甲醇氣相制二甲醚畢業(yè)答辯

指導(dǎo)教師：甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚工藝流程模擬班級：化工08-2學(xué)生：學(xué)號：******0230

二甲醚(DME)具有一系列優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，可用于制藥、染料、農(nóng)藥、汽溶膠噴射劑和制冷劑，另外，二甲醚作為一種新型清潔能源，市場前景非常樂觀。所以對二甲醚生產(chǎn)工藝的研究具有重要意義。本文介紹了二甲醚(DME)的各種生產(chǎn)方法及技術(shù)進展情況，并對其工藝特點進行了分析比較。以甲醇為原料的二甲醚生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，該工藝流程較長，設(shè)備投資大，產(chǎn)品成果較高。本文對由氣相甲醇催化合成二甲醚工藝進行了研究。采用AspenPlus模擬軟件對二甲醚（DME）生產(chǎn)流程進行了模擬,并對二甲醚分離塔的操作條件進行了優(yōu)化，當(dāng)塔頂壓力為8.3bar，塔底壓力為8.49bar時,計算得到最佳理論板數(shù)為20，最佳回流比為0.52，最佳進料堪板為8。在最佳條件下操作二甲醚回收率為98.58%，純度為99.99%以上。二甲醚的物理特性是沸點低，常溫下為易燃易爆的氣體。這給儲運帶來了困難，也限制了它的應(yīng)用，因此二甲醚的深加工也就越來越受到重視。二甲醚作為一種重要的化工原料，可合成多種化學(xué)品及參與多種化學(xué)品的合成。本文簡述了二甲醚可與SO3、H2S、CO、NH3、HCl、P2O5、O2、烷烴、烯烴、芳烴、活性硅等合成各類化合物的原理摘要目錄第一章緒論第二章二甲醚生產(chǎn)工藝介紹第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚工藝模擬第四章二甲醚深加工原理第一章緒論1.課題背景石化燃料的開采和使用能源和環(huán)境問題可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與新能源二甲醚第一章緒論2.二甲醚的理化性質(zhì)分子式：CH3OCH3蒸氣密度：1.61kg/m3摩爾質(zhì)量:46.07蒸汽壓：0.51MPa(20℃)熔點：-138.5℃氣體燃燒熱：28.84MJ/kg沸點：-24.9℃蒸發(fā)熱：410kJ/kg(20℃)臨界壓力：5.37MPa自燃溫度：235℃臨界溫度：127℃爆炸極限、空氣3~17vol%液體密度：0.67kg/L(20℃)閃點：-41℃第一章緒論3.二甲醚的用途4.國內(nèi)外對二甲醚的發(fā)展現(xiàn)狀氣霧劑制冷劑發(fā)泡劑

燃料化工原料發(fā)電及其他1.日本2.亞洲其他國家3.歐美國內(nèi)對二甲醚使用現(xiàn)狀第二章二甲醚生產(chǎn)工藝介紹1.甲醇液相法制二甲醚2.甲醇氣相法制二甲醚3.合成氣制二甲醚4.天然氣制二甲醚5.二氧化碳加氫合成二甲醚反應(yīng)原理工藝流程工藝評價反應(yīng)原理工藝流程工藝評價反應(yīng)原理工藝流程工藝評價反應(yīng)原理工藝流程工藝評價反應(yīng)原理工藝流程工藝評價第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚流程模擬1.打開AspenPlus軟件，用模型畫出模擬流程圖。第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚流程模擬2.完成后，輸入組分數(shù)據(jù)和選擇物性方法第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚流程模擬3.輸入個模型需要的數(shù)值第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚流程模擬4.反應(yīng)方程式及反應(yīng)條件反應(yīng)溫度250℃~370℃，又因催化劑在280℃時趨于平衡，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此模擬溫度為270℃。反應(yīng)壓力為13.9bar。5.反應(yīng)器的選擇漿態(tài)床反應(yīng)器，特點：混合均勻,可以在等溫下操作,在較高的平均溫度下運行,能獲得較高的反應(yīng)速率。其單位反應(yīng)器體積的收率高,催化劑用量只是絕熱固定床的20%～30%,造價低。第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚流程模擬6.分離系統(tǒng)

從反應(yīng)器中出來的氣體含有二甲醚、未反應(yīng)的甲醇、水等物質(zhì)，它們都是以氣體形式存在。在進入分離塔之前，要將氣體冷卻成液體或者氣液兩相共存。三組分的混合體系，采用兩個精餾塔，即一個二甲醚塔和一個甲醇塔來將三種物質(zhì)分離。第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚流程模擬7.工藝流程圖第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚流程模擬8.二甲醚分離塔

二甲醚在常壓下的沸點相當(dāng)?shù)?，為?4.9℃，所以應(yīng)在加壓條件下進行精餾。經(jīng)過Aspen

plus模擬，塔采用嚴格的計算有：項目結(jié)果理論塔板數(shù)20進料板位置8塔頂溫度，℃37.18塔底溫度，℃146.22塔頂壓力，bar8.3塔底壓力，bar8.49回流比0.52產(chǎn)品二甲醚純度，%99.99產(chǎn)品中二甲醚收率，%98.58冷凝器熱負荷，MMkcal/hr0.19塔頂采出量，kmole/hr30第三章甲醇氣相法生產(chǎn)二甲醚流程模擬9.甲醇回收塔

經(jīng)過Aspenplus模擬，塔采用嚴格的計算有：項目結(jié)果理論塔板數(shù)40進料板位置24塔頂溫度，℃52.54塔底溫度，℃150.40塔頂壓力，bar1.275塔底壓力，bar5.18回流比1.3甲醇純度，%96.893冷凝器熱負荷，MMkcal/hr0.298塔頂采出量，kmole/hr15第四章二甲醚深加工原理二甲醚深加工反應(yīng)1.甲基化反應(yīng)2.羰基化反應(yīng)3.氧化反應(yīng)4.脫水反應(yīng)5.氧化偶聯(lián)反應(yīng)6.電子催化反應(yīng)7.其