2×50万吨年甲醇气相催化脱水制二甲醚装置项目可行性研究报告.doc

嘉嘉能能能能源源发发展展有有限限责责任任公公司司 2 25 50 0 万万吨吨/ /年年甲甲醇醇气气相相催催化化脱脱水水制制二二甲甲醚醚装装置置项项目目 可可行行性性研研究究报报告告 编编制制时时间间： 2 20 01 11 1 年年 5 5 月月 目目 录录 1 1 总总论论 . .1 1 1.1 概述 1 1.2 研究结论 .10 1.3 综合技术经济指标表.12 2 2 市市场场预预测测 . .1 14 4 2.1 产品的性质和用途.14 2.2 国内外市场需求预测分析.21 2.3 产品目标市场 .23 2.4 产品价格分析 .27 3 3 产产品品方方案案和和生生产产规规模模. .3 31 1 3.1 产品方案 .31 3.2 生产规模 .31 3.3 二甲醚产品质量指标.31 4 4 工工艺艺技技术术方方案案. .3 32 2 4.1 国内外生产工艺开发概况.32 4.2 工艺技术的比较与选择.34 4.3 工艺流程简述 .41 4.4 消耗定额 .43 4.5 自控技术方案 .43 4.6 主要工艺设备 .44 4.7 标准化 .47 5 5 原原辅辅材材料料、燃燃料料和和动动力力供供应应. .5 50 0 5.1 原料供应 .50 5.2 辅助材料 .50 5.3 动力供应 .50 6 6 建建厂厂条条件件及及厂厂址址方方案案. .5 53 3 6.1 地理位置 .53 6.2 厂址方案 .55 7 7 公公用用工工程程和和辅辅助助设设施施. .5 56 6 7.1 总图运输 .56 7.2 给排水 .58 7.3 电气 .59 7.4 供热 .62 7.5 仪表空气站 .63 7.6 工厂外管 .63 7.7 维修 .63 7.8 分析化验 .63 7.9 贮运设施 .64 7.10 土建 64 8 8 节节能能 . .6 65 5 8.1 能耗指标 .65 8.2 节能措施 .65 8.3 能源管理 .68 9 9 环环境境保保护护 . .6 69 9 9.1 厂址地理位置 .69 9.2 设计采用的环境保护标准.69 9.3 主要污染源及主要污染物.69 9.4 环保治理措施及预期效果.71 9.5 环境管理及监测.71 9.6 清洁生产与总量控制.75 9.7 绿化设计 .78 9.8 环保投资 .79 9.9 结论与建议 .79 1 10 0 劳劳动动保保护护、安安全全卫卫生生与与消消防防. .8 81 1 10.1 劳动保护与安全卫生81 10.2 消防 89 1 11 1 工工厂厂组组织织和和劳劳动动定定员员. .9 95 5 11.1 工厂体制和管理机构95 11.2 生产班制和定员95 11.3 人员的来源和培训96 1 12 2 项项目目实实施施规规划划. .9 97 7 12.1 建设周期的规划97 12.2 项目实施进度规划97 1 13 3 投投资资估估算算和和资资金金筹筹措措. .9 99 9 13.1 投资估算 99 13.2 资金筹措 .100 1 14 4 经经济济效效益益和和社社会会效效益益的的评评价价. .1 10 02 2 14.1 经济评价的基本参数.102 14.2 产品成本和费用估算.103 14.3 财务分析 .104 14.4 社会效益分析 .105 1 15 5 结结论论与与建建议议 . .1 10 06 6 15.1 工艺技术 .106 15.2 经济评价 .106 15.3 社会效益 .107 附附表表： 1. 投资使用计划和资金筹措表 2. 固定资产折旧费估算表 3. 年总生产成本费用估算表 4. 流动资金估算表 5. 销售收入和销售税金估算表 6. 损益表 7. 固定资产投资借款还本付息计算表 8. 资金来源与运用表 9. 资产负债表 10. 财务现金流量表（全部投资） 11. 敏感性分析表 12. 财务评价主要指标表 附附图图： 1. 装置总平面布置图 2. 二甲醚合成与精馏工序工艺流程图 3. 二甲醚罐区工艺流程图 附件： 1.项目建议书批复 2.项目承办单位营业执照 3.组织机构代码证 4.政府相关批文 5 生产许可证 6.环评报告 7.土地使用证 8 资金来源证明 . 1 . 1 1 总总论论 1 1. .1 1 概概述述 1.1.1 项目名称、主办单位、建设地址、企业性质及法人 项目名称： 250 万吨/年二甲醚装置 项目 可行性研究报告 主办单位：安阳市嘉能能源发展有限责任公司 项目负责人：孙仲魁 建设地址：安阳市殷都区王邵村 企业性质：有限责任公司 法人代表： 程新庄 可行性研究报告编制单位：洛阳规划建筑设计有限公司 地址 ：洛阳市西工区玻璃厂路8 号院 邮政编码： 471000 电话：工程咨询等级： 甲级 发证机关：中华人民共和国国家发展和改革委员会 证件编号： 工咨甲1 12 20 02 20 00 07 70 00 03 38 8 建设 单位概况 ： 1.1.2 可行性研究报告编制的依据和原则 1.1.2.1 编制依据 (1) 建设单位 有限公司签订的250 万吨/年甲醇气相催化脱水制 二甲醚装置可行性研究报告技术咨询合同书。 (2) 建设单位提供的可行性研究基础资料。 (3) 化计发（ 1997）426 号文 化工建设项目可行性研究报告内容 和深度的规定 （修订本）。 (4) 国务院令第 253 号， 1998 年 11 月 29 日建设项目环境保护 管理条例 。 . 2 . (5) 国家计委、建设部计投资发布建设项目经济评价方法与参 数 （第三版）。 (6) 石油计字 200168 号文件 中国石油天然气股份有限公司建 设项目经济评价方法与参数 （炼油化工销售） 。 (7) 国石化规发（ 1999）195 号化工建设项目可行性研究投资估 算编制办法 （修订本）。 (8) 国家计委计办投资 200215 号文 投资项目可行性研究指南 （试用版）。 (9) 国家发展改革委、建设部20061325 号文 建设项目经济评 价方法与参数（第三版） 。 (10) 安阳市嘉能能源发展有限责任公司的发展思路及规划。 1.1.2.2 编制原则 (1) 严格执行国家、地方、行业现行法令、法规及各专业的标准规 范。 (2) 充分依托建设单位在安阳市殷都区王邵村 现有的基础工程、 公用工程、辅助设施和生活福利设施，尽可能节省投资。 (3) 本项目以甲醇为原料，采用先进、成熟、可靠的甲醇气相催化 脱水法制二甲醚生产工艺，建设一套250 万吨/年新型清洁燃料二 甲醚装置，保证项目投产后能安全、稳定、长周期连续运行。 (4) 合理布置，节约用地。 (5) 严格执行国家有关环境保护、职业安全及工业卫生、消防有关 规定，贯彻 “安全第一、预防为主”的方针，做到环境保护、劳动安 全卫生、消防与工程同步规划、同步实施、同步发展；避免环境污染， 确保安全生产。 (6) 设计中坚持 “一体化、露天化、轻型化、国产化、社会化” 的五化方针。 (7) 注意节能、节水、降耗、减污、增效，努力降低成本，争取获 取最佳经济效益。 (8) 合理安排工期，以最快的速度完成工程建设，早投产，早见效 益。 . 3 . (9) 对项目的费用和效益，本着实事求是，稳妥可靠的原则进行估 算和评价。 1.1.3 项目提出的背景、目的和意义 1.1.3.1 建设单位基本概况 安阳市嘉能能源发展有限责任公司（以下简称安阳嘉能公司）属于安 阳市贞元（集团）有限责任公司下属独立子公司。 安阳市嘉能能源发展有限责任公司成立于2006 年 7 月，位于安 安阳市殷都区 王邵村 ，注册资金 2500 万元，资产总值5737 万元， 现有员工 73 人，大专学历以上人员占公司总人数的80%。是专业从 事新能源二甲醚的生产和销售及相关技术的开发应用的厂家，是中国二 甲醚标准制定发起五家理事单位之一。 公司的发展宗旨是：致力新型清洁车用替代燃料的研发和生产， “奉献绿色能源，创造碧水蓝天” 。 二甲醚项目采用南京敦先科技有限公司节能型 “甲醇气相催 化脱水反应法 ”工艺技术 进行生产。该项目被列为市重点建设项目, 是安阳市工业结构调整重点项目，项目的实施将为安阳市的经济社会发 展提供能源保障 ,可为安阳市新能源谷的发展和建设形成较大推力。 1.1.3.2 项目提出的背景、目的和意义 1) 项目提出的背景 能源是国民经济可持续发展的物质基础，据bp-amoco 公司研究 报道，全世界已探明的化石燃料资源中煤可使用221 年，天然气为 60 年，而石油仅能使用39 年，而当前全球一次能源结构中石油占 40.6%，煤占 25.0%，天然气占 24.2%，核能占 7.6%，水电占 2.7%。 我国能源总的特征是“富煤、缺油、贫气 ” 。1993 年起我国已成 为石油净进口国， 2004-2008 年，我国原油产量由1.75 亿吨增至 1.90 亿吨，进口量年均增长率为1.7%；而原油净进口量由1.17 亿 吨增至 1.75 亿吨，年均增长率达8.3%；对外依赖度由40.2%上升至 48%。据预测， 2020 年我国消费量将达到4.5-5 亿吨，对外依赖度将 超过 60%,严重威胁我国的能源安全。 我国天然气总储量为38 万亿立方米、煤炭总储量为7200 亿吨。 . 4 . 我国有 80%的煤是通过直接燃烧。因燃烧煤产生的二氧化硫的年排放量 已达 1900 万吨，化学反应产生的大量臭氧、烟雾、酸雨和温室气体，造 成我国的经济损失每年高达百亿元以上，成为世界上因大气污染排放造 成损失最大的国家之一。我国自1990 年开始大量进口液化石油气，伴 随着南方沿海地区需求迅速膨胀，年进口量从1990 年的 11.7 万吨 增加到 2005 年的 617 万吨。现我国城市为667 个，其中特大型和大 型城市 75 个、中型城市192 个、小型城市400 个，城市人口2.8 亿， 城市石油液化气占有率约50%。商用汽油、煤油和天然气由于含硫等众 多复杂成分，对环境污染 较为严重；民用液化石油气的杂质更多，且还 存在压力过高及爆炸的隐患。另外，我国汽车工业发展较快，同时也带 来了 车用 燃料价格的大幅上涨，汽车燃料的短缺势必制约汽车工业的发 展。 我国能源短缺和环境保护是国民经济保持持续发展的两大瓶颈。 与石油、天然气不同，我国煤炭资源储量丰富，煤炭供应可以完全立 足于国内。 2007 年，国内已查证的煤炭储量7200 亿吨，原煤产量达 25.23 亿吨，我国煤炭资源最少还能够使用200 年以上。经过多年的 发展，我国煤化工技术日趋成熟，装备国产化程度不断提高。发展甲醇、 二甲醚等煤基替代能源符合我国“富煤、缺油 ”的资源现状，有利于 缓解国内石油供需矛盾，也有利于能源产业的持续发展，是维护国家能 源安全的重要战略举措。 因此，建立多元化的能源战略体系，发展新的煤基清洁型替代能源， 解决能源安全和日益严重的环境污染瓶颈问题，使国民经济持续稳定发 展，是我国政府面临的十分严峻任务和重要课题。开发研究新型清洁环 保燃料，已成为一项重要战略任务。 以甲醇生产洁净的二甲醚燃料，作为石油资源的补充，对于解决国内 能源短缺和环境保护问题，具有重要的经济意义和战略意义。能源是国 民经济可持续发展的物质基础，按市场需求，上世纪90 年代初，国 内出现一些新型民用燃料，如甲醇燃料、醇醚燃料、二甲醚液化气 等，其中以二甲醚最具优势。二甲醚作为洁净环保的替代能源得到了世 界各国的广泛重视，国家发改委、科技部、环保总局以2005 年第 . 5 . 65 号联合公告，将醇醚燃料列为了国家鼓励发展的资源综合利用和 环境保护技术 中的 260 项技术之一，二甲醚作为新型民用燃料具有以 下优点： （1）在同等温度条件下，二甲醚的饱和蒸汽压低于液化气，其储存、 运输过程相对安全； （2）二甲醚在空气中的爆炸下限比液化气高一倍，使用过程中相对 安全； （3）二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，燃烧性能良好，热效率 高，燃烧过程中无残液，无黑烟，是一种优质、清洁的燃料； （4）二甲醚代替液化气作民用清洁燃料与现有液化气的灌装设备、 液化气罐及液化气灶基本通用，易于推广使用。 据有关部门检测结果表明，在着火性能、燃烧工况、热负荷、热效率、 烟气成分等方面符合煤气灶cj4-83 的技术指标；二甲醚燃料及其配套 燃具在正常使用条件下，对人体不会造成伤害，空气污染极低；在使用 配套的燃具后，室内空气中甲醇、甲醛及一氧化碳残留量，均符合国家 居住区大气卫生标准及居室空气质量标准。因此二甲醚单独作为民用燃 料，可以替代液化石油气，其性能与液化石油气相似，具有使用方便， 燃烧完全，排放的废气无毒，使用安全、卫生等优点，被誉为21 世 纪最为理想的洁净优质燃料和新能源。 2) 项目建设目的和意义 开发二甲醚对国家能源安全具有重要的战略意义。我国近几年来原油、 成品油、液化石油气净进口量超过消费量的30%，高于国际公认的能 源安全警戒线，根据专家预计到2010 年我国石油对外依存度将超过50%。 石油炼制的油品虽然比较清洁，但我国石油资源已不能满足需求，并 且随着石油资源逐渐转向深层，品质也不断降低，含硫量不断上升，给 炼制高质量油品带来很大困难。城市汽车尾气的大量排放对城市空气也 造成了严重的污染。二甲醚作为燃料，可以在保证我国能源安全的同时， 将环境危害降到最低。 位于河南北部的安阳市，交通条件十分便利，具有土地资源优势。 . 6 . 工业园区中规划建设的道路网、给排水工程、污水处理工程、邮电通讯 工程及供热供气工程为项目实施提供了有利的建设条件。安阳市也为工 业园区的建设提供了灵活的投资环境，在土地批租、融资、贷款贴息等 方面对园区内项目建设加大扶持力度，为企业营造宽松、稳定的政策环 境。因此，安阳贞元集团公司充分利用当地经济条件优势建设年产 250 万吨二甲醚项目，对企业的发展和当地经济水平的提高都具有良好 的经济效益和社会效益。本项目的建设和投产可替代部分进口石油，减 少我国石油进口量及石油供应风险，符合国家石油安全战略，是贞元集 团发展的一个战略方向。 1.1.5 研究范围 本可研报告研究范围包括甲醇制二甲醚生产装置及其配套设施。 本报告着重对产品市场需求情况；二甲醚生产工艺技术、装置规模及 所需配套的公用、辅助设施；装置三废排放及治理；装置消防及安全 生产； 项目经济效益等方面进行研究分析，作出市场预测分析，提出工 艺技术推荐方案，投资估算，对项目经济效益进行财务分析，最后作出 研究结论性意见，供建设单位决策。 1 1. .2 2 研研究究结结论论 1.2.1 本项目符合国家产业政策和能源、环保政策 能源短缺和环境保护为环保能源产品的开发带来难得的机遇。建设单 位积极建设清洁型燃料二甲醚生产装置完全符合国家产业政策和能源、 环保政策。 二甲醚是 21 世纪的超清洁燃料，具有优越的环保性能， 除一般的化工用途外，其最大的潜在用途是作为城市煤气和液化气民用 清洁燃料的替代用品，并能替代柴油作为发动机燃料，是石油资源的 替代能源，发展二甲醚燃料对提高企业经济效益，增强市场竞争力和抗 风险能力及可持续发展，将产生重大的现实意义和深远的历史意义。 1.2.2 产品市场前景良好 二甲醚不仅是重要的化工原料，而且具有优越的环保性能，其最大的 用途是作为城市煤气和液化气民用清洁燃料及环保型能源车用燃料的代 用品，建设部2007 年 8 月 21 日公布的 城镇燃气用二甲醚 . 7 . （cj/t259-2007）行业标准已于2008 年 1 月 1 日实施， 重庆 市已出 台了 液化石油 气二甲醚混合燃料 地方标准，已于2009 年 12 月 1 日执行， 广东省等其他 沿海城市的地方标准也将相继出台，河南省 二甲醚混合燃料地方标准也正在蕴量之中，三个月后将正式出台。 这预示着广泛应用 二甲醚 新能源 的开始，随着燃料级二甲醚作为民用 和车用燃料的需求量大幅增加，专家预测，未来3 年内随着燃料级二 甲醚作为民用和车用燃料的需求量大幅增加，2011 年二甲醚需求将超 过 1000 万吨，二甲醚生产一定会有飞跃式的发展，其市场前景广阔。 1.2.3 采用的工艺技术先进、可靠 本项目采用先进的甲醇气相催化脱水制二甲醚技术，经脱水、精馏制 得二甲醚产品，该工艺具有工艺流程短、能耗低、三废少、质量高等特 点，装置技术先进、成熟、可靠，投产后可以长期稳定、安全、满负荷 地运行。 1.2.4 环保、安全卫生及消防措施落实 本项目对 “三废 ”采取综合治理措施，确保所有排放物可达标排放， 投产后不会对环境造成污染。同时在设计中注意安全生产和工业卫生， 认真贯彻国家和地方的各项法规，采取了完善的安全消防措施，建成投 产后可保证安全生产。 1.2.5 项目在经济上可行 当原料甲醇价格按2000 元/吨、产品二甲醚价格按3300 元/吨计 算时（均为含税价） ，本项目的项目投入总资金为51272 万元，其中 建设投资 36140 万元 ，建设期利息 436 万元，流动资金14696 万元。 项目建成投产后，项目的年均总成本为242912 万元 ，实现年均销售 收入 260228 万元，年均销售税金-4620 万元，年均利润总额为 21936 万元。经计算，项目的投资利润率为42.79%，投资利税率为 33.77%，财务内部收益率 (税前 )为 52.52%，动态投资回收期 (税前 ) 为 3.2 年（含建设期一年） 。 1.2.6 项目具有较强的抗风险能力 本装置的盈亏平衡点分别为27.6%（生产能力利用率，达产第三年） ，具有较强的抗风险能力。 . 8 . 1.2.7 存在的主要问题和建议 本项目产品为甲醇的下游产品，产品市场前景广阔。但是国内准备建 设的企业很多，这就要看谁建设快、投产快，短期内占领市场。 安阳市嘉能能源发展有限责任公司具有多年的能源生产、管理、 销售经验，具有资金、技术、人才、管理优势，因此建议该公司立即成 立二甲醚产品建设领导小组，做好该产品的市场调研，尽快决策、启动、 实施 250 万吨/年燃料级二甲醚项目，早日实现其较好的经济效益和 社会效益。 1 1. .3 3 综综合合技技术术经经济济指指标标表表 表 1-2 综合技术经济指标 序号指标名称单位数量备注 一建设规模 二甲醚万吨/年 100 燃料级 二商品量 二甲醚万吨/年 100 燃料级 三年操作时间小时 8000 四主要原材料消耗 1 甲醇(折 100%)万吨/年 140 2 催化剂吨/次 160 3 年 1 换 3 燃料煤万吨/年 16 五公用工程消耗 1 电度/时 9000 含公用工程 2 一次水吨/时 240 3 循环冷却水吨/时 12000 已折电耗 4 仪表空气 nm3/h240 5 蒸汽吨/时 85 已折煤耗 六三废排放量 1 废气 nm3/h1717.5 做燃料 2 废水 t/h62.9 3 废催化剂吨/年 53.3 七运输量吨/年 2138848 1 运入量吨/年 1278544 2 运出量吨/年 860304 八劳动定员人 149 九装置占地面积亩 286 十建构筑物占地面积 m220897 十一主要设备台数台(套) 82 . 9 . 序号指标名称单位数量备注 十二产品综合能耗 gj/t271.64 十三项目投入总资金万元 51272 1 建设投资万元 36140 2 建设期利息万元 436 3 流动资金万元 14696 十四年均销售收入万元 330000 十五年平均总成本万元 303000 十六年均销售税金万元 -4620 增值税 13% 十七年均利润总额万元 27000 十八年均所得税万元 5484 十九财务评价指标 1 财务内部收益率 %52.52 税前 财务内部收益率 %41.07 税后 2 动态投资回收期年 3.2 税前 动态投资回收期年 3.71 税后 3 财务净现值万元 106380 税前 财务净现值万元 74740 税后 4 投资利税率 %32.77 5 投资利润率 %42.79 6 资本金净利润率 %63.06 7 盈亏平衡点 %27.6 2 2 市市场场预预测测 2 2. .1 1 产产品品的的性性质质和和用用途途 2.1.1 产品性质 二甲醚， dimethylether，又称木醚、甲醚，(简称 ”二甲醚 ”或” dme”)，分子 量 46.069，分子式 ch3och3，在室温和常压下是一种无 色、有轻微 醚香 味的气体 (压缩状态下为液体 )。二甲醚具有优良的混 溶性，能同大多数极性和非极性有机溶剂混溶。 二甲醚易溶于汽油、 四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂， 加入少量助剂后 就可与水以任意比互溶。毒性试验表明，二甲醚毒性很弱，无致癌性。 其物化性质如下： 沸点： -26.9(102.3kpa) 闪点： -42.4(开杯 ) . 10 . 自燃点： 350 临界温度： 128.8 临界压力： 6.32mpa 临界密度： 0.2174g/ml 蒸汽压： 0.53mpa（20） 密度： 0.661g/ml（20） 粘度（气体）： 86.5pa.s（20） 燃烧热（气态）： 1455kj/mol 生成热（气态）： -186.5kj/mol 熔融热： 108.3kj/kg 蒸发热： 468.4kj/kg（-26.8） 爆炸极限： 3.4528.7%（vol%，在空气中）。 2.1.2 产品用途 二甲醚是一种重要的甲醇下游产品，因其特有的分子结构和理化性质， 用途十分广泛。它主要作为甲基化剂，也可用作冷冻剂、溶剂、浸出剂、 麻醉剂、燃料等。同时还在制药、染料、农药等工业中有着广泛的用途。 其具体用途如下： （1）作为液化石油气的替代物 液化石油气（ lpg）目前在城镇已广为使用，以弥补城市管道煤气之 不足，但由于国内产量有限，每年需大量进口lpg 以满足消费需求， 目前进口量已占到消费量的3240%，表 2-1 为我国近年石油液化气的 进口量。 表 2-1 近年我国石油液化气进口量（单位：104t） 年份 1990199819992000200120052010 进口量 11.74775544824899291460* 消费量 1363145915522101/ *预测值 如果二甲醚价格合适，取代 lpg 进口 ，则 估计 2010 年需燃料级 二甲醚 1920 万吨，可见二甲醚在未来510 年代替 lpg 有广阔市场 ， 其市场容量相当可观。表2-2 给出了液化石油气（lpg）与二甲醚 （dme）性质对比。 . 11 . 表 2-2 液化石油气与二甲醚性质对比 燃料 相对分子 质量 60时 蒸汽压 平均 热值 kj/kg 爆炸 下限% 理论 空气量 m3/kg 理论 烟气量 m3/kg 预混 气热值 kj/m3 理论 燃烧 温度 37.8时 蒸汽 压 kpa lpg56.61.92457601.711.3212.02390920551200 dme46.01.35314503.56.967.4642192250832 对比情况表明： 在同等温度下二甲醚的饱和蒸汽压要比石油液化气低， 37.8时为 832kpa，符合 gblll74-89 要求中 1380kpa 指标，故贮存 及运输时更安全。 二甲醚在空气中的爆炸下限比石油液化气高一倍，在使用时二甲 醚比石油液化气更安全。 虽然二甲醚热值仅为石油液化气的0.687，但二甲醚自身含氧， 在燃烧过程中所需空气量仅为石油液化气的0.615，因此二甲醚预混 气热值要比石油液化气高（1.079:1） ，其理论燃烧温度也比石油液化 气高 195（9.5%） 。 二甲醚单独作民用燃料使用还具有下述优点： 由于自身含氧，碳链短，燃烧充分安全，燃烧过程不析碳不会产 生黑烟，无残液，燃烧尾气符合国家标准。 二甲醚易于压缩，常温贮存压力1.05mpa，低于石油液化气 的 1.92mpa，故更为安全，且可利用现有的石油液化气罐，槽等容器及 管道，灶具亦可通用，故易于推广。 二甲醚在不同季节门窗全开状态下用二甲醚液化气灶燃烧后对有害物 残留量的卫生防疫检测结果如表2-3 所示，开门窗或抽油烟机影响则 见表 2-4。 表 2-3 二甲醚灶燃烧后有害物残留量 有害 组分 夏 季冬 季卫生标准 mg/nm 3 早餐点火 30 秒 早餐后 30 秒 早餐点火 30 秒 早餐后 30 秒 午餐点火 30 秒 午餐后 30 秒 日均 甲醇 0.290.060.650.330.350.161.0 甲醛 0.0260.0200.0290.0210.0260.0200.050 co1.050.562.211.273.212.4910 . 12 . 表 2-4 二甲醚灶燃烧后环境卫生检测 有害物浓度 增值 开门窗双灶点火 关门窗开抽 油烟机双杜 关门窗不开抽 油烟机双灶 开门窗本 底值 mg/nm3 点火期燃烧期点火期燃烧期点火期燃烧期日均 二甲醚 9.41.48.20.812.32.2- 甲醇 0.0220.0100.0200.0160.420.34- co3.52.62.71.35.84.71.4 nox0.1630.1560.1530.1420.3910.3820.032 检测结果表明二甲醚燃料及灶具在正常情况下对人体不会造成伤害， 对室内空气也不会造成污染，室内空气中有害物浓度符合国家居住区大 气卫生标准和居室空气质量标准。二甲醚灶具亦符合gj4-83 的燃气 灶具标准要求，可参见表2-5。 表 2-5 二甲醚灶具燃料检测结果 项 目gj4-83 标准要求实测结果 着火率启动 10 次着火不少于8 次 100% 点火性能0.5 和 1.5 倍压力下能正常点燃正常 传火性点燃一孔后 4 秒钟内传遍所有孔1 秒 火焰状态均匀、清晰、稳定均匀 热负荷不低于 2.9kw（2500kcal/h）3.64 及 3.81kw 热效率额定负荷下热效率 55%59.5%及 60.1% co 额定负荷下烟气co85%） ，可间歇或连续生产，但设备腐蚀严重，残 液及废水对环境污染严重，操作条件苛刻，产品难以脱除微量杂质，有 异味，产品质量差，属淘汰工艺；而以合成气（h2+co）直接法合成 二甲醚的生产技术目前尚不成熟；二甲醚国内外现有大型工业生产装置 主要采用甲醇气相催化脱水法。三种工艺的比较见工艺技术方案章节中 的表 4-1。 1）硫酸法（液相甲醇脱水法）： 甲醇在硫酸存在下，通过先生成硫酸氢甲酯，再生成dme 的反应 进行： h2so4 + ch3oh ch3hso4 + h2o ch3hso4 + ch3oh ch3och3 + h2so4 硫酸氢甲酯为剧毒物质，因该工艺使用混合酸，设备极易产生腐蚀， . 73 . 硫酸氢甲酯中间产物容易泄漏，会对环境及周围人群产生严重危害。 说明：因无法查到硫酸氢甲酯的性质（其毒性远比硫酸二甲酯大）， 暂介绍硫酸二甲酯的性质。硫酸二甲酯属高毒类，作用与芥子气相似， 急性毒性类似光气，比氯气大15 倍。对眼、上呼吸道有强烈刺激作用， 对皮肤有强腐蚀作用。可引起结膜充血、水肿、角膜上皮脱落，气管、 支气管上皮细胞部分坏死，穿破导致纵膈或皮下气肿。此外，还可损害 肝、肾及心肌等，皮肤接触后可引起灼伤，水疱及深度坏死。 硫酸二甲酯对皮肤的损害，除其腐蚀作用外，还可能引起接触性过敏 性皮炎。 近年来，国外动物实验报告，急性硫酸二甲酯中毒后可引起染色体畸 变。用大鼠进行实验还证实有致癌作用。 临床表现： 中毒时受损的主要器官是眼和呼吸系统，表现为急性结膜炎，角膜炎、 咽喉炎、气管支气管炎或支气管周围炎，重症表现为肺炎、肺水肿。 急性硫酸二甲酯中毒常经过68 小时的潜伏期后迅速发病，潜伏期 越短症状越重，人接触500mg/m3（97ppm）10 分钟即致死。刺激反应 表现为有易过性眼结膜及上呼吸道刺激症状，肺部无阳性体征。轻度中 毒表现为明显的眼结膜及呼吸道刺激症状，如羞明、流泪、眼结膜充血 水肿、咳嗽咳痰、胸闷等，两肺有散在干性罗音或少量湿性罗音，肺部x 线符合支气管炎或支气管周围炎。中度中毒表现为明显咳嗽、咳痰、气 急、伴有胸闷及轻度紫绀，两肺有干性罗音或哮喘音可伴散在湿性罗音， 胸部 x 线符合支气管肺炎、间质性肺炎或局限性肺泡性肺水肿。重度中 毒表现为咳嗽、咯大量白色或粉红色泡沫痰，明显呼吸困难、紫绀、两 肺广泛湿罗音，胸部x 线符合弥漫性肺泡性肺水肿，严重者可导致呼吸 窘迫综合征，或窒息（喉头水肿、大块坏死的支气管粘膜脱落），或 出现较严重的纵隔气肿、气胸、皮下气肿。 2）甲醇气相脱水： 甲醇在催化剂作用下，生成dme，其反应式如下： 主反应： 2ch3oh = ch3och3 + h2o 副反应： ch3oh = co + 2h2 . 74 . 2ch3oh = ch4 + 2h2o + c ch3och3 = ch4 + h2 + co co + h2o = co2 + h2 采用甲醇气相脱水法，其工艺过程中会产生ch4、co、co2、h2等 物质，但不会产生如硫酸氢甲酯等剧毒物质，不会对环境及周围人群产 生危害。 此外我们选取了国内同行业企业，重点从环保及清洁生产的角度进行 比较。比较对象为甲醇气相催化脱水法及采用甲醇液相催化脱水法的山 东临沂九泰化工科技股份有限公司，详见下表。 表 9-3 本项目与国内同行业清洁生产水平比较 项目名称 山东临沂九泰化工科技股份有限 公司 本项目 生产工艺甲醇液相催化脱水法甲醇气相催化脱水法 催化剂 以硫酸为主的复合催化剂（含磷 酸） 固体酸催化剂(- al2o3) 甲醇（t/t） 1.451.41 新鲜水 （t/t） 11.52.4 蒸汽（t/t） 1.40.85 电（kwh/t） 10040 吨产品物耗、 能耗 催化剂 （kg/t） 0.150.06 废水量 （kg/t） 1210396 cod（kg/t） 0.06050.036 废气量 （nm3/t） 27832 so2（kg/t）不祥 0.06 吨产品污染 物排放量 烟尘 （kg/t） 不祥 0.05 毒性 磷酸、磷酸盐毒性大、中间产物 硫酸氢甲酯为极度危害介质 除甲醇外无其他有毒 物质 废酸处理需处理硫酸、磷酸等废酸无废酸处理问题 废水处理废水量大、投资、能耗高 废水量少，成分单一， 较易处理 从上表中我们可以看出，甲醇气相催化脱水法与液相催化脱水法相比， 在能耗、物耗、排污方面均有明显的优势。既节约了资源，减少了污染 . 75 . 物的排放，又不产生诸如硫酸氢甲酯的剧毒介质，做到了对环境友好。 因此可以说，本装置采用的甲醇气相催化脱水法具有工艺技术成 熟可靠、原材料消耗低，反应条件温和，生产连续性强，自动化程度 高；脱水反应副产物少；转化率、选择性均很高，“三废 ”排放量少， 产品质量好、纯度高；成本较低，大型装置成本更低等优点。同时，本 项目产生的污染物均得到有效的治理，充分体现了清洁生产的原则。 9.6.2 总量控制 本装置所排污染物中，含有国家总量控制因子，可研建议对以下因子 进行总量控制： 水污染物： cod 工业固体废物 总量控制建议指标由该项目环境影响报告书提出。 9 9. .7 7 绿绿化化设设计计 绿化在保护和改善环境、防止污染等方面有其特殊的作用。绿化具有 较好的调温、调湿、吸灰、除尘、改善小气候、净化空气、减弱噪声等 功能。 工厂应在建设期间同时进行绿化工程建设，并且绿化布置以不影响生 产、不妨碍交通运输、不妨碍消防操作和采光通风为原则，综合考虑生 产工艺、建筑物布置、有害气体的扩散、地下管线的布置、以及当地气 候特点和土壤条件等多种因素，在道路两侧、空地上、车间四周种植一 定宽度的绿化带，以草坪为主进行绿化，间种少量各类乔木、灌木和绿 篱等耐粉尘、降噪强、含水分较多的绿色植物，进行绿化，以形成良好 的工作环境。并且在树种的选择上要注意选择抗逆物种，即选择当地易 活、速生且便于管理的树种，最终使厂区的绿化系数能够达到 12%。 9 9. .8 8 环环保保投投资资 由于本项目采用先进的甲醇气相催化脱水制二甲醚技术，经脱水、精 馏制得二甲醚产品，该工艺具有工艺流程短、能耗低、三废少、质量高 . 76 . 等特点。该技术既能满足二甲醚生产工艺需要，又满足环保要求。环保 投资较少，一并计入项目总投资中。 表 9-4 环保设施及投资一览表 序号项目及名称处理方法处理效果 投资 (万元) 备注 1 废气处理 送新建供热系统 作为锅炉燃气 各项废气污染因子均符 合相应标准要求 32 与主体工 程同步 2 废水处理送污水处理系统 500 与主体工 程同步 3 工业固废 送当地固废填埋 处置中心处置 无害化处理 16 4 噪声治理 采取隔声、消音、 减震等措施 厂界达标 20 与主体工 程同步 5 事故应急监测 区域环境质量 保障 安装 dcs 控制的紧急停车联动装置，保证 事故情况下可在 5min 内完全停止，一旦 发生泄漏等生产事故，引起区域环境质量 超标，则企业必须立即停产，采取措施待 区域环境质量达标后方可恢复生产。 80 投资纳入 主体工程 合计 648 9 9. .9 9 结结论论与与建建议议 9.9.1 结论 本项目采用先进的甲醇气相催化脱水制二甲醚技术，经脱水、精 馏制得二甲醚产品，该工艺具有工艺流程短、能耗低、三废少、质量高 等特点。 本项目工艺技术先进、操作方便、自动化程度高、能耗低、产品 纯度高、催化剂寿命长、污染少，符合清洁生产的要求。 本项目产生的 “三废 ”均进行了综合利用及相应处理，预计工 程建成后本项目对周围环境的影响很小。 9.9.2 建议 环境管理是为了保护环境，改善环境以及合理利用资源，环境监 测是弄清污染来源、性质、数量及分布的主要手段。因此，工厂应重视 环境管理与环境监测。同时，定期进行职工安全教育和培训，避免人为 安全事故的发生，做到防患于未然。 . 77 . 为减少污染，保护环境，做到社会效益、经济效益和环境效益相 统一，走可持续发展道路，装置在建设中，应严格执行“三同时 ” 政策；在生产运营中，应严格执行“达标排放 ”原则。 本项目装置应定期检修，避免风险事故的发生。 . 78 . 1 10 0 劳劳动动保保护护、安安全全卫卫生生与与消消防防 1 10 0. .1 1 劳劳动动保保护护与与安安全全卫卫生生 根据 “管理生产必须同时管理安全”的原则，切实贯彻安全生产方 针，认真执行 “化学工业安全卫生工作条例” 、 “化工企业安全管理制 度”和化工部颁布的安全生产四十一条禁令。积极采用安全技术和采取 工业卫生措施，改善劳动条件，严格按照“工业企业设计卫生标准” 的要求进行设计和施工，一定要做到安全、卫生设施要与主体工程同时 设计、同时施工、同时投产使用。 10.1.1 建设项目生产过程中职业危害因素分析 本装置在生产过程中的介质主要有二甲醚、甲醇、氢气、一氧化碳等， 产品主要是二甲醚，其中二甲醚、甲醇、氢气、一氧化碳为易燃、易爆 介质，其中甲醇、一氧化碳为有毒介质，主要生产装置火险类别为甲类， 爆炸危险区域划分为2 区，故操作人员应了解这些介质的特性，以便检 修、泄漏或发生事故时，采取相应的防范措施。主要危险物的物理性质 列表如下： 表 10-1 生产过程主要危险物料一览表 名称二甲醚甲醇氢气一氧化碳 化学式 c2h6och4oh2co 分子量 46.0732.042.0128.01 熔点（） -141.5-97.8-259.2-199.1 沸点（） -23.764.8-252.8-191.4 自燃点（） 350385400610 水溶性溶溶不溶微溶 闪点（）无意义 11-50.0 液体相对密度 （水=1） 0.660.79 0.07 (-252) 0.79 蒸气相对密度 （空气=1） 1.621.110.070.97 爆炸下限（v%） 3.45.54.112.5 爆炸上限（v%） 27.044.074.174.2 毒性中 - 中 车间空气允许含 量 mg/m3 5030 . 79 . 名称二甲醚甲醇氢气一氧化碳 灭火方法 雾状水、抗溶 性泡沫、干粉、 二氧化碳、 砂土 抗溶性泡沫、 干粉、二氧化 碳、砂土 雾状水、 二氧化碳 雾状水、二氧 化碳、泡沫、 干粉 10.1.1.1 主要火灾物料危险分析 1）二甲醚 无色气体，有醚类特有的气味。液体相对密度0.66，气体相对密 度 1.62，引燃温度 350，沸点 -23.7。溶于水、醇、乙醚。爆炸极 限为 3.427.0%。易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物。接触热、 火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。接触空气或在光照条件下可生成具有 潜在爆炸危险性的过氧化物。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远 的地方，遇明火会引着回照。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸 的危险。火险等级为甲类。 对中枢神经系统有抑制作用，麻醉作用弱。吸入后可引起麻醉、窒息 感。对皮肤有刺激性。应该迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通 畅。如有呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 生产过程密闭，全面通风。一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩 戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），建议特殊情况 ，戴化学安全防护 眼镜。穿防静电工作服，戴一般作业防护手套。工作现场严禁吸烟。避 免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度或其它高浓度作业， 须有人监护。 泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔 离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式 呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄露源。用工业覆盖层或吸附/ 吸收剂盖住泄露点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加 速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。 漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。 灭火方法：切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧 的气体。喷水冷却器，可能的话将容器从火场移至空旷处。 灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。 . 80 . 2）氢气 无色、无臭、易燃、易爆气体，液体相对密度0.07(-252)， 气体相对密度0.07，引燃温度 400，沸点 -252.8。不溶于水，爆 炸极限为 4.174.1%，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即 会发生爆炸，气体比空气轻。火险等级为甲类。 氢气在高浓度时具有单纯性窒息作用，高浓度接触时要戴自给正压式 呼吸器，穿防静电工作服。工作现场严禁吸烟，避免高浓度吸入，进入 罐、限制性空间或其他高浓度区作业，须有人监护。 泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔 离，严格限制出入，合理通风，加速扩散；当着火时，立即切断气源后， 再熄灭正在燃烧的火焰，如不能切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的火 焰。 氢气的灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 10.1.1.2 主要毒性物料危险分析 1）甲醇： 无色澄清液体，有刺激性气体。液体相对密度0.79，气体相对密 度 1.11，引燃温度 385，沸点 64.8。微溶于水，可混溶于醇、醚 等多数有机溶剂。爆炸极限为5.544.0%。易燃，其蒸气与空气可形 成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化 学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气 重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引起着回照。车间空气 中一氧化碳最高允许浓度为50mg/m3。火险等级为甲类。 侵入途径为吸入、食入、经皮吸收。对健康危害有对中枢神经系统有 麻醉作用；对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变；可致代谢性 酸中毒。 急性中毒：短时大量吸入出现轻度眼及上呼吸道刺激症状（口服有胃 肠道刺激症状）；经一段时间潜伏期后出现头痛、头晕、乏力、眩晕、 酒醉感、意识朦胧、谚妄，甚至昏迷。视神经及视网膜病变，可有视物 模糊、复视等，重者失明。代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合力下降、 呼吸加速等。 . 81 . 慢性影响：神经衰弱综合征，植物神经功能失调，粘膜刺激，失礼减 退等。皮肤出现脱脂、皮炎等。 皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如有呼吸困难， 给输氧。如有呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：饮足量温水，催吐，用清水或1%硫代硫酸纳溶液洗胃。就 医。 检测方法：气相色谱法；变色酸分光光度法。 工程控制：生产过程严加密闭，加强通风。提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴过滤式防毒面具（半面 罩） 。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。 眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 身体防护：穿防静电工作服。 手防护：戴橡胶手套。 其它：工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕。淋浴更衣。实行就 业前和定期的体检。 泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔 离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器， 穿防毒服。不要直接接触泄露物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、 排洪沟等限制性空间。小量泄露：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。 也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄露：筑构围堤 或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用 收集器内，回收或运至废物处理场所处置。 灭火方法：尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却， 直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄露装置中产生声 音，必须马上撤离。 灭火剂有：雾状水，抗溶性泡沫，二氧化碳，干粉。 2）一氧化碳： . 82 . 一氧化碳是一种无色无臭气体。液体相对密度0.79，气体相对密 度 0.97，引燃温度 610，沸点 -191.4。微溶于水，爆炸极限为 12.574.2%，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃 烧爆炸，气体比空气轻。车间空气中一氧化碳最高允许浓度为 30mg/m3。火险等级为乙类。 本品易于对人体造成危害。它对人体的危害主要是血液中毒，造成缺 氧窒息，严重时造成死亡。长期吸入低浓度一氧化碳，表现乏力，记忆 力减退，失眠等，有时可致心肌损伤。对急性中毒者，应立即将患者移 至新鲜空气处，保暖持静，人工呼吸、输氧。对接触一氧化碳的工人， 岗位上应配有5 型过滤式防毒面具。 泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进 行隔离 150m，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压 式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切