年产3万吨二甲醚的初步工艺设计毕业设计

分类号编号

兰州交通大学

毕业论文

年产3万吨二甲醚的初步工艺设计Primary for the Manufacturing Process of Dimethyl ether 30Kt/a

申请学位：工学学士

院系：化学化工学院

专业：化学工程与工艺

班级：化工1001

学生XX：马学成

学号： 201007042

指导老师：杨西

2014年04月20日

XX交通大学化工学院

年产3万吨二甲醚的初步工业设计

姓名：马学成

导师：杨西

2014年04月20日

XX交通大学化工学院

XX交通大学毕业论文（设计）任务书院（系）：化学化工学院

[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。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。设计结果达到了设计课题的要求，完成了二甲醚的生产工工艺的初步设计，完成了物料、热量、设备等的相关计算。

[关键词]二甲醚；甲醇；工艺设计

[Abstract]As LPG and oil alternative fuel, DME has been drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar for LPG, and don’t produce bustion gas to damage the environment,

so, It can be produced largely. Like methane, DME is expected to bee 21st century energy sources., 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 process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. The design result reached the requirements of the design issues, pleted the DME production process design, finished materials, thermal, etc-related calculations.

[Keywords]dimethyl ether；methanol；process design

目录

前言1

1 文献综述2

1.1 二甲醚概述2

1.2原料说明3

1.3二甲醚的性质3

2 DME产品方案及工艺流程介绍4

2.1产品品种、规格、质量指标及拟建规模4

2.2生产方法简述4

2.3工艺流程说明4

2.4生产工艺特点5

2.5主要工艺指标5

3主要塔设备计算及选型6

3.1 汽化塔及其附属设备的计算选型6

3.2 合成塔及其附属设备的计算选型14

3.3 初馏塔及其附属设备的计算选型18

3.4 精馏塔及其附属设备的计算选型24

3.5 回收塔及其附属设备的计算选型30

4 环境保护及三废处理37

4.1主要污染源及主要污染物37

4.2设计中采取的环保措施及其简要处理工艺流程37 4.3装置危险性物料主要物性38

总结39

致谢40

参考文献41

前言

二甲醚又称甲醚、木醚氧,是重要的甲醇下游产品。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。

二甲醚作为一种基本化工原料，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X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。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。

本设计流程简洁，操作简易，工艺条件温和，而且设备台数较少，设备制作立足于国内现状，可大大降低项目投资。本次设计共分3部分，设计人主要负责图纸的绘制，设备的选型以及工艺计算有其他两名同学合作共同完成，设计图纸主要包括PID、PFD图。