【正文】 度表 溫度（攝氏度） 0c 10 20 30 40 50 60 密度（ kgm） 蒸氣壓表 溫度（攝氏度） 0c 0 10 20 30 40 50 壓力 Mpa（ ata） 產(chǎn)品質(zhì)量指標表 名稱 二甲醚 甲醇 水份 氣味 含量（％） ≥ ≤ ≤ 無異味 燃料二甲醚標準：目前國內(nèi)還沒有制定燃料二甲醚的產(chǎn)品標準，僅有部分地方標準，本工程燃料二甲醚標準按二甲醚含量要求＞ 98%設(shè)計。若建廠在個別地區(qū)或國家，并且市場銷售面向這個地區(qū)或國家，則甲醇裝置規(guī)模在 60～ 80萬噸 /年是經(jīng)濟的、合理的。 本項目主要是結(jié)合當?shù)孛禾抠Y源的特性，通過以生產(chǎn)甲醇為基礎(chǔ)原料的兩步法進行生產(chǎn)二甲醚，因此，二甲醚裝置的規(guī)模既要考慮市場情況，也要考慮甲醇裝置的經(jīng)濟規(guī)模，八十年代以來，國內(nèi)外甲醇裝置都在向大型化發(fā)發(fā)展，由于壓縮機、合成塔及其他大型設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用，為甲醇單系列大型化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。另一方面，正如早些時候討論過的，二甲醚燃燒試驗表明二甲醚具有燃燒效率高和其它的優(yōu)點，所以應(yīng)該按照 LPG價格的 7580%來定二甲醚的價格。 2020年國內(nèi)甲醇消費結(jié)構(gòu)見下表： 2020年國內(nèi)甲醇消費結(jié)構(gòu) 序號 消費領(lǐng)域 消費量（萬噸） 比例（％） 1 甲醛 2 醋酸 3 MTBE 4 甲胺 5 甲烷氯化物 6 二甲醚 7 燃料 8 醫(yī)藥 9 農(nóng)藥 10 溶劑 11 其它 合計 100 我國能源資源特點是富煤少氣少油，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。規(guī)?；脚c國外水平相比仍有較大差距。國內(nèi)甲醇裝置開工率低的主要原因是中國聯(lián)醇裝置能力約占總能力的 50%左右，多數(shù)聯(lián)醇裝置規(guī)模小、產(chǎn)品成本高、缺乏競爭力，造成開工嚴重不足；其次開工率不高的原因是新裝置仍處于磨合期。 我國現(xiàn)有二甲醚生產(chǎn)裝置規(guī)模及采用技 術(shù)見下表。 Mtsubishi氣體化學公司正在對澳大利亞西部的 150萬噸 /年的二甲醚廠和 200萬噸 /年的甲醇廠進行預可行性研究。 二甲醚的供求狀況 供求狀況 2020年世界二甲醚的生產(chǎn)能力為每年 170， 000噸，產(chǎn)量每 ?50， 000噸。釋放的一氧化碳和氮氧化物極少，符合綠色能源的要求。因此臨縣需充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，加快經(jīng)濟發(fā)展步伐。在國家宏觀調(diào)控政策下，自從 2020年國家加大了對地方小煤礦關(guān)井壓產(chǎn)、清理整頓的力度后，扭轉(zhuǎn)了供過于求的局面，轉(zhuǎn)向供求基本平衡。 本項目效益良好，可帶動當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，增加當?shù)刎斦杖?，提供就業(yè)機會，具有明顯的社會效益。湫水河從工業(yè)廣場南由東北至西南流入黃河。 臨縣錦源煤礦公司是集煤炭項目開發(fā)建設(shè)、經(jīng)營管理、運輸、銷售為一體的專業(yè)化煤炭公司，主要承擔山西美錦能源集團煤業(yè)有限公司煤化工、煤電項目及其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的原（燃）料供料，同時向國內(nèi)外市場提供優(yōu)質(zhì)煤炭產(chǎn)品。 項目單位提供的基礎(chǔ)資料。 總投資： 項目總投資 415626萬元。45′58〃～ 110176。 近年我國甲醇需求增長迅速，根據(jù)近期國內(nèi)甲醇消費市場的發(fā)展狀況分析，預計到 2020年我國甲醇衍生物生產(chǎn)所需甲醇量為 400萬噸，再加上燃料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和溶劑等方面的需求量超過 700萬噸；到 2020年，我國甲醇總的消費需求量約為 1150萬噸，年遞增率約為 12%以上，可在今后的發(fā)展中有很大的市場空間。我國能源結(jié)構(gòu)的特點為缺油、少氣、多煤，屬于以煤炭為主的能源消費國家。然而山西省擁有豐富的煤炭資源，將優(yōu)勢資源就地轉(zhuǎn) 化為高附加值的能源化工產(chǎn)品甲醇和新型清潔能源二甲醚，不僅可以緩解我國能源日益緊張以及機動車輛保有量的迅速增加對液體能源的大量需求，同時，使用清潔能源還將大大減少對環(huán)境的污染，具有重大的環(huán)境和社會經(jīng)濟意義。國際上稱之為 21世紀潔凈燃料，化學式為 CH3OCH3，分子結(jié)構(gòu)中只有 CH、 CO鍵，沒有 CC鍵，其特性與液化石油氣十分相似。所有這些用途都需要高純度的二甲醚。目前世界上生產(chǎn)的二甲醚幾乎都是用天然氣合成的。 國內(nèi)二甲醚生產(chǎn)現(xiàn)狀及供求預測 中國進入二甲醚市場較晚，很長一段時間只有少數(shù)幾家工廠生產(chǎn)二甲醚，生產(chǎn)規(guī)模小，技術(shù)比較落后。近期隨著甲醇市場的快速增長，國內(nèi)正在掀起新的甲醇項目建設(shè)熱潮，許多甲醇廠及投資商紛紛提出不同規(guī)模和原料及其工藝技術(shù)的建設(shè)方案，并且有的已經(jīng)開始實施或開工建設(shè)。據(jù)初步統(tǒng)計， 2020年我國新增甲醇產(chǎn)能至少在 150萬噸 /年。 雖然中國甲醇生產(chǎn)能力已不算低，但是由于規(guī)模小、競爭力差，每年還要進口大量的甲醇。 在確定二甲醚出廠價格的時候，必須考慮其他幾個因素。 第四章 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案 根據(jù)對DME市場的分析和預測，近期能夠較快推進的市場是民用燃料和柴油替代方面，而且其市場規(guī)模非常大。 甲醇裝置的大型化可以降低單位甲醇產(chǎn)品的投資費用和財務(wù)費用，從而降低甲醇的生產(chǎn)成本。 產(chǎn)品方案 序號 產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模（ t/a） 備注 一期 二期 1 二甲醚 425500 851000 2 硫磺 6900 13800 本裝置的產(chǎn)品方案為年產(chǎn)甲醇 120萬噸，甲醇產(chǎn)品符合國家 GB338－ 92標準和國際標準 “AA”級標準。 國外氣化工藝技術(shù)概況 以煤為原料的氣化方法主要有固定床和流化床、氣流床等。 該技術(shù)氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇氣化，吹風過程中的放空氣對環(huán)境污染嚴重，每噸合成氣的吹風放空氣量達 2800－ 3100立方米。產(chǎn)品氣中不含焦油，含酚量低。由于氣化劑為富氧，故合成氣中氮氣含量高，故此合成氣適用于作為合成氨原料氣。本世紀初該院又開發(fā)了焦煤水添加劑的混合煤漿氣化技術(shù)，已成功地應(yīng)用于油氣化裝置的改造，建有工業(yè)化裝置，該技術(shù)現(xiàn)正在申請國家專利。 研磨和干燥系統(tǒng)： 備煤系統(tǒng)包括三臺立式的輥磨機、兩個煤炭料倉、兩個輸送系統(tǒng)，每臺氣化爐各配置一個。 粉煤通過氣力輸送方式送到每條氣化線頂部的煤倉。粉煤以密相流的形式從給料機容器經(jīng)由喂料線（共三條喂料線）輸送到氣化爐頂部的主燃燒器。在壓力為 ，溫度高于灰渣熔器融溫度的狀態(tài)下發(fā)生局部氧化反應(yīng)，生成含氫氣、一氧化碳等組分的粗合成氣以及流化態(tài)液態(tài)爐渣。承受高熱載荷的燃燒器部件利用燃燒器的冷卻回路進行強制冷卻，該回路包括一個緩沖容器、一個冷卻器以及冗余的燃燒器冷卻回路（ BCC）泵。經(jīng)減壓，下部的隔斷閥開啟，灰渣和水排放到灰渣收罐中。洗滌器的排放 苯詠 爰崩淥 萜鰨 員愫脫 返姆纖 愫顯諞黃鷦俅緯淶奔崩淥 在分離器的下游具有一個緊急減壓功能的快速火炬系統(tǒng)將粗合成氣排放 到大氣，氣體必須經(jīng)過燃燒后才能放空。沉降池中的部分清水（干固體含量少于 %）以及閃蒸冷卻器的冷凝水被收集起來并且補充軟水后重新循環(huán)到氣化島。使用計算機能檢測瞬間大量流程數(shù)據(jù)，并能自動調(diào)節(jié)設(shè)備工況，使產(chǎn)品產(chǎn)量、純度、壓力保持在設(shè)定的范圍及指標內(nèi)。 內(nèi)壓縮流程是現(xiàn)今國內(nèi)外空分裝置普遍采用 的先進的工藝流程，內(nèi)壓縮流程具有以下幾個主要優(yōu)點： 由于液氧泵及空氣增壓機取代了價格昂貴的氧氣透平壓縮機，可使投資降低； 液氧泵和空氣增壓機的備品備件比氧壓機的備品配件價格低，因而可使維護保養(yǎng)成本降低； 使用液氧泵內(nèi)壓縮后，可防止烴類在冷凝蒸發(fā)器內(nèi)聚集，因此安全性更好，裝置也更可靠； 用空氣增壓機取代氮氣壓縮機后，由于增壓機在某些情況下可以和原料空壓機合拼成為一個機組，因而占地減少、安裝費用省、操作方便、控制簡化。這樣的裝置已經(jīng)工業(yè)化，并且在國內(nèi)外的生產(chǎn)裝置上應(yīng)用多套。如：德州 40000空分已經(jīng)開車、安慶、湖北 48000空分已進入調(diào)試階段。 全廠設(shè)統(tǒng)一的儀表空氣（ 2500Nm3/h）和工廠空氣（ 2500Nm3/h）管網(wǎng)。另一股空氣經(jīng)過空氣增壓機一段加壓和級間冷卻器冷卻后分為三路，一路空氣減壓后作為儀表空氣及工廠空氣送出；一路在進入高壓氧換熱器被返流氣冷卻，進入膨脹機膨脹后送上塔，其余的空氣進入增壓機二段。 采用煤漿氣化工藝生產(chǎn)的粗煤氣除含 CO、 H CO2外，還有少量 H2S、 COS、 CHN2,微量的氯，氨等成分。 將粗水煤氣調(diào)整甲醇合成氣， CO變換有兩種流程，即部分變換和全部變換，兩種工藝各有優(yōu)點： 部分變換的優(yōu)點是由于部分氣體進變換爐，氣量少，氣體中水 /汽比高（約 ），變換反應(yīng)推動力大，催化劑用量少，其中經(jīng)變換氣體中的有機硫約 95%以上可轉(zhuǎn)化為 H2S。經(jīng)過第一床層后，氣體中通過加入中壓鍋爐給水及少量中壓蒸汽（按水汽比控制）調(diào)整溫度及水氣比，然后進入第一變換爐第二床層。 氣體脫除工藝技術(shù) 脫硫脫碳 從國內(nèi)外煤氣化裝置中所采用的脫除酸性氣體的工藝來看，低溫甲醇洗和 NHD（或 selexol）較常見。 目前世界上大型煤氣化裝置產(chǎn)生的合成氣凈化采用低溫甲醇洗的技術(shù)較為普遍；采用 NHD技術(shù)的裝置很少， NHD凈化大都用于中小型裝置。 原料氣進入低溫甲醇洗裝置后，噴入少量循環(huán)甲醇，防止氣體結(jié)冰，避免系統(tǒng)阻塞。同時該技術(shù)由大連理工大學提供工藝包，也被德州化肥廠國產(chǎn)化大化肥項目、渭河化肥廠 20萬噸甲醇項目、以及湘火炬甲醇項目先后采用。因此，本方案擬選用離心式制冷壓縮機。富甲醇溶液經(jīng)過兩級減壓閃蒸以及低壓氮氣氣提和熱再生，最終再生出貧甲醇重復使用。預洗甲醇在液位控制下經(jīng)預洗甲醇加熱器進入熱再生塔。 來自 H2S吸收塔的富甲醇溶液送入中壓閃蒸塔下塔，有效氣氫氣和一部分 CO2在此被閃蒸出 來。洗滌后的閃蒸氣匯合并入上塔上段的 CO2氣中。洗滌后的閃蒸氣通過原料氣末級冷卻器加熱，經(jīng)閃蒸氣循環(huán)壓縮機壓縮，接著在循環(huán)氣壓縮 冷器中冷卻，循環(huán)回到原料氣中。脫硫氣然后再進入 CO2吸收塔的下部。 CO2濃度 ≤3%， H2S＜ ； ② 酸性氣體主要由 CO2和 H2S組成，其中 H2S被富集到 30%以上； ③ 產(chǎn)品 CO2氣體含99% CO2； ④ 放空尾氣，幾乎無硫，主要為 CO2和 N2。該流程的優(yōu)點是可降低能耗，尤其是部分負荷時機組的效率較高。 ★ 氨壓縮制冷 低溫甲醇洗凈化工藝需外供冷量，提供冷量的技術(shù)較多，較常用的有溴化鋰吸收制冷技術(shù)，適 用于提供 5～ 10℃ 冷量；氟制冷技術(shù)，適用于提供 5～ 35℃ 冷量；氨制冷技術(shù)，適用于提供 25～ 45℃ 冷量；乙烯制冷技術(shù)，適用于提供 35～ 55℃ 冷量；等等。 一般采用氮氣氣提濃縮硫化氫，二氧化碳回收率 70%。而且低溫甲醇洗在國內(nèi)具有豐富的生產(chǎn)操作經(jīng)驗，除部分低溫材料需引進外，設(shè)備設(shè)計和制造等均可在國內(nèi)解決。該技術(shù)成熟可靠，能耗較低，氣體凈化度高，可 將 CO2脫至 10ppm以下， H2S小于 。 第一股煤氣經(jīng)過 2＃ Mpa廢熱鍋爐后溫度降為 175℃ 后進入第二水分離器。 全部變換時全部粗煤氣經(jīng)過變換，其中的灰塵會被催化劑截留，但變換率靠調(diào)整氣體的水 /氣來實現(xiàn)，生產(chǎn)控制難度較大，且由于氣體水氣比小，變換反 應(yīng)推動力小，催化劑用量大，其中有機硫的轉(zhuǎn)化會降低到 60%左右，總的有機硫的轉(zhuǎn)化與部分轉(zhuǎn)化差不多。另外 H2與 CO的比例也不能滿足甲醇合成的需要，因而粗煤氣需經(jīng)部分變換調(diào)整 H2/CO、除去多余 CO H2S、 COS等凈化過程方可進行甲醇合成。 本項目 GSP粉煤氣化工藝采用兩臺氣化爐組合系列進行。 本空分單元采用分子篩吸附預凈化、透平膨脹機、液氧泵內(nèi)壓縮工藝。本裝置擬選擇以杭州杭氧股份有限公司、沈陽透平機股份有限公司為主，關(guān)鍵設(shè)備引進的技術(shù)路線。但是，相比之下采用中壓縮膨脹循環(huán)，以中 壓空氣絕熱膨脹輸出外功，帶動透平增壓機，可節(jié)省能耗。雙泵流程 是用高壓空氣來復熱高壓液氧和液氮產(chǎn)品（即空氣循環(huán)），液氧、液氮產(chǎn)品用泵加壓到所需壓力；單泵流程是用高壓氮氣來復熱高壓液氧（即氮氣循環(huán)），用液氧泵壓縮液氧達到所需壓力，用氮壓機壓縮氮氣達到所需壓力。目前國內(nèi)已投運的寶鋼５?？辗謫螜C容量已達 70000 Nm3/ho2等級。 術(shù) （ 1）國內(nèi)外 工藝技術(shù)概況 采用帶增壓膨脹機的分子篩流程及規(guī)整填料塔與全精餾制氬技術(shù)。大多數(shù)的氣體冷凝水作文丘里洗滌器單元的循環(huán)水，部分用急冷水泵循環(huán)到急冷水噴槍用作冷卻水。大部分的灰 渣在灰渣接受罐中沉降，利用牽引鏈輸送機排放出去。一般來說，粗 合成氣的產(chǎn)量以及其和下游工藝相關(guān)的特性將能夠控制進入氣化爐的煤粉的質(zhì)量流量。排放的急冷水、文丘里洗滌器的溢流水、以及來自灰渣排放單元的水都被送到黑水處理裝置。必須根據(jù)氣化工藝的要求，對提供給氣化爐的粉煤的質(zhì)量流量進行測量、控制和監(jiān)視。所有流入煤倉的氮氣在排放到大氣之前都利用煤倉的過濾器將其中夾帶的煤粉顆粒清除掉。 經(jīng)過預選的粒徑大約為 0－50毫米原料煤，送入輥磨機中進行研磨，并在此用熱氣體進行干燥。這一系列科研成果得到了化工部科技司、國家科委的大力支持和技術(shù)鑒定，為今后我國水煤漿氣化工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，也為工程設(shè)計提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 ★ 氣流床氣化 我國煤氣化技術(shù)科研人員經(jīng)過多年努力研究，開發(fā)出了具有中國知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)，即華東理工大學會同魯南化肥廠等單位合