甲醚合成毕业设计化学工程与工艺煤化工毕业设计

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1、目录1总论11.1概述11.2二甲醚的用途21.2.1作气雾剂21.2.2作为环保型制冷剂21.2.3作为车用发动机燃料和添加剂21.2.4作为液化石油气的添加剂和民用燃料31.2.5二甲醚作为化工原料41.3国内外生产工艺开发概况41.3.1国外状况41.3.2国内状况52生产流程和生产方案的确定72.1工艺技术的比较与选择72.1.1主要生产工艺技术简介72.1.2工艺技术的比较与选择92.1.3本设计采用的方法92.2设计要求102.2.1原料及产品规格102.2.2设计规模和设计要求102.3技术分析102.3.1反应原理102.3.2反应条件102.3

2、.3反应选择性和转化率113生产流程叙述113.1流程简述113.2系统循环结构113.3分离系统123.4塔序124工艺计算书144.1物料衡算144.1.1物料衡算图及衡算过程144.1.2每小时生产能力的计算144.1.3原料甲醇和循环甲醇量流量的计算144.1.4原料甲醇中水的摩尔流量的计算154.1.5废水中甲醇流量的计算154.1.6回收甲醇中二甲醚流量的计算154.1.7回收甲醇中水流量的计算154.1.8缓冲槽出口水流量的计算154.1.9反应器中物料衡算154.1.10进入甲醇回收塔水流量的计算164.1.10废水中水流量的计算16464.2系

3、统热量衡算174.2.2蒸馏塔热量衡算195主要设备的工艺计算与设备选型215.1二甲醚分离塔设计计算215.1.1塔压力的选择与计算215.1.2理论塔板数计算235.1.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据（精馏段）245.1.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算255.1.5塔板主要工艺尺寸的计算265.1.6塔板的流体力学验算295.1.7塔板负荷性能图315.2甲醇分离塔设计计算355.2.1塔压力的选择355.2.2塔板数的确定35（1）求最小回流比355.3精馏的工艺条件及有关物性数据的计算365.3.1精馏段365.3.2提馏段375.4精馏塔的塔体工艺尺寸计

4、算385.4.1精馏段塔径385.4.2提馏段塔径395.4.3填料层高度计算395.5填料层压降计算395.5.1精馏段405.5.2提馏段405.6反应器的选择405.6.1单管逆流型反应器特点405.6.2单管逆流型反应器结构尺寸与操作条件415.6.3两种反应器的对比415.6.4换热器及泵的选型415.6.5机泵设备选型说明425.6.6储罐的选择425.7设备一览表及公用工程435.7.1设备435.7.2公用工程规格436设计的体会和收获45致谢46附工程图纸47461总论1.1概述能源是国民经济可持续发展的物质基础，据BP-Amoco公司研究报导

5、[1]，全世界已探明的化石燃料资源中煤可使用221年，天然气为60年，而石油仅能使用39年，而当前全球一次能源结构中石油占40.6%，煤占25.0%，天然气占24.2%，核能占7.6%，水电占2.7%。我国能源总的特征是“富煤、缺油、贫气”。1993年起我国已成为原油净进口国，2000年共进口原油7000万吨，成品油3000万吨，耗用外汇250亿美元。2002年我国的石油对外依赖程度达33%，超过世界公认的30%的安全警戒线，危及国家能源安全。2003年净进口石油达到创记录的9779万吨。我国天然气总储量为38万亿立方米、煤炭总储量为1145亿吨。我国有80%的

6、煤是通过直接燃烧。因燃烧煤产生的二氧化硫的年排放量已达1900万吨，化学反应产生的大量臭氧、烟雾、酸雨和温室气体，造成我国的经济损失每年高达百亿元以上，成为世界上因大气污染排放造成损失最大的国家之一。我国自1990年开始大量进口液化石油气，伴随着南方沿海地区需求迅速膨胀，年进口量从1990年的11.7万吨增加到2002年的583万吨。现我国城市667个，其中:特大型和大型城市75个、中型城市192个、小型城市400个，城市人口2.8亿，城市气化率约50%[1]。80年代初，按市场需求，国内出现一些新型民用燃料，如甲醇燃料、醇-醚燃料、二甲醚液化气等，其中以二甲醚

7、最具优势。二甲醚作为民用燃料具有以下优点[3-10]：(1)在同等温度条件下，二甲醚的饱和蒸汽压低于液化气，其储存、运输过程相对安全;(2)甲醚在空气中的爆炸下限比液化气高一倍，使用过程中相对安全;(3)二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，燃烧性能良好，热效率高，燃烧过程中无残液，无黑烟，是一种优质、清洁的燃料;(4)二甲醚代替液化气作民用清洁燃料与现有液化气的罐装设备、液化气罐及液化气灶基本通用，易于推广使用。46据有关部门检测结果表明，在着火性能、燃烧工况、热负荷、热效率、烟气成分等方面符合煤气灶CJ4-83的技术指标:二甲醚燃料及其配套燃具在正常使用条件下，

8、对人体不会造成伤害，空气