年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺初步设计

可行性研究报告：年产20万吨二甲醚生产项目一、项目背景和项目概述二甲醚是一种重要的有机合成原料，在广泛的工业领域具有广泛的应用。

随着全球工业化进程的加快和环保意识的提高，对二甲醚需求不断增加。

因此，本项目拟建立一条年产20万吨二甲醚生产线，以满足市场需求。

项目总投资为x亿元，计划在2年内建设完成，投产后预计可实现年销售收入x亿元，年可盈利x亿元。

二、市场分析二甲醚市场前景广阔，主要用于燃料、溶剂和化学合成等领域。

燃料方面，二甲醚可作为替代传统石油燃料的清洁能源，有助于降低环境污染；溶剂方面，二甲醚具有较好的溶解性和挥发性，广泛用于涂料、染料等行业；化学合成方面，二甲醚是合成其他有机化学品的重要原料，拥有较高的市场需求。

根据对行业发展趋势和市场需求的分析，预计未来几年内，二甲醚市场需求将保持稳定增长。

目前国内市场对二甲醚依赖进口较多，而本项目的建设能够填补市场空缺，满足国内外市场对二甲醚的需求，具备良好的市场前景。

三、技术分析本项目主要采用甲醇水脱水法生产二甲醚。

该方法工艺成熟、稳定性高，能够实现较高的产量和较低的成本，适合大规模生产。

本项目拟选用国内先进的制造工艺和设备，确保生产线的稳定性和高效性。

同时，引进先进的自动化控制系统，提高生产过程的安全性和可控性。

四、项目可行性分析1.市场可行性：根据市场分析，二甲醚市场需求前景广阔，本项目能满足市场需求，具备良好的市场前景。

2.技术可行性：甲醇水脱水法是一种成熟的生产工艺，本项目采用先进的制造工艺和设备，技术可行性较高。

3.经济可行性：项目投资总额为x亿元，预计年销售收入x亿元，年可盈利x亿元。

项目投资回收期为x年，静态投资回收率为x%，经济可行性较高。

4.法律可行性：本项目建设需要相关的环境保护许可证、安全生产许可证等合法手续。

同时，项目建设和运营过程需要遵守国家相关的法律法规，具备法律可行性。

综上所述，年产20万吨二甲醚生产项目在市场、技术、经济和法律等方面具备较高的可行性，值得投资。

20万吨/年甲醇生产装置项目方案0 前言甲醇以煤化工为基础，也是C1化学的基石，同时又是山西正在推行的汽油代用燃料，甲醇燃料电池则是下一代汽车使用的新能源。

晋中市拥有丰富的煤炭资源，因受环保法规的制约，大量高硫烟煤资源均未得到有效地利用。

而采用水煤浆洁净煤气化工艺可充分利用这些高硫烟煤资源，不会污染环境。

大型化生产装置可降低能耗和生产成本。

在晋中市采用国内具有自主知识产权的工艺技术，利用引进外资，共同开发目前弃置而无法利用的高硫烟煤，生产燃料甲醇或化工甲醇，对拉动晋中市的经济，推动山西省汽车工业和代替汽油的新型汽车能源具有重大意义。

大型化的生产和管理技术也能使晋中市的工业发展水平上一个新台阶。

山西佳新能源化工实业有限公司是国家洁净燃料甲醇汽车示范工程项目承担单位，曾直接参与多项国家有关甲醇燃料方面的软科学项目研究工作。

公司下辖佳新化工厂、国家甲醇汽车示范车队、煤基洁净燃料研究所、山西佳新国际旅行社、寿阳佳新公交公司、昔阳佳新公交公司、阳泉佳新客运公司、佳新汽修厂等多个单位，公司设在晋中市榆次区粮店街61号。

山西佳新公司国家甲醇汽车示范工程车队60台甲醇中巴客车已进行五年的商业化营运示范，单车行驶里程突破40万公里。

公司在甲醇汽车技术性、燃油经济性、环保性等方面为断后的甲醇汽车产业化推广及管理做了大量的研发和探索工作，并按系统工程观点，对甲醇燃料储存、运输、加注、安全卫生等方面形成初步的规范、技术标准和管理制度。

在国内较好地完成甲醇燃料和甲醇汽车由试验示范向产业化示范的转型。

同时，多项企业自主创新的甲醇燃料及汽车应用技术成果得到认可推广或待产业化。

山西佳新公司是国际国内最早将二甲醚作为炊事燃料、替代液化石油气的单位，也是国内最早进行二甲醚替代柴油科技开发工作的单位，现二甲醚装置生产能力4000吨/年，2003年通过技术改造将达到12000吨/年生产规模。

公司经过多年在甲醇燃料方面的探索和实践，基于国家及山西省已形成良好的发展甲醇燃料的政策、环境及其良好的发展前瞻性。

年产25万吨的甲醇制二甲醚生产工艺初步设计（1）1 总论1.1甲醇和二甲醚1.1.1甲醇的性质甲醇又被称为木醇，是一种化学结构最为简单的有机物。

在一般温度和压力的条件下,纯甲醇呈现出没有颜色且通明的液体,，密度约为，常温下基本无腐蚀性，其临界压缩系数为0.224，有略微的毒性。

甲醇本身所具有的化学性质可以使它发生多种化学反应，它的反应产物可以应用于工业的各个方面上，可以简单列举几个有关甲醇化学反应。

例如脱水、氧化、以及酯化的相互作用。

产生的有机物在工农业上都有重要的应用。

1.1.2二甲醚的性质二甲醚易溶于多种有机溶剂，在开放系统中会挥发出微微的香气，没有腐蚀性，增加压力以后常常呈现出液体的状态。

除此以外，若长期使其敞开在气体中，会发生分解反应。

它的一些物理参数如表1-1所示。

表1-1二甲醚的相关物理性质物性燃点液体含量比临界临界蒸汽压(t=20℃)参数-27℃0.66128.80℃5.15MPa0.5 MPa二甲醚的反应性质比较活泼，它可以在许多的条件下发生化学反应，可以简单的列举以下的几种情况。

二甲醚可以结合含硼化物，互相反应生成络合的胶体，此络合的胶体也可以进一步的发生分解。

在催化剂的条件下，它也可以结合各种有机物，产生我们所需要的酸类、脂类、以及腈类物质。

另外一方面，它还具有一定的毒性。

比较少量的摄入会出现麻醉现象，而大量的摄入会使人呼吸困难，心脏骤停，最终导致窒息。

1.2二甲醚的用途及生产方式二甲醚（即DME）在当今这个经济高速发展而能源十分紧缺的时代里，它的存在具有不可估量的重要意义。

随着生活水平日益增长，汽油等燃料能源根本无法满足人们的需求，因此对新能源的探究也越来越强烈。

而二甲醚（即DME）不仅在燃烧时产生大量的热量从而满足人们对能源的要求，而且还十分的节能环保，是一种重要的清洁环保能源[1]。

二甲醚的开发和利用并不单单表现在能源方面，它还具有很多的利用价值，例如在化学工艺方面，具有较好冷凝及压缩性，在有关的制冷能够体现出优质的性能，来制冷取代了对大气有严重破坏的氟利昂，也可以用于制作农药等产品[2]。

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年产20万吨甲醇项目可行性报告目录第一章绪论 (2)第一节、甲醇合成的基本概念 (2)一、甲醇性质 (2)二、甲醇用途 (2)三、甲醇生产工艺的发展 (3)四、甲醇生产原料 (3)第二节、甲醇的合成方法 (4)第三节、设计的目的和意义 (5)第四节、设计的依据 (5)一、邢台职业技术学院资源与环境工程系2011届课程设计选题 (5)二、设计的基础资料 (5)三、设计的指导思想 (5)第二章、甲醇合成工艺流程的设计 (6)第一节、甲醇合成塔的选择「 (6)第二节、催化剂的选用 (7)一、甲醇合成催化剂 (7)第三节、合成工序工艺操作条件的确定与论证 (10)第四节、粗甲醇的精馏 (11)第五节、精馏塔的选择 (15)第六节、生产工艺参数 (15)第七节、甲醇合成工艺流程的设计 (16)第三章、甲醇合成的工艺计算 (16)第一节、物料衡算 (17)一、精馏工段 (17)二、合成工段 (19)三、新鲜气的计算 (20)四、循环气气量的确定 (20)五、入塔气和出塔气组成 (20)第二节、能量衡算 (20)一、Q1入塔热的计算（Q1 = Cm△t） (21)二、出塔热的计算 (22)三、反应热的计算 (22)四、损失热的计算 (23)第三节、主要设备的计算和选型 (24)一、合成段工艺计算和设备选型 (24)二、精馏段工艺计算和设备选型 (25)（1）、传热设备的选型依据 (26)（2）、换热器和冷凝器计算结果和选型 (27)（3）、再沸器计算结果和选型 (29)（4）、预塔计算结果和选型 (30)（5）、预塔和加压塔间离心泵的计算和选型 (32)（6）、加压塔计算结果和选型 (34)（7）、常压塔计算结果和选型 (37)（8）、甲醇储罐的计算和选型 (38)第四章、厂址的选择及总平面图设计 (39)第一节、厂址的选择 (39)一、原料来源 (39)二、周围环境及交通 (39)三、地势条件 (41)四、气候条件 (41)五、水文条件 (42)第五章、车间规划及布置说明 (43)第一节、合成车间设备平面布置 (43)第二节、精馏车间设备布置 (43)第三节、分厂总平面布置 (44)第六章、公用工程及环境保护 (45)第一节、公用工程 (45)一、水﹑电和汽的来源 (45)二、精甲醇的运输﹑装卸和贮存 (45)三、自控仪表 (45)第二节、安全卫生 (45)一、车间有毒气体最高允许浓度及保证不超标的措施 (45)二、一氧化碳中毒的症状、急救及预防措施 (46)三、甲醇中毒症状和急救 (46)四、中毒症状 (46)五、急救处理 (46)第三节、三废处理 (46)一、甲醇生产对环境的污染 (47)二、处理方法 (47)第七章、设计结果评价 (48)参考文献 (49)设计任务书一、设计目标为某化工总厂设计一个20万吨/年合成甲醇分厂。

2012 届毕业设计说明书年产20万吨煤制甲醇生产工艺设计系、部: 材料与化学工程系学生姓名：刘芳指导教师: 王金银职称：教授专业：化学工程与工艺班级: 化本0801班完成时间: 2012年5月摘要甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位.近年来，随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用,甲醇的需求大幅度上升.为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此20万t/a的甲醇项目。

设计的主要内容是进行工艺论证，物料衡算和热量衡算等。

本设计本着符合国情、技术先进和易得、经济、环保的原则,采用煤炭为原料;利用GSP气化工艺造气；NHD净化工艺净化合成气体；低压下利用列管均温合成塔合成甲醇；三塔精馏工艺精制甲醇;此外严格控制三废的排放，充分利用废热，降低能耗,保证人员安全与卫生。

关键词：甲醇合成；气体精馏；工艺流程ABSTRACTMethanol is a kind of very important organic chemical raw materials， is also akind of fuel, is a chemical carbon based products， in the national economy occupies very important position。

In recent years, with the development of methanol subordinate products, especially the popularization and application of the methanol fuel, methanol demand increases. In order to meet the needs of economic development， methanol, carried out the 200000 t/a of methanol project. The design of the main content is process demonstration， and the material balance calculations and heat balance calculations，etc。

二甲醚（简称DME）是一种与传统燃料如汽油、液化石油气等相比具有更高能量密度和更低排放的清洁能源。

在当前全球关注环境保护和可持续发展的大背景下，DME作为一种替代燃料备受关注。

本文将介绍一种年产量达20万吨的DME装置的设计、建设和运营。

一、装置设计1.原料准备DME的主要原料是甲醇，因此装置需要设置甲醇储罐和相关设备，以满足生产所需的甲醇供应。

2.生产工艺本装置采用甲醇水合反应和甲醇脱水反应相结合的工艺，通过蒸汽加热甲醇水合反应器中的甲醇和水生成甲醇水合物，再通过脱水反应将甲醇水合物转化为DME。

具体的反应工艺参数和装置设计细节可参考相关工艺手册。

3.催化剂与反应器本装置采用固定床反应器，反应器中填充催化剂用于促进甲醇水合和脱水反应。

应选择活性高、稳定性好的催化剂，并定期对催化剂进行再生或更换。

4.分离与净化装置中需要设置分离和净化装置，以获取纯净的DME产品。

主要包括脱水塔、分馏塔、冷凝器等设备，通过不同的温度和压力条件，将DME从反应废气中分离出来，达到所需纯度要求。

5.制冷和供能为了满足装置的冷却需求，选用适当的制冷设备，如制冷机组、冷冻水机组等。

同时，为了提供装置所需的电力和热能，应配备适宜的电力和热能供应系统。

二、建设和安装1.场地选择装置需要选择符合环保要求的场地，足够的土地面积用于安装和运营。

并且场地要求接近甲醇和其他原料的供应基地，以减少运输成本。

2.设备采购和安装根据装置设计，进行设备采购，并选择可靠的厂商进行设备安装。

在安装过程中，应对设备进行检查和调试，确保其正常运转。

3.装置调试和试生产装置安装完成后，进行调试和试运行，对各项设备进行功能测试和性能验证，确保装置达到设计要求。

同时进行小规模的试生产，逐步提高生产能力，保证不断生产和产品质量。

三、运营管理1.生产管理装置应根据市场需求和产品销售计划，合理安排生产计划。

同时，应加强生产过程的质量控制和技术监督，确保产品质量符合标准要求。

年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺甲醇制二甲醚是一种重要的工业化学品，广泛用于燃料添加剂、溶剂、涂料等领域。

本文将介绍一种年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺。

一、工艺流程该工艺流程包括四个主要步骤：甲醇脱水、二甲醚合成、精馏和纯化。

1. 甲醇脱水采用沸腾蒸馏法对甲醇进行脱水。

甲醇在高温、低压下脱水生成甲醇蒸汽和水蒸汽。

经过多级沸腾器的处理，水蒸汽在不同的温度下逐渐与甲醇蒸汽分离。

最后蒸馏出高纯度的甲醇。

2. 二甲醚合成将甲醇和催化剂一起注入反应釜中，通过控制反应温度、压力、时间、催化剂浓度等条件，使甲醇和催化剂发生反应生成二甲醚。

催化剂采用固定床催化剂，可重复利用。

3. 精馏将合成的二甲醚通过精馏塔进行精馏，分离出不同纯度的二甲醚。

采用加热与冷却循环控制温度，使不同级数的蒸汽从塔底逐级上升，从而达到纯化的目的。

4. 纯化将得到的高纯二甲醚通过精密过滤、冷冻、水洗等操作，去除杂质，达到最终的纯度要求。

二、设备选型1. 甲醇脱水采用多级沸腾器，采用高效清洗器、冷凝器、精密分离器等设备，确保甲醇的高纯度。

2. 二甲醚合成采用反应釜式反应器，配有搅拌装置和温控装置，以保证反应的均匀和稳定，同时选用固定床催化剂实现反应。

3. 精馏塔采用塔板式精馏，配合温度控制装置，可操作稳定，适应不同的精馏要求。

4. 纯化采用过滤器、冷凝器、水洗器等设备，对产品进行最终处理，确保产品达到纯度要求。

三、优化方案1. 控制反应条件，采用高效催化剂，提高反应速率，降低工艺能耗。

2. 采用高效分离器，减少分离步骤，降低工艺能耗和成本。

3. 采用智能化控制系统，实现自动化生产和可远程监控，提高生产效率和质量。

4. 设备采用节能环保型设备，降低对环境的影响，符合可持续发展的要求。

综上所述，该工艺流程采用先进设备技术和优化方案，可高效、稳定地生产出高纯度的二甲醚，具有良好的经济效益和环保效益，有利于推动工业化进程。

太原理工大学化学化工学院《化工设计》课程设计说明书年产20万吨甲醇制二甲醚生产工艺初步设计学生学号：2009002273学生姓名：武晓佩专业班级：化工工艺0904指导教师：郑家军起止日期：2012.11.26～2012.12.21化工设计课程设计任务书摘要作为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。

Abstract:As LPG and oil alternative fuel, DME has drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar for LPG, and don’t produce combustion gas to damage the environment, so, It can be produced largely. Like methane, DME is expected to become 21st century energy resources., DME is prepared by methanol dehydration, namely, synthetic methanol first and then methanol dehydration to dimethyl etherby methanol dehydration. Methanol dehydration to DME is divided into two kinds of liquid phase and gas-phase process. This design uses a process gas of dimethyl ether prepared by dimethyl. Heating methanol to evaporation, methanol vapor through the γ-AL2O3catalyst bed, vapor methanol dehydration to dimethyl etherby. This process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. Completed for the following work:1) Distillation tower used in separation of dimethyl ether and methanol recovery , column height of tower ,diameter, arrangement of column plate etc;2) The calculation and selection of heat exchanger, pump;Key words: dimethyl ether, methanol, process design目录摘要前言化工设计课程设计任务书 (I)前言 (1)1 文献综述 (1)1.1 二甲醚概述 (1)1.1.1 二甲醚的发展现状 (1)1.1.2 二甲醚的传统领域的应用及其拓展 (1)1.2国内二甲醚市场简况 (2)1.2.1现状 (2)1.2.2 国内市场预测 (4)1.3国外二甲醚市场简况 (5)1.3.1现状 (5)1.3.2 国外市场预测 (6)1.4 原料说明 (7)1.6 二甲醚的主要技术指标 (8)1.6.1技术要求 (8)1.6.2试验方法 (9)2 DME产品方案及生产规模 (11)2.1 产品品种、规格、质量指标及拟建规模 (11)2.2 产品规格、质量指标 (11)2.3 产品方案分析及生产规模分析 (12)3 工艺流程介绍 (12)3.1生产方法简述 (12)3.2工艺流程说明 (14)3.3生产工艺特点 (16)3.4主要工艺指标 (16)3.4.1 二甲醚产品指标 (16)3.4.2 催化剂的使用 (17)4主要塔设备计算及选型 (17)4.1 汽化塔及其附属设备的计算选型 (17)4.1.1 物料衡算 (17)4.1.2 热量衡算 (19)4.1.3 理论板数、塔径、填料选择及填料层高度的计算 (21)4.1.4 汽化塔附属设备的选型计算 (25)4.2 合成塔及其附属设备的计算选型 (26)4.2.1 物料衡算 (26)4.2.2 合成塔的选取选取： (26)4.2.3 热量衡算及附属设备的选型计算 (26)4.3 精馏塔及其附属设备的计算选型 (29)4.3.1 物料衡算 (30)4.3.2 热量衡算 (30)4.3.3 理论塔板数的计算 (32)4.3.4 初馏塔主要尺寸的设计计算 (32)4.3.5塔径设计计算 (34)4.3.6 填料层高度的计算 (35)4.3.7 附属设备的选型计算 (35)4.4 回收塔及其附属设备的计算选型 (36)4.5.1 物料衡算 (36)4.4.2 热量衡算 (38)4.4.3 理论塔板数的计算 (39)4.4.4 回收塔主要尺寸的设计计算 (40)4.4.5塔径设计计算 (41)4.4.6 填料层高度的计算 (42)4.4.7 附属设备的选型计算 (43)致谢 (45)参考文献 (46)附录1.主要设备一览表 (47)前言二甲醚又称甲醚、木醚氧、二甲，是最简单的脂肪醚重要的甲醇下游产品之一。