1、 2008 三井化学杯三井化学杯大学生化工设计邀请赛大学生化工设计邀请赛项目设计说明书项目设计说明书项目名称：年产10万吨二甲醚燃料分厂设计 参赛学校： 中 南 大 学 参赛团队： 阳阁团队 参赛队员：张晨阳、李辉、刘伟斌、 陈晓磊、仲月丹 指导老师： 满瑞林、金一粟、叶红齐 完成时间： 2008.8-2008.10 2008 三井化学杯大学生设计邀请赛中南大学 CSU阳阁团队第 i 页 共 186 页目录摘 要 .IAbstract .II设计任务书 .III第 1 章 工艺方案的选择及论证 .11.1 二甲醚的生产现状 .11.1.1 二甲醚的国外建厂情况和生产情况 .11.1.2 国内二
2、甲醚的建厂情况和生产情况 .21.2 二甲醚的主要生产工艺及选择 .41.2.1 两步法 .41.2.2 一步法 .71.3 各种方法的优缺点比较 .81.4 工艺选择 .91.4.1 工艺流程说明 .101.4.2 化学反应及工艺流程流程 .101.4.3 合成气冷却 .101.4.4 二甲醚精馏 .111.4.5 甲醇循环利用 .111.5 工艺论证 .111.5.1 反应温度 .111.5.2 反应热的撤除及反应器型式 .121.5.3 反应压力 .131.5.4 催化剂配比对催化剂活性的影响 .131.5.5 焙烧温度对催化剂活性的影响 .141.5.6 二甲醚精制及甲醇回收 .151
3、.6 工艺确定 .151.7 环境影响评估及废弃物处理 .161.7.1 废气处理 .161.7.2 废水处理 .161.7.3 废渣处理 .161.8 燃料及燃料的供应 .161.8.1 产品规格 .161.8.2 原料供应 .161.8.3 原辅材料质量要求 .171.8.4 燃料供应 .181.8.5 原辅材料消耗值 .181.9 建设意义 .191.9.1 中国能源现状 .191.9.2 二甲醚的兴起与发展 .201.9.3 二甲醚的用途 .211.9.4 我国发展替代燃料二甲醚的意义 .222008 三井化学杯大学生设计邀请赛中南大学 CSU阳阁团队第 ii 页 共 186 页1.1
4、0 项目实施规划 .26第 2 章 厂址的选择及概况 .272.1 厂址选择的依据及原则 .272.2 地理位置 .282.3 地形地貌及水文地质 .292.4 气候条件 .292.5 交通运输 .302.6 基础设施 .312.7 其他条件 .322.7.1 产业条件 .322.7.2 人力资源 .32第 3 章 工艺流程设计及 ASPEN 模拟 .343.1 流程模拟和优化 .343.1.1 概述 .343.1.2 系统循环结构 .353.1.3 分离工艺 .353.1.4 流程叙述 .363.1.5 流程模拟与优化 .363.2 DME 分离塔 T-201 操作条件确定 .373.2.1
5、 塔压力的选择 .373.2.2 理论板数、进料板位置和回流比的关系 .373.2.3 理论板数对分离效果的影响 .383.2.4 回流比对分离效果的影响 .393.2.5 DME 分离塔 T-201 优化结果 .403.3 甲醇回收塔 T-301 操作条件确定 .413.3.1 塔压力的选择 .413.3.2 理论板数、进料板位置和回流比的关系 .413.3.3 理论板数对分离效果的影响 .423.3.4 回流比对分离效果的影响 .423.3.5 甲醇回收塔 T-301 优化结果 .433.4 各换热单元热负荷及换热网络合成 .443.4.1 各换热单元的热负荷 .443.4.2 工艺物流换
6、热方案的提出 .453.4.3 物料衡算表 .483.5 惰气对分离效果的影响 .503.6 过程控制 .503.6.1 反应进料控制 .503.6.2 进料预热控制 .503.6.3 E-201 出口温度控制 .513.6.4 T-201 塔底液位控制 .513.6.5 T-301 塔底液 位控制 .513.6.6 V-201 的液位控制 .512008 三井化学杯大学生设计邀请赛中南大学 CSU阳阁团队第 iii 页 共 186 页3.6.7 V-301 的液位控制 .513.6.8 T-201 塔的回流量控制 .513.6.9 T-301 塔的回流量控制 .513.7 物料衡算 .513
7、.7.1 概述 .513.7.2 物料衡算的原理和基准 .523.7.3 甲醇气相脱水物料平衡 .523.7.4 二甲醚的精馏物料平衡 .533.7.5 甲醇回收塔物料平衡 .543.8 热量衡算 .553.8.1 概述 .553.8.2 甲醇气相脱水热量平衡 .563.8.3 二甲醚的精馏热量平衡 .563.8.4 甲醇回收塔热量平衡 .563.9 产品规格 .573.10 总 结 .57第 4 章 工厂总流程 PID 说明书 .584.1 甲醇预处理气化车间 .584.1.1 甲醇气化的控制 .584.1.2 换热器网络的控制 .594.2 气相脱水反应器的控制 .604.3 精馏塔的控制
8、 .604.3.1 三级冷凝减压蒸馏塔控制 .614.3.2 加热换热控制方案 .624.3.3 冷却多元混合物的分凝器的控制 .624.4 各控制点一览表 .63第 5 章 设备选型及典型设备设计 .665.1 换热器选型 .665.1.1 概述 .665.1.2 换热器的设计思路 .675.1.3 换热器参数的确定及估算 .685.1.4 换热器的模拟核算 .705.2 精馏塔初步设计 .755.2.1 填料塔软件设计 .765.2.2 设计结果 .775.2.3 筛板塔计算结果总表 .865.3 泵的选型 .885.3.1 设计用途 .885.3.2 甲醇泵选型 .885.3.3 二甲醚用泵选型 .895.4 设备一览表 .95第 6 章 总厂平面布置图 .962008 三井化学杯大学生设计邀请赛中南大学 CSU阳阁团队第 iv 页 共 186 页6.1 设计依据和范围 .
