aspen实训报告关于甲醇脱水制二甲醚

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1、目录第一章总论31.1设计综述31.1.1设计任务的题目31.1.2设计依据31.1.3设计范围31.1.4设计指导思想31.2设计产品性能及用途31.2.1产品性能31.3市场需求41.4产品及原料规格4第二章生产流程及生产方法的确定52.1生产方法52.2生产流程及方法选择依据和特点52.3反应原理62.4反应条件62.5反应选择性和转化率62.6催化剂的选择6第三章Aspen的模拟及生产流程图73.1化工模拟73.2流程模拟73.2.1流程的建立73.2.2变量的设置83.2.3程序的运行83.3单元模拟83.4流程模拟与单元模拟的

2、关系83.5Aspenplus流程模拟软件介绍93.5.1Aspenplus的启动93.6建立流程图113.7物料衡算123.7.1反应器123.7.2精馏塔123.7.3D1回收塔133.7.4D2回收塔133.8能量衡算143.8.1反应器143.8.2精馏塔143.8.3回收塔143.8.4换热器15第四章换热器的模拟164.1换热器的概述164.2换热器的连接方式164.3Heater模型设定参数17384.4换热器的实际模拟17第五章反应器的模拟195.1反应器的概述195.2化学计量反应器RStoic205.3化学计量反应器R

3、Stoic205.4化学计量反应器RStoic的实际模拟20第六章精馏塔的模拟246.1精馏塔的概述246.2DSTWU精馏塔的连接图256.3DSTWU精馏塔的实际模拟256.4精馏塔的严格计算模块RedFrac27第七章反应器297.1物料衡算及热量衡算297.2催化剂的填充量307.3床层高度307.4管束尺寸与反应管的排列307.5反应床层压降307.6机械强度的计算和校核307.7折流板307.8封头的设计30第八章换热器及储槽318.1冷凝器318.2换热器318.3储槽32第九章精馏塔339.1甲醚精馏塔物性数据记录表339

4、.2塔径各参数表339.3甲醚精馏塔各构件高度（单位：m）34第十章回收塔3510.1回收塔的物性数据表如图3510.2甲醚精馏塔各构件高度35第十一章管道及泵的选型3611.1管道的选型3611.2泵的选型37第十二章环境保护与安全措施3812.1环境保护措施3812.1.1废水处理3812.1.2废渣处理3812.1.3噪音处理3812.2安全措施38参考文献4038第一章总论1.1设计综述1.1.1设计任务的题目年产3万吨甲醇脱水制二甲醚初步设计1.1.2设计依据1)《化工厂初步设计文件内容深度规定》（HG/T20688—2000）

5、[1]；2)化工工程设计相关规定；3)设计项目可行性报告。1.1.3设计范围生产工艺设计、车间PID控制图、生产车间平面布置设计、生产车间立面布置设计。1.1.4设计指导思想1)采用成熟的、先进的工艺流程、设备，学习先进的生产技术，努力实现自动化；2)尽可能创造良好的劳动条件，以利于劳动工人的身心健康；3)提高机械化和自动化水平，所选择的设备和材料必须切实可靠，且尽可能国产化；4)重视环境保护，合理处理好三废。1.2设计产品性能及用途1.2.1产品性能甲醚又称二甲醚，该物质溶于水、汽油、四氯化碳、苯、氯苯、丙酮及乙酸甲酯，主要用作溶剂、冷

6、冻剂、喷雾剂等。为4951.8kJ/mol，临界温度为362.7℃38，临界压力是3.21MPa。异丙苯不溶于水，但溶于醇、乙醚、苯、四氯化碳等多数有机溶剂。1.3市场需求厂家生产出二甲醚后，提供给批发商，由批发商掺入液化石油气后销售给用户或者二级批发商，故二甲醚的消费量主要是根据同期的液化石油气来统计。一般来讲掺混比例是20%，但是也有掺入更高比例的。 2010年全年国内液化石油气表观消费量为2295万吨，2011年8月19日国家发改委公布的数据显示今年上半年全国液化石油气表观消费量1154万吨。由此可以推算出今年全国二甲醚的市场容量约

7、为460万吨。 由于二甲醚是由批发商掺入LPG后装入钢瓶，所以消费者基本上是被动消费，真实的消费量较难统计。1.4产品及原料规格本项目设计年产二甲醚3万吨，采用99w%的甲醇作为原料，在催化剂作用下进行生产。要求二甲醚产品纯度：>99w%，甲醇转化率为80%，未反应的甲醇循环使用。38第二章生产流程及生产方法的确定2.1生产方法目前合成DME有以下几种方法：（1）液相甲醇脱水法（2）气相甲醇脱水法（3）合成气一步法（4）CO2加氢直接合成。（5）催化蒸馏法。其中前二种方法比较成熟，后三种方法正处于研究和工业放大阶段。本设计采用气相甲醇脱水

8、法。2.2生产流程及方法选择依据和特点作为纯粹的DME生产装置而言，表1-3列出了3种不同生产工艺的技术经济指标。由表1可以看出，由合成气一步法制DME的生产成本远较硫酸法和甲醇脱水法为低，因