文档介绍：二甲醚工厂的设计
前言
近年来,由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强,二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视,成为近年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。作为LPG和石油类的替代燃料,二甲醚是具有与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。二甲醚特有的理化性能奠定了其在国际、国内市场上的基础产业地位。
二甲醚未来主要用于替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等,市场前景极为广阔,是目前国际、国内优先发展的产业。2002年我国LPG的表观消费量为1620万吨,同时中国自1990年开始大量进口LPG,2002年LPG进口量为626万吨。如果二甲醚的价格合适,假设二甲醚替代进口的LPG,以目前的进口量计算,需要燃料级二甲醚约1000万吨。
对开发二甲醚作为新型清洁能源,国家给予很大的政策鼓励。2007年7月1日,财政部和国家税务总局发布《关于二甲醚增值税适用税率问题的通知》,宣布自2008年7月1日起,我国将二甲醚增值税税率由17%下调为13%。此次二甲醚增值税税率下调,使二甲醚与液化气之间的价差进一步增大,从而有利于提升下游的购买热情。
我国的能源结构现状是“富煤、贫油、少气”,因此以煤制二甲醚发展替代能源优势明显。根据行业专家的测算,以目前的煤炭成本,制作二甲醚系列产品具有极大的成本优势,因而二甲醚将作为一种新能源逐渐走向前台。
综上所述,二甲醚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。 建立以二甲醚为中心的能源系统,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,并给于政策支持,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。本设计利用了目前最有工业应用前景的合成气一步法合成二甲醚,原料由位于无锡市的联合化工总厂供应。本设计的生产规模定位在年产10万吨,主要是为了从该规模的生产中合成气一步法制备二甲醚的优势,并从中探索出合成气一步法大规模工业化的技术
目录
一、设计背景
产品概述
生产能力分析
国内外发展概况
产品市场预测及发展前景分析
二、厂址选择(选做)
三、生产工艺
工艺方案的选择与论证
设计工艺简介
工艺流程图
四、工艺流程计算机仿真设计与设备选型
Aspen流程模拟
、精馏塔与反应釜等主要设备的设计选型(选一样)
主要生产车间的设计与布置(绘制平、立面布置图)
五、项目经济效益分析
附录一:主体车间设备布置平面图
附录二:主体车间设备布置立面图
1设计背景
DME的化学结构式为 CH3―O―CH3,不含C―C键,%,具有轻微的醚香味。在空气中长期暴露不会形成过氧化物。能溶于水、甲醇和乙醇等溶剂,但不会腐蚀金属。DME毒性很低,蒸气有刺激和麻醉作用。DME的半衰期较短,极易在对流层降解为CO2和H2O,在光化学反应中,不会产生甲醛,对大气臭氧层无破坏作用和无温室效应。因此,二甲醚具有惰性、无腐蚀性、无致癌性、几乎无毒。常温常压下为无色可燃性气体,~ MPa可变为液体,DME的饱和蒸气压低于液化气, ℃时,<1380 kPa,适于贮存、运输,并且燃烧性能好,热效率高,燃烧过程无残渣、无黑烟、CO、NO排量低,二甲醚还可以掺入液化气、煤气或天然气混烧并能提高热量,纯度高于95%的二甲醚可替代液化气作燃料。从燃料特性上看二甲醚完全可替代柴油和液化石油气(LPG),但却不会像石油基燃料那样排放大量的环境有害物质,因此二甲醚属环境友好燃料。
二甲醚由于特有的分子结构和理化性质,因此广泛应用于化工、农药、日用化工和制冷等领域,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。二甲醚主要用作烷基化剂、溶剂和优良的气雾推进剂,可取代氟里昂,成为理想的制冷剂。甲醇和二甲醚按一定比例配制的新型醇醚燃料,燃烧效率和热效率均高于液化气,具有较大的应用潜力[8]。
(1) 燃料
①替代LPG作民用燃料
由于DME具有与LPG相似的物理性质,同时又具有完全燃烧、污染物少等特点而且储存、运输、使用比液化石油气安全,在中国作为新型清洁民用燃料,弥补市场上LPG的不足,并在广大小城镇没有用上LPG的居民中使用,具有很大的市场[9]。
②替代柴油作车用燃料
二