【正文】 頒布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品工藝指標(biāo)可參照表（ ）。該型催化劑在制備過(guò)程添加少量稀土元素，無(wú)有毒重金屬組份。工藝設(shè)計(jì)的該催化劑可使甲醇的一次性轉(zhuǎn)化率≥ 80﹪，選擇性指標(biāo)接近 100﹪。 DME 合成塔中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 本裝置設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，設(shè)備制作充分立足于國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，所有設(shè)備均能在國(guó)內(nèi)制造而不需進(jìn)口，項(xiàng)目投資大為降低。在塔頂回流罐中的液體一部分成為精餾塔回流液，而另一部分成為 DME 產(chǎn)品，產(chǎn)品被送出界區(qū)貯存。 (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(kāi)，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。 氣相甲醇 釜?dú)堃? 釜?dú)堃? 釜?dú)堃? 回收甲醇 產(chǎn)品 DME（≥ %） 圖 二甲醚生產(chǎn)工藝流程方框圖 原料甲醇 甲醇汽化 合成塔 （甲醇?xì)庀嗝撍? 冷凝、 氣液分離 初餾塔 回收塔 DME 精餾塔 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 (2)反應(yīng) 在 DME 合成反應(yīng)器中產(chǎn)生的反應(yīng)如下所示 : OHO C HCHOHCH 23332 ?? ，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。為了開(kāi)發(fā)操作簡(jiǎn)單、成本低而又可連續(xù)生產(chǎn) DME 的新方法，人們?cè)煤铣蓺庵苯又迫《酌选? （二） 合成氣直接合成二甲醚 傳統(tǒng)的 DME 生產(chǎn)方法，一直采用兩個(gè)截然不同的步驟。 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)。 X, k4 D! _! o9 { 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 DME 產(chǎn)品方案及工藝流程介紹 產(chǎn)品品種、規(guī)格、質(zhì)量指標(biāo)及擬建規(guī)模 產(chǎn)品品種： 二甲醚 擬建規(guī)模： 3萬(wàn)噸 /年 年操作日： 300 天 生產(chǎn)方法簡(jiǎn) 述 二甲醚的生產(chǎn)方法主要有一步法和二步法兩種。其燃燒時(shí)火焰略帶亮光 。還具有優(yōu)良的混溶性，能同大多數(shù)極性和非極性有機(jī)溶劑混溶。 （ 2） 化學(xué)性質(zhì) 甲醇可進(jìn)行氧化、酯化、羰基化、胺化、脫水等化學(xué)反應(yīng)。甲醇不能與脂肪烴類(lèi)化合物相互溶，但可以和水以及乙醇等許多有機(jī)液體互溶。 本設(shè)計(jì) 采用的甲醇原料濃度為 90%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。① DME 的分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有 CC 鍵，所以燃燒時(shí)不產(chǎn)生黑煙， CO 與 NOx 排放量很低，符合潔凈燃料的要求；②燃燒性能良好，燃燒廢氣無(wú)毒，完全符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；③單一組成，無(wú)殘液；④在室溫下可壓縮成液體，可用現(xiàn)有的液化石油氣罐盛裝，是優(yōu)良的民用潔凈燃料。 （ 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。 第二， DME作為化學(xué)中間體，主要用于制造硫酸二甲酯。 目前，二甲醚發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題在于配套措施不完善、市場(chǎng)發(fā)展不成熟、二甲醚使用觀念有待更新。 二甲醚（ DME）常溫常壓下是一種無(wú)色低毒的可燃性氣體，與液化石油氣的性能相似，燃燒廢氣無(wú)毒，可作為清潔燃料使用。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 1 文獻(xiàn)綜述 二甲醚概述 二甲醚的發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀(jì) 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。 本設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)易，工藝條件溫和 ，而且設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，設(shè)備制作立足于國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，可大大降低項(xiàng)目投資 。 總之，二甲醚特有 的理化性能奠定了其在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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。作為 LPG和石油類(lèi)的替代燃料，二甲醚是具有與 LPG的 物理性質(zhì) 相類(lèi)似的化學(xué)品，在燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生破壞環(huán)境的氣體，能便宜而大量地生產(chǎn)。它還是未來(lái)制取低碳 烯烴 的主要原料之一。作為民用燃料氣其儲(chǔ)運(yùn)、燃燒安全性，預(yù)混氣熱值和 理論燃燒溫度 等性能指標(biāo)均優(yōu)于石油液化氣，可作為城市管道煤氣的調(diào)峰氣、液化氣摻混氣。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。 二甲醚作為一種基本 化工原料 ，由于其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制藥、 燃料 、農(nóng)藥等化學(xué)工業(yè)中有許多獨(dú)特的用途。 [關(guān)鍵詞 ]二甲醚 ；甲醇 ；工藝設(shè)計(jì) [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(xiàn)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(biāo)及擬建規(guī)模 ................................................. 4 ....................................................................... 4 ....................................................................... 4 ....................................................................... 5 ....................................................................... 5 3主要塔設(shè)備計(jì)算及選型 ................................................................. 7 汽化塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算選型 ...................................................... 7 合成塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算選型 ..................................................... 15 初餾塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算選型 ..................................................... 19 精餾塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算選型 ..................................................... 25 回收塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算選型 ..................................................... 31 4 環(huán)境保護(hù)及三廢處理 ................................................................. 38 ............................................................ 38 .......................................... 38 ............................................................ 39 總結(jié) ................................................................................. 40 致謝 ................................................................................. 41 參考文獻(xiàn) ............................................................................. 42 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前言 二甲醚又稱甲醚、木醚氧 ,是重要的甲醇下游產(chǎn)品。氣相法的工藝過(guò)程主要由甲醇加熱、蒸發(fā)、甲醇脫水、二甲醚冷凝及精餾等組成。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。 DME 是具有與 LPG 的物理性質(zhì)相類(lèi)似的 化 學(xué)品，在燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生破壞環(huán)境的氣體，能便宜而大量地生產(chǎn)。 1516周：整理完成設(shè)計(jì)。 45周：進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型。 分類(lèi)號(hào) 編號(hào) 煙 臺(tái) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸二甲醚的初步工藝設(shè)計(jì) (三 ) Primary for the Manufacturing Process of Dimethl ether 30Kt/a（ Ⅲ ） 申請(qǐng)學(xué)位： 工學(xué)學(xué)士 院 系： 化學(xué)化工學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 班 級(jí)： 化 0813 學(xué)生姓名： 孫曉輝 學(xué) 號(hào)： 202221504329 指導(dǎo)老師： 李天文 孫烈剛 2022年 06 月 05 日 煙臺(tái)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 院（系）：化學(xué)化工學(xué)院 姓名 孫曉輝 學(xué)號(hào) 202221504329 畢業(yè)屆別 2022 專(zhuān)業(yè) 化學(xué)工程與工藝 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 年產(chǎn) 3萬(wàn)噸二甲醚的初步工業(yè)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 李天文 學(xué)歷 博士 職稱