1萬噸-年二甲醚工程可行性研究報告

REF_Ref15294210目錄21萬噸/年二甲醚工程可行性研究報告REF_Ref15294210目錄目錄總論1.1概述1.1.1項目名稱、主辦單位、企業(yè)性質及法人1.1.2編制依據和原則1.1.3項目提出的背景和必要性1.1.4可行性研究的范圍1.2研究結論1.2.1研究的簡要綜合結論1.2.2存在的主要問題及建議1.2.3主要技術經濟指標市場預測及開拓2.1產品現(xiàn)狀及用途2.2國內外市場供需預測2.2.1國外市場供需預測2.2.2國內市場供需預測2.2.3DME民用燃料市場預測2.2.4DME車用燃料市場預測2.2.5目標市場分析2.3價格分析2.4競爭能力分析產品品種、規(guī)模及規(guī)格3.1產品品種3.2建設規(guī)模3.3產品規(guī)格工藝技術方案4.1工藝技術方案選擇4.1.1國內外工藝技術概況4.1.2工藝技術方案和原料路線的確定4.1.3引進范圍說明4.1.4工藝流程概述及消耗定額4.2主要工藝設備一覽表4.3設備設計說明4.3.1設備選擇材料原則4.3.2主要設備選型設計說明4.4自動控制方案4.4.1設計依據4.4.2自動化水平4.4.3主要儀表選型與配置4.4.4過程控制與安全聯(lián)鎖4.4.5裝置環(huán)境特征4.4.6儀表動力供應4.4.7儀表防護措施原材料、輔助材料及動力供應5.1原料供應及來源5.2原料、輔助材料用量5.3動力用量及來源建設條件和廠址方案6.1裝置的地理位置6.2地形、地貌概況6.3氣象條件、水文資料6.4工程地質、水文地質公用工程及輔助設施7.1總圖運輸7.1.1總平面布置7.1.2豎向、道路及土方工程7.1.3產品儲運7.2給排水7.2.1工廠現(xiàn)狀7.2.2新裝置給排水方案設計說明7.2.3水消防系統(tǒng)7.3供電及電訊7.3.1電源狀況7.3.2用電負荷及負荷等級7.3.3供電方案及供電系統(tǒng)7.3.4配電室及主要設備7.3.5電訊7.4車間分析化驗7.4.1設計范圍與任務7.4.2布置說明7.4.3儀器選型7.4.4定員編制7.5土建工程7.5.1土建工程方案的選擇和原則確定7.5.2地基與基礎7.5.3抗震設計節(jié)能8.1能耗指標及分析8.2節(jié)能措施環(huán)境保護9.1編制依據9.2本項目采用的環(huán)保標準9.3主要污染源及主要污染物9.4控制污染的初步方案9.4.1廢氣制理9.4.2廢水、廢液處理9.4.3廢渣處理9.4.4廢氣排放一覽表及環(huán)保措施9.5噪聲治理9.6綠化概況9.7環(huán)境監(jiān)測體系9.8環(huán)保管理機構及定員9.9環(huán)保投資概算勞動保護與安全衛(wèi)生10.1生產過程中職業(yè)危害因素的分析10.2生產過程主要物料的危害特性10.3職業(yè)安全衛(wèi)生防護的措施10.3.1安全技術措施10.3.2工業(yè)衛(wèi)生措施10.4勞動保護設施投資估算消防11.1工程的消防環(huán)境現(xiàn)狀11.2工程的火災危險性類別11.3消防設施與防火措施11.4消防投資估算項目組織和勞動定員項目實施進度計劃投資估算及資金籌措14.1編制說明14.2編制依據14.3建設投資估算及投資分析財務分析15.1基礎數據15.1.1產品方案及生產規(guī)模15.1.2項目投資與資金來源15.1.3經濟計算與建設15.1.4資金使用規(guī)劃15.1.5固定資產折舊費與無形、遞延資產攤銷費15.1.6產品價格及稅率15.2財務分析15.2.1成本估算15.2.2銷售收入、利潤及稅金15.2.3投資利稅率與投資利潤率15.2.4資金來源與運用和資產負債分析15.2.5現(xiàn)金流量及財務評價指標15.2.6其他重要財務指標15.2.7清償能力分析15.2.8不確定性分析15.3財務評價結論15.4主要計算報表附表目錄1．指標匯總表2．敏感性分析表3．損益表4．資金來源與運用表5．資產負債表6．現(xiàn)金流量表（全部投資）7．現(xiàn)金流量表（自有資金）8．投資計劃與資金籌措表9．流動資金估算表10．固定資產折舊、無形及遞延資產攤銷估算表11.銷售收入、銷售稅金估算表12.總成本費用估算表13.原材料費用估算表14.燃料及動力費用估算表15．工資及福利費用估算表16．物料平衡表附圖目錄總平面圖工藝流程圖一次主接線圖REF_Ref15446236總論REF_Ref15446236總論 總論概述項目名稱、主辦單位、企業(yè)性質及法人項目名稱：xxx有限責任公司1萬噸/年二甲醚裝置（簡稱1萬噸/年二甲醚裝置）。主辦單位：xxx有限責任公司企業(yè)法人：任曉善編制原則編制原則:（1）以提高集團公司總體經濟效益為中心,盡量采國內外二甲醚生產最先進的工藝技術,使項目建成后能達到國內、國際先進水平。（2）該項目屬現(xiàn)有化工產品甲醇深加工裝置,應與現(xiàn)有xx技改后的生產裝置配套設計。（3）本著技術先進、可靠、經濟、合理的原則,除國內目前尚不具有的工藝技術和尚不能生產的部分關鍵設備、材料、部件，設計考慮引進其它均立足國產化外。（4）設計中注意節(jié)省投資，合理布置新裝置總圖，充分利用xx集團公司現(xiàn)有公用工程、輔助工程設施和條件。（5）認真貫徹國家和地方有關環(huán)境保護的各項法令、法規(guī)，搞好三廢治理，并執(zhí)行“三同時”的原則。（6）嚴格執(zhí)行國家和地方關于消防、安全生產、工業(yè)衛(wèi)生、勞動保護工作的有關法規(guī)、規(guī)定，采取有效措施改善勞動條件，確保安全生產。項目提出的背景和必要性xx有限責任公司地處四川省，位于長江東岸，水路、陸路運輸極為方便,，xx始建于二十世紀六十年代，是我國最早引進以天然氣為原料生產合成氨和尿素的化肥企業(yè)。三十多年來，xx不斷穩(wěn)步發(fā)展，為國家的農業(yè)生產和國民經濟發(fā)展均作出了巨大貢獻。盡管xx已成為四川省、西南地區(qū)乃至全國的重點大型骨干企業(yè)，但由于化肥屬低利潤的產品，且原料（天然氣）價格逐年提高，企業(yè)經濟效益越趨低下。隨著我國西部大開發(fā)的深入實施和加入WTO后所面臨的國際市場競爭的嚴峻挑戰(zhàn)，為了企業(yè)的生存和發(fā)展，xx決策層認為，要企業(yè)能持續(xù)發(fā)展，增強市場競爭力和抗風險能力，在穩(wěn)定、發(fā)展現(xiàn)有產品生產的同時，還要開發(fā)有高技術、高附加值、高市場占有率的有機產品，使xx形成化肥有機生產系列配套產品為骨架的“重化工基地”，走綜合性現(xiàn)代化工聯(lián)合企業(yè)之路。xx結合本廠實際情況，按照企業(yè)“十五”和“2010年發(fā)展規(guī)劃”的設想”，擬利用當地豐富的天然氣資源優(yōu)勢，生產有機化工和燃料能源產品——40萬噸/年甲醇、10萬噸/年二甲醚。二甲醚(Dimethylether，DME)又稱甲醚，分子式為CH3OCH3，是無色、無毒氣體或壓縮液體，常溫下為氣態(tài)，沸點-23.9℃，凝固點-140℃，氣體相對密度1.62(空氣為1)，可溶于水與乙醇。二甲醚用途廣泛，因其沸點較低、汽化熱大、汽化效果好，其冷凝和蒸發(fā)特性接近于氯氟烷而價格卻比其低，因此是取代氯氟烷作為冷凍劑的主要化工產品；因其不污染環(huán)境，對臭氧層幾乎沒有破環(huán)作用，在水中的溶解度大、毒性微弱等特性決定了二甲醚取代氯氟烷成為日用化學品、噴塑、膠粘劑等的氣霧拋射劑。二甲醚作為氯氟烴的替代物，在氣霧劑制品中顯示出良好的性能，不污染環(huán)境，對臭氧層破壞系數幾乎為零。作為氣霧劑制品，具有使噴霧產品不易致潮的特點，是一種新一代理想的氣霧推進劑。由于二甲醚作為燃料，燃燒性能好、熱效率高，可實現(xiàn)無煙燃燒，大大減少汽車尾氣中污染物的排放、降低發(fā)動機噪音等，其最大的潛在用途是城市煤氣、液化氣、汽車燃料的代用品，被譽為21世紀最為理想的潔凈優(yōu)質燃料和新能源。隨著燃料級二甲醚作為民用和車用燃料的需求量大幅增加，不久的將來，二甲醚生產一定會有飛躍發(fā)展，其市場將非常廣闊。xx和xx工程工司聯(lián)合擬建的1萬噸/年二甲醚裝置，結合合成一車間正在進行的“雙甲技改工程”，擬以甲醇為原料生產出氣霧劑級和燃料級二甲醚產品，為xx掌握萬噸級規(guī)模二甲醚生產技術，進行市場開拓，為xx10萬噸/年二甲醚裝置的新建作好技術和市場準備。可行性研究的范圍本可行性研究報告提出擬采用在建的雙甲技改工程生產的甲醇產品為原料制造——氣霧劑級和燃料級二甲醚產品二甲醚的可行性。報告作重對二甲醚生產工藝技術、裝置規(guī)模及所需配套的公用、輔助設施；產品市場情況；項目經濟效益三大方面進行研究分析，提出工藝技術推薦方案，作出市場預測分析，投資估算，對企業(yè)經濟效益進行財務分析，最后作出研究結論性意見。研究結論研究的綜合結論1.本項目符合國家產業(yè)政策和能源政策。西部大開發(fā)為環(huán)保能源產品的開發(fā)帶來難得的機遇。公司積極調整產品結構，將天然氣資源轉化為環(huán)保型能源產品，建設二甲醚生產裝置完全符合國家產業(yè)政策和能源政策。對提高企業(yè)經濟效益，增強市場競爭力和抗風險能力及可持續(xù)發(fā)展，將產生重的現(xiàn)實意義。2．產品市場前景良好二甲醚不僅是重要的化工原料，而且具有優(yōu)越的環(huán)保性能，其最大的潛在用途是作為城市煤氣和液化氣民用清潔燃料及環(huán)保型能源車用燃料的代用品,隨著燃料級二甲醚作為民用和車用燃料的需求量大幅增加，不久的將來，二甲醚生產一定會有飛躍發(fā)展，其市場將非常廣闊。3．工藝技術先進、可靠本裝置擬以甲醇為原料，采國xx工程工司提供的氣相脫水制二甲醚的工藝技術,經脫水、精餾制得二甲醚產品，具有工藝流程短、能耗低、三廢少、質量高等特點，使項目建成后能達到國內、國際先進水平，而且技術，可靠，國外已建有同類裝置可借鑒。4．充分依托xxx公司管理、資源優(yōu)勢本工程充分依托(集團)公司人、才、物的內在潛力，充分發(fā)揮現(xiàn)有公用工程、輔助工程設施的作用，不僅可節(jié)約資金，而且還加快了建設進度。5．本工程在研究中充分注意環(huán)境保護，對“三廢”采取綜合治理措施，所有派放物可達標派放，預產計投產后不會對環(huán)境造成污染。6．本工程在研究中充分注意了安全、衛(wèi)生、消防的有關法要求和，規(guī)定，采取有效必要的防范，建成投產后可保證安全生產和人身安全。7.投資效益本工程總投資為萬元，項目建成投產后可為xxx公司增加銷售收入（年均）萬元，利稅總額（年均）萬元。從財務評價看，本項目的內部收益率稅前，稅后為，高于行業(yè)基準收益率12%，盈利能力滿足行業(yè)要求。從項目各項效益指標及不定性分析的結果可以看出。本項目具有一定抗風險能力，故本項目是可行的。存在的主要問題和建議⑴燃料級二甲醚，目前沒有質量標準，對其市場推廣存在著不利因素，加之燃料級二甲醚是個新產品，存在著市場風險。⑵．xx工程公司二甲醚裝置從3000噸/年放大到10000噸/年，存在著技術風險。REF_Ref15293115市場預測及開拓REF_Ref15293115市場預測及開拓市場預測及開拓產品現(xiàn)狀及用途產品性質及用途二甲醚學名甲氧基甲烷，俗稱甲醚，英文縮寫DME(dimethylether)。產品性質DME是一種無色可燃性氣體或壓縮液體，燃燒時火焰里常帶光亮，且具有輕微的醚香味，室溫下的蒸汽壓力約為0.5MPa，它與液化石油氣的物理性質很相似。DME具有惰性，無腐蝕性，但在達到一定濃度時，具有刺激性和麻醉性。與乙醚不同，DME在空氣中長期暴露，不會形成過氧化物。DME分子式為CH3OCH3，摩爾質量46.07，沸點-24.9℃，溶點-141.5℃，閃點-41.4℃，氣體比重1.617（空氣為1），液體比重0.66（21℃），臨界溫度128.8℃，臨界壓力5.15MPa，臨界密度0.2714克/毫升，自燃溫度350℃，著火點-27℃，在空氣中的爆炸極限3.45-26.7%（體積），氣體燃燒熱1455KJ/mol，蒸發(fā)熱（-24.8℃）467.4KJ/kg。溶于水、乙醚、汽油、四氯化碳、苯、氯苯、丙酮及醋酸甲酯。產品用途二甲醚是重要的化工原料，可用于許多精細化學品的合成，還可以作為合成汽油和烯烴的中間體；同時二甲醚在制藥、燃料、農藥等化學工業(yè)中有許多獨特的用途，可以替代部分氟氯鹵代烴用作汽溶膠噴射劑和制冷劑；高濃度的二甲醚可用作麻醉劑；二甲醚最大的潛在用途是作為城市煤氣和液化氣的代用品，也可作為汽車燃料。1）用作氣霧劑目前，二甲醚主要用作噴霧油漆、發(fā)膠、空氣清新劑及車用氣霧劑。發(fā)達國家已于1995年全面禁止使用氟氯烴，多數采用了性能優(yōu)良的DME替代品；我國從1998年起，禁止在氣霧劑中使用氟氯烴作噴射劑，在2010年全面禁止使用氟氯烴。許多生產氣霧殺蟲劑、噴射涂料的廠家已逐步改用DME作為氣霧噴射劑。世界上替代氟氯烴的產品主要有：LPG、丙烷、丁烷、戊烷等烴類；DME、乙醚等醚類：HCFC-22、HCFC-142b、HFC134a等氫氯氟烴；N2、N2O等壓縮氣體。其中DME物理性質與氟里昂相似，作為氟氯烴（CFCS）的替代品用作氣溶膠噴射劑具有以下優(yōu)點：=1\*GB2⑴不污染環(huán)境，對臭氧層破壞系數為0，可用水作阻燃劑；=2\*GB2⑵DME與各種樹脂和溶劑具有良好的互溶性，尤其是良好的水溶性和醇溶性使其作氣霧劑時除具有推動劑功能外，還兼有溶劑功能；=3\*GB2⑶毒性很微弱，除了典型的麻醉作用外，觀察不到應用在化妝品上有什么問題；=4\*GB2⑷當用于水基氣霧劑如空氣清新劑時，還具有良好的噴霧性及對馬口鐵包裝罐低腐蝕性等性能；=5\*GB2⑸成本低、使噴霧產品不受潮等。2）用作環(huán)保型制冷劑和發(fā)泡劑目前，國外還在開發(fā)DME替代氟氯烴作制冷劑和發(fā)泡劑的技術，利用DME作制冷劑，具有低污染、制冷效果好等優(yōu)點。例如用DME與氟里昂制備特種制冷劑時，隨著DME含量的增加，制冷能力增加，能耗降低。另外還有用DME、丙烷、丁烷制無氟制冷劑的報道。關于DME作發(fā)泡劑，國外已相繼開發(fā)出利用DME作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、熱塑聚酯泡沫的發(fā)泡劑，發(fā)泡后的產品，孔大小均勻，柔韌性，耐壓性，抗裂性都有所增加。3）用作化工原料=1\*GB2⑴合成硫酸二甲酯（DMS）DME與SO3反應制備烷基化試劑DMS，可克服傳統(tǒng)以甲醇和硫酸為原料生產DMS造成的中間產品劇毒、環(huán)境污染嚴重等問題，具有反應條件溫和、反應產物單一、選擇性好、污染小等優(yōu)點；=2\*GB2⑵合成烷基鹵代物國外已有DME與HCl反應制備MeCl、DME與HF反應合成MeF的報道（Me為甲基）；=3\*GB2⑶合成N，N-二甲基苯胺DME與苯胺反應可合成N，N-二甲基苯胺，與其他合成方法比，具有副反應少，反應溫度低、產品選擇性高等特點；=4\*GB2⑷DME與CO反應可羰基化合成乙酸甲酯和乙酸、醋酐；=5\*GB2⑸以DME為原料，氧化羰化可制碳酸二甲酯；=6\*GB2⑹合成乙烯目前許多研究者正積極進行甲醇和DME制備乙烯的研究。中科院大連化物所用合成氣經DME制乙烯的研究取得了一些成果；=7\*GB2⑺以γ-Al2O3為催化劑，DME與H2S或CS2反應，均可制備二甲基硫醚。二甲基硫醚選擇性好，產品純度可達90%以上；=8\*GB2⑻DME與氧氣、氨可合成氫氰酸；DME與氧氣可制甲醛；=9\*GB2⑼DME與環(huán)氧乙烷反應，可生成乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚的混合物，主要產物是乙二醇二甲醚；=10\*GB2⑽DME作偶聯(lián)劑可與硅在高溫及催化劑下生成Me3Si（OMe）、Me2Si（OMe）2、MeSi（OMe）3混合物，其中主要產品為Me2Si（OMe）2。4）用作民用燃料DME在常溫下為無色無味氣體，在一定壓力下為液體，其液化氣的物理性能與石油液化氣（LPG）性能相似，可代替煤氣、LPG用作民用燃料。DME可單獨作燃料，也可摻入液化氣中使用，還可將DME摻入城市煤氣或天然氣中混燒。DME燃燒安全、無殘液，燃燒尾氣中的CO含量低，是一種理想的清潔燃料。DME與LPG性能比較見表2—1。表2-1液化石油氣（LPG）與二甲醚（DME）性質比較項目LPGDME分子量56.646.0壓力（60℃），MPa1.921.35平均熱值，KJ/kg4576031450爆炸下限，%1.73.5理論空氣量，m3/kg11.326.96理論煙氣量，m3/kg12.027.46預混氣熱量，KJ/m339094219理論燃燒溫度，℃20552250從表2-1可見：（1）同等溫度下，DME飽和蒸汽壓低于LPG，因而其儲存、運輸比LPG更安全；（2）DME在空氣中爆炸下限比LPG高一倍，因此在使用過程中，DME也比LPG安全；（3）雖然DME的熱值比液化氣低，但由于DME自身含氧，在燃燒過程中所需空氣量遠低于液化氣，因此，DME的預混氣熱值及理論燃燒溫度均高于LPG。此外，DME的民用燃料單獨使用還有以下優(yōu)點：=1\*GB2⑴自身含氧，碳鏈短，燃燒性能良好。且在燃燒過程中無黑煙，燃燒尾氣符合國家標準。=2\*GB2⑵DME易壓縮，其貯存壓力為1.35MPa，小于LPG貯存壓力1.92MPa，可用現(xiàn)有的LPG氣罐集中統(tǒng)一盛裝，且與LPG灶具基本通用。=3\*GB2⑶DME燃燒熱效率比LPG高。除單獨使用外，DME還可按一定比例摻入液化氣中和液化氣一起燃燒?？墒挂夯瘹馊紵耆档臀鎏剂亢臀仓蠧O和碳氫化合物含量。MDE的熱值約64686KJ.m-3，將一定比例的DME加入城市煤氣（熱值約為18422KJ.m-3）或天然氣（熱值約34750KJ.m-3）中，可解決城市煤氣高峰時氣量不足問題，同時可改善煤氣質量，提高熱值。將DME、甲醇、水（不外加，來自原料甲醇及甲醇制

DME反應）及其他組分混合可配成穩(wěn)定燃料——醇醚燃料。DME能溶于甲醇及水，同時還能在鋼瓶中產生供料所需壓力，因此醇醚燃料可以避免醇基燃料難以解決的空氣充壓（或自充壓）及外預熱的缺點，而且燃料熱值可通過調整各組分比例加以調節(jié)。醇醚燃料熱值比甲醇燃料高，且價格適中，易于推廣，被列入國家“九五”科技成果重點推廣項目，已建數套生產裝置，其中包括萬噸級裝置。但在使用安全、方便等方面遜于DME液化氣。原化工部西南化工研究院與中科院山西煤化所還研究開發(fā)了醇醚燃料及其配套灶具。中國科學院山西煤化所在國內外首先提出二甲醚作民用燃料，1995年在陜西西安新型燃料燃具公司建立500噸/年二甲醚工業(yè)試驗裝置，采用液化石油氣的灶具及儲罐，在用戶中使用，將二甲醚液化氣推向市場，引起美國、日本、丹麥等到國家的重視。5）用作車用燃料世界范圍內都在研究開發(fā)未來汽車代用燃料。雖然甲醇燃料有許多優(yōu)點，但存在如下問題：=1\*GB3①甲醇蒸發(fā)潛熱大，在蒸發(fā)時混合溫度的降低大于汽油，給汽車冷啟動帶來困難；②甲醇與汽油摻燒，當甲醇濃度過大時，存在互溶性問題。而國內研究均表明，DME比甲醇燃料具有更好的燃燒效果，從而克服了甲醇燃料冷啟動性能差和加速性能差等缺點。常規(guī)發(fā)動機代用燃料如液化石油氣、天然氣、甲醇等的16烷值都小于10，只適合于點燃式發(fā)動機；而DME的16烷值大于55，具有優(yōu)良的壓縮性，非常適合壓燃式發(fā)動機，是柴油發(fā)動機理想的替代燃料。使用DME燃料，尾氣無需催化轉化處理，氮氧化物及黑煙微粒排放就能滿足美國加利福尼亞燃料汽車超低排放尾氣的要求，并可降低發(fā)動機噪音。研究表明，現(xiàn)有的汽車發(fā)動機只需略加改造就能使用DME燃料。目前DME成本雖高于柴油，但成本和污染都低于液態(tài)丙烷等低污染替代燃料。若合成氣一步法制取DME可實現(xiàn)大規(guī)?；虺笠?guī)模（大于10萬噸/年）工業(yè)化生產，則燃料級DME成本可大幅下降，DME作汽車燃料前景光明。國內西安交通大學正在進行DME作柴油代用燃料的發(fā)動機試驗研究。研究表明：二甲醚發(fā)動機有高的比功率（比柴油高10～15%），高熱效率（比柴油高2～3%），低噪音（比柴油機低10～15dB(A)）和超低排放（能實現(xiàn)無煙燃燒，NOX、CO、HC分別為柴油的30%、40%、50%），能滿足國際最嚴格的歐洲Ⅲ和美國加州超低排放（ULEV）標準。DME與柴油的主要物化性質比較見表2-2，DME發(fā)動機的排放與歐洲Ⅲ法規(guī)比較參見表2-3，DME發(fā)動機的排放與ULEV排放法規(guī)的比較見表2-4。表2-2二甲醚與柴油的主要物化性質比較特性二甲醚柴油化學分子式CH3OCH3CxHy分子量46.07190～220沸點-24.9180～360液態(tài)密度0.6680.84理論空燃比9.014.6十六烷值55～6040～55汽化潛熱KJ/kg460290低熱值MT/kg28.4342.5自然溫度℃@0.1,MPa235250粘度（CP）0.1544～54碳（%）52.286.0氫（%）13.014.0氮（%）34.80表2-3二甲醚發(fā)動機的排放與歐洲Ⅲ排放法規(guī)比較歐洲Ⅲ標準二甲醚發(fā)動機實驗結果全部HC0.60.20CO2.02.17NOx5.03.85PM（微粒）0.10.05EdER49排放（克/千瓦小時）表2-4二甲醚發(fā)動機的排放與ULEV排入法規(guī)之比較（美國超低排放標準）ULEV標準二甲醚發(fā)動機實驗結果NMHC（包括甲烷的碳氫排入）1.30.21CO7.23.2NOx＋HC2.52.4PM(微粒)0.050.033HCHO0.250.25因此，DME是一種低污染車用燃料，市場前景極其光明。另外，DME還可作為電廠燃料用于發(fā)電，代替LPG、LNG。國內外市場供需預測國外市場供需預測1995年世界二甲醚的總生產能力約為15萬噸/年，產量約10萬噸。目前，德國聯(lián)合萊茵褐煤燃料公司DME生產能力已達6.5萬噸/年，美國杜邦公司生產能力已達3萬噸/年，荷蘭阿克蘇公司3萬噸/年，此外，德國DEA公司、澳大利亞CSR有限公司、日本住友公司和中國臺灣康盛公司DME生產能力都在1萬噸/年，國外DME生產裝置詳見表2-5。表2-5國外二甲醚生產裝置一覽表（單位：萬t/a）序號名稱生產能力1美國杜邦公司3.02美國AlledSignalInc.不詳3德國聯(lián)合萊茵褐煤燃料公司6.54德國DEA公司1.05荷蘭阿克蘇公司3.06日本住友公司1.57日本三井東壓化學公司8日本制鐵公司9澳大利亞CSR有限公司（DMA技術）1.010南非（DEA技術）不詳11中國臺灣康盛公司（日本制鐵公司技術）1.812印尼PTBumitangerang氣體工業(yè)公司0.3二甲醚最初主要用作化學品中間體和溶劑。目前，世界上二甲醚的消費主要集中在氣霧劑、化學品中間體以及燃料和溶劑等幾個方面。其中氣霧劑消費占總量的70%以上，在歐洲約60%，其他主要用作硫酸二甲酯原料，燃料及溶劑所占比例較小。估計2000年全球二甲醚生產能力超過20萬噸/年；消費量超過17萬噸，其中消費量超過萬噸的國家有美國、日本、法國、意大利、德國以及中國等。二甲醚市場潛力較大，但最具發(fā)展前景的是燃料級二甲醚。若經濟上具備競爭能力，二甲醚在21世紀將成為大宗商品，有非常廣闊的應用前景，在減輕污染、改善地球生態(tài)環(huán)境及生產石化產品方面發(fā)揮重要作用。椐日本《化學工業(yè)日報》2000年8月30日報導，日本三菱瓦斯化學公司擬在澳大利亞建設二甲醚150萬噸/年、甲醇200萬噸/年裝置，計劃2005年投產。按150萬噸DME計，控制投資在5億美元以下，產品可望用于發(fā)電和柴油機燃料等；日本太平洋煤礦公司、NKK及住友金屬公司宣布，已完成從煤層氣中生產DME工藝的開發(fā)工作，該工藝正在日本太平洋煤礦公司進行實驗，公司正考慮建設2500噸/日的商業(yè)規(guī)模的裝置；此外，托普索與UOP公司也有共同建設由天然氣合成氣直接制取DME200萬噸/年裝置的計劃。國內市場供需預測我國二甲醚生產起步較晚，前幾年，由于技術方面的原因，我國僅有江蘇吳縣合成化工廠、武漢硫酸廠等少數幾個廠家生產，總產量約為3000噸，遠遠不能滿足國內市場的需求。近年來，我國二甲醚的生產有了新的發(fā)展，目前生產能力約為3萬噸/年左右，但1998年產量僅8000多噸，我國二甲醚主要生產廠見表2-6。表2-6我國二甲醚主要生產廠家及能力序號廠家名稱生產能力投產時間1江蘇吳縣合成化工廠20002武漢硫酸廠不詳3廣東中山精細化工實業(yè)有限公司50004成都華陽威遠天然氣化工廠25001995.125上海石油化工研究所8006江蘇昆山10007陜西新型燃料燃具公司50001997.68安徽蒙城縣化肥廠250019979浙江諸暨新亞化工公司100010廣東江門氮肥廠250011浙江義烏光陽化工實業(yè)有限公司250012上海申威氣霧公司1000目前，中國科學院山西煤炭化學研究所，大連物化所，浙江省應用化學重點實驗室等研制開發(fā)的合成氣一步法制DME已進入工業(yè)化實施階段，黑龍江雙鴨山，大慶油田，陜西，蘭州等地5000~10000噸/年DME項目均進行了可研，有的正在進行設計，陜西省新型燃料燃具有限公司與美國兆運資源有限公司簽訂聯(lián)合開發(fā)“煤基一步法合成20萬噸/年二甲醚超潔凈燃料”工程協(xié)議書，工程總投資20.3億元，美方投資90%，建成投產后，將年產20萬噸二甲醚，可配置生產60萬噸復合汽油，7萬噸超潔凈民用液化氣，2萬噸高純度精細化工品，1萬噸醚基汽油添加劑。寧夏回族自治區(qū)83萬噸/年煤基二甲醚工程可研也進行了評審。目前，國內正掀起一股建設DME熱潮。隨著氣霧劑工業(yè)的發(fā)展，我國對二甲醚的需求量在不斷增加，1990年我國氣溶膠工業(yè)產量約為4800萬瓶，1991年增加到8600萬瓶，1992年達到1.58億瓶，1995年超過2億瓶，目前約4億瓶左右，預計2005年將達9.1億瓶，2010年將達12.1億瓶。1995年我國二甲醚的消費量約為1.5萬噸，目前，我國氣霧劑產品如有一半用二甲醚作噴霧劑，則約需二甲醚2.5萬噸，估計2000年我國需二甲醚約5萬噸，氣霧劑行業(yè)需二甲醚2~2.5萬噸，燃料級二甲醚需求量超過1萬噸，生產高純度硫酸二甲醚將消耗二甲醚.0.5萬噸以上，其他二甲醚下游產品的開發(fā)還將消費一定量。若二甲醚成功地應用于制冷工業(yè)，其用量還將大幅度增加，二甲醚作為發(fā)泡劑方面的工作尚未開展。總體來說，我國二甲醚市場潛力較大，但最具發(fā)展前景的應該是燃料級二甲醚。長期以來，我國使用的二甲醚大部分靠進口，目前進口量約幾萬噸左右。在化工產品進出口信息中未做單項列出。DME民用燃料市場預測我國是一個人口大國，隨著國民經濟飛速發(fā)展，能源短缺日益嚴重。同時我國能源結構也不盡合理，目前煤占燃料總量的70%左右，煤的直接燃燒和粗加工利用，惡化了生態(tài)環(huán)境。如何既充分合理利用現(xiàn)有的能源又不產生環(huán)境污染，已成為我國各級政府所關注的焦點。各種污染指標大大低于現(xiàn)有燃料的二甲醚，原料來源豐富，成本低，正好可以解決我國能源危機和環(huán)境污染的兩大難題，被譽為“21世紀的清潔燃料”。我國在二甲醚民用燃料應用方面已居世界領先地位，在不久的將來我國燃料二甲醚的生產將有飛躍的發(fā)展。本項目二甲醚主要作民用燃料，民用燃料市場預測如下。1）民用燃料需求量分析（1）城鎮(zhèn)及城鎮(zhèn)人口增加，民用燃料需求增加改革開放以來，特別是近幾年，我國經濟持續(xù)發(fā)展，人民生活水平不斷提高，已開始向生活高質量方向轉變，廣大農村、特別是首先富裕起來的農村，在向城市方向發(fā)展，老百姓也開始重視起了生活起居，環(huán)保、潔凈、衛(wèi)生已成為當今的發(fā)展主題。隨著國民生產總值（GDP）與居民的人均收入（可支配）大幅度提高，加之“十五”期間，國家實施城鎮(zhèn)化政策，提出“有重點地發(fā)展小城鎮(zhèn)，積極發(fā)展中小城市”。鼓勵農村人口向城鎮(zhèn)方向發(fā)展，明確提出五年內“城鎮(zhèn)新增就業(yè)和轉移農業(yè)勞動力各達到4000萬人”。截止目前，全國城鎮(zhèn)數量已達18880個，縣城所在地1507個，大中城市667個，共計21054個。據國家統(tǒng)計局2001年3月28日公布的人口數據，全國總人口129533萬人，其中居住在城鎮(zhèn)的人口未45504萬人，占人口的36.09%。2005年按40%計，城鎮(zhèn)人口將達到（2005年人口總人口按13.6億計）54400萬人，城市化的發(fā)展，必然帶動能源產業(yè)的發(fā)展及需求增加，燒煤、燒柴、草等也將被清潔燃料所取代。全國城鎮(zhèn)人口按4.56億計，按每噸LPG供20人用1年，則2001年全國城鎮(zhèn)需LPG2780萬噸。據有關資料顯示，目前大城市居民氣化率較高，達90%。而中，小城市汽化率不足50%，也就是說，仍有大量的居民沒有使用燃氣，對清潔燃料需求增長量極大，根據國務院“十五”規(guī)劃綱要，到2005年將轉移農村人口4000萬，而4000萬人年需求液化氣量將在200萬噸（按20人年用LPG1噸計）。（2）農村LPG需求量全國農村人口按8億計，如果按1%的人口能用上LPG，則全國農村每年需LPG40萬噸，若按2%的人口能用上LPG，則每年需80萬噸LPG，當然，隨著農村生活水平的提高，居民用清潔燃料將大幅度提高，預計年增長率在8%左右，農村對LPG需求量較大。（3）國家退耕還林政策的實施，對清潔燃料的需求將增加我國西部地區(qū)幅員遼闊，面積538萬平方公里，約占全國總面積的57%；人口2.73億，占全國人口的23%，退耕還林，封山育林，種草等政策的實施，將徹底改變原來農村居民的生活習慣，祖祖輩輩靠砍柴為主要燃料的習慣將被改變，西部省區(qū)共有耕地5.7億畝，其中5000萬畝耕地將退耕還林，2000年已經完成了515萬畝，今后幾年將會加快進度，為了解決生活在這一區(qū)域的農民沒有了樹砍，沒有了柴燒的問題，各省區(qū)已作出了供應清潔燃料的決定。比如四川省，重慶市等已采取了一些措施，用各種方法提供清潔燃料，據中國農村能源協(xié)會張榕林主任介紹，由于云南、四川等省區(qū)沒有液化天然氣，為解決農村能源問題，云南在玉溪，四川在江油分別準備建二甲醚廠，用硫酸法生產二甲醚年生產在3000噸左右，重要解決因退耕還林而缺少燃料的農村供應問題（當然成本很高），雖然這一地區(qū)所需數量還無法估計，但肯定市一個大市場。（4）餐飲業(yè)的需求量有關人士對寧夏地區(qū)餐飲業(yè)進行了調查，最保守地估計，全區(qū)每年需LPG4840噸。全國按31省、市、自治區(qū)算，地域、經濟系數按3倍計算，全國餐飲業(yè)每年需LPG約為45萬噸。2）我國LPG市場供需情況我國LPG產量絕大部分來自煉油廠，只有很少部分約10萬噸/年來自油氣田。LPG產量已由1995年的459萬噸，提高到2000年的1007萬噸/年，1995年到2000年的年增長率約17%。據中石化有關專家預測，到2005年我國煉油能力將達2.5億噸/年，2010年將達3.0~3.5億噸/年。按照我國煉油能力2000~2005年增長率計算，到2005年我國LPG產量將達到1250萬噸，2010年將達1500~1750萬噸。我國LPG消費量需求量，1995年為573萬噸，1998年為966萬噸，2000年達1488萬噸，1995年~2000年的年均增長率為21%左右，可見近幾年我國隨著人民生活水平的提高，LPG消費需求量十分強勁，1995年到2000年的消費增長明顯高于產量增長，因此，每年都從國外大量進口LPG，近年我國LPG的供需現(xiàn)狀見表2-7。表2-7近年我國LPG的供需現(xiàn)狀（單位：萬噸）年份1995年1997年1998年1999年2000年原油加工量1351015100170001786021062LPG產量率%4.64.8LPG產量4595085808261007LPG商品供應量349489540LPG進口量231.4358476554482LPG出口量7.039.25070.6LPG總消費量684830100613731488LPG商品消費量573710966從這幾年國內LPG的供需情況來看，1995~2000年LPG產量的年均增長率則高達21%左右，應該說近幾年國內LPG供應能力由大幅度的提高，但仍然遠不能滿足高速增長的市場尋求。根據預測到2005年，我國LPG的市場缺口為1150萬噸，2010年將達1450~1700萬噸。這是按未來十年取中等需求量增長所得的需求量以及我國今后十年的原油加工產量所得到得市場缺口量。詳見表2-8。表2-8我國LPG供需缺口（單位：萬噸）2000年2005年2010年產量100712501500~1750需求量148824003200缺口48211501450~1700從以上分析來看，我國民用燃料市場容量很大，LPG供需缺口也很大，這為DME用作民用燃料展示出極好的前景，廣闊的市場。如果DME能與LPG競爭，其發(fā)展空間巨大。再有，據介紹，國內LPG燃燒后得殘余量為5%，每年約有60多萬噸的LPG殘液無法使用，武漢多家LPG公司采用10%DME和90%LPG摻燒后，LPG中殘液部分將被一同燒掉，若摻燒技術得到推廣，則約需DME燃料150多萬噸。3）DME與LPG的競爭能力DME作為民用燃料氣有以下優(yōu)點：在室溫下可以壓縮為液體，其壓力符合現(xiàn)有LPG要求，可以用現(xiàn)有得LPG罐盛裝，不需任何改裝；與LPG灶具基本通用，使用方便，不需預熱，隨用隨開；由于DME液化氣組成穩(wěn)定，同等溫度下，DME飽和蒸汽壓低于LPG，DME比LPG更安全；DME在空氣中爆炸下限比LPG高一倍，因此在使用過程中，DME比LPG更安全；比LPG燃燒更潔凈盡管DME熱值比LPG低，但DME比LPG熱效率高12%，而LPG燃燒不充分，燃燒時有部分黑煙，污染灶具和廚房，并留有殘液，綜合熱效率比可達0.84:1。DME可完全充分燃燒，不留殘液，無黑煙污染。經陜西新型燃料公司與中科院山西煤化所研究證明：“DME燃燒及其配套灶具在正常使用條件下對人體不會造成傷害，對空氣不構成污染”，“符合國家居住區(qū)大氣衛(wèi)生標準及居室質量標準”。由于DME組成穩(wěn)定，燃燒完全，無殘液等，可使用戶得到更大的實惠，實現(xiàn)等值消費，確保用戶利益。由于罐裝LPG作為民用燃料已為廣大用戶所接受，DME液化氣的物性與LPG相似，燃料燃燒性能優(yōu)于LPG。因此，用DME液化氣完全可以代替LPG氣作為優(yōu)良的民用潔凈燃料，并且可以改善居室環(huán)境。只要DME液化氣有效熱值價格與LPG價格相當或稍微高于LPG，則DME液化氣具有較強的競爭力。換句話說，DME將和LPG共享我國巨大的民用燃料市場，市場前景極其光明。DME車用燃料市場預測前面已經提到，DME發(fā)動力機有高的功率，高熱效率，低噪聲和超低排放，能滿足國際上最嚴格的歐洲Ⅲ和美國加州超低排放標準。同時，我國一些大城市如北京、天津、上海、廣州、西安等的環(huán)保要求很高，城市污染的治理工作步伐加快。特別北京申奧成功，環(huán)境保護更提到議事日程。目前，全國已有12個城市推行清潔汽車工程，將出租車及公交車改為雙燃料，這為低污染車用燃料DME展示極為美好的市場前景。另據統(tǒng)計，1999年全國柴油消費量6154萬噸，2000年在6710萬噸左右。預測2005年、2010年的柴油消費量分別將為8530萬噸和10830萬噸。若DME的價格能降到與柴油相競爭的水平，2005年取代率按5%計算，則需燃料級DME558萬噸，2010年取代率按10%計算，則需燃料級DME1451萬噸。目標市場分析本項目DME產品目標市場暫考慮為四川省和重慶市地區(qū)。該地區(qū)現(xiàn)無LPG生產，所需LPG全部由外地輸入。重慶市、成都市的氣化率很高，基本上都是用天然氣，LPG絕大多數用于餐飲業(yè)，少量用于近郊個別農戶。近年來，隨著人民生活水平的提高，城郊未氣化的居民、郊區(qū)農民對潔凈燃料的需求量逐年增加，還有較大發(fā)展。成都、重慶乃至川渝各地中小縣城餐飲業(yè)十分發(fā)達，這在全國其他地方很難見到。尤其是重慶、成都餐飲業(yè)中的火鍋店星羅棋布，遍地開花，LPG用量很大，由于DME清潔燃燒完全、無黑煙、對人體無害，在餐飲業(yè)中替代LPG是不容置疑的現(xiàn)實，潛力很大。據有關人士調查估計，重慶市LPG需求量約為8萬噸，成都市約為5萬噸，四川省其他地區(qū)LPG需求量為10萬噸，目標市場總需求量為23~25萬噸。經初步了解2000年成都市LPG消費量在4~5萬噸。價格分析1995年以來，國際市場氣霧劑級DME售價在1200美元/噸（離岸價）上下浮動，主要受甲醇價波動的影響，價變波動的范圍大致在10%以內。我國DME市場價格，尤其是氣霧劑DME價格一直堅挺，售價在6500~8500元/噸，1999年、2000年、2001年一般在7900元/噸，預計在2005年之前降價的可能性較小。燃料級DME在國內參照LPG的價格，目前市場售價3000~3200元/噸。本項目燃料級DME售價確定原則：參照國內的LPG價格目前國內一級站槽車LPG批發(fā)價見表2-9，2000年國內煉廠LPG出廠價見表2-10。表2-9國內一級站槽車LPG批發(fā)價（元/噸）公司名稱2000年10月2000年12月2001年2月珠海九豐阿科能源38503860/37003780/3800汕頭海洋加德士38003680/37003750深圳華安低溫庫38503700/37303750/3780惠洲大亞灣星球石化38503700/37303750/3780福建華星石化375037003850上海金地低溫庫380037504500/5000張家港東華優(yōu)尼科低溫庫37003700/36004300/4400太倉華能阿莫科低溫庫37503700/36004300/4400表2-102000年國內煉廠LPG出廠價格（單位：元/噸）2000年10月2000年12月2001年2月華北地區(qū)燕山石化305031302880天津煉油廠320032003020華北油田308031302900西北地區(qū)獨山子260026002350蘭州煉油廠270029502700東北地區(qū)大慶石化275025502700吉化煉油廠280027002750山東地區(qū)齊魯石化325033003230勝利油田333033003080長江中游地區(qū)九江石化340036003550武漢石化345036503700長江下游地區(qū)楊子石化343035203400上海石化36003500/36003500華南地區(qū)廣州石化370037203750茂名石化365036003700從表2-10中可以看出，LPG國內煉廠的出廠價華南和長江下游地區(qū)最高，西北和東北地區(qū)的價格最低，華北居中。綜合考慮，國產LPG的市場價在3300~3500元/噸。從表2-9中可以看出，近期我國進口LPG的市場價在3700~4000元/噸左右。2）考慮到成都地區(qū)LPG零售價格據調查成都夏天LPG售價43~45元/瓶，冬天售價48~50元/瓶，每瓶12.5公斤，因此，成都LPG售價3440~4000元/噸，平均價在3800元/噸左右。目前成都地區(qū)用的LPG主要來自西北地區(qū)，獨山子、蘭州、銀川等地的煉油廠，LPG出廠價系全國較低的價格。隨著西部大開發(fā)的進行，西部經濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，LPG需求量將迅速增加，供需矛盾更加突出，上述地區(qū)的LPG是否不漲價，是否可長期穩(wěn)定供應也是問題。如果用廣州等地的進口LPG的話，運到成都后的成本就在4200~4800元/噸以上（鐵路槽車噸公里運費約0.3元/噸）。3）考慮到DME燃燒性能LPG平均熱值為45760KJ/kg，DME平均熱值為31450KJ/kg，DME熱值比LPG低；但DME燃燒熱效率比LPG高12%；DME為單一組份，燃燒完全，相反LPG為C3~C5混合物，燃燒不完全，產生黑煙，據調查LPG每瓶都有1~2kg剩余物。綜合考慮，兩者的有效熱值比應在約0.84:1。因此，DME的價格應按有效熱值計算，其當量價應在3100元/噸左右。4）考慮到與LPG的競爭力，新開發(fā)市場，又兼顧到企業(yè)自身的經濟效益。競爭能力分析本項目以公司自產甲醇產品為原料，依托現(xiàn)有的公用工程進行萬噸級規(guī)模的二甲醚生產，具有較好的競爭能力。主要表現(xiàn)為以下幾個方面：=1\*GB2⑴產品的地區(qū)優(yōu)勢在西南地區(qū)，目前還沒有燃料級二甲醚產品；同時西南地區(qū)是少油地區(qū)，LPG要從沿?；虍a油省分運進，這有利于燃料二甲醚產品的推廣。=2\*GB2⑵規(guī)模優(yōu)勢目前國內的二甲醚生產裝置為千噸級，而本項目為萬噸級生產規(guī)模，顯然具有更好的規(guī)模生產優(yōu)勢，能更好的控制和降低生產成本。=3\*GB2⑶原料優(yōu)勢二甲醚生產所需原料甲醇為公司自有產品，因此在原料上具有一定的優(yōu)勢。=4\*GB2⑷生產技術的優(yōu)勢公司多年的大化工生產技術經驗與引進技術相結合，能夠形成很好的生產技術優(yōu)勢。REF_Ref15461634產品品種、規(guī)模及規(guī)格產品品種、規(guī)模及規(guī)格產品品種氣霧級（工業(yè)級）二甲醚、燃料級二甲醚建設規(guī)模設計生產能力:二甲醚10000噸/年30噸/日年操作時間:8000小時我公司在建的xx裝置生產能力為136噸/天甲醇(99.9%wt),綜合考慮市場因素及目前國內二甲醚生產裝置的規(guī)模情況,將生產能力定為10000噸/年二甲醚(消耗甲醇約42噸/天)。產品規(guī)格和質量由于目前國內尚無氣霧級二甲醚產品的國標，參照國外（日本TEC）先進的技術標準，氣霧級二甲醚產品應符合下述質量標準（企業(yè)標準）二甲醚工業(yè)質量標準（企業(yè)標準）項目：保證值最低要求二甲醚wt%≥99.999.0甲醇wt%≤0.010.03水份wt%≤0.0020.01對燃料級二甲醚產品，目前也沒有相應的國標，暫以成達公司提供的DME質量標準作為參考：二甲醚液化氣質量標準項目：二甲醚wt%≥93甲醇wt%≤0.3水份wt%≤1殘留物wt%≤1REF_Ref15461605工藝技術方案2REF_Ref15461605工藝技術方案1工藝技術方案工藝技術方案選擇國內外工藝技術概況二甲醚的生產方法主要有一步法和二步法兩種。一步法以合成氣（CO+H2）為原料，在甲醇合成以及甲醇脫水的復合催化劑上直接合成二甲醚，再提純得到二甲醚產品。二步法是以合成氣制得甲醇，然后甲醇在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚，所用催化劑選擇性高，特別適用于高純度二甲醚生產。甲醇脫水制二甲醚:二甲醚可由醇脫水制得。最早采用的脫水劑是濃硫酸，反應在液相中進行。將甲醇和硫酸的混合物加熱可得：<100℃CH3OH＋H2SO4－－→CH3HSO4＋H2O<100℃CH3HSO4＋CH3OH－－→CH3OCH3＋H2SO4該工藝具有反應溫度低、轉化率高（＞80％）、選擇性好（99％）等優(yōu)點，但因存在設備腐蝕嚴重、釜殘液及廢水污染環(huán)境、催化劑毒性大、操作條件惡劣等缺點，該工藝已被淘汰。1981年，美國Mobil公司利用HZSM－5使甲醇脫水制備二甲醚，并申請了專利，反應條件比較溫和，常壓、200℃左右即可獲得80％甲醇轉化率和＞98％DME選擇性。1991年，日本三井東壓化學公司開發(fā)了一種新的甲醇脫水制DME催化劑，據稱該催化劑是一種具有特殊表面積和孔體積的γ-Al2O3，可長期保持活性，使用壽命達半年之久，轉化率可達74.2％，選擇性約99％。我國化工部西南化工研究院也曾進行過甲醇脫水制二甲醚的研究，當采用ZSM－5在200℃時，甲醇的轉化率可達75％～85％，選擇性大于98％，使用周期大于1000h，適當調整溫度后，用粗甲醇（平均含量為78.4％）同樣可獲得80％的轉化率?？梢娂状济撍艱ME技術已經成熟，具備工業(yè)化的條件，可作為DME的生產方法。

目前國外二甲醚合成系統(tǒng)的開發(fā)情況見下表：開發(fā)商直接合成（NKK）直接合成（API）甲醇/二甲醚聯(lián)產（TOPSOE）甲醇脫水（TEC）合成氣來源H2/CO比合成塔類型天然氣/煤1.0泥漿式煤0.7泥漿式天然氣大約2.7固定床天然氣3.6-4.0固定床合成條件溫度（℃）壓力（atm）250-28030-70250-28050-100200-31040-120專利基礎）300-350(輸出)10-20轉化率（一次％）產品55-60二甲醚：88-90wt％（中試數據）33二甲醚+甲醇（二甲醚：30-80％）65（甲醇）二甲醚+甲醇（二甲醚：38wt％）70（甲醇）二甲醚+甲醇（二甲醚：50wt％）項目歷史1989：1kg/d實驗室1995：50kg/d一批1999：5t/d中試1986：實驗室1991：4t/d中試1993：50kg/d一批13套商業(yè)裝置在運轉中項目（已計劃）日本100t/d（2005）NKK，丸紅，出光興產印尼石油，巖谷，日本氧化，豐田通商印度由bp＆GAIL計劃5000t/d（中止）澳大利亞由三菱瓦斯/日揮/伊藤忠/三菱重工計劃5000t/d（2006）根據上表中各項工藝技術的比較可以看出，TEC的甲醇脫水工藝具有DME合成壓力低，轉化率高，反應溫度適中，技術先進、成熟、可靠，因此作為本項目工藝技術方案的首選。工藝技術方案和原料路線的確定工藝技術方案和原料路線確定的原則和依據：⑴與在建的合一雙甲裝置相配套和銜接.⑵充分利用已有的公用工程和輔助設施.⑶技術先進,工藝成熟,投資省,風險小.一步法盡管技術先進,轉化率高，但目前未有工業(yè)化生產裝置。而且受我公司原料路線的限制,故本項目不予考慮。二步法生產DME由合成氣生產甲醇和甲醇脫水生產DME組成。甲醇脫水的方法又可分為液相法和氣相法,如上所述,液相法由于設備腐蝕和污染嚴重已被淘汰,而氣相法以甲醇為原料,工藝技術較為成熟,工藝流程短,產品純度高,設備簡單，投資??；同時，此法也符合我公司的原料供應情況。從經營管理和適應市場需求的角度出發(fā),二步法要更加靈活。綜上所述,結合本項目的實際情況,本裝置擬采用二步法甲醇氣相脫水生成二甲醚工藝。引進范圍說明本項目擬引進日本TEC10000噸/年二甲醚生產裝置的技術專利及工藝軟件包、DME合成塔制造專利許可及DME脫水催化劑。工藝流程概述及消耗定額參見DME工藝流程圖1）原料制備從界區(qū)來的85-90wt%的原料甲醇液首先被引入甲醇塔（D-DA203）。在該塔中原料甲醇和從二甲醚塔（D-DA202）來的甲醇/水被凈化以回收甲醇，凈化后的甲醇被引入二甲醚合成塔。已經凈化的甲醇在甲醇預熱器（D-EA207）和預熱器（D-EA101）中通過工藝液體預熱，然后甲醇液在閃蒸罐（D-FA101）中通過蒸發(fā)器（D-EA102）蒸發(fā)，蒸發(fā)后的甲醇蒸汽在原料/出口氣換熱器（D-EA103）中通過反應器出口氣再加熱并被送入反應器（D-DC101）中。在開車操作時，甲醇蒸汽在開工加熱爐（D-EA105）中通過高壓蒸汽過熱，而不是在D-EA104中。2）反應在D-DC101中產生的反應如下所示：2CH3OH《=》CH3OCH3+H2ODME反應器是絕熱徑流式固定床反應器（內置冷卻盤管）。在D-DC101中70%的甲醇被轉化為二甲醚，而且二甲醚的選擇性為約99.9%。二甲醚反應為放熱反應。3）合成氣冷卻反應器出口氣中含有DME，它在進出氣換熱器D-EA103和甲醇預熱器D-EA101中通過工藝液體冷卻，然后在二甲醚預精餾塔冷卻器（D-EA201）中被冷卻水冷卻。出口氣在D-EA201中部分冷凝后被送至二甲醚預精餾塔原料罐（D-ＦA201）中。由于二甲醚反應轉化率在低壓下較高，因此最好在低壓下操作D-DC101。另外二甲醚預精餾塔在較高壓力操作時DME的損失較小，基于上述原因，D-FA201的壓力被控制略高于D-DA201，分離出的液體通過液位調節(jié)閥進入D-DA201，閃蒸氣則通過壓力調節(jié)閥減壓后進入D-DA201。4）脫除輕組分在D-DA201中脫除物理溶解的輕組分氣體CO、CO2和CH4，主要靠控制D-DA201的再沸器D-EA203的蒸汽流量來實現(xiàn)。頂部氣體中含輕組分，DME在D-DA201冷凝器D-EA202中部分冷凝后，被送到回流罐D-FA202，其不凝性氣體經深冷裝置再次冷凝回收大部分DME后送到界區(qū)外作為燃料，而分離出的液體經回流泵D-GA201A/B加壓后回流到D-DA201。底部的液體主要含DME、甲醇和水，經D-GA202加壓后送到DME塔D-DA202中。5）二甲醚精餾在DME塔D-DＡ202中DME與甲醇和水分開，二甲醚產品從D-DA202頂部回收，而甲醇和水一起從D-DA202底部去除。再沸負載是由二甲醚塔再沸器（D-EA205）的流量控制蒸汽來提供。含有輕餾分和DME的頂部氣體在二甲醚冷凝器（D-EA204）中被部分冷凝下來，然后送入二甲醚塔回流罐（D-FA203）中。在D-FA202中未冷凝的蒸汽通過DME器的深冷水再冷卻后作為燃料氣被馳放掉。在D-FA203中分離的液體被二甲醚塔蒸餾液泵（D－GA203A.B）加壓，并被分成D-DA202回流和DME產品。產品二甲醚被送到產品二甲醚罐（D-FB201A/B），罐子是球形罐。6）甲醇塔D-DA202底部液體和原料甲醇被直接引入甲醇塔（D-DA203）中，甲醇在D-DA203中從水中分離出來，再循環(huán)回甲醇反應塔進料中。再沸負載是由在甲醇塔蒸餾再沸器（D-EA207）的流量控制蒸汽來提供。頂部甲醇蒸汽被在甲醇塔冷凝器（D-EA206）的冷卻水冷凝，然后通過D-GA204A/B送到甲醇塔后再進入回流罐（D-FA205）中，未冷凝氣體則作為弛放氣放空。在D-FA205中的分離液體被甲醇塔蒸餾液泵（D-GA206A/B）加壓送入甲醇反應塔。從D-DA203中部取出的重組分雜醇油則通過D-FA206和D-GA207A/B送出界區(qū)作為燃料。當采用99.8％（wt）精甲醇作原料時，則直接送入甲醇緩沖罐D-FA205，經加壓后進入甲醇反應塔。消耗定額：在正常操作條件下期望的原料消耗，甲醇按100wt%計：1.44噸/每噸二甲醚主要工藝設備一覽表設備位號名稱數量D-DA201輕組分塔1D-DA202DME蒸餾塔1D-DA203甲醇塔1D-DC101DME合成塔1D-EA101甲醇預熱器1D-EA102甲醇蒸發(fā)器1D-EA103原料/排出氣換熱器1D-EA104開車加熱器1D-EA201輕組分塔進料冷卻器1D-EA202輕組分塔冷凝器1D-EA203輕組分塔再沸器1D-EA204DME蒸餾塔冷凝器1D-EA205DME蒸餾塔再沸器1D-EA206甲醇塔冷凝器1D-EA207甲醇塔再沸器1D-EA208廢水冷卻器1D-EA209雜醇油冷卻器1D-EA210深冷水冷卻器1D-FA101原料貯槽1D-FA201輕組分塔進料貯罐1D-FA202輕組分塔回流槽1D-FA203DME蒸餾塔回流槽1D-FA204甲醇塔回流槽1D-FA205甲醇緩沖槽1D-FA206雜醇油貯槽1D-FB201A/BDME產品貯罐2D-GA201A/B輕組分塔回流泵1+1D-GA202A/B輕組分塔底泵1+1D-GA203A/BDME蒸餾塔回流泵1+1D-GA204A/B甲醇塔回流泵1+1D-GA205A/B甲醇塔底泵1+1D-GA206A/B甲醇輸送泵1+1D-GA207A/B雜醇油排出泵1+1D-GA208A/BDME產品輸送泵1+1D-PA201A/B冷水機組1設備設計說明設備選擇材料原則在本裝置所有設備中，最高設計壓力1.3MPa，最高設計溫度380℃，不存在腐蝕問題，采用碳鋼可滿足要求。主要設備選型設計說明本裝置的DME合成塔，采用以甲醇蒸汽為冷卻介質的內置冷卻盤管固定床反應器，內裝填有DME催化劑約兩個立方，氣體軸向流動，主要技術參數如下：塔徑：Φ1000x4600mm設計壓力：1.3MPa設計溫度：380℃選材：殼體、封頭、盤管為碳鋼，內件（支撐）為304SS。自動控制方案設計依據本設計是依據xx工程公司（以下簡稱TEC）提供的年產10000噸二甲醚裝置（以下簡稱本裝置）工藝包進行的，設計包括了二甲醚裝置安全生產所需要的全部自動化儀表及控制裝置。儀表設計采用的標準和規(guī)范，具體如下：《分散控制系統(tǒng)工程設計規(guī)定》HG/T20573-95《過程檢測和控制系統(tǒng)用文字代號和圖型符號》HG20505-92《自動化儀表選型規(guī)定》HG20507-92《控制室設計規(guī)定》HG20508-92《儀表供電設計規(guī)定》HG20509-92《儀表供氣設計規(guī)定》HG205010-92《信號報警聯(lián)鎖系統(tǒng)設計規(guī)定》HG205011-92自動化水平本裝置屬連續(xù)化生產裝置，介質具有高溫、高壓、易燃、有毒等性質；本裝置的自動控制設計，本著安全可靠、運行穩(wěn)定的原則進行。除就地安裝的溫度計、壓力表、液位計以外，其它就地安裝的儀表均為電動儀表，控制閥為氣動型，主控室采用集散型控制系統(tǒng)(DCS)對生產裝置進行監(jiān)控。儀表選型以國產化儀表為主，關鍵儀表如特殊控制閥可采用國外產品。本裝置自控技術方案將達到20世紀90年代的水平。主要儀表選型與配置控制室儀表本裝置采用DCS進行控制、監(jiān)視，可靠性高?？梢苑奖愕赝瓿蓮碗s的回路控制和優(yōu)化控制，有利于提高工藝控制品質，保證產品質量。采用PLC進行聯(lián)鎖控制。主要現(xiàn)場儀表選型溫度就地指示采用雙金屬溫度計，集中檢測選用J型（鐵-康銅）熱電偶。壓力就地指示一般采用不銹鋼壓力表。在易發(fā)生堵塞或強腐蝕的場合，采用隔離密封、內部沖液式壓力表。就地液位指示一般采用不銹鋼外殼的磁性液位計，也可采用反射型玻璃板液位計，但不采用玻璃管式液位計。流量、壓力、壓差、物位等變送器選用電動智能型變送器，并帶有就地顯示用的輸出指示表。原料甲醇、二甲醚產品計量采用質量流量計?？删偷仫@示瞬時流量、累計流量、密度等，傳送信號可采用4~20mA或脈沖。調節(jié)閥通常采用國內產品。大口徑、大壓差、高溫等場合的特殊控制閥選用國外名牌產品。除開關閥或停車閥外，所有調節(jié)閥都采用智能電/氣閥門定位器。過程控制與安全聯(lián)鎖主要過程控制系統(tǒng)擔負著優(yōu)化工藝操作、節(jié)能降耗、保證生產安全的重要控制系統(tǒng)有：DME反應器（D-DC101）入口溫度控制系統(tǒng)甲醇蒸發(fā)器（D-EA102）MS流量控制系統(tǒng)輕組分塔（D-DA201）液位控制系統(tǒng)DME塔（D-DA202）回流控制系統(tǒng)甲醇塔（D-DA203）頂部回流量與甲醇緩沖罐（D-FA205）入口流量比值控制系統(tǒng)主要安全聯(lián)鎖系統(tǒng)現(xiàn)階段TEC未提供裝置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的設計，具體進PLC的I/O點及回路數不能確定，DCS與PLC可進行通訊。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的設計采用故障安全型原則，即工藝正常生產時，聯(lián)鎖系統(tǒng)的檢測儀表及執(zhí)行系統(tǒng)均帶電操作。裝置環(huán)境特征本裝置具有高溫、高壓、易燃、有毒的環(huán)境特征，應注意采取相應的保護措施。儀表動力供應儀表電源本裝置的儀表用電源為220VAC、50Hz及24VDC。220VAC由合成一UPS統(tǒng)一供電，本裝置需5KVA的供電容量。24DC儀表電源由DCS控制柜開關電源提供。儀表氣源本裝置的儀表氣源應符合《儀表供氣設計規(guī)定》HG205010-92要求，由合成一廠房就近提供，本裝置需10NM3/h的供氣容量。儀表防護措施由于本裝置具有高溫、高壓、易燃、有毒的環(huán)境特征，因此在本設計中已給予考慮，并采取以下措施：與工藝介質直接接觸的儀表部件的材質采用等于或高于工藝設備的材質。2)現(xiàn)場儀表管線采用穿管方式敷設。3)現(xiàn)場安裝的電子儀表的結構至少為防塵外殼，具備防爆措施。

自控設備匯總表序號名稱型號及規(guī)格單位數量備注1DCS系統(tǒng)套1包括：操作臺臺2控制機柜、I/O卡套1打印機臺1軟件套1輔助操作臺臺12PLC系統(tǒng)套1包括：控制機柜繼電器等3雙金屬溫度計支304鎧裝熱電偶支305不銹鋼壓力表塊326臺187差壓變送器臺98質量流量計臺29磁浮子液位計臺1210雙法蘭差壓變送器臺811液位開關個812調節(jié)閥臺1813三通調節(jié)閥臺314電磁閥臺1015電源分配箱臺2

序號材料名稱及規(guī)格標準號或圖號材料單位數量備注1內螺紋截止閥J13W-1.6P(6.4MPa)0Cr18Ni9個70連接螺紋：Rc1/2”2氣源球閥QJ-1Ф60Cr18Ni9個253變接頭1.6MPaR1/2”--卡套Ф120Cr18Ni9套70卡套Ф12--內M20x1.50Cr18Ni9套16R1/2”--內M20x1.50Cr18Ni9套164取壓接頭0Cr18Ni9個70接頭螺紋：R1/2”接頭長度：H=80mm5卡套式直通接頭卡套Ф120Cr18Ni9套18卡套Ф60Cr18Ni9套206不銹鋼管Ф12x1.50Cr18Ni9米100不銹鋼管Ф6x1.50Cr18Ni9米1007取壓孔板(帶配對法蘭)316套98溫度計套管0Cr18Ni9個609防爆撓性連接管BNG-15x700C2根66兩端外螺紋：G1/2”10防爆接線箱(24端子)0Cr18Ni9個911控制電纜KVVP2x1.5米450012J型熱電偶補償導線JX-GBP2x1.0米3000

序號材料名稱及規(guī)格標準號或圖號材料單位數量備注13銅芯接地電纜VV-1x16米5014角鋼∠45x45x5米30015托盤式直通橋架TLQJ-P-01200x100鋁合金米200TLQJ-P-0150x50鋁合金米100托盤式水平彎通TLQJ-P-02200x100鋁合金個9TLQJ-P-0250x50鋁合金個9托盤式水平三通TLQJ-P-03200x100鋁合金個5TLQJ-P-0350x50鋁合金個5托盤式垂直彎通TLQJ-P-05400x150鋁合金個3REF_Ref15461824原材料、輔助材料供應原材料、輔助材料供應原料供應及來源本裝置所需的主要原料為甲醇，由我公司在建的合一雙甲技改裝置提供，甲醇脫水催化劑初次使用為進口，如國內催化劑性能滿足TEC技術要求則為國內采購。原材料、輔助材料用量名稱單位日用量年用量來源甲醇(100%wt)t421.41×104自供催化劑m3-2外購動力用量及來源——蒸汽：中壓（2.5MPa.飽和）：1.37噸/每噸DME低壓（0.35MPa.飽和）：1.64噸/每噸DME高壓（10MPa.飽和）：0.16噸/每噸DME*（*用在開車時）——循環(huán)水（△t=10℃）：173m3每噸二甲醚——深冷水（5℃，△t=15℃）：～2.4m3每噸二甲醚——電：23.5**Kwh每噸二甲醚（**不包括照明，儀表，通風等）——儀表空氣：～50Nm3每噸二甲醚——氮氣：4Nm3每噸二甲醚注：除電為外購外，其余自供。REF_Ref15462112建設條件和廠址方案1萬噸/年二甲醚中試裝置可行性REF_Ref15461824原材料、輔助材料供應建設條件和廠址方案裝置的地理位置xx“1萬噸/年二甲醚裝置”位于xx合一車間轉化爐工段北面一空閑地段上；二甲醚庫區(qū)、充裝線均位于擬建雙甲醇庫區(qū)范圍內，不新增用地。二甲醚裝置區(qū)地面平均標高為283.5米，庫區(qū)標高285.4米。其它公用工程依托于老廠。地形、地貌概況整個裝置區(qū)地面平坦，無地形起伏，為多年填土沉積，地面標高為283.5左右。氣象條件、水文資料a.氣溫:年平均氣溫:17.7oC年平均最高氣溫:22.2oC年平均最低氣溫:15.3oC極限最高氣溫:40.2oC極限最低氣溫:-1.2oC設計采用最高氣溫:38oC設計采用最低氣溫:3oC設計濕球溫度:28oC設計干球溫度:30oCb.濕度:全年平均濕度:83%歷年最熱月平均相對濕度:79%設計采用相對溫度濕度、干球濕度30oC時為85%c.大氣壓:歷年平均:97.2Kpa設計大氣壓:96Kpad.降水量:月最大降量:100mm