煤气化年产80万吨二甲醚合成工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

二甲醚（dimethyl ether，简称dme），是一种无色低毒性气体或压缩液体，常温下为气态，其沸点为-23.9℃，凝固点-140℃，热值28.84mj/kg。具有轻微醚香味，室温下的蒸气压力约为0.5mpa，它与液化石油气的物理性质很相似。

二甲醚的饱和蒸气压低于液化气，储存运输比液化石油气更安全，并且燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣，无黑烟，co、no排量低，纯度高于93%的二甲醚可直接替代柴油作为车用燃料，替代柴油时十六烷值比柴油高10%，发动机爆发力大，性能好，并且二甲醚还可掺入石油液化气、煤气或天然气混烧并能提高热效率。所以，它将是取代液化气的一种理想的清洁燃料，由于二甲醚可以煤、天然气或生物质作原料，因此，对于我国这样一个石油资源相对贫乏的国家，开发二甲醚以替代液化气和柴油作为民用燃料和车用燃料就显得尤为重要。此外，二甲醚还具有许多独特的性质，是重要的化工原料，广泛地运用在制药、燃料、农药等领域。如利用二甲醚可以生产乙烯，以及作为化工原料用于制造喷雾油漆、杀虫剂、空气清香剂、发胶、防锈剂和润滑剂等。良好的制冷效果和相对较好的安全性，又使他逐步成为氟利昂(cfc)的替代品，作为制冷剂和抛射剂，保护了大气臭氧层。

早期工业用二甲醚是从合成甲醇的副产物中分离回收，产量较低，不足以形成工业经济规模。由于低压合成甲醇技术的广泛应用，甲醇脱水法制备二甲醚得到工业化，即采用目前工业上先由合成气合成得到甲醇，然后再将甲醇脱水制得二甲醚，也就是两步法工艺。

2. 研究的基本内容与方案

（1）设计主要内容

本设计拟采用两步法工艺，以气相法进行煤气化年产80万吨二甲醚合成工艺设计。完成的主要任务及要求:

①掌握两步气相法合成二甲醚的工艺流程，并筛选收集各步工艺衡算所需数据；对原材料、动力消耗定额、三废排放量进行核算；进行二甲醚合成工艺物料及热量平衡计算；对主要设备进行设计、选型及选材；对二甲醚合成反应器进行改进，并对反应热综合利用提出建议；

3. 研究计划与安排

2016.02-2016.03 充分调研，查阅文献，了解设计相关课题的研究现状；

2016.03-2016.04 进入实验室，进行年产80万吨二甲醚合成工艺的设计；

2016.04-2016.05 提出二甲醚合成反应器的改进设想，并绘制相关图纸；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 贺永德.现代煤化工技术手册[m].北京:化学工业出版社, 2003. 75-76.

[2] 张庆庚,李凡,李好感.煤化工设计基础[m].北京:化学工业出版社, 2012.

[3] 蔡飞鹏，林乐腾，孙立.二甲醚合成技术研究概况[j].生物质化学工程.2006,40(15): 37-42.