年产40万吨二甲醚工艺设计 8(2) 2

北京化工大学毕业设计（论文）I设计题目：年产40万吨二甲醚工艺设计学院：北京化工大学继续教育学院专业：化工工艺班级：11化工高级班学生：王岁兵指导教师：司稳琴2013年月日北京化工大学毕业设计（论文）诚信申明本人申明:我所呈交的大专毕业设计（论文）是本人在老师指导下对三年专业知识而进行的全面总结，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人承担一切相关责任。年月日北京化工大学毕业设计（论文）化工设计课程设计任务书一、化工课程设计题目年产40万吨二甲醚工艺设计二、化工课程设计要求及原始数据（资料）：操作方式：连续操作产品品种：二甲醚拟建规模：40万吨/年年操作日：365天汽化塔：原料粗甲醇纯度90%（质量分数，下同），塔顶甲醇气体纯度≥99%，釜液甲醇含量≤0.5%；合成塔：选择-Al2O3做催化剂，转化率≥80%，选择性≥99.9%，脱水温度选择300摄氏度。精馏塔：塔顶二甲醚纯度≥“99.9%”釜液二甲醚含量≤0.5%；回收塔：塔顶回收甲醇纯度≥98%，废水中甲醇含量≤0.5%。三、化工课程设计主要内容：1、摘要2、生产流程或方法的确定3、物料衡算和热量衡算4、主要工艺设备的计算及选型（包括设备一览表）5、原材料、动力消耗定额及消耗量6、参考文献7、致谢四、时间安排：共设计四周，前2周收集资料，进行工艺流程的设计、物料和热量衡算，后两周进行设计说明书的撰写、工艺流程图和设备图的绘制。五、学生应交出的设计文件：课程设计说明书一本带控制点的工艺流程图一套（要求手工绘制2#图纸）六、主要参考文献（资料）：1、《化工设计》王静康主编1995年版化学工业出版社出版2、《化工原理》（上、下）2001年版天津大学化工原理教研室编天津科学技术出版社出版3．…………专业班级化工工艺学生王岁兵要求设计工作起止日期2012年11月25日至2013年5月5日指导教师签字日期教研室主任签字日期系主任批准签字日期北京化工大学毕业设计（论文）年产40万吨二甲醚工艺设计摘要作为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、甲醇脱水、二甲醚冷凝及精馏等组成。主要完成以下工作：(1）精馏用到的二甲醚分离塔和甲醇回收塔的塔高、塔径、塔板布置等的设计；(2）所需换热器、泵的计算及选型；关键词:二甲醚甲醇工艺设计北京化工大学毕业设计（论文）目录第1章概述...................................................11.1二甲醚的用途.............................................11.2设计依据.................................................21.3技术来源................................................21.3.1液相甲醇脱水法制二甲醚................................21.3.2气相甲醇脱水法制二甲醚................................31.3.3合成气一步法生产二甲醚................................31.3.4二氧化碳加氢直接合成二甲醚............................31.3.5催化蒸馏法制二甲醚....................................41.3.6本设计采用的方法......................................41.4原料及产品规格...........................................41.5设计规模和设计要求.......................................4第2章技术分析................................................52.1反应原理.................................................62.2反应条件.................................................62.3反应选择性和转化率.......................................62.4催化剂的选择.............................................6第3章反应器的结构计算......................................73.1物料衡算.................................................73.2计算催化剂床层体积.......................................7北京化工大学毕业设计（论文）3.3反应器管数...............................................83.4热量衡算.................................................9第4章甲醚精馏塔结构计算.....................................104.1甲醚精馏塔的物料衡算及理论板数..........................104.2实际板层数的求取........................................104.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算.....................134.3.2操作温度计算........................................134.3.3平均摩尔质量计算.....................................144.3.4平均密度计算........................................154.3.5液体平均表面张力的计算...............................164.3.6液体平均粘度........................................174.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算................................174.4.2提馏段塔径的计算.....................................194.4.3精馏塔有效高度的计算.................................204.5塔板主要工艺尺寸的计算..................................204.5.1溢流装置计算........................................204.5.2塔板布置............................................214.6塔板的流体力学验算......................................224.6.1塔板压降............................................224.6.2液面落差............................................224.6.3液沫夹带............................................234.6.4漏液................................................234.6.5液泛................................................24北京化工大学毕业设计（论文）4.7塔板负荷性能图..........................................244.7.1漏液线...............................................244.7.2液沫夹带线..........................................254.7.3液相负荷下限线.......................................254.7.4液相负荷上限线.......................................264.7.5液泛线..............................................264.8精馏塔接管尺寸计算......................................274.8.1塔顶蒸气出口管的直径.................................274.8.2回流管的直径........................................284.8.3进料管的直径........................................284.8.4塔底出料管的直径.....................................28第5章甲醇精馏塔结构计算.....................................295.1设计方案的确定..........................................295.2精馏塔的物料衡算........................................295.2.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率.........................295.2.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量.................295.2.3物料衡算............................................295.3塔板数的确定............................................295.3.1理论板层数的求取......................................295.3.2实际板层数的求取.....................................325.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算.....................335.4.1操作压力的计算.......................................335.4.2操作温度计算........................................33北京化工大学毕业设计（论文）5.4.3平均摩尔质量计算.....................................335.4.4平均密度计算........................................345.4.5液体平均表面张力的计算...............................355.4.6液体平均粘度........................................365.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算.