化工專業開題報告範文

　　學了化工的你，知道自己的專業開題報告要怎麼寫嗎?下面是為大家帶來的，僅供參考。

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　　25萬噸/年二甲醚精餾系統及二甲醚精餾塔設計

　　一、課題的目的與意義

　　二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，分子式：CH3OCH3 ，結構式：CH3—O—CH3 。二甲醚在常溫常壓下是一種無色氣體或壓縮液體，具有輕微醚香味。相對密度***20℃***0.666，熔點-141.5℃，沸點-24.9℃，室溫下蒸氣壓約為0.5MPa，與石油液化氣***LPG***相似。溶於水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多種有機溶劑。易燃，在燃燒時火焰略帶光亮，燃燒熱***氣態***為 1455kJ/mol。常溫下DME具有惰性，不易自動氧化，無腐蝕、無致癌性，但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。

　　二甲醚是醚的同系物，但與用作麻醉劑的乙醚不一樣，卻具有神經毒性;能溶解各種化學物質;由於其具有易壓縮、冷凝、氣化及與許多極性或非極性溶劑互溶特性，廣泛用於氣霧製品噴射劑、氟利昂替代製冷劑、溶劑等，另外也可用於化學品合成，用途比較廣泛。

　　二甲醚作為一種基本化工原料，由於其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在製藥、燃料、農藥等化學工業中有許多獨特的用途。如高純度的二甲醚可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑，減少對大氣環境的汙染和臭氧層的破壞。由於其良好的水溶性、油溶性，使得其應用範圍大大優於丙烷、丁烷等石油化學品。代替甲醇用作甲醛生產的新原料，可以明顯降低甲醛生產成本，在大型甲醛裝置中更顯示出其優越性。作為民用燃料氣其儲運、燃燒安全性，預混氣熱值和理論燃燒溫度等效能指標均優於石油液化氣，可作為城市管道煤氣的調峰氣、液化氣摻混氣。也是柴油發動機的理想燃料，與甲醇燃料汽車相比，不存在汽車冷啟動問題。它還是未來製取低碳烯烴的主要原料之一。　由於石油資源短缺、煤炭資源豐富及人們環保意識的增強，二甲醚作為從煤轉化成的清潔燃料而日益受到重視，成為2010年來國內外競相開發的效能優越的碳一化工產品。作為 LPG和石油類的替代燃料，二甲醚是具有與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。

　　二、研究現狀和前景展望

　　1.研究現狀

　　目前DME的製取工藝有合成氣一步法以及甲醇兩步法，其中兩步法包括甲醇液相法以及氣相法。甲醇液相硫酸催化法和甲醇氣相法制取二甲醚的生產技術較為成熟，兩種方法均有工業裝置運轉。

　　甲醇脫水法以精甲醇為原料，脫水反應副產物少，二甲醚純度高達99%，使用於有較高要求的氣霧產品，也可以用作製冷劑或醫用氣霧劑的拋射劑5，且三廢排放少。該工藝比較成熟，可以依託老企業建設新裝置，也可單獨建廠生產。但該方法要經過甲醇合成、甲醇精餾、甲醇脫水和二甲醚精餾等工藝，流程較長，因而裝置投資大，產品成本高，受甲醇市場波動的影響也比較大。

　　合成氣法生產二甲醚的生產工藝在淤漿床中，反應溫度分佈均勻，熱平衡較易控制，操作簡單且穩定性好，生產成本低。合成氣法所用的合成氣可由煤、重油、渣油氣化以及天然氣轉化製得，原料經濟易得，因而該工藝可用於化肥廠和甲醇廠。這些工廠可將甲醇裝置適當改造用於生產二甲醚，形成規模生產。目前一步法生產二甲醚面臨的關鍵問題是：需要高效低價的煤制氣工藝及裝置;需要能滿足大型化二甲醚生產的反應器;解決以煤為原料制二甲醚生產過程中CO2的利用問題; 相關催化劑的開發與生產;成熟而經濟的二甲醚分離提純技術。

　　2.前景展望

　　目前，儘管二甲醚產品供大於求，二甲醚在推廣應用上遇到一定的困難，但從以下幾方面分析，總體上對二甲醚行業來講是機遇大於挑戰。

　　*** 1*** 在2009 年5 月18 日國務院辦公廳下發的石化行業調整和振興規劃中，已將煤制二甲醚列為重點抓好的五類示範工程之一，說明利用煤炭高效清潔轉化生產二甲醚已引起國家的高度重視。國家發改委釋出的《關於加強煤化工專案建設管理，促進產業健康發展的通知》中要求一般不應批准規模在1 000 kt /a 以下的二甲醚專案，這對於遏制盲目擴張二甲醚產能、引導二甲醚產業有序發展、保持二甲醚市場的相對穩定將起到積極的作用。

　　*** 2*** 2010 年9 月2 日，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理

　　委員會2010 年第4 號*** 總第159 號*** 文*** 中華人民共和國國家標準批准釋出公告*** 聯合批准釋出了編號為GB 25035—2010 的《城鎮燃氣用二甲醚》國家標準，標準對二甲醚作為城鎮燃氣使用的質量要求、試驗方法、檢驗規則、標誌、包裝、運輸和儲存提出了嚴格的規定，已於2011 年7 月1 日起實施。這使得二甲醚作為城鎮燃氣使用有法可循，二甲醚大規模進入民用燃氣市場有了合法的身份。

　　*** 3*** 經國務院批准，財政部、稅務總局聯合釋出通知，為支援和促進二甲醚的推廣使用，自2008 年7 月1 日起，二甲醚按13% 的增值稅稅率徵收增值稅，稅收上對二甲醚生產企業給予了一定的優惠。這意味著政府已加大對替代能源———二甲醚的扶持力度。

　　*** 4*** 隨著二甲醚在城市公交車、計程車上的成功推廣使用和相應配套設施的建立和完善，二甲醚需求量會大幅增加，將為二甲醚提供一個穩定的大市場。

　　*** 5*** 中國城市燃氣協會二甲醚專業委員會的成立，對促進二甲醚作為城鎮民用燃氣的程序將發揮積極的作用。

　　*** 6*** 隨著國際原油價格的瘋漲，我國作為一個石油進口大國，無疑會帶來較大的能源安全風險。在此情況下，國家發展和改革委辦公廳[2006] 1404 號文已將發展二甲醚煤基醇醚燃料列為緩解石油供應短缺、高油價矛盾替代工作的重點，這無疑為二甲醚行業帶來了良好的發展商機。

　　三、課題主要內容、擬解決的問題、研究特色和創新之處

　　1.主要內容

　　如圖所示，甲醇經過處理後進入二甲醚合成塔中反應，得到的產物中主要含有二甲醚、甲醇以及水分，將產物送入二甲醚精餾塔中進行精餾分離。由於分離體系中的泡點的不同，二甲醚泡點最低，故得到的輕組分為二甲醚，從塔頂分離出來，而甲醇和水分則從塔底從來。重組分中含有大量的未被反應的甲醇，再送進甲醇回收塔中進行分離，得到較純的甲醇再次迴圈利用。

　　本次畢業設計中應用的物料衡算是工藝設計的基礎，根據所需設計專案的年產量，通過對全過程或單元過程的物料衡算，可以計算出原料的消耗量、副產品量及輸出過程物料的損耗量等;並在此基礎上作能量衡算，計算出蒸汽、水、電、煤或者其他燃料的消耗定額;最終可以根據這些計算確定所生成產品的技術經濟指標。同時根據物料衡算所得的各單元裝置的物流量及其組成、能量負荷及其等級，對生產裝置和輔助裝置進行選型或者設計，從而對過程所需裝置的投資及其專案可行性進行估價。

　　2：

　　年產20萬噸甲醇工藝初步設計

　　綜述本課題研究動態、選題目的及意義研究動態：

　　類比影象是以日常事物和生活情景為主要內容，並且能夠實現類比作用的影象。目前，影象系統包括類比影象、模型影象、演示影象等。其中類比影象是以日常事物和生活環境***類比物***中學習者所熟悉的內容為依託來實現類比作用的影象，並且與類比的概念***標準物***具有表面、結構或功能上的相似性。對於美國高中化學教材***《化學：概念與應用》***中的類比影象設計很有特色，對於我國的化學教育者設計類比影象有一定的啟示。

　　目的及意義：

　　教科書的插圖功能作出明確界定,插圖分別具有表徵、解釋、組織、轉換和裝飾等5種功能。影象類比含有解釋功能,不僅避免冗長的文字敘述,而且以直觀、簡明的特點傳遞複雜、抽象的科學概念,對學習者的學習過程有正面幫助。在教科書中使用影象類比,有助提高教師教學活動的質量和學習者的學習成效。新的教材觀認為教科書只是提供教學範例和素材的文字,其價值在於內容的動態生成。但是教科書作為師生互動的、最有影響力的教學資料,影象類比的使用情況具有不容低估的意義。

　　研究基本內容、擬解決的主要問題

　　一、經過廣泛查閱相關資料選定化學教學方法

　　二、工藝設計

　　1、選定工藝的概述***意義、前景、詳細工藝流程等***

　　2、***1***物料衡算並繪製物料流程圖;

　　***2***對換熱器進行熱量衡算，計算出換熱面積;

　　***3***主要裝置選型說明;

　　***4***填寫裝置一覽表。

　　三、繪製管道及儀表流程圖

　　***1***計算主要管道的管徑;

　　***2***設計控制方式;

　　***3***繪製管道及儀表流程圖。