.畢業設計題 目： 年產20萬噸甲醇制二甲醚工藝設計學 院： 化學與材料工程學院專 業： 化學工程與工藝姓 名：學 號：完成時間：.設計說明作為液化石油氣（LPG）和石油類的替代燃料，目前二甲醚（ DME）倍受注目。DME是具有與LPG的物理性質相類似的化學品，在燃燒時不會產生破壞環境的氣體，能便宜而大量地生產。與甲烷一樣，被期望成為 21世紀的能源之一。目前生產的二甲醚基本上由甲醇脫水制得，即先合成甲醇，然后經甲醇脫水制成二甲醚。甲醇脫水制二甲醚分為液相法和氣相法兩種工藝，本設計采用氣相法制備二甲醚工藝。將甲醇加熱蒸發，甲醇蒸氣通過 γ-AL2O3催化劑床層,氣相甲醇脫水制得二甲醚。氣相法的工藝過程主要由甲醇加熱、蒸發、甲醇脫水、二甲醚冷凝及精餾等組成。甲醇氣相法合成二甲醚是目前國內外二甲醚生產的主要工藝，該法以精甲醇為原料，脫水反脫水和二甲醚精餾等工藝。目前國外公布的大型二甲醚建設項目絕大多數采用兩步法工藝技術，說明甲醇氣相法有較強的綜合競爭力。關鍵詞：二甲醚，甲醇，工藝設計.DesignspecificationAsLPGandoilalternativefuel,DMEhasdrawnattentionsatpresent.PhysicalpropertiesofDMEissimilarforLPG,anddon’tproducecombustiongastodamagetheenvironment,so,Itcanbeproducedlargely.Likemethane,DMEisexpectedtobecome21stcenturyenergyresources,DMEispreparedbymethanoldehydration,namely,syntheticmethanolfirstandthenmethanoldehydrationtodimethyletherbymethanoldehydration.MethanoldehydrationtoDMEisdividedintotwokindsofliquidphaseandgas-phaseprocess.Thisdesignusesaprocessgasofdimethyletherpreparedbydimethyl.Heatingmethanoltoevaporation,methanolvaporthroughtheγ-Al2O3catalystbed,vapormethanoldehydrationtodimethyletherby[2].Thisprocessismadeofmethanolprocessheating,evaporation,dehydrationofmethanol,dimethylethercondensationanddistillationetc.Methanolgasphasemethodsynthesisofdimethyletherisathomeandabroadanddimethylether,themaintechnologyofproductionwithfinemethanolasrawmaterials,dehydrated,reactionby-productsless,dimethyletherpurityof99.9%,thecraftismature,thedevicewideadaptability,simplepost-treatment,canbedirectlybuiltinmethanolproductionfactory,alsocanbebuiltinotherpublicfacilitiesgoodthemethanolproductionfactory.Thelawshouldpassmethanolsynthesis,methanoldistillation,methanoldehydrationanddimethyletherdistillation,etc.Atpresentforeignlargedimethyletherreleasedmostoftheconstructionprojectbytwo-stepprocesstechnology,explainmethanolgasphasemethodhasthestrongcomprehensivecompetitivepower.Keywords:dimethylether,methanol,processdesign.目錄121.1二甲醚概述.......................................................................................................21.1.1二甲醚的發展現狀................................................................................21.1.2二甲醚的傳統領域的應用及其拓展....................................................21.2國內二甲醚市場簡況.......................................................................................31.2.1現狀........................................................................................................31.2.2國內市場預測........................................................................................41.3國外二甲醚市場簡況.......................................................................................51.3.1現狀........................................................................................................51.3.2國外市場預測........................................................................................61.4原料說明...........................................................................................................61.5二甲醚的性質...................................................................................................71.6二甲醚的主要技術指標...................................................................................82DME產品方案及生產規模.........................................................................................92.1產品品種、規格、質量指標及擬建規模.......................................................92.2產品規格、質量指標.......................................................................................92.3產品方案分析及生產規模分析.......................................................................93工藝流程介紹.............................................................................................................113.1生產方法簡述..................................................................................................113.2工藝流程說明.................................................................................................123.3生產工藝特點.................................................................................................133.4主要工藝指標.................................................................................................143.4.1二甲醚產品指標..................................................................................143.4.2催化劑的使用......................................................................................144主要塔設備計算及選型.............................................................................................154.1汽化塔及其附屬設備的計算選型.................................................................154.1.1物料衡算..............................................................................................154.1.2熱量衡算..............................................................................................174.1.3理論板數、塔徑、填料選擇及填料層高度的計算..........................194.1.4汽化塔附屬設備的選型計算..............................................................224.2合成塔及其附屬設備的計算選型.................................................................234.2.1物料衡算..............................................................................................234.2.2合成塔的選取......................................................................................234.2.3熱量衡算及附屬設備的選型計算......................................................234.3精餾塔及其附屬設備的計算選型.................................................................264.3.1物料衡算..............................................................................................264.3.2熱量衡算..............................................................................................274.3.3理論塔板數的計算..............................................................................284.3.4精餾塔主要尺寸的設計計算..............................................................294.3.5塔徑設計計算.......................................................................................30.4.3.6填料層高度的計算..............................................................................314.3.7附屬設備的選型計算..........................................................................314.3.8塔板的流體力學驗算..........................................................................344.3.9塔板負荷性能圖..................................................................................354.4回收塔及其附屬設備的計算選型.................................................................374.5.1物料衡算..............................................................................................374.4.2熱量衡算..............................................................................................384.4.3理論塔板數的計算..............................................................................394.4.4回收塔主要尺寸的設計計算..............................................................404.4.5塔徑設計計算.......................................................................................414.4.6填料層高度的計算..............................................................................424.4.7附屬設備的選型計算..........................................................................425全廠總平面布置........................................................................................................445.1全廠總平面布置的任務.................................................................................445.2全廠總平面設計的原則.................................................................................445.3全廠總平面布置內容.....................................................................................445.4全廠平面布置的特點.....................................................................................455.5全廠人員編制.................................................................................................456設計的體會和收獲....................................................................................................46參考文獻........................................................................................................................47附錄..............................................................................................................................48致謝..............................................................................................................................51.主要符號說明1英文字母CP－恒壓熱容，Kmol·K N－塔板數；理論板數；篩孔數D－塔頂餾出液流量，kmol/h；塔徑，m；Np－實際塔板數；do－篩孔直徑，mm；E－液流收縮系數，無因次；ET－全塔效率（總板效率），無因次；eV－霧沫夾帶量，kg（液）/kg（氣）；F－進料流量，kmol/h；氣相動能因數，m/s(kg/m3)1/2；H－塔高，m；HT－板間距，m；hC－與干板壓降相當的液柱高度，m；h1－進口堰與降液管間的水平距離m；，VS－塔內上升蒸氣流量，m3/s；

NT－理論塔板數；P－操作壓強；塔頂產品量， Kmol/h△P－壓強降，q－進料熱狀態參數；Q－傳熱速率或熱負荷，KJ/hR－回流比；開孔區半徑， m；T－溫度，Kt－篩孔中心距，mm；t－′篩孔中心距，mm；u－空塔氣速，m/s;hL－板上液層高度，m； V－塔內上升蒸氣流量，kmol/h；ho－降液管底隙高度，m； ψ－液體密度校正系數how－堰上液層高度，m； W－釜殘液（塔底產品）流量，kmol/h；HV－汽化熱，KJ//Kmol Wd－弓形降液管寬度，m；y－氣相中易揮發組分的摩爾分率； WC－無效區寬度，m；K－相平衡常數；浮閥的穩定性系數 WS－安定區寬度，m；L－塔內下降液體的流量， kmol/h； x－液相中易揮發組分的摩爾分率；LS－塔內下降液體的流量， m3/s； φ－開孔率；lw－溢流堰長度，m； uo－降液管底隙處液體流速， m/s;M－分子量，kg/kmol uo－篩孔氣速，m/s;hσ——與克服液體表面張力的壓降所當的液柱高度，m；hd－與液體流經降液管的壓降相當的液柱高度,m；hl－與氣流穿過板上液層的壓降相當的液柱高度，m；hP－與單板壓降相當的液層高度，m;2希臘字母：－相對揮發度－密度，Kg/m3－表面張力，達因/cm－粘度，mpa．S3下標：.A－輕關鍵組分 L－液相B－重關鍵組分 V－氣相C－非重關鍵組分 m－平均D－餾出液 min－最小或最少F－原料液 max－最大的W－殘液量 T－理論的i－組分序號 P－實際的.前言二甲醚又稱甲醚、木醚氧、二甲，是最簡單的脂肪醚重要的甲醇下游產品之一。二甲醚的理化性質比較獨特，熱植高，無毒、無害，具有潛在的廣泛用途，除作為有機化工原料廣泛用于制藥、染料、農藥等，還用于替代氟里昂用作汽溶膠噴射劑和制冷劑，由于其良好的燃料性能，具有實用、通用、環保、安全、質優價廉的優點，最近作為民用代用燃料和柴油代用燃料，二甲醚受到人民的日益重視[1]。20世紀70年代，二甲醚開始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧層的氟里昂。近幾年來，在各國尋求清潔燃料的過程中，二甲醚的良好燃燒性能和低污染排放的特性使其日益受到重視。二甲醚作為清潔燃料具備如下特征：①資源量豐富，來源廣；②環境友好，其排放物對環境的影響很小；③技術可行、成熟，可在大范圍內使用；④經濟可行，其成本有競爭力；⑤易于實現，其運行所需要的基礎設施和現有基礎設施基本相容，不需要另裝一套裝置。本設計流程簡潔明暢，工藝條件溫和，操作簡易方便。而且設備臺數較少，設備制作立足于國內現狀，均能在國內制造而不需進口，可大大降低項目投資。其它各項效益指標及盈虧平衡分析結果均表明本項目具有很強的抗風險能力。上述各方面問題的研究結果表明，20萬噸/年二甲醚項目符合國家產業政策和未來能源市場發展方向，市場預測樂觀，工藝方案合理，工藝技術成熟可靠。本設計包括設計說明書和圖紙兩部分。說明書主要包括工藝流程的確定，物料衡算，熱量衡算，工藝設備的設計及選型，廠房平面布置，還有進行初步的經濟分析等。圖紙包括工藝流程圖，主設備圖，車間布置平面等。.1緒論1.1二甲醚概述二甲醚的發展現狀20世紀70年代，二甲醚開始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧的氟利昂。近幾年來，在各國尋求清潔車用替代燃料的過程中，二甲醚的良好燃燒性能和低污染排放特性使其日益受到重視。二甲醚（DME）常溫常壓下是一種無色低毒的可燃性氣體，性能與液化石油氣相似，燃燒時不析碳，無殘液，燃燒廢氣無毒，是一種理想的清潔燃料。 DME還是一種新型的、理想的、可替代車用燃料的“ 21世紀的綠色燃料”。隨著環境污染的日益嚴重及石油資源的日益匱乏，對二甲醚的需求量迅速增加，因此二甲醚的合成研究已成為各國科技人員的研究焦點。二甲醚是 21世紀的超清潔燃料，無論是作為民用燃料、或替代柴油、汽油作為汽車燃料、或是用于發電，其制備、儲運等都比較容易解決，并能促進新一代汽車、電力等工業的發展。目前，二甲醚發展的關鍵問題在于配套措施不完善、市場發展不成熟、二甲醚使用觀念有待更新。1.1.2二甲醚的傳統領域的應用及其拓展①傳統領域的應用第一，做氣霧劑、制冷劑和發泡劑。DME作為停止使用的氯氟烴的替代物，在氣霧劑制品中顯示出良好的性能，如：1、不污染環境，對臭氧破壞系數為零；2、DME在水中溶解度為34%，若加6%的乙醇，則可與水混溶，它與各種樹脂也有極高的溶解能力； 3、毒性很微弱，用在化妝品上觀察不到有什么問題； 4、可用水或氟制劑作阻燃劑； 5、使噴霧產品不易致潮，加之與其他氣霧劑相比，其成本低、價格便宜從而被認為是新一代理想的氣霧推進劑。在西歐各國已經成為民用氣溶膠制品的氯氟烴的替代品。目前DME在世界噴射劑的用量中居第二位，僅次于碳氫化合物，其次，由于 DME容易液化的特性，許多國家正在開發以 DME代替氯氟烴做制冷劑的技術。第二，DME作為化學中間體，主要用于制造硫酸二甲酯。DME同發煙硫酸反應可以生成硫酸二甲酯；同苯胺反應生成高純 N，N-二甲基苯胺，脫水成乙烯，羰基化可以制取醋酸甲酯；與硫化氫反應生成二甲基硫醚，.進而可生成二甲基亞砜。除此之外DME還是重要的化工原料,可用于許多精細化學品的合成 ,同時在輕化、制藥、燃料、農藥等工業中有許多獨特的用途。②新近拓展的應用領域作為新型高效清潔燃料是 DME應用領域的一個嶄新的拓展應用領域。 DME作為民用燃料比液化氣具有更優良的物理化學性能（如表 1.1，表1.2所示）。由于DME的分子結構與烴類不同，只有C-H與C-O鍵，沒有C-C鍵，所以燃燒時無黑煙，CO與NOx排放量很低，符合潔凈燃料的要求；而且燃燒性能良好，燃燒廢氣無毒，完全符合衛生標準；單一組成，無殘液；在室溫下可壓縮成液體，用現有的液化石油氣罐盛裝，燃具與 LPG基本通用，是優良的民用潔凈燃料。當溫度在37.8℃時，二甲醚的蒸汽壓低于1378kPa，符合液化石油氣的要求（如表1.1）所示。表1.1DME液化氣與液化石油氣性質比較[6]項目分子量壓力Mpa燃燒溫度爆炸下限理論空氣量預混氣熱值(60℃)℃%kJ/m3LPG56.61.9220551.711.323903DME46.071.3522503.456.964219表1.2DME與0＃柴油的比較對比項目DME0＃柴油分子量46.07190～220沸點（℃）-24.9180～360十六烷值55～6040～50低熱值（kJ/kg）2884042500理論空燃比914.6氧含量（%）34.8—硫化物—有1.2國內二甲醚市場簡況1.2.1現狀中國DME生產起步較晚，但發展加快。 1994年廣東中山化工廠建成 2500噸/年DME生產裝置。此前，只有江蘇昆山化工廠有少量生產。近幾年，國內陸續又有一些廠家投產DME，其中生產規模較大的有山東臨沂魯明化工有限公司等年.總產量已超過50萬噸。表1.32006年我國DME主要生產廠家及其能力企業生產工藝生產能力（噸/年）廣東中山凱達有限公司兩步法-氣相脫水12500（94/98年分期投產）重慶英力燃化有限公司漿態床一步法3000（04年4月試產/已停）江蘇昆山化工廠兩步法-氣相脫水1000（91年3月試產）武漢青江公司兩步法-液相脫水1500（95年9月試產）吳縣合成化學廠兩步法-氣相脫水1000（96年7月試產）上海申威氣霧劑公司兩步法-氣相脫水800（95年3月試產）河南沁陽紫陽鄉兩步法-氣相脫水10000（04年1月試產）河南內鄉化工局兩步法-氣相脫水10000（04年8月試產）無錫新苑化工集團兩步法-氣相脫水10000（03年5月試產）貴州宏華新能源公司兩步法-氣相脫水5000（05年3月試產）榆次燃料化工公司兩步法-氣相脫水10000（04年12月試產）安徽蒙城化肥廠兩步法-氣相脫水5000（04年10月試產）義烏光陽化工公司兩步法-氣相脫水2500（98年9月試產）渭河煤化工集團公司兩步法-氣相脫水10000（05年10月試產）陜西新型燃料燃具公司兩步法-氣相脫水500（97年6月試產）山西渾源化肥廠漿態床一步法5000（01年1月試產）山東臨沂魯明化工有限公司兩步法-液相脫水5000（04年12月試產）湖北田力實業公司固定床一步法1500（97年9月試產，現停產）廣州廣氮集團公司兩步法-氣相脫水5000（98年10月試產）云南解化集團公司兩步法-液相脫水5000（06年2月試產）山東久泰股份有限公司兩步法-液相脫水30000（05年12月試產）湖南雪納新能源有限公司兩步法-氣相脫水30000（05年11月投產）中國瀘天化股份有限公司兩步法-氣相脫水10000（03年8月投產）中國瀘天化股份有限公司兩步法-氣相脫水100000（05年9月投產）山西潞安古定床一步法150000（籌建中）陜西神華流態床一步法200000（籌建中）寧夏銀川流態床一步法830000（籌建中）內蒙古鄂爾多斯市-山東臨沂市流態床一步法1000000（籌建中）近幾年DME生產規模較大的有山東臨沂魯明化工有限公司、 廣東中山精細化工實業有限公司、江蘇吳縣合成化工廠、江蘇昆山化工原料廠、湖南雪納新能源有限公司、山東久泰科技股份有限公司等企業，年總產量已超過 10萬噸。國內上述大部分企業生產的 DME產品主要面向氣霧劑市場，到2005年底為止，我國DME的正常生產能力為 15-20萬噸/年。1.2.2國內市場預測.第一，DME作為柴油替代燃料或摻燒汽油市場。隨著國民經濟的發展，我國對柴油和汽油的需求量每年增長的幅度不斷加大。統計數據顯示，目前柴油的需求量每年的速度增長為7%，2010年我國對進口石油的依存度將超過50%。尤其是我國環保能源特別是潔凈車用燃料一直十分緊缺，因此發展清潔車用燃料成為我國經濟高速發展面臨的現實問題。DME作為柴油替代能源在性能上具有明顯的優勢，而作為汽油添加劑進行摻燒在理論上證明可以提升汽油的品質，且技術方面不存在難以克服的問題，因此這是一個普遍看好的市場。第二，DME混烴燃料市場。目前我國液化氣年消費量在 3500萬～4000萬噸，每年約需進口 2000萬噸。DME作為超潔凈能源，與液化氣相比在性能上具有顯著的優勢。如果用 DME替代進口液化氣，將至少形成約 2000萬噸／年的 DME需求。第三，DME作為日用化工原料及化工中間體市場。 DME除作為燃料以外，主要用于制氣霧劑、制冷劑和發泡劑。DME進入這一市場的特點是附加值高，因而利潤空間極大。1.3國外二甲醚市場簡況1.3.1現狀目前世界上DME的生產主要集中在美國、德國、荷蘭和日本等國，2006年世界總生產能力預計 29.4萬噸/年，產量約22萬噸，開工率75%。國外DME的主要生產廠家有美國的 Dupont公司、荷蘭的AKZO公司、德國的DEA公司和UnitedRhineLigniteFuel公司等，其中德國DEA公司的生產能力最大為6.5萬噸/年。二甲醚作為一種新型、清潔的民用和車用燃料，被看作是柴油或 LPG/CNG的優秀替代品，其作為燃料的市場血球增長將會非常驚人。 2000年，全球有400萬輛LPG汽車，400萬輛乙醇汽車、100萬輛CNG汽車，還有部分甲醇汽車。以美國為例，2000年美國使用替代燃料（LPG和CNG）的汽車為42萬輛，預計2020年為500萬輛。目前美國替代燃料消費量折合當量汽油約為 100萬噸(352×106)加侖當量汽油），約占當年全部燃料消費量的 0.2%。如果美國代用燃料的比例提高到 5%，起需求量將達到2500萬噸，可見替代燃料的市場前景是相當可觀的。亞洲地區是世界上柴油消費增長最快的地區，據國外研究機構預測，二甲醚作為替代燃料，2008年亞洲地區的年需求量達 4000萬噸，可見，由于二甲醚具有其它替代燃料不可比擬的優勢，將會成為柴油的主要替代燃料，具有難以估量的.市場前景。表1.4籌建中的二甲醚裝置（不完全統計）單位：萬噸/年公司名稱生產能力建設地點投產日期日本財團（三菱瓦斯化學、140.0～240.0澳大利亞（間接一步法）2006年日揮、三菱重工）日本東洋工程公司250中東（二步法）2005～2006某公司在伊朗建設80伊朗Zagros2006年規劃日本鋼管公司等8家170西澳大利亞（NG一步法）2006年開始規劃日本三菱瓦斯化學（MGC）150澳大利亞道達爾菲納埃爾夫公司和80日本8家公司合作小計873.0～973.0世界2006年已有能力209.42010年合計能力1082.4～1182.41.3.2國外市場預測隨著人們環保意識的增強，二甲醚在氣溶膠推進劑方面的用量逐年增加， 1990年歐洲生產的4.5噸二甲醚，其中約有3.5萬噸用于氣溶膠工業，其它用作中間體。目前世界二甲醚的產量約為 600萬噸/年，預計到2020年需求量可突破 3000萬噸/年。從二甲醚及柴油的消耗結果表明，按能耗計，低功率下，二甲醚消耗高于柴油，但在較高功率時，二者是相近的。用二甲醚作為汽油添加劑比其它醚類化合物具有更高的O/CH值，即二甲醚的含氧量高，可以使汽油燃燒更加完全。且在某種程度上可以提高汽油的汽化效率，降低汽油的凝固點。據資料介紹，美國己將二甲醚添加到航空煤油中，這大大提高了發動機的工作效率且效果很好。目前日本和印度都研究在中東建設大型二甲醚裝置，將二甲醚運回國內作發電燃料的可行性，其它許多發達國家都在進行二甲醚作為替代燃料的研究，解決全球能源緊張的局面。1.4原料說明原料名稱：甲醇，分子式 CH3OH，相對分子質量 32.04。本設計采用的甲醇原料濃度為 90%（質量分數）。①物理性質甲醇是最簡單的飽和脂肪醇，密度 0.791g/cm3，沸點63.8℃，自燃點 385℃20℃，蒸汽壓96.3mmHg，常溫常壓下純甲醇是無色透明，易揮發、可燃，略帶醇香味的有毒液體。甲醇可以和水以及乙醇、乙醚等許多有機液體無限互容，但不.能與脂肪烴類化合物相互溶，甲醇蒸汽和空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸極限為6.0%-36.5%（體積）。②化學性質甲醇作為最簡單的飽和脂肪醇因此具有脂肪醇的化學性質，即可進行氧化、酯化、羰基化、胺化、脫水等化學反應，在此只介紹幾種重要的化學反應。脫水反應甲醇在濃硫酸或其它催化劑的催化作用下脫水生成二甲醚，是工業制備二甲醚的重要方法[3]；主反應：2CH→OCH+HO+Q△3332副反應：CH→O2CHOH→CH+2HO3223242CHOH→CH+2HO+CCHOCH→CH+CO+H2342334222CO+HO→CO+H氧化反應甲醇在電解銀催化劑下可被空氣氧化成甲醛，是重要的工業制備甲醛的方法；酯化反應甲醇可與多種無機酸和有機酸發生酯化反應，甲醇和硫酸發生酯化反應生成硫酸氫甲酯，硫酸氫甲酯經減壓蒸餾生成甲基化試劑硫酸二甲酯；4)羰基化反應甲醇和光氣發生羰基化反應生成氯甲酸甲酯，進一步反應生成碳酸二甲酯；裂解反應在銅催化劑上，甲醇可裂解生成 CO和H2。1.5二甲醚的性質①化學性質二甲醚在輻射或加熱條件下會分解成甲烷、乙烷、甲醛、二氧化碳及一氧化碳（產物取決于反應條件及催化劑）。二甲醚可作為烷基化合劑，在很多場合中，它具有甲基化反應性能，例如在硅酸鋁催化劑存在的條件下，二甲醚可以與苯發生烷基化反應而生成甲苯、二甲苯及多烷基苯。二甲醚與一氧化碳反應可生成乙酸或乙酸甲脂；與二氧化碳反應則生成甲氧基乙酸。當與氰化氫反應時則生成乙腈。此外，二甲醚可與三氟化硼形成絡合物，其分子式 (CH3)2OBF3，此絡合物在空氣中發煙，而在水或醇中則可分解。 DME還可選擇性氯化為各種氯化衍生物。無致癌性、腐蝕性甚微。②物理性質.DME是具有揮發性醚味的無色氣體，有令人愉快的氣味，燃燒時的火焰略帶光亮。在常溫，常壓下為氣態，在壓力儲罐內為液體。表1.5DME的主要物理化學性質[5]分子式CH3OCH3蒸汽壓（20℃）0.53MPa摩爾質量46.07氣體燃燒熱31.58kJ/kg熔點-141.5℃蒸發熱（-24.8℃）467.4kJ/kg沸點-24.9℃自燃溫度350℃臨界溫度128.8℃爆炸極限（空氣中）3.45～26.7vol%臨界壓力5370Pa在汽油中的溶解度64%（-40℃）對水的相對密度0.66對空氣的相對密度1.62液體密度（20℃）0.661kg/L閃點-41.4℃蒸汽密度（10℃1atm）1.92kg/m3③DME的毒性DME的毒性很低，氣體有刺激及麻醉作用的特性，通過吸入或皮膚吸收過量的此物品，會引起麻醉，失去知覺和呼吸器官損傷。小鼠吸入225.72g/m3麻醉濃度貓吸入1658.85g/m3深度麻醉人吸入154.24g/m3×30min輕度麻醉人吸入940.50g/m3有極不愉快的感覺、有窒息感1.6二甲醚的主要技術指標高純度二甲醚的生產以甲醇為主要原材料，經過催化轉化制成燃料級二甲醚，再經精餾分離后制得高純度二甲醚氣體產品。其中含有微量雜質如N2、4、2、CHCOC2H4、C3H6、及少量H2O、CH3OH等組分。類別：二甲醚氣體產品按有效組份含量的不同劃分為：A類---燃料級DME產品；B1類---溶劑、原料級DME產品；B2類—制冷劑、推進劑級DME產品[5]。表1.6A級、B1級、B2級二甲醚氣體產品符合下表規定的技術要求項目指標A級B1級B2級感觀無色、無異味，常溫下為壓縮液體，略呈醇香二甲醚含量m/m%≥9599.599.9水份m/m10-6≤2000000200100甲醇m/m10-6≤200000010050其它雜質m/m%≤1.00.49970.09985.2DME產品方案及生產規模2.1產品品種、規格、質量指標及擬建規模產品品種： 二甲醚擬建規模： 20萬噸/年年操作日： 365天2.2產品規格、質量指標①氣霧級二甲醚質量標準(企業標準)由于目前國內尚無氣霧級二甲醚產品的國標，參照國內行業的技術標準，氣霧級二甲醚產品應符合下述質量標準 (企業標準)[6]項目期望值二甲醚Wt%≥99.9甲醇Wt%≤0.01水份Wt%≤0.002② 燃料級二甲醚質量標準(企業標準)對燃料級二甲醚產品，目前也沒有相應的國標，參照國內行業的技術標準，燃料級二甲醚產品應符合下述質量標準(企業標準)項目期望值二甲醚Wt%≥93甲醇Wt%≤3水份Wt%≤12.3產品方案分析及生產規模分析二甲醚是一種用途廣泛的化工產品，主要用作冷凍劑、溶劑、萃取劑、氣霧劑和燃料等。二甲醚還能代替柴油作汽車燃料，又可作為民用燃料。二甲醚的用途和消費量正在不斷擴大，其產品有著良好的市場和發展前景。對于二甲醚而言，基本不存在市場需求問題，關鍵在于成本的控制。如果以二甲醚的熱值和目前廣泛使用的液化石油氣相比較，二甲醚的成本不能超過 3000元。由于二甲醚用耐壓罐車或裝入鋼瓶后運輸很安全便捷，因此從成本上考慮，.生產企業應該選擇在富產煤炭或天然氣的地區（甲醇兩步法生產則可考慮少些） ，年產規模至少要在萬噸以上，并且盡可能在工藝上實現多聯產。天然氣和煤炭是規模化生產二甲醚較為經濟的原料。本設計可以充分利用河南及周圍省份的便利資源并以甲醇為原料發展市場前景廣闊的清潔燃料級二甲醚，對發展地區經濟及解決能源問題注重環保方面都有著重要的作用且前景廣闊。根據消費情況，以及二甲醚技術的研發情況，當前二甲醚作為資源尚處于推廣應用階段，設計定為20萬噸/年，隨著市場的進一步培育和開拓，屆時可再建更大規模的二甲醚裝置。本設計采用汽相甲醇脫水法制 DME，相對液相法，氣相法具有操作簡單, 自動化程度較高, 少量廢水廢氣排放, 排放物低于國家規定的排放標準， DME選擇性和產品質量高等優點。同時該法也是目前國內外生產 DME的主要方法。.3工藝流程介紹3.1生產方法簡述二甲醚的生產方法主要有一步法和二步法兩種。一步法以合成氣（CO+H2）為原料，在甲醇合成以及甲醇脫水的復合催化劑上直接合成二甲醚，再提純得到二甲醚產品。二步法是以合成氣制得甲醇，然后甲醇在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚，所用催化劑選擇性高，特別適用于高純度二甲醚生產。①甲醇脫水制二甲醚二甲醚可由甲醇脫水制得。此工藝在山東臨沂新建的 30000噸/年二甲醚生產裝置上采用。最早采用的脫水劑是濃硫酸，反應在液相中進行。將甲醇和硫酸的混合物加熱可得:CO+2H2=CH3OH<100℃時， CH3OH十H2SO4=CH3HSO4+H2O<100℃時， CH3HSO4+CH3OH=CH3OCH3+H2SO4該過程具有反應溫度低、轉化率高 (>80%)、選擇性好(99%)等優點，但也存在設備腐蝕嚴重、釜殘液及廢水污染環境、催化劑毒性大、操作條件惡劣等缺點，選擇該工藝可能性較小。②合成氣直接合成二甲醚傳統的DME生產方法，一直采用兩個截然不同的步驟。 即甲醇的合成與甲醇脫水。為了開發操作簡單、成本低而又可連續生產 DME的新方法，人們曾用合成氣直接制取二甲醚。主要反應構成如下：4H2+2CO=2CH3OH2CH3OH=CH3OCH3+H2OCO+H2O=CO2+H23H2+3CO=CH3OCH3+CO2該工藝實質上是把合成甲醇及甲醇脫水同步反應合并在一個反應器內，其關鍵是選擇高活性及高選擇性的雙功能催化劑。一步法又分為二相法和三相法。國外自80年代后對此研究較多，較為典型的是丹麥托普索公司 TIGAS工藝、日本三菱重工和COSMO石油公司聯合開發的 AMSTG工藝；國內大連化物所、華東理工大學、清華大學、山西煤化所等均在研究一步法生產工藝。大連化物所開發的是二相固定床一步合成二甲醚工藝（采用管殼反應器） ，.已完成60噸/年的中試，并已在湖北田力實業公司建有 1500噸/年的示范裝置（具體運行情況尚需了解）。華東理工大學進行的是氣、固、液三相一步法合成工藝研究，已完成小試，未進行中試，現希望與有關單位合作進行中試研究。清華大學進行的是三相淤漿床一步法合成反應器的研究，己完成小試，正籌備中試。南京大學主要研究二甲醚的反應機理，產品主要應用于冶金工業的添加劑、抗氧劑等。工藝流程說明20萬噸/二甲醚生產裝置的工藝設計過程中，綜合考慮現有一些二甲醚生產裝置在熱量平衡上的不足之處，立足于全系統熱能的充分利用，以最大限度地達到節能降耗的效果，同時本著節約投資、方便操作與維護的原則對工藝流程進行合理優化，在此基礎上設計20萬噸/二甲醚生產裝置的工藝流程[7]。①原料甲醇原料直接采用市售質量分數為90%的甲醇經汽化提純后合成二甲醚。原料甲醇甲醇汽化氣相甲醇冷凝、合成塔（甲醇氣相脫水）氣液分離釜殘液 釜殘液回收塔 DME精餾塔回收甲醇產品DME（≥99.9%）圖3.1二甲醚生產工藝流程方框圖②反應在DME合成反應器中產生的反應如下所示 :2CH3OH==CH3OCH3+H2O+23.45kJ/molDME反應器是絕熱軸流式固定床反應器。在反應器中約 80%的甲醇被轉化為二甲醚，而且二甲醚的選擇性為約 99.9%，二甲醚反應為放熱反應。③合成氣冷卻反應器出口氣中含有 DME，它在進出氣換熱器中通過工藝氣體冷卻，接著在甲醇蒸餾塔底部通過蒸餾塔換熱器的工藝液體冷卻，然后在二甲醚精餾塔冷卻器中用冷卻水冷卻，最后出口氣在冷凝器中大部分冷凝后被送至二甲醚精餾塔。由于二甲醚反應轉化率在低壓下較高，因此二甲醚反應器的操作壓力不宜太高，而二甲醚精餾塔在較高壓力操作時 DME的損失較小，基于上述原因，二甲醚合成系.統壓力控制略高于二甲醚精餾系統。④二甲醚精餾來自二甲醚合成系統的工藝液體被送入二甲醚精餾塔中部，塔底再沸是通過精餾塔加熱器的蒸汽流量控制完成，在DME精餾塔中DME與甲醇和水分開，一二甲醚產品從精餾塔頂部回收，而甲醇和水一起從塔底去除，并為原料甲醇提供預熱熱源。含有DME的頂部氣體在二甲醚冷凝器中被大部分冷凝下來，然后送入二甲醚塔回流罐中，在二甲醚冷凝器中未冷凝的氣相作為燃料被放掉。在二甲醚回流罐中分離的液體被二甲醚回流泵加壓，并被分成精餾塔回流液和DME產品，產品二甲醚被送出界區貯存。⑤甲醇塔二甲醚精餾塔底部液體被直接引入甲醇蒸餾塔中，甲醇在蒸餾塔中與水分離出來，再循環回甲醇緩沖槽內。再沸負荷主要是由合成反應氣來提供，不足部分由甲醇塔加熱器E108的蒸汽來補充。頂部甲醇蒸汽在甲醇冷凝器(Ell0)的冷卻水冷凝，然后通過甲醇回流泵返回二甲醚合成系統，部分甲醇則回流到甲醇蒸餾塔，未冷凝氣體則作為尾氣放空。常溫含水粗甲醇作為本工藝流程的原料，由往復泵定量輸送至合成工序的汽化塔進行汽化提純，并由液態轉化成飽和氣態，再進入電加熱爐過熱至250℃以上溫度，過熱后的甲醇原料蒸汽以逆流方式進入固定床合成塔，在氧化鋁型固定床中進行縮水反應生成氣態二甲醚和水（反應溫度控制在280℃-450℃之間，一次轉化率不小于75%），反應產物中包括有二甲醚、水以及未反應的甲醇蒸汽。反應物經換熱器降溫后在冷凝器中被循環水冷凝成液體，經計量罐進入中間罐貯存，未被冷凝成液態的少量副反應氣體如CH4、CO2等則由放空閥排入放空總管并經吸收塔吸收后直接排入大氣或送入鍋爐房進行焚燒，進入中間罐的反應物由屏蔽泵加壓輸送至初餾塔進行精餾分離，塔頂分餾出燃料級的二甲醚組分，塔底分離出粗甲醇混合物，燃料級二甲醚蒸汽在甲醚冷凝器中被循環水冷凝成常溫二甲醚液體經計量泵后進入燃料級二甲醚產品中間罐，再經加壓磁力泵輸送至罐區產品貯罐區進行儲存，塔底稀甲醇混合物經冷卻后進入粗甲醇中間罐進行貯存。粗甲醇中間罐的稀甲醇液體由屏蔽泵加壓輸送至甲醇回收塔進行精餾分離，塔頂分餾出精甲醇組分，塔底分離出廢水，精甲醇蒸汽被循環水冷卻成常溫精甲醇液體，經計量后進入回收甲醇中間罐。再經計量后由工藝管道輸送至往復泵進口循環使用，甲醇回收塔底廢水中甲醇含量小于 0.025%，經冷卻稀釋后直接輸送鍋爐房作為脫硫除塵補充循環水。3.3生產工藝特點.本工藝裝置的主要工藝特點是流程簡潔明暢，工藝條件溫和，裝置內熱能利用較好，操作簡易方便。本裝置設備臺數較少，設備制作充分立足于國內現狀，所有設備均能在國內制造而不需進口，項目投資大為降低。3.4主要工藝指標3.4.1二甲醚產品指標表3.1產品二甲醚產品指標序號組分純度1二甲醚≥99.9%2甲醇≤0.53水分≤0.34C3以下烴類≤0.3本設計產品二甲醚可用作替代燃料或氣霧劑等化工原料，目前燃料級二甲醚尚未頒布國家標準，設計產品工藝指標可參照表（表3.1）。各塔設備指標如下：汽化塔：原料甲醇純度 90%（質量分數，下同），塔頂甲醇氣體純度≥99%，釜液甲醇含量≤0.5%；合成塔：轉化率≥80%，選擇性≥99.9%；初餾塔：塔頂二甲醚純度 ≥95%，釜液二甲醚含量≤0.5%；精餾塔：塔頂二甲醚純度 ≥99.9%，釜液二甲醚含量≤0.5%；回收塔：塔頂回收甲醇純度 ≥98%，廢水中甲醇含量≤0.5%。3.4.2催化劑的使用本設計DME合成塔采用輻射型固定床反應器，生產用催化劑為沸石型酸性氧化鋁分子篩。DME合成塔中發生的化學反應為放熱反應。所用沸石型酸性氧化鋁分子篩為φ=3mm，L=5～8mm白色顆粒狀，堆積體積密度 ≤0.7t/m3，具有良好的化學性質及足夠的撞擊強度與耐磨強度，對于甲醇縮水生成二甲醚的工藝過程，該催化劑的催化活性、選擇性、與穩定性均顯示出了優異的經濟指標，在再生與使用周期上也有較好的表現。工藝設計的該催化劑可使甲醇的一次性轉化率 ≥80%，選擇性指標接近 100%。極微量副產物為甲烷、二氧化碳。再生周期 ≥300日。可反復使用。該型催化劑在制備過程添加少量稀土元素，無有毒重金屬組份。因此粉碎或廢棄的分子篩可就地填埋或送催化劑配制公司回收處理 [8]。.4主要塔設備計算及選型原料甲醇流量的估算：年產DME20萬噸，合成轉化率為80%（出去各步損失，按78%粗略估算），選擇性按100%計算，二甲醚產品純度為99.9%。結合甲醇脫水反應式可得下式：20000010399.9%232.04/78%90%31.725103kg/kmol3652446.074.1汽化塔及其附屬設備的計算選型4.1.1物料衡算已知F′=27.491×103kg/h，xF′=90%，xD′=99%,x′=0.5%（以上均為質量百分數），WMCH3OH32.04kg/kmol,MH2O18.02kg/kmol，MCH3OCH346.07kg/kmol摩爾分率：xF90/32.0483.50%10/18.0290/32.04xD99/32.0498.24%1/18.0299/32.04xW0.5/32.040.2818%0.5/32.0499.5/18.02進料平均相對分子質量M平均=83.50%×32.04+16.50%×18.02=29.73kg/kmol則進料摩爾流量為：F31.7251031067.089kmol/h29.73總物料FDW；易揮發組分FxFDxDWxW；帶入數據解得：D=906.519kmol/hW=160.57kmol/h塔頂產品平均相對分子質量M=32.04×98.24%+18.02×(1-98.24%)=31.79kg/kmol塔頂產品質量流量D=906.519×31.79=28.813×103kg/h塔釜產品平均相對分子質量M=32.04×0.2818%+18.02×(1-0.2818%)=18.06kg/kmol塔釜產品質量流量W=160.57×18.06=2.90×103kg/h表4.1物料衡算結果表單位進料F塔頂D塔釜W物料kg/h31.725×10328.818×1032.9×103kmol/h1067.089906.519160.57組成質量分率90%99%0.5%摩爾分率83.50%98.24%0.2818%.表4.2甲醇-水平衡時的t、x、y數據[9]平衡92.990.388.985.081.678.076.773.872.771.370.068.066.964.7100溫度t液相05.317.679.2613.1520.8328.1833.3346.2052.9259.3768.4985.6287.41100甲醇x氣相28.3440.0143.5354.5562.7367.7569.1877.5679.7181.8384.9289.6291.941000甲醇y根據汽液平衡表（即 x-y-t表），利用內插法求塔頂溫度 tLD、tVD，塔釜溫度tW，進料液溫度tF、塔頂溫度tLD、tVD98.2487.41tLD66.9tLD65.01℃10087.4164.766.910098.2464.7tVDtVD65.18℃10091.9464.766.9塔釜溫度tW10092.9tW100℃05.310.2818tW99.620進料液溫度tF68.070.0tF68.0℃85.6268.4983.50tF68.2585.62回流比的確定：由表 9的數據繪制x-y圖由圖（圖略）可知進料平衡曲線為不正常平衡曲線，為減小誤差，用作圖法求最小回流比Rmin由點a（xD,xD）向平衡線作切線，交軸于b（0，29.22），即精餾操作線截距xD 20.62，98.24 29.22，則Rmin 2.36。操作回流比可取為最小回流比的R 1 Rmin 11.1-2.0倍，所以取回流比 R 1.3Rmin 1.3 2.36 3.07甲醇-水混合液的t-x圖100908070）% 60（醇 50甲40氣30201000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100液相甲醇（%）圖4.1甲醇-水混合物的 t-x圖.平均相對揮發度 α：t=92.9℃時yAxBy(1x)28.34(1005.31)1yBxB(1y)x(10028.34)7.055.31t=66.9℃時yAxBy(1x)91.94(10087.41)2yBxB(1y)x(10091.94)1.6487.74127.051.644.35224.1.2熱量衡算①加熱介質和冷卻劑的選擇常用的加熱劑有飽和水蒸氣和煙道氣。飽和水蒸氣是一種應用最廣的加熱劑，由于飽和水蒸氣冷凝時的傳熱膜系數很高，可以通過改變蒸汽的壓力準確地控制加熱溫度[10]。燃料燃燒所排放的煙道氣溫度可達 100-1000℃，適用于高溫加熱，缺點是煙道氣的比熱容及傳熱膜系數很低， 加熱溫度控制困難。本設計選用1.2Mpa（溫度為187.8℃）的飽和水蒸氣作為加熱介質，水蒸氣易獲得、清潔、不易腐蝕加熱管，不但成本會相應降低，塔結構也不復雜。常用的冷卻劑是水和空氣，應因地制宜加以選用。受當地氣溫限制，冷卻水一般為10-25℃。本設計選用20℃的冷卻水，選升溫10℃，即冷卻水的出口溫度為35℃。②冷凝器的熱負荷及冷卻介質消耗量冷凝器的熱負荷QC(R1)D(IVDILD)其中IVD——塔頂上升蒸汽的焓；ILD——塔頂餾出液的焓。IVDILDxDHV甲(1xD)HV水其中HV甲——甲醇的蒸發潛熱；HV水水的蒸發潛熱蒸發潛熱與溫度的關系：H1HV(1Tr2)0.38其中Tr——對比溫度211Tr1表4.3沸點下蒸發潛熱列表沸點/℃蒸發潛熱Hr/(kcal/kmol)Tc/K甲醇64.658430512.6水1009729647.3由沃森公式計算塔頂溫度下的潛熱1Tr20.38HV2HV1(1Tr)165.18℃時，對甲醇：Tr2T2273.1565.18TC512.60.660.Tr1T1273.1564.65TC512.60.659蒸發潛熱Hr甲8430(10.660)0.388420.597kcal/kmol10.659對水，同理得Tr2=0.523，Tr1=0.576蒸發潛熱H9729(10.5230.3810174.338kcal/kmol1)r水0.576對于全凝器作熱量衡算（忽略熱損失），選擇泡點回流，因為塔頂甲醇含量很高，與露點相接近，所以IVDILDxDH甲(1xD)H水代入數據得IVDILD0.98248420.597(10.9824)10174.3388451.463kcal/kmolQc(3.071)906.5198451.46331181945.97kcal/h冷卻劑的消耗量WCQC31181945.97Cpc(t2t1)2078796.398kg/h1(3520)③加熱器的熱負荷及全塔熱量衡算選用1.2Mpa(187.8℃)飽和水蒸氣為加熱介質表4.4甲醇、水在不同溫度下混合的比熱容[單位：kcal/(kg.℃)]甲65.010.71968.25Cp10.72599.620.83468.250.730Cp10.782醇Cp1Cp10.730Cp1Cp165.01168.251Cp2199.6268.251Cp21水Cp2Cp2Cp21Cp2甲醇Cp1(tLDtF)0.725(65.0168.25)2.35Cp1(tWtF)0.782(99.6268.25)24.53水Cp2(tLDtF)1(65.0168.25)3.24Cp2(tWtF)1(99.6268.25)31.376865..2501Cpdt[Cp1xDCp2(1xD)]t(0.7250.9910.01)(65.0168.25)2.366899..2562Cpdt[Cp1xWCp2(1xW)]t(0.7820.00510.995)(99.6268.25)31.34則有D6865..2501CpdtDCpt28.828103(2.36)68010.48kcal/h99.62Cpt2.910331.3490886kcal/hQWW68.25CpdtW對全塔進行熱量衡算QFQSQDQWQC為了簡化計算，以進料焓，即68.25℃時的焓值為基準做熱量衡算QSQDQWQCQF=-58935.1+78753.502+36581438.69-0=3.1210×7kcal/h塔釜熱損失為10%，則η=0.9，則QSQS3.12107107kcal/h0.93.47式中QS——加熱器理想熱負荷；QS——加熱器實際熱負荷；QD——塔頂餾出液帶出熱量；QW——塔底帶出熱量。.加熱蒸汽消耗量Hr水蒸氣2784.6kj/kg(187.6℃,1.2Mpa)WhQs3.4710752188.3255031.62kg/hHr水蒸氣2784.6/4.1868表4.5熱量衡算數據結果列表符QCWCQFQDQWQSWh號數31181945.972078796.398-68010.48908863.12×10752188.32值kcal/hkg/h0kcal/hkcal/hkcal/hkg/h4.1.3理論板數、塔徑、填料選擇及填料層高度的計算①理論板數的計算由于本次設計時汽化塔的相對揮發度是變化的，所以不能用簡捷法求得，應用圖解法。精餾段操作線方程為RxD截距xD0.9824yxR10.2414R1R13.071連接xD,xD,(0,xD)與q線交于d點，連接xW,xW與d點，得提餾段操作線，R1然后由平衡線與操作線可得精餾塔理論板數為30塊，提餾段4塊，精餾段26塊。②填料的選擇填料是填料塔的核心構件，它提供了氣液兩相相接觸傳質與傳熱的表面，與塔內件一起決定了填料塔的性質。目前，填料的開發與應用仍是沿著散裝填料與規整填料兩個方面進行。本汽化塔設計選用 25×0.8金屬拉西環亂堆填料。③塔徑設計計算汽化塔設計的主要依據和條件：表4.6不同溫度下甲醇和水的密度物質密度(kg/m3)5060708090100溫度/℃甲醇750741731721713704水988983978972965958表4.7化工工藝設計手冊整理得甲醇-水特殊點粘度物質粘度（mPa.s）塔頂65.01℃塔底99.62℃進料68.25℃甲醇0.3330.2280.310水0.4350.2850.416塔頂、塔底、進料條件下的流量及物性參數：.表4.8汽化塔塔頂數據結果表MLDMVDVDLDLD流量D符號kg.kmol113311kg.kmolmPas質量/(kgh)摩爾/(kmolh)kg.mkg.m數值31.7931.791.146737.830.33528.818×103906.519表4.9汽化塔塔底數據結果表符號MLWMVWVWLWLW流量Wkg.kmol113kg.m3s質量/(kgh1h1kg.kmolkg.mmPa)摩爾/(kmol)數值18.0218.020.5899580.2852.9×103160.57表4.10汽化塔進料數據結果表符號MLFMVFVFLFLF流量Fkg.kmol1kg.kmol1kg.m3kg.m3mPas質量/(kgh1)摩爾/(kmolh1)數值29.7330.501.09751.650.32731.725×1031067.089精餾段及提餾段的流量及物性參數：表4.11精餾段、提餾段數據結果表精餾段提餾段氣相平均相對分子質量MV/(kg.kmol1)31.1524.26液相平均相對分子質量1)30.7623.88ML/(kg.kmol氣相密度V/(kg.m3)1.1180.84744.74854.83液相密度L/(kg.m3)氣相摩爾流量/(kmol.h1)3689.533689.53114928.9389508氣相質量流量/(kg.h1)0.3310.306液相粘度/mPa.s12783.0133850.1液相摩爾流量/(kmol.h)液相質量流量/(kg.h185605.4891940.39)u2faG0.2L由氣速關聯式lg2LA1.75gLG

1148GL式中 a2——干填料因子； L——液體粘度，mPa·s；A——250Y型為0.291；L、G——液體、氣體質量流速； L、 G——氣體、液體密度；g——重力加速度[11]。精餾段： G=1.118kg/m3， L=744.74kg/m3， =0.97，a=250m2/m3， L=0.331mPas·，L=85605.48kg/h，G=114928.93kg/h，A=0.291.代入式中求解得uf=3.37m/s空塔氣速u=0.6uf×3.37=2.022m/s,tFtVD68.2565.1866.72℃t22體積流量Vs3689.538.314(66.72273.15)10328.581m3/s1.013251053600考慮到市場的需求存在波動性,設計中選取四個塔，則每個塔的體積流量：Vs=1Vs=7.14m3/s4則塔徑D4Vs47.142.12mu2.022圓整后：D=2.2m空塔氣速u=1.88m/s提餾段：V0.84kg/m3,L854.83kg/m3,L91940.39kg/h,G89508kg/h代入數值得uf=4m/s空塔氣速u=0.6uf=2.4m/sttFtW68.2599.6283.94℃22103Vs3689.538.314(83.94273.15)3/s1.01325105360030.03m于是Vs=1Vs=7.5m3/sD4Vs47.51.996m4u2.4圓整后：D=2m,空塔氣速u=2.38m/s選取整塔塔徑為 D=2.9m。選取汽化塔的型號為：Ф2700/700×1500 VN=4.8m2，拉西環填料。③填料層高度的計算精餾段：uV1.36m/s,V1.118kg/m30.5112626.560.5LV1.118137599.210.03172VL744.74u2V0.21.262290979.64/744.741.1180.2gL9.81744.740.3310.07428L查化工原理（天大修訂版下冊）[15]得P/Z759.81Pa/m依經驗數