合成氣一步法制備二甲醚的分離工藝流程模擬與優(yōu)化.pdf

1、二甲醚（Dimethyl Ether）是一種多用途的新型清潔環(huán)保能源，其生產(chǎn)開發(fā)在化學(xué)工程領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。合成氣一步法制備二甲醚的工藝較傳統(tǒng)工藝兩步法具有原料經(jīng)濟易得、操作靈活、CO單程轉(zhuǎn)化率高、流程短、投資省、能耗低的優(yōu)點，已經(jīng)成為國內(nèi)外目前研究的熱點。本課題針對合成氣一步法制備DME的分離工藝，從吸收劑的分析選擇、利用現(xiàn)代技術(shù)優(yōu)化工藝流程兩方面同時著手，對工藝進行了模擬和分析，開發(fā)了高產(chǎn)品純度、高選擇性、低能耗的一步法制備DME

2、的分離工藝。
　　本論文研究的主要內(nèi)容、采用方法及所得結(jié)論包括如下幾個方面：
　?。?）系統(tǒng)考慮合成氣一步法制備DME自反應(yīng)器出來的物流特點，利用過程系統(tǒng)工程的方法對工藝流程中含有吸收與精餾等單元操作的分離序列進行研究，開發(fā)了先吸收后精餾的分離工藝流程，為全流程的過程綜合問題提供了理論指導(dǎo)的系統(tǒng)方法。
　　（2）利用Aspen Plus化工模擬軟件對吸收塔進行模擬比較了甲醇和水作為吸收劑的能耗，模擬結(jié)果表明用水吸收較甲

3、醇吸收總熱負荷降低23.54％，總冷負荷降低35.97％，更為節(jié)能。對分離工藝流程進行了模擬計算和系統(tǒng)優(yōu)化，確定了各個塔的回流比、塔板數(shù)及進料位置等最優(yōu)操作條件，得到工藝一最優(yōu)的操作條件，并確定了再沸器和冷凝器的負荷及其分離過程的總能耗。
　　（3）從節(jié)能降耗角度出發(fā)，根據(jù)不同的分離任務(wù)提出了采用兩塔分離甲醇-水、增加甲醇脫水反應(yīng)器的工藝二及多效精餾分離甲醇-水的兩項工藝改進措施。模擬結(jié)果表明工藝二較工藝一在能耗不變的情況下DME

4、產(chǎn)量增加了11.50%。進一步采用三塔精餾工藝總冷負荷比原工藝減少45.07％，總熱負荷減少19.27%，且二甲醚產(chǎn)量增加11.15％，節(jié)能效果顯著。較工藝二產(chǎn)量增加不明顯,總冷負荷節(jié)能45.32％，蒸汽總負荷節(jié)能20.13%。使用多效精餾技術(shù)的工藝三較工藝一和工藝二能夠在獲得較高DME產(chǎn)量的基礎(chǔ)上極大的降低能量消耗，具有較高的工業(yè)應(yīng)用價值。
　?。?）進行了年產(chǎn)30萬噸合成氣一步法制備DME的分離生產(chǎn)工藝模擬計算，對預(yù)精餾塔C1