年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计毕业设计论文

二甲醚分离装置中的精馏工段工艺设计__本科毕业设计论文摘要本设计主要针对分离中的精馏工段进行工艺设计，分离二甲醚、甲醇和水三元体系。

查阅相关资料充分了解二甲醚的性质、用途及其现有的分离工艺。

结合实际情况提出分离工艺。

通过基础数据的查找、处理得到相应条件下的基础数据。

精馏塔采用浮阀塔，本设计较为突出的特点有以下几点：（1）塔顶采用液氨冷凝，用来准确控制回流比。

（2）塔板结构设计中精馏段采用单溢流，提馏段则采用双溢流。

塔底采用水蒸汽加热，以提供足够的热量。

再通过计算得出理论板数为7.76块，塔效率为0.292，实际板数为27块，进料位置为提馏段向上第十六块，在浮阀塔主要工艺尺寸的设计计算中得出精馏段塔径为1.6m，提馏段塔径为2.1m。

有效塔高15.5m。

通过浮阀的流体力学验算，用AutoCAD绘制负荷性能图证明各指标数据均符合标准。

以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

关键词：二甲醚；甲醇；水；三元体系；分离AbstractThe design conducts process programming to separate ternary system of dimethyl, methanol and water mainly based on distillation processes in separation. understanding the nature, application and existing separation process of dimethyl through searching relevant information. proposing separation process with actual situation.Basic data of corresponding conditions was obtained by searching and handling basic data. the float valve tower was considered as the primary device of distillation operation, there are several points for the innovation characteristic of the design: (1) liquid ammonia condensate in the top of the tower, it Was used to control reflux ratio accurately. (2) the rectifying sectionutilizes single overflow and the stripping section utilizes double overflow in design of trays structure.Water vapor provide enough heat in tower bottom. Theoretical plate number of 7.76, tower efficiency of 0.292, The actual number of trays of 27, Feed location locates in sixteenth trays above the stripping section by calculation, Column diameter of the rectifying section of 1.6 meters, column diameter of the stripping section of 2.1 meters and effective tower height of 15.5 meters in the main process size design calculations of float valve tower. each index data are in line with standards In order to ensure the smooth progress of the rectification process and improve efficiency as much as possible by checking hydrodynamics of float valve tower which drawed load performance with Auto CAD.Keywords: DME ; Methanol ; Water ; Ternary system ; Separation毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

二甲醚的生产摘要：二甲醚是一种性能好、有发展前途的新燃料，分析了二甲醚的性能，国内外目前二甲醚的生产情况，制备二甲醚的两种方法及制备技术的进展。

介绍了二甲醚的甲醇气相脱水生产和合成气一步法，二甲醚用处广泛可作为氟氯烃的替代品，民用燃料和车用燃料的替代品，预示了二甲醚将成为21世纪新燃料。

关键词：二甲醚；制备；燃料二甲醚又称甲醚，简称DME，常温下为无色气体或压缩液体。

结构式为CH30CH3，二甲醚溶于水、四氯化碳、丙酮、氯仿、乙酸甲酯等；易燃，在燃烧时火焰略带光亮[1]；常温下有惰性，毒性低，蒸汽有刺激和麻醉作用。

二甲醚对金属无腐蚀性，在温度和湿度高场所具有较好的稳定性，且不合氯氟烃，是氟里昂的理想替代品，对保护大气臭氧层有着积极的意义，是理想环保产品[2]。

二甲醚的物理性质[3]:分子式：CH3OCH3蒸汽压：0.53MPa（20℃）摩尔质量：46.07 燃烧热（气态）：1455kJ/mol沸点：-24.9℃蒸发热：476.4kJ/kg(-24.8℃)熔点：-141.5℃自然温度：350℃闪点：-41℃爆炸极限（空气中）：3.45～26.7vol%1．二甲醚的生产情况据报道，国外已有建设大型工业化二甲醚装置的计划，并正在实施。

投资商主要以日本公司居多.目前我国两步法工艺已经具备建设百万吨级装置的能力。

我国将在宁夏、上海、四川、新疆、陕西等地建设一批规模不等的二甲醚生产装置。

新奥集团蚌埠二甲醚生产基地扩能改造工程于2007年3月初投产成功，产品纯度高达99.7%，标志这新奥第一个具有自主知识产权的二甲醚生产核心技术，经过实验证了应用价值。

改技术是新能源科技有限公司自主开发的软件包，由新奥能源研究院石家庄设计分院负责工程设计，中国第三化工建筑设计公司负责建设施工。

改扩能工程通过更换核心催化剂、反应工艺创新，以及分离装置的改造，使装置年产能有1万t提高到2万t[4]2.二甲醚的制备2.1甲醇气相脱水生产甲醇气象法是将甲醇蒸汽通过固体酸催化剂床层，发生非均相反应脱水生成二甲醚。

分类号编号兰州交通大学毕业论文年产3万吨二甲醚的初步工艺设计Primary for the Manufacturing Process of Dimethyl ether 30Kt/a申请学位：工学学士院系：化学化工学院专业：化学工程与工艺班级：化工1001学生XX：马学成学号： 201007042指导老师：杨西2014年04月20日XX交通大学化工学院年产3万吨二甲醚的初步工业设计姓名：马学成导师：杨西2014年04月20日XX交通大学化工学院XX交通大学毕业论文（设计）任务书院（系）：化学化工学院[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。

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。

设计结果达到了设计课题的要求，完成了二甲醚的生产工工艺的初步设计，完成了物料、热量、设备等的相关计算。

[关键词]二甲醚；甲醇；工艺设计[Abstract]As LPG and oil alternative fuel, DME has been drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar for LPG, and don’t produce bustion gas to damage the environment,so, It can be produced largely. Like methane, DME is expected to bee 21st century energy sources., 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 process is made of methanol process heating, evaporation, dehydration of methanol, dimethyl ether condensation and distillation etc. The design result reached the requirements of the design issues, pleted the DME production process design, finished materials, thermal, etc-related calculations.[Keywords]dimethyl ether；methanol；process design目录前言11 文献综述21.1 二甲醚概述21.2原料说明31.3二甲醚的性质32 DME产品方案及工艺流程介绍42.1产品品种、规格、质量指标及拟建规模42.2生产方法简述42.3工艺流程说明42.4生产工艺特点52.5主要工艺指标53主要塔设备计算及选型63.1 汽化塔及其附属设备的计算选型63.2 合成塔及其附属设备的计算选型143.3 初馏塔及其附属设备的计算选型183.4 精馏塔及其附属设备的计算选型243.5 回收塔及其附属设备的计算选型304 环境保护及三废处理374.1主要污染源及主要污染物374.2设计中采取的环保措施及其简要处理工艺流程37 4.3装置危险性物料主要物性38总结39致谢40参考文献41前言二甲醚又称甲醚、木醚氧,是重要的甲醇下游产品。

年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究The technical design and research of30kt/amethanoldistillation目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第1章文献综述 (2)1.1研究背景 (2)1.1.1课题的提出 (2)1.1.2课题的内容 (2)1.1.3课题的方法 (2)1.1.4课题的目的 (2)1.2甲醇的简介 (2)1.2.1甲醇的性质 (2)1.2.2甲醇的用途及其发展 (3)1.3甲醇精馏工艺主要精馏工艺 (4)1.3.1甲醇精馏工艺发展 (4)1.3.2甲醇主要精馏工艺的介绍 (4)1.3.3双塔与三塔精馏技术比较 (5) (6)1.4.1预精馏系统 (6)1.4.2 加压精馏系统 (6)1.4.3常压精馏系统 (6)1.5 甲醇三塔精馏工艺流程操作控制 (7)第2章甲醇精馏工段物料及热量横算 (9)2.1甲醇三塔精馏工艺物料衡算 (9)2.1.1预塔物料衡算 (9)2.1.2加压塔物料衡算 (10)2.1.3常压塔物料衡算 (11)2.1.4粗甲醇中甲醇回收率 (12)2.2 常压精馏塔的能量衡算 (12)第3章常压塔实际塔板数及塔径设计 (16)3.1 常压塔实际塔板数计算 (16)3.1.1常压塔理论塔板数的计算 (16)3.1.2常压塔实际塔板数的计算 (18)3.2塔高的计算 (18)第4章浮阀塔塔盘工艺设计 (20)4.1塔高设计 (20)4.2溢流堰设计 (20)4.3降液管设计 (21)4.4塔板布置及浮阀数目与排列 (22)4.4.1浮阀数目计算 (22)4.4.2浮阀数排列 (23)4.5 塔板流体力学验算及校核 (23)4.5.1气相通过浮阀塔的压降计算 (23)4.5.2降液管液泛校核 (24)4.5.3 液体在降液管内停留时间 (25)4.5.4 雾沫夹带量校核 (25)4.5.5塔板负荷性能 (26)第5章辅助设备的设计 (28)5.1 再沸器与贮罐的设计 (28)5.2接管设计 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究摘要：甲醇是基本的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。

前言二甲醚(简称DME)习惯上简称甲醚，为最简单的脂肪醚，分子式C2H6O，是乙醇的同分异构体，结构式CH3—O—CH3，，是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品。

DME因其良好的理化性质而被广泛地应用于化工、日化、医药和制冷等行业, 近几年更因其燃烧效果好和污染少而被称为“清洁燃料”, 引起广泛关注。

DME的用途可分如下几种[1]：1．替代氯氟烃作气雾剂随着世界各国的环保意识日益增强,以前作为气溶工业中气雾剂的氯氟烃正逐步被其他无害物质所代替。

2．用作制冷剂和发泡剂由于DME的沸点较低,汽化热大,汽化效果好,其冷凝和蒸发特性接近氟氯烃,因此DME作制冷剂非常有前途。

国内外正在积极开发它在冰箱、空调、食品保鲜剂等方面的应用,以替代氟里昂。

关于DME作发泡剂,国外已相继开发出利用DME作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯泡沫的发泡剂。

发泡后的产品,孔的大小均匀,柔韧性、耐压性、抗裂性等性能都有所增强。

3． DME用作燃料由于DME具有液化石油气相似的蒸气压,在低压下DME 变为液体,在常温、常压下为气态,易燃、毒性很低,并且DME的十六烷值(约55)高，作为液化石油气和柴油汽车燃料的代用品条件已经成熟。

由于它是一种优良的清洁能源,已日益受到国内外的广泛重视。

在未来十年里,DME作为燃料的应用将有难以估量的潜在市场,其应用前景十分乐观。

可广泛用于民用清洁燃料、汽车发动机燃料、醇醚燃料。

4． DME用作化工原料DME作为一种重要的化工原料,可合成多种化学品及参与多种化学反应:与SO3反应可制得硫酸二甲酯；与HCL反应可合成烷基卤化物；与苯胺反应可合成N,N - 二甲基苯胺；与CO反应可羰基合成乙酸甲酯、醋酐,水解后生成乙酸；与合成气在催化剂存在下反应生成乙酸乙烯；氧化羰化制碳酸二甲酯；与H2S反应制备二甲基硫醚。

此外,利用DME还可以合成低烯烃、甲醛和有机硅化合物。

目前，全球二甲醚总生产能力约为21万t/a，产量16万t/a左右，表1-1为世界二甲醚主要生产厂家及产量。

毕业设计(论文)年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计学院：化工与材料学院专业：姓名：指导老师：化学工程与工艺学号：职称：年月毕业设计《年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

承诺人签名：日期：年月日年产3.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计摘要近年来，二甲醚已成为国际石油替代途径与新型二次能源的热点课题，引起各国关注与重视。

二甲醚的制备主要有甲醇脱水法和合成气一步法两种。

与传统的甲醇合成二甲醚相比，一步法合成二甲醚工艺经济更加合理，在市场更具有竞争力，正在走向工业化。

目前，制取二甲醚的最新技术是从合成气直接制取，相比较甲醇脱水制二甲醚而言，一步法合成二甲醚因为体系存在有未反应完的合成气以及二氧化碳，要得到纯度较高的二甲醚，分离过程比较复杂。

开发中的分离工艺主要采用吸收和精馏等化工单元操作过程得到纯度较高的二甲醚产品。

本设计主要针对分离中的精馏工序进行工艺设计，分离二甲醚、甲醇和水三元体系。

精馏塔采用浮阀塔，塔顶冷凝装置采用全凝器，用来准确控制回流比；塔底采用水蒸气蒸汽加热，以提供足够的热量。

通过计算得出理论板数，塔效率，实际板数，进料位置，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径，有效塔高，筛孔数。

通过筛板的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。

以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

关键词：二甲醚分离三元体系精馏Annual output of 30,000 tons of dimethyl ether distillation section in the design of separation deviceABSTRACTIn recent years, DME alternative channel of international oil and new secondary energy and and attention.Preparation of dimethyl ether mainly methanol dehydration and One-step synthesis. With the traditional methanol synthesis compared to synthesis of dimethyl ether, one-step synthesis of dimethyl ether process more rational economy, more competitive in the market and it is moving towards industrialization. Currently, synthesis gas to dimethyl ether is the latest technology Preparation of dimethyl ether. Compared with methanol dehydration, system of direct synthesis of DME as the existence of unreacted synthesis gas and carbon dioxide finished. If it want to getprocess. Developed mainly in the separation process such as chemical absorption and distillation unit operation in the process of dimethyl etherwith aimed at separating the distillation process for process design, separation of dimethyl ether, methanol and water ternary system. Designof distillation towers used valve. Use the whole top of the tower condensercooling device used to accurately control the reflux ratio. Bottom of thecolumn of steam . The main tower in the plate design and calculation ofprocess dimensions derived column diameter, the effective tower, sieve number. Checking through the sieve of fluid mechanics, to prove that theindicator data are in line with standards to ensure the smooth progress of distillation process and to improve efficiency as much as possibleKeywords: DME separate ternary system distillation目录摘要.................................................. ABSTRACT . (I)1 绪论 ...............................................1.1概述 ...................................................1.1.1设计依据 .............................................1.1.2设计规模及设计要求 ...................................1.1.3产品规格、性质及用途 .................................1.1.4技术来源 .............................................1.2二甲醚分离装置流程......................................2 精馏塔的工艺计算.....................................2.1精馏塔的物料衡算........................................2.1.1基础数据 .............................................2.1.2物料衡算 .............................................2.2精馏塔工艺计算 (1)2.2.1物料衡算 (1)2.2.2操作条件的确定 (1)2.3精馏塔设备计算 (1)2.3.1基础数据 (1)2.3.2塔板数的确定 (1)2.3.3精馏塔主要尺寸计算 (1)2.3.4塔板结构设计 (2)2.3.5塔板流体力学验算 (2)2.3.6塔板负荷性能图 (2)2.3.7塔高的计算 (3)3 热量衡算 (3)3.1数据 (3)3.2冷凝器的热负荷 (3)3.3再沸器的热负荷 (3)3.4冷却水消耗量和加热蒸汽消耗量 (3)4主要设备设计和选型 (3)4.1接管的设计 (3)4.1.1进料管 (3)4.1.2回流管 (3)4.1.3釜液出口管 (3)4.1.4塔顶蒸汽管 (4)4.1.5加热蒸汽管 (4)4.2冷凝器的选型 (4)5 结论 (4)参考文献 (4)附录 (4)谢辞 (4)1 绪论1.1概述1.1.1设计依据根据北京理工大学珠海学院下达的设计任务书，模拟现有的浆态床一步法二甲醚合成产业化技术，对二甲醚分离装置中的精馏工段进行工艺设计。

摘要目前生产二甲醚的方法不同，甲醇液相脱水法，合成气一步法，一氧化碳直接合成法，甲醇气相脱水法等。

不过，最主要的方法，气相甲醇脱水法制备二甲醚。

该工艺中，气相先将工业加热的甲醇脱水，二甲醚，冷凝和蒸发，蒸馏和类似的制造方法。

使用甲醇气相脱水法制备DME，主要做到以下几点：比较不同类型板的优点和缺点，选择了气液传质筛板塔;完成二甲醚和甲醇回收塔的分离和塔高径，板布局设计;换热器的计算，你需要选择水泵选型的类型和塔及辅助设备。

该设计包括设计说明书和图纸两部分。

说明书包括确定过程，物料平衡，热平衡，工艺设备的设计和选择，并进行初步的经济分析，如图纸，包括工艺流程图，蒸馏设备和工厂布局等图。

The process design on dimethyl ether of annualoutput 200,000 tonsAbstractThere are various methods of producing dimethyl ether, such as liquid methanol dehydration, CO2 direct synthesis, synthesis from syngas, vapor methanol dehydration and so on. At present, however, vapor methanol dehydration is the main way. In the process of vapor phase method, methanol was heated and evaporated firstly ; and then ,was dehydrated; finally, dimethyl ether was condensated and rectified.DME was produced with the method of vapor methanol dehydration in this design. The tasks finished are as follow.Including the following tasks: he advantages and disadvantages of several kinds of tower plates were compared. At last the perforated plate tower was chosen to finish the mass transfer between the vapor and the liquid; The height, diameter and arrangement of column plate of dimethyl ether separation tower and methanol recovery tower were designed; The equipment selection including the heat exchangers, pumps and affiliated facilities has also been done.The design consists of two parts, the specifications and the drawings. Determination of technological process, material balance, heat balance, process equipments design and selection, as well as a preliminary economic analysis were all included in the specifications. And the drawings were made of flow chart of the whole process, equipment drawing of rectification tower as well as the layout chart of factory.Key Words：dimethyl ether；The vapor phase methanol dehydration；process design；perforated plate tower；目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 文献综述 (2)1.1 研究现状及其意义 (2)1.1.1 二甲醚的物理性质 (2)1.1.2 二甲醚的用途及其前景 (2)1.1.3 课题研究的工艺比较 (2)2 合成塔的计算 (7)2.1 衡算物料 (7)2.2 计算催化剂床层体积 (7)2.3 反应器管数 (8)2.4 热量衡算 (8)3 DME精馏塔设计计算 (10)3.1 DME料衡算及的物精理论板数馏塔 (10)3.2 实际板层数的求取 (11)3.3 精有关物性塔的工数据的计算馏艺条件及 (12)3.3.1 操作压力的计算 (12)3.3.2 操作温度计算 (12)3.3.3 平质量均计算摩尔 (12)3.3.4 平度计算均密 (13)3.3.5 液体平面张力的计算均表 (14)3.3.6 液体平均粘度 (15)3.3.7 精馏尺寸工艺计算塔的塔体 (15)3.3.8 精的计径算馏段塔 (15)3.3.9 提馏径的计算段塔 (16)3.3.10 精高度的计馏塔有效 (17)3.4 塔板工艺尺寸的计算主要 (17)3.4.1 溢置计算流装 (17)3.4.2 塔板布置 (19)3.5 塔学验算板体力的流 (20)3.5.1 压降塔板 (20)3.5.2 液夹带沫 (21)3.5.3 漏液 (21)3.5.4 泛液 (22)3.6 精馏负荷塔板性能图段 (22)3.6.1 漏线液 (22)3.6.2 液沫带线夹 (23)3.6.3 液相负荷下限线 (23)3.6.4 液相负荷上限线 (24)3.6.5 液泛线 (24)3.7 提负荷性塔板能图馏段 (25)3.7.1 漏线液 (25)3.7.2 液带线沫夹 (26)3.7.3 液相负荷下限线 (26)3.7.4 液上相荷限线负 (26)3.7.5 液线泛 (27)3.8 精馏尺管寸计算塔接 (28)3.8.1 塔口管的气出直径顶蒸 (28)3.8.2 回的直流径管 (28)3.8.3 进料直径管的 (28)3.8.4 塔底直的径出料管 (29)4 甲醇计算精馏塔结构 (30)4.1 设案计的确定方 (30)4.2 精物馏料衡算塔的 (30)4.2.1 原料液的摩顶和塔底尔分率及塔 (30)4.2.2 原料均摩尔质顶和塔量液底的平及塔 (30)4.2.3 物衡算料 (30)4.3 塔板确定数的 (30)4.3.1 理层论求取版数的 (30)4.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (32)4.4.1 操作压力的计算 (32)4.4.2 操度计作算温 (32)4.4.3 平算均量计摩尔质 (33)4.4.4 平度均计算密 (33)4.4.5 液体平均表面张力的计算 (34)4.5 精塔体工艺算尺馏寸计塔的 (35)4.5.1 精馏段塔径的计算 (35)4.5.2 提馏段塔径的计算 (36)4.5.3 精馏塔有效高度的计算 (37)4.6 塔板主要工艺尺寸的计算 (37)4.6.1 溢流装置计算 (37)4.6.2 塔布板置 (39)4.7 塔板体力学算的流验 (40)4.7.1 压板降塔 (40)4.7.2 液夹带沫 (41)4.7.3 液漏 (41)4.7.4 液泛 (42)4.8 精荷性能图馏塔板段负 (42)4.8.1 漏线液 (42)4.8.2 液夹沫带线 (43)4.8.3 液负相线荷限下 (43)4.8.4 液相限负线荷上 (44)4.8.5 液线泛 (44)4.9 提馏负荷图性能段塔板 (45)4.9.1 漏线液 (45)4.9.2 液沫线夹带 (46)4.9.3 液相负荷下限线 (46)4.9.4 液相负荷上限线 (47)4.9.5 液泛线 (47)4.10 精馏塔接管尺寸计算[ (48)4.10.1 塔顶蒸气出口管的直径 (48)4.10.2 回流管的直径 (48)4.10.3 进料管的直径 (49)结论 (50)参考文献 (51)致谢 ............................................................................................... 错误！未定义书签。

本科毕业设计( 2013 届)题目：年产5 万吨二甲醚分离工段工艺设计学院：化学化工学院专业：化学工程与工艺学生姓名：XX 学号：XXXXXXXXX 指导教师：XXXX 职称（学位）：讲师完成时间：2013 年 5 月20 日成绩：XXXX 教务处制学位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在指导老师指导下独立完成的研究成果。

本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。

本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。

声明人（签名）：年月日目录摘要.............................................................................................. 错误！未定义书签。

英文摘要.......................................................................................... 错误！未定义书签。

1. 引言 (3)1.1 二甲醚的基本性质及用途 (3)1.2 工业现状及发展趋势 (5)1.2.1 二甲醚生产现状 (5)1.2.2 我国二甲醚工业的市场前景 (5)1.3 设计任务和要求 (6)2. 二甲醚生产及工艺流程 (8)2.1 二甲醚生产方法介绍 (8)2.2 二甲醚分离装置流程及其介绍： (9)2.2.1 物料衡算流程图： (9)2.2.2 工艺流程介绍： (9)3. 工艺计算 (10)3.1 物料衡算 (10)3.1.1 冷凝器的物料衡算 (10)3.1.2 吸收塔的物料衡算 (11)3.1.3 闪蒸罐的物料衡算 (15)3.1.4 二甲醚精馏塔的物料衡算 (17)3.1.5 甲醇精馏塔的物料衡算 (18)3.2 热量衡算 (20)3.2.1 各物质在不同温度下的比热容 (20)3.2.2 冷凝器的热量衡算 (20)3.2.3 吸收塔的热量衡算 (21)3.2.4 闪蒸罐的热量衡算 (22)3.2.5 二甲醚精馏塔的热量衡算 (23)3.2.6 甲醇精馏塔的热量衡算 (24)4. 二甲醚精馏塔设备计算 (25)4.1 密度的计算 (25)4.1.1 基础数据 (25)4.1.2 精馏塔各部分密度的计算 (25)4.2 表面张力的计算 (27)4.3 塔板数的确定 (28)的确定 (28)4.3.1 最小回流比Rmin4.3.2 实际回流比R (29)4.3.3 最小理论板的确定 (29)4.3.4 全塔理论板数的确定 (29)4.3.5 精馏段和提馏段理论板数的确定 (29)4.3.6 实际板数的确定 (29)4.3.7 精馏段和提馏段实际板数的确定 (30)4.4 精馏塔主要尺寸计算 (30)4.4.1 流量计算 (30)4.4.2 塔径的计算 (32)4.4.3 塔体总高度的确定 (33)4.5 塔板结构设计 (34)4.5.1 精馏段 (34)4.5.2 提馏段 (36)4.6 塔板流体力学验算 (38)4.7 二甲醚精馏塔塔顶冷凝器的选型 (41)5.安全生产及三废处理 (45)结束语 (46)参考文献 (47)致谢 (48)年产5 万吨二甲醚分离工段工艺设计摘要：本文介绍了二甲醚的一些基本性质和用途，以及其未来的发展趋势，通过比较目前较为先进的二甲醚生产方法，选择合成气一步法生产二甲醚。

产30万吨二甲醚装置分析设计摘要二甲醚的制备主要有甲醇脱水法和合成气一步法两种。

与传统的甲醇合成二甲醚相比，一步法合成二甲醚工艺经济更加合理，在市场更具有竞争力，正在走向工业化。

目前，制取二甲醚的最新技术是从合成气直接制取，相比较甲醇脱水制二甲醚而言，一步法合成二甲醚因为体系存在有未反应完的合成气以及二氧化碳，要得到纯度较高的二甲醚，分离过程比较复杂。

开发中的分离工艺主要采用吸收和精馏等化工单元操作过程得到纯度较高的二甲醚产品。

本设计主要针对分离中的精馏工序进行工艺设计，分离二甲醚、甲醇和水三元体系。

精馏塔采用浮阀塔，塔顶冷凝装置采用全凝器，用来准确控制回流比；塔底采用水蒸气蒸汽加热，以提供足够的热量。

通过计算得出理论板数，塔效率，实际板数，进料位置，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径，有效塔高，筛孔数。

通过筛板的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。

以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。

关键词：二甲醚，分离，三元体系，精馏一、概述（一）设计依据根据下达的设计任务书，模拟现有的浆态床一步法二甲醚合成产业化技术，对二甲醚分离装置中的精馏工段进行工艺设计。

（二）设计规模及设计要求设计规模：年产3.0万吨二甲醚分离装置（合成气一步法），设计该分离装置中精馏工段工艺，精馏装置采用浮阀塔。

产品要求：二甲醚≥99％（三）产品规格、性质及用途1．产品规格：二甲醚≥99％（质量含量）2．二甲醚性质物理性质：二甲醚亦称甲醚，英文dimethylether，英文缩写DME，化学分子式(CH3OCH3)，分子量为46.07，是重要的甲醇衍生物，沸点-24℃，凝固点-140℃。

二甲醚是一种含氧有机化合物，溶于水，在大气中可以降解，属于环境友好型物质。

二甲醚在常温下是一种无色气体，具有轻微的醚香味。

二甲醚无腐蚀性、无毒，在空气中长期暴露不会形成过氧化物，燃烧时火焰略带光亮[1]。

二甲醚的危险特性：二甲醚为易燃气体。