100二甲醚项目建议书(编辑修改稿)

100二甲醚项目建议书(编辑修改稿)内容摘要：

DME 替代液化石油气（ LPG）作民用燃料，是 DME 最容易发展的途径。 随着我国人口不断增长与城镇人口的发展，液化石油气消费量将不断增长。 从 1997 年消费量是 万吨到 20xx 年消费量增至 ，七年时间消费量翻了一番还多，平均每年增长 %。 预计 20xx 年与 2020 年需求量将达到 3500万吨与 4100 万吨左右，其缺口量是 1000 万吨与 1200 万吨。 二甲醚以 2030%比例添加到液化气中，其二甲醚与液化气的替代比几乎为 1:1，单独燃烧二甲醚时，二甲醚与液化气的替代 比约 :1。 20 世纪 90 年代以来，中国汽车工业发展很快，年均增长 %，据统计，仅北京市就有 100 多万辆汽车，全国拥有量不少于 3000 万辆，按每辆每年烧油两吨计，就得 6000 万吨汽（柴）油，而我国 20xx 年进口石油达 7000 万吨，据预测，到 2020 年全国的汽车保有量将达到 亿辆，因此二甲醚作为能源替代品有较大的空间。 二甲醚作为汽柴油代用品国家发改委已开始大力推广，该产品以其优良的环保性和经济性已步入发展快车道。 预计到 20xx 年二甲醚的的的需求量 700 万吨左右，而现在的产能不足 20 万吨，不久 的将来，二甲醚将成为一种重要的燃料，具有较强的竞争能力和较大的社会效益和经济效益。 产品价格初步预测 14 根据现在煤炭价格情况和生产消耗计算，甲醇的工厂成本约每吨 1865元左右，二甲醚的工厂成本 :用自产甲醇每吨在 2873 元左右、用外购甲醇每吨在 3358 元左右；根据柴油、石油液化气现行市场价格，二甲醚的销售价可在 4200元 /吨左右。 方 案 和 产品指标计划 项目建设方案介绍 新上年产 100 万吨二甲醚项目， 配套甲醇 30 万吨，满足前期工程原料供应， 同时建设 两 台 75吨 /时循环 流 化床锅炉 、 1台 55 吨三 废混燃炉 ，所产蒸汽为压力 ： （ G）温度 ： 450℃ 的过热蒸汽 ；生产系统余热回收的高压蒸汽并入发电蒸汽管网， 配套 1 台 12MW 抽凝式汽轮机带发电机组 和 1 台 12MW 背压 式汽轮机带发电机组 ， 抽出低压蒸汽 并入甲醇、 二甲醚生产系统 蒸汽管网。 项目占地面积 20 万平方米，需新增生产车间等建筑面积 4万平方米，新增气化炉、空分装置、球磨机、脱硫塔、脱碳塔、合成塔、精馏塔、转化塔、流化床锅炉、发电机组、循环水装置等主要生产设备 500 台（套）。 项目实现 煤 的本地化，采用国内成熟的煤种适应广泛的德士古水煤浆气化炉、 NHD 脱碳 、三级独特脱硫、低压绝热等温混合合成甲醇新工艺；粗甲醇气相催化脱水制二甲醚新技术， 技术已达到世界领先水平 ；建设流化床锅炉配套系统余热回收综合利用，实现热电平衡。 本项目计划建设期为 五 年，分 三 期完成 .一期工程建设 10万吨二甲醚 、15万吨甲醇配套 12MW发电 装置 ,建设期 2年；二期工程 达 到 30 万吨甲醇和 40 万吨二甲醚生产 能力， 配套 12MW 发电装置 ,建设期 2 年 ；三期工程利用异地购进甲醇加工生产二甲醚 60 万吨，建设期一年。 项目计划总 投资 15 亿元， 其中固定资产投资 13 亿元 ,项目流动资金 2 亿元。 一期工程固定资产 投资 亿元， 二期工程 投资 亿元， 三期工程投资 亿元。 产品质量标准 中间产品甲醇质量 外观：无色透明 产品纯度：≥ 99% 本工艺生产成品精甲醇，其规格符合国家标准 GB33895 质量要求，15 优质品达 90%以上。 产品质量标准 项 目 名 称 指 标 优等品 一等品 二等品 色度（铂、钴）号≤ 5 5 5 密度（ 20℃） g/cm3 ～ ～ 温度范围（ 101325Pa）℃ 沸 程（包括 177。 ℃） 高锰酸钾试验 min≥ 50 30 20 水溶性试验 水份含量 %≤ 酸度 (以 CHOOH)%≤ 或碱度 (以 NH3计 )≤ 羰基化合物 (以 CH2O计 )≤ 蒸发残渣含量 %≤ 外观：无色透明 产品纯度：≥ 99% 二甲 醚生产工艺技术 我公司二甲醚生产装置采用西南化工研究设计院研发成功的甲醇气相催化脱水两步法工艺技术。 “甲醇制二甲醚开发研究”属于国家“八五”科技攻关项目。 该院 40t/a 二甲醚中试研究于 1994 年初完成， 1994 年 8月在北京通过化工部组织的专家技术鉴定，该技术于 1996 年获得国家专利（专利号： ）。 “粗甲醇制醇醚燃料（或粗醚）”是国家计委“合成气制醇类民用燃料成套工程技术开发”攻关项目中主要组成部分，民用燃料于 1993 年 3 月在北京通过化工部组织的专家鉴定。 经多年研究开发，现定型生产的甲醇制二甲醚 CN3 型催化剂，不仅有较高的活16 性和选择性，而且具有较高的稳定性。 采用该单位技术的第一套以粗甲醇为原料的燃料二甲醚工业装置（ 10kt/a），于 1994年 1月在河南沁阳建成投产；第一套以精甲醇为原料的气雾剂级二甲醚工业装置（ 2 ），于 1994 年 11 月在广东中山建成投产。 两套装置均一次开车成功，各项技术指标均达设计要求，投产当月即通过考核验收。 二步法生产工艺成熟，装置适应性广，后处理简单等特点。 先由合成气制取甲醇，然后将甲醇在催化剂下脱水制取二甲醚。 以前主要采用 硫酸作催化剂，现在大多采用由γ Al2O3/SiO2制成的 ZSM5 分子筛作催化剂，性能优良，选择性好，故能制备出高纯的二甲醚，还能避免污染。 目前国内二甲醚技术研发单位主要有山东久泰化工科技股份有限公司、清华大学化工系、兰化公司研究院、浙江大学、杭州大学催化研究所、中科院大连化物所、太原理工大学、华东理工大学化工学院、化工部西南化工研究院等。 国内甲醇制二甲醚生产技术，经多次改进、优化，工艺先进、能耗低、投资低、产品质量好、无污染，处世界领先地位。 本装置以甲醇（或粗甲醇）为原料，生产纯 度为≥ 99%的产品二甲醚。 化学反应式为： 2CH3OH=== H3COCH3+ H2O 该反应为强放热反应，反应温度太高不利于主反应的转化率，且影响选择性（副反应增加），因此采用冷激式固定床反应器，控制反应温升。 本设计采用的催化剂为γ Al2O3，该催化剂的特点是活性高，选择性好，寿命长。 工艺流程简述 （ 1）在反应器内先装入阳离子型液化催化剂，然后按照理论配比将原料甲醇通过水加压输入反应器进行反应，将物料加热到 120℃～ 130℃，反应器压力升到 ,完成酯化、脱水反应。 （ 2）将原料甲醇继 续以慢速流量加入反应器内，使反应器温度维持到 125℃左右，釜内压力升到 生的二甲醚气体一起进入冷凝器冷却。 （ 3）在冷凝器内，将二甲醚气体从反应器带来的水蒸气和部分未反17 应的甲醇蒸汽冷凝后进入回收釜内。 （ 4）未反应的甲醇和冷凝水，进入回收釜内加热，使其温度保持在70℃～ 95℃之间，维持一定的真空度，此时甲醇气体携带回收釜内的少量蒸气到冷凝器，使甲醇蒸汽冷凝成粗甲醇送到反应槽。 回收釜内留下的物质就是废水溶液，再将这部分废水送入废水处理池处理，达标后排放。 （ 5）二甲醚 气体进入洗涤塔Ⅰ除去多余杂质，再进入洗涤塔Ⅱ，通过塔板上的填料层进一步除去水分后进入干燥塔，通过干燥塔进一步除去水分，将此二甲醚气体压缩至 ～ （表压），经过油气分凝器以除去杂质，冷却到常温即得二甲醚液体。 将此二甲醚液体送入提纯塔提纯，经压缩冷却后得到精二甲醚产品。 当产品为燃料级二甲醚时，或以燃料级二甲醚为主并生产少量精二甲醚时，可以以粗甲醇做原料。 以粗甲醇做原料生产燃料级二甲醚，不增加装置能耗和甲醇单耗，可有效地降低生产成本。 下图为工艺流程框图 （ 1）所用催化剂国内研究开发、生产，性能好，活性高，选择性好，使用寿命长。 （ 2）以粗甲醇为原料，可大幅度降低二甲醚的生产成本。 （ 3）反应器采用二段冷激式固定床，催化剂装填容量大，投资低，18 反应温度适当，副反应少。 （ 4）独特的汽化提馏塔结构和分离工艺，既简化流程、减少投资，又有效地减少蒸汽消耗。 甲醇生产工艺技术 以煤为原料合成甲醇工艺方案，采用 ICI 低压法生产工艺，催化剂为CuZnAl 的氧化剂，原料气的总含硫量少于。 反应压力为 ，反应温度 260℃ 甲醇生产工艺流程框图付下页： 甲醇生产需设置如下主要工序。 现分述如下： 造气工序 本工序的主要任务是生产水煤气，并回收生产过程中气体的余热，水煤气发生炉采用φ 3200mm 德士古煤气化炉 共 2台， 1开 1备，生产能力为 Nm3/h 水煤气。 脱硫工序 本装置工艺实现三级脱硫：一级脱硫是水煤气在造气工段冷却工序进行部分脱硫，将水煤气中的 H2S 和 SOC 脱至 50mg/Nm3；二级脱硫设在变换之后，通过 NHD 脱硫 、脱碳将变换气中的总硫脱至较低；三级精脱硫是 NHD之后，通过固体脱硫剂将产品气中的总硫脱至 以下，确保合成原料气的质量。 采用水煤气湿法脱硫、变换气 NHD 脱硫及固体脱硫剂脱硫相结合，工艺流程简化。 变换工序 对于合成甲醇而言，水煤气中 CO 的含量较高、 H2含量较低，需将部分CO 变换为 H2和 CO2，以满足氢碳比的要求。 在一定的温度下 ,水煤气中的 CO 与水蒸汽在催化剂作用下发生变换反应，生成 H2和 CO2，同时水煤气中的 COS 在变换过程中也可大部分转化为19 H2S。 本设计采用全气量通过的耐硫低温变换。 变换后仍有少量的 COS 需进一步在中温有机硫水解剂的作用下发生水解反应，使其转化为 H2S以便脱除。 变换气进入 NHD 脱碳，经脱硫、脱碳后 仍有少量的 H2S 和 COS，采用“夹心饼”精脱硫工艺将其脱除。 NHD 脱碳、脱硫工序 二氧化碳的脱除工艺总体上分为两类，即化学吸收法和物理吸收法（热法和冷法）。 化学吸收法主要适用于气体中二氧化碳分压较低，且净化度要求较高的情况，应用较多的有改良热钾碱法、改良 MDEA 法、空间位阻胺法等。 但这些方法溶剂的再生均需要加热，因而热量消耗多，操作运行费用较高。 而物理吸收法适用 于二氧化碳分压较高的情况，如水洗法、碳酸丙烯酯法、 Selexol 法（国内为 NHD 法）、低温甲醇洗法、变压吸收（ PSA）法等。 这些方法的吸收溶剂或吸附剂不与硫氧化物、二氧化碳反应，再生时不需加热，只要降压解吸即可，总能耗比化学吸收法为低。 所以从节能的角度考虑，采用物理吸收法较好。 经研究、改进， NHD 脱碳过程中对有效气体 CO 的回收率可达到 96%以上。 本工序的基本流程为：来自变变换工序的变换气，经吸收制冷、 气液分离器分离出所含的游离水后，进入 NHD 脱硫、脱碳塔底部，气体先后经过脱硫、脱碳。