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| 年产18.0万吨二甲醚装置分离精馏工段的设计 摘要 本设计是对年产18万吨二甲醚装置分离精馏工段设计的工艺计算，采用的是一步合成法合成二甲醚工艺,一步法直接合成法是以合成气为原料，在甲醇脱水和甲醇合成的双功能催化剂上直接生成二甲醚。在设计中我们对物料衡算和热量衡算进行了准确的计算。 此在二甲醚精馏塔设计中二甲醚纯度是99.9%，年产量为18.0万吨，按每年300个工作日进行计算，一天24小时，单位时间二甲醚产量为543.48kmol/h。我们首先将质量分数转换为摩尔分数，对精馏塔进行全塔的物料衡算，求得F(原料流量)、D（塔顶溜出液）、W（釜液）；接下来就是塔板数的确定，求得实际塔板数为27块（不包括再沸器）；同时我们还对精馏塔主要尺寸和塔板结构设计进行了计算。最后求得塔高为16.47m。 在热量衡算中，由统一基准焓法分别算出冷凝器和再沸器的热负荷数值Q，最后就是对主要设备的设计和选型，同时我们还绘制出PID图。 关键词: 一步法; 二甲醚; 甲醇; 工艺设计; 二甲醚精馏塔设计 目 录 引言 1 第一章 概述 2 1.1 二甲醚介绍 2 1.2 二甲醚的性质和基本用途 2 1.2.1 二甲醚物理性质 2 1.2.2 二甲醚化学性质 2 1.2.3 二甲醚基本用途 3 1.3 二甲醚在国内外的发展 3 1.3.1 国外市场 3 1.3.2 国内市场 4 1.4 生产技术 4 1.4.1 一步法直接合成二甲醚 4 1.4.2 甲醇脱水法 4 第二章 生产工艺及流程 6 2.1 一步法直接合成二甲醚 6 2.2 工艺流程图 6 第三章 精馏塔的工艺计算 9 3.1 精馏塔的物料衡算 9 3.1.1 基础数据 9 3.1.2 物料衡算 9 3.2 精馏塔设备计算 11 3.2.1 基础数据 11 3.2.2 塔板数的确定 15 3.2.3 精馏塔主要尺寸计算 18 3.2.4塔板结构设计 21 3.2.5 塔板流体力学验算 25 3.2.6 塔高的计算 29 第四章 热量衡算 30 4.1 数据 30 4.2 冷凝器的热负荷 30 4.3 再沸器的热负荷 32 4.4 冷却水消耗量和加热蒸汽消耗量 33 第五章 主要设备设计和选型 34 5.1 接管的设计 34 5.1.1 进料管 34 5.1.2 回流管 34 5.1.3 釜液出口管 34 5.1.4 塔顶蒸汽管 35 5.1.5 加热蒸汽管 35 5.2 冷凝器的选型 36 参考文献 37 谢辞 39 附录 40 |
