年产25万吨二甲醚的精馏系统及二甲醚精馏塔设计_毕业设计

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1、25万吨/年二甲醚精馏系统及二甲醚精馏塔设计年产25万吨二甲醚的精馏系统及二甲醚精馏塔设计摘要作为LPG和石油类的替代燃料，目前二甲醚(DME)倍受注目。DME是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。目前生产的二甲醚基本上由甲醇脱水制得，即先合成甲醇，然后经甲醇脱水制成二甲醚。甲醇脱水制二甲醚分为液相法和气相法两种工艺，本设计采用气相法制备二甲醚工艺。将甲醇加热蒸发，甲醇蒸气通过γ-AL2O3催化剂床层,气相甲醇脱水制得二甲醚。气相法的工艺过程主要由甲醇加热、蒸发、甲醇脱

2、水、二甲醚冷凝及精馏等组成。主要完成以下工作：1）全过程的物料及能量衡算；2）通过对ASPENPLUS的学习对精馏系统进行模拟；3）二甲醚精馏塔的选型设计计算；4）二甲醚精馏塔选型的校核；5）通过对塔的设计计算，利用CAD绘制出PID图、PFD图、设备图以及车间布置图。关键词:二甲醚，甲醇，工艺设计，二甲醚精馏精馏塔设计VII25万吨/年二甲醚精馏系统及二甲醚精馏塔设计AbstractAsLPGandoilalternativefuel,DMEhasdrawnattentionsatpresent.PhysicalpropertiesofDMEissimilarf

3、orLPG,anddon’tproducecombustiongastodamagetheenvironment,so,Itcanbeproducedlargely.Likemethane,DMEisexpectedtobecome21stcenturyenergysources.,DMEispreparedbymethanoldehydration,namely,syntheticmethanolfirstandthenmethanoldehydrationtodimethyletherbymethanoldehydration.Methanoldehydrat

4、iontoDMEisdividedintotwokindsofliquidphaseandgas-phaseprocess.Thisdesignusesaprocessgasofdimethyletherpreparedbydimethyl.Heatingmethanoltoevaporation,methanolvaporthroughtheγ-AL2O3catalystbed,vapormethanoldehydrationtodimethyletherby. Thisprocessismadeofmethanolprocessheating,evaporat

5、ion,dehydrationofmethanol,dimethylethercondensationanddistillationetc.Completedforthefollowingwork:1)Thewholeprocessofthematerialandenergybalancecalculation;2)ThedistillationsystemissimulatedthroughthestudyofASPENPLUS3)CalculationandselectionofdesignDMEdistillationcolumn;4)Checkselect

6、ionDMEdistillationcolumn;5)Throughthecalculationofdesignofthetower,usingCADtodrawPIDchart,PFDchart,equipmentandworkshoplayout.Keywords:DME,methanol,ProcessDesign,DesignofDMEfractionatingtowerVII25万吨/年二甲醚精馏系统及二甲醚精馏塔设计目录第1章文献综述11.1二甲醚的现状11.1.1甲醚的市场分析11.1.2二甲醚行业面临的考验11.2二甲醚生产技术21.2.1合成气一

7、步法21.2.2两步法生产技术31.2.3二甲醚生产工艺的比较41.3甲醇气相法制取二甲醚41.3.1甲醇气相脱水制二甲醚过程热力学分析41.3.2甲醇气相脱水制二甲醚宏观动力学研究91.4甲醇气相脱水制二甲醚精制分离111.4.1二甲醚精馏的影响因素的讨论121.4.2二甲醚精馏塔数学模型及求解131.5结语14第2章技术分析152.1反应原理152.2反应条件152.3反应选择性和转化率152.4催化剂的选择152.5精馏塔的选择15第3章物料衡算与能量衡算163.1反应器16VII25万吨/年二甲醚精馏系统及二甲醚精馏塔设计3.1.1物料衡算163.1.2能

8、量衡算17