10万吨年二甲醚项目说明书_(编辑修改稿)

10万吨年二甲醚项目说明书_(编辑修改稿)内容摘要：

设计中坚持技术先进、经济、安全、美观、适用，缩短建设工期、保证工程质量、降低工程造价、提高投资效益。 本设计结合具体的条件和特点，按照以下原则进行设计： 1) 总平面布置 总平面布置应尽量保证安全生产，工作，尽量减少占地面积。 根据无锡市当地地形风向状况，将厂区按南北划分，生活办公区尽量安置在厂区的南侧，生产区和生活办公区有一定的间隔，主要分布在厂区的北侧，生产区的东侧有 1200 平方米的空 地，用于今后的扩建。 总图布置要合理利用空地及现有的辅助设施，特别注意厂区车间之间的协调。 厂区内排水系统和消防系统完善。 2) 设计规模 年产二甲醚 10 万吨，副产二氧化碳 7万吨。 3) 工作制度 年工作 8000h，四班三运转。 4) 厂址 江苏省无锡市，联合化工总厂的东南侧。 5) 二甲醚工艺 6 采用合成气一步法制二甲醚工艺。 6) 给排水 供排水管线由母厂安排，和母厂统一安置。 7) 供电及通讯 厂内变压器容量按 10 万吨 /年规模考虑，厂外线路负荷按 20 万吨 /年规模容量预留。 8) 控制 采用 DCS控制系统作为生产主要监控手段。 9) 产品储存 二甲醚产 品可存储 7 天，二氧化碳产品可存储 7天。 10) 行政、辅助设施 新建办公楼、食堂等辅助设施。 11) 环保 循环利用甲醇水作为吸收剂，多余甲醇水进行后续的加工，实现零排放。 除少量固体催化剂外，无其它工业废物的排放。 本项目为新建生产能力为 10万吨 /年的燃料二甲醚厂，运用合成气一步法工艺实现二甲醚的合成。 原料合成气由联合总厂通过管道运输直接供给。 本项目以生产燃料二甲醚为主要产品，副产品为二氧化碳。 本项目建于江苏省无锡市，占地面积总为 17000 平方米，其中厂区面积为5000 平方米，绿化带面积为 1800 平方米。 本项目建设投资 15085 万元，其中 固定资产费用 13147 万元 ， 其他资产费用（无形资产投资） 300 万元， 基本预备费 1578 万元。 二甲醚工段控制采用 DCS 控制系统作为主要监控手段。 厂内生产、生活用水由总厂水源站提供，本工厂负责厂内供水管网设计。 生活污水经化粪池、食堂污水经隔油池后排入厂区排水管网，统一收集在污水集水池内，由总厂所属污水处理厂汽车定期拉运集中处理。 新建产品储罐两个，原料临时储罐一个，精馏塔两个，吸收塔两个。 采用固定床和浆态床联合的反应器。 厂内设分析化验室及日常维修装备。 本厂 劳动定员为 96 人，设计建设工期 12个月。 本厂余热基本可满足工艺换热需求的热量，不需外加热公用工程，剩余热值较低的可用于生活供暖。 7 本项目实施后，所生产的二甲醚完全符合燃料级二甲醚的质量标准，且生产成本低，市场竞争力强，有较可观的经济效益。 本厂建成后，环境保护完全达到国家和地方环保标准。 8 2 项目可行性论证 建设意义 二甲醚 (Dimethyl Ether，缩写为 DME)是一种用途广泛的化工产品，目前主要用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，高纯度的二甲醚可用作麻醉剂；另外二甲醚也可用于 许多精细化学品的合成。 二甲醚含氢量高，且易液化，易贮存、燃烧效率高、污染低，可替代煤气、液化石油气（简称 LPG）作民用燃料。 同时，二甲醚具有较高的十六烷值，可直接用作汽车燃料替代柴油。 二甲醚作为清洁燃料方面的发展前景潜力巨大，已经得到了国内外的广泛关注。 我国是一个石油产品的消费大国，但同时又是一个石油资源较贫乏的国家，随着国民经济发展和人民生活水平的不断提高，石油产品需求正以两位数的速度增长，同时我国石油消费和石油进口维持相当高的增长速度， 2020 年石油产品的进口量已达 7000 万吨以上，预计 2020 年将达 到总需求量的 40～ 50%。 这使我国的石油供应、消费、进口及国家能源战略安全形势非常严峻，成为西方国家关注的焦点之一。 石油是保障国家经济命脉和政治安全的重要战略物资，在国际政治、经济乃至军事舞台上常常扮演重要角色。 1999 年我国原油净进口量占世界原油贸易总量的 %， 2020 年净进口份额提高到 %。 2020 年我国从中东进口的石油占进口总量的 %，预计 2020 年我国石油进口量将可能高达消费总量的 40%，全年进口石油 亿吨。 对石油资源的争夺是美、日中东战略的核心。 “ ”事件和美国对伊拉 克战争从根本上改变了该地区的地缘政治结构，近来中东地区的发展局势，使我国石油供应的战略安全受到重大威胁。 国际政治形势的不稳定性，要求我国必须尽快采取保障能源供应安全的措施，尽可能对可能产生的能源危机有相应的战略应对措施，以保障能源供应的战略安全，推动经济快速发展。 我国《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》把抓紧解决好石油等战略资源列为重要指导方针之一，并明确把开发石油替代产品、维护国家能源安全作为能源战略的重要内容。 然而，我国的石油资源比较贫乏，石油资源比较贫乏，人均石油资源量只有世界人均水平的五分之一。 到 2020 年底，我国累计探明的石油地质储量 200 多亿吨，剩余可采储量为 33 亿吨，仅占世界的 %。 资源品位不高、开采难度较大、生产成本增加，致使我国近几年石油年产量一直徘徊在 亿吨左右，如果没有重大发现，产量大幅度增加的可能性不大。 预计 2020 年，我国石油需求量为 亿吨，缺口达 亿吨，自给率只有 50%左右。 如此大规模的石油缺口， 9 增加了我国对国外资源的依赖程度，世界石油市场稍有“风吹草动”，出现暂时和局部的供应短缺以及油价的异常波动，都将对我国石油供给和国民经济的持续发展产生重大影响和严重地冲 击，将直接威胁到我国的经济安全乃至政治安全和社会稳定。 石油安全问题已成为我国不可回避的现实问题。 为了实现国家能源供应多样化，除大力开拓国内外石油的多渠道供应以外 ,利用我国丰富的煤炭资源 ,采用洁净煤技术生产油品和石油替代产品是我国能源政策的重要组成部分，也是保证我国能源的重要措施。 与石油相比，我国更拥有丰富的煤炭资源，我国是世界最大的煤炭生产国和消费国。 到 1999 年底，我国累计探明的煤贮量超过 10000 亿吨，煤贮量占已探明的各种能源 (煤炭、石油、天然气及水电 )总储量的 90%。 然而我国每年有 80%的煤炭用于直 接燃烧，资源平均利用率还不足 30%,这不仅严重地浪费了有限的煤炭资源，而且也使环境受到严重的污染。 二甲醚是一种可以替代燃油的化学品，发展以煤为原料的燃料二甲醚产业，对于缓解我国石油供需矛盾具有重要意义，符合国家产业政策。 用合成气一步法合成甲醚是未来生产二甲醚的主导方法。 本项目旨在建设一个工业示范工厂，从中探索和研究合成气一步法制二甲醚的关键技术，为将来大规模一步法生产二甲醚提供可靠的经验和技术。 用合成气一步法合成甲醚是未来生产二甲醚的主导方法。 本项目旨在建设一个工业示范工厂，从中探索和研究合成气一步法制 二甲醚的关键技术，为将来大规模一步法生产二甲醚提供可靠的经验和技术。 市场预测 二甲醚及副产品 二甲醚，又称甲醚 (Methyl Ether)、氧二甲， 沸点为 24℃，凝固点为 140℃。 常温常压下是一种无色的可燃气体，具有轻微的醚香味；具有惰性，在空气中十分稳定，不易自动氧化，无腐蚀性，毒性很弱；具有优良的混溶性，易溶于汽油、四氧化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂，加入少量助剂 (如酒精 )后就可与水以任意比例互溶。 二甲醚目前主要用于气雾制品喷射剂、替代氟利昂作制冷剂、溶剂等，高纯度的 二甲醚可用作麻醉剂；另外也可用于许多精细化学品的合成，如硫酸二甲酯、烷基卤化物、 N， N－二甲基苯胺、乙酸甲酯、醋酐、碳酸二甲酯、二甲基硫醚、乙二醇二甲醚系列醚化物等。 二甲醚含氢量高，且易液化，易贮存、燃烧效率高、污染低，可替代煤气、 LPG 作民用燃料。 同时，二甲醚具有较高的十六烷值，可 10 直接用作汽车燃料替代柴油。 1) 作为精细化工产品 二甲醚是一种附加值很高的精细化工产品，它在医药、染料、农药等工业中有许多独特的用途。 它可用于甲基烷基化剂，也可作溶剂、浸出剂、冷冻剂及喷雾剂等。 二甲醚合成的甲醛可聚合成高浓度聚甲醛 ；与发烟硫酸或三氧化硫气相反应生成硫酸二甲酯；与苯胺蒸汽反应生成高纯度 N— N 二甲基苯胺；羧基化制得醋酸甲酯，同系化生成醋酸乙酯，可制醋酐或醋酸乙烯的母体；亚乙基二甲酯脱水可制得乙烯。 二甲醚目前最大的市场是用于气溶胶产品。 由于二甲醚是一种优良的气溶胶喷雾剂载体，在制造杀虫剂、化妆品、日用化学品等方面被广泛采用。 二甲醚的冷凝蒸发性能接近氟利昂，但它又不会破坏臭氧层，是一种用来替代氟利昂作制冷剂的优良环保产品。 2) 替代液化石油气 二甲醚的物理性质与液化石油气相似，可替代液化石油气作为民用燃料。 其特点一是可燃性好 ，二甲醚本身就是含氧燃料添加剂，其燃烧充分、完全，无碳析出，几乎无残留物。 废气无毒，符合卫生标准；二是液化压力低，常温下二甲醚蒸汽压力约为 ，低于液化气和天然气，在室温下就可压缩成液体，可用液化气储罐灌装，能确保运输安全，同时因其常温下为气体，不需预热，随用随开，快捷方便；三是无毒性，二甲醚对人体呼吸道、皮肤有轻微刺激作用，但对人体无毒性反应；四是安全可以控制，其爆炸下限比液化气高 倍 ，爆炸隐患大大缩小；五是燃烧值高，为。 3) 替代柴油发动机燃料 柴油发动机的主要问题是尾气氮 氧化物与黑烟的排放，会形成酸雨，并破坏臭氧层。 由于二甲醚良好的燃烧性和高辛烷值，可作为理想的柴油发动机洁净燃料，可直接压燃，并实现低 NOx 排放，实现无烟、无硫燃烧。 下表为柴油和二甲醚的化学物理性质比较。 11 表 柴油和二甲醚的化学和物理性质 物性 DME 柴油 分子式 CH3OCH3 CXHY 分子量 46 190～ 220 沸点 /℃ 180～ 220 液态密度 / 化学计量空气与燃料比值 / 9 辛烷值 55～ 60 40～ 55 气化潜热 / 460（ 20℃） 270 低热值 / 着火点 /℃ 235 250 液体粘度 / ～ 含碳量 /% 86 含氢值 /% 13 14 含氧值 /% 0 在 20℃下的气体压力 /Pa 510000 0 此外，二甲醚还可用作燃料电池、火力发电厂等 的 燃料。 二氧化碳作为本项目的主要副产品，具有多种用途。 如可用于制冷、保鲜、消防、气 肥、焊接保护气等领域。 作为一种制冷剂，主要利用固体二氧化碳在直接升华过程中，吸取被冷却物质的热量，达到制冷效果。 由于二氧化碳具有低导电率，无毒，不污染，不助燃等特性，可用于消防，灭火。 如用于电气设备，精密仪器，贵重生产设备，图书档案的初期火灾以及一些不可用水扑救物质的初期火灾。 二氧化碳还可用作开采原油的驱油剂。 本项目中副产品二氧化碳的浓度为 99%，杂质主要是二甲醚。 因此，本设计将二氧化碳定位在作为焊接保护气。 无锡是一个工业化发达的地区，对焊接保护气的需求量比较大，二氧化碳的销路稳定。 二氧化碳用于焊接保护 气具有以下特点：（ 1）二氧化碳价格低廉，焊接成本约相当于埋弧焊和手弧焊的 40%左右；（ 2）生产效率高，二氧化碳电弧焊热 12 量集中，电弧穿透能力强，熔深大，减少焊接层数；（ 3）采用细焊丝焊接时，可以解决手弧焊和气焊难以解决的薄板烧穿问题；（ 4）抗锈能力强，焊缝含氧量低，抗裂性能好；（ 5）可以进行全位量焊接。 它不仅可以焊接低碳钢，而且可以焊接低碳合金钢，低合金高强度钢，在某些情况下可以焊接耐热钢及不锈钢。 二甲醚国内外市场现状与预测 1) 二甲醚国外市场现状与预测 目前世界上二甲醚的生产厂地主要集中在美、德、荷 兰和日本等国， 2020年世界（不包括中国，下同）总生产能力为 万吨 /年，产量为 15 万吨，开工率为 72%。 国外二甲醚的主要生产厂家有美国 Dopnt 公司、荷兰 AKZO 公司、德国 DEA 公司和 United Rhine Lignite Fuel 公司等，其中德国 DEA 公司的生产能力最大，生产能力为 万吨／年。 表 世界二甲醚的生产厂家 序号 厂家名称 生产能力（万吨／年） 1 Dopnt (美国 ) 2 DEA （德国） 3 United Rhine Lignite Fuel (德 国 ) 4 AKZO （荷兰） 5 Sumitomo (日本 ) 6 DEA（澳大利亚） 7 Mitsui toatsu (日本 ) 8 Kang Sheng (日本 ) 9 NKK （日本） 合 计 由于二甲醚的市场需求潜力十分巨大，在世界范围内，二甲醚的建设已经成为热点，一些大型二甲醚装置已在筹建之中。 二甲醚开发公司（由道达尔菲纳埃尔夫公司和日本 8家公司组成的财团）计划建设生产能力为 2500 吨 /天的商业化二甲醚装置。 日本东洋 工程公司完成了在中东建设单系列 250 万吨 /年二甲醚装置的可行性验证。 BP 公司、印度天然气管理局、印度石油公司将投资 6 亿美元建设 180 万吨 /年商业化二甲醚生。