二甲醚生產工藝畢業(yè)設計開題-在線瀏覽
2025-02-01 10:34本頁面
【正文】 油、天然氣和生物物質（如高梁稈，米糠及稻草等）制得，所以二甲醚原料的來源也十分廣泛 [4] 。 我國每年 二甲醚總生產能力約為 萬 t, 每年 產量約為 萬 t。二甲醚市場應用前景 是毋庸置疑的， 因此對二甲醚的生產工藝進行研究很有必要。因此 , 漿態(tài)床合成氣法制 DME 具有誘人的前景 ， 將是煤炭潔凈利用的重要途徑之一。 該工藝存在的問題： 1． 產品單一，只能生產二甲醚，甲醇產 量為二甲醚產量的 110%，不能調節(jié)甲醇和二甲醚兩種產品的比例。如不能有效移走熱量，則合成甲醇的催化活性中心將被破壞而導致失活。而無論是固定床還是漿態(tài)床，由于反應器效率低，大型化均有一定問題。這是技術突破的關鍵。 5． 分離能耗高：吸收液大量循環(huán)，脫除 CO2 需冷媒， DME 粗產品濃度低、精餾分離蒸汽消耗高。因此，以 CO2為原料合成各種化學品來實現(xiàn) CO2 的循環(huán)利用已引起各國研究者的興趣 。這樣就可打破 CO2加氫制甲醇的熱力學平衡，提高 CO2的轉化率。 （ 3）液相甲醇脫水法 傳統(tǒng)生產二甲醚的方法是以甲醇為原料，在濃硫酸的催化作用下，生成硫酸氫甲酯，硫酸氫甲酯再與甲醇反應生成二甲醚。但 由于濃硫酸對甲醇的碳化作用較大，催化劑的使用周期短，同時脫除反應會產生大量的殘酸和廢水。傳統(tǒng)工藝的生產規(guī)模都相對較小。因此，每噸產品的電力消耗在 100KWH以上。例如年產 10kt 的裝置，其反應器直徑在 4 米以上、容積在 70M3 以上。而且規(guī)模越大，比投資越高。 4． 產品二甲醚與含硫酸等無機酸的反應器物料僅 有 1 塊理論板的氣液平衡關系，不可避免的含有微量無機酸，影響產品質量。若要提高二甲醚產品的純度，蒸汽消耗還需增加。當裝置規(guī)模較大時，反應系統(tǒng)多套并聯(lián)，生產裝置占地面積更大 。 該工藝特點是操作簡單 ， 自動化程度較高 ， 少量廢水廢氣排放 ， 排放物低于國家規(guī)定的排放標準 。 其中 前 三種方法正處于研究和工業(yè)放大階段 后 二種方法比較成熟。但相對其它兩類方法，目前該方法正處于工業(yè)放大階段，規(guī)模比較小，另外，它對催化劑、反應壓力要求高，產品的分離純度低，二甲醚選擇性低，這都是需要研究解決的問題。該工藝比較成熟 ,可以依托老企業(yè)建設新裝置 ,也可單獨建廠生產。 工藝簡述： 在 氣相甲醇脫水法 DME 合成反應器中產生的反應如下所示 : l2 3 .4 5 k J / m oOHCH OCHOH2 C H 2333 ++= 本過程采用連續(xù)操作，反應條件：溫度 T=250℃ 370℃ ，反應壓力KPa ，反應在絕熱條件下進行。在 400℃以下時，該反應過程為單一、不可逆、無副產品的反應，選擇性為 100%。 采用催化劑 γ Al2O3，催化劑為球形顆粒，直徑 Dp 為 5mm， 床層空隙率 ε 為 。在反應器中約 80%的甲醇被轉化為二甲醚，而且二甲醚的選擇性為約%，二甲醚反應為放熱反應。由于二甲醚反應轉化率在低壓下較高，因此二甲醚反應器的操作壓力不宜太高，而二甲醚精餾塔在較高壓力操作時 DME 的損失較小，基于上述原因，二甲醚合成系統(tǒng)壓力控制略高于二甲醚精餾系統(tǒng)。 [10] 含有 DME 的頂部氣體在二甲醚冷凝器中被大部分冷凝下來，然后送入二甲醚塔回流罐中，在二
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