1万吨 年二甲醚工程可行性研究报告

1万吨/年二甲醚工程可行性研究报告目录1总论11概述111项目名称、主办单位、企业性质及法人112编制依据和原则113项目提出的背景和必要性114可行性研究的范围12研究结论121研究的简要综合结论122存在的主要问题及建议123主要技术经济指标2市场预测及开拓21产品现状及用途22国内外市场供需预测221国外市场供需预测222国内市场供需预测223DME民用燃料市场预测224DME车用燃料市场预测225目标市场分析23价格分析24竞争能力分析3产品品种、规模及规格31产品品种32建设规模33产品规格4工艺技术方案41工艺技术方案选择411国内外工艺技术概况412工艺技术方案和原料路线的确定413引进范围说明414工艺流程概述及消耗定额42主要工艺设备一览表43设备设计说明431设备选择材料原则432主要设备选型设计说明44自动控制方案441设计依据442自动化水平443主要仪表选型与配置444过程控制与安全联锁445装置环境特征446仪表动力供应447仪表防护措施5原材料、辅助材料及动力供应51原料供应及来源52原料、辅助材料用量53动力用量及来源6建设条件和厂址方案61装置的地理位置62地形、地貌概况63气象条件、水文资料64工程地质、水文地质7公用工程及辅助设施71总图运输711总平面布置712竖向、道路及土方工程713产品储运72给排水721工厂现状722新装置给排水方案设计说明723水消防系统73供电及电讯731电源状况732用电负荷及负荷等级733供电方案及供电系统734配电室及主要设备735电讯74车间分析化验741设计范围与任务742布置说明743仪器选型744定员编制75土建工程751土建工程方案的选择和原则确定752地基与基础753抗震设计8节能81能耗指标及分析82节能措施9环境保护91编制依据92本项目采用的环保标准93主要污染源及主要污染物94控制污染的初步方案941废气制理942废水、废液处理943废渣处理944废气排放一览表及环保措施95噪声治理96绿化概况97环境监测体系98环保管理机构及定员99环保投资概算10劳动保护与安全卫生101生产过程中职业危害因素的分析102生产过程主要物料的危害特性103职业安全卫生防护的措施1031安全技术措施1032工业卫生措施104劳动保护设施投资估算11消防111工程的消防环境现状112工程的火灾危险性类别113消防设施与防火措施114消防投资估算12项目组织和劳动定员13项目实施进度计划14投资估算及资金筹措141编制说明142编制依据143建设投资估算及投资分析15财务分析151基础数据1511产品方案及生产规模1512项目投资与资金来源1513经济计算与建设1514资金使用规划1515固定资产折旧费与无形、递延资产摊销费1516产品价格及税率152财务分析1521成本估算1522销售收入、利润及税金1523投资利税率与投资利润率1524资金来源与运用和资产负债分析1525现金流量及财务评价指标1526其他重要财务指标1527清偿能力分析1528不确定性分析153财务评价结论154主要计算报表附表目录1指标汇总表2敏感性分析表3损益表4资金来源与运用表5资产负债表6现金流量表（全部投资）7现金流量表（自有资金）8投资计划与资金筹措表9流动资金估算表10固定资产折旧、无形及递延资产摊销估算表11销售收入、销售税金估算表12总成本费用估算表13原材料费用估算表14燃料及动力费用估算表15工资及福利费用估算表16物料平衡表附图目录1总平面图2工艺流程图3一次主接线图1总论11概述121项目名称、主办单位、企业性质及法人项目名称XXX有限责任公司1万吨/年二甲醚装置（简称1万吨/年二甲醚装置）。主办单位XXX有限责任公司企业法人任晓善122编制原则编制原则（1）以提高集团公司总体经济效益为中心,尽量采国内外二甲醚生产最先进的工艺技术,使项目建成后能达到国内、国际先进水平。（2）该项目属现有化工产品甲醇深加工装置,应与现有XX技改后的生产装置配套设计。（3）本着技术先进、可靠、经济、合理的原则,除国内目前尚不具有的工艺技术和尚不能生产的部分关键设备、材料、部件，设计考虑引进其它均立足国产化外。（4）设计中注意节省投资，合理布置新装置总图，充分利用XX集团公司现有公用工程、辅助工程设施和条件。（5）认真贯彻国家和地方有关环境保护的各项法令、法规，搞好三废治理，并执行“三同时”的原则。（6）严格执行国家和地方关于消防、安全生产、工业卫生、劳动保护工作的有关法规、规定，采取有效措施改善劳动条件，确保安全生产。123项目提出的背景和必要性XX有限责任公司地处四川省，位于长江东岸，水路、陆路运输极为方便,，XX始建于二十世纪六十年代，是我国最早引进以天然气为原料生产合成氨和尿素的化肥企业。三十多年来，XX不断稳步发展，为国家的农业生产和国民经济发展均作出了巨大贡献。尽管XX已成为四川省、西南地区乃至全国的重点大型骨干企业，但由于化肥属低利润的产品，且原料（天然气）价格逐年提高，企业经济效益越趋低下。随着我国西部大开发的深入实施和加入WTO后所面临的国际市场竞争的严峻挑战，为了企业的生存和发展，XX决策层认为，要企业能持续发展，增强市场竞争力和抗风险能力，在稳定、发展现有产品生产的同时，还要开发有高技术、高附加值、高市场占有率的有机产品，使XX形成化肥有机生产系列配套产品为骨架的“重化工基地”，走综合性现代化工联合企业之路。XX结合本厂实际情况，按照企业“十五”和“2010年发展规划”的设想”，拟利用当地丰富的天然气资源优势，生产有机化工和燃料能源产品40万吨/年甲醇、10万吨/年二甲醚。二甲醚DIMETHYLETHER，DME又称甲醚，分子式为CH3OCH3，是无色、无毒气体或压缩液体，常温下为气态，沸点239，凝固点140，气体相对密度162空气为1，可溶于水与乙醇。二甲醚用途广泛，因其沸点较低、汽化热大、汽化效果好，其冷凝和蒸发特性接近于氯氟烷而价格却比其低，因此是取代氯氟烷作为冷冻剂的主要化工产品；因其不污染环境，对臭氧层几乎没有破环作用，在水中的溶解度大、毒性微弱等特性决定了二甲醚取代氯氟烷成为日用化学品、喷塑、胶粘剂等的气雾抛射剂。二甲醚作为氯氟烃的替代物，在气雾剂制品中显示出良好的性能，不污染环境，对臭氧层破坏系数几乎为零。作为气雾剂制品，具有使喷雾产品不易致潮的特点，是一种新一代理想的气雾推进剂。由于二甲醚作为燃料，燃烧性能好、热效率高，可实现无烟燃烧，大大减少汽车尾气中污染物的排放、降低发动机噪音等，其最大的潜在用途是城市煤气、液化气、汽车燃料的代用品，被誉为21世纪最为理想的洁净优质燃料和新能源。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，不久的将来，二甲醚生产一定会有飞跃发展，其市场将非常广阔。XX和XX工程工司联合拟建的1万吨/年二甲醚装置，结合合成一车间正在进行的“双甲技改工程”，拟以甲醇为原料生产出气雾剂级和燃料级二甲醚产品，为XX掌握万吨级规模二甲醚生产技术，进行市场开拓，为XX10万吨/年二甲醚装置的新建作好技术和市场准备。124可行性研究的范围本可行性研究报告提出拟采用在建的双甲技改工程生产的甲醇产品为原料制造气雾剂级和燃料级二甲醚产品二甲醚的可行性。报告作重对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；产品市场情况；项目经济效益三大方面进行研究分析，提出工艺技术推荐方案，作出市场预测分析，投资估算，对企业经济效益进行财务分析，最后作出研究结论性意见。12研究结论121研究的综合结论1本项目符合国家产业政策和能源政策。西部大开发为环保能源产品的开发带来难得的机遇。公司积极调整产品结构，将天然气资源转化为环保型能源产品，建设二甲醚生产装置完全符合国家产业政策和能源政策。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，将产生重的现实意义。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，其最大的潜在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,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，不久的将来，二甲醚生产一定会有飞跃发展，其市场将非常广阔。3工艺技术先进、可靠本装置拟以甲醇为原料，采国XX工程工司提供的气相脱水制二甲醚的工艺技术,经脱水、精馏制得二甲醚产品，具有工艺流程短、能耗低、三废少、质量高等特点，使项目建成后能达到国内、国际先进水平，而且技术，可靠，国外已建有同类装置可借鉴。4充分依托XXX公司管理、资源优势本工程充分依托集团公司人、才、物的内在潜力，充分发挥现有公用工程、辅助工程设施的作用，不仅可节约资金，而且还加快了建设进度。5本工程在研究中充分注意环境保护，对“三废”采取综合治理措施，所有派放物可达标派放，预产计投产后不会对环境造成污染。6本工程在研究中充分注意了安全、卫生、消防的有关法要求和，规定，采取有效必要的防范，建成投产后可保证安全生产和人身安全。7投资效益本工程总投资为万元，项目建成投产后可为XXX公司增加销售收入（年均）万元，利税总额（年均）万元。从财务评价看，本项目的内部收益率税前，税后为，高于行业基准收益率12，盈利能力满足行业要求。从项目各项效益指标及不定性分析的结果可以看出。本项目具有一定抗风险能力，故本项目是可行的。122存在的主要问题和建议燃料级二甲醚，目前没有质量标准，对其市场推广存在着不利因素，加之燃料级二甲醚是个新产品，存在着市场风险。XX工程公司二甲醚装置从3000吨/年放大到10000吨/年，存在着技术风险。2市场预测及开拓21产品现状及用途221产品性质及用途二甲醚学名甲氧基甲烷，俗称甲醚，英文缩写DMEDIMETHYLETHER。222产品性质DME是一种无色可燃性气体或压缩液体，燃烧时火焰里常带光亮，且具有轻微的醚香味，室温下的蒸汽压力约为05MPA，它与液化石油气的物理性质很相似。DME具有惰性，无腐蚀性，但在达到一定浓度时，具有刺激性和麻醉性。与乙醚不同，DME在空气中长期暴露，不会形成过氧化物。DME分子式为CH3OCH3，摩尔质量4607，沸点249，溶点1415，闪点414，气体比重1617（空气为1），液体比重066（21），临界温度1288，临界压力515MPA，临界密度02714克/毫升，自燃温度350，着火点27，在空气中的爆炸极限345267（体积），气体燃烧热1455KJ/MOL，蒸发热（248）4674KJ/KG。溶于水、乙醚、汽油、四氯化碳、苯、氯苯、丙酮及醋酸甲酯。223产品用途二甲醚是重要的化工原料，可用于许多精细化学品的合成，还可以作为合成汽油和烯烃的中间体；同时二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途，可以替代部分氟氯卤代烃用作汽溶胶喷射剂和制冷剂；高浓度的二甲醚可用作麻醉剂；二甲醚最大的潜在用途是作为城市煤气和液化气的代用品，也可作为汽车燃料。1）用作气雾剂目前，二甲醚主要用作喷雾油漆、发胶、空气清新剂及车用气雾剂。发达国家已于1995年全面禁止使用氟氯烃，多数采用了性能优良的DME替代品；我国从1998年起，禁止在气雾剂中使用氟氯烃作喷射剂，在2010年全面禁止使用氟氯烃。许多生产气雾杀虫剂、喷射涂料的厂家已逐步改用DME作为气雾喷射剂。世界上替代氟氯烃的产品主要有LPG、丙烷、丁烷、戊烷等烃类；DME、乙醚等醚类HCFC22、HCFC142B、HFC134A等氢氯氟烃；N2、N2O等压缩气体。其中DME物理性质与氟里昂相似，作为氟氯烃（CFCS）的替代品用作气溶胶喷射剂具有以下优点不污染环境，对臭氧层破坏系数为0，可用水作阻燃剂；DME与各种树脂和溶剂具有良好的互溶性，尤其是良好的水溶性和醇溶性使其作气雾剂时除具有推动剂功能外，还兼有溶剂功能；毒性很微弱，除了典型的麻醉作用外，观察不到应用在化妆品上有什么问题；当用于水基气雾剂如空气清新剂时，还具有良好的喷雾性及对马口铁包装罐低腐蚀性等性能；成本低、使喷雾产品不受潮等。2）用作环保型制冷剂和发泡剂目前，国外还在开发DME替代氟氯烃作制冷剂和发泡剂的技术，利用DME作制冷剂，具有低污染、制冷效果好等优点。例如用DME与氟里昂制备特种制冷剂时，随着DME含量的增加，制冷能力增加，能耗降低。另外还有用DME、丙烷、丁烷制无氟制冷剂的报道。关于DME作发泡剂，国外已相继开发出利用DME作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯泡沫的发泡剂，发泡后的产品，孔大小均匀，柔韧性，耐压性，抗裂性都有所增加。3）用作化工原料合成硫酸二甲酯（DMS）DME与SO3反应制备烷基化试剂DMS，可克服传统以甲醇和硫酸为原料生产DMS造成的中间产品剧毒、环境污染严重等问题，具有反应条件温和、反应产物单一、选择性好、污染小等优点；合成烷基卤代物国外已有DME与HCL反应制备MECL、DME与HF反应合成MEF的报道（ME为甲基）；合成N，N二甲基苯胺DME与苯胺反应可合成N，N二甲基苯胺，与其他合成方法比，具有副反应少，反应温度低、产品选择性高等特点；DME与CO反应可羰基化合成乙酸甲酯和乙酸、醋酐；以DME为原料，氧化羰化可制碳酸二甲酯；合成乙烯目前许多研究者正积极进行甲醇和DME制备乙烯的研究。中科院大连化物所用合成气经DME制乙烯的研究取得了一些成果；以AL2O3为催化剂，DME与H2S或CS2反应，均可制备二甲基硫醚。二甲基硫醚选择性好，产品纯度可达90以上；DME与氧气、氨可合成氢氰酸；DME与氧气可制甲醛；DME与环氧乙烷反应，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，主要产物是乙二醇二甲醚；DME作偶联剂可与硅在高温及催化剂下生成ME3SI（OME）、ME2SI（OME）2、MESI（OME）3混合物，其中主要产品为ME2SI（OME）2。4）用作民用燃料DME在常温下为无色无味气体，在一定压力下为液体，其液化气的物理性能与石油液化气（LPG）性能相似，可代替煤气、LPG用作民用燃料。DME可单独作燃料，也可掺入液化气中使用，还可将DME掺入城市煤气或天然气中混烧。DME燃烧安全、无残液，燃烧尾气中的CO含量低，是一种理想的清洁燃料。DME与LPG性能比较见表21。表21液化石油气（LPG）与二甲醚（DME）性质比较项目LPGDME分子量566460压力（60），MPA192135平均热值，KJ/KG4576031450爆炸下限，1735理论空气量，M3/KG1132696理论烟气量，M3/KG1202746预混气热量，KJ/M339094219理论燃烧温度，20552250从表21可见（1）同等温度下，DME饱和蒸汽压低于LPG，因而其储存、运输比LPG更安全；（2）DME在空气中爆炸下限比LPG高一倍，因此在使用过程中，DME也比LPG安全；（3）虽然DME的热值比液化气低，但由于DME自身含氧，在燃烧过程中所需空气量远低于液化气，因此，DME的预混气热值及理论燃烧温度均高于LPG。此外，DME的民用燃料单独使用还有以下优点自身含氧，碳链短，燃烧性能良好。且在燃烧过程中无黑烟，燃烧尾气符合国家标准。DME易压缩，其贮存压力为135MPA，小于LPG贮存压力192MPA，可用现有的LPG气罐集中统一盛装，且与LPG灶具基本通用。DME燃烧热效率比LPG高。除单独使用外，DME还可按一定比例掺入液化气中和液化气一起燃烧。可使液化气燃烧更完全，降低析碳量和尾中CO和碳氢化合物含量。MDE的热值约64686KJM3，将一定比例的DME加入城市煤气（热值约为18422KJM3）或天然气（热值约34750KJM3）中，可解决城市煤气高峰时气量不足问题，同时可改善煤气质量，提高热值。将DME、甲醇、水（不外加，来自原料甲醇及甲醇制DME反应）及其他组分混合可配成稳定燃料醇醚燃料。DME能溶于甲醇及水，同时还能在钢瓶中产生供料所需压力，因此醇醚燃料可以避免醇基燃料难以解决的空气充压（或自充压）及外预热的缺点，而且燃料热值可通过调整各组分比例加以调节。醇醚燃料热值比甲醇燃料高，且价格适中，易于推广，被列入国家“九五”科技成果重点推广项目，已建数套生产装置，其中包括万吨级装置。但在使用安全、方便等方面逊于DME液化气。原化工部西南化工研究院与中科院山西煤化所还研究开发了醇醚燃料及其配套灶具。中国科学院山西煤化所在国内外首先提出二甲醚作民用燃料，1995年在陕西西安新型燃料燃具公司建立500吨/年二甲醚工业试验装置，采用液化石油气的灶具及储罐，在用户中使用，将二甲醚液化气推向市场，引起美国、日本、丹麦等到国家的重视。5）用作车用燃料世界范围内都在研究开发未来汽车代用燃料。虽然甲醇燃料有许多优点，但存在如下问题甲醇蒸发潜热大，在蒸发时混合温度的降低大于汽油，给汽车冷启动带来困难；甲醇与汽油掺烧，当甲醇浓度过大时，存在互溶性问题。而国内研究均表明，DME比甲醇燃料具有更好的燃烧效果，从而克服了甲醇燃料冷启动性能差和加速性能差等缺点。常规发动机代用燃料如液化石油气、天然气、甲醇等的16烷值都小于10，只适合于点燃式发动机；而DME的16烷值大于55，具有优良的压缩性，非常适合压燃式发动机，是柴油发动机理想的替代燃料。使用DME燃料，尾气无需催化转化处理，氮氧化物及黑烟微粒排放就能满足美国加利福尼亚燃料汽车超低排放尾气的要求，并可降低发动机噪音。研究表明，现有的汽车发动机只需略加改造就能使用DME燃料。目前DME成本虽高于柴油，但成本和污染都低于液态丙烷等低污染替代燃料。若合成气一步法制取DME可实现大规模或超大规模（大于10万吨/年）工业化生产，则燃料级DME成本可大幅下降，DME作汽车燃料前景光明。国内西安交通大学正在进行DME作柴油代用燃料的发动机试验研究。研究表明二甲醚发动机有高的比功率（比柴油高1015），高热效率（比柴油高23），低噪音（比柴油机低1015DBA）和超低排放（能实现无烟燃烧，NOX、CO、HC分别为柴油的30、40、50），能满足国际最严格的欧洲和美国加州超低排放（ULEV）标准。DME与柴油的主要物化性质比较见表22，DME发动机的排放与欧洲法规比较参见表23，DME发动机的排放与ULEV排放法规的比较见表24。表22二甲醚与柴油的主要物化性质比较特性二甲醚柴油化学分子式CH3OCH3CXHY分子量4607190220沸点249180360液态密度0668084理论空燃比90146十六烷值55604055汽化潜热KJ/KG460290低热值MT/KG2843425自然温度01,MPA235250粘度（CP）0154454碳（）522860氢（）130140氮（）3480表23二甲醚发动机的排放与欧洲排放法规比较欧洲标准二甲醚发动机实验结果全部HC06020CO20217NOX50385PM（微粒）01005EDER49排放（克/千瓦小时）表24二甲醚发动机的排放与ULEV排入法规之比较（美国超低排放标准）ULEV标准二甲醚发动机实验结果NMHC（包括甲烷的碳氢排入）13021CO7232NOXHC2524PM微粒0050033HCHO025025因此，DME是一种低污染车用燃料，市场前景极其光明。另外，DME还可作为电厂燃料用于发电，代替LPG、LNG。22国内外市场供需预测221国外市场供需预测1995年世界二甲醚的总生产能力约为15万吨/年，产量约10万吨。目前，德国联合莱茵褐煤燃料公司DME生产能力已达65万吨/年，美国杜邦公司生产能力已达3万吨/年，荷兰阿克苏公司3万吨/年，此外，德国DEA公司、澳大利亚CSR有限公司、日本住友公司和中国台湾康盛公司DME生产能力都在1万吨/年，国外DME生产装置详见表25。表25国外二甲醚生产装置一览表（单位万T/A）序号名称生产能力1美国杜邦公司302美国ALLEDSIGNALINC不详3德国联合莱茵褐煤燃料公司654德国DEA公司105荷兰阿克苏公司306日本住友公司157日本三井东压化学公司8日本制铁公司9澳大利亚CSR有限公司（DMA技术）1010南非（DEA技术）不详11中国台湾康盛公司（日本制铁公司技术）1812印尼PTBUMITANGERANG气体工业公司03二甲醚最初主要用作化学品中间体和溶剂。目前，世界上二甲醚的消费主要集中在气雾剂、化学品中间体以及燃料和溶剂等几个方面。其中气雾剂消费占总量的70以上，在欧洲约60，其他主要用作硫酸二甲酯原料，燃料及溶剂所占比例较小。估计2000年全球二甲醚生产能力超过20万吨/年；消费量超过17万吨，其中消费量超过万吨的国家有美国、日本、法国、意大利、德国以及中国等。二甲醚市场潜力较大，但最具发展前景的是燃料级二甲醚。若经济上具备竞争能力，二甲醚在21世纪将成为大宗商品，有非常广阔的应用前景，在减轻污染、改善地球生态环境及生产石化产品方面发挥重要作用。椐日本化学工业日报2000年8月30日报导，日本三菱瓦斯化学公司拟在澳大利亚建设二甲醚150万吨/年、甲醇200万吨/年装置，计划2005年投产。按150万吨DME计，控制投资在5亿美元以下，产品可望用于发电和柴油机燃料等；日本太平洋煤矿公司、NKK及住友金属公司宣布，已完成从煤层气中生产DME工艺的开发工作，该工艺正在日本太平洋煤矿公司进行实验，公司正考虑建设2500吨/日的商业规模的装置；此外，托普索与UOP公司也有共同建设由天然气合成气直接制取DME200万吨/年装置的计划。222国内市场供需预测我国二甲醚生产起步较晚，前几年，由于技术方面的原因，我国仅有江苏吴县合成化工厂、武汉硫酸厂等少数几个厂家生产，总产量约为3000吨，远远不能满足国内市场的需求。近年来，我国二甲醚的生产有了新的发展，目前生产能力约为3万吨/年左右，但1998年产量仅8000多吨，我国二甲醚主要生产厂见表26。表26我国二甲醚主要生产厂家及能力序号厂家名称生产能力投产时间1江苏吴县合成化工厂20002武汉硫酸厂不详3广东中山精细化工实业有限公司50004成都华阳威远天然气化工厂25001995125上海石油化工研究所8006江苏昆山10007陕西新型燃料燃具公司5000199768安徽蒙城县化肥厂250019979浙江诸暨新亚化工公司100010广东江门氮肥厂250011浙江义乌光阳化工实业有限公司250012上海申威气雾公司1000目前，中国科学院山西煤炭化学研究所，大连物化所，浙江省应用化学重点实验室等研制开发的合成气一步法制DME已进入工业化实施阶段，黑龙江双鸭山，大庆油田，陕西，兰州等地500010000吨/年DME项目均进行了可研，有的正在进行设计，陕西省新型燃料燃具有限公司与美国兆运资源有限公司签订联合开发“煤基一步法合成20万吨/年二甲醚超洁净燃料”工程协议书，工程总投资203亿元，美方投资90，建成投产后，将年产20万吨二甲醚，可配置生产60万吨复合汽油，7万吨超洁净民用液化气，2万吨高纯度精细化工品，1万吨醚基汽油添加剂。宁夏回族自治区83万吨/年煤基二甲醚工程可研也进行了评审。目前，国内正掀起一股建设DME热潮。随着气雾剂工业的发展，我国对二甲醚的需求量在不断增加，1990年我国气溶胶工业产量约为4800万瓶，1991年增加到8600万瓶，1992年达到158亿瓶，1995年超过2亿瓶，目前约4亿瓶左右，预计2005年将达91亿瓶，2010年将达121亿瓶。1995年我国二甲醚的消费量约为15万吨，目前，我国气雾剂产品如有一半用二甲醚作喷雾剂，则约需二甲醚25万吨，估计2000年我国需二甲醚约5万吨，气雾剂行业需二甲醚225万吨，燃料级二甲醚需求量超过1万吨，生产高纯度硫酸二甲醚将消耗二甲醚05万吨以上，其他二甲醚下游产品的开发还将消费一定量。若二甲醚成功地应用于制冷工业，其用量还将大幅度增加，二甲醚作为发泡剂方面的工作尚未开展。总体来说，我国二甲醚市场潜力较大，但最具发展前景的应该是燃料级二甲醚。长期以来，我国使用的二甲醚大部分靠进口，目前进口量约几万吨左右。在化工产品进出口信息中未做单项列出。223DME民用燃料市场预测我国是一个人口大国，随着国民经济飞速发展，能源短缺日益严重。同时我国能源结构也不尽合理，目前煤占燃料总量的70左右，煤的直接燃烧和粗加工利用，恶化了生态环境。如何既充分合理利用现有的能源又不产生环境污染，已成为我国各级政府所关注的焦点。各种污染指标大大低于现有燃料的二甲醚，原料来源丰富，成本低，正好可以解决我国能源危机和环境污染的两大难题，被誉为“21世纪的清洁燃料”。我国在二甲醚民用燃料应用方面已居世界领先地位，在不久的将来我国燃料二甲醚的生产将有飞跃的发展。本项目二甲醚主要作民用燃料，民用燃料市场预测如下。1）民用燃料需求量分析（1）城镇及城镇人口增加，民用燃料需求增加改革开放以来，特别是近几年，我国经济持续发展，人民生活水平不断提高，已开始向生活高质量方向转变，广大农村、特别是首先富裕起来的农村，在向城市方向发展，老百姓也开始重视起了生活起居，环保、洁净、卫生已成为当今的发展主题。随着国民生产总值（GDP）与居民的人均收入（可支配）大幅度提高，加之“十五”期间，国家实施城镇化政策，提出“有重点地发展小城镇，积极发展中小城市”。鼓励农村人口向城镇方向发展，明确提出五年内“城镇新增就业和转移农业劳动力各达到4000万人”。截止目前，全国城镇数量已达18880个，县城所在地1507个，大中城市667个，共计21054个。据国家统计局2001年3月28日公布的人口数据，全国总人口129533万人，其中居住在城镇的人口未45504万人，占人口的3609。2005年按40计，城镇人口将达到（2005年人口总人口按136亿计）54400万人，城市化的发展，必然带动能源产业的发展及需求增加，烧煤、烧柴、草等也将被清洁燃料所取代。全国城镇人口按456亿计，按每吨LPG供20人用1年，则2001年全国城镇需LPG2780万吨。据有关资料显示，目前大城市居民气化率较高，达90。而中，小城市汽化率不足50，也就是说，仍有大量的居民没有使用燃气，对清洁燃料需求增长量极大，根据国务院“十五”规划纲要，到2005年将转移农村人口4000万，而4000万人年需求液化气量将在200万吨（按20人年用LPG1吨计）。（2）农村LPG需求量全国农村人口按8亿计，如果按1的人口能用上LPG，则全国农村每年需LPG40万吨，若按2的人口能用上LPG，则每年需80万吨LPG，当然，随着农村生活水平的提高，居民用清洁燃料将大幅度提高，预计年增长率在8左右，农村对LPG需求量较大。（3）国家退耕还林政策的实施，对清洁燃料的需求将增加我国西部地区幅员辽阔，面积538万平方公里，约占全国总面积的57；人口273亿，占全国人口的23，退耕还林，封山育林，种草等政策的实施，将彻底改变原来农村居民的生活习惯，祖祖辈辈靠砍柴为主要燃料的习惯将被改变，西部省区共有耕地57亿亩，其中5000万亩耕地将退耕还林，2000年已经完成了515万亩，今后几年将会加快进度，为了解决生活在这一区域的农民没有了树砍，没有了柴烧的问题，各省区已作出了供应清洁燃料的决定。比如四川省，重庆市等已采取了一些措施，用各种方法提供清洁燃料，据中国农村能源协会张榕林主任介绍，由于云南、四川等省区没有液化天然气，为解决农村能源问题，云南在玉溪，四川在江油分别准备建二甲醚厂，用硫酸法生产二甲醚年生产在3000吨左右，重要解决因退耕还林而缺少燃料的农村供应问题（当然成本很高），虽然这一地区所需数量还无法估计，但肯定市一个大市场。（4）餐饮业的需求量有关人士对宁夏地区餐饮业进行了调查，最保守地估计，全区每年需LPG4840吨。全国按31省、市、自治区算，地域、经济系数按3倍计算，全国餐饮业每年需LPG约为45万吨。2）我国LPG市场供需情况我国LPG产量绝大部分来自炼油厂，只有很少部分约10万吨/年来自油气田。LPG产量已由1995年的459万吨，提高到2000年的1007万吨/年，1995年到2000年的年增长率约17。据中石化有关专家预测，到2005年我国炼油能力将达25亿吨/年，2010年将达3035亿吨/年。按照我国炼油能力20002005年增长率计算，到2005年我国LPG产量将达到1250万吨，2010年将达15001750万吨。我国LPG消费量需求量，1995年为573万吨，1998年为966万吨，2000年达1488万吨，1995年2000年的年均增长率为21左右，可见近几年我国随着人民生活水平的提高，LPG消费需求量十分强劲，1995年到2000年的消费增长明显高于产量增长，因此，每年都从国外大量进口LPG，近年我国LPG的供需现状见表27。表27近年我国LPG的供需现状（单位万吨）年份1995年1997年1998年1999年2000年原油加工量1351015100170001786021062LPG产量率3434344648LPG产量4595085808261007LPG商品供应量349489540LPG进口量2314358476554482LPG出口量7039250706LPG总消费量684830100613731488LPG商品消费量573710966从这几年国内LPG的供需情况来看，19952000年LPG产量的年均增长率则高达21左右，应该说近几年国内LPG供应能力由大幅度的提高，但仍然远不能满足高速增长的市场寻求。根据预测到2005年，我国LPG的市场缺口为1150万吨，2010年将达14501700万吨。这是按未来十年取中等需求量增长所得的需求量以及我国今后十年的原油加工产量所得到得市场缺口量。详见表28。表28我国LPG供需缺口（单位万吨）2000年2005年2010年产量1007125015001750需求量148824003200缺口482115014501700从以上分析来看，我国民用燃料市场容量很大，LPG供需缺口也很大，这为DME用作民用燃料展示出极好的前景，广阔的市场。如果DME能与LPG竞争，其发展空间巨大。再有，据介绍，国内LPG燃烧后得残余量为5，每年约有60多万吨的LPG残液无法使用，武汉多家LPG公司采用10DME和90LPG掺烧后，LPG中残液部分将被一同烧掉，若掺烧技术得到推广，则约需DME燃料150多万吨。3）DME与LPG的竞争能力DME作为民用燃料气有以下优点（1）在室温下可以压缩为液体，其压力符合现有LPG要求，可以用现有得LPG罐盛装，不需任何改装；（2）与LPG灶具基本通用，使用方便，不需预热，随用随开；（3）由于DME液化气组成稳定，同等温度下，DME饱和蒸汽压低于LPG，DME比LPG更安全；（4）DME在空气中爆炸下限比LPG高一倍，因此在使用过程中，DME比LPG更安全；（5）比LPG燃烧更洁净尽管DME热值比LPG低，但DME比LPG热效率高12，而LPG燃烧不充分，燃烧时有部分黑烟，污染灶具和厨房，并留有残液，综合热效率比可达0841。DME可完全充分燃烧，不留残液，无黑烟污染。经陕西新型燃料公司与中科院山西煤化所研究证明“DME燃烧及其配套灶具在正常使用条件下对人体不会造成伤害，对空气不构成污染”，“符合国家居住区大气卫生标准及居室质量标准”。（6）由于DME组成稳定，燃烧完全，无残液等，可使用户得到更大的实惠，实现等值消费，确保用户利益。由于罐装LPG作为民用燃料已为广大用户所接受，DME液化气的物性与LPG相似，燃料燃烧性能优于LPG。因此，用DME液化气完全可以代替LPG气作为优良的民用洁净燃料，并且可以改善居室环境。只要DME液化气有效热值价格与LPG价格相当或稍微高于LPG，则DME液化气具有较强的竞争力。换句话说，DME将和LPG共享我国巨大的民用燃料市场，市场前景极其光明。224DME车用燃料市场预测前面已经提到，DME发动力机有高的功率，高热效率，低噪声和超低排放，能满足国际上最严格的欧洲和美国加州超低排放标准。同时，我国一些大城市如北京、天津、上海、广州、西安等的环保要求很高，城市污染的治理工作步伐加快。特别北京申奥成功，环境保护更提到议事日程。目前，全国已有12个城市推行清洁汽车工程，将出租车及公交车改为双燃料，这为低污染车用燃料DME展示极为美好的市场前景。另据统计，1999年全国柴油消费量6154万吨，2000年在6710万吨左右。预测2005年、2010年的柴油消费量分别将为8530万吨和10830万吨。若DME的价格能降到与柴油相竞争的水平，2005年取代率按5计算，则需燃料级DME558万吨，2010年取代率按10计算，则需燃料级DME1451万吨。225目标市场分析本项目DME产品目标市场暂考虑为四川省和重庆市地区。该地区现无LPG生产，所需LPG全部由外地输入。重庆市、成都市的气化率很高，基本上都是用天然气，LPG绝大多数用于餐饮业，少量用于近郊个别农户。近年来，随着人民生活水平的提高，城郊未气化的居民、郊区农民对洁净燃料的需求量逐年增加，还有较大发展。成都、重庆乃至川渝各地中小县城餐饮业十分发达，这在全国其他地方很难见到。尤其是重庆、成都餐饮业中的火锅店星罗棋布，遍地开花，LPG用量很大，由于DME清洁燃烧完全、无黑烟、对人体无害，在餐饮业中替代LPG是不容置疑的现实，潜力很大。据有关人士调查估计，重庆市LPG需求量约为8万吨，成都市约为5万吨，四川省其他地区LPG需求量为10万吨，目标市场总需求量为2325万吨。经初步了解2000年成都市LPG消费量在45万吨。23价格分析1995年以来，国际市场气雾剂级DME售价在1200美元/吨（离岸价）上下浮动，主要受甲醇价波动的影响，价变波动的范围大致在10以内。我国DME市场价格，尤其是气雾剂DME价格一直坚挺，售价在65008500元/吨，1999年、2000年、2001年一般在7900元/吨，预计在2005年之前降价的可能性较小。燃料级DME在国内参照LPG的价格，目前市场售价30003200元/吨。本项目燃料级DME售价确定原则1）参照国内的LPG价格目前国内一级站槽车LPG批发价见表29，2000年国内炼厂LPG出厂价见表210。表29国内一级站槽车LPG批发价（元/吨）公司名称2000年10月2000年12月2001年2月珠海九丰阿科能源38503860/37003780/3800汕头海洋加德士38003680/37003750深圳华安低温库38503700/37303750/3780惠洲大亚湾星球石化38503700/37303750/3780福建华星石化375037003850上海金地低温库380037504500/5000张家港东华优尼科低温库37003700/36004300/4400太仓华能阿莫科低温库37503700/36004300/4400表2102000年国内炼厂LPG出厂价格（单位元/吨）2000年10月2000年12月2001年2月华北地区燕山石化305031302880天津炼油厂320032003020华北油田308031302900西北地区独山子260026002350兰州炼油厂270029502700东北地区大庆石化275025502700吉化炼油厂280027002750山东地区齐鲁石化325033003230胜利油田333033003080长江中游地区九江石化340036003550武汉石化345036503700长江下游地区杨子石化343035203400上海石化36003500/36003500华南地区广州石化370037203750茂名石化365036003700从表210中可以看出，LPG国内炼厂的出厂价华南和长江下游地区最高，西北和东北地区的价格最低，华北居中。综合考虑，国产LPG的市场价在33003500元/吨。从表29中可以看出，近期我国进口LPG的市场价在37004000元/吨左右。2）考虑到成都地区LPG零售价格据调查成都夏天LPG售价4345元/瓶，冬天售价4850元/瓶，每瓶125公斤，因此，成都LPG售价34404000元/吨，平均价在3800元/吨左右。目前成都地区用的LPG主要来自西北地区，独山子、兰州、银川等地的炼油厂，LPG出厂价系全国较低的价格。随着西部大开发的进行，西部经济的发展，人民生活水平的提高，LPG需求量将迅速增加，供需矛盾更加突出，上述地区的LPG是否不涨价，是否可长期稳定供应也是问题。如果用广州等地的进口LPG的话，运到成都后的成本就在42004800元/吨以上（铁路槽车吨公里运费约03元/吨）。3）考虑到DME燃烧性能LPG平均热值为45760KJ/KG，DME平均热值为31450KJ/KG，DME热值比LPG低；但DME燃烧热效率比LPG高12；DME为单一组份，燃烧完全，相反LPG为C3C5混合物，燃烧不完全，产生黑烟，据调查LPG每瓶都有12KG剩余物。综合考虑，两者的有效热值比应在约0841。因此，DME的价格应按有效热值计算，其当量价应在3100元/吨左右。4）考虑到与LPG的竞争力，新开发市场，又兼顾到企业自身的经济效益。24竞争能力分析本项目以公司自产甲醇产品为原料，依托现有的公用工程进行万吨级规模的二甲醚生产，具有较好的竞争能力。主要表现为以下几个方面产品的地区优势在西南地区，目前还没有燃料级二甲醚产品；同时西南地区是少油地区，LPG要从沿海或产油省分运进，这有利于燃料二甲醚产品的推广。规模优势目前国内的二甲醚生产装置为千吨级，而本项目为万吨级生产规模，显然具有更好的规模生产优势，能更好的控制和降低生产成本。原料优势二甲醚生产所需原料甲醇为公司自有产品，因此在原料上具有一定的优势。生产技术的优势公司多年的大化工生产技术经验与引进技术相结合，能够形成很好的生产技术优势。3产品品种、规模及规格31产品品种气雾级（工业级）二甲醚、燃料级二甲醚32建设规模设计生产能力二甲醚10000吨/年30吨/日年操作时间8000小时我公司在建的XX装置生产能力为136吨/天甲醇999WT,综合考虑市场因素及目前国内二甲醚生产装置的规模情况,将生产能力定为10000吨/年二甲醚消耗甲醇约42吨/天。33产品规格和质量由于目前国内尚无气雾级二甲醚产品的国标，参照国外（日本TEC）先进的技术标准，气雾级二甲醚产品应符合下述质量标准（企业标准）1二甲醚工业质量标准（企业标准）项目保证值最低要求二甲醚WT999990甲醇WT001003水份WT0002001对燃料级二甲醚产品，目前也没有相应的国标，暂以成达公司提供的DME质量标准作为参考2二甲醚液化气质量标准项目二甲醚WT93甲醇WT03水份WT1残留物WT14工艺技术方案41工艺技术方案选择411国内外工艺技术概况二甲醚的生产方法主要有一步法和二步法两种。一步法以合成气（COH2）为原料，在甲醇合成以及甲醇脱水的复合催化剂上直接合成二甲醚，再提纯得到二甲醚产品。二步法是以合成气制得甲醇，然后甲醇在固体催化剂作用下脱水制得二甲醚，所用催化剂选择性高，特别适用于高纯度二甲醚生产。甲醇脱水制二甲醚二甲醚可由醇脱水制得。最早采用的脱水剂是浓硫酸，反应在液相中进行。将甲醇和硫酸的混合物加热可得100CH3OHH2SO4CH3HSO4H2O100CH3HSO4CH3OHCH3OCH3H2SO4该工艺具有反应温度低、转化率高（80）、选择性好（99）等优点，但因存在设备腐蚀严重、釜残液及废水污染环境、催化剂毒性大、操作条件恶劣等缺点，该工艺已被淘汰。1981年，美国MOBIL公司利用HZSM5使甲醇脱水制备二甲醚，并申请了专利，反应条件比较温和，常压、200左右即可获得80甲醇转化率和98DME选择性。1991年，日本三井东压化学公司开发了一种新的甲醇脱水制DME催化剂，据称该催化剂是一种具有特殊表面积和孔体积的AL2O3，可长期保持活性，使用寿命达半年之久，转化率可达742，选择性约99。我国化工部西南化工研究院也曾进行过甲醇脱水制二甲醚的研究，当采用ZSM5在200时，甲醇的转化率可达7585，选择性大于98，使用周期大于1000H，适当调整温度后，用粗甲醇（平均含量为784）同样可获得80的转化率。可见甲醇脱水制DME技术已经成熟，具备工业化的条件，可作为DME的生产方法。目前国外二甲醚合成系统的开发情况见下表开发商直接合成（NKK）直接合成（API）甲醇/二甲醚联产（TOPSOE）甲醇脱水（TEC）合成气来源H2/CO比合成塔类型天然气/煤10泥浆式煤07泥浆式天然气大约27固定床天然气3640固定床合成条件温度（）压力（ATM）25028030702502805010020031040120专利基础）300350输出1020转化率（一次）产品5560二甲醚8890WT（中试数据）33二甲醚甲醇（二甲醚3080）65（甲醇）二甲醚甲醇（二甲醚38WT）70（甲醇）二甲醚甲醇（二甲醚50WT）项目历史19891KG/D实验室199550KG/D一批19995T/D中试1986实验室19914T/D中试199350KG/D一批13套商业装置在运转中项目（已计划）日本100T/D（2005）NKK，丸红，出光兴产印尼石油，岩谷，日本氧化，丰田通商印度由BPGAIL计划5000T/D（中止）澳大利亚由三菱瓦斯/日挥/伊藤忠/三菱重工计划5000T/D（2006）根据上表中各项工艺技术的比较可以看出，TEC的甲醇脱水工艺具有DME合成压力低，转化率高，反应温度适中，技术先进、成熟、可靠，因此作为本项目工艺技术方案的首选。412工艺技术方案和原料路线的确定工艺技术方案和原料路线确定的原则和依据与在建的合一双甲装置相配套和衔接充分利用已有的公用工程和辅助设施技术先进,工艺成熟,投资省,风险小一步法尽管技术先进,转化率高，但目前未有工业化生产装置。而且受我公司原料路线的限制,故本项目不予考虑。二步法生产DME由合成气生产甲醇和甲醇脱水生产DME组成。甲醇脱水的方法又可分为液相法和气相法,如上所述,液相法由于设备腐蚀和污染严重已被淘汰,而气相法以甲醇为原料,工艺技术较为成熟,工艺流程短,产品纯度高,设备简单，投资省；同时，此法也符合我公司的原料供应情况。从经营管理和适应市场需求的角度出发,二步法要更加灵活。综上所述,结合本项目的实际情况,本装置拟采用二步法甲醇气相脱水生成二甲醚工艺。413引进范围说明本项目拟引进日本TEC10000吨/年二甲醚生产装置的技术专利及工艺软件包、DME合成塔制造专利许可及DME脱水催化剂。414工艺流程概述及消耗定额参见DME工艺流程图1）原料制备从界区来的8590WT的原料甲醇液首先被引入甲醇塔（DDA203）。在该塔中原料甲醇和从二甲醚塔（DDA202）来的甲醇/水被净化以回收甲醇，净化后的甲醇被引入二甲醚合成塔。已经净化的甲醇在甲醇预热器（DEA207）和预热器（DEA101）中通过工艺液体预热，然后甲醇液在闪蒸罐（DFA101）中通过蒸发器（DEA102）蒸发，蒸发后的甲醇蒸汽在原料/出口气换热器（DEA103）中通过反应器出口气再加热并被送入反应器（DDC101）中