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年产10_4吨二甲醚反应器的工艺设计
2009年37卷第3期广州化工
·169·
年产104吨二甲醚反应器的工艺设计
倪平平1，刘超锋2，陈
莹3，梁基照3，赵彬4
（1西南石油大学机电工程学院，四川成都郑州轻工业学院，河南省表界面科学重点实验室，河南
3华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州中国石化中原石油化工股份有限公郑州450002；
司，河南濮阳457000）
综述了二甲醚的性质、用途及生产方法。对年产104吨二甲醚固定床反应器进行工艺设计中存在的一些设计难点提出要：
了解决方案。存在的难点包括：中温、中压混合气体反应前后的焓值的确定，如何使直接换热的等温反应器满足温差传热推动力，传热计算所需要的包括中温、中压混合气体的粘度、导热系数、比热容、密度等热物理性质参数的确定。最后给出了合乎实际的反应器工艺设计的结果。
关键词：二甲醚；固定床反应器；工艺设计方法
ProblemsanditsSolutionsaboutTechnologyDesignoftheFixed-bed
ReactorforDimethylEtherwithanAnnualOutputof104Tons
NIPing-ping1,LIUChao-feng2,CHENYing3,LIANGJi-zhao3,ZHAOBin4,
(1MechatronicEngineeringCollege,SouthwestPetroleumUniversity,SichuanChengduZhengzhouUniversityofLightIndustry,HenanProvincialKeyLaboratoryofSurface&InterfaceScience,HenanZhengzhouSchoolofMechanicalandAutomobileEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,GuangdongGuangzhouChina
SinopecZhongyuanPetroleumandChemicalCorporation,HenanPuyang457000,China)Abstract:Thenature,useandproductionmethodsofdimethyletherweresimplyintroduced.Aboutsomeofthediffi-cultiesinthetechnologydesignaboutthefixed-bedreactorfordimethyletherwithanannualoutputof104tons,somesolu-tionswereproposed.Existingdifficultiesincluded:howtodeterminethereactionenthalpyvalueformid-temperature,mid-pressuregasmixturefordirectheattransferwhenbeforeandafterreaction,suchastemperatureofthermalreactortomeettheheattransferdrivingforceforheattransfercalculationsrequired,includingtemperature,sticky,thermalconductivi-ty,heatcapacity,densityofthegasmixtureandsoonthephysicalpropertiesofthermalparameters.Finally,resultsofthereactordesignedbythistechnologydesignmethodwereinlinewiththeactualdesign.
Keywords:fixed-technologydesign
二甲醚（Dimethylether，简称DME）,别名：甲醚,结构式：CH3―O―CH3。二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。二甲醚由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。二甲醚作为一种基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。由于其良好的水溶性、油溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用作甲醛生产的新原料。作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化
气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车冷启动问题。二甲醚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。二甲醚工艺技术是国内外工艺技术开发的热点之一，一步法工艺流程简单、设备少、投资小、操作费用和生产成本较低，但由于合成反应和分离过程复杂，目前尚未完全工业化。合成气直接合成二甲醚将水煤气变换反应、合成甲醇反应、甲醇脱水反应等3步反应合为一步，包含H2、CO、CO2、H2O、CH3OH、(CH3)2O、N2、CH4等组分，其中N2、CH4是惰性气体，不参与合成二甲醚的反应过程。对合成气一步法制二甲醚的固定床反应器进行工艺设计时，不仅要考虑该固定床反应器存在复杂组分的复杂化学反应，而且要考虑复杂化学反应过程
作者简介：倪平平(1984-),男，河南南阳人，从事化工过程装备及石油机械研究，已公开发表论文2篇。
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