年产10000吨碳酸二甲酯车间基本工艺设计.doc

1 引言
近年来，美国已提出用DMC逐渐代替MTBE作为汽油添加剂，碳酸二甲酯被国内列入国家九五重点开发50个精细化工产品范畴。碳酸二甲酯发展将对国内煤化工、甲醇化工起到巨大推动作用。因而，该选题有很高研究价值和商业价值[1]。本设计为甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯（如下称为DMC）。碳酸二甲酯（DMC）这种用途广泛有机产品，既可取代光气、硫酸二甲酯等剧毒试剂，也可凭借其独特化学性质合成许多新衍生产品。具备辽阔市场前景，并属于环保型绿色甲酯，受到国内外广泛关注。其可用于制备西维因苯、甲醚、氟派酸、环丙杀星、呋喃丹等各种农药、医药产品。还可用于制备光电子材料、粘合剂、润滑油、基衬等各种产品。碳酸二甲酯可作为无铅汽油添加剂，将其加入油品中可提高辛烷值并减少尾气中NO和CO排放量。碳酸二甲酯自身无毒无味，能与其他有机物混溶。在油漆、喷雾剂等方面有很大市场潜力。国内以碳酸二甲酯为原料已能生产近20种医药产品。

2 文献综述
2.1 产品简介
碳酸二甲酯具备无毒、蒸发速度快特点，且与其他溶剂有较好相溶性。西欧已把它列为非毒化学品，大力开发它作为溶剂方面应用，如作为油漆、涂料溶剂、高能电池用溶剂、制胶水用胶粘剂、医疗生产用溶媒等，也可用作喷雾剂。
以它为原料生产下游产品，副产物可以得到循环运用，满足化工清洁生产规定。由于DMC分子构造中具有甲基，羰基等各种官能团，因而具备很高化学反映活性。近年来，对它衍生物进行研究开发工作已获得了突破性进展，使DMC应用领域不断扩大并逐级渗入[2]。从一方面来说，DMC重要用于代替对健康与环境有高度危害光气和硫酸二甲酯等化学原料进行羰基化、甲基化、甲酯化和酯互换等化学反映。另一方面，以DMC为原料可以制备出各种附加值极高精细化学品，这在医药、农药、化学试剂、染料、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用，现已发展成一类以DMC为原料化工清洁生产新技术。除此之外，DMC作为溶媒、溶剂、和汽油添加剂也正在步入实用化生产中。综上所述， DMC被誉为21世纪有机合成一种“新基块”。
2.2 用途
碳酸二甲酯（DMC）这种用途广泛有机产品，既可取代光气、硫酸二甲酯等剧毒试剂，也可凭借其独特化学性质合成许多新衍生产品。具备辽阔市场前景，并属于环保型绿色甲酯。受到国内外广泛关注。其可用于制备西维因苯、甲醚、氟派酸、环丙杀星、呋喃丹等各种农药、医药产品。还可用于制备光电子材料、粘合剂、润滑油、基衬等各种产品。碳酸二甲酯可作为无铅汽油添加剂，将其加入油品中可提高辛烷值并减少尾气中NO和CO排放量。碳酸二甲酯自身无毒无味，能与其他有机物混溶。在油漆、喷雾剂等方面有 很大市场潜力。国内以碳酸二甲酯为原料已能生产近20种医药产品[4]。近年来， 美国已提出用DMC逐渐代替MTBE作为汽油添加剂， 碳酸二甲酯被国内列入国家九五重点开发50个精细化工产品范畴。
2.3 市场状况
DMC研究开发过程大体经历了四个阶段。最初阶段是20世纪代，由Hood Mundor用光气和甲醇合成了DMC，后来又改进为由光气和甲醇钠反映合成DMC。这一阶段合成只能维持小规模工业化生产，并且这些制备办法需用光气，操作安全规定高，原料剧毒、工艺复杂、腐蚀设备、污染环境，已经逐渐被裁减。第二阶段是Ugo Romano在长期研究羰基化基本上[5]，于1979年研究成功由CO、02和甲醇液相羰基化生产DMC技术，20世纪80年代中期，意大利ENI公司一方面实现工业化。这一时期DMC合成技术和应用研究逐渐深人，是DMC研究重要阶段。第三阶段是20世纪80年代末到90年代初大力发展阶段。这一阶段各大公司纷纷推出了自己羰基化、酯互换等非光气法DMC生产技术和研究成果。第四阶段是进人21世纪，酯互换法大力发展，大吨位装置在国内外一套接一套投产，下一阶段将是酯互换法原料路线多元化发展阶段。
国内DMC产品开发始于20世纪80年代初期，初期生产工艺均为光气化法，装置规模普通都为300-500吨/年，生产技术基本上都是公司自主开发。90年代后来，各大高校和科研院所相继对非光气法DMC生产工艺进行了开发研究。通过20近年研究和实践，国内DMC生产工艺有了较大改进。山东泰丰矿业集团有限公司在国内一方面建设一套设计能力为10000吨/年碳酸二甲酯生产装置，到生产能力已达14000吨/年[6]，各项技术经济指标均达到甚至超过设计指标，由于产品质量十分稳定，受到国内外客商青睐。，光气法DMC生产装置所有停产；液相氧化羰基化工艺得到初步应用，形成4000吨/年工业化生产装置；尿素法也已实现工业化生产，装置规模为5000吨/年；酯互换法工艺得到大规模发展，产能之和约占总量90%以上，已经成为国内DMC生产主流工艺。
国内当前有30余家公司将碳酸二甲酯列入中长期发展规划，年产总量为30万吨以上。预测将形成150万吨/年产能，如采用酯互换法生产碳酸二甲酯工艺，则可联产126万吨/年丙（乙）二醇，同步可将73万吨CO2变废为宝，实现节能减排。国内最大DMC生产公司是山东石大胜华化工股份有限公司，年产能约为3.6万吨/年。另一方面是河北新朝阳化工股份有限公司、铜陵金泰化工实业有限责任公司、东营市海科新源化工有限责任公司、锦西炼油化工总厂华亿实业总公司等。，国内重要碳酸二甲酯生产厂家产量总和大概在12.6万吨/年左右。
另有某些生产厂家，如上海吴淞化工厂、辽宁阜新有机化工厂、江苏吴县农药厂等因生产规模小、成本高、原料供应以及环保等因素，均已处在停产状态。
2.4 生产办法
当前国内外生产碳酸二甲酯办法重要有光气法、酯互换法、甲醇氧化羰基法、甲醇液相氧化羰基化法、甲醇气相氧化羰基化法等。
2.4.1 光气法[7]
老式DMC生产办法是以甲醇与光气，碱反映制取DMC，反映物经中和，洗涤和蒸馏而制得。该工艺为高压液相反映，腐蚀性大，产率低，设备费用高。其化学反映式如下：
COCl2 + CH3OH = ClCOOCH3+ HCl
ClCOOCH3+ CH3OH + NaOH = H3OCOOCH3+ NaCl
反映分两步进行：①甲醇和光气在低温(0～10℃)下进行液相反映，脱除释放出HCl并加以回收;②氯甲酸甲酯与补充甲醇反映，速度较慢且在较高温度下进行，用叔胺或通过与冷碱液一起搅拌可加速反映进行。碱液一起搅拌可加速反映进行。该法 DMC 总收率约为80% (mol)。由于该工艺采用剧毒光气，消耗大量烧碱，生产中副产物腐蚀严重，因而已逐渐被裁减。
2.4.2 酯互换法
酯互换法又称为酯基转移法。工艺分两步进行第一步是环氧丙烷与二氧化碳作用先合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯；第二步以甲醇和碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯为原料，在不同条件下，制得碳酸二甲酯。酯基转移法，是近年来合成DMC发展较快一种办法[8]。可以硫酸二甲酯（DMS），碳酸乙烯酯（EC）或碳酸丙烯酯（PC）与甲醇进行酯互换生产DMC。但是DMC有剧毒，污染环境且产品收率底，无工业化意义。因而重要采用碳酸乙烯酯（EC）或碳酸丙烯酯（PC）酯互换工艺生产。
DMC反映方程式：
R-CH20 + CO2 → （CH2O）n CO
(CH2O)n CO + 2CH3OH → （CH3O）2CO + EC/PC
近年英国Shell公司开发了以环氧丙烷为原料生产DMC并以DMC为原料生产聚碳酸酯新工艺，该工艺可以明显减少投资和操作费用。虽然酯互换法产品收率高，反映条件比较温和，但是在国内由于当前碳酸乙（丙）烯酯产量还很小，原料不容易得到，产品成本高，要采用此法必要同步发展乙（丙）烯酯才可以。
酯互换工艺用于大规模装置有明显优势，特别是接近石油化工厂建厂。此外，这一工艺副产品也是重要化工原料。此工艺重要受限于原料来源，受地区限制。
2.4.3 甲醇氧化羰基法
甲醇氧化羰基法是以一氧化碳、氧气和甲醇为原料，在催化剂作用下直接合成碳酸二甲酯。此法原料容易得到，原料便宜，毒性小，产品质量好，但生产成本高，系统腐蚀性强，设备材质规定高。与光气化生产工艺相比，氧化羰基化法规模大，单位投资低，环境污染小，生产安全性高，产品成本也比较低，是当前发达国家重要生产办法。该工艺核心是选取适当催化体系。
2.4.4 甲醇液相氧化羰基化法
ENI法CuCl是一种优良甲醇液相氧化羰化合成DMC催化剂，但是该催化剂与反映物之间形成多相催化体系，减少了反映效率；此外催化剂中氯离子流失会引起活性下降以及对设备严重腐蚀。而Cu（11）相对Cu（1）在甲醇中溶解性较好，但是活性和选取较差，将其与可溶性高分子化合物配合改进。
甲醇液相氧化羰基化法：设备腐蚀和催化剂分离回收困难等特点，原料便宜，控制了氧气浓度在爆炸极限如下，实现工业化生产。甲醇气相氧化羰基化法存在工艺复杂，副产物草酸二甲酯易堵管路等等问题当前是各大工业国家重点研究开发技术路线。
2CH3OH + 1/2O2 → （CH3O）2CO + H2O
甲醇液相氧化羰基化法：加入助剂和载体方式进一步开发性能更好催化剂，并提高催化剂活性和选取性，延长催化剂使用寿命，减少腐蚀性。液相法是由ENI公司率先工业化采用多项催化剂淤浆反映器。将甲醇和白色粉状CuCl催化剂加入高压反映釜，加热搅拌，通入一氧化碳和氧气，甲醇发生氧化羰基化反映生成碳酸二甲酯，由于催化剂在反映体系中成泥浆状，故称之液相泥浆法。甲醇在催化剂作用下，通过两步生成碳酸二甲酯：
R-CH20 + CO2 → （CH2O）n CO
(CH2O)n CO + 2CH3OH → （CH3O）2CO + EC/PC
氯化亚铜被氧化Cu(OCH3)Cl，反映比较容易实现，反映活性和选取均较高。对甲醇和金属氯化盐反映研究表白，反映活性和选取性均较好，这是CuCl作为甲醇氧化羰基化制备DMC优选催化剂基本。而第二步反映较难，需要较高CO分压，普通反映在80-120℃，和2-4Mpat条件下进行，虽然已经工业化，但是依然存在催化剂对设备腐蚀性和寿命短等缺陷。为了克服这些缺陷，通过加入助剂和配位题等方式进行改进，让铜系催化剂活性和稳定性提高，腐蚀性减少。
国内当前重要碳酸二甲酯生产公司及使用工艺路线、生产能力详细见下表。国内当前总生产能力约为60Kt/a。甲醇液相氧化羰基法：采用氯化亚铜催化剂及管式反映器循环工艺，甲醇既是反映物又是溶剂，分为氧化和还原两步进行。第一步，氯化铜，甲醇和氧气反映生产甲氧基氯化铜；第二步，甲氧基氯化铜被还原生产DMC，并再生氯化亚铜。反映温度大120摄氏度，压力2.5Mpa。DMC选取性以CO计为89.1%-90.6%，以甲醇计为98%[9]。
2.4.5 尿素醇解法
　 尿素醇解法制备DMC是在国内外刚刚引起关注一种新办法，成为研究热点。尿素醇解法以来源广泛、价格低廉尿素和甲醇作基本原料，具备原料价廉易得、工艺简朴和反映产生氨气可以回收运用等长处，并且反映过程无水生成，避免了甲醇水复杂体系分离问题,使后续分离提纯简朴化，节约投资，特别对既有化肥厂开发下游产品具备吸引力，具备辽阔开发前景。尿素醇解制备碳酸二甲酯合成反映过程一致以为是分两步进行。由尿素出发合成碳酸二甲酯重要有如下三条工艺路线：
（1）直接尿素醇解法合成碳酸二甲酯[10]
尿素直接醇解制备碳酸二甲酯反映方程式如下：
NH2CONH2 + 2CH3OH → (CH3O) 2CO + 2NH3
事实上分两步进行，尿素一方面醇解为氨基甲酸甲酯、然后再进一步醇解为碳酸二甲酯。
详细反映为：
NH2CONH2 + CH3OH → NH3COOCH3 + NH3
NH2COOCH3 + CH3OH → (CH3O)2CO + NH3
一定反映温度和压力条件下，尿素先与一分子醇反映生成氨基甲酸酯类化合物。然后生成氨基甲酸酯类化合物再与另一分子醇在以有机锡催化剂存在时反映生成碳酸二酯类化合物。两步反映醇可以相似也可以不同。控制氨基甲酸酯与第二步反映醇摩尔比在2:1～10:1之间，控制反映体系中碳酸二酯类化合物质量百分含量在1%-3%之间。该反映工艺中尿素转化率较高，选取性也较好，显示了较好用前景，具备较强竟争力。
（2）尿素一碳酸丙烯酯 (或碳酸乙烯酯)一碳酸二甲酯路线
该路线分两步进行，尿素与丙二醇反映制备碳酸丙烯酯，碳酸丙烯酯再与甲醇反映制备碳酸二甲酯。碳酸丙烯酯与甲醇酯互换制备碳酸二甲酯是比较成熟工艺，其中碳酸丙烯酯多采用二氧化碳与环氧丙烷环加成反映合成。
孙予罕等在专利中公开将丙二醇或乙二醇与尿素物质量比为100：1，固体碱催化剂与尿素物质量比为0.001加入反映器，反映温度100～200℃，在真空度为6.67-70 KPa或在鼓氮条件下进行，反映时间为0.5-20 h，以氧化锌为催化剂，反映温度为105 ℃氮气流速为10 mL/min，反映时间20h时，丙二醇转化率为65.28%，碳酸丙烯酯以尿素计算收率为99.55%。
（3）尿素--二苯基脲--苯氨基甲酸甲酯--碳酸二甲酯路线
这条路线是由三个持续反映构成，中间产物二苯基脲与苯氨基甲酸甲酯都是重要化工产品，该反映历程分三步进行，反映方程式如下：
NH2CONH2 + 2PhNH2 → PhNHCONHPh + 2NH3 ①
PhNHCONHPh + CH3OH→ PhNHCOOCH3 + phNH3 ②
2PhNHCOOCH3 → PhNHCONHPh + (CH3O) 2CO ③
工艺过程为:第一步将尿素投入玻璃反映釜中，再加入盐酸、水、苯胺，搅拌，待温度升到104℃时开始回流l h，再升温至106℃，反映3h，然后加盐酸保温搅拌45 min，反映完毕过滤水洗，干燥得声品。不使用水作溶剂，直接由尿素与苯胺制备二苯基脲，n(苯胺)/n(尿素)=8，反映时间为4h时，高效液相色谱检测N，N一二苯基脲收率为99.5%。第二步为高压反映，Chen等在n(甲醇)/n(二苯基脲)=12. 5、反映温度160℃、反映时间为3 h，HPLC检测DPU转化率达到99.6%，苯氨基甲酸甲酯选取性为99.4%。第三步反映事实上是苯氨基甲酸甲酯歧化反映，可以使用催化剂诸多，重要涉及碱金属、碱金属化合物，钦和错化合物以及锌、钙、锡、铅化合物等，但催化剂活性差别很大。以Pb(AC)2·3H2O催化效果最佳，反映温度180℃，反映时间3.5 h，苯氨基甲酸甲酷转化率为87.30%，DMC选取性为85.2%。

3 工艺流程综述
国内当前DMC工业合成办法依然是光气法和酯互换法为主10，不但不符合环保规定，并且也不经济，加上国内DMC生产能力远远不能满足市场需要，大某些依赖进口，国家为此每年需耗费大量外汇。随着环保需要，DMC需求越来越多，对其进行开发研究，市场前景看好。
当前正被广泛关注CO气相氧化羰基化法(一步法)、CO2直接合成法和尿素醇解法将成为合成DMC重要办法。由于CO液相氧化羰基化法和气相两步法工艺已成功工业化生产，CO气相氧化羰基化一步法也许会一方面获得突破。CO2直接合成法前景最被看好，无论从经济、技术和环保等方面，该合成路线均具备一定优势。尿素醇解法最明显优势是反映过程没有水生成，省去后续DMC一甲醇一水共沸体系分离，是最经济生产办法。上述3种办法虽都存在诸多需要解决问题，但从出于经济和原料考虑有望代替既有酯互换法生产工艺。
尿素醇解法原料尿素和甲醇生产工艺国内已经很成熟，产量大，因此原料来源广且价廉，尿素生产中运用了CO2可以减少温室效应，因而咱们选取尿素 醇解法作为本厂合成碳酸二甲酯工艺方案。
采用这种办法直接好处就是生产过程中避免了水产生，从而减免了分离难度，由于水、甲醇和碳酸二甲酯容易形成恒沸物，从而使普通精馏办法不能高纯度分离而得到产品碳酸二甲酯，必要采用其她办法来获得比较纯净产物。采用其他办法都不可避免有水产生此外，运用尿素和甲醇来进行反映，原料易得并且价格比较便宜，成本较低。此套流程可谓是物尽其用，有较好经济效益，符合环保规定。

4 物料衡算
4.1 物料衡算方块图

1-反映精馏塔；2-共沸精馏塔；3-换热器；4-膜分离器；5-冷凝器；
6-萃取精馏塔；7-萃取剂回收塔；8-DMC精制塔；9-甲醇精制塔。
4.2 化学反映方程式
反映式：2CH3OH+1/2O2+CO→(CH3O)2CO+H2O
此反映还随着着副反映生成如下反映：
2CH3OH+CO→(CH3O)2CH2+O2
2CO+O2+2CO2→2CO2
4.3 计算根据
（1）生产能力：年产1万吨碳酸二甲酯[11]
按工作日为300天每年来计算
日产量==33 吨
（2）有关物性数据
表4.1 物性数据表
原料名称
配比
分子量
熔点 ℃
沸点℃
密度g/㎝³
甲醇
0.9
32.4
-97.8
64.8
0.79
一氧化碳
1.6
30.1
-207
-191.5
1.25
氧气
1.0
32
-218
-183
1..429
续表 4.1 物性数据表
原料名称
配比
分子量
熔点 ℃
沸点℃
密度g/㎝³
氮气

28
-210
-195.8
1.25
水

16
0
99.975
1.226
碳酸二甲酯

90.0779
4
90.1
1.069
注：以日产量为基准
（3） 其她数据：
物料比：甲醇∶一氧化碳∶氧气=0.9∶1.6∶1.0（摩尔比）
损耗率：0.5%
一年实际生产碳酸二甲酯量=10000×（1+0.5%）=10050吨
单位时间内生产碳酸二甲酯量：W=10050×103÷8000=1256.25 kg/h
n=1256.25÷90.08=13.95 kmol/h
反映式：
2CH3OH+1/2O2+CO→(CH3O)2CO+H2O
此反映还随着着副反映生成如下反映：
2CH3OH+CO→(CH3O)2CH2+O2
2CO+O2+2CO2→2CO2
依照甲醇转换率为80%，DMC选取性为80%，甲醇相对分子量为32.4一氧化碳相对分子量为30.1，氧气相对分子量为32，以甲醇为原则计算，三 种原料进料比为0.9：1.6：1.0[12]，则：
CH3OH进料量
n1 = 13.95÷0.8÷0.8×2 = 43.59 kmol/h
F1 = 43.59×32.04 = 396.74 kg/h
CO进料量
n2 = 43.59×1.6/0.9 = 77.49 kmol/h
F2 = 77.49×30.01 = 2356.57 kg/h
O2进料量
n3 = 43.59×1/0.9 = 48.43 kmol/h
F3 = 48.43×32 = 1549.87 kg/h
为了防止爆炸，氮气取值范畴应不不大于202.67%，故本设计N2进料选取为211.13kmol/h。
各物料出料口流量
DMC流量
n4 = 13.95 kmol/h F4 = 13.95×90.08 = 1256.62 kg/h
水流量
n5 = 13.95 kmol/h F5 = 251.24 kg/h
甲缩醛流量
n6 = 3.49 kmol/h F6 = 256.27 kg/h
氧气流量
n7 = 3.49 kmol/h F7 = 111.68 kg/h
表4.2 物料衡算
物料
输入
物料
输出
名称
kmol/h
kg/h
名称
kmol/h
kg/h
原料甲醇
43.59
396.74
碳酸二甲酯
13.15
1256.62
CO
77.49
2356.57
甲缩醛
13.95
251.24
O2
48.43
1549.87
H2O
3.49
256.27
保护气N2
211.13

O2
3.49
111.68
4.4 各工段物料衡算
4.4.1 反映精馏塔
（1）流程示意图

反映精馏塔
1 3
2
（2）反映式：
甲醇 + 尿素 ——→ MC + NH3
（3）计算过程：
甲醇 = （15452.9-3863.230.95）×32.04/1000 = 377.522吨
尿素 = 3863.23×60.06×0.05/1000 = 11.60 吨
MC = 3863.23×0.95×0.98×75.07/1000 = 270.002 吨
NH3 = 3863.23×0.95×0.98×17/1000 = 61 吨
MC反映釜温度设定为60-70度，压力为常压，反映结束后降至常温，因而气态甲醇含量可以忽视[13]。
（4）物料衡算一览表
表4.3 反映精馏塔物料衡算一览表
组分
进料（流股1）
进料（流股2）
出料
（流股 3）
kmol/d
%（mol）
kmol/d
%（mol）
kmol/d
%(mol)
甲醇
15452.9
50

377.522
22.2
尿素
3863.23
50

11.60
22.2
NH3

3863.23
100
61
3.7
MC

3863.23

270.002
5.3
总计

100

100

100
4.4.2 萃取精馏塔
（1）流程示意图

2

萃取精馏塔
1 3

（2）计算过程：
甲醇 = 377.522×1000/32.04=11782.8 Kmol
尿素=11.60×1000/60.06=193.14
MC =270.002×1000/75.07=3596.67Kmol
设塔顶出料为D，含甲醇[14]摩尔分数为0.96,含MC为XMC；塔底出料W,含甲醇摩尔分数为0.03，含MC摩尔分数为0.95
D×0.96 + W×0.03 = 6285.75 (1)
D×(1-0.96-XMC)+ W×(1-0.95-0.03) = 193.14 (2)
D×XMC + W×0.95 = 3596.67 (3)
由以上三式得 D=6433.8 Kmol ， W=3641.7 Kmol ，XMC=0.021
（3）物料衡算一览表
表4.4 精馏塔物料衡算一览表
组分
进料（流股1）
出料（流股2）
出料
（流股 3）

kmol/d
%（mol）
kmol/d
%（mol）
kmol/d
%(mol)
甲醇
11782.8
22.2

6433.8
23.5
尿素
193.14
22.2

3641.75
23.5
MC
3596.67
3.7

0.021
3.9
总计

100

100

100
4.4.3 甲醇精制塔
（1）流程示意图
2
甲醇精制塔
1 3

（2）计算过程：
进入DMC合成反映釜物质及含量（该步反映收率为0.554）
MC = 3641.7×0.95=3459.6 Kmol
尿素 = 3641.7×0.02 = 72.8 Kmol
甲醇 = 10×3459.6 = 34596 Kmol
剩余反映物：
甲醇 = 34596-72.8×0.95 = 34526.8 Kmol
尿素 =72.8×0.05 = 3.64 Kmol
生成MC=72.8×0.95×0.98=75.1 Kmol
据文献值，DMC合成反映中，MC转化率为90%，DMC选取性为83.3%。
最后参加第二步反映物质[15]：
甲醇 = 34526.8 Kmol
MC =3459.6+75.1=3534.7 Kmol
反映完毕后各组分含量：
甲醇 = 34526.8-3534.7×90%×83.3%=31875.8 Kmol
MC =3534.7 – 3534.7×0.9= 353.47Kmol
DMC =3534.7×0.9×0.833 = 2651 Kmol
NH3 =2651Kmol
（3）物料衡算一览表
表4.5 甲醇精制塔物料衡算一览表
组分
进料（流股1）
出料（流股2）
出料
（流股 3）

kmol/d
%（mol）
kmol/d
%（mol）
kmol/d
%(mol)
甲醇
34596
23.5
34526.8
50
31875.8

MC
3459.6
23.5
3534.7
50
353.47

DMC

0.554

2651
7.4
NH3

11690
5.6

2651
10.3
总计

100

100

100
4.4.4 DMC精制塔
（1）流程示意图

2
DMC精制塔
1 3

（2）计算过程：
最后产出DMC纯度为99.7% ，萃取率为98.8%，初步精馏回收率为70.8%。
每天产出DMC质量= 2651×98.8%×70.8%×99.7%×90.08 = 33.35吨/天
可见物料衡算成果与设定产量相符，物料守恒。
整个流程涉及到如下反映：
NH2CONH2 + CH3OH → NH3COOCH3 + NH3
NH2COOCH3 + CH3OH → (CH3O)2CO + NH3
上两个反映总反映为：
NH2CONH2 + 2CH3OH → (CH3O) 2CO + 2NH3
(3)物料衡算一览表
表4.6 DMC精制塔衡算一览表
组分
进料（流股1）
出料（流股2）
出料
（流股 3）

kmol/d
%（mol）
kmol/d
%（mol）
kmol/d
%(mol)
CH3OH
2651
7.4
8350
100

NH3
11690
10.3

11690
11.1
DMC
33.35
99.7

33.35
70.8
总计

100

100

100