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]。

从二甲醚的发展历史来看，最初人们得到的二甲醚产品大多数是通过高压制取的，且所得的属于副产品，其产量也是有限的[3]。但随着人们对于这种能源的日益需求的增加，这种工艺无法满足市场的需要，这时的工艺基本都被低压制取法所逐渐取代。直至日本研发出现的AMSTG工艺给制造二甲醚工艺又步入了一个新时代，其单程转化率可高达90%，而且得出的主产物为液相二甲醚。发展到20世纪左右时，美国研制出了气-固-液的三相合成法。这项工艺不仅转化率高，选择性大，其利用率也较高，当时受到了许多来自工业研究上的青睐。

近些年来，我国二甲醚的生产工艺也在飞速发展过程中，常用的工艺方法为脱过水的二甲醚来进行生产。一方面，它克服了液相法[4]对生产设备的腐蚀，另一方面，也导致催化剂中毒，综合各种因素考虑，我们选择气相法。它的操作压力适宜，温度容易调试，过程简单，便于控制，并且此项工艺技术各方面发展都已经较为成熟。运用此种工艺方法，其生产的产品产量较多，减少投资风险，

适合较大规模的生产。

1.3二甲醚的研究背景以及发展史

1.3.1二甲醚的应用及现状

经过翻阅和查询各种资料，逐渐认识到了我国的各个省份地区对二甲醚生产的大致情况，对其发展状况也有了更深层次的了解，对于山东省的化工工艺生产的产品，已经起到了模范带头作用，与西安交大研究所共同的成果技术相当纯熟，可大规模应用于市场。云南自治区自从投入生产的几年里面，产品的产值不断上升，利润不断增加，其产品的品质纯度也越来越好。银川地区的扩大生产量也在积极的准备当中，该项目由一些大型化工企业及研究所来全权负责，在以煤物质为最原始的工艺原料来实现进一步的扩大生产。而在煤产丰富的山西省，更是因具有了来自东洋公司的技术支持，并且建立了稳固而且长期的合作关系，使其生产能力又得到了进一步的提高。位于宁夏宁武市的二甲醚的生产，不仅所生产的产量比较多，而且其化工企业在煤炭气化反面采用了先进的新技术，整个企业的科技研发有了进一步的提升。香港驻其内蒙古的二甲醚生产中，其技术达到了国内的先进水平，生产销售产值也高达5亿，在各个季度的生产改革中都取得了比较大的成果，实现了利益的最大化。而陕西的生产产值不仅达到了每年100万吨，而且该化工企业还在为其科技研究和环保工作做了准备工作。呼和浩特的二甲醚的年产值达到了一个新的高峰，它不需要担心年平均产量能够达到300万吨却无处销售的困扰，需求量相当的大，另一方面，它的合作企业具有较大的集资能力，可以使甲醇的生产更加顺畅灵活[5]。关于在我国各个地区二甲醚产量的数据分布统计情况如表1-2所示。

表1-2我国各地区二甲醚生产量分布统计