10万吨每年二甲醚生产工艺流程
年产10万吨的二甲醚生产工艺设计
年产10万吨的二甲醚生产工艺设计摘要：本设计为年产10万吨二甲醚的初步工艺设计，在设计说明书中，简单介绍了二甲醚的性能、主要用途、生产现状和发展趋势，本设计结合了湖南雪纳新能源有限公司的生产现状，确定以甲醇脱水法作为本设计的工艺生产方法。
在设计过程中，根据设计任务书的要求，通过物料衡算和热量衡算，以确定设备工艺参数和消耗工艺指标，同时对二甲醚生产过程中的安全注意事项及“三废”治理作了相关说明，对整个装置进行了简单的初步技术经济评价。
绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、主要设备图的装配图、设备的平面布置图等。
关键词：二甲醚；甲醇；工艺设计Primary for the Manufacturing Process of Dimethl ether100,000Ton Per yearSpecialty: Chemical Engineering﹠technology Author:Lu yingwen Director :Huang Niandong(Party of Chemical Engineering , School of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, P. R. of China)Abstract: This is the first step process design for annual output of 100,000 tons of dimethl ether,In the designed specifications , developing trend , function and main use, combined the production status of Hunan Xuena New Energy Co., Ltd.and finallywith 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. Drawing the corresponding design drawings, design drawings, including process maps, plans of major equipment assembly, equipment such as the layout plans.Keywords:dimethl ether; methanol; process design.目录摘要前言1 文献综述 (1)1.1 二甲醚概述 (1)1.1.1 二甲醚的发展现状 (1)1.1.2 二甲醚的传统领域的应用及其拓展 (1)1.2国内二甲醚市场简况 (2)1.2.1现状 (2)1.2.2 国内市场预测 (4)1.3国外二甲醚市场简况 (5)1.3.1现状 (5)1.3.2 国外市场预测 (6)1.4 原料说明 (7)1.6 二甲醚的主要技术指标 (8)1.6.1技术要求 (8)1.6.2试验方法 (9)2 DME产品方案及生产规模 (11)2.1 产品品种、规格、质量指标及拟建规模 (11)2.2 产品规格、质量指标 (11)2.3 产品方案分析及生产规模分析 (12)3 工艺流程介绍 (12)3.1生产方法简述 (12)3.2工艺流程说明 (14)3.3生产工艺特点 (16)3.4主要工艺指标 (16)3.4.1 二甲醚产品指标 (16)3.4.2 催化剂的使用 (17)4主要塔设备计算及选型 (17)4.1 汽化塔及其附属设备的计算选型 (17)4.1.1 物料衡算 (17)4.1.2 热量衡算 (19)4.1.3 理论板数、塔径、填料选择及填料层高度的计算 (21)4.1.4 汽化塔附属设备的选型计算 (25)4.2 合成塔及其附属设备的计算选型 (26)4.2.1 物料衡算 (26)4.2.2 合成塔的选取选取： (26)4.2.3 热量衡算及附属设备的选型计算 (26)4.3 初馏塔及其附属设备的计算选型 (29)4.3.1 物料衡算 (30)4.3.2 热量衡算 (31)4.3.3 理论塔板数的计算 (32)4.3.4 初馏塔主要尺寸的设计计算 (33)4.3.5塔径设计计算 (34)4.3.6 填料层高度的计算 (35)4.3.7 附属设备的选型计算 (36)4.4 精馏塔及其附属设备的计算选型 (37)4.4.1 物料衡算 (37)4.4.2 热量衡算 (38)4.4.3 理论塔板数的计算 (40)4.4.4 初馏塔主要尺寸的设计计算 (40)4.4.5塔径设计计算 (42)4.4.6 填料层高度的计算 (43)4.4.7 附属设备的选型计算 (43)4.5 回收塔及其附属设备的计算选型 (44)4.5.1 物料衡算 (44)4.5.2 热量衡算 (45)4.5.3 理论塔板数的计算 (47)4.5.4 回收塔主要尺寸的设计计算 (47)4.5.5塔径设计计算 (49)4.5.6 填料层高度的计算 (50)4.5.7 附属设备的选型计算 (50)5 环境保护及三废处理 (51)5.1主要污染源及主要污染物 (51)5.2设计中采取的环保措施及其简要处理工艺流程 (51)5.3装置危险性物料主要物性 (53)6 财务初步分析 (53)6.1 概述 (53)6.2 经济初步估算 (54)6.2.1 产品量 (54)6.2.2投资估算 (54)6.3产品成本估算 (54)6.4 财务评价 (55)6.4.1 年销售收入估算 (55)6.4.2年销售税金及附加估算 (55)6.4.3利润总额及分配 (55)6.4.3不确定性分析 (55)6.5结论 (55)7结束语 (56)参考文献 (57)附表一：生产的主要设备其型号、数量、状况表 (58)附表二：主工艺参数表 (60)附图1汽化合成工艺流程图附图2初馏工艺流程图附图3精馏工艺流程图附图4回收工艺流程图附图5精馏塔装配图附图6总平面布置图前言二甲醚又称甲醚、木醚氧、二甲，是最简单的脂肪醚重要的甲醇下游产品之一。
年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺
年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺甲醇制二甲醚是一种重要的工业化学品，广泛用于燃料添加剂、溶剂、涂料等领域。
本文将介绍一种年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺。
一、工艺流程该工艺流程包括四个主要步骤：甲醇脱水、二甲醚合成、精馏和纯化。
1. 甲醇脱水采用沸腾蒸馏法对甲醇进行脱水。
甲醇在高温、低压下脱水生成甲醇蒸汽和水蒸汽。
经过多级沸腾器的处理，水蒸汽在不同的温度下逐渐与甲醇蒸汽分离。
最后蒸馏出高纯度的甲醇。
2. 二甲醚合成将甲醇和催化剂一起注入反应釜中，通过控制反应温度、压力、时间、催化剂浓度等条件，使甲醇和催化剂发生反应生成二甲醚。
催化剂采用固定床催化剂，可重复利用。
3. 精馏将合成的二甲醚通过精馏塔进行精馏，分离出不同纯度的二甲醚。
采用加热与冷却循环控制温度，使不同级数的蒸汽从塔底逐级上升，从而达到纯化的目的。
4. 纯化将得到的高纯二甲醚通过精密过滤、冷冻、水洗等操作，去除杂质，达到最终的纯度要求。
二、设备选型1. 甲醇脱水采用多级沸腾器，采用高效清洗器、冷凝器、精密分离器等设备，确保甲醇的高纯度。
2. 二甲醚合成采用反应釜式反应器，配有搅拌装置和温控装置，以保证反应的均匀和稳定，同时选用固定床催化剂实现反应。
3. 精馏塔采用塔板式精馏，配合温度控制装置，可操作稳定，适应不同的精馏要求。
4. 纯化采用过滤器、冷凝器、水洗器等设备，对产品进行最终处理，确保产品达到纯度要求。
三、优化方案1. 控制反应条件，采用高效催化剂，提高反应速率，降低工艺能耗。
2. 采用高效分离器，减少分离步骤，降低工艺能耗和成本。
3. 采用智能化控制系统，实现自动化生产和可远程监控，提高生产效率和质量。
4. 设备采用节能环保型设备，降低对环境的影响，符合可持续发展的要求。
综上所述，该工艺流程采用先进设备技术和优化方案，可高效、稳定地生产出高纯度的二甲醚，具有良好的经济效益和环保效益，有利于推动工业化进程。
二甲醚生产工艺及设备介绍
Ⅰ气相甲醇脱水法制DME1.应用案例年产10万吨二甲醚工程项目应用于广东绿源化工有限公司。
1.1 采用的工艺生产过程中二甲醚在催化剂作用下主要发生的主副反应为：主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2O副反应：CH3OH=CO+2H22CH3OH=CH4+2H2O+CCH3OH=CH4+H2+COCO+H2O=CO2+H2C+CO2=CO作为纯粹的 DME 生产装置而言，表 5.3-2 中列出3种不同生产工艺的技术经济指标。
由表1可以看出，由合成气一步法制 DME 的生产成本远较硫酸法和甲醇脱水法为低，因而具有明显的竞争性。
但相对其它两类方法，目前该方法正处于工业放大阶段，规模比较小，另外，它对催化剂、反应压力要求高，产品的分离纯度低，二甲醚选择性低，这都是需要研究解决的问题。
本设计采用汽相气相甲醇脱水法制DME，相对液相法，气相法具有操作简单, 自动化程度较高, 少量废水废气排放, 排放物低于国家规定的排放标准，DME选择性和产品质量高等优点。
同时该法也是目前国内外生产DME的主要方法。
表1二甲醚各种生产方法技术经济比较1.2 原料及产品规格原料：工业级甲醇甲醇含量≥99.5wt％水含量≤0.5 wt％产品: DME含量≥99.95wt％甲醇含量≤500ppmwt 水含量≤0.05ppm1.3 设计规模和设计要求设计规模：100,000吨DME/年，按照8000小时开工计算，产品流量12,500kg/h，合271.332kmol/h。
1.4 设计要求：产品DME：回收率为99.8％，纯度为99.95 wt％。
回收甲醇：回收率99.95％，纯度为99.0 wt％。
2 生产工艺及装置2.1 工艺流程本项目以甲醇为原料，经甲醇汽化、脱水反应、冷凝、精馏等工序，生产燃料级二甲醚。
其工艺流程见下图。
(1)汽化循环甲醇贮罐中的甲醇用甲醇进料泵加压并计量后，在甲醇换热器中与反应气换热，然后进入甲醇汽化塔；来自精馏塔的一部分釜液（甲醇水溶液）也经预热后进入汽化塔。
二甲醚生产工艺操作要点
二甲醚生产工艺操作要点山西省长子丹峰化工有限公司张永林我公司现有一套6.0万吨/年合成氨系统，联产甲醇1.5万吨/年，二甲醚1万吨/年。
二甲醚系统于2008年投入生产运行，主要为甲醇催化脱水精馏生产二甲醚工艺。
二甲醚生产工艺有四川天一公司设计，采用自动化操作系统。
热源采用导热油锅炉提供，减少了软化水设施建设和水处理的压力。
系统降温循环水采用闭路循环使用，循环水系统基本无污染物排放。
导热油炉烟囱设置了一次和二次除尘和净化装置，烟气达标排放。
下面就我公司二甲醚系统近年来的运行情况做一个简单的总结。
一、生产原理甲醇在催化作用下反应如下：主反应 2CH3OH=CH3OCH3+H2O二甲醚的生成是在催化剂的作用下，同时放出大量的热量伴随着还有副反应产生。
2CH3OCH3=C2H2+H2O CH3OCH3=CH4+H2+COCO+H2O=CO2+H2 2CH3OH=CO+2H2二、原料甲醇及产品二甲醚性质：1、原料甲醇的性质甲醇俗称酒精，有类似乙醇气味的无色透明易挥发液体，分子式为：CH3OH，密度：0.7913克/毫升（20℃），沸点：64.65℃，甲醇为有毒化工产品，有显著的麻醉作用，对视神经危害最为严重，吸入浓的甲醇蒸汽时出现沉醉、头痛、恶心、呕吐、流泪、视力模糊和眼痛等。
空气中允许浓度为0.05mg/l极限允许浓度在空气中为2000ppm，在空气中甲醇蒸汽的爆炸极限为 6.0～36.5%。
2、产品二甲醚的性质二甲醚为弱麻醉剂，它的迷麻效力只是乙醇的1/4左右，可以经呼吸道、消化道、皮肤侵入人体，对皮肤和呼吸有刺激作用，对神经系统有影响。
二甲醚在常温常压下是气体，有醚类特有的气味，密度为0.661kg/m3，蒸汽压低，爆炸极限为3.4～27%，空气中的允许浓度为400ppm。
三、二甲醚工艺流程叙述1、二甲醚合成精馏工艺流程来自合成氨系统的原料甲醇经计量后进入甲醇中间罐，甲醇中间罐的甲醇经甲醇进料泵、甲醇预热器汽化后，汽化甲醇经换热器换热后分两股进入反应器；第一股甲醇汽加热到反应温度从顶部进入反应器；第二股甲醇汽稍过热后作为冷激气经计量后从中部进入反应器。
二甲醚的工艺流程 和 用途
2 工艺技术分析二甲醚的生产方法有一步法和二步法。
一步法是指由原料气一次合成二甲醚，二步法是由合成气合成甲醇，然后再脱水制取二甲醚。
● 一步法该法是由天然气转化或煤气化生成合成气后，合成气进入合成反应器内，在反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应过程和变换反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏装置分离得二甲醚，未反应的甲醇返回合成反应器。
一步法多采用双功能催化剂，该催化剂一般由2类催化剂物理混合而成，其中一类为合成甲醇催化剂，如Cu-Zn-Al(O)基催化剂，BASFS3-85和ICI-512等；另一类为甲醇脱水催化剂，如氧化铝、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、丝光沸石等。
● 二步法该法是分两步进行的，即先由合成气合成甲醇，甲醇在固体催化剂下脱水制二甲醚。
国内外多采用含γ-Al2O3/SiO2制成的ZSM-5分子筛作为脱水催化剂。
反应温度控制在280~340℃，压力为0.5-0.8MPa。
甲醇的单程转化率在70-85%之间，二甲醚的选择性大于98%。
一步法合成二甲醚没有甲醇合成的中间过程，与两步法相比，其工艺流程简单、设备少、投资小、操作费用低，从而使二甲醚生产成本得到降低，经济效益得到提高。
因此，一步法合成二甲醚是国内外开发的热点。
国外开发的有代表性的一步法工艺有：丹麦Topsφe工艺、美国Air Products工艺和日本NKK工艺。
二步法合成二甲醚是目前国内外二甲醚生产的主要工艺，该法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度达99.9%，工艺成熟，装置适应性广，后处理简单，可直接建在甲醇生产厂，也可建在其它公用设施好的非甲醇生产厂。
但该法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资较大。
但目前国外公布的大型二甲醚建设项目绝大多数采用两步法工艺技术，说明两步法有较强的综合竞争力。
2.1 国外主要工艺技术（1）Topsφe工艺Topsφe的合成气一步法工艺是专门针对天然气原料开发的一项新技术。
年产10万吨聚甲氧基二甲醚建设项目可行性研究报告
可行性研究报告：年产10万吨聚甲氧基二甲醚建设项目一、项目背景随着全球环境保护意识的提高和能源结构的转型，新能源领域的发展日益受到各国政府和企业的关注。
聚甲氧基二甲醚（PMD）是一种重要的生物柴油替代品，具有高能量密度、低温性能优越等特点。
为了满足国内新能源市场的需求，建设年产10万吨聚甲氧基二甲醚的项目具有重要意义。
二、市场分析聚甲氧基二甲醚是一种广泛应用于交通运输领域的新能源替代品。
随着国家对环境保护政策的不断加强，传统石油燃料的排放问题越来越受到关注，而PMD作为一种低碳、低排放的替代品，具有巨大的市场潜力。
目前，国内PMD市场规模较小，主要用于公交车、出租车等商业车辆的燃料，并逐渐扩大到私家车领域。
预计未来几年，随着新能源政策的出台和技术进步的推动，PMD市场将迎来快速增长的机遇。
三、技术分析本项目采用先进的聚甲氧基二甲醚生产技术，主要包括以下几个环节：甲醇合成、甲醇醇解制备甲烷酸甲酯、甲烷酸甲酯醇解制备甲醇、甲醇聚合制备聚甲氧基二甲醚。
该技术具有原料广泛、工艺简单、产品质量稳定的优点，已广泛应用于国内外PMD生产企业。
四、投资分析本项目总投资约为XXX万元，主要包括设备购置费、土地租赁费、建筑物改造费等。
项目预计年销售收入XXX万元，年总利润XXX万元。
考虑到行业竞争激烈和市场变化风险，本项目的投资回收期为X年，内部收益率为X%，具备较高的经济效益。
五、环境影响分析本项目在生产过程中主要产生甲烷酸甲酯、甲醇和聚甲氧基二甲醚等废水、废气和废渣。
通过合理的工艺设计和环保设施建设，能有效控制和减少环境排放，确保生产过程的环保合规性。
根据相关环保法规的要求，本项目将采取适当的措施进行废水中有害物质的处理和废气的脱硫等处理工作，确保生产过程的环保达标。
六、风险分析本项目面临的主要风险包括市场需求不确定性、技术变革风险和原材料价格波动风险等。
市场需求不确定性主要源于政策环境的变化和竞争格局的调整，需要密切关注相关政策和市场动态。
二甲醚的生产
由国内开发的合成气一步气相法制二甲醚技术基本成熟，并已建成千吨 级装置。但对于建设大型二甲醚装置，国内技术尚需实践验证。
合成气法制DME是在合成甲醇技术的基础上发展起来的，由合成气经浆 态床反应器一步合成DME，采用具有甲醇合成和甲醇脱水组分的双功能 催化剂。
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任务一 生产方法选择
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任务一 生产方法选择
2003年8月由沪天化工与日本东洋工程公司合作开发的两步法二甲醚万 吨级生产装置试车成功。该装置工艺流程合理，操作条件优化，具有产 品纯度高、物耗低、能耗低的特点，在工艺水平、产品质量和设备硬件 自动化操作等方面均处于国内先进水平。
近年来，我国在合成气一步法制二甲醚方面的技术开发也很积极，而且 一些科研院所和大学都取得了较大进展。、介化研究院、、介化化肥厂 与、钊们化物所共同开展了合成气法制二甲醚的5 mL小试研究，重点进 行工艺过程研究、催化剂制备及其活性、寿命的考察。试验取得良好结 果:CO转化率大于85 %;选择性大于99 %。
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任务一 生产方法选择
也可采用从化肥和甲醇生产装置侧线抽得合成气的方法，适当增加少量 气化能力，或减少甲醇和氨的生产能力，用以生产DME 。
催化蒸馏法制DME到目前为止，只有上海石化公司研究院从事过这方面 的研究工作。他们是以甲醇为原料，用H2SO4作催化剂，通过催化蒸馏 法合成二甲醚的。由于H2SO4具有强腐蚀性，而且甲醇与水等同处于液 相中，因此，该法的工业化前景一般。催化蒸馏工艺本身是一种比较先 进的合成工艺，如果改用固体催化剂，则其优越性能得到较好的发挥。 用催化蒸馏工艺可以开发两种DME生产技术:一种是甲醇脱水生产DME， 一种是合成气一步法生产DME。从技术难度方面考虑，第一种方法极易 实现工业化。
中原石化MTO工艺介绍
23日对中试装置进行了为期72小时的集中标定；12月26日中试装置计划停
河南-濮阳-中原石化MTO车间-侯福兴
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工，共运行53天。2008年5月11日-7月9日，进行了为期近2个月的S-MTO 第二阶段试验。S-MTO中试装置试验结果表明：乙烯、丙烯选择性达到 80.51%，甲醇转化率达到了99.8%，优于其它国内、国际相关MTO专利
商
的目标值，而且，在试验过程中，验证了SMTO-1催化剂的性能，水洗脱 除有机氧化物的效果，S-MTO工艺各操作变量如反应温度、反应压力、
水
醇比、床层空速、平衡剂积碳及反应（接触）时间等对MTO转化反应乙
烯、丙烯选择性的影响，所采用的设备结构、控制方案等工程技术的
可靠性，并获得催化剂单耗、污染物排放等关键操作指标。通过 对
中原石化MTO工艺介绍
中国石化中原石化公司
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1 MTO项目介绍
1.1 项目背景
S-MTO是中国石化自行开发的甲醇转化制取乙烯、丙烯的工业技 术，借助于流化工艺，采用流化床的连续-再生方式，对甲醇进行转化，
生 产乙烯和丙烯等基本有机化工原料。在当前原油价格快速增长的国际背景 下，开发S-MTO技术并尽快实施工业化，对于使用非石油原料生产乙烯
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10 2020/6/27
甲醇首先脱水为二甲醚（DME)，形成包括甲醇、二甲醚和水的混 物，然后未反应的甲醇以及生成的二甲醚继续发生反应生成中间产物， 并与甲醇或二甲醚不断的发生甲基化反应，然后生成的产物再发生脱烷基 化反应生成小分子烃类，扩散出催化剂空道，最终形成产品。
2.5二甲醚合成技术-章结兵
• 两步法合成技术
– 甲醇液相脱水法－－－液相两步法 – 甲醇气相脱水法－－－醚合成生产技术的现状
➢ 合成气一步法处于工业化探索阶段，尚无工业化 的报道。甲醇气相催化脱水法和甲醇液相催化脱 水法国内外均有工业化生产装置；而甲醇气相催 化脱水法由于其投资低、产品调整灵活、工艺简 单、技术成熟可靠，是目前国内外使用最多的二 甲醚工业生产方法。国外拟建的大型二甲醚生产 装置均采用甲醇气相脱水法。
➢由于液相法反应器无法大型化、反应系统 需采用耐腐蚀材料、反应器搅拌和二甲醚 气体压缩投资高，电力消耗高，还有废酸 处理等问题，造成液相法投资高、生产成 本高，其技术推广有很大难度。
甲醇气相两步法催化脱水合成二甲醚工艺
甲醇气相两步法
• 气相两步法是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂床层, 发生非均相反应脱水而得到二甲醚。
甲醇脱水反应在液相、常压或微正压，130-180℃ 下进行。其化学反应式如下：
2CH3OH= H3COCH3+ H2O 液相法的优点：反应温度低，而甲醇脱水反应为放 热反应，故其甲醇在反应器中的单程转化率高，达 90%以上。但反应在常压下进行，需要将产品从常 压压缩至0.9MPa 以上才能用循环冷却水冷凝液化， 压缩电耗太高，其电耗比甲醇气相法高100KWHZ 左右。
• 该工艺优点：
–反应温度低( < 100 ℃) 、转化率高( > 80 %) 、选择性 高( >99 % )等；
• 该工艺缺点：
–采用浓硫酸作催化剂存在设备腐蚀严重、污染严重、操作 条件恶劣等缺点
• 工业化典型厂家：
–硫酸厂等少数厂家采用此工艺；
–作为液相两步法的一种改进工艺,山东临沂久泰化工有限 公司开发了液体复合酸脱水催化剂。该催化剂改变了单一 酸脱水催化的共沸现象,使水分能够稳定均衡脱出,生产能 够连续进行,所产生的污染较小,已建立万吨级生产装置.
二甲醚生产工艺及其流程图
二甲醚及生产工艺摘要：综述了二甲醚的性质、用途、生产方法及使用二甲醚时候的注意事项。
关键词：二甲醚化工产品合成气一步法甲醇液相法甲醇气[]相法一、产品说明1、二甲醚的基本概况二甲醚别名：甲醚英文名称：methyl ether；dimethyl ether；DMECAS编号：115-10-6分子式：C2H6O结构式：CH3—O—CH3二甲醚又称甲醚，简称DME。
二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。
相对密度（20℃），熔点℃，沸点℃，室温下蒸气压约为，与石油液化气（LPG）相似。
溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。
易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。
常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。
2 生产原理生产方法简介目前国内外二甲醚生产方法主要有合成气一步法和甲醇法。
甲醇法又分为甲醇气相法和甲醇液相法。
合成气一步法的工业化技术尚未成熟,理由是: ①现有的技术未经装置检验; ②即使按现有技术,其生产成本也高于甲醇气相法反应方程式合成气一步法以合成气(CO + H2 )为原料,合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成,同时伴随CO的变换反应。
其反应式如下。
2CO + 4H2 = 2CH3OHCO +H2O =CO2 +H22CH3OH =CH3OCH3 +H2O总反应: 3CO + 3H2 =H3COCH3 +CO2甲醇液相法：甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130 ～130 ℃下进行。
其化学反应式如下:2CH3OH =H3COCH3 +H2O甲醇气相法：催化剂为ZSM分子筛、磷酸铝或γ2Al2O3。
二甲醚生产工艺及流程操作
第一节流程简述粗甲醇由原料槽经原料泵打入粗甲醇储槽 V107，再经甲醇中间泵P106 打入甲醇塔C103 中部（如原料是精甲醇，则直接进入精甲醇储槽V101）。
在甲醇塔分离出水，>95%的甲醇由塔顶经E106 甲醇冷凝器后，进入甲醇回流槽V103，部分甲醇回流入塔C103，部分进入精甲醇储槽V101，甲醇塔尾气排空。
V101 槽的甲醇由P101 精甲醇泵经E103 冷甲醇加热器进入E101 甲醇蒸发器，蒸发的甲醇蒸气经E102 甲醇气加热器与反应后气体再加热至200℃，进入C101 合成塔下部，在经中央管加热至270℃，从合成塔上部进入催化剂床层，合成反应为放热反应，合成塔温度由导热油冷却控制。
开车时由导热油加热至反应温度。
反应后的混合气在E102、E103 中与入塔的冷甲醇换热后，进入经合成气冷凝器冷凝后进入C102 二甲醚分离塔中部，从塔顶得到99%的二甲醚，它经E105二甲醚冷凝器冷凝后进入二甲醚塔回流槽V102，部分回流入塔，部分进入V106精二甲醚冷凝储槽再进入产口储槽。
在C101 及C102 塔中，操作压力为0.4～1.0Mpa，C102 塔底的甲醇水经减压后进入C103 塔中部，塔底水分析合格后排放。
第二章合成塔操作二甲醚由甲醇在催化剂作用下脱水来合成，反应为放热反应，方程式为：2CH3OH—CH3OCH3+H2O+5.5Kcal为严格控制反应温度应及时移走反应热，二甲醚合成设计为列管式，催化剂装于管内，管外用导热油强制换热。
导热油自下部加热合成塔壳程，上部引出至导热油加热炉，经导热油泵打循环。
为防止不凝气体在合成器壳程上部积聚影响传热效果，设有一导热油膨胀罐，导热油膨胀罐的主要作用是吸收导热油的热膨胀及排放不凝气体。
在开工阶段，导热油的升温由加热炉来完成，加热炉采用燃油炉形式。
通过改变导热油入合成塔壳程的温度来调节催化剂床层温度。
第一节合成原始开车步骤1）检查按照流程图核对各设备管道、阀门和各种仪表是否齐全，位置是否正确，按技术规程检查安装质量。
年产十万吨二甲醚的生产工艺
年产十万吨二甲醚的生产工艺目录一．二甲醚的基本概况 1 二．二甲醚的物理化学性质 12.1 二甲醚的物理化学性质 12.2 二甲醚的毒性 2 三．二甲醚的安全及处理措施 23.1 泄漏应急处理 23。
2 二甲醚的包装,贮存及运输 3 四．二甲醚生产工艺技术 3 4。
1 国外主要二甲醚工艺技术 44.2 国内二甲醚工艺技术 54.3 二甲醚国外市场分析 64.4 国外建设及使用 74。
5 二甲醚国内市场分析 74.6 主要在建成拟建项目 84。
7 国内市场使用状况 8 五。
二甲醚行业概况分析 9 六．二甲醚的应用 106.1 二甲醚作为燃料的应用 106。
2 二甲醚作为燃油的替代燃料 106.3 二甲醚发电 10 七。
二甲醚的主要技术指标 117.1 技术要求 117。
2 试验方法 127.3 DME产品方案及生产规模 15八. 工艺流程介绍 168.1 生产方法简述 168。
2 生产工艺流程说明 18 8。
3 生产工艺特点 208.4 主要工艺指标 20 九．自我见解 21一．二甲醚的基本概况二甲醚别名:甲醚三维结构英文名称：methyl ether；dimethyl ether；DMECAS编号：115-10—6分子式：CH3OCH3结构式：CH3—O-CH3二甲醚又称甲醚，简称DME。
二甲醚在常温常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味.相对密度(20℃）0。
666,熔点—141.5℃，沸点—24。
9℃，室温下蒸气压约为0。
5MPa，与石油液化气（LPG）相似。
溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂.易燃，在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态）为1455kJ/mol。
常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低;能溶解各种化学物质；由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。
10万吨年二甲醚生产流程的项目开发
10万吨/年二甲醚生产流程的项目开发摘要：综述了二甲醚的性质、用途及生产方法。
对年产10万吨二甲醚的生产流程进行工艺设计，通过对DME精馏塔和甲醇回收塔的操作条件进行优化，减少了塔的理论板数，减少了设备投资，降低公用工程消耗和温位，进而降低操作费用。
关键词：甲醇；二甲醚；工艺条件；模拟与优化二甲醚(Dimethyl Ether，简称DME)习惯上简称甲醚，为最简单的脂肪醚，分子式C2H6O，是乙醇的同分异构体，结构式CH3-O-CH3，分子量46.07，是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品。
DME 因其良好的理化性质而被广泛地应用于化工、日化、医药和制冷等行业, 近几年更因其燃烧效果好和污染少而被称为“清洁燃料”, 引起广泛关注。
如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷荆，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。
由于其良好的水溶性、油溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。
代替甲醇用作甲醛生产的新原料。
作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。
也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车冷启动问题。
二甲醚在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。
与甲烷一样，被期望成为2l世纪的能源之一[1-2]。
中国工程院倪维斗院士预言，二甲醚必将成为中国能源结构中的一支生力军，预计5年内我国将有500万吨到1000万吨的二甲醚年需求量。
尽管二甲醚的投资额比较高，但大处从国家能源安全考虑，小处从市场需求与企业效益考虑，高额投资也是值得的，国家也应对清洁能源产业的发展壮大给予必要扶持，同时呼吁成立一个国家层次的推广发展醉、醚燃料的机构[3]。
藉此契机，综合考虑，进行了此年产10万吨二甲醚装置生产流程设计。
1 国内外二甲醚生产发展现状目前，全球二甲醚总生产能力约为21万t/a，产量16万t/a左右，表1-1为世界二甲醚主要生产厂家及产量。
二甲醚
二甲醚（甲醚）甲醚为易燃气体。
与空气混合能形成爆炸性混合物。
接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。
接触空气或在光照条件下可生成具有潜在爆炸危险性的过氧化物。
气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
目录∙二甲醚别名：甲醚∙∙三维结构∙∙溶解的甲醚∙由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强，二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视，成为近年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。
∙作为LPG和石油类的替代燃料，二甲醚是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。
与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。
∙总之，二甲醚特有的理化性能奠定了其在国际、国内市场上的基础产业地位，可广泛应用于工业、农业、医疗、日常生活等领域。
二甲醚未来主要用于替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等，市场前景极为广阔，是目前国际、国内优先发展的产业。
∙∙甲醚溶解在重油∙摩尔质量46.07 蒸气压(20℃) 0.51Mpa∙熔点-138.5℃ 气体燃烧热28.8MJ/Kg∙沸点-24.9℃ 蒸发热(-20℃) 410KJ/Kg∙临界温度127℃ 自燃温度235℃∙液体密度(20℃) 0.67Kg/L 爆炸极限、空气3~17vol%∙蒸气密度 1.61Kg/m3 闪点 -41℃(空气密度1.2936Kg/m3）∙二甲醚在常温、常压下为无色、无味、无臭气体，在压力下为液体，性能与液化石油气（LPG）相似，不同温度下的蒸汽压见表1.2。
∙表1.2 不同温度下二甲醚蒸气压∙温度（℃） -23.7 -10 0 10 20 30 40∙蒸气压（Mpa）0.101 0.174 0.254 0.359 0.495 0.662 0.880 ∙Copyright@6chem Inc∙健康危害∙侵入途径：吸入∙健康危害：对中枢神经系统有抑制作用，麻醉作用弱。
二甲醚生产工艺流程
合成气制二甲醚工艺目前合成气合成二甲醚的生产工艺主要有两步法和一步法两种，两步法是经过甲醇合成和甲醇脱水两步过程得到DME，一步法是合成气直接生产DME，新开发的工艺有二氧化碳加氢合成二甲醚和生物质间接液化制取二甲醚。
1、两步法制二甲醚两步法制二甲醚是以合成气为原料由低压法制得甲醇后,甲醇再经脱水制得DME，其主要过程如图1所示：图1两步法合成二甲醚流程简图其中甲醇脱水制二甲醚的方法又包括液相甲醇脱水法和气相甲醇脱水法液相甲醇脱水是将甲醇与浓硫酸混合加热使甲醇脱水得到二甲醚,浓硫酸起到催化剂的作用该工艺具有反应温度低,原料转化率和二甲醚的选择性高的优点,但是产品后处理比较困难,而且浓硫酸的存在使设备腐蚀严重,并且产生大量的废液,带来很大的环境污染,限制了此工艺的发展"目前国内仅有武汉硫酸厂和山东久泰化工科技有限公司开发此工艺。
在液相脱水制DME基础上，为了避免液体酸作为甲醇脱水剂时产生的设备腐蚀问题,美孚公司和意大利的ESSO公司开发了以固体酸为催化剂的甲醇气相脱水技术，气相甲醇脱水法的基本原理是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂脱水生成二甲醚，目前常用的催化剂主要有沸石、氧化铝、二氧化硅/氧化铝、阳离子交换树脂等，由于甲醇脱水反应是放热反应，因此维持适宜的反应温浙江大学博士学位论文合成气合成二甲醚和乙二醇研究综述度是气相甲醇脱水法的关键，两步法制二甲醚的反应条件温和，副反应少，二甲醚的选择性和产品的纯度高，但是由于需要从合成气开始生产甲醇，导致合成气的转化率低，生产流程长，并且需要经过甲醇分离精制过程，使得整个工艺的成本增加，即使购买成品甲醇直接脱水制得二甲醚，也容易受到甲醇价格的影响，而使成本难以控制。
2、一步法制二甲醚合成气直接制二甲醚被称为“一步法”，一步法合成二甲醚由甲醇合成和甲醇脱水两个过程组成，同时还存在水汽变换反应，由于受到热力学的限制，甲醇合成反应的单程转化率一般较低，而由合成气一步法合成二甲醚，采用具有合成甲醇和甲醇脱水两种功能的复合催化剂，由于催化剂的协同效应，反应系统内各个反应相互祸合，生成的甲醇不断转化为二甲醚，合成甲醇不再受热力学的限制，与传统的经甲醇合成和甲醇脱水两步得到DME两步法，相比，一步法具有流程短、操作压力低、设备规模小、单程转化率高等优点，经济上更加合理，但缺点在于二甲醚的选择性低，产物的纯度不高。
二甲醚合成毕业设计化学工程与工艺煤化工毕业设计[管理资料]
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目录1 总论 0概述 0二甲醚的用途 (1)作气雾剂 (1)作为环保型制冷剂 (1)作为车用发动机燃料和添加剂 (1)作为液化石油气的添加剂和民用燃料 (2)二甲醚作为化工原料 (3)国内外生产工艺开发概况 (3)国外状况 (3)国内状况 (4)2 生产流程和生产方案的确定 (6)工艺技术的比较与选择 (6)主要生产工艺技术简介 (6)工艺技术的比较与选择 (8)本设计采用的方法 (8)设计要求 (9)原料及产品规格 (9)设计规模和设计要求 (9)技术分析 (9)反应原理 (9)反应条件 (9)反应选择性和转化率 (10)3 生产流程叙述 (10)流程简述 (10)系统循环结构 (10)分离系统 (11)塔序 (11)4 工艺计算书 (13)物料衡算 (13)物料衡算图及衡算过程 (13)每小时生产能力的计算 (13)原料甲醇和循环甲醇量流量的计算 (13)原料甲醇中水的摩尔流量的计算 (14)废水中甲醇流量的计算 (14)回收甲醇中二甲醚流量的计算 (14)回收甲醇中水流量的计算 (14)缓冲槽出口水流量的计算 (14)反应器中物料衡算 (14)进入甲醇回收塔水流量的计算 (15)废水中水流量的计算 (15)系统热量衡算 (16)蒸馏塔热量衡算 (18)5 主要设备的工艺计算与设备选型 (20)二甲醚分离塔设计计算 (20)塔压力的选择与计算 (20)理论塔板数计算 (22)精馏塔的工艺条件及有关物性数据（精馏段） (23)精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (24)塔板主要工艺尺寸的计算 (25)塔板的流体力学验算 (28)塔板负荷性能图 (30)甲醇分离塔设计计算 (33)塔压力的选择 (34)塔板数的确定 (34)（1）求最小回流比 (34)精馏的工艺条件及有关物性数据的计算 (35)精馏段 (35)提馏段 (36)精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (36)精馏段塔径 (36)提馏段塔径 (37)填料层高度计算 (38)填料层压降计算 (38)精馏段 (38)提馏段 (38)反应器的选择 (39)单管逆流型反应器特点 (39)单管逆流型反应器结构尺寸与操作条件 (39)两种反应器的对比 (39)换热器及泵的选型 (40)机泵设备选型说明 (40)储罐的选择 (41)设备一览表及公用工程 (41)设备 (41)公用工程规格 (42)6 设计的体会和收获 (43)致谢 (44)附工程图纸 (45)1 总论概述能源是国民经济可持续发展的物质基础，据BP-Amoco公司研究报导[1]，全世界已探明的化石燃料资源中煤可使用221年，天然气为60年，而石油仅能使用39年，%，%，%，%，%。