【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(biāo)表 名稱 二甲醚 甲醇 水份 氣味 含量（％） ≥ ≤ ≤ 無異味 燃料二甲醚標(biāo)準(zhǔn)：目前國內(nèi)還沒有制定燃料二甲醚的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，僅有部分地方標(biāo)準(zhǔn)，本工程燃料二甲醚標(biāo)準(zhǔn)按二甲醚含量要求＞ 98%設(shè)計(jì)。若建廠在個(gè)別地區(qū)或國家，并且市場(chǎng)銷售面向這個(gè)地區(qū)或國家，則甲醇裝置規(guī)模在 60～ 80萬噸 /年是經(jīng)濟(jì)的、合理的。 本項(xiàng)目主要是結(jié)合當(dāng)?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(jìn)行生產(chǎn)二甲醚，因此，二甲醚裝置的規(guī)模既要考慮市場(chǎng)情況，也要考慮甲醇裝置的經(jīng)濟(jì)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(jī)、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(shí)候討論過的，二甲醚燃燒試驗(yàn)表明二甲醚具有燃燒效率高和其它的優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)該按照 LPG價(jià)格的 7580%來定二甲醚的價(jià)格。 2020年國內(nèi)甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu)見下表： 2020年國內(nèi)甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu) 序號(hào) 消費(fèi)領(lǐng)域 消費(fèi)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(jì) 100 我國能源資源特點(diǎn)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(xiàng)目市場(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)力，造成開工嚴(yán)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(xué)公司正在對(duì)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(jìn)行預(yù)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(shì)，加快經(jīng)濟(jì)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(duì)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(xiàng)目效益良好，可帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，增加當(dāng)?shù)刎?cái)政收入，提供就業(yè)機(jī)會(huì)，具有明顯的社會(huì)效益。湫水河從工業(yè)廣場(chǎng)南由東北至西南流入黃河。 臨縣錦源煤礦公司是集煤炭項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)、經(jīng)營管理、運(yùn)輸、銷售為一體的專業(yè)化煤炭公司，主要承擔(dān)山西美錦能源集團(tuán)煤業(yè)有限公司煤化工、煤電項(xiàng)目及其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的原（燃）料供料，同時(shí)向國內(nèi)外市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)煤炭產(chǎn)品。 項(xiàng)目單位提供的基礎(chǔ)資料。 總投資： 項(xiàng)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(fèi)市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r分析，預(yù)計(jì)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(fèi)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(chǎng)空間。我國能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為缺油、少氣、多煤，屬于以煤炭為主的能源消費(fèi)國家。然而山西省擁有豐富的煤炭資源，將優(yōu)勢(shì)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(jī)動(dòng)車輛保有量的迅速增加對(duì)液體能源的大量需求，同時(shí)，使用清潔能源還將大大減少對(duì)環(huán)境的污染，具有重大的環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。國際上稱之為 21世紀(jì)潔凈燃料，化學(xué)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(yù)測(cè) 中國進(jìn)入二甲醚市場(chǎng)較晚，很長一段時(shí)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(chǎng)的快速增長，國內(nèi)正在掀起新的甲醇項(xiàng)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(shí)施或開工建設(shè)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)， 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(jìng)爭(zhēng)力差，每年還要進(jìn)口大量的甲醇。 在確定二甲醚出廠價(jià)格的時(shí)候，必須考慮其他幾個(gè)因素。 第四章 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案 根據(jù)對(duì)DME市場(chǎng)的分析和預(yù)測(cè)，近期能夠較快推進(jìn)的市場(chǎng)是民用燃料和柴油替代方面，而且其市場(chǎng)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(fèi)用和財(cái)務(wù)費(fèi)用，從而降低甲醇的生產(chǎn)成本。 產(chǎn)品方案 序號(hào) 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(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn) “AA”級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 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?dú)饣?，吹風(fēng)過程中的放空氣對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，每噸合成氣的吹風(fēng)放空氣量達(dá) 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?dú)夂扛?，故此合成氣適用于作為合成氨原料氣。本世紀(jì)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(qǐng)國家專利。 研磨和干燥系統(tǒng)： 備煤系統(tǒng)包括三臺(tái)立式的輥磨機(jī)、兩個(gè)煤炭料倉、兩個(gè)輸送系統(tǒng)，每臺(tái)氣化爐各配置一個(gè)。 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(jī)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(jìn)行強(qiáng)制冷卻，該回路包括一個(gè)緩沖容器、一個(gè)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(gè)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(bǔ)充軟水后重新循環(huán)到氣化島。使用計(jì)算機(jī)能檢測(cè)瞬間大量流程數(shù)據(jù)，并能自動(dòng)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(biāo)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(jìn)的工藝流程，內(nèi)壓縮流程具有以下幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)： 由于液氧泵及空氣增壓機(jī)取代了價(jià)格昂貴的氧氣透平壓縮機(jī)，可使投資降低； 液氧泵和空氣增壓機(jī)的備品備件比氧壓機(jī)的備品配件價(jià)格低，因而可使維護(hù)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(jī)取代氮?dú)鈮嚎s機(jī)后，由于增壓機(jī)在某些情況下可以和原料空壓機(jī)合拼成為一個(gè)機(jī)組，因而占地減少、安裝費(fèi)用省、操作方便、控制簡(jiǎn)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(jìn)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(jī)一段加壓和級(jí)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(jìn)入高壓氧換熱器被返流氣冷卻，進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹后送上塔，其余的空氣進(jìn)入增壓機(jī)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(diǎn)： 部分變換的優(yōu)點(diǎn)是由于部分氣體進(jìn)變換爐，氣量少，氣體中水 /汽比高（約 ），變換反應(yīng)推動(dòng)力大，催化劑用量少，其中經(jīng)變換氣體中的有機(jī)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(jìn)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(jìn)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(shí)該技術(shù)由大連理工大學(xué)提供工藝包，也被德州化肥廠國產(chǎn)化大化肥項(xiàng)目、渭河化肥廠 20萬噸甲醇項(xiàng)目、以及湘火炬甲醇項(xiàng)目先后采用。因此，本方案擬選用離心式制冷壓縮機(jī)。富甲醇溶液經(jīng)過兩級(jí)減壓閃蒸以及低壓氮?dú)鈿馓岷蜔嵩偕?，最終再生出貧甲醇重復(fù)使用。預(yù)洗甲醇在液位控制下經(jīng)預(yù)洗甲醇加熱器進(jìn)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(jí)冷卻器加熱，經(jīng)閃蒸氣循環(huán)壓縮機(jī)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(jìn)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(diǎn)是可降低能耗，尤其是部分負(fù)荷時(shí)機(jī)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?dú)鈿馓釢饪s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(yàn)，除部分低溫材料需引進(jìn)外，設(shè)備設(shè)計(jì)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(jìn)入第二水分離器。 全部變換時(shí)全部粗煤氣經(jīng)過變換，其中的灰塵會(huì)被催化劑截留，但變換率靠調(diào)整氣體的水 /氣來實(shí)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(dòng)力小，催化劑用量大，其中有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化會(huì)降低到 60%左右，總的有機(jī)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(jìn)行甲醇合成。 本項(xiàng)目 GSP粉煤氣化工藝采用兩臺(tái)氣化爐組合系列進(jìn)行。 本空分單元采用分子篩吸附預(yù)凈化、透平膨脹機(jī)、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(jī)股份有限公司為主，關(guān)鍵設(shè)備引進(jìn)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(dòng)透平增壓機(jī)，可節(jié)省能耗。雙泵流程 是用高壓空氣來復(fù)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?dú)鈦韽?fù)熱高壓液氧（即氮?dú)庋h(huán)），用液氧泵壓縮液氧達(dá)到所需壓力，用氮壓機(jī)壓縮氮?dú)膺_(dá)到所需壓力。目前國內(nèi)已投運(yùn)的寶鋼５?？辗謫螜C(jī)容量已達(dá) 70000 Nm3/ho2等級(jí)。 術(shù) （ 1）國內(nèi)外 工藝技術(shù)概況 采用帶增壓膨脹機(jī)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(jī)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(jìn)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(duì)提供給氣化爐的粉煤的質(zhì)量流量進(jìn)行測(cè)量、控制和監(jiān)視。所有流入煤倉的氮?dú)庠谂欧诺酱髿庵岸祭妹簜}的過濾器將其中夾帶的煤粉顆粒清除掉。 經(jīng)過預(yù)選的粒徑大約為 0－50毫米原料煤，送入輥磨機(jī)中進(jìn)行研磨，并在此用熱氣體進(jìn)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(jì)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(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)，即華東理工大學(xué)會(huì)同魯南化肥廠等單位合