TOP21【毕业设计】0.1Mta二甲醚装置工艺设计.doc文档免费在线阅读

其内径为。

实际流速加热蒸汽管已知加热蒸汽流率，加热蒸汽密度下的蒸汽密度，取管内加热蒸汽流速为体积流率则塔顶蒸汽管直径取塔顶蒸汽管尺寸为。

其内径为。

实际流速表管路设计计算结果序号管线流速管规格进料管回流管釜液出口管塔顶蒸汽管加热蒸汽管冷凝器的选型塔顶的气体经过冷凝器，冷却为同温度下的液体。

冷凝水进出口温度分别为和，冷水走管间，蒸汽走壳间。

采用管壳式换热器，且逆流传热。

已知冷凝器的热负荷为甲醇脱水水煤气转换甲醇合成氢化作用总反应反应式中生成的可以由反应式立即转化为二甲醚反应式中生成的又可被反应式消耗反应式中生成的又作为原料参与到降低了甲醇合成催化剂的热失活及脱水催化剂的结炭现象，延长了催化剂的使用寿命转化率较高可使用贫氢原料气，因而为煤化工的发展提供了广阔的空间。

二甲醚合成反应机理包括甲醇合成氢化作用的提高。

另外，由于液相热容大，易实现恒温操作，催化剂积炭现象大为缓解，而且氢在溶剂中的溶解度大于的溶解度，因而可以使用贫氢合成气作为原料气。

浆态床工艺存在以下几方面的优点由于操作温度较低，明显，液相法是指将双功能催化剂悬浮在惰性溶剂中，在定条件下通合成气进行反应，由于惰性介质的存在，使反应器具有良好的传热性能，反应可以在恒温下进行。

反应过程中气液固三相的接触，有利于反应速度和时空产率转化率，但是由于二甲醚合成反应是强放热反应，反应所产生的热量无法及时移走，催化剂床层易产生热点，进而导致催化剂铜晶粒长大，催化剂性能下降。

浆态床法浆态床法即液相法，采用气液固三相浆态床反应器操作费用减少。

固定床法固定床法即为气相法，合成气在固体催化剂表面进行反应在气相法工艺中，使用贫氢合成气为原料气时，催化剂表面会很快积炭，因此往往需要富氢合成气为原料气。

气相法的优点是具有较高的程短设备规模小能耗低单程转化率较高不受甲醇价格影响等优点，而且可以在联产甲醇的化肥厂中实施，利用化肥厂的造气净化压缩合成等全套设备，将生产甲醇的装置适当改造就可以生产，使得设备投资费用和接反应生成。

反应过程中，由于反应协同效应，甲醇经生成，马上进行脱水反应转化成二甲醚，突破了单纯甲醇合成中的热力学平衡限制，增大了反应推动力，使得步法工艺的转化率较高。

步法具有原料易得流，且受甲醇市场波动的影响比较大。

以此法生产的二甲醚做燃料，在现有的液化天然气和柴油市场价格下，还不具有竞争力。

步法直接合成步法是以合成气为原料，在甲醇合成和甲醇脱水的双功能催化剂上直其他公用设施好的非甲醇生产厂。

用该工艺制得的产品纯度最高可达，该产品不存在硫酸氢甲酯的问题。

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，产品成本较高应式甲醇蒸气通过固体催化剂，气相脱水生成。

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，也可建在生产。

存在的问题中间产品硫酸氢甲酯毒性较大设备腐蚀环境污染严重且产品后处理比较困难。

国外已基本不再采用此法国内仍有些厂家使用该工艺生产，并在使用过程中对工艺有所改进。

甲醇气相脱水法反该工艺可生产纯度的产品，用于些对纯度要求不高的场合。

工艺特点反应条件温和，甲醇单程转化率高，可间歇也可连续艺经济理加合理，在市场更具有竞争力，正在走向工业化。

其中浆态床步法合成二甲醚克服了传统固定床的缺点。

以下为各种方法的简单介绍甲醇脱水法甲醇液相脱水法硫酸法工艺反应式四乙二醇二甲醚的混合物，其主要产物乙二醇二甲醚是重要溶剂和有机合成的中间体。

技术来源合成技术来源的制备主要有甲醇脱水法和合成气步法两种。

与传统的甲醇合成二甲醚相比，步法合成二甲醚工后生成乙酸乙酯，另外还可用于醋酐的合成。

二甲醚还可合成氢氰酸甲醛等重要化学品。

二甲醚与环氧乙烷反应，在卤素金属化合物和的催化作用下，在时生成乙二醇二甲醚二乙二醇二甲醚三乙二醇二甲醚硫酸二甲酯烷基卤以及二甲基硫醚等。

作为偶联剂，二甲醚可用于合成有机硅化合物制作高纯度氮化铝二氧化铝二氧化硅陶瓷涂料。

二甲醚与水氧化碳在适当条件下反应可生成乙酸，羰基化后可制得乙酸甲酯，同系化后硫酸二甲酯烷基卤以及二甲基硫醚等。

作为偶联剂，二甲醚可用于合成有机硅化合物制作高纯度氮化铝二氧化铝二氧化硅陶瓷涂料。

二甲醚与水氧化碳在适当条件下反应可生成乙酸，羰基化后可制得乙酸甲酯，同系化后生成乙酸乙酯，另外还可用于醋酐的合成。

二甲醚还可合成氢氰酸甲醛等重要化学品。

二甲醚与环氧乙烷反应，在卤素金属化合物和的催化作用下，在时生成乙二醇二甲醚二乙二醇二甲醚三乙二醇二甲醚四乙二醇二甲醚的混合物，其主要产物乙二醇二甲醚是重要溶剂和有机合成的中间体。

技术来源合成技术来源的制备主要有甲醇脱水法和合成气步法两种。

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

其中浆态床步法合成二甲醚克服了传统固定床的缺点。

以下为各种方法的简单介绍甲醇脱水法甲醇液相脱水法硫酸法工艺反应式该工艺可生产纯度的产品，用于些对纯度要求不高的场合。

工艺特点反应条件温和，甲醇单程转化率高，可间歇也可连续生产。

存在的问题中间产品硫酸氢甲酯毒性较大设备腐蚀环境污染严重且产品后处理比较困难。

国外已基本不再采用此法国内仍有些厂家使用该工艺生产，并在使用过程中对工艺有所改进。

甲醇气相脱水法反应式甲醇蒸气通过固体催化剂，气相脱水生成。

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。

用该工艺制得的产品纯度最高可达，该产品不存在硫酸氢甲酯的问题。

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，产品成本较高，且受甲醇市场波动的影响比较大。

以此法生产的二甲醚做燃料，在现有的液化天然气和柴油市场价格下，还不具有竞争力。

步法直接合成步法是以合成气为原料，在甲醇合成和甲醇脱水的双功能催化剂上直接反应生成。

反应过程中，由于反应协同效应，甲醇经生成，马上进行脱水反应转化成二甲醚，突破了单纯甲醇合成中的热力学平衡限制，增大了反应推动力，使得步法工艺的转化率较高。

步法具有原料易得流程短设备规模小能耗低单程转化率较高不受甲醇价格影响等优点，而且可以在联产甲醇的化肥厂中实施，利用化肥厂的造气净化压缩合成等全套设备，将生产甲醇的装置适当改造就可以生产，使得设备投资费用和操作费用减少。

固定床法固定床法即为气相法，合成气在固体催化剂表面进行反应在气相法工艺中，使用贫氢合成气为原料气时，催化剂表面会很快积炭，因此往往需要富氢合成气为原料气。

气相法的优点是具有较高的转化率，但是由于二甲醚合成反应是强放热反应，反应所产生的热量无法及时移走，催化剂床层易产生热点，进而导致催化剂铜晶粒长大，催化剂性能下降。

浆态床法浆态床法即液相法，采用气液固三相浆态床反应器，液相法是指将双功能催化剂悬浮在惰性溶剂中，在定条件下通合成气进行反应，由于惰性介质的存在，使反应器具有良好的传热性能，反应可以在恒温下进行。

反应过程中气液固三相的接触，有利于反应速度和时空产率的提高。

另外，由于液相热容大，易实现恒温操作，催化剂积炭现象大为缓解，而且氢在溶剂中的溶解度大于的溶解度，因而可以使用贫氢合成气作为原料气。

浆态床工艺存在以下几方面的优点由于操作温度较低，明显降低了甲醇合成催化剂的热失活及脱水催化剂的结炭现象，延长了催化剂的使用寿命转化率较高可使用贫氢原料气，因而为煤化工的发展提供了广阔的空间。

二甲醚合成反应机理包括甲醇合成氢化作用甲醇脱水水煤气转换甲醇合成氢化作用总反应反应式中生成的可以由反应式立即转化为二甲醚反应式中生成的又可被反应式消耗反应式中生成的又作为原料参与到反应式中，提高三个反应式之间的协同作用。

三个反应相互促进，从而提高了的转化率。

由合成气直接合成，与甲醇气相脱水法相比，具有流程短投资省能耗低等优点，而且可获得较高的单程转化率。

合成气法现多采用浆态床反应器，其结构简单，便于移出反应热，易实现恒温操作。

它可直接利用含量高的煤基合成气，还可在线卸载催化剂。

因此，浆态床合成气法制具有诱人的前景，将是煤炭洁净利用的重要途径之。

合成气法所用的合成气可由煤重油渣油气化及天然气转化制得，原料经济易得，因而该工艺可用于化肥和甲醇装置适当改造后生产，易形成较大规模生产也可采用从化肥和甲醇生产装置侧线抽得合成气的方法，适当增加少量气化能力，或减少甲醇和氨的生产能力，用以生产。

二。

实际流速釜液出口管已知釜液质量流率，釜液密度则釜液体积流率取管内流速则釜液出口管直径取釜液出口管尺寸为。

其内径为。

实际流速塔顶蒸汽管近似取精馏段体积流率为塔顶蒸汽体积流率，并取管内蒸汽流速精馏段气体质量流率，塔顶蒸汽密度，体积流率则塔顶蒸汽管直径取塔顶蒸汽管尺寸为。

其内径为。

实际流速加热蒸汽管已知加热蒸汽流率，加热蒸汽密度下的蒸汽密度，取管内加热蒸汽流速为体积流率则塔顶蒸汽管直径取塔顶蒸汽管尺寸为。

其内径为。

实际流速表管路设计计算结果序号管线流速管规格进料管回流管釜液出口管塔顶蒸汽管加热蒸汽管冷凝器的选型塔顶的气体经过冷凝器，冷却为同温度下的液体。

冷凝水进出口温度分别为和，冷水走管间，蒸汽走壳间。

采用管壳式换热器，且逆流传热。

已知冷凝器的热负荷为根据流体性质，查化工原理教材附录二十四，取热流体冷流体←小大