煤制二甲醚生产工艺风险评估与安全设计毕业论文
2021-12-28 20:27:44
论文总字数:20108字
摘 要
在当今能源日益紧张的形势下,为了减少我们对石油进口的依赖并开发石油替代品,发展新型能源将是我们能源战略的一个重要选择。本文简要分析比较了近年来主要生产合成二甲醚的工艺技术,重点介绍合成气一步法制二甲醚生产技术。同时还使用道化学法对某厂二甲醚的工艺生产进行了简要的安全分析评价,并简要分析及预测了二甲醚的市场前景和发展方向。通过研究分析得出,该煤制二甲醚生产工艺结构流程简单,工艺成熟,产品质量高,在我国煤炭资源丰富的地区可大规模集中生产。可为二甲醚替代燃料及促进二甲醚的生产和使用提供一定的参考价值。
关键词:二甲醚、一步法、道化学,安全评价
Abstract
In today's increasingly tense energy situation, in order to reduce China's dependence on oil imports, the development of oil substitutes, the development of clean energy will become an important choice of energy strategy. Synthesis technologies, emphasizes the one-step synthesis of dimethyl ether from syngas, and introduces the status quo and development trend of producing dimethyl ether from coal resources. By using the Dow chemical method, and the market prospect and development direction of dimethyl ether were analyzed and forecasted. The results show that the coal dimethyl ether production process is simple, mature and of high quality. It can provide some reference value for substituting dimethyl ether for fuel and promoting the production and use of dimethyl ether.
Keywords: dimethyl ether, one-step method, Dow chemical method, safety evaluation
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 二甲醚的性质和用途 1
1.3 二甲醚产业化发展 2
1.4 生产工艺及催化剂 2
1.5 研究目的与内容 5
1.6 一步法合成二甲醚工艺流程 6
1.7 工艺指标及质量要求 7
第二章 工艺计算 10
2.1 物料衡算 10
2.2 热量衡算 11
第三章 主要设备的选型 13
3.1 化工设备选型的原则 13
3.2 反应器的选型设计 13
3.3 设备的选型 16
第四章 总平面布置 18
4.1 总平面布置 18
4.2 消防安全设计 18
4.3 灭火器 19
4.4 水喷雾系统 19
4.5 消防总用水量计算 22
第五章 二甲醚生产工艺危险有害因素辨识及防范措施 24
5.1 生产过程中的主要危险有害因素分析 24
5.2 重大危险源辨识 29
5.3 安全防范措施 30
第六章 道化学法安全评价 32
6.1 评价、计算过程 32
6.2 评价结论 33
6.3 安全措施 33
第七章 结论与展望 35
7.1 结论 35
7.2 展望 35
参考文献 36
致谢 39
第一章 绪论
随着对能源的不断开采利用,我国的能源情况日益严峻。本章简要分析作为新型能源替代品的二甲醚在近年发展中的重要意义,综述其用途与性质,简单介绍其生产工艺的流程与工艺指标,以及在近年来二甲醚发展进程中主要工艺的转化与催化剂的创新。
- 研究背景
能源是国民经济的命脉,而我国能源总体呈现“富煤、缺油、贫气”的特点。但我国煤炭资源利用技术不高,对大气环境污染造成了巨大的影响。所以,国家正面临一个严重的能源问题,开发出新的清洁能源,使能源经济有序发展。随着城市化的发展,出现了一些新的民用燃料。它具有安全、高热值、清洁等特征。且稍加修改现有的液化炉就能使用。
- 二甲醚的性质和用途
(1) 二甲醚的性质
二甲醚易溶于汽油、四氯化碳等多种有机溶剂,同时具有良好的水溶性。但是二甲醚是一种弱麻醉性的产品,通过呼吸刺激皮肤和消化道,影响皮肤和气道,影响神经系统,长期接触会引起、水肿和水泡。此外,液态二甲醚可能会由于快速蒸发而引起冻伤。
表1 二甲醚的主要理化性质
性质 | 数值 | 性质 | 数值 |
沸点(101.3Kpa)℃ | -24.9 | 电偶极矩/气态 | 1.3D |
密度g/ml | 1.617 | 闪点/℃ | -41.11 |
相对密度g/ml | 0.67 | 自燃点/℃ | 350 |
蒸汽压(293K),Mpa | 0.6 | 比重/(20"c) | 0.661 |
比热容(293K),J/(g·K) | 2.37 | 凝固点/℃ | -141.5 |
临界温度,℃ | 127 | 燃烧热值/Kcal/mol | 347.6 |
临界压力,MPa | 5.33 | 爆炸极限 | 3.24~27% |
临界体积,L/mol | 0.178 | 空气中最高允许浓度/ppm | 400 |
(2) 二甲醚的用途
1)燃料
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