二甲醚（DME）被誉为二十一世纪的清洁能源。合成气一步法制DME 是煤洁净利用的一条途径，有利于 CO2 的减排和保护环境。本文对合成气一步法制 DME 分离工艺进行了研究。 首 先 ， 基 于 对 CO2/DME 、 DME/CH3OH 、 CO2/CH3OH 和DME/C2H5OH 体系汽液相平衡研究的文献调查，采用 Gibbs-Duhems方程对实验数据做热力学一致性检验和热力学模型评价，并提出适宜的热力学模型。研究表明，PR-NRTL 模型组合对四个体系都有良好的表现。利用实验数据，开发了含 DME 体系的 PR-NRTL 模型的汽液相平衡的数据库，作为分离工艺模拟的基础。 然后，根据化工分离的基本原理和分离目标，设计了一种合成气一步法制取 DME 的分离工艺，此工艺流程主要由吸收分离单元、精馏分离单元构成。运用 Aspen Plus 软件对此工艺流程进行模拟与研究，取得了良好的效果。其中，反应产物气体的 DME 回收率可以达到 99﹪以上，纯度达 99.9﹪；CO2浓度达到 95﹪以上，利用率在 17﹪以上。比较 H2O、CH4O 和 C2H5OH 作为吸收剂的效果，结果表明以水作吸收剂更为合适。在吸收工艺的操作条件的研究中发现，在较高的压力下吸收可选择较高的汽液比（G/L）；吸收压力较低时，较低的 G/L 比才 II<WP=5>北京化工大学硕士研究生毕业论文能得到高的吸收率。精馏单元的最优工艺条件为，第一精馏塔的压力为1.6～2.5MPa，塔顶温度为-25.6～-12.9℃，塔釜温度为 126.3～151.8℃，回流比为 1.2～2.0；第二精馏塔的压力为 0.7～1.1MPa，塔顶温度为29.4～46.7℃，塔釜温度为 164.8～183.9℃，回流比为 1.0～1.5。 能流结构图（Energy-flow Framework Diagram，简称 EFD）是一种用于过程能量集成的图式热力学分析新工具。本文进一步完善了使用EFD 的一系列启示性准则，并将其应用于合成气一步法制产量为0.18kt·a-1 的 DME 工艺能量集成，提出了一种节能新工艺。新工艺实现了利用反应热自产蒸汽，回收工艺系统的低品位余热，进行氨吸收式制冷，利用排放的尾气自产蒸汽等。与原工艺相比，新工艺电能的减少了 64.9﹪；除了满足工艺系统的需求外，蒸汽量节余 3.22 MW，冷量节余 3.52kW，工艺的损失减少了 33.6﹪。