年产15万吨甲醇合成二甲醚的工艺设计(2)

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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.... 44

结论...45

致谢....47
引言二甲醚(简称 DME)，又可称为甲醚、木醚、氧二甲，是最简单的脂肪醚,也是甲醇重要的下游产品之一，分子式 C2H6O，结构式为 CH3—O—CH3，分子量为46.07，是一种无色、无毒、没有致癌性、腐蚀性很小的产品。由于其的理化性质比较特殊，除广泛用于制药、染料、农药以外，还可以用于替代氟里昂用作汽溶胶喷射剂和制冷剂，因其良好的燃料性能，具有实用、安全、环保、质优价廉的优点，因为其燃烧效果好和污染少的特点而被称为“清洁燃料”。二甲醚的主要用途有：（1）能够替代氯氟烃作气雾剂，在 20 世纪 70 年代，二甲醚就开始被用作气雾剂，以取代破坏臭氧层的氟里昂。（2）可以用作制冷剂和发泡剂，因为 DME 的沸点较低，汽化热大，汽化效果好，其冷凝和蒸发特性非常接近氟氯烃，所以 DME 作制冷剂非常有前途。（3）用作化工原料，DME 是一种重要的化工原料,它可合成多种化学品及参与多种化学反应。（4）用作燃料，近几年来，在各国探寻清洁燃料的过程中，二甲醚的良好燃烧性能和低污染排放的特性使得它日益受到关注。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）对环境友好，其排放物对环境的影响非常小。（3）技术成熟，可以大范围内使用。（4）经济，成本低，具有竞争力。（5）易于实现，其运行所需要的基础设施和现在已经有的基础设施基本相容，不需要另装一套装置源]自[751^`论\文"网·www.751com.cn/。本设计流程相对简洁，工艺条件比较温和，操作简易。而且设备要求台数较少，设备制作符合国内现状，都可以在国内制造而不需进口，大大降低了项目投资的成本。工程总投资估算值为14300 万元，项目的内部收益率所得税前高达13.82%，高于基准收益率12%。其它各项效益指标以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，15 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等。图纸包括工艺流程图，主设备图等。
第一章文献综述
1.1 二甲醚概况1.1.1 二甲醚的发展状况从20 世纪70 年代起，二甲醚就开始被人们用作气雾剂，来取代破坏臭氧的氟利昂。近年来，在各国探寻清洁车用替代燃料的过程中，二甲醚由于其良好燃烧性能和低污染排放特性使其日益受到社会各界的关注。二甲醚（DME）在常温常压状态下是一种无色低毒的可燃性气体，它的性能与液化石油气相似，燃烧时不析出碳，没有残液，燃烧废气也无毒，是一种理想的清洁燃料。DME 还是一种新型的、理想的、可替代车用燃料的绿色燃料。随着近年来环境污染的日益严重及石油资源的日益匮乏，人类对二甲醚的需求量迅速增加，二甲醚的合成研究已经成为各国科技人员的研究焦点。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 可以作为停止使用的氯氟烃的替代物，已经在气雾剂制品中显示出良好的性能，比如：①不会污染环境，不会破坏臭氧；②DME 在水中溶解度高达 34%，若加 6%的乙醇，则还可与水混溶，它与各种树脂也有极高的溶解能力；③毒性非常微弱，用在化妆品上观察不到有任何问题；④可用水和氟制剂作阻燃剂；⑤可以使喷雾产品不易致潮，加之与其他气雾剂相比，它价格低廉，成本更低。在西欧各国已经成为民用气溶胶制品的氯氟烃的替代品。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；和苯胺反应可以生成高纯 N、N-二甲基苯胺，脱水生成乙烯，羰基化可以制取醋酸甲酯；与硫化氢反应可以生成二甲基硫醚，进而可反应生成二甲基亚砜。