甲醇脱水生产二甲醚的概念设计

第一章总论3

1.1设计综述3

1.1.1设计任务的题目3

1.1.2设计依据3

1.1.3设计范围3

1.1.4设计指导思想3

1.2设计产品性能及用途3

1.2.1产品性能3

1.3市场需求4

1.4产品及原料规格4

第二章生产流程及生产方法的确定5

2.1生产方法5

2.2生产流程及方法选择依据和特点5

2.3反应原理6

2.4反应条件6

2.5反应选择性和转化率6

2.6催化剂的选择6

第三章Aspen的模拟及生产流程图7

3.1化工模拟7

3.2流程模拟7

3.2.1流程的建立7

3.2.2变量的设置8

3.2.3程序的运行8

3.3单元模拟8

3.4流程模拟与单元模拟的关系8

3.5 Aspen plus流程模拟软件介绍9

3.5.1 Aspen plus的启动9

3.6建立流程图11

3.7物料衡算12

3.7.1反应器12

3.7.2精馏塔12

3.7.3 D1回收塔13

3.7.4 D2回收塔13

3.8能量衡算14

3.8.1反应器14

3.8.2精馏塔14

3.8.3回收塔14

3.8.4换热器15

第四章换热器的模拟16

4.1换热器的概述16

4.2换热器的连接方式16

4.3 Heater模型设定参数17

4.4换热器的实际模拟17

第五章反应器的模拟19

5.1反应器的概述19

5.2化学计量反应器RStoic20

5.3化学计量反应器RStoic20

5.4化学计量反应器RStoic的实际模拟20

第六章精馏塔的模拟24

6.1精馏塔的概述24

6.2 DSTWU精馏塔的连接图25

6.3 DSTWU精馏塔的实际模拟25

6.4精馏塔的严格计算模块RedFrac27

第七章反应器29

7.1物料衡算及热量衡算29

7.2催化剂的填充量30

7.3床层高度30

7.4管束尺寸与反应管的排列30

7.5反应床层压降30

7.6机械强度的计算和校核30

7.7折流板30

7.8封头的设计30

第八章换热器及储槽31

8.1冷凝器31

8.2换热器31

8.3储槽32

第九章精馏塔33

9.1甲醚精馏塔物性数据记录表33

9.2塔径各参数表33

9.3甲醚精馏塔各构件高度（单位：m）34

第十章回收塔35

10.1回收塔的物性数据表如图35

10.2甲醚精馏塔各构件高度35

第十一章管道及泵的选型36

11.1管道的选型36

11.2泵的选型37

第十二章环境保护与安全措施38

12.1环境保护措施38

12.1.1废水处理38

12.1.2废渣处理38

12.1.3噪音处理38

12.2安全措施38

参考文献40

甲醇脱水生产二甲醚概念设计

1)《化工厂概念设计文件内容深度规定》（HG/T20688―2000）[1]；

2)化工工程设计相关规定；

3)设计项目可行性报告。

生产概念设计、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)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。

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、冷冻剂、喷雾剂等。为4951.8kJ/mol，临界温度为362.7℃，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。

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。

本项目设计年产二甲醚3万吨，采用99 w%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。