20万吨甲醇10万吨二甲醚项目可行性研究报告上(编辑修改稿)

20万吨甲醇10万吨二甲醚项目可行性研究报告上(编辑修改稿)内容摘要：

斯 包头 织纳 湖南 焦作 南疆 镇江 400 30 200 300 240 100 80 600 300 300 30 500 600 100 100 850 600 600 1200（一期 600） 600 600 600 5000 300 300 300 300 20 20 合计 22530 近十年我国甲醇进出口情况见下表 25： 表 25 近几年甲醇产品进出口情况 (万 t) 年 份 进 口 量 出 口 量 净进口量 1995 1996 1997 1998 20 万吨甲醇 /年 10 万吨二甲醚 /年 可行性报告 18 1999 2020 2020 2020 180 2020 141 2020 135 从 2020 年我国甲醇进口的来源分布见表 26，中东地区的数量 最大，占总进口量的 %，其次为新西兰，占 %，其它国家的份额较小。 中东、新西兰等地甲醇，由于其天然气资源丰富，价格低廉，成本低，竞争力强，是我国甲醇工业最大、最强的竞争对手。 美国和西欧的甲醇，由于天然气价格高，成本较高，再加上运输等费用，其竞争力较弱。 表 26 2020 年我国甲醇进口分布情况 进口产品来源国家 所占比例， % 巴林 印度尼西亚 伊朗 马来西亚 卡塔尔 沙特阿拉伯 新西 兰 其它国家 合计 100 甲醇产品国内外近远期需求量预测 20 万吨甲醇 /年 10 万吨二甲醚 /年 可行性报告 19 国外情况 预计在近几年之内，世界甲醇的最大需求国仍是美国、西欧和日本。 亚洲将是甲醇需求量增长较快的地区，世界甲醇生产及消费状况预测见表 27。 表 27 世界甲醇生产能力 地区 2020 2020 2020～ 2020 能力 /kt 比例 /% 能力 /kt 比例 /% 平均增长率 /% 非洲 亚洲 东欧 中东 北美 大洋州 中南美 西欧 世界合计 1763 6333 4866 6149 4938 2495 8136 3775 38455 5 16 13 16 13 6 21 10 100 1763 10255 4366 11144 1568 1000 12256 2895 45247 4 23 10 25 3 2 27 6 100 0 10 － 2 13 － 21 － 17 9 － 5 3 世界甲醇消费预测见表 28 表 28 世界甲醇消费预测 地区 2020 2020 2020～ 2020 能力 /kt 比例 /% 能 力 /kt 比例 /% 平均增长率 /% 非洲 亚洲 东欧 中东 北美 大洋州 237 9984 1928 1862 8940 158 1 32 6 6 28 1 271 12187 2204 1963 7592 177 1 36 7 6 23 1 3 4 3 1 － 3 2 20 万吨甲醇 /年 10 万吨二甲醚 /年 可行性报告 20 中南美 西欧 世界合计 1306 7097 31512 4 23 100 1469 7601 33464 4 23 100 2 1 1 二甲醚供需现状和需求预测 二甲醚产品用途 二甲醚特性 二甲醚（ DME）是一种新型的清洁能源，具有替代石油和天然气产品的潜力。 在室温下是无色气体，在 下为液体，无腐蚀性和致癌性。 国际上称之为 21 世纪洁净燃料，化学式为 CH3OCH3，分子结构中只有 CH、 CO 键，没有 CC 键，其特性与液化石油气十分相似。 十六烷值高达 55 以上。 燃烧时无黑烟。 释放的一氧化碳和氮氧化物极少，符合绿色能源的要求。 二甲醚主要特性见下表。 二甲醚主要特性 分子式 CH3OCH3 分子重量 物理性质 气体易于液化，火焰无色 沸点 ℃ 熔点 ℃ 燃点 ℃ 液体密度 临界温度 ℃ 自燃温度 350℃ 爆炸极限 Vol： % 燃烧热 1455kJ/mol 蒸发热 ～ 60 可溶于：水、汽油、 CCl苯、氯苯、丙酮、乙酸甲脂 今天世界上消耗的二甲醚主要是作为气雾推进剂中氟氯碳的一种替代品 (用于带喷嘴的化妆品，涂料和农业化学药品的罐装容器中 )。 也作为化工原料，用来生产硫酸二甲酯、聚甲基苯和高纯度氮、 N二 甲基20 万吨甲醇 /年 10 万吨二甲醚 /年 可行性报告 21 苯胺和其他化学物的甲基试剂。 另外，它还作为清洗剂，用于高精密仪器（电子仪器）表面的清洗。 所有这些用途都需要高纯度的二甲醚。 其纯度几乎都超过 %。 本工程生产的二甲醚为“燃料级二甲醚”，将主要作为“民用燃料”、“工业燃料”和“车用燃料”，产品纯度≥ 95wt%；但是，将来有可能作发展其他用途，在本章节将简要的讨论所有的用途。 民用燃料 2020 年末，全国设市 级 城市 660 个，城市人口 33805 万人。 城市用气人口 25929 万人，燃气普及率 %， 液化气供应总量 1125 万吨。 由 于二甲醚有与液化石油气相似的物理性质，同时又具有完全燃烧及污染物少等因素。 二甲醚作为新型民用洁净燃料，具有巨大潜力在市场上销售。 它可以在国内市场及还没有使用 LPG 的中小城市中作为 LPG的替代品，以弥补国内 LPG 的不足。 二甲醚与 LPG 的比较 名称 二甲醚 LPG 摩尔质量 60℃下的蒸气压力， MPa 液体密度（ g/cm3） 低热值 (kJ/kg) 28840 45760 爆炸下限 (%) 理论空气量 完全燃烧时最大理论烟雾量 (N0x， 以 NO2计， g/m3) 理论火焰温度 (℃ ) 2061 2055 自燃温度 (℃ ) 235 250 燃料级二甲醚的纯度一般要求大于 95%，其余为甲醇、 C3C4 烃、20 万吨甲醇 /年 10 万吨二甲醚 /年 可行性报告 22 水。 这可保证瓶装二甲醚（液化气）在通常室温下烧尽。 二甲醚 40℃时的蒸汽压仅为 ，比 LPG 要求在 ℃时蒸气压低于 低，符合液化石油气要求（ GB 11174－ 89）。 因此，LPG 气瓶、槽罐车、灌装站、均可用于二甲醚。 中国科学院山西煤化所在国内外首 先提出二甲醚作为民用燃料，于1995 年在陕西西安新型燃料及燃具公司建立 500 吨 /年二甲醚试验厂。 采用 DME 配套灶具和 LPG 钢瓶，在用户中使用正常。 二甲醚的低热值为 LPG 的 63%，但 LPG 为 C3C4（ C5）的混合物，开瓶气与瓶底气组成不同，平均热效率偏低（ 55%），而二甲醚为化合物，自始至终组成恒定，可均衡保证较高的热效率（ 60%），另外国产 LPG多数带残液（每瓶 12kg），再考虑到 DME 燃烧无黑烟，不黑锅底，在DME 燃料不能做到优质优价时，将上述因素结合起来考虑，二甲醚和LPG 的当量比取 ： 1 较为 合理。 在室内开或关门窗，及用或不用抽油烟机等不同条件下进行二甲醚燃烧试验，经陕西省燃气用具质量监督站，陕西省环境监测中心站等检测。 检测结果表明：“在着火性能、燃烧工况、热负荷、热效率、烟气成份等方面符合煤气灶 CJ483 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，对空气不构成污染”；“该燃料在使用配套的燃具燃烧后，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，二甲醚作为民用燃料具有以下优点： 20 万吨甲醇 /年 10 万吨二甲醚 /年 可行性报告 23 二甲醚在室温下可以液化， 气瓶压力符合现有液化石油气要求，可以用现有液化石油气罐盛装，确保储运安全。 DME 与 LPG 一样，同属气体类燃料，使用方便，不用预热，随用随开。 二甲醚组成稳定，无残液，可确保用户有效使用。 二甲醚比 LPG 具有更好的燃烧特性，在燃烧时不会产生不安全的气体。 燃料级二甲醚（ DME≥ %）可用于民用，在运输、储存和使用期间不会影响其性能，不会危害环境，安全可靠。 同品级的 DME 灶与 LPG 灶价格相同，若需用 LPG 旧灶改装，估计每个炉子只需花费 1 元人民币。 二甲醚作为民用燃料，每吨二甲醚可满足 5 户 4 口之家（相当于 20人）一年的用量（低标准）。 那么 100， 000 吨的二甲醚可以满足约 200万人的用气需求。 这项具有前景的实验结果增加了美国、日本和丹麦公司对二甲醚的兴趣。 DME 也可在饭店替代 LPG。 在居民煤气灶上进行的二甲醚燃烧试验同样可以应用在饭店的煤气灶上。 在该用途中，用二甲醚替代 LPG使用时，结果不应该出现技术或环境、健康和安全方面的问题。 工业燃料 利用二甲醚替代乙炔气切割钢板试验，并取得意想不到的效果。 通过二甲醚与乙炔气、液化石油气切割钢板对比试验，得出用二甲醚气割20 万吨甲醇 /年 10 万吨二甲醚 /年 可行性报告 24 钢板，其综合经 济成本约为乙炔气成本的三分之一，约为液化石油气成本的二分之一，而且切割产生的氧化铁较少，割口平整，有利提高焊接质量并节省钢材。 实践中证明二甲醚气体用于工业气割时，其穿透能力强，切割速度快，耗氧少。 工件切割表面平整，无挂渣，无需人工清渣，可提高工作效率，有效降低生产成本。 另外，乙炔气生产是高耗能、且污染较大的行业，也是国家限制发展的行业，如二甲醚替代乙炔气在机械加工和建设行业推广使用。 车用燃料 90 年代以来，我国的汽车业发展很快，年均增长率为 %。 随着石油工业的发展机动车数量的增加，我 国石油出口国变为一个石油进口国。 但机动车用石油基燃料会造成环境污染。 中国面临着严重的污染问题，尤其是在大城市。 为了解决这些问题，世界范围内都在研究开发未来汽车代用燃料。 相比来说，常规发动机代用燃料的 LPG、 LNG 和甲醇等正在进行发动机点火的示范测试，因为他们的十六烷值低于 10，只适合于点燃式发动机。 二甲醚具有较高的十六烷值及很好的压缩性，非常适合压燃式发动机。 结果显示出二甲醚是一种理想的新型燃料，可以替代柴油。 试验指出，汽车使用二甲醚和使用石油燃料相比，使用二甲醚的汽车将大大降低污染物的排放，尾气不需催化 转化处理能够满足国家的排放标准。 另外，二甲醚发动机的噪音水平比石油燃料发动机的低。 下表提供了二甲醚机动车燃料和柴油燃料的特性比较。 20 万吨甲醇 /年 10 万吨二甲醚 /年 可行性报告 25 二甲醚和柴油的主要物理特性比较 名称 二甲醚 柴油 化学式 CH3OCH3 CXHY 分子重量 190~220 沸点 (℃ ) 180~360 液体密度 (g/cm3) 理论空气燃料比率 十六烷值 55~60 40~55 蒸气化潜热 (kJ/kg) 460 290 低热值 MJ/kg 自燃温度 (℃ ) 235 250 粘结性 (cp) 44~54 碳 (%) 氢 (%) 氧 (%) 0 二甲醚研究指出，二甲醚作为马达机动车燃料使它成为一种代替柴油的理想的新型燃料，因为： 二甲醚的十六烷值比柴油高（ 55~60） 自燃温度低 在燃烧期间产生的碳质烟雾排放物极少 对金属无腐蚀 在用于石油燃烧系统时，无需特殊的材料。 具有高能量，低噪音，而且在燃烧时无颗粒释放物，因此二甲醚可以满足柴油机的环保要求。 1997 年以来，西安交通大 学在“福特 —— 中国研究发展基金”的支持下，开展了直喷式柴油机燃用二甲醚的性能和排放研究，结果指出二甲醚发动机具有： 单位功率比柴油发动机高 10~15% 较高的热效率（高 2~。