化工数学模型和计算机模拟

《化工数学模型和计算机模拟》案例研究之一甲醇→二甲醚化工99博文秀芳皮丕辉指导教师钱宇陆恩锡主要内容：一.前言二.分层次分析1.输入信息2.流程图的输入－输出结构3.流程图的循环结构4.分离系统5.换热器网络三.附录文件甲醇→二甲醚流程工艺图输入信息反应方程式：2CH3OH→(CH3)2O+H2O反应热：ΔHR(250C)=-11770KJ/kmol反应条件：温度T=2500C—3700C，反应压力P=13.7bar选择性：该反应为催化脱氢，催化剂为10.2%硅酸处理的无定性氧化铝。在4000C以下时，该反应过程为单一、不可逆、无副产品的反应，选择性S=1。反应为气相反应。甲醇的转化率在80%以上。二甲醚产率：130kmol/h二甲醚产品纯度：99.5wt%原料：常温下工业级甲醇流程图的输入—输出结构经济潜力EP2=214000000元/年流程的循环结构的设计决策1.只有一个主反应，故只需一台反应器。2.反应为催化反应，需要催化。反应有大量的反应热放出。采用绝热固定床式反应器。3.有一股循环物流。反应的转化率只有0.8，还有大量的甲醇没有反应，分离出来的未反应的甲醇需要循环回反应器继续反应。反应器的建设费用=46561美元=390000元反应器的年底建设费用为390000/3=130000元/年塔高=10m，D=0.8m，L/D=10)18.2(9.101280S&M82.0066.1CFHD建设费分离系统根据ASPENPLUS的模拟结果（详见附录—2），塔采用严格计算以及由CAPCOST可以算出费用二甲醚分离塔塔高H=24m，塔径D=0.945m塔的费用=307071$，再沸器的费用=16176$，冷凝器的费用=31938$甲醇分离塔塔高H=28m，塔径D=0.84m塔的费用=320925$，再沸器的费用=39253$，冷凝器的费用=26485$