【正文】 11094827077770745710245405656465658373344063252962272141721191061019893908683828075696463636257555351－－－－ 2004年我國(guó)甲醇需求強(qiáng)勁，甲醇產(chǎn)量達(dá)441萬噸/%。如日本曾經(jīng)是一個(gè)甲醇生產(chǎn)大國(guó)，但目前已沒有甲醇生產(chǎn)裝置。甲醇最大的潛在用途是直接或加工成燃料。目前，我國(guó)很多甲醇下游產(chǎn)品的需求速度發(fā)展很快，特別是甲醇制丙烯（MTP），制乙烯（MTO）的技術(shù)開發(fā)成功，為甲醇市場(chǎng)提供了一個(gè)巨大的發(fā)展空間。 地震烈度擬建廠區(qū)地質(zhì)構(gòu)造處于比較穩(wěn)定的冀晉隆起的東南部，對(duì)廠址影響最大的地震力主要來自汾渭地震帶的臨汾、長(zhǎng)治潛在震源區(qū)和河南地震帶的新鄉(xiāng)潛在震源區(qū)。擬建廠的位置位于晉城市澤州縣高都鎮(zhèn)車嶺村北側(cè)地界，為丘陵，可耕地?？傊?，依托上述有利條件，建設(shè)二甲醚項(xiàng)目，投資小，見效快，運(yùn)行成本低，風(fēng)險(xiǎn)性小，并可為企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而山西省煤炭資源豐富，利用煤炭資源開發(fā)生產(chǎn)二甲醚產(chǎn)品，將煤炭資源就地轉(zhuǎn)化為潔凈燃料產(chǎn)品，不僅可以促進(jìn)山西省煤炭資源的合理開發(fā)利用，推動(dòng)山西經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也可減輕長(zhǎng)途運(yùn)輸油品帶來的壓力。而石油和天然氣由于資源等方面的原因，我國(guó)石油產(chǎn)量難以大量增加和滿足要求，因此，我國(guó)將很快成為石油進(jìn)口大國(guó)，這無疑將對(duì)我國(guó)外匯平衡和世界油價(jià)帶來不可忽視的沖擊，同時(shí)威脅到國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全。 選擇先進(jìn)、可靠、適用的技術(shù)，盡量選用國(guó)產(chǎn)化設(shè)備和材料，降低工程投資。1 總 論 概述 項(xiàng)目名稱、主辦單位、法人代表(1) 項(xiàng)目名稱：xx股份有限公司20萬噸甲醇/年10萬噸二甲醚工程(2) 主辦單位：xx股份有限公司(3) 企業(yè)性質(zhì)：股份有限公司(4) 法人代表：。中心簽定的技術(shù)咨詢合同書。 實(shí)事求是地搞好市場(chǎng)調(diào)查，選擇市場(chǎng)潛力好的產(chǎn)品，合理確定規(guī)模，規(guī)避投資風(fēng)險(xiǎn)。利用先進(jìn)的煤氣化技術(shù)，將煤轉(zhuǎn)化為合成氣，并利用富含氧化物的特點(diǎn)，生產(chǎn)加工成含氧的碳?xì)浠ぎa(chǎn)品和液體燃料，不僅可以提高煤的利用率，同時(shí)還可以大量降低二氧化碳排放量，改善環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡，增強(qiáng)人民身體健康。因此，加快二甲醚在民用及工業(yè)燃料市場(chǎng)的推廣對(duì)于山西省來說更具有現(xiàn)實(shí)意義。1985年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)為省轄市，現(xiàn)轄一市四縣一區(qū)（高平市、陽城縣、陵川縣、澤州縣、城區(qū)）。淺層孔隙水賦存于第四系松散巖層中，含水層厚為5～40米，水位埋藏淺，屬潛水類型，補(bǔ)給以大氣降水為主，富水性尚好，可供農(nóng)業(yè)灌溉，沒有工業(yè)開采價(jià)值。(1) 氣壓（hPa）年平均 夏季平均 冬季平均 (2) 氣溫（℃）年平均 極端最高 極端最低 最熱月平均 最冷月平均 (3) 相對(duì)濕度（%）最熱月平均 77最冷月平均 51最熱月14時(shí)平均 61(4) 采暖（≤8℃） 初日 11月16日終日 3月12日初終間日數(shù) 142天(5) 風(fēng)① 風(fēng)速（m/s）年平均 夏季平均 冬季平均 ② 風(fēng)向年風(fēng)向 C S夏季風(fēng)向 C S冬季風(fēng)向 C NW(6) 降水 mm平均年總降水量 一日最大降水量 最大積雪深度 210雪壓 (7) 凍土 cm最大凍土深度 43凍結(jié)日期（10mm） 12月11日解凍日期（10mm） 2月22日(8) 各類天氣日數(shù)平均降雪日數(shù) 平均積雪日數(shù) 平均雷暴日數(shù) 略 項(xiàng)目存在的問題及可能存在的風(fēng)險(xiǎn)由于本項(xiàng)目屬于示范工程，國(guó)內(nèi)尚無大型工業(yè)化生產(chǎn)裝置的先例和經(jīng)驗(yàn)，可能存在一定風(fēng)險(xiǎn)，在工程設(shè)計(jì)和建設(shè)等方面應(yīng)當(dāng)高度重視。由此可見，我國(guó)甲醇市場(chǎng)的前景將呈樂觀態(tài)勢(shì)，潛在的市場(chǎng)空間是很大的。近年世界甲醇生產(chǎn)能力分布情況見表2－1。預(yù)計(jì)2004年世界甲醇生產(chǎn)能力將達(dá)到4060萬噸。規(guī)劃和計(jì)劃建設(shè)的甲醇項(xiàng)目見下表24。國(guó)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。二甲醚與LPG的比較名稱二甲醚LPG摩爾質(zhì)量60℃下的蒸氣壓力，MPa液體密度（g/cm3）低熱值(kJ/kg)2884045760爆炸下限(%)理論空氣量完全燃燒時(shí)最大理論煙霧量(N0x， 以NO2計(jì)，g/m3)理論火焰溫度(℃)20612055自燃溫度(℃)235250燃料級(jí)二甲醚的純度一般要求大于95%，其余為甲醇、C3C4烴、水。 檢測(cè)結(jié)果表明：“在著火性能、燃燒工況、熱負(fù)荷、熱效率、煙氣成份等方面符合煤氣灶CJ483的技術(shù)指標(biāo)”；“二甲醚燃料及其配套燃具在正常使用條件下對(duì)人體不會(huì)造成傷害，對(duì)空氣不構(gòu)成污染”；“該燃料在使用配套的燃具燃燒后，室內(nèi)空氣中甲醇、甲醛及一氧化碳?xì)埩袅烤蠂?guó)家居住區(qū)大氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及居室空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”。二甲醚比LPG具有更好的燃燒特性，在燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不安全的氣體。DME也可在飯店替代LPG。 車用燃料90年代以來，我國(guó)的汽車業(yè)發(fā)展很快，%。試驗(yàn)指出，汽車使用二甲醚和使用石油燃料相比，使用二甲醚的汽車將大大降低污染物的排放，尾氣不需催化轉(zhuǎn)化處理能夠滿足國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)和ULEV釋放值的比較ULEV二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的釋放值NMHC (包括甲烷)CONOx +HCPMHC CO二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)還能夠滿足歐洲Ⅱ的排放要求，我國(guó)在2003年9月已經(jīng)采用了該標(biāo)準(zhǔn)。為此，原機(jī)械工業(yè)部副部長(zhǎng)，現(xiàn)中國(guó)內(nèi)燃機(jī)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)季守仁等三十多位業(yè)內(nèi)專家聯(lián)合提出了《關(guān)于我國(guó)發(fā)展超低排放二甲醚汽車建議書》。DME在氣霧劑工業(yè)中的應(yīng)用正以其良好的性能及相對(duì)較好的安全性能逐步替代壓縮氣體、氟里昂及丙（?。┩闅?，成為第四代拋射劑的主體，DME使用量無論是在國(guó)外還是在中國(guó)都居LPG之后，居世界第二位，約有25％～30％的氣霧劑以DME做拋射劑，因此，二甲醚市場(chǎng)需求日益增長(zhǎng)。亞太地區(qū)二甲醚的生產(chǎn)能力為55，000噸（%），產(chǎn)量為42，000噸（占全球產(chǎn)量的28%）。生產(chǎn)的二甲醚將用于發(fā)電和作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。二甲醚最早是從高壓法合成甲醇副產(chǎn)物中經(jīng)精餾而得，因?yàn)榇执贾卸酌颜?%以上。其中約1/3的產(chǎn)量是由北美生產(chǎn)，17%來自于中東地區(qū)，14%來源于西歐和拉丁美洲，10%來源于亞洲和其他國(guó)家。從1990年到2002年期間，LPG的需求增長(zhǎng)率是變化的，過去12年中，需求增長(zhǎng)率在世界各國(guó)有很大的不同：中東：223%大洋州—102%亞洲94%非洲—93%拉丁美洲—82%西歐—29%北美洲—30%然而，由于俄羅斯和東歐的經(jīng)濟(jì)滑坡，在這些地區(qū)的LPG的需求量在1990年到2002年間只增加了27%。印度LPG年需求增長(zhǎng)率將仍然處于1999年～2000年的水平，約為10%。預(yù)計(jì)到2005年，單位消耗量將是18公斤。在二甲醚替代LPG使用時(shí)，盡管煤氣灶需要進(jìn)行一些改進(jìn)（替換燃燒口的口徑），這些改進(jìn)的費(fèi)用很低，估計(jì)每個(gè)爐子的費(fèi)用是1元人民幣。平均年增長(zhǎng)率為11％，城市化率由1990年的26％增長(zhǎng)到2001年底的36％，尤其是西部地區(qū)，建設(shè)小城鎮(zhèn)有利于保護(hù)西部的生態(tài)環(huán)境，國(guó)家提出25％以上坡地，有計(jì)劃由步驟退耕還林（草），這是改善西部地區(qū)生存環(huán)境的根本措施。中國(guó)已加入WTO，逐漸由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。隨著國(guó)際原油價(jià)格的不斷上漲，液化石油氣價(jià)格也在隨著上升，到今年液化石油氣零售價(jià)隨地區(qū)不同已上漲到7090元/瓶，國(guó)家為規(guī)范LPG市場(chǎng)，LPG的批發(fā)價(jià)接近40004500元/噸。一元回歸分析法是根據(jù)一個(gè)自變量對(duì)一個(gè)因變量進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。蘭花股份公司是以煤為原料生產(chǎn)合成氨的化肥企業(yè)煤炭生產(chǎn)企業(yè)，也可以說是一個(gè)煤化工企業(yè)。針對(duì)當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)容量的因素考慮，最終確定生產(chǎn)規(guī)模如下：甲醇裝置：200kt/a二甲醚裝置：100kt/a年操作日300天?！妫? ℃ ≤高錳酸鉀試/min ≥503020水混溶性試驗(yàn)通過試驗(yàn)（1+3）通過試驗(yàn)（1+9）——水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%——酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以HCOOH計(jì)）/% ≤或堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以NH3計(jì)）/% ≤羧基化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以HCHO計(jì)）/% ≤蒸發(fā)殘?jiān)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)/%硫酸洗滌試驗(yàn)/Hazen單位（鉑鈷色號(hào)）≤50乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%供求雙方協(xié)商－雜醇油： 374t/a硫磺： 374 kg/h 一級(jí)品。 煤氣化工藝選擇及說明 煤氣化工藝技術(shù)的選擇 國(guó)內(nèi)外煤氣化技術(shù)概況目前，世界上以煤為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的工廠中，采用了各種煤氣化工藝，如常壓固定床間歇?dú)饣?UGI)，魯奇加壓固定床氣化(Lurgi)，加壓流化床氣化(高溫溫克勒氣化工藝)，常壓流化床氣化(Ugas、灰熔聚)，加壓氣流床氣化(德士古氣化工藝，謝爾氣化工藝，GSP氣化工藝)等等。B 魯奇（Lurgi）碎煤加壓氣化技術(shù)Lurgi碎煤加壓氣化，在世界上是工業(yè)化最早的煤加壓氣化技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外都得到廣泛應(yīng)用。總之對(duì)于生產(chǎn)甲醇合成氣，魯奇加壓氣化沒有像生產(chǎn)城市煤氣或城市煤氣聯(lián)產(chǎn)甲醇那樣的優(yōu)越性。g 中科院山西煤化所擁有該技術(shù)的全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，所有設(shè)備完全可以國(guó)產(chǎn)化，在同等規(guī)模下，與德士古、謝爾氣化技術(shù)相比，投資大幅度降低。h 操作彈性小。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(shí)使氣化強(qiáng)度提高，單臺(tái)爐產(chǎn)氣量更大。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(duì)較低，對(duì)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。b 氣化爐為鋼制外殼，水冷壁，不需專門的耐火磚，無傳動(dòng)設(shè)備，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高，一般不需備用爐，運(yùn)行穩(wěn)定，維修工作量少。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(yùn)行最長(zhǎng)達(dá)1500小時(shí)。主要?dú)饣椒ǖ谋容^見下表4—1：188 / 188表4—1 主要?dú)饣椒üに噮?shù)比較序號(hào)項(xiàng)目名稱規(guī)格魯奇LURGI德士古TEXACO謝爾SHELLGSP灰熔聚間歇?dú)饣?氣化類型移動(dòng)床氣流床氣流床氣流床流化床移動(dòng)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(diǎn)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。由于高硫特點(diǎn)，固定床間歇?dú)饣懦龅拇碉L(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。本工藝根據(jù)射流原理，設(shè)計(jì)了特殊的氣體分布器和灰團(tuán)聚分離裝置，形成床內(nèi)局部高溫區(qū)，使灰渣團(tuán)聚成球，借助重量的差異達(dá)到灰團(tuán)與半焦的分離，提高了碳的利用率。氣化爐為一不等徑的壓力容器，下部直徑較小為反應(yīng)區(qū)，上部直徑較大為分離區(qū)，在反應(yīng)區(qū)下部由V形分布板進(jìn)入蒸汽和氧氣，控制一定流速，使煤處于流化