年产40万吨二甲醚工艺设计毕业设计(论文)开题报告模板.doc

题 目： 年工艺设计 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 化 学 工 程 系 20年 月 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指导教师意见： （对本课题的深度、广度及工作量的意见） 年 指导教师： 2014年 月 日 教研室审查意见： 选题符合专业要求，同意开题。 教研室负责人： 2014年 月 日 (Dimethyl Ether)又称甲醚、木醚、氧二甲，简称DME，是一种无色气体或压缩液体，具有轻微的醚香气味，易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂[1]。 二甲醚作为一种清洁化学品在制药、燃料、农药、化学品的合成方面有许多独特的用途，是重要的化工原料，可以用作气雾剂的抛射剂、制冷剂、发泡剂；高浓度的二甲醚可用做麻醉剂；还可替代LPG及柴油成为新型燃料。 1.2 二甲醚的现状及前景 二甲醚目前的主要用途是作为气雾剂的抛射剂。国外许多国家正在开发二甲醚代替氟氯烃作制冷剂和发泡剂；开发利用二甲醚作为聚乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑性聚酯泡沫的发泡剂。[2]二甲醚与甲醇按一定比例的混合物是一种理想的液体燃料，可作为城市煤气和液化气的代用品。二甲醚还可作为汽油添加剂来生产无铅汽油。因此，对二甲醚生产方法及应用领域的研究，成为了国内外极为重视的开发课题。二甲醚原料来源也十分广泛，可以由石油、天然气、煤和生物物质（如稻草，高梁秆及米糠等有机物质）制得[3]。 　　在国外，东洋工程公司(TEC)继采用MRF-Z反应器设计，成功开发出10000t/d大型甲醇工艺之后，又围绕单独的甲醇生产和脱水工艺装置，提出大规模二甲醚工艺。此外，托普索工艺属联合型，甲醇反应器和二甲醚反应器串联在同一合成回路中，采用的技术和工艺部件与甲醇工艺相似，都经过实践证明。 在国内，长期以来，我国二甲醚大部分依靠进口，中国对二甲醚的潜在需求量为240-300万t/a。由于二甲醚的用途正在日益扩展，市场潜在容量较大，国内已有一些厂家投产二甲醚。，生产规模较大的有广东中山精细化工实业公司，生产能力2500t/a；义乌市光阳化工公司，生产能力2500t/a。安徽省蒙城县化肥厂建成了2500t/a高纯度二甲醚生产装置。上海石油化工研究院建成800t/a装置，并在江苏昆山建成1000t/a二甲醚工业示范装置。此外，武汉硫酸厂也建有二甲醚生产装置[4]。如今二甲醚制备方法主要有甲醇液相脱水法（硫酸法）、甲醇气相转化法和合成气一步法等等。目前，合成气一步法制二甲醚的科研和工程化进展十分活跃,是一个非常有希望的新工艺。但客观来说，有真正意义的大规模工业化生产尚未实现，仍然处于起步阶段。[5]因此，此方法的全面工业化运用还需要大量的工作量及科研研究来完成。 二甲醚工业是一个具有发展前景的新兴产业，它对国民经济的发展，能源结构调整，环境保护都具有十分重要意义。当前面临的最大挑战是开发高效低廉的二甲醚生产技术，积极吸收与开发新技术，降低成本，同时加大宣传与推广力度，将其纳入发展绿色能源、解决能源安全问题的重要课题，并给与政策支持，为我国加快可持续发展的能源战略实施提供新途径，使这一新的清洁能源尽快产业化[6]。 1.3课题研究的意义 国内外对甲醇合成和甲醇脱水反应的动力学进行了广泛研究。中国科学院大连化学物理研究所近年来在合成气一步法合成二甲醚方面研制出了性能良好的双功能催化剂,并在此基础上开发了固定床合成气一步法合成二甲醚新工艺。[7]该工艺采用固定床反应器,合成气原料H2 /CO摩尔比为1～2, CO /CO2 摩尔比为15～25,操作压力为2. 5～4. 0 MPa,反应温度为230～300 ℃,原料合成气进气空速为700～1 500 h- 1 ,所用催化剂为该所自己研制的金属沸石催化剂;他们还开展了甲烷化空气催化氧化部分氧化制合成气与含氮合成气制二甲醚技术的研究,希望通过廉价氧源实现廉价合成气,从而降低合成二甲醚生产成本[8]。 一步法合成二甲醚,特别是浆态床一步法合成二甲醚技术,是目前新开发的技术。与传统甲醇脱水工艺相比,该工艺装置结构简单,便于移出反应热,易于实现恒温操作,可以使反应与传热过程耦合,从而达到最佳的反应温度,并防止催化剂失活[9]。