年产万吨甲醇制二甲醚生产工艺的初步设计

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年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计

年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计

年产10万吨甲醇合成二甲醚工艺设计1. 引言甲醇是一种重要的化工原料,在许多工业领域都有广泛的应用,比如作为燃料、溶剂和合成其他化学品的中间体。

而二甲醚(DME)是一种重要的替代燃料和清洁能源,在汽车和家庭用品等方面具有潜在应用价值。

为了满足市场需求,在本文中,我们将设计一种工艺,以每年产出10万吨的甲醇,并利用甲醇合成二甲醚。

2. 工艺图下图展示了年产10万吨甲醇合成二甲醚的工艺图:工艺图工艺图3. 工艺步骤3.1 甲醇生产首先,我们需要生产甲醇。

这可以通过对天然气进行蒸汽重整反应来实现。

该反应将天然气中的甲烷转化为一氧化碳和氢气。

然后,将一氧化碳和氢气在催化剂的存在下进行合成反应,生成甲醇。

3.2 甲醇净化生产的甲醇需要经过净化步骤,以去除杂质。

这包括使用吸附剂和分离技术,如蒸馏和结晶,将甲醇中的杂质去除,提高甲醇的纯度。

3.3 甲醇合成二甲醚在甲醇净化后,我们将进行甲醇合成二甲醚的反应。

该反应将甲醇与催化剂一起加热,生成二甲醚。

这是一个可逆反应,所以我们需要对反应条件进行控制,以提高二甲醚的产率。

3.4 二甲醚净化生产的二甲醚需要经过净化步骤。

这包括使用分离技术,如蒸馏和结晶,将二甲醚中的杂质去除,提高二甲醚的纯度。

4. 工艺参数为了实现年产10万吨甲醇合成二甲醚的目标,我们需要考虑以下工艺参数:•甲醇生产装置的产能•甲醇净化装置的效率•甲醇合成二甲醚反应的温度和压力•甲醇合成二甲醚反应的催化剂选择和用量•二甲醚净化装置的效率这些参数将直接影响到工艺的效果和产量。

5. 结论通过设计合理的工艺步骤和参数,我们可以实现每年产10万吨甲醇合成二甲醚的目标。

这有望满足市场需求,并为清洁能源领域做出贡献。

然而,需要注意的是,实际生产中可能会受到许多因素的影响,包括原材料供应、设备故障等等。

因此,需要进行全面的工艺设计和风险评估,以确保工艺的可行性和稳定性。

参考文献•Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (7th ed.). McGraw-Hill.。

年产40万吨甲醇制二甲醚化工厂的设计—本科毕业设计

年产40万吨甲醇制二甲醚化工厂的设计—本科毕业设计

毕业设计年产40万吨甲醇制二甲醚化工厂的设计一、设计目标为一个联合化工总厂设计一座燃料二甲醚分厂(公用设施可不考虑)二、设计基础条件1、产品规格:燃料二甲醚产品的质量标准应满足中华人民共和国化工行业标准HG/T3934-2007规定的技术指标:成分指标(质量分率)二甲醚≥0.990甲醇≤0.005水份≤0.0032、环境要求:尽量采取可行的措施减少工厂对环境的不利影响,并对排出的污染物提出合理的治理方案。

3、指定原料:可以采用甲醇为原料进行设计。

三、工作内容及要求1、工艺流程设计(必做部分)1)工艺方案选择及论证(可在学校图书馆查资料或在学校图书馆网站的中文数据库如维普、万方、中国知网等查相关资料)2)工艺流程计算机仿真设计(由chemcad、Aspen plus、pro Ⅱ等进行工艺流程的模拟,要求保留模拟文件并提交最终模拟文件)3)绘制带控制点工艺流程图(要求体现控制方案)4)编制物料及热量平衡计算书3、设备选型及典型设备设计(必做部分)1)典型非标设备——精馏塔的工艺设计,编制计算说明书(要求有精馏塔的设计说明、主要参数、性能负荷曲线)2)典型标准设备——换热器的选型设计,编制计算说明书(要求有换热器的设计及选型说明、主要参数、热负荷计算)3)编制设备一览表。

4、车间设备布置设计(选做部分)对主要工艺车间,进行车间布置设计1)绘制车间平面布置图;2)绘制车间立面布置图;3)鼓励采用三维模型设计(可利用3dsmax、autocad2007、pdmax等)5、分厂总平面布置设计(选做部分)1)对主要工艺车间、辅助车间、产品储罐区、中心控制室、分析化验室、行政管理及生活等辅助用房、设备检修区、工厂内部道路等进行合理的布置设计,并对方案进行必要的说明;2)绘制分厂平面布置总图;3)鼓励采用三维模型设计。

(可利用3dsmax等)6、设计说明书编制对设计内容汇总,按正规格式编写《初步设计说明书》。

做了具体设计的内容可详细一些,未做具体设计的内容可简略,成本估算、经济分析部分可省略,但要保持格式正确完整。

年产20万吨甲醇制二甲醚工艺设计开题报告

年产20万吨甲醇制二甲醚工艺设计开题报告
该工艺成熟简单,对设备材质无特殊要求,基本无三废及设备腐蚀问题,后处理简单。另外装置适应性广,可直接建在甲醇生产厂,也可建在其他公用设施好的非甲醇生产厂。用该工艺制得的DME产品纯度最高可达99预期成果:
查阅甲醇制二甲醚工艺方面的资料、明确本课题的设计内容;确立工艺方案及工艺流程;物料衡算、热量衡算、设备工艺计算、设备选型;车间布置设计、提供非工艺设计条件;绘制带控制点的工艺流程图、设备装配图、车间平面布置图;撰写设计说明书。
二、国内外研究现状:
(一)国内研究现状
中国DME生产起步较晚,但发展加快。1994年广东中山化工厂建成2500吨/年DME生产装置。此前,只有江苏昆山化工厂有少量生产。近几年,国内陆续又有一些厂家投产DME,其中生产规模较大的有山东临沂鲁明化工有限公司、等企业,年总产量已超过50万吨。
(二)国外研究现状
一、选题的背景与意义:
(一)课题研究来源
本项目基于教科书上的教学案例,通过研读大量的关于DME性质、用途、生产技术及市场情况分析的文献,对生产DME的工艺过程进行设计的。
(二)课题研究的目的
本研究的目的在于从技术、经济的角度,对综合利用甲醇生产二甲醚,实现资源可持续利用的可行性进行研究。
(三)课题研究的意义
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。
二甲醚(DME)常温常压下是一种无色低毒的可燃性气体,性能与液化石油气相似,燃烧时不析碳,无残液,燃烧废气无毒,是一种理想的清洁燃料。DME还是一种新型的、理想的、可替代车用燃料的“21世纪的绿色燃料”。随着环境污染的日益严重及石油资源的日益匮乏,对二甲醚的需求量迅速增加,因此二甲醚的合成研究已成为各国科技人员的研究焦点。

年产25万吨的甲醇制二甲醚生产工艺初步设计

年产25万吨的甲醇制二甲醚生产工艺初步设计

年产25万吨的甲醇制二甲醚生产工艺初步设计(1)1 总论1.1甲醇和二甲醚1.1.1甲醇的性质甲醇又被称为木醇,是一种化学结构最为简单的有机物。

在一般温度和压力的条件下,纯甲醇呈现出没有颜色且通明的液体,,密度约为,常温下基本无腐蚀性,其临界压缩系数为0.224,有略微的毒性。

甲醇本身所具有的化学性质可以使它发生多种化学反应,它的反应产物可以应用于工业的各个方面上,可以简单列举几个有关甲醇化学反应。

例如脱水、氧化、以及酯化的相互作用。

产生的有机物在工农业上都有重要的应用。

1.1.2二甲醚的性质二甲醚易溶于多种有机溶剂,在开放系统中会挥发出微微的香气,没有腐蚀性,增加压力以后常常呈现出液体的状态。

除此以外,若长期使其敞开在气体中,会发生分解反应。

它的一些物理参数如表1-1所示。

表1-1二甲醚的相关物理性质物性燃点液体含量比临界临界蒸汽压(t=20℃)参数-27℃0.66128.80℃5.15MPa0.5 MPa二甲醚的反应性质比较活泼,它可以在许多的条件下发生化学反应,可以简单的列举以下的几种情况。

二甲醚可以结合含硼化物,互相反应生成络合的胶体,此络合的胶体也可以进一步的发生分解。

在催化剂的条件下,它也可以结合各种有机物,产生我们所需要的酸类、脂类、以及腈类物质。

另外一方面,它还具有一定的毒性。

比较少量的摄入会出现麻醉现象,而大量的摄入会使人呼吸困难,心脏骤停,最终导致窒息。

1.2二甲醚的用途及生产方式二甲醚(即DME)在当今这个经济高速发展而能源十分紧缺的时代里,它的存在具有不可估量的重要意义。

随着生活水平日益增长,汽油等燃料能源根本无法满足人们的需求,因此对新能源的探究也越来越强烈。

而二甲醚(即DME)不仅在燃烧时产生大量的热量从而满足人们对能源的要求,而且还十分的节能环保,是一种重要的清洁环保能源[1]。

二甲醚的开发和利用并不单单表现在能源方面,它还具有很多的利用价值,例如在化学工艺方面,具有较好冷凝及压缩性,在有关的制冷能够体现出优质的性能,来制冷取代了对大气有严重破坏的氟利昂,也可以用于制作农药等产品[2]。

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

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。

甲醇催化脱水生产二甲醚工艺设计-荆洁302

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。

年产25万吨的甲醇制二甲醚生产工艺初步设计

年产25万吨的甲醇制二甲醚生产工艺初步设计

年产25万吨的甲醇制二甲醚生产工艺初步设计(1)1 总论1.1甲醇和二甲醚1.1.1甲醇的性质甲醇又被称为木醇,是一种化学结构最为简单的有机物。

在一般温度和压力的条件下,纯甲醇呈现出没有颜色且通明的液体,,密度约为,常温下基本无腐蚀性,其临界压缩系数为0.224,有略微的毒性。

甲醇本身所具有的化学性质可以使它发生多种化学反应,它的反应产物可以应用于工业的各个方面上,可以简单列举几个有关甲醇化学反应。

例如脱水、氧化、以及酯化的相互作用。

产生的有机物在工农业上都有重要的应用。

1.1.2二甲醚的性质二甲醚易溶于多种有机溶剂,在开放系统中会挥发出微微的香气,没有腐蚀性,增加压力以后常常呈现出液体的状态。

除此以外,若长期使其敞开在气体中,会发生分解反应。

它的一些物理参数如表1-1所示。

表1-1二甲醚的相关物理性质物性燃点液体含量比临界临界蒸汽压(t=20℃)参数-27℃0.66128.80℃5.15MPa0.5 MPa二甲醚的反应性质比较活泼,它可以在许多的条件下发生化学反应,可以简单的列举以下的几种情况。

二甲醚可以结合含硼化物,互相反应生成络合的胶体,此络合的胶体也可以进一步的发生分解。

在催化剂的条件下,它也可以结合各种有机物,产生我们所需要的酸类、脂类、以及腈类物质。

另外一方面,它还具有一定的毒性。

比较少量的摄入会出现麻醉现象,而大量的摄入会使人呼吸困难,心脏骤停,最终导致窒息。

1.2二甲醚的用途及生产方式二甲醚(即DME)在当今这个经济高速发展而能源十分紧缺的时代里,它的存在具有不可估量的重要意义。

随着生活水平日益增长,汽油等燃料能源根本无法满足人们的需求,因此对新能源的探究也越来越强烈。

而二甲醚(即DME)不仅在燃烧时产生大量的热量从而满足人们对能源的要求,而且还十分的节能环保,是一种重要的清洁环保能源[1]。

二甲醚的开发和利用并不单单表现在能源方面,它还具有很多的利用价值,例如在化学工艺方面,具有较好冷凝及压缩性,在有关的制冷能够体现出优质的性能,来制冷取代了对大气有严重破坏的氟利昂,也可以用于制作农药等产品[2]。

年产3[2].0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计

年产3[2].0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计

年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计目录1 绪论 (1)1.1概述 (1)1.1.1设计规模及设计要求 (1)1.1.2产品规格、性质及用途 (1)1.1.3技术来源 (3)1.2二甲醚分离装置流程 (5)2 精馏塔的工艺计算 (6)2.1精馏塔的物料衡算 (6)2.1.1基础数据 (6)2.1.2物料衡算 (7)2.2精馏塔工艺计算 (8)2.2.1物料衡算 (8)2.2.2操作条件的确定 (8)2.3精馏塔设备计算 (11)2.3.1基础数据 (11)2.3.2塔板数的确定 (14)2.3.3精馏塔主要尺寸计算 (16)2.3.4塔板结构设计 (19)2.3.5塔板流体力学验算 (24)2.3.6塔板负荷性能图 (27)2.3.7塔高的计算 (31)3 热量衡算 (34)3.1数据 (34)3.2冷凝器的热负荷 (34)3.3再沸器的热负荷 (35)3.4冷却水消耗量和加热蒸汽消耗量 (37)4主要设备设计和选型 (37)4.1接管的设计 (37)4.1.1进料管 (37)4.1.2回流管 (37)4.1.3釜液出口管 (38)4.1.4塔顶蒸汽管 (38)4.1.5加热蒸汽管 (38)4.2冷凝器的选型 (39)5 结论 (40)参考文献 (40)附录 (41)谢辞 (42)1 绪论1.1概述摘要近年来,二甲醚已成为国际石油替代途径与新型二次能源的热点课题,引起各国关注与重视。

二甲醚的制备主要有甲醇脱水法和合成气一步法两种。

与传统的甲醇合成二甲醚相比,一步法合成二甲醚工艺经济更加合理,在市场更具有竞争力,正在走向工业化。

目前,制取二甲醚的最新技术是从合成气直接制取,相比较甲醇脱水制二甲醚而言,一步法合成二甲醚因为体系存在有未反应完的合成气以及二氧化碳,要得到纯度较高的二甲醚,分离过程比较复杂。

开发中的分离工艺主要采用吸收和精馏等化工单元操作过程得到纯度较高的二甲醚产品。

本设计主要针对分离中的精馏工序进行工艺设计,分离二甲醚、甲醇和水三元体系。

年产3万吨二甲醚的初步工艺设计

年产3万吨二甲醚的初步工艺设计

年产3万吨二甲醚的初步工艺设计本文将为您详细介绍一种年产3万吨二甲醚的初步工艺设计方案。

二甲醚(又称甲醚)是一种重要的有机化工原料,广泛用于医药、涂料、塑料、染料等行业。

年产3万吨的二甲醚工艺设计需要综合考虑原料成本、工艺效率和环保要求。

1. 原料准备:甲醇和一氧化碳是二甲醚的主要原料。

甲醇与一氧化碳通过合成气反应生成甲酸甲酯,然后通过缩合反应生成二甲酸甲酯。

最后,经过脱水反应得到二甲醚。

原料的纯度要求较高,需要经过预处理工序进行净化。

2. 反应过程:合成气反应和缩合反应通常在高压、高温条件下进行。

合成气反应采用催化剂,在合成气生成器中进行,生成甲酸甲酯。

缩合反应需要配备适当的催化剂,经过反应器反应,生成二甲酸甲酯。

3. 脱水过程:为去除反应产物中的水分,通常采用减压蒸馏或吸附脱水的方法。

减压蒸馏通过调节温度和压力,将二甲醚从混合物中分离出来。

吸附脱水则使用适当的吸附剂,将水分吸附,使得混合物中只留下纯净的二甲醚。

4. 产品提纯:为了获得高纯度的二甲醚产品,还需要进行进一步的提纯。

通常采用蒸馏和溶剂萃取等方法,将杂质分离出来,得到符合使用要求的产品。

5. 副产物利用:在二甲醚的生产过程中,会产生一些有机废气和废水。

为了减少环境污染,可以采用尾气净化和废水处理等方法,将副产物进行高效利用。

除了以上的核心工艺步骤,还需要配备相应的设备和控制系统,确保生产过程的顺利进行。

此外,为了保证安全性和稳定性,还需要进行合理的工程设计和装置布局。

总之,年产3万吨二甲醚的工艺设计方案包括原料准备、合成气反应、缩合反应、脱水过程、产品提纯和副产物处理等环节。

通过科学合理的工艺设计和操作控制,可以实现高效、环保的二甲醚生产。

在年产3万吨二甲醚的工艺设计方案中,除了核心的工艺步骤,还需要考虑一系列相关的设备和控制系统,以及保证生产过程的安全和稳定性。

首先,原料准备是工艺设计的前提。

甲醇和一氧化碳作为二甲醚的主要原料,需要经过严格的质量监控和预处理工序。

年产万吨甲醇制二甲醚生产工艺的初步设计

年产万吨甲醇制二甲醚生产工艺的初步设计

太原理工大学化学化工学院《化工设计》课程设计说明书年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺初步设计学生学号:学生姓名:专业班级:化工工艺0904指导教师:起止日期:2012.11.26~2012.12.21化工设计课程设计任务书摘要作为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:1)精馏用到的二甲醚分离塔和甲醇回收塔的塔高、塔径、塔板布置等的设计;2)所需换热器、泵的计算及选型;关键词:二甲醚,甲醇,工艺设计。

Abstract:As LPG and oil alternative fuel, DME has drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar for LPG, and don’t produce combustion gas to damage the environment, so, It can be produced largely. Like methane, DME is expected to become 21st century energy resources., 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 gas-phase process. This design uses a process gas of dimethyl ether prepared by dimethyl. Heating methanol to evaporation, methanol vapor through the γ-AL2O3catalyst bed, vapor methanol dehydration to dimethyl etherby. This process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. Completed for the following work:1) Distillation tower used in separation of dimethyl ether and methanol recovery , column height of tower ,diameter, arrangement of column plate etc;2) The calculation and selection of heat exchanger, pump;Key words: dimethyl ether, methanol, process design目录摘要前言化工设计课程设计任务书 (I)前言 (1)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 (3)1.2.1现状 (3)1.2.2 国内市场预测 (6)1.3国外二甲醚市场简况 (7)1.3.1现状 (7)1.3.2 国外市场预测 (10)1.4 原料说明 (11)1.6 二甲醚的主要技术指标 (13)1.6.1技术要求 (13)1.6.2试验方法 (14)2 DME产品方案及生产规模 (18)2.1 产品品种、规格、质量指标及拟建规模 (18)2.2 产品规格、质量指标 (18)2.3 产品方案分析及生产规模分析 (19)3 工艺流程介绍 (20)3.1生产方法简述 (20)3.2工艺流程说明 (23)3.3生产工艺特点 (25)3.4主要工艺指标 (26)3.4.1 二甲醚产品指标 (26)3.4.2 催化剂的使用 (26)4主要塔设备计算及选型 (27)4.1 汽化塔及其附属设备的计算选型 (27)4.1.1 物料衡算 (27)4.1.2 热量衡算 (30)4.1.3 理论板数、塔径、填料选择及填料层高度的计算 (32)4.1.4 汽化塔附属设备的选型计算 (37)4.2 合成塔及其附属设备的计算选型 (38)4.2.1 物料衡算 (38)4.2.2 合成塔的选取选取: (39)4.2.3 热量衡算及附属设备的选型计算 (39)4.3 精馏塔及其附属设备的计算选型 (43)4.3.1 物料衡算 (43)4.3.2 热量衡算 (44)4.3.3 理论塔板数的计算 (46)4.3.4 初馏塔主要尺寸的设计计算 (47)4.3.5塔径设计计算 (48)4.3.6 填料层高度的计算 (50)4.3.7 附属设备的选型计算 (50)4.4 回收塔及其附属设备的计算选型 (51)4.5.1 物料衡算 (51)4.4.2 热量衡算 (53)4.4.3 理论塔板数的计算 (55)4.4.4 回收塔主要尺寸的设计计算 (56)4.4.5塔径设计计算 (57)4.4.6 填料层高度的计算 (59)4.4.7 附属设备的选型计算 (59)致谢 (62)参考文献 (64)附录1.主要设备一览表 (65)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。

(完整版)年产15万吨甲醇合成二甲醚工艺设计毕业设计

(完整版)年产15万吨甲醇合成二甲醚工艺设计毕业设计

年产15万吨甲醇合成二甲醚工艺设计The Process Design of 150kt/a Dimethyl EtherPreparedby Methanol目录摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................引言 .....................................................................................................................第一章文献综述.................................................................................................1.1 二甲醚概况.................................................................................................................1.1.1 二甲醚的发展状况 .................................................................................................1.1.2 二甲醚的传统领域的应用及其拓展 .....................................................................1.2 国内二甲醚市场简况.................................................................................................1.2.1 现状..........................................................................................................................1.2.2 国内市场预测 .........................................................................................................1.3 国外二甲醚市场简况.................................................................................................1.3.1 现状..........................................................................................................................1.3.2 国外市场预测 .........................................................................................................1.4 原料说明.....................................................................................................................1.4.1 物理性质..................................................................................................................1.4.2 化学性质..................................................................................................................1.5 二甲醚的性质.............................................................................................................1.5.1 化学性质..................................................................................................................1.5.2 物理性质..................................................................................................................1.5.3 DME的毒性 ............................................................................................................第二章工艺流程介绍.........................................................................................2.1生产方法简述..............................................................................................................2.1.1 甲醇脱水制二甲醚 .................................................................................................2.1.2 合成气直接合成二甲醚 .........................................................................................2.2 工艺流程说明.............................................................................................................2.2.1 原料甲醇..................................................................................................................2.2.2 反应..........................................................................................................................2.2.3 合成气冷却..............................................................................................................2.2.4 二甲醚精馏..............................................................................................................2.2.5 甲醇塔和二甲醚精馏塔 .........................................................................................2.3生产工艺特点..............................................................................................................2.4主要工艺指标..............................................................................................................2.4.1 二甲醚产品指标 .....................................................................................................2.4.2 催化剂的使用 .........................................................................................................第三章塔设备计算及选型...............................................................................3.1 汽化塔及其附属设备的计算选型 ............................................................................3.1.1 物料衡算..................................................................................................................3.1.2 热量衡算..................................................................................................................3.1.3 理论板数、塔径、填料选择及填料层高度的计算 .............................................3.1.4 汽化塔附属设备的选型计算 .................................................................................3.2 合成塔物料衡算.........................................................................................................3.3 精馏塔及其附属设备的计算选型 ............................................................................3.3.1 物料衡算..................................................................................................................3.3.2 热量衡算..................................................................................................................3.3.3 附属设备的选型计算 .............................................................................................3.3.4 理论塔板数的计算 .................................................................................................3.3.5 精馏塔主要尺寸的设计计算 .................................................................................3.3.6 塔径设计计算 .........................................................................................................3.3.7 填料层高度的计算 .................................................................................................3.3.8 填料塔液体分布装置 .............................................................................................3.3.9填料塔壁厚的计算 ..................................................................................................结论 ...................................................................................................................致谢 ..................................................................................... 错误!未定义书签参考文献 ...............................................................................................................附录 ...................................................................................................................年产15万吨甲醇合成二甲醚工艺设计摘要:作为LPG和石油类的替代燃料,目前二甲醚(DME)倍受注目。

(整理)年产5万吨甲醇合成二甲醚工艺设计

(整理)年产5万吨甲醇合成二甲醚工艺设计

年产15万吨甲醇合成二甲醚工艺设计The Process Design of 150kt/a Dimethyl Ether Preparedby Methanol目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章文献综述 (3)1.1 二甲醚概况 (3)1.1.1 二甲醚的发展状况 (3)1.1.2 二甲醚的传统领域的应用及其拓展 (4)1.2 国内二甲醚市场简况 (5)1.2.1 现状 (5)1.2.2 国内市场预测 (7)1.3 国外二甲醚市场简况 (8)1.3.1 现状 (8)1.3.2 国外市场预测 (10)1.4 原料说明 (11)1.4.1 物理性质 (11)1.4.2 化学性质 (11)1.5 二甲醚的性质 (12)1.5.1 化学性质 (12)1.5.2 物理性质 (12)1.5.3 DME的毒性 (13)第二章工艺流程介绍 (14)2.1生产方法简述 (14)2.1.1 甲醇脱水制二甲醚 (14)2.1.2 合成气直接合成二甲醚 (15)2.2 工艺流程说明 (17)2.2.1 原料甲醇 (18)2.2.2 反应 (18)2.2.3 合成气冷却 (18)2.2.4 二甲醚精馏 (18)2.2.5 甲醇塔和二甲醚精馏塔 (18)2.3生产工艺特点 (19)2.4主要工艺指标 (19)2.4.1 二甲醚产品指标 (19)2.4.2 催化剂的使用 (200)第三章塔设备计算及选型 (21)3.1 汽化塔及其附属设备的计算选型 (21)3.1.1 物料衡算 (21)3.1.2 热量衡算 (23)3.1.3 理论板数、塔径、填料选择及填料层高度的计算 (27)3.1.4 汽化塔附属设备的选型计算 (32)3.2 合成塔物料衡算 (32)3.3 精馏塔及其附属设备的计算选型 (33)3.3.1 物料衡算 (33)3.3.2 热量衡算 (34)3.3.3 附属设备的选型计算 (37)3.3.4 理论塔板数的计算 (37)3.3.5 精馏塔主要尺寸的设计计算 (38)3.3.6 塔径设计计算 (40)3.3.7 填料层高度的计算 (42)3.3.8 填料塔液体分布装置 (43)3.3.9填料塔壁厚的计算 (43)结论 (44)致谢 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

甲醇装置及甲醇脱水生产二甲醚的设计

甲醇装置及甲醇脱水生产二甲醚的设计

甲醇装置及甲醇脱水生产二甲醚的设计(托普索国际公司)0 前言最近甲醇工艺设计上的进展很大程度上都集中在最大限度增加装置的单系列生产能力。

这种趋势在很大程度上源于最近出现的技术进步,例如,自热转化领域取得的技术进步和规模经济的结合为有效利用紧缺的天然气提供了千载难逢的机会。

托普索已经协助数家客户对位于偏远地区的几家大型甲醇装置的设计进行了研究。

这种接触得以使客户对这种装置的要求有了清楚的了解,并对如何最好地满足这些要求开展了全面的工程设计研究。

甲醇装置远离其他工业现场自然会导致产品运输成本增加,并且装置所需的所有公用工程(电力,蒸汽,氮气等)也必须专门建造。

而且生产出的大量甲醇作为单一产品使生产厂商易受世界甲醇价格变化的打击和影响。

在项目实施期间这些实际情况都要估计到,以避免给未来装置的总体经济效益带来不利的影响。

因此对工程建设现场的调查选择具有重要的意义,采用经济灵活的方式就能根据需要,生产一种以上的产品。

这样装置就减少了经济风险,并能更有效地利用装置的公用工程,从总体上降低运输成本。

可以和甲醇联产的产品之一显然就是甲醇的衍生产品,例如二甲醚。

无论甲醇和何种产品联产,有一点是肯定的,那就是甲醇装置的设计必须灵活。

无论从现场条件的变化(例如由于某个设备的淘汰),还是从天然气成分不可避免的变化(在气田中天然气逐步耗尽时发生)考虑,这一点都是非常重要的。

本文是对位于偏远地区的一套大型(最大生产能力为10 kt/d)甲醇装置工程设计的详细研究得出的重要结论。

本文的目的是为了说明由托普索提供的甲醇工艺技术和催化剂不但适合建造大型生产能力的甲醇装置,而且这种装置具有良好的内在灵活性。

这种特性使我们产生了这样的观念:大型甲醇装置设计的理想选择是装置能在变化范围大的条件下操作。

1 大型甲醇装置的设计借助在低汽碳比(S/C)条件下操作的自热转化炉(ATR),实现经济上最有效地大规模生产甲醇合成气和天然气合成油。

自热转化是经充分验证的技术,从上世纪50年代开始就应用于合成氨,甲醇,氢气和富一氧化碳合成气的工业化生产。

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太原理工大学化学化工学院《化工设计》课程设计说明书年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺初步设计学生学号:学生姓名:专业班级:化工工艺0904指导教师:起止日期:2012.11.26~2012.12.21化工设计课程设计任务书摘要作为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:1)精馏用到的二甲醚分离塔和甲醇回收塔的塔高、塔径、塔板布置等的设计;2)所需换热器、泵的计算及选型;关键词:二甲醚,甲醇,工艺设计。

Abstract:As LPG and oil alternative fuel, DME has drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar for LPG, and don’t produce combustion gas to damage the environment, so, It can be produced largely. Like methane, DME is expected to become 21st century energy resources., 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 gas-phase process. This design uses a process gas of dimethyl ether prepared by dimethyl. Heating methanol to evaporation, methanol vapor through the γ-AL2O3catalyst bed, vapor methanol dehydration to dimethyl etherby. This process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. Completed for the following work:1) Distillation tower used in separation of dimethyl ether and methanol recovery , column height of tower ,diameter, arrangement of column plate etc;2) The calculation and selection of heat exchanger, pump;Key words: dimethyl ether, methanol, process design目录摘要前言化工设计课程设计任务书 (I)前言 (1)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 (3)1.2.1现状 (3)1.2.2 国内市场预测 (6)1.3国外二甲醚市场简况 (7)1.3.1现状 (7)1.3.2 国外市场预测 (10)1.4 原料说明 (11)1.6 二甲醚的主要技术指标 (13)1.6.1技术要求 (13)1.6.2试验方法 (14)2 DME产品方案及生产规模 (18)2.1 产品品种、规格、质量指标及拟建规模 (18)2.2 产品规格、质量指标 (18)2.3 产品方案分析及生产规模分析 (19)3 工艺流程介绍 (20)3.1生产方法简述 (20)3.2工艺流程说明 (23)3.3生产工艺特点 (25)3.4主要工艺指标 (26)3.4.1 二甲醚产品指标 (26)3.4.2 催化剂的使用 (26)4主要塔设备计算及选型 (27)4.1 汽化塔及其附属设备的计算选型 (27)4.1.1 物料衡算 (27)4.1.2 热量衡算 (30)4.1.3 理论板数、塔径、填料选择及填料层高度的计算 (32)4.1.4 汽化塔附属设备的选型计算 (37)4.2 合成塔及其附属设备的计算选型 (38)4.2.1 物料衡算 (38)4.2.2 合成塔的选取选取: (39)4.2.3 热量衡算及附属设备的选型计算 (39)4.3 精馏塔及其附属设备的计算选型 (43)4.3.1 物料衡算 (43)4.3.2 热量衡算 (44)4.3.3 理论塔板数的计算 (46)4.3.4 初馏塔主要尺寸的设计计算 (47)4.3.5塔径设计计算 (48)4.3.6 填料层高度的计算 (50)4.3.7 附属设备的选型计算 (50)4.4 回收塔及其附属设备的计算选型 (51)4.5.1 物料衡算 (51)4.4.2 热量衡算 (53)4.4.3 理论塔板数的计算 (55)4.4.4 回收塔主要尺寸的设计计算 (56)4.4.5塔径设计计算 (57)4.4.6 填料层高度的计算 (59)4.4.7 附属设备的选型计算 (59)致谢 (62)参考文献 (64)附录1.主要设备一览表 (65)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。

二甲醚的理化性质比较独特,热植高,无毒、无害,具有潜在的广泛用途,除作为有机化工原料广泛用于制药、染料、农药等,还用于替代氟里昂用作汽溶胶喷射剂和制冷剂,由于其良好的燃料性能,具有实用、通用、环保、安全、质优价廉的优点,最近作为民用代用燃料和柴油代用燃料,二甲醚受到人民的日益重视。

20世纪70年代,二甲醚开始被用作气雾剂,以取代破坏臭氧层的氟里昂。

近几年来,在各国寻求清洁燃料的过程中,二甲醚的良好燃烧性能和低污染排放的特性使其日益受到重视。

二甲醚作为清洁燃料具备如下特征:(1)资源量丰富,来源广;(2)环境友好,其排放物对环境的影响很小;(3)技术可行、成熟,可在大范围内使用;(4)经济可行,其成本有竞争力;(5)易于实现,其运行所需要的基础设施和现有基础设施基本相容,不需要另装一套装置。

本设计流程简洁明畅,工艺条件温和,操作简易方便。

而且设备台数较少,设备制作立足于国内现状,均能在国内制造而不需进口,可大大降低项目投资。

按国家现行基本建设政策和市场价格对本项目进行了财务评价计算。

工程总投资估算值14300万元,项目的内部收益率所得税前为13.82%,高于基准收益率12%。

其它各项效益指标及盈亏平衡分析结果均表明本项目具有很强的抗风险能力。

上述各方面问题的研究结果表明,10万吨/年二甲醚项目符合国家产业政策和未来能源市场发展方向,市场预测乐观,工艺方案合理,工艺技术成熟可靠,投资估算和财务评价结果也表明项目经济效益明显。

本设计包括设计说明书和图纸两部分。

说明书主要包括工艺流程的确定,物料衡算,热量衡算,工艺设备的设计及选型,厂房平面布置,还有进行初步的经济分析等。

图纸包括工艺流程图,主设备图,车间布置平面等。

设计者:武晓佩2012年11月25日1 文献综述1.1 二甲醚概述1.1.1 二甲醚的发展现状自20世纪70年代,二甲醚开始被用作气雾剂,以取代破坏臭氧的氟利昂。

近几年来,在各国寻求清洁车用替代燃料的过程中,二甲醚的良好燃烧性能和低污染排放特性使其日益受到重视。

二甲醚(DME)常温常压下是一种无色低毒的可燃性气体,性能与液化石油气相似,燃烧时不析碳,无残液,燃烧废气无毒,是一种理想的清洁燃料。

DME还是一种新型的、理想的、可替代车用燃料的“21世纪的绿色燃料”。

随着环境污染的日益严重及石油资源的日益匮乏,对二甲醚的需求量迅速增加,因此二甲醚的合成研究已成为各国科技人员的研究焦点。

二甲醚是21世纪的超清洁燃料,无论是作为民用燃料、或替代柴油、汽油作为汽车燃料、或是用于发电,其制备、储运等都比较容易解决,并能促进新一代汽车、电力等工业的发展。

目前,二甲醚发展的关键问题在于配套措施不完善、市场发展不成熟、二甲醚使用观念有待更新。

1.1.2 二甲醚的传统领域的应用及其拓展(1)传统领域的应用第一,做气雾剂、制冷剂和发泡剂。

DME作为停止使用的氯氟烃的替代物,在气雾剂制品中显示出良好的性能,如:①不污染环境,对臭氧破坏系数为零;②DME在水中溶解度为34%,若加6%的乙醇,则可与水混溶,它与各种树脂也有极高的溶解能力;③毒性很微弱,用在化妆品上观察不到有什么问题;④可用水或氟制剂作阻燃剂;⑤使喷雾产品不易致潮,加之与其他气雾剂相比,其成本低、价格便宜从而被认为是新一代理想的气雾推进剂。

在西欧各国已经成为民用气溶胶制品的氯氟烃的替代品。

目前DME在世界喷射剂的用量中居第二位,仅次于碳氢化合物,其次,由于DME容易液化的特性,许多国家正在开发以DME代替氯氟烃做制冷剂的技术。

Bohnenn报道了用DME与氟里昂混合制成特种制冷剂,通过大量实验后,认为随着DME含量的增加,制冷能力增加,能耗降低并且在冷冻食品时可免除异味和臭味。

另外Kohl等人报道了以DME、丙烷、丁烷制无氟制冷剂的方法。

第二,DME作为化学中间体,主要用于制造硫酸二甲酯。

DME同发烟硫酸反应可以生成硫酸二甲酯;同苯胺反应生成高纯N,N-二甲基苯胺,脱水成乙烯,羰基化可以制取醋酸甲酯;与硫化氢反应生成二甲基硫醚,进而可生成二甲基亚砜。

除此之外DME还是重要的化工原料,可用于许多精细化学品的合成,同时在轻化、制药、燃料、农药等工业中有许多独特的用途。

(2)新近拓展的应用领域作为新型高效清洁燃料是DME应用领域的一个崭新的拓展应用领域。

DME作为民用燃料比液化气具有更优良的物理化学性能(如表1,表2所示)。

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