫水的雙功能催化劑上直接反應生成DME。[3]二甲醚合成反應機理包括：甲醇合成（CO氫化作用）：甲醇脫水：水煤氣轉換：甲醇合成(氫化作用)：總反應：反應式(1)中生成的CH3OH可以由反應式(2)立即轉化為二甲醚；反應式(2)中生成的H2O又可被反應式(3)消耗，反應式(3)中生成的H2又作為原料參與到反應式(1)中，提高三個反應式之間的“協(xié)同作用”。缺點：中間產品硫酸氫甲酯毒性較大；設備腐蝕、環(huán)境污染嚴重且產品后處理比較困難。甲醇脫水反應在液相、常壓或微正壓、130～180℃下進行。反應式：CH3OH+H2SO4→CH3HSO4+H2OCH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2O該工藝可生產純度95％的DME產品，用于一些對DME純度要求不高的場合。(5)作為汽油的替代品以二甲醚調合的醚基復合汽油。(4)作為柴油的替代品二甲醚作為車用燃料，涉及到方方面面的工作，如發(fā)動機的改造，供應站的建立，環(huán)保政策等等，這些除了企業(yè)的努力外，更需要國家政策的扶持，否則是難以推廣的。此外由于二甲醚可產生一定分壓以及減壓后二甲醚變?yōu)闅鈶B(tài)，因而醇醚燃料克服單一醇燃料需空氣充壓或自充壓和外預熱的特點，從而改善了燃燒性能，使其具有清潔、燃燒完全和使用方便的特點。(2)作為其它民用燃料的摻配組分如在液化石油氣中添加一定量二甲醚，不但能提高C5的氣化效率，還增加CC4與C5間的互溶性，從而消除液化氣鋼瓶中殘液，避免燃燒時析炭，具有可觀的經濟效益。二甲醚的物理性質見下表[2]表11 二甲醚物性參數(shù)項 目數(shù) 據分子式CH3OCH3分子量物理性狀(，1atm)透明無臭氣體沸點[(760mmHg)].℃熔點.℃ 密度（20℃）.g/ml表面張力（氣相），mN/m(dyn/cm)40.℃20℃10℃211816氣體粘度，μPa S(μP) 0℃20℃(1)作為液化石油氣的替代物由于自身含氧，碳鏈短，燃燒充分安全，燃燒過程不析碳，不會產生黑煙，無殘液，燃燒尾氣符合國家標準。%（體積）時，21分鐘后共濟失調，產生視覺障礙，30分鐘后輕度麻醉，血液流向頭部，濃度為14%（體積）時，經23分鐘引起運動共濟失調及麻醉，經26分鐘失去知覺，皮膚接觸甲醚時易凍傷。二甲醚的毒性：二甲醚為弱麻醉劑，對呼吸道有輕微的刺激作用，長期接觸使皮膚發(fā)紅、水腫、生皰。氣體比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。接觸熱、火星、火焰或氧化劑易燃燒爆炸。[1]二甲醚的危險特性：二甲醚為易燃氣體。二甲醚在常溫下是一種無色氣體，具有輕微的醚香味。 process design. 1 概述物理性質：二甲醚亦稱甲醚，英文dimethylether，英文縮寫DME，化學分子式(CH3OCH3)，是重要的甲醇衍生物，沸點24℃，凝固點140℃。The Design of Dimehyl Ether Process Annual Output 50,000 tonsWei XuekeDirector：Cui Xiuyun（College of Chemistry and Chemical Engineering, Huangshan University, Huangshan, 245041）Abstract：As oil fuel, DME has drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar to oil fuel, and don’t produce bustion gas to damage the environment. It is cheap and it can be produced largely. This is the first step process design for annual output of 50,000 tons of dimethl ether, in the designed specifications, finally with methanol dehydration methods as process production methods of the designs. In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, through the material balance and energy balance, to determine the equipment and technical parameters of consumption indicators, while the production of dimethyl ether in the process of attention to security matters and Three wastes management made a note of the entire device to a simple technical and economic evaluation.Key words: dimethyl ether。在設計過程中，根據設計任務書的要求，通過物料衡算和熱量衡算，以確定設備工藝參數(shù)和消耗工藝指標，同時對二甲醚生產過程中的安全注意事項及“三廢”治理作了相關說明。它很便宜，而且能大量地生產。黃山學院本科畢業(yè)論文