甲醇气相制二甲醚毕业答辩

指导教师：甲醇气相法生产二甲醚工艺流程模拟班级：化工08-2学生：学号：******0230

二甲醚(DME)具有一系列优良的物理化学性质，可用于制药、染料、农药、汽溶胶喷射剂和制冷剂，另外，二甲醚作为一种新型清洁能源，市场前景非常乐观。所以对二甲醚生产工艺的研究具有重要意义。本文介绍了二甲醚(DME)的各种生产方法及技术进展情况，并对其工艺特点进行了分析比较。以甲醇为原料的二甲醚生产技术较为成熟，该工艺流程较长，设备投资大，产品成果较高。本文对由气相甲醇催化合成二甲醚工艺进行了研究。采用AspenPlus模拟软件对二甲醚（DME）生产流程进行了模拟,并对二甲醚分离塔的操作条件进行了优化，当塔顶压力为8.3bar，塔底压力为8.49bar时,计算得到最佳理论板数为20，最佳回流比为0.52，最佳进料堪板为8。在最佳条件下操作二甲醚回收率为98.58%，纯度为99.99%以上。二甲醚的物理特性是沸点低，常温下为易燃易爆的气体。这给储运带来了困难，也限制了它的应用，因此二甲醚的深加工也就越来越受到重视。二甲醚作为一种重要的化工原料，可合成多种化学品及参与多种化学品的合成。本文简述了二甲醚可与SO3、H2S、CO、NH3、HCl、P2O5、O2、烷烃、烯烃、芳烃、活性硅等合成各类化合物的原理摘要目录第一章绪论第二章二甲醚生产工艺介绍第三章甲醇气相法生产二甲醚工艺模拟第四章二甲醚深加工原理第一章绪论1.课题背景石化燃料的开采和使用能源和环境问题可持续发展战略与新能源二甲醚第一章绪论2.二甲醚的理化性质分子式：CH3OCH3蒸气密度：1.61kg/m3摩尔质量:46.07蒸汽压：0.51MPa(20℃)熔点：-138.5℃气体燃烧热：28.84MJ/kg沸点：-24.9℃蒸发热：410kJ/kg(20℃)临界压力：5.37MPa自燃温度：235℃临界温度：127℃爆炸极限、空气3~17vol%液体密度：0.67kg/L(20℃)闪点：-41℃第一章绪论3.二甲醚的用途4.国内外对二甲醚的发展现状气雾剂制冷剂发泡剂

燃料化工原料发电及其他1.日本2.亚洲其他国家3.欧美国内对二甲醚使用现状第二章二甲醚生产工艺介绍1.甲醇液相法制二甲醚2.甲醇气相法制二甲醚3.合成气制二甲醚4.天然气制二甲醚5.二氧化碳加氢合成二甲醚反应原理工艺流程工艺评价反应原理工艺流程工艺评价反应原理工艺流程工艺评价反应原理工艺流程工艺评价反应原理工艺流程工艺评价第三章甲醇气相法生产二甲醚流程模拟1.打开AspenPlus软件，用模型画出模拟流程图。第三章甲醇气相法生产二甲醚流程模拟2.完成后，输入组分数据和选择物性方法第三章甲醇气相法生产二甲醚流程模拟3.输入个模型需要的数值第三章甲醇气相法生产二甲醚流程模拟4.反应方程式及反应条件反应温度250℃~370℃，又因催化剂在280℃时趋于平衡，反应为放热反应，因此模拟温度为270℃。反应压力为13.9bar。5.反应器的选择浆态床反应器，特点：混合均匀,可以在等温下操作,在较高的平均温度下运行,能获得较高的反应速率。其单位反应器体积的收率高,催化剂用量只是绝热固定床的20%～30%,造价低。第三章甲醇气相法生产二甲醚流程模拟6.分离系统

从反应器中出来的气体含有二甲醚、未反应的甲醇、水等物质，它们都是以气体形式存在。在进入分离塔之前，要将气体冷却成液体或者气液两相共存。三组分的混合体系，采用两个精馏塔，即一个二甲醚塔和一个甲醇塔来将三种物质分离。第三章甲醇气相法生产二甲醚流程模拟7.工艺流程图第三章甲醇气相法生产二甲醚流程模拟8.二甲醚分离塔

二甲醚在常压下的沸点相当低，为－24.9℃，所以应在加压条件下进行精馏。经过Aspen

plus模拟，塔采用严格的计算有：项目结果理论塔板数20进料板位置8塔顶温度，℃37.18塔底温度，℃146.22塔顶压力，bar8.3塔底压力，bar8.49回流比0.52产品二甲醚纯度，%99.99产品中二甲醚收率，%98.58冷凝器热负荷，MMkcal/hr0.19塔顶采出量，kmole/hr30第三章甲醇气相法生产二甲醚流程模拟9.甲醇回收塔

经过Aspenplus模拟，塔采用严格的计算有：项目结果理论塔板数40进料板位置24塔顶温度，℃52.54塔底温度，℃150.40塔顶压力，bar1.275塔底压力，bar5.18回流比1.3甲醇纯度，%96.893冷凝器热负荷，MMkcal/hr0.298塔顶采出量，kmole/hr15第四章二甲醚深加工原理二甲醚深加工反应1.甲基化反应2.羰基化反应3.氧化反应4.脱水反应5.氧化偶联反应6.电子催化反应7.其