【正文】 可提高工作效率，有效降低生產(chǎn)成本。但機(jī)動車用石油基燃料會造成環(huán)境污染。二甲醚具有較高的十六烷值及很好的壓縮性，非常適合壓燃式發(fā)動機(jī)。下表提供了二甲醚機(jī)動車燃料和柴油燃料的特性比較。這說明使用二甲醚可以滿足歐洲和加利福尼亞的超低排放值（ULEV），這是在世界上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。二甲醚發(fā)動機(jī)排放值和歐洲Ⅱ的排放要求的比較歐洲Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)二甲醚發(fā)動機(jī)試驗排放值全部HCCONOXPMECE R49 排放（g/kWh）研究表明，二甲醚的十六烷值55~60，自燃溫度低，而且二甲醚為含氧化合物，％的氧，燃燒后生成的碳煙少，對金屬無腐蝕性、對燃油系統(tǒng)的材料沒有特殊要求。二甲醚氧化偶聯(lián)后可合成十六烷值60～100的燃料添加劑，該添加劑常溫下可以與柴油以任何比例相溶，可以配成十六烷值41～57的燃料。四家公司計劃于2006年在澳大利亞西部批量生產(chǎn)二甲醚，返回日本作為潔凈燃料。 氣霧膠推進(jìn)劑從二甲醚消費領(lǐng)域看，氣霧劑推進(jìn)劑是二甲醚的主要用途。 作為環(huán)保型制冷劑和發(fā)泡劑二甲醚易液化的特性也引起人們的重視，利用DME的低污染制冷效果好等特點，許多國家正開發(fā)以DME代替氫氟烴作制冷劑或發(fā)泡劑。它可以羰基化制乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酐、醋酸乙烯；可作甲基化劑制硫酸二甲酯、烷基鹵以及二甲基硫醚等用于制藥、農(nóng)藥與染料工業(yè)；可作偶聯(lián)劑，用于合成有機(jī)硅化合物，DME可與氫氰酸反應(yīng)生成乙腈，與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成乙二醇二甲醚等，DME脫水可生產(chǎn)低碳烯烴，同時DME還是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑。大部分二甲醚作為空氣推進(jìn)劑。世界二甲醚生產(chǎn)能力（2001年）公司名稱生產(chǎn)能力（公噸/年）殼牌/RWE公司（德國）60，000Hamburg 二甲醚公司（德國）10，000Arkosue 公司（荷蘭）10，000Dupont （美國）15，000澳大利亞10，000臺灣15，000日本10，000中國22，000總產(chǎn)量152，000 另外，一些項目正在開發(fā)過程中，日本公司和政府正在對世界上的幾個二甲醚項目進(jìn)行預(yù)可行性研究。 托普索在伊朗建設(shè)80萬噸/年DME。然而，二甲醚的需求隨著氣霧劑需求的增加日益增加，我國對氣霧劑的需求，從1990年到1991年，需求量由4800萬瓶增加到8600萬瓶。液相法以硫酸為催化劑，腐蝕性強(qiáng)，中間產(chǎn)物硫酸氫甲酯有毒，排放廢液污染環(huán)境，目前僅武漢一家采用此法，其他大多數(shù)廠采用的是氣相甲醇脫水法，只有湖北田力公司采用浙江大學(xué)與五環(huán)化學(xué)工程公司共同開發(fā)的合成氣一步法制二甲醚工藝。為此，國內(nèi)有識之士正在呼吁石油替代燃料，二甲醚就是柴油和石油液化氣的良好代替物，而甲醇則可替代部分汽油作車用燃料，因此開發(fā)天然氣或煤制二甲醚項目市場前景頗為廣闊。然而，亞洲目前是主要的生產(chǎn)者，提供的數(shù)量占世界的20%，大約與中東國家相同。2002年世界LPG需求情況用途需求（百萬噸）%居民/商業(yè)工業(yè)發(fā)動機(jī)燃料化工城鎮(zhèn)用氣煉油其他總計從1985～2000的15年內(nèi)，%, 比每年石油的需求增長率的兩倍還多，%。其中北美的生產(chǎn)量將占約28%， 亞洲和中東地區(qū)的產(chǎn)量將占19%，拉丁美洲的產(chǎn)量約占15%，西歐產(chǎn)量約占9%。對LPG需求量的增加預(yù)計在亞洲地區(qū)最為突出，到2005年，亞洲的需求預(yù)計從1985年的2000萬噸增加到7000萬噸。在日本，年增長率約1%，在未來5年預(yù)計仍然維持同一水平；中國在1990～2000間，年增長率為20%，到2005年預(yù)計增長6%。全世界LPG的人均消耗量迅速增長。這是因為二甲醚和LPG在這些用途中有相似的燃燒特性，現(xiàn)有LPG的運輸和儲存設(shè)備也可以用于二甲醚。在這些儲氣站，二甲醚將用瓶子裝進(jìn)LPG的儲氣筒中，用汽車發(fā)送到最終用戶。 中國LPG的需求和進(jìn)口量年LPG需求量（噸）LPG進(jìn)口量（噸）1979210，00001985547，000019901，428，000117，000200013，427，0004，818，000200522，200，00011，400，000201029，700，000不詳我國城鎮(zhèn)的發(fā)展導(dǎo)致了LPG需求的增長。從1990年至今，我國小城市建設(shè)得到了快速發(fā)展。在這些城市及周邊地區(qū)，煤炭的使用和機(jī)動車的迅速增加產(chǎn)生了污染問題，這個問題日趨明顯而且正在影響著中國大部分的人口。這些城市中，使用各種氣體燃料的分配比例是：%, %, LPG占63% 。 二甲醚價格分析從工廠生產(chǎn)的二甲醚將替代液化石油氣用于山西及周邊地區(qū)的居民和飯店使用。 在過去10年里，液化石油氣的批發(fā)價從1400元/噸增加到2700元/噸。首先，二甲醚的熱值只有LPG的70%。 甲醇價格分析盡管為國內(nèi)甲醇市場提供了更加廣闊的空間，但同時面臨低成本進(jìn)口貨沖擊，市場價格仍然受進(jìn)口價格的影響。一元相關(guān)相線回歸方程的一般式為：yt=a+bxt式中，yt第t期因變量值甲醇價格，即預(yù)測對象；xt是第t期自變量值甲醇進(jìn)口價格，a,b是回歸方程參數(shù)，是根據(jù)X、Y的實際觀察值求得。我國已加入WTO，化肥行業(yè)有多少企業(yè)能在國際化肥市場的激烈競爭中生存下來？企業(yè)如何發(fā)展是擺在全體化肥行業(yè)同仁面前的一個嚴(yán)肅課題。由碳、氫、氧元素合成的產(chǎn)品種類繁多，其中最基本的一個領(lǐng)域就是合成甲醇及其后加工。目前甲醇合成裝置向大型化或超大型化發(fā)展，有的裝置能力已超過1000kt/a級，以降低投資比和提高經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)能力按年操作日300天（7200小時）計。產(chǎn)品、中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品的規(guī)格和性質(zhì)詳見下表 燃料級二甲醚序 號項 目指 標(biāo)1二甲醚 (CH3OCH3) 含量，wt%2甲醇 (CH3OH) 含量，wt %12PPm3水份 (H2O) 含量，wt %10PPm4其它化合物含量， wt %5密度（20℃），kg/m36蒸汽壓（40℃），kpa工業(yè)硫磺組分（單位）規(guī)格性質(zhì)1S，mol%≥硫有α硫(黃色斜方晶體)、β硫(淺黃色單斜晶體)、γ硫(淺黃色非晶體)三種同素異形體；硫不溶于水；α硫磺溶于二硫化碳，微溶于苯、甲苯、乙醇和乙醚，℃；β硫磺溶于二硫化碳、乙醇和苯，熔點119℃；γ硫磺不溶于二硫化碳，熔點120℃；℃；水生生物毒性限值TLm96：1000ppm。4 工藝技術(shù)方案選擇及工藝說明 備煤原料煤、燃料煤用汽車運到干煤棚或堆場。另一部分0～6mm篩下物作為原料煤進(jìn)入煤干燥器，用煤或工廠廢氣燃燒成的煙氣將其水分從6～8%（wt）干燥至3%。A 常壓固定床間歇氣化（UGI）技術(shù)常壓固定床間歇氣化工藝技術(shù)特點：a 采用2570mm 的塊煤間歇氣化，吹風(fēng)階段利用空氣中氧與煤燃燒產(chǎn)生熱量，提高炭層溫度，達(dá)到蓄熱的目的，吹風(fēng)氣主要是N COCO、 SO2排放到大氣，制氣階段是用蒸汽為氣化劑進(jìn)行煤氣化反應(yīng)，主要產(chǎn)出HCO，（H2+CO）達(dá)8586%，煤氣質(zhì)量高。e 雖然有吹風(fēng)氣熱回收系統(tǒng)，但解決不了SOCO塵、廢氣的污染，環(huán)保問題嚴(yán)重。c 副產(chǎn)焦油、酚等副產(chǎn)品，可綜合利用。Lurgi加壓氣化技術(shù)生產(chǎn)的粗煤氣成份中甲烷含量較高，故適用于用作城市煤氣，如果作為合成原料氣則需增加甲烷轉(zhuǎn)化裝置，流程較長；由于固定床逆流氣化，故粗煤氣中焦油、酚等含量較高，增加了焦油、酚等凈化系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)。b 部分氣化劑氧、蒸汽從底部中央進(jìn)入氣化區(qū)，使?fàn)t內(nèi)形成一局部高溫區(qū)，促使灰團(tuán)聚成球，從而降低了灰渣中含碳量，提高了碳的轉(zhuǎn)化率。f 產(chǎn)品氣中不含焦油，含酚量低，廢水處理簡單。D 流化床溫克勒（恩德爐）煤氣化技術(shù)常壓溫克勒（恩德爐）氣化技術(shù)特點：a 對煤的適應(yīng)性差，僅適應(yīng)年輕煤種，特別適應(yīng)高揮發(fā)份年輕褐煤。f 維修簡單，運轉(zhuǎn)率可達(dá)95%以上。E 德士古氣化技術(shù)德士古氣化技術(shù)的特點a 德士古煤氣化技術(shù)，是將原料煤制成水煤漿，以噴流霧化的形式進(jìn)入氣化爐進(jìn)行高溫氣化，對原料煤的特性(如粒度、成漿性能、灰熔點等)均有較嚴(yán)格要求，要求入爐煤粒徑200目左右，煤漿濃度63～65%(wt)，灰熔點小于1300℃，煤中灰含量小于15%，故適用煤種較窄。但耐火磚壽命較短，最多為一年，噴嘴僅60天左右，設(shè)備運行周期較短。對灰熔點高的煤若降低溫度操作，灰渣中碳含量達(dá)25～30%，降低了碳的轉(zhuǎn)化率。h 操作彈性大，可以快速轉(zhuǎn)變。陜西渭河化肥廠德士古氣化年產(chǎn)合成氨30萬噸、尿素52萬噸，氣化爐三臺，激冷流程。F 謝爾（Shell）干粉煤加壓氣流床氣化謝爾氣化技術(shù)特點:a 謝爾干粉煤氣化技術(shù)是將原料煤干磨粉碎后，煤粒度80%（重量）≤150目，噴入的粉煤在氣化爐中用氧和高壓蒸汽在高溫下以氣流床形式氣化。d 粗煤氣中不含焦油、萘、酚等雜質(zhì)，因此粗煤氣的凈化及污水處理流程簡單。h 要求煤中灰分小于15%，灰熔點低于1400℃，否則要加入大量助熔劑，不經(jīng)濟(jì)。中國洞庭、雙環(huán)等十多個廠已引進(jìn)多套謝爾煤氣化技術(shù)裝置，但尚未建成投產(chǎn)。所以投資省，同規(guī)模氣化裝置若用于制合成氣，Shell粉煤氣化投資比GSP氣化高90%，每Nm3煤氣成本高15%左右。氣化爐由旋轉(zhuǎn)爐蓖和承壓外殼組成，殼體用水夾套保護(hù)。常壓間歇氣化，有旋轉(zhuǎn)爐蓖，爐殼外有水夾套保護(hù)，內(nèi)襯耐火磚，可生產(chǎn)水煤氣或半水煤氣，有廢鍋回收廢熱?；胰劬蹥饣瘜龠B續(xù)加壓氣化，沒有廢氣排入大氣，氣化溫度在1000℃左右，干法排灰，煤氣冷凝水中有害物含量極少，易處理。 灰熔聚煤氣化工藝特點及說明 特點灰熔聚粉煤流化床氣化以純氧和蒸汽為氣化劑，在0—6mm煤粒度和適當(dāng)?shù)臍馑傧拢勾矊又械姆勖悍序v，氣固兩相充分混合，在局部燃燒產(chǎn)生的高溫下進(jìn)行煤的氣化，煤在床內(nèi)一次實現(xiàn)破粘、脫揮發(fā)分、氣化、灰團(tuán)聚及分離、焦油及酚類的裂解等過程。2003年，晉城煤業(yè)集團(tuán)委托中科院山西煤化所對晉城15“三高煤”進(jìn)行了中試和評價，各項氣化指標(biāo)較好，通過了山西省發(fā)改委組織的專家評審。由于高硫特點，固定床間歇氣化排出的吹風(fēng)氣含有大量硫化物，造成大氣污染，并且需要2570mm的塊煤，煤利用率低；再加上常壓氣化，氣化強(qiáng)度小，碳轉(zhuǎn)化率低，因此不應(yīng)選用。煤粉爐頂噴入，承壓殼內(nèi)設(shè)有水冷壁，爐上部為氣化室，下部為冷激室，濕法除塵。主要氣化方法的比較見下表4—1：190 / 190表4—1 主要氣化方法工藝參數(shù)比較序號項目名稱規(guī)格魯奇LURGI德士古TEXACO謝爾SHELLGSP灰熔聚間歇氣化1氣化類型移動床氣流床氣流床氣流床流化床移動床2進(jìn)料要求550mm煤弱粘結(jié)性煤＜200目 80%65%水煤漿＜150200目含水2%干粉煤200～500μm含水2%干粉煤06mm含水干煤2570mm無煙塊煤3排渣特征干灰液態(tài)渣液態(tài)渣液態(tài)渣干灰干灰4氣化溫度℃1400800145014501450～1500110012008005氣化壓力MPa33～43～4～6氣化劑9099% O2氧+蒸汽氧氧+蒸汽氧+蒸汽氧+蒸汽空氣+蒸汽7氧耗1000Nm3(CO+H2+CH4)192240420440360370360～3702602908粗煤氣組成V%COH2CO2CH4N21628384027327124546333419205556353660～7224～353～～13132374115373847487869碳轉(zhuǎn)化率%＞99(包括副產(chǎn)品)＞95989998～99859060(不包括吹風(fēng)氣中碳)10冷煤氣效率%8589包括副產(chǎn)品768080717261626872(半水煤氣)11氣化爐及工藝流程特點煤和氣化劑逆流接觸煤在爐內(nèi)有干燥、干餾、氣化、燃燒過程。GSP高溫煤氣采用冷激流程和德士古相似。以謝爾（Shell）煤氣化工藝生產(chǎn)合成氣的示范廠于1987年建成投料試車，這座命名為SCGP1的示范廠，加煤量為250t/d至400t/d，操作壓力是24MPa，該示范廠連續(xù)運行最長達(dá)1500小時。f 操作彈性大，可以快速改變。b 氣化爐為鋼制外殼，水冷壁，不需專門的耐火磚，無傳動設(shè)備，設(shè)備運轉(zhuǎn)率高，一般不需備用爐，運行穩(wěn)定，維修工作量少。淮南也采用德士古氣化工藝生產(chǎn)18萬t/a 合成氨。i 與其它煤氣化工藝相比，德士古氣化工藝氧耗高，煤耗高，煤氣化效率相對較低，對耐火材料的要求較高，操作周期短，管理水平、維護(hù)水平要求高。f 生產(chǎn)的粗煤氣不含焦油、萘、酚等雜質(zhì)，對粗煤氣的凈化及污水的處理流程簡單，不污染環(huán)境。d 氣化過程可在高壓（最高可達(dá)8MPa）下完成，降低了合成氣壓縮功耗，同時使氣化強(qiáng)度提高，單臺爐產(chǎn)氣量更大。