【正文】 生產(chǎn)DME。到2006年，發(fā)展到30多家生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)能力約48萬噸，產(chǎn)量約32萬噸，開工率67%。此前，只有江蘇昆山化工廠有少量生產(chǎn)。DME作為民用燃料比液化氣具有更優(yōu)良的物理化學性能（，）。第二，DME作為化學中間體，主要用于制造硫酸二甲酯。在西歐各國已經(jīng)成為民用氣溶膠制品的氯氟烴的替代品。二甲醚是21世紀的超清潔燃料，無論是作為民用燃料、或替代柴油、汽油作為汽車燃料、或是用于發(fā)電，其制備、儲運等都比較容易解決，并能促進新一代汽車、電力等工業(yè)的發(fā)展。近幾年來，在各國尋求清潔車用替代燃料的過程中，二甲醚的良好燃燒性能和低污染排放特性使其日益受到重視。本設計包括設計說明書和圖紙兩部分。按國家現(xiàn)行基本建設政策和市場價格對本項目進行了財務評價計算。（4）用作燃料，近幾年來，在各國尋求清潔燃料的過程中，二甲醚的良好燃燒性能和低污染排放的特性使其日益受到重視。發(fā)泡后的產(chǎn)品，孔的大小均勻，柔韌性、耐壓性、抗裂性等性能都有所增強。 （1）替代氯氟烴作氣霧劑[23]20世紀70年代，二甲醚開始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧層的氟里昂。 methanol。將甲醇加熱蒸發(fā)，甲醇蒸氣通過γA12O3催化劑床層,氣相甲醇脫水制得二甲醚。DME是具有與LPG的物理性質相類似的化學品，在燃燒時不會產(chǎn)生破壞環(huán)境的氣體，能便宜而大量地生產(chǎn)。與甲烷一樣，被期望成為21世紀的能源之一。塔高為：。 process design。（2）用作制冷劑和發(fā)泡劑，由于DME的沸點較低，汽化熱大，汽化效果好，其冷凝和蒸發(fā)特性接近氟氯烴，因此DME作制冷劑非常有前途。（3）用作化工原料 ，DME作為一種重要的化工原料,可合成多種化學品及參與多種化學反應：與SO3反應可制得硫酸二甲酯；與HCl反應可合成烷基鹵化物；與苯胺反應可合成N , N 二甲基苯胺；與CO反應可羰基合成乙酸甲酯、醋酐，水解后生成乙酸；與合成氣在催化劑存在下反應生成乙酸乙烯；氧化羰化制碳酸二甲酯。二甲醚作為清潔燃料具備如下特征：（1）資源量豐富，來源廣；（2）環(huán)境友好，其排放物對環(huán)境的影響很小；（3）技術可行、成熟，可在大范圍內使用；（4）經(jīng)濟可行，其成本有競爭力；（5）易于實現(xiàn)，其運行所需要的基礎設施和現(xiàn)有基礎設施基本相容，不需要另裝一套裝置。工程總投資估算值14300萬元，%，高于基準收益率12%。說明書主要包括工藝流程的確定，物料衡算，熱量衡算，工藝設備的設計及選型等。二甲醚（DME）常溫常壓下是一種無色低毒的可燃性氣體，性能與液化石油氣相似，燃燒時不析碳，無殘液，燃燒廢氣無毒，是一種理想的清潔燃料。目前，二甲醚發(fā)展的關鍵問題在于配套措施不完善、市場發(fā)展不成熟、二甲醚使用觀念有待更新。目前DME在世界噴射劑的用量中居第二位，僅次于碳氫化合物，其次，由于DME容易液化的特性，許多國家正在開發(fā)以DME代替氯氟烴做制冷劑的技術。DME同發(fā)煙硫酸反應可以生成硫酸二甲酯；同苯胺反應生成高純N、N二甲基苯胺，脫水成乙烯，羰基化可以制取醋酸甲酯；與硫化氫反應生成二甲基硫醚，進而可生成二甲基亞砜。由于DME的分子結構與烴類不同，只有CH與CO鍵，沒有CC鍵，所以燃燒時無黑煙，CO與NOx排放量很低，符合潔凈燃料的要求；而且燃燒性能良好，燃燒廢氣無毒，完全符合衛(wèi)生標準；單一組成，無殘液；當溫度在37．8℃時，二甲醚的蒸汽壓低于1378kPa，符合液化石油氣的要求（）所示。近幾年，國內陸續(xù)又有一些廠家投產(chǎn)DME，其中生產(chǎn)規(guī)模較大的有山東臨沂魯明化工有限公司、廣東中山精細化工實業(yè)有限公司、江蘇吳縣合成化工廠、江蘇昆山化工原料廠、湖南雪納新能源有限公司﹑山東久泰科技股份有限公司及瀘天化公司等企業(yè)，年總產(chǎn)量已超過50萬噸。4年間能力和產(chǎn)量迅速增長，起年均增長率分別為79%和96%。項目建設將分二個階段，第一階段生產(chǎn)21萬噸/年，第二階段再擴增62萬噸/年。 2006年我國DME主要生產(chǎn)廠家及其能力企 業(yè)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)能力（噸/年） 廣東中山凱達有限公司 重慶英力燃化有限公司 江蘇昆山化工廠 威氣霧劑公司 河南內鄉(xiāng)化工局 安徽蒙城化肥廠 義烏光陽化工公司 渭河煤化工集團公司 陜西新型燃料燃具公司 山西渾源化肥廠 山東臨沂魯明化工有限公司 湖北田力實業(yè)公司 廣州廣氮集團公司 山東久泰股份有限公司 湖南雪納新能源有限公司 中國瀘天化股份有限公司 山西潞安 寧夏銀川內蒙古鄂爾多斯市山東臨沂市兩步法氣相脫水 漿態(tài)床一步法兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水兩步法氣相脫水 漿態(tài)床一步法兩步法液相脫水 固定床一步法兩步法氣相脫水兩步法液相脫水兩步法氣相脫水 兩步法氣相脫水 古定床一步法 流態(tài)床一步法 流態(tài)床一步法 12500（94/98年分期投產(chǎn)） 3000（04年4月試產(chǎn)/已停） 1000（91年3月試產(chǎn)） 800（95年3月試產(chǎn)） 10000（04年8月試產(chǎn)） 5000（04年10月試產(chǎn)） 2500（98年9月試產(chǎn)） 10000（05年10月試產(chǎn)） 500（97年6月試產(chǎn)） 5000（01年1月試產(chǎn)）★5000（04年12月試產(chǎn)）1500（97年9月試產(chǎn)，現(xiàn)停產(chǎn)） 5000（98年10月試產(chǎn)）★30000（05年12月試產(chǎn)） 30000（05年11月投產(chǎn)） 100000（05年9月投產(chǎn)）150000（籌建中）830000（籌建中）1000000（籌建中）近幾年DME生產(chǎn)規(guī)模較大的有山東臨沂魯明化工有限公司、廣東中山精細化工實業(yè)有限公司、江蘇吳縣合成化工廠、江蘇昆山化工原料廠、湖南雪納新能源有限公司、山東久泰科技股份有限公司等企業(yè)，年總產(chǎn)量已超過20萬噸。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前柴油的需求量每年的速度增 長為7%，預計到2010年我國對進口石油的依存度將超過50%。目前我國液化氣年消費量在3500萬～4000萬噸，每年約需進口2000萬噸。DME除作為燃料以外，主要用于制氣霧劑、制冷劑和發(fā)泡劑。其中中科院山西煤化所研制的甲醇制二甲醚催化劑，催化與分離精制工藝，可用于生產(chǎn)燃料級（95%一98%)與化工級(99%)二甲醚，特別適合于已有甲醇的中小氮肥廠建立中小規(guī)模(10的生產(chǎn)裝置。生產(chǎn)高純度二甲醚，產(chǎn)品主要用作氣霧劑。純度大于95%的甲醚可作為液體石油氣替代燃料，若二甲醚能大規(guī)模地生產(chǎn)，顯著地降低成本，將能在國內促進二甲醚的消費，目前己在部分地區(qū)使用二甲醚，但因技術經(jīng)濟上因生產(chǎn)規(guī)模太小而導致生產(chǎn)成本較高，影響其推廣應用。據(jù)保守估計，重慶市的LPG需求量在8萬噸/年，成都市的LPG需求量在5萬噸/年，四川省的總需求量在25萬噸/年，其市場前景非常樂觀。2000年，全球有400萬輛LPG汽車，400萬輛乙醇汽車、100萬輛CNG汽車，還有部分甲醇汽車。亞洲地區(qū)是世界上柴油消費增長最快的地區(qū)，據(jù)國外研究機構預測，二甲醚作為替代燃料，2008年亞洲地區(qū)的年需求量達4000萬噸，可見，由于二甲醚具有其它替代燃料不可比擬的優(yōu)勢，將會成為柴油的主要替代燃料，具有難以估量的市場前景。日本東洋工程公司（TEC）完成建設單系列250萬噸/年TEC的流程組合MFRZ甲醇工藝和采用專利鋁基催化劑的脫水新技術。已于2007年建成。日本財團（三菱瓦斯化學公司、日揮公司、三菱重工公司和伊藤忠商事各持股25%）成立的合資公司將在澳大利亞建設大規(guī)模DME裝置。該裝置將采用JEE工藝從合成氣間接生產(chǎn)DME。隨著人們環(huán)保意識的增強，二甲醚在氣溶膠推進劑方面的用量逐年增加，其它用作中間體。去年印度石油公司、煤氣權力公司和石油研究院已經(jīng)與阿莫科印度開發(fā)公司簽署了開發(fā)和銷售二甲醚作為多用途燃料的協(xié)議，使二甲醚商業(yè)化并提供技術，目前正著手可行性研究。從二甲醚及柴油的消耗結果表明，按能耗計，低功率下，二甲醚消耗高于柴油，但在較高功率時，二者是相近的。目前日本和印度都研究在中東建設大型二甲醚裝置，將二甲醚運回國內作發(fā)電燃料的可行性，其它許多發(fā)達國家都在進行二甲醚作為替代燃料的研究，解決全球能源緊張的局面。甲醇可以和水以及乙醇、乙醚等許多有機液體無限互容，但不能與脂肪烴類化合物相互溶，甲醇蒸汽和空氣混合能形成爆炸性混合物，%%（體積）。二甲醚可作為烷基化合劑，在很多場合中，它具有甲基化反應性能，例如在硅酸鋁催化劑存在的條件下，二甲醚可以與苯發(fā)生烷基化反應而生成甲苯、二甲苯及多烷基苯。DME還可選擇性氯化為各種氯化衍生物。 DME的主要物理化學性質分子式CH3OCH3蒸汽壓（20℃）摩爾質量氣體燃燒熱熔點℃蒸發(fā)熱（℃）沸點℃自燃溫度350℃臨界溫度℃爆炸極限（空氣中）％臨界壓力5370Pa在汽油中的溶解度64%（40℃）對水的相對密度對空氣的相對密度液體密度（20℃）閃點℃蒸汽密度（10℃ 1atm） DME的毒性DME的毒性很低，氣體有刺激及麻醉作用的特性，通過吸入或皮膚吸收過量的此物品，會引起麻醉，失去知覺和呼吸器官損傷。一步法以合成氣(CO+H2)為原料，在甲醇合成以及甲醇脫水的復合催化劑上直接合成二甲醚，再提純得到二甲醚產(chǎn)品。最早采用的脫水劑是濃硫酸，反應在液相中進行。1991年，日本三井東亞化學公司開發(fā)了一種新的甲醇脫水制DME催化劑。上海吳徑化工廠以高硅鋁比的硅酸鹽粉狀結晶作催化劑，在低溫(130200℃)、常壓下實現(xiàn)了甲醇制DME的新工藝?？梢娂状济撍艱ME技術己經(jīng)成熟，具備工業(yè)化的條件，可作為DME的生產(chǎn)方法。主要反應構成如下:4H2+2CO=2CH3OH2CH3OH= CH3OCH3+ H2O CO+ H2O=CO2+H23H2+3CO = CH3OCH3+ CO2該工藝實質上是把合成甲醇及甲醇脫水同步反應合并在一個反應器內，其關鍵是選擇高活性及高選擇性的雙功能催化劑。目前國外己開發(fā)成功的有二種方法:(l) 托普索公司的固定床氣相反應法，在反應器之間用冷卻器取熱，催化劑在高溫下有高穩(wěn)定性和高選擇性。大連化物所開發(fā)的是二相固定床一步合成二甲醚工藝(采用管殼反應器)，已完成60噸/年的中試，并已在湖北田力實業(yè)公司建有1500噸/年的示范裝置(具體運行情況尚需了解)。據(jù)日本報道，采用Cu/Zn/Al催化劑，從合成氣直接制取二甲醚，初始轉化率和1000h后的轉化率分別為65%和61%。用自制的銅基雙功能催化劑在一定的反應條件下，合成氣中CO轉化率可達90%，DME在有機產(chǎn)物中的選擇性95%。另外，用惰性漿液的返混流動，吸收化學反應產(chǎn)生的熱量，保護對熱敏感的催化劑，使反應更快更有效地進行。同時該法也是目前國內外生產(chǎn)DME的主要方法[24]。 反應在DME合成反應器中產(chǎn)生的反應如下所示:2CH3OH=CH3O CH3+H2O+DME反應器是絕熱軸流式固定床反應器。 二甲醚精餾來自二甲醚合成系統(tǒng)的工藝液體被送入二甲醚精餾塔中部，塔底再沸是通過精餾塔加熱器的蒸汽流量控制完成，在DME精餾塔中DME與甲醇分開，甲醚產(chǎn)品從精餾塔頂部回收，而甲醇一起從塔底去除，并為原料甲醇提供預熱熱源。再沸負荷主要是由合成反應氣來提供，不足部分由甲醇塔加熱器的蒸汽來補充。甲醇液體由屏蔽泵加壓輸送至甲醇回收塔進行精餾分離，塔頂分餾出精甲醇組分，塔底分離出廢水，精甲醇蒸汽被循環(huán)水冷卻成常溫精甲醇液體，經(jīng)計量后進入甲醇貯罐。 二甲醚產(chǎn)品指標本設計產(chǎn)品二甲醚可用作替代燃料或氣霧劑等化工原料，目前燃料級二甲醚尚未頒布國家標準，設計產(chǎn)品工藝指標可參照表（）塔設備指標如下：汽化塔：原料甲醇純度90%（質量分數(shù)，下同） 塔頂甲醇氣體純度≥99% 釜液甲醇含量≤%； 合成塔：轉化率≥80% 選擇性≥%； 精餾塔：塔頂二甲醚純度≥% 釜液二甲醚含量≤%；序號組分純度備注1234二甲醚甲醇水分C3以下烴類≥%≤≤≤ 催化劑的使用 本設計DME合成塔采用輻射型固定床反應器，生產(chǎn)用催化劑為沸石型酸性氧化鋁分子篩。極微量副產(chǎn)物為甲烷、二氧化碳。因此粉碎或廢棄的分子篩可就地填埋或送催化劑