二甲醚(DME)具有优良的物化性能，是一种理想的清洁燃料，被誉为21世纪最有发展前途的新型清洁能源。此外，相对于近年来节节攀升的油价，DME取自于煤炭、天然气、生物质等廉价原料，而我国煤炭资源丰富，因此将DME用作汽车燃料、民用燃气和工业燃料对于缓解我国目前的能源压力，实现资源综合利用和优化产业结构具有十分重要的战略意义。二甲醚生产装置未来将向大型化方向发展，百万吨级规模的设计研究正在进行中，高效的催化剂和工艺流程也在不断研发与改进。　　 本论文首先对甲醇气相脱水制二甲醚反应网络的热力学进行分析，重点通过计算探讨了进料中水含量对化学平衡和绝热温升的影响，为工业上采用粗甲醇气相脱水合成二甲醚提供了理论依据。对中国石化上海石油化工研究院最新开发的催化剂SRIPTD-100，建立了幂函数型宏观动力学模型，并采用无梯度反应器测定了催化剂的反应动力学参数，通过回归的动力学模型对反应器进行分析与模拟，得到反应条件（温度、压力、空速、原料组成等）对反应效果（选择性、转化率等）的影响，提出了优化的反应器型式。最后采用系统工程的方法使用商业软件对工业装置中反应合成、分离工序进行了流程模拟，以充分利用反应热、提高反应转化率和选择性为目的，提出了优化的工艺操作条件。