甲醇气相法制二甲醚精馏系统及尾气洗涤塔设计说明书
年产20万吨甲醇气相催化脱水制二甲醚扩能技改项目施工组织设计-58页word资料
目录第一章综合说明1-1工程目标1-2工程概况1-3施工管理1-4编制依据第二章施工部署及施工现场平面布置2-1施工准备2-1-1技术准备2-2施工部署2-3施工现场平面布置2-4临时设施第三章项目管理班子主要管理人员第四章劳动力安排及主要施工机具装备计划4-1劳动力的配置与组织4-2劳动力计划表4-3主要施工机械设备4-5主要材料计划表第五章施工工期、施工进度计划及保证措施5-1施工工期5-2施工进度计划(详见后附图)5-3施工进度施工工期保证措施第六章工程施工方法及主要技术措施6-1基础施工方法第七章工程质量保证措施7-1基础工程质量保证措施7-2基础排水和防止沉降措施7-3地下管线、地上设施、周围建筑物保护措施7-5各种管道、线路、非主体结构主要施工方法及质量保证措施7-6冬雨季施工措施第八章安全生产和文明施工措施8-1各工序的协调措施8-2施工安全保证措施8-3脚手架专项施工方案8-4现场文明施工措施8-5施工现场环保措施8-6施工现场维护措施8-7工程交验后服务措施第九章降低成本措施9-1采用新技术、新工艺、专利技术降低工程成本9-2计量策划第十章质量控制分解和关键工序质量控制程序10-1质量控制分解表10-2主要分项工程质量管理点设计10-3关键工序质量控制程序附录：工程质量检验标准和检查方法第一章综合说明我们将本着“符合设计，满足要求，优质服务，保证信誉。
”的质量方针，向业主提供最满意的建设服务。
根据对贵方提供施工资料内容的理解和我公司所具备的实力，在此我们对下述内容做出全面施工部署。
1-1工程目标1-1-1工程质量本工程将严格按照国家规范标准严格施工，实现“主体坚固，安装精确，装修精致，充分体现设计意图”。
确保工程质量：达到国家和行业验收规范合格标准。
1.分部工程质量目标(1)地基与基础工程质量达到合格标准。
(2)主体结构工程质量达到合格标准。
(3)建筑装饰装修工程质量达到合格标准。
毕业设计(论文)-10万吨年二甲醚精馏分离装置设计[管理资料]
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前言二甲醚(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，，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。
DME的用途可分如下几种[1]：1．替代氯氟烃作气雾剂随着世界各国的环保意识日益增强,以前作为气溶工业中气雾剂的氯氟烃正逐步被其他无害物质所代替。
2．用作制冷剂和发泡剂由于DME的沸点较低,汽化热大,汽化效果好,其冷凝和蒸发特性接近氟氯烃,因此DME作制冷剂非常有前途。
国内外正在积极开发它在冰箱、空调、食品保鲜剂等方面的应用,以替代氟里昂。
关于DME作发泡剂,国外已相继开发出利用DME作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯泡沫的发泡剂。
发泡后的产品,孔的大小均匀,柔韧性、耐压性、抗裂性等性能都有所增强。
3． DME用作燃料由于DME具有液化石油气相似的蒸气压,在低压下DME 变为液体,在常温、常压下为气态,易燃、毒性很低,并且DME的十六烷值(约55)高，作为液化石油气和柴油汽车燃料的代用品条件已经成熟。
由于它是一种优良的清洁能源,已日益受到国内外的广泛重视。
在未来十年里,DME作为燃料的应用将有难以估量的潜在市场,其应用前景十分乐观。
可广泛用于民用清洁燃料、汽车发动机燃料、醇醚燃料。
4． DME用作化工原料DME作为一种重要的化工原料,可合成多种化学品及参与多种化学反应:与SO3反应可制得硫酸二甲酯；与HCL反应可合成烷基卤化物；与苯胺反应可合成N,N - 二甲基苯胺；与CO反应可羰基合成乙酸甲酯、醋酐,水解后生成乙酸；与合成气在催化剂存在下反应生成乙酸乙烯；氧化羰化制碳酸二甲酯；与H2S反应制备二甲基硫醚。
此外,利用DME还可以合成低烯烃、甲醛和有机硅化合物。
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。
化工原理课程设计--甲醇-水分离精馏塔的设计说明书
化工原理课程设计设计题目：甲醇水分离精馏塔设计班级：学号：甲醇-水分离过程精馏塔的设计(一)设计题目甲醇-水分离过程精馏塔的设计（二）操作条件在抗生素类药物生产过程中，需要用甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶媒，另含有少量的药物固体微粒。
为使废甲醇溶媒重复利用，拟建立一套板式精馏塔，以对废甲醇溶媒进行精馏。
设计要求及条件如下：1．处理量：（23000+80×1）吨/年2. 料液组成（质量分数）：含甲醇45%、水55%3. 塔顶产品组成（质量分数）：含水量≤0.3%4. 塔底沸水中甲醇含量（质量分数）：≤0.5%5．操作压力：常压6．进料热状态：泡点进料7．回流比：2R min8．塔底加热蒸气压力0.3Mpa（表压）（三）塔板类型浮阀塔（四）工作日每年工作日为330天7920小时，每天24小时连续运行（五）设计内容1、设计说明书的内容1)设计方案的确定及流程说明2) 精馏塔的物料衡算；3) 塔板数的确定；4) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；5) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；6) 塔板主要工艺尺寸的计算；7) 塔板的流体力学验算；8) 塔板负荷性能图；9) 设计结果一览表；10) 板式塔的结构计算；11) 附属设备的计算机选型；12) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2、设计图纸要求：1) 绘制生产工艺流程图（A3号图纸）；2) 绘制精馏塔的工艺图（A3号图纸）；3) 绘制塔板构造图（A3号图纸）。
目录1 设计方案的确定说明书及工艺流程草图 ............................................................................... 1 2精馏塔的物料衡算 ................................................................................................................... 1 2.1 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 ............................................................................... 1 2.2 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 ............................................................... 1 2.3 物料衡算 ....................................................................................................................... 2 3塔板数的确定........................................................................................................................... 2 3.1理论板层数T N 的求取 (2)3.1.1 相对挥发度的求取 ........................................................................................... 2 3.1.2 求最小回流比及操作回流比 ........................................................................... 2 3.1.3 求精馏塔的气、液相负荷 ............................................................................... 3 3.1.4 求操作线方程 ................................................................................................... 3 3.1.5 采用逐板法求理论板层数 ............................................................................... 4 3.2 实际板层数的求取 . (4)3.2.1 液相的平均粘度 ............................................................................................... 4 3.2.2 全塔相对挥发度 ............................................................................................... 5 3.2.3 全塔效率E T 和实际塔板数 ............................................................................ 5 4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ........................................................................... 5 4.1 操作压力的计算 ........................................................................................................... 5 4.2 操作温度计算 ............................................................................................................... 5 4.3 平均摩尔质量计算 ....................................................................................................... 5 4.4 平均密度计算 (6)4.4.1 气相平均密度计算 ........................................................................................... 6 4.4.2 液相平均密度计算 ........................................................................................... 6 4.5 液体平均表面张力的计算 ........................................................................................... 7 4.6 液体平均粘度 ............................................................................................................... 8 5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ................................................................................................... 8 5.1 塔径的计算 ................................................................................................................... 8 5.2 精馏塔有效高度的计算 ............................................................................................... 9 6塔板主要工艺尺寸的计算 ....................................................................................................... 9 6.1 溢流装置计算 (9)6.1.1 堰长W l .............................................................................................................. 9 6.1.2 溢流堰高度W h ................................................................................................. 9 6.1.3 弓形降液管宽度d W 和截面积f A ................................................................ 10 6.1.4 降液管底隙高度0h . (10)6.2塔板布置及浮阀数目与排列 (10)6.3 浮阀塔的型号选取.................................................................... 错误！未定义书签。
甲醇气相法制二甲醚精馏系统及尾气洗涤塔设计说明书
Abstract ...................................................................................................... II 第 1 章 文献综述 ....................................................................................1 1.1 前言.................................................................................................1
第 3 章 二甲醚尾气洗涤塔设计 ..........................................................17 3.1 设计方案的确定 ..........................................................................17 3.2 基础物性数据 ..............................................................................18 3.3 洗涤塔的工艺尺寸计算 ..............................................................20
3.3.1 塔径的计算.......................................................................................... 20 3.3.2 填料层高度的计算.............................................................................. 23 3.3.3 填料层压降的计算.............................................................................. 25
修50万吨年甲醇精馏系统设计说明
摘要甲醇最早由木材和木质素干馏制的，故俗称木醇，这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。
无色、透明、高度挥发、易燃液体。
略有酒精气味。
分子式 C-H4-O。
近年来，世界甲醇的生产能力发展速度较快。
甲醇工业的迅速发展，是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂，广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
由甲醇转化为汽油方法的研究成果，从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。
近年来碳一化学工业的发展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品，正在研究开发和工业化中。
甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。
本设计选择了以50万t/a甲醇精馏的产量作为生产计算与设计的任务，参考了永城永煤集团龙宇煤化工甲醇厂甲醇精馏的工艺，本设计从工艺角度对其生产过程和主要设备进行了物料衡算、塔设备简捷法计算、热量衡算、换热器设计等工艺计算。
目录1总论错误!未定义书签。
1.1概况错误!未定义书签。
1.1.1 甲醇的性质和用途11.1.2甲醇精馏工艺技术比较41.1.3 甲醇精馏工艺的概况71.4甲醇精馏工艺流程说明31.4.1 预精馏系统31.4.2 加压精馏系统41.4.4 回收精馏系统42.甲醇精馏生产工艺设计与计算202.3精馏塔工艺计算[3]232.3.1物料衡算232.3.2热量衡算[3]82.3.3理论塔板数计算[7]102.3.4精馏塔主要尺寸的设计计算112.3.5填料的选择342.3.6塔径设计的计算342.3.7填料层高度的计算182.3.8全塔高度的确定[5]192.5回收精馏塔工艺计算552.5.1物料衡算552.5.2热量衡算[3]582.5.3理论塔板数计算[7]602.5.4精馏塔主要尺寸的设计计算622.5.5填料的选择672.5.6塔径设计的计算682.5.7填料层高度的计算692.5.8全塔高度的确定702.5.9筒体的厚度和封头的厚度确定72 参考文献82致841.1.1 甲醇的性质和用途甲醇性质甲醇（Methanol，Methylalcohol）又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是一种最简单的饱和醇。
尾气洗涤塔毕业设计说明书
摘要在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。
塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大影响。
洗涤塔是一种新型的气体净化处理设备。
它是在可浮动填料层气体净化器的基础上改进而产生的，广泛应用于工业废气净化、除尘等方面的前处理，净化效果很好。
由于其工作原理类似洗涤过程，故名洗涤塔。
洗涤塔与精馏塔类似。
本文主要介绍了洗涤塔的设计，着重叙述了塔设备结构的确定、材料的选择、强度的计算、地震载荷以及风载荷的计算等。
本设备主要分为气液接触区、洗涤区和气液分离区。
各工序产生的待处理的尾气通过管道分别进入尾气洗涤塔内与液体接触，经由筛板进行洗涤，废气中的污染物被水解中和，废液从塔底排出，处理后的尾气从塔顶排放。
关键词：塔设备、尾气洗涤、结构设计AbstractIn the chemical industry, oil refining, pharmaceutical, food and environmental protection and other industrial sectors, tower equipment is an important unit operation equipment. Performance tower equipment for all aspects of the entire device product yield, quality, production capacity and fixed consumption, and waste treatment and environmental protection, which have a significant impact.Washing tower is a new gas purification equipment. It is based on a floating layer of packing can be improved on gas purifier produced, is widely used in pre-treatment of industrial waste gas purification, dust, etc., clean with good results. Because it works like a washing process, named scrubber. Similarto the distillation column scrubber. This paper describes the design of the scrubber, focused narrative device for determining the structure of the tower, the choice of materials, calculating the strength of calculating wind loads and seismic loads and so on.The equipment is mainly divided into gas-liquid contact area, washing area and a gas-liquid separation zone. The exhaust gas to be treated is produced by a step into the exhaust duct, respectively with the washing liquid contacting column, washed through the sieve, the exhaust gas contaminants and hydrolysis, waste liquid discharged from the bottom, from the top of the exhaust gas after treatment emissions.Keywords: tower equipment, washing exhaust, structural design目录摘要 (I)第一章概述 (1)第二章塔设计内容 (3)2.1设计参数的确定 (3)2.1.1 塔结构简图 (3)2.1.2 主体材料及选型 (3)2.1.3 基本参数 (5)2.2 设计计算 (6)2.2.1 筒体和封头厚度的确定 (6)2.2.2设备质量的计算 (7)2.2.3 设备自震周期的计算 (10)2.2.4 地震载荷以及地震弯矩的计算 (11)2.3风载荷和风弯矩的计算 (14)2.3.1风载荷计算 (15)2.3.2 风弯矩的计算 (18)2.4 最大弯矩的计算 (19)2.4.1 0—0塔底截面： (20)2.4.2 I—I截面： (20)2.4.3 II—II截面: (20)2.5 圆筒应力校核 (21)2.6 裙座壳轴向应力校核 (22)2.7基础环厚度的计算 (24)2.8地脚螺栓的计算 (25)2.9 裙座与塔体的连接焊缝的验算 (27)2.10 筋板的设计和计算 (28)2.11盖板的设计和计算 (28)2.12接管和法兰的选用 (29)2.12.1进液管 (29)2.12.2出液管 (29)2.12.3塔顶尾气出口 (30)2.12.4塔体进气出口 (30)2.12.5法兰的选择 (30)2.13开孔补强的设计和计算 (31)2.13.1进气管、出气管的开孔补强 (32)2.13.2人孔开孔补强 (34)第三章浮阀塔盘设计计算及辅助装置选取 (38)3.1溢流装置的设计 (38)3.1.1降液管类型与溢流方式的选取 (38)3.1.2溢流装置的设计计算 (39)3.1.3 塔板布置 (40)3.1.3 浮阀的数目与排列 (40)3.2 除沫器 (42)3.3 吊柱的选择 (44)3.4人孔尺寸的选择 (44)第四章塔设备的制造、安装 (45)4.1 制造要求 (45)4.2 焊接及其特点 (45)4.3 热处理 (46)4.4 设备的安装 (47)附录A 致谢和设计总结 (48)附录B 主要符号说明 (49)参考文献 (53)第一章概述塔设备是在一定条件下，将能达到气液共存状态的混合物实现分离、纯化的单元操作设备，广泛用于炼油、精细化工、环境工程、食品工程、医药工程和轻纺工程等行业和部门中。
甲醇催化脱水生产二甲醚工艺设计-荆洁302
化学工程学院新产品开发训练报告2011-12课题名称：甲醇催化脱水生产二甲醚工艺设计课题类型：设计班级：姓名：学号：指导教师：第一部分文献综述一、二甲醚用途及研究背景1.1二甲醚性质及其用途简介二甲醚又称甲醚，简称DME，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℃）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。
二甲醚作为新兴的基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。
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剂，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，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中更显示出其优越性。
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。
它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。
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。
1.2研究背景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。
【说明书】甲醇精馏塔设计说明书
【关键字】说明书设计条件如下：操作压力：105.325 Kpa(绝对压力)进料热状况：泡点进料回流比：自定单板压降：≤0.7 Kpa塔底加热蒸气压力：Kpa(表压)全塔效率：ET=47%建厂地址：武汉[设计计算](一)设计方案的确定本设计任务为分离甲醇-水混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。
该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。
塔釜采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
(二)精馏塔的物料衡算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量：MA=/Kmol 水的摩尔质量：MB=/KmolxF=32.4%xD=99.47%xW=0.28%2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量MF= 32.4%*32+67.6%*18=/KmolMD= 99.47*32+0.53%*18=/KmolMW= 0.28%*32+99.72%*18=/Kmol3、物料衡算原料处理量：F=(3.61*103)/22.54=160.21 Kmol/h总物料衡算：160.21=D+W甲醇物料衡算：160.21*32.4%=D*99.47%+W*0.28%得D=51.88 Kmol/h W=108.33 Kmol/h(三)塔板数的确定1、理论板层数MT的求取甲醇-水属理想物系，可采用图解法求理论板层数①由手册查得甲醇-水物搦的气液平衡数据，绘出x-y图(附表)②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比，在图中对角线上，自点e(0.324，0.324)作垂线ef即为进料线(q线)，该线与平衡线的交战坐标为(xq=0.324,yq=0.675)故最小回流比为Rmin= (xD- yq)/( yq - xq)=0.91取最小回流比为：R=2Rmin=2*0.91=1.82③求精馏塔的气、液相负荷L=RD=1.82*51.88=94.42 Kmol/hV=(R+1)D=2.82*51.88=146.30 Kmol/hL′=L+F=94.42+160.21=254.63 Kmol/hV′=V=146.30 Kmol/h④精馏段操作线方程为：y =(L/V)x + (D/V)xD =(99.42/146.30)x+(51.88/146.30)*99.47%=0.6454x+0.3527提馏段操作线方程为：y′=(L′/V′)x′ + (W/V′)xW=(254.63/146.30) x′-(108.33/146.30)*0.28%=1.7405 x′-0.0021⑤图解法求理论板层数采用图解法求理论板层数(附图)，求解结果为：总理论板层数：NT=13(包括再沸器)进料板位置：NF=10精馏段实际板层数：N精＝9/47%=20 N提＝4/47%=9(四)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算以精馏段为例进行计算1、塔顶操作压力：P D＝101.3 Kpa每层塔板压降：△P＝0.7 Kpa进料板压力：P F＝105.3+0.7*20＝119.3 Kpa精馏段平均压力：（105.3+119.3）/2＝112.3 Kpa2、操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中甲醇、水的饱和蒸气压由安托尼方程计算，计算过程略，计算结果如下：塔顶温度：t D＝64.6℃进料板温度：t F＝76.3℃精馏段平均温度：t M＝70.45℃3、平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算：由x D=y1=0.9947,查y-x曲线（附表），得x1＝0.986M VDm=0.9947*32+(1-0.9947)*18=31.93M LDm=0.9860*32+(1-0.9860)*18=31.80进料板平均摩尔质量计算由图解理论板（附图），得y f=0.607 x F=0.229M VFm=0.607*32+(1-0.607)*18=26.50M LFm=0.229*32+(1-0.229)*18=21.21所以精馏段平均摩尔质量：M Vm=（31.93+26.50）/2=29.22M Lm= (31.80+21.21)/2=26.514、 平均密度计算 ⑴气相密度计算由理想气体状态方程计算，即 ⑵液相平均密度计算液相平均密度依下式计算，即 塔顶液相平均密度的计算 由t D ＝64.6℃ 查手册得， 进料板液相平均密度的计算 由t F ＝76.3℃ 查手册得， 进料板液相的质量分量 ⑶精馏段液相平均密度为： 5、 液体平均表面张力计算⑴液相平均表面张力依下式计算，即 塔顶液相平均表面张力的计算 由t D ＝64.6℃，查手册得⑵进料板液相平均表面张力的计算 由t F ＝76.3℃，查手册得 ⑶精馏段液相平均表面张力为： 6、 平均粘度的计算液相平均粘度依下式计算，即∑=iiL x m μμlg lg⑴塔顶液相平均粘度的计算 由t D ＝64.6℃ 查手册得， ⑵进料板液相平均粘度的计算 由t F ＝76.3℃ 查手册得 ⑶精馏段液相平均表面张力为（五）精馏塔的塔体工艺尺寸计算1、 塔径的计算精馏段的气、液相体积流率为：取板间距H T ＝0.4m ，板上液层高度h L =0.06m ，则H T -h L =0.40-0.06＝0.34m 查史密斯关联图得，C 20＝0.074 取安全系数为0.7，则空塔气速为按标准塔径圆整后，为D=1.0m 塔截面积为22785.04m D A T ==π实际空塔气速为u=1.033/0.785=1.316s m / 2、 精馏塔有效高度的计算精馏段有效高度为Z 精＝（N 精－1）H T ＝（20-1）*0.4＝7.6m 提馏段有效高度为Z 提＝（N 提－1）H T ＝（9-1）*0.4＝3.2m 在进料板上方开2人孔，其高度为0.8m故精馏塔有效高度为Z ＝N 精+N 提+0.8*2＝12.4m（六）塔板主要工艺尺寸的计算1、 溢流装置计算因塔径D ＝1.0m ，可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘，各项计算如下：⑴塔长l W =0.66D=0.66m⑵溢流堰高度h W 由h W ＝h L -h OW选用平直堰，堰上液层高度h OW 近似取E ＝1，则取板上清液层高度h L ＝60mm故m h w 33310*07.5210*93.710*60---=-=⑶弓形降液管宽度W d 和截面积A f由l w /D=0.66,查图得 A f /A T =0.0722 W d /D=0.124 验算液体在降液管中停留时间 故降液管设计合理⑷降液管底隙高度h 0 故降液管底隙设计合理选用凹形受液盘，深度wh '=50mm 2、 塔板布置⑴塔板的分块因D ≥800mm ，故塔板采用分块式，且分为3块⑵边缘区宽度确定取m W m W W C S S 035.0065.0=='= ⑶开孔面积A a⑷筛孔计算及其排列本例所处理的物系无腐蚀性，可选用δ＝3mm 碳钢板，取筛孔直径d 0=5mm 筛孔按正三角形排列，取孔中心距t 为 t ＝3d 0＝15 mm筛孔数目n 为个2731015.0532.0*155.1155.122===t A n a 开孔率为%1.10)015.0005.0*907.0)907.0220==（（＝t d ϕ气体通过阀孔的气速为（七）筛板的液体力学验算1、 塔板压降⑴干板阻力h c 计算 干板阻力 )()(051.0200LVc C u h ρρ= 由d 0/δ＝3/5=1.667, 得C 0＝0.772 故液注0448.0)81215.1()772.023.19(051.02==c h ⑵气体通过液层的阻力h l 计算 h l ＝βh L查图得，β=0.59故液柱m h h h h ow w L l 0354.0)10*93.710*07.52(59.0)(33=+=+==--ββ⑶液体表面张力的阻力σh 计算液体表面张力所产生的阻力σh 由下式计算 气体通过每层塔板的液柱高度h P 可按下式计算，即 h P =h c +h l +h σh P =0.0448+0.0354+0.00359=0.084m 液柱 气体通过每层塔板的压降为设计允许值）(7.045.66781.9*812*084.0h P p KPa g L <===∆ρ2、 液面落差对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。
甲醇洗涤塔技术规格书
一个最小值
≥485
≥40
≥28
合 格
6. 其它要求 (1) 焊接接头型式及尺寸除图中注明外，按HG20583－1998中规定，角焊缝的腰 高按较薄板厚度， 且角焊缝应修成圆滑过渡， 法兰的焊接按相应法兰标准中规定。 对接焊缝及接管角焊缝均采用全焊透结构。 (2) 所有焊缝应进行100％磁粉检测，并符合JB/T4730.4－2005规定中Ⅰ级。 (3) 焊接坡口宜用机械方法加工制成，表面粗糙度≤Ra25μm，坡口表面不应存 在影响焊接质量的缺陷。焊前所有焊接坡口焊接部位及热影响区应进行100％磁 粉检测，并符合JB/T4730.4－2005规定中Ⅰ级。 (4) 焊缝熔敷金属及热影响区内化学成份、 机械性能及热处理状态应符合本技术 条件中的要求。 (5) 焊缝表面应打磨光滑，焊缝余高0～0.5mm，不允许存在焊波、凹凸不平、焊 渣及飞溅等，并经100％磁粉检测，并符合JB/T4730.4－2005规定中Ⅰ级。 (6) 设备表面不允许存在划伤、疤痕、刻痕及弧坑，不允许敲打、刻制材料标记 及焊工钢印。如有应修磨，修磨深度≤0.5mm，斜度至少1：3，表面缺陷不允许 用补焊的方法修理。 (7) 本设备应良好保温， 不允许存在局部较大温差或局部过热，不允许有较大的 外载荷作用于本设备。 (8) 本设备组焊完毕后，对接接头应进行100％射线检测，以JB/T4730.2-2005
3
XXXXXXXXXX 1 XXXXXXXXXX 二类（D2级） ～XXXXXXXXX DNXXXX/XXXX×XXXXX XXX XXX XXXXXXXX XXXXXXXX 原料气/贫甲醇 XXX 1.0/1.0
焊接接头系数 筒体/封头 2、 制造过程主要执行标准 1) 2） 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 国家质量技术监督局 GB150-98 GB151－99 JB4710-2005 HG20584-98 HG20583-98 JB/T4709-2000 HG20592~20635-98 JB/T4711-2003
甲醇气相脱水制二甲醚新技术
甲醇气相脱水制二甲醚新技术汤洪李淑芳孙炳杨先忠（四川天一科技股份有限公司成都 610225）0 前言二甲醚是一种含氧化合物，溶于水、在大气对流层中可降解，是环境友好介质。
二甲醚可用于气雾剂、制冷剂、化工原料。
二甲醚可做燃料，具有与液化气相类似的性质，而且燃烧完全、热效率高、无黑烟。
近年来，由于石油制品的连年涨价，作为洁净环保燃料的二甲醚引起了社会各界的重视。
特别是煤基二甲醚生产成本低，与石油液化气有较大差价，使得二甲醚全面替代石油液化气做为民用、工业用燃料成为可能。
国内外多家研究机构也正在进行以二甲醚为燃料的汽车发动机研究乃至行车试验，由于二甲醚十六烷值高、燃烧尾气污染物少，是被业内人士看好的车用柴油的替代品。
因此，二甲醚做燃料的市场前景十分广阔。
同时，生产二甲醚也是当甲醇市场供大于求时甲醇生产企业的一条产业出路。
西南化工研究设计院和四川天一科技股份有限公司1980年代就在国内率先进行了甲醇气相催化脱水制二甲醚生产技术的研究开发，1994年就有工业化装置投产。
至今已有10多套工业化业绩。
在多年试验和生产实践的基础上，对原有技术进行了不断地改进、优化和完善，已形成独特、先进的生产技术，并拥有两项中国发明专利。
1 二甲醚的生产方法二甲醚的主要生产方法有合成气一步法、甲醇法两种。
而甲醇法又分为甲醇气相催化脱水法和液相催化脱水法。
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、最合理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。
1.1 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。
其反应式为：2CO+ 4H2 == 2CH3OHCO + H2O == CO2 + H22CH3OH == CH3OCH3 + H2O总反应：3CO + 3H2 === H3COCH3 + CO2典型的合成气一步法生产流程（见图1）：新鲜合成气中的CO和H2的比例配成约1:1左右，与循环气混合后进入二甲醚合成反应器进行反应。
年产25万吨二甲醚的精馏系统及二甲醚精馏塔设计
二甲醚生产方法无论从投资和生产成本角度看，西南化工研究设计院的甲醇气相法是首选的方法，使用该技术投运装置市场占有率80%—90%。嬷鯀賊沣謁麩溝赉涞锯。
1.2.3
甲醇液相硫酸催化法和甲醇气相法制取二甲醚的生产技术较为成熟，两种方法均有工业装置运转。甲醇脱水法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度高达99%，使用于有较高要求的气雾产品，也可以用作制冷剂或医用气雾剂的抛射剂。该工艺比较成熟，可以依托老企业建设新装置，也可单独建厂生产。但该方法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资大，产品成本高，受甲醇市场波动的影响也比较大。讯鎬謾蝈贺綜枢辄锁廪。
年产25万吨二甲醚的精馏系统及二甲醚精馏塔设计
摘要
作为LPG和石油类的替代燃料，目前二甲醚(DME)倍受注目。DME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。目前生产的二甲醚基本上由甲醇脱水制得，即先合成甲醇，然后经甲醇脱水制成二甲醚。甲醇脱水制二甲醚分为液相法和气相法两种工艺，本设计采用气相法制备二甲醚工艺。将甲醇加热蒸发，甲醇蒸气通过γ-AL2O3催化剂床层,气相甲醇脱水制得二甲醚。气相法的工艺过程主要由甲醇加热、蒸发、甲醇脱水、二甲醚冷凝及精馏等组成。主要完成以下工作：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
西南化工研究设计院是我国最早研究开发二甲醚生产技术的研究单位之一，上世纪90年代开始研究开发二甲醚装置技术，与国内外现有甲醇气相催化脱水法比较，其技术有较大的改进和创新，处于领先水平。轉厍蹺佥诎脚濒谘閥糞。
其工艺特点为:
(1)生产二甲醚的原料可为精甲醇或粗甲醇，蒸汽消耗和生产成本较低。
甲醇精馏塔设计说明书
设计条件如下：操作压力：105.325 Kpa(绝对压力)进料热状况：泡点进料回流比：自定单板压降：≤0.7 Kpa塔底加热蒸气压力：0.5M Kpa(表压)全塔效率：E T=47%建厂地址：武汉[设计计算](一)设计方案的确定本设计任务为分离甲醇-水混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。
该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。
塔釜采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
(二)精馏塔的物料衡算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量：M A=32 Kg/Kmol 水的摩尔质量：M B=18 Kg/Kmolx F=32.4%x D=99.47%x W=0.28%2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量M F= 32.4%*32+67.6%*18=22.54 Kg/KmolM D= 99.47*32+0.53%*18=41.37 Kg/KmolM W= 0.28%*32+99.72%*18=26.91 Kg/Kmol3、物料衡算原料处理量：F=(3.61*103)/22.54=160.21 Kmol/h总物料衡算：160.21=D+W甲醇物料衡算：160.21*32.4%=D*99.47%+W*0.28%得D=51.88 Kmol/h W=108.33 Kmol/h(三)塔板数的确定1、理论板层数M T的求取甲醇-水属理想物系，可采用图解法求理论板层数①由手册查得甲醇-水物搦的气液平衡数据，绘出x-y图(附表)②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比，在图中对角线上，自点e(0.324，0.324)作垂线ef即为进料线(q线)，该线与平衡线的交战坐标为 (x q=0.324,y q=0.675)故最小回流比为R min= (x D- y q)/( y q - x q)=0.91取最小回流比为：R=2R min=2*0.91=1.82③求精馏塔的气、液相负荷L=RD=1.82*51.88=94.42 Kmol/hV=(R+1)D=2.82*51.88=146.30 Kmol/hL′=L+F=94.42+160.21=254.63 Kmol/hV ′=V=146.30 Kmol/h ④精馏段操作线方程为：y =(L/V)x + (D/V)x D =(99.42/146.30)x+(51.88/146.30)*99.47%=0.6454x+0.3527 提馏段操作线方程为：y ′=(L ′/V ′)x ′ + (W/V ′)x W =(254.63/146.30) x ′-(108.33/146.30)*0.28% =1.7405 x ′-0.0021 ⑤图解法求理论板层数采用图解法求理论板层数(附图)，求解结果为： 总理论板层数：N T =13(包括再沸器) 进料板位置： N F =10 2、实际板层数的求取)1()1(A A A A --=y x x y αα%47E 047.1*(345.00＝ 故＝ 见后） μαμ=精馏段实际板层数：N 精＝9/47%=20 N 提＝4/47%=9(四) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算以精馏段为例进行计算1、 塔顶操作压力：P D ＝101.3 Kpa每层塔板压降：△P ＝0.7 Kpa进料板压力：P F ＝105.3+0.7*20＝119.3 Kpa 精馏段平均压力：（105.3+119.3）/2＝112.3 Kpa 2、 操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中甲醇、水的饱和蒸气压由安托尼方程计算，计算过程略，计算结果如下：塔顶温度：t D ＝64.6℃ 进料板温度：t F ＝76.3℃ 精馏段平均温度：t M ＝70.45℃ 3、 平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算：由x D =y 1=0.9947,查y-x 曲线（附表），得 x 1＝0.986M VDm =0.9947*32+(1-0.9947)*18=31.93 M LDm =0.9860*32+(1-0.9860)*18=31.80进料板平均摩尔质量计算 由图解理论板（附图），得 y f =0.607 x F =0.229M VFm =0.607*32+(1-0.607)*18=26.50 M LFm =0.229*32+(1-0.229)*18=21.21 所以精馏段平均摩尔质量： M Vm =（31.93+26.50）/2=29.22 M Lm = (31.80+21.21)/2=26.51 4、 平均密度计算 ⑴气相密度计算由理想气体状态方程计算，即3/15.1)45.70273(*314.822.29*3.112M Kg RT M P mV m V m m=+==ρ⑵液相平均密度计算液相平均密度依下式计算，即∑=iiLmραρ1塔顶液相平均密度的计算 由t D ＝64.6℃ 查手册得，3B 3/K 3.980/K 745m g m g A ＝ ρρ=3/K 7460053.09947.01m g BALD m=+=ρρρ进料板液相平均密度的计算 由t F ＝76.3℃ 查手册得，3B 3/K 978/K 735m g m g A ＝ ρρ=进料板液相的质量分量%56.3418*771.032*229.032*229.0=+=A α3/K 7.8776544.03456.01m g BA LF m=+=ρρρ⑶精馏段液相平均密度为：321/K 8122)(m g mL =+=ρρρ5、 液体平均表面张力计算⑴液相平均表面张力依下式计算，即∑=i i L x mσσ塔顶液相平均表面张力的计算 由t D ＝64.6℃，查手册得mmN m mN m mN B A A m/ 05.190053.09947.0/ 2.65/ 8.18LD B =+===σσσσσ ⑵进料板液相平均表面张力的计算 由t F ＝76.3℃，查手册得mmN m mN m mN B A A m/ 35.52771.0229.0/ 7.62/ 5.17LF B =+===σσσσσ ⑶精馏段液相平均表面张力为：m mN m m mLF LD L / 7.352)(=+=σσσ6、 平均粘度的计算液相平均粘度依下式计算，即∑=iiL x m μμlg lg⑴塔顶液相平均粘度的计算 由t D ＝64.6℃ 查手册得，smpa smpa s mpa mmL B A L /34.0lg 0053.0lg 9947.0lg /437.0/34.0D D B A ＝ 解得＝ ＝μμμμμμ+=⑵进料板液相平均粘度的计算 由t F ＝76.3℃ 查手册得smpa smpa s mpa mmL B A L /53.0lg 771.0lg 229.0lg /374.0/28.0F F B A ＝ 解得＝ ＝μμμμμμ+=⑶精馏段液相平均表面张力为s mpa /345.0221A ＝）（＝μμμ+（五）精馏塔的塔体工艺尺寸计算1、 塔径的计算精馏段的气、液相体积流率为：021.0)15.1812(08.110*56.8)(L )(L 20C C /10*856812*360051.26*42.94*3600/033.115.1*360022.29*30.146*360021421212.0L 20max 343===-=======--V L s s V L h h V V L Lm Lm s Vm Vm s V V Cu sm LM L sm VM V ρρρρσρρρρρ）（＝ 其中由取板间距H T ＝0.4m ，板上液层高度h L =0.06m ，则H T -h L =0.40-0.06＝0.34m 查史密斯关联图得，C 20＝0.074sm u / 204.215.115.1812083.0083.0207.35074.020C C max 2.02.0L20=-=== ）（）（＝σ取安全系数为0.7，则空塔气速为sm sm u u / 948.0543.1*1.033*4u 4V D / 543.1204.2*7.0s max ======ππ 按标准塔径圆整后，为D=1.0m 塔截面积为22785.04m D A T ==π实际空塔气速为u=1.033/0.785=1.316s m /2、 精馏塔有效高度的计算精馏段有效高度为Z 精＝（N 精－1）H T ＝（20-1）*0.4＝7.6m 提馏段有效高度为Z 提＝（N 提－1）H T ＝（9-1）*0.4＝3.2m 在进料板上方开2人孔，其高度为0.8m故精馏塔有效高度为Z ＝N 精+N 提+0.8*2＝12.4m（六）塔板主要工艺尺寸的计算1、 溢流装置计算因塔径D ＝1.0m ，可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘，各项计算如下：⑴塔长l W =0.66D=0.66m⑵溢流堰高度h W 由h W ＝h L -h OW选用平直堰，堰上液层高度h OW32)(100084.2wh ow l L E h =近似取E ＝1，则m h ow 93.7)66.03600*10*56.8(*1*100084.2324==-取板上清液层高度h L ＝60mm故m h w 33310*07.5210*93.710*60---=-=⑶弓形降液管宽度W d 和截面积A f由l w /D=0.66,查图得 A f /A T =0.0722 W d /D=0.124mD W m A A d T f 124.0124.00567.0*0722.02====验算液体在降液管中停留时间s s L H A hTf 55.263600*10*56.840.0*0567.0*360036004>===-θ 故降液管设计合理⑷降液管底隙高度h 0mm h s m u u l L h w h006.0016.008.0*66.0*36003600*10*56.8/ 08.0*36004000>==''=-则＝取故降液管底隙设计合理选用凹形受液盘，深度wh '=50mm 2、 塔板布置⑴塔板的分块因D ≥800mm ，故塔板采用分块式，且分为3块⑵边缘区宽度确定取m W m W W C S S 035.0065.0=='= ⑶开孔面积A a212221222a 532.0)465.0311.0sin 180465.0*311.0465.0311.0(2465.0035.05.02311.0)065.0124.0(5.0)(2sin 180(2A m A mW Dr m W W Dx rx r x r x a c s d =+-==-=-==+-=+-=+-=--ππ故 其中， ⑷筛孔计算及其排列本例所处理的物系无腐蚀性，可选用δ＝3mm 碳钢板，取筛孔直径d 0=5mm 筛孔按正三角形排列，取孔中心距t 为 t ＝3d 0＝15 mm筛孔数目n 为个2731015.0532.0*155.1155.122===t A n a 开孔率为%1.10)015.0005.0*907.0)907.0220==（（＝t d ϕ气体通过阀孔的气速为 s m A V u s / 23.19532.0*101.0033.100===（七）筛板的液体力学验算1、 塔板压降⑴干板阻力h c 计算 干板阻力 )()(051.0200LVc C u h ρρ= 由d 0/δ＝3/5=1.667, 得C 0＝0.772 故液注0448.0)81215.1()772.023.19(051.02==c h⑵气体通过液层的阻力h l 计算 h l ＝βh L21210 52.115.1418.1/418.10567.0785.0033.1ms Kgu F sm A A V u v af T s a ====-=-=ρ查图得，β=0.59故液柱m h h h h ow w L l 0354.0)10*93.710*07.52(59.0)(33=+=+==--ββ⑶液体表面张力的阻力σh 计算液体表面张力所产生的阻力σh 由下式计算液柱m gd h L L 00359.0005.0*81.9*81210*7.35*4430===-ρσσ气体通过每层塔板的液柱高度h P 可按下式计算，即 h P =h c +h l +h σh P =0.0448+0.0354+0.00359=0.084m 液柱 气体通过每层塔板的压降为设计允许值）(7.045.66781.9*812*084.0h P p KPa g L <===∆ρ2、 液面落差对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。
100kta二甲醚初步工艺设计说明书
化工过程及CAD课程设计说明书100kt/a二甲醚生产工艺初步设计姓名：学号：班级：100kt/a二甲醚生产工艺初步设计摘要：本设计首先查阅了相关文献与国家的相关规定，初步了解了二甲醚的相关性质、用途及未来的发展前景，进行了二甲醚生产工艺全流程分析，确定了本次设计的二甲醚的生产工艺的基本流程。
本设计选用甲醇气相催化脱水法制取二甲醚。
采用Aspen plus进行了全流程的模拟分析与计算，确定了最终的工艺参数。
并对其流程中的二甲醚分离的精馏塔进行了塔体主要工艺尺寸的设计计算与灵敏度分析。
关键词：二甲醚、甲醇、精馏塔、流程模拟、Aspen Plus1.设计要求题目：100kt/a二甲醚生产工艺初步设计年产量：100kt要求：二甲醚纯度不小于98％年工作时间：330天原料规格：工业级甲醇，甲醇含量≥91％，水含量≤9％。
2.文献调研2.1二甲醚性质和用途二甲醚作为新型清洁能源，以其优良的理化性质和广泛的用途，成为未来很有发展前景的新型能源及化工生产原料。
2.1.1二甲醚的性质二甲醚（Dimethyl ether，简称DME）是最简单的脂肪醚，它是两分子甲醇，分子经催化脱水缩合而成的衍生物，是乙醇的同分异构体，分子式为OHC62量为46.07。
二甲醚带有轻微醚香味，通常情况下为气体或压缩液体，无毒、无腐蚀性，在空气中长期暴露不会形成过氧化物。
易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯、乙酸甲酷等多种有机溶剂，在汽油中的溶解度（25％）为7.0％（wt）。
加入少量助剂就与水互溶，20℃时，约0.49MPa下，二甲醚在水中的溶解度为35.3％（wt），同时良好的水溶性、油溶性，使得其应用范围大大优于丙烧、丁烧等石油化学品。
常温下，二甲酸蒸汽压为0.6MPa，性质与液化石油气相似，对臭氧层无损害，是一种重要的有机化工产品。
但二甲醚又是一种弱麻醉剂，它的迷麻效力只是乙醇的左右，可经呼吸道、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，长期接触会使皮肤发红，水肿，生疱。
甲醇制造二甲醚(DME)
甲醇制二甲醚(DME)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℃）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。
2 生产原理2.1 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2.2 反应方程式甲醇液相法：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。
甲醇脱水反应的化学反应式如下。
主反应:2CH3OH =H3COCH3 +H2O主要副反应:CH3OH =CO + 2H2H3 COCH3 =CH4 +H2 +COCO +H2O =CO2 +H23 工艺过程及流程图3.1工艺过程甲醇液相法甲醇液相法由硫酸法发展而来,而硫酸法生产二甲醚工艺是硫酸法生产硫酸二甲酯生产流程中的前半段生产工艺。
甲醇工艺(精馏工段)设计说明书
甲醇工艺（精馏工段）设计说明书一概述1甲醇生产的发展概况甲醇生产技术发展很快，近20年来，在原料路线、生产规模、节能降耗、过程控制与优化及与其他化工产品联合生产等发面都有新的突破与进展。
1）原料路线甲醇生产的原料大致有煤、石油、天然气和含H2、CO（或CO2)的工业废气等。
从50年代开始,天然气逐步成为制造甲醇的主要原料，因为它简化了流程，便于输送,降低了成本，目前世界甲醇总产量中约有70％左右是天然气为原料的.但是，随着能源的紧张，如何有效地开发煤炭资源，这是个从未中断过的研究课题，煤气化技术发展迅速，除传统的固定床UGI炉外,固定床鲁奇汽化炉，流化闯温克勒汽化炉，气流床K-T炉，气流床德士古汽化炉的开发均取得进展并都在工业上得到使用.从长远的战略观点来看，世界煤的储藏量远超过天然气和石油。
我国情况更是如此，将来以煤制取甲醇的原料路线终将占主导地位。
2）生产规模甲醇生产技术发展趋势之一是单系列，大型化。
由于高压设备尺寸的限制，50年代以前，甲醇合成塔的单塔生产能力一般不超过100～200t/d，60年代不超过200~300t/d.但近十年来,单系列大型甲醇合成塔不断被开发，并在工业生产中使用，Lurgi管壳型甲醇合成塔单塔生产能力可达2500t/d。
随着由气轮机驱动的大型离心压缩机研制成功,为合成气压缩机、循环机的大型化提供了条件。
国内的甲醇装置的规模偏小，除引进的Lurgi与ICI装置单系列年产10万吨甲醇外，较多中型化肥厂中单系列甲醇装置年产仅3～4万吨。
更有一些单醇与联醇装置年产仅数千吨。
今后必须不断创造条件,增大单系列甲醇装置的生产规模。
3）节能降耗甲醇成本中能源消耗费用占较大比重。
目前,甲醇生产技术改进的重点放在采用低能耗工艺，充分回收和利用能量等方面。
主要方向是研制性能更好的转化与合成催化剂，降低甲醇合成压力，开发新的净化方法，降低燃料消耗。
采用节能型精馏工艺与设备高、中、低位热能的合理配置与低位能热能的合理使用等措施。
甲醇合成塔设计说明书
甲醇合成塔设计说明书目录第一章：设计方案的确定与说明- 3一、设计方案的确定 (3)二、方案说明 (3)第二章：设计计算与校核 (4)一、工艺计算 (4)二、主要接管尺寸计算 (6)三、合成塔的总体结构 (7)第三章：设计计算结果 (9)第一章：设计方案的确定与说明一、设计方案的确定传统的甲醇合成塔主要有一下几种：①三管并流合成塔②单管并流合成塔③ I.C.I 四段冷激式合成塔④三菱瓦斯的四段冷激式合成塔⑤多段径向甲醇合成塔⑥Lurgi 式甲醇合成⑦轴径向甲醇合成塔三管并流合成塔,内件结构简单、操作稳定，但从气体并流换热的特点出发，能起到冷管作用的仅是外管，而内管只是担负了输送气体的任务。
单管并流合成塔，冷管的输气管和冷管的端部都连接在环管上，而冷管与输气管的气量和传热情况都不相同，前者的温度要高得多，如不考虑膨胀，当受热后，冷管与环管的连接部位会因热应力而断裂，使合成塔操作恶化甚至无法生产。
Lurgi 式合成塔，合成塔既是反应器也是废热锅炉，合成甲醇所产生的反应热由管外的沸腾水带走，管外沸腾水与汽包维持自然循环，汽包是那个装有压力的控制器，以维持恒定的压力，因此管外沸腾水的温度是恒定的，于是管内催化剂的温度也几乎是恒定的，因此当操作条件发生变化时（如循环机故障等），催化剂也没有超温的危险，仍然可以安全运转。
综合以上各甲醇合成塔的优缺点，选择Lurgi 式合成塔作为甲醇合成的设备。
二、方案说明Lurgi 式合成塔，合成塔既是反应器也是废热锅炉，列管中装填C306 型催化剂，合成气在列管中反应，合成甲醇所产生的反应热由管外的215℃，25 bar 的沸腾水带走。
冷却水的流量通过流量调节阀进行调整，以精确控制反应器的温度，使其符合工艺要求。
第二章：设计计算与校核一、工艺计算甲醇合成塔各物流流量和摩尔分率由前期采用Aspen Plus 软件进行的流程模拟计算得到。
1、合成塔主要工艺参数根据Aspen 模拟，进出甲醇合成塔的反应物和所生成物的物流表如下：上述反应所释放的反应热5167773kJ/h。
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关键词：二甲醚，甲醇，洗涤塔，工艺设计
I
安徽建筑工业学院本科生毕业设计
Abstract
Dimethyl ether （ DME ） ， which has many excellent physical and chemical properties for manufacturing pharmacy，dye，pesticide and refrigerant and so on，is widely used as raw materials。 As a novel clean fuel， DME has a very promising future for developments。So，it is magnificent to study on the process of producing DME 。 Based on the literature summarize ， the paper chooses methanol gas phase dehydration to make DME， and the product is called thick DME。 Separation of DME is a separation of three components of the multi-component. Therefore, this design uses two simple distillation column, one of DME and one of methanol recovery. In order to process raw materials savings as much as possible, so the material in the methanol recovery system, and then the isolated methanol gasification gasified methanol, re-applied to the production process, so that process to rationalize. In the DME distillation system produces non-condensable gases，if the exhaust handled properly，will not only waste resources but also on the external environment have a certain impact。Therefore, this paper based on the DME distillation column washing their absorption of tail gas produced in order to take full advantage of one of the dimethyl ether。In this paper，DME whole process tail gas scrubbing system was material balance，and dimethyl ether were scrubbing tower design calculation process。
III
安徽建筑工业学院本科生毕业设计
3.4.2 填料压紧装置...................................................................................... 26 3.4.3 液体分布装置....................................................................................... 26 3.4.4 液体收集及再分布装置....................................................................... 28 3.4.5 除沫装置.............................................................................................. 28
1.1.1 DME 的物性 .......................................................................................... 1 1.1.2 DME 的应用 ........................................................................................... 2
Abstract ...................................................................................................... II 第 1 章 文献综述 ....................................................................................1 1.1 前言.................................................................................................1
1.2 DME 生产技术及技术比较 ..........................................................4
1.2.1 生产技术................................................................................................ 4 1.2.2 技术比较................................................................................................. 8
第 3 章 二甲醚尾气洗涤塔设计 ..........................................................17 3.1 设计方案的确定 ..........................................................................17 3.2 基础物性数据 ..............................................................................18 3.3 洗涤塔的工艺尺寸计算 ..............................................................20
3.3.1 塔径的计算.......................................................................................... 20 3.3.2 填料层高度的计算.............................................................................. 23 3.3.3 填料层压降的计算.............................................................................. 25
16 万吨/年二甲醚精馏系统及尾气洗涤塔设计
摘
要
二甲醚（DME）具有一系列优良的物化性质，可以用于制药、染料和制冷 5 剂等，此外，二甲醚作为一种新型的清洁能源，市场前景非常乐观。所以对二甲 醚生产工艺的研究非常有意义。 本文在文献资料的基础上选用甲醇气相脱水法制取二甲醚，所得产品为粗二 甲醚。二甲醚的分离是一个三组分的分离，所以本设计采用两个简单精馏塔，即 一个二甲醚塔和一个甲醇回收塔来将三种物质分离。 为使工艺中尽可能的节约原 料，所以将物系中的甲醇进行回收，继而将分离得到的甲醇气化得到气化甲醇， 重新应用到生产流程中，使工艺流程更加合理化。 在二甲醚精馏系统中会产生不凝性的气体，如果这些尾气处理不当，不仅会 浪费资源，也会对外界环境产生一定的影响。故本文在二甲醚精馏塔的基础上对 其产生的尾气进行洗涤吸收，以充分利用其中的二甲醚。文中对二甲醚精馏系统 全流程进行了物料衡算，并对二甲醚的尾气洗涤塔进行了工艺设计计算。
1.3 工艺技术的选择 ............................................................................9 1.4 本课题研究内容 ..........................................................................10 第 2 章 物料衡算 .................................................................................. 11 2.1 基础数据 ..................................................................................... 11 2.2 物料衡算 ......................................................................................12
2.1.1 反应器物料衡算................................................................................... 12 2.1.2 二甲醚精馏塔....................................................................................... 13 2.1.3 甲醇精馏塔........................................................................................... 14 2.1.4 尾气吸收塔........................................................................................... 15