年产10万吨二甲醚初步工艺设计
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目 录
摘要 前言
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 初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 ............................................................................................................................... 31 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 ............................................................................................... 33
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年产10万吨二甲醚初步工艺设计
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 ........................................................................................................... 36 4.4 精馏塔及其附属设备的计算选型 .................................................................................................. 37
4.4.1 物料衡算 ............................................................................................................................... 37 4.4.2 热量衡算 ............................................................................................................................... 38 4.4.3 理论塔板数的计算 ............................................................................................................... 40 4.4.4 初馏塔主要尺寸的设计计算 ............................................................................................... 40 4.4.5塔径设计计算 ........................................................................................................................ 42 4.4.6 填料层高度的计算 ............................................................................................................... 43 4.4.7 附属设备的选型计算 ........................................................................................................... 43 4.5 回收塔及其附属设备的计算选型 .................................................................................................. 44
4.5.1 物料衡算 ............................................................................................................................... 44 4.5.2 热量衡算 ............................................................................................................................... 45 4.5.3 理论塔板数的计算 ............................................................................................................... 47 4.5.4 回收塔主要尺寸的设计计算 ............................................................................................... 47 4.5.5塔径设计计算 ........................................................................................................................ 49 4.5.6 填料层高度的计算 ............................................................................................................... 50 4.5.7 附属设备的选型计算 ........................................................................................................... 50
5 环境保护及三废处理 ................................................................................................................................. 51
5.1主要污染源及主要污染物 ............................................................................................................... 51 5.2设计中采取的环保措施及其简要处理工艺流程 ........................................................................... 51 5.3装置危险性物料主要物性 ............................................................................................................... 53 6 财务初步分析 ............................................................................................................................................. 53
6.1 概述 .................................................................................................................................................. 53 6.2 经济初步估算 .................................................................................................................................. 54
6.2.1 产品量 ................................................................................................................................... 54 6.2.2投资估算 ................................................................................................................................ 54 6.3产品成本估算 ................................................................................................................................... 54 6.4 财务评价 ........................................................................................................................................ 55
6.4.1 年销售收入估算 ................................................................................................................... 55 6.4.2年销售税金及附加估算 ........................................................................................................ 55 6.4.3利润总额及分配 .................................................................................................................... 55 6.4.3不确定性分析 ........................................................................................................................ 55 6.5结论 ................................................................................................................................................... 55 7结束语 .......................................................................................................................................................... 56 参考文献 ......................................................................................................................................................... 57 附表一：生产的主要设备其型号、数量、状况表 ..................................................................................... 58 附表二：主工艺参数表 ................................................................................................................................. 60 附图1 汽化合成工艺流程图 附图2 初馏工艺流程图 附图3 精馏工艺流程图
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年产10万吨二甲醚初步工艺设计
附图4 回收工艺流程图 附图5 精馏塔装配图 附图6 总平面布置图
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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。二甲醚的理化性质比较独特，热植高，无毒、无害，具有潜在的广泛用途，除作为有机化工原料广泛用于制药、染料、农药等，还用于替代氟里昂用作汽溶胶喷射剂和制冷剂，由于其良好的燃料性能，具有实用、通用、环保、安全、质优价廉的优点，最近作为民用代用燃料和柴油代用燃料，二甲醚受到人民的日益重视。
20世纪70年代，二甲醚开始被用作气雾剂，以取代破坏臭氧层的氟里昂。近几年来，在各国寻求清洁燃料的过程中，二甲醚的良好燃烧性能和低污染排放的特性使其日益受到重视。二甲醚作为清洁燃料具备如下特征：（1）资源量丰富，来源广；（2）环境友好，其排放物对环境的影响很小；（3）技术可行、成熟，可在大范围内使用；（4）经济可行，其成本有竞争力；（5）易于实现，其运行所需要的基础设施和现有基础设施基本相容，不需要另装一套装置。
本设计流程简洁明畅，工艺条件温和，操作简易方便。而且设备台数较少，设备制作立足于国内现状，均能在国内制造而不需进口，可大大降低项目投资。按国家现行基本建设政策和市场价格对本项目进行了财务评价计算。工程总投资估算值14300万元，项目的内部收益率所得税前为13.82%，高于基准收益率12%。其它各项效益指标及盈亏平衡分析结果均表明本项目具有很强的抗风险能力。上述各方面问题的研究结果表明，10万吨/年二甲醚项目符合国家产业政策和未来能源市场发展方向，市场预测乐观，工艺方案合理，工艺技术成熟可靠，投资估算和财务评价结果也表明项目经济效益明显。
本设计包括设计说明书和图纸两部分。说明书主要包括工艺流程的确定，物料衡算，热量衡算，工艺设备的设计及选型，厂房平面布置，还有进行初步的经济分析等。图纸包括工艺流程图，主设备图，车间布置平面等。