【文章內(nèi)容簡介】 nd Growth 0 2 4 6 8 10 12 14 16 1993 1995 1997 1999 2021 2021 2021 產(chǎn)量 我國液化氣進(jìn)口量增長圖012345671991 1993 1995 1997 1999 2021 2021 2021 我國城鎮(zhèn)的發(fā)展導(dǎo)致了 LPG需求的增長。城市是一個國家、一個地區(qū)從自然經(jīng)濟(jì)走向商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然過程，也是人類社會進(jìn)步的重要標(biāo)志，城市化對社會生產(chǎn)的發(fā)展產(chǎn)生著巨大的推動作用。 目前我國經(jīng)濟(jì)高速增長，在廣東珠江三角洲、上海長江三角洲地區(qū)，城市的發(fā)展已率先進(jìn)入了 工業(yè)化時代，也率先進(jìn)入了城市天然氣時代。清潔燃料的普及應(yīng)用，減少了由于工業(yè)廢氣對不堪負(fù)重的大氣污染，清潔燃料需求強(qiáng)勁。 從 1990 年至今，我國小城市建設(shè)得到了快速發(fā)展。小城市的數(shù)量從 1990 年的 800 個增加到 2021 年的 8000 個，年均增長 10％。小城鎮(zhèn)吸收農(nóng)村人口從 1990 年的 100 萬增長到 2021 年的 億人，平均年增長率為 11％，城市化率由 1990 年的 26％增長到 2021 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，國家提出 25％以上坡地，有計劃由步驟退耕還林（草），這是改善西部 地區(qū)生存環(huán)境的根本措施。 中國大城市人口的聚集和小城市的增加以及經(jīng)濟(jì)的增長日益督促人們重視環(huán)境保護(hù)。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。由于這是政府優(yōu)先要解決的問題，所以制定了很多降低污染的政策，包括增加利用清潔燃料的政策。 到 2021 年底，已經(jīng)有 666 個城市使用清潔燃料。最重要的燃料包括： 煤氣 125 萬立方米 天然氣 82 億立方米 LPG 1 千萬噸 目前在中國的主要城市 , 有 燃料 ,占城市人口的 84%。這些城市中，使用各種氣體燃料的分配比例是：煤氣占 %, 天然氣占 %, LPG 占 63% ?，F(xiàn)在存在的問題是，中國進(jìn)口的 LPG超過了現(xiàn)在的使用量，而且價格高。 中國已加入 WTO，逐漸由計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。一些出臺的政策會更加合理地制定能源的價格，這些政策將會解決能源進(jìn)口量增長的一些相關(guān)問題，繼續(xù)關(guān)注環(huán)境污染問題，這就為增加清潔燃料的利用創(chuàng)造了機(jī)遇，如二甲醚和 LPG，尤其是如果這些燃料能在國內(nèi)生產(chǎn)，并在價格上具有競爭性，就更有機(jī)遇。 二甲醚產(chǎn)品價格預(yù)測 本項 目生產(chǎn)的二甲醚將替代液化石油氣用于東莞及周邊地區(qū)的居民和飯店使用。在這些用途中二甲醚與 LPG 混合?，F(xiàn)有的 LPG 的設(shè)備（如：油箱，鐵路運(yùn)輸車及儲氣罐等）可以運(yùn)輸和儲存二甲醚。根據(jù)目前 LPG 的價格相比，二甲醚價格以 4250 元 /噸進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價。 3 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 企業(yè)要想獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，必須達(dá)到一定的規(guī)模，本項目的計劃生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn) 20萬噸二甲醚，在投產(chǎn) 2 年后達(dá)產(chǎn)。 產(chǎn)品規(guī)格與質(zhì)量指標(biāo) 主產(chǎn)品 本 項目總規(guī)模為 20 104t/a，二甲醚生產(chǎn)能力按年操作日 300 天（ 7200 小時）計。 產(chǎn)品二甲醚規(guī)格按二甲醚液化氣標(biāo)準(zhǔn) （ Q/yjh 152021） 考慮，能作為民用和車用的新型清潔燃料。 二甲醚液化氣標(biāo)準(zhǔn)（ Q/yjh 152021） 序 號 項 目 指 標(biāo) 1 二甲醚 (CH3OCH3) 含量， mol% 2 甲醇 (CH3OH) 含量 ， mol% 3 水份 (H2O) 含量， mol% 4 其它化合物含量， mol% 5 密度（ 20℃）， kg/m3 實測 6 蒸汽壓（ 40℃）， kpa 950 7 銅片腐蝕，級 1 罐區(qū)規(guī)模 甲醇罐區(qū) 根據(jù)年產(chǎn) 20 萬噸二甲醚，需原料甲醇 萬噸，按 15 天 貯量計算，所需儲罐容積為： 15000m3。 選用 1 臺 10000m3 和 1 臺 5000m3內(nèi)浮頂罐作為甲醇儲罐。 二甲醚罐區(qū) 根據(jù)年產(chǎn) 20 萬噸二 甲醚考慮，按 7 天貯量計算，所需儲罐容積為： 6000m3。 選用 2 臺 3000m3球罐作為二甲醚產(chǎn)品儲罐。 4 項目選址與建設(shè)條件 建設(shè)地區(qū)及廠址概況 本項目建設(shè)地點選定在東莞虎門 港開發(fā)區(qū)東莞市九豐能源有限公司油氣庫區(qū)內(nèi)?；㈤T位于廣東省中南部，珠江三角洲經(jīng)濟(jì)核心地帶，連接珠江三角洲中心城市廣州，毗鄰港澳，有廣深高速公路經(jīng)過。庫址選在虎門港開發(fā)區(qū)內(nèi)，位于立沙島西南部、地理位置東經(jīng) 113176。 34′北緯 22176。 57′ 。西臨獅子洋，與廣州市番禺區(qū)隔江相望。此距黃埔新沙港區(qū)約 20km，南距虎門 25km，東距東莞市區(qū) 23km，距廣州市 45km，距香港 40 海里，一小時可以往來香港、澳門、廣州、深圳等地，水陸交通十分便利。 自然條件 氣象 虎門港地處北回歸線以南。屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，陽 光充足，雨量充沛，夏天炎熱，冬短不寒，氣候條件較好。 氣溫 本區(qū)歷年平均氣溫 22℃，歷年最高氣溫 ℃（出現(xiàn)在 1994 年 7 月 2日），歷年最低氣溫 ℃（出現(xiàn)在 1957 年 2 月 11 日），最高氣溫 35 的日數(shù)平均每年 天。 降雨 本區(qū)雨量充沛，降雨量年內(nèi)分配不均勻， 49 月份為雨季，降雨量 1392mm，占全年 82%， 6 月份更為集中，降雨量 589mm，占全年的 35%。 歷年最大降雨量 （ 1957 年），歷年最低降雨量 ，年平均降雨量 。 風(fēng) 夏季以東南風(fēng) 為主，東、南風(fēng)次之；冬季以北風(fēng)為主，東、東南風(fēng)次之，每年 9 月至次年 3 月北風(fēng)頻率在 1534%之間，冬季在 32%以上， 48 月東南風(fēng)頻率在 1116%左右，全年最多風(fēng)向為北風(fēng)，頻率為 16%，其次為東南風(fēng)，頻率為 9%，無風(fēng)或風(fēng)向不定的頻率占 27%。年平均風(fēng)速為 ，歷年最大風(fēng)速 （風(fēng)向 NE出現(xiàn)在 1964 年 6 月 6 日）。 大于或等于 8 級風(fēng)的日數(shù)平均每年 天，大于或等于 6 級風(fēng)的日數(shù)平均每年 天，平均每年有1 次臺風(fēng)在本區(qū)登陸。 東莞市基本風(fēng)壓值 Wo=歷年平均風(fēng)速 年最大風(fēng)速 （風(fēng)向 NE 出現(xiàn)在 1964 年 9 月 6 日） 設(shè)計風(fēng)速： 50 年一遇 33m/s 25 年一遇 20m/s 20 年一遇 29m/s 10 年一遇 26m/s 霧 平均每年霧日為 天，歷年霧的最長天數(shù)為 15 天，每年 14 月份為霧季， 78 月份一般無霧。 濕度 每年各月平均相對濕度變幅在 69%86%之間，歷年平均相對濕度為 %。歷年最小相對濕度為 3%（ 1959 年 1 月 16 日） 水文 （ 1）、潮汐 本工程設(shè)計采用三沙口潮位站統(tǒng)計資料確定設(shè)計高、低水位和校核高、低水位。 該河段潮汐屬不正規(guī)半日混合潮，在一個太陽日內(nèi)潮汐兩漲兩退，平均潮差 ，屬于弱潮河。 根據(jù)三沙口水文站 19531983 年實測潮位資料統(tǒng)計，其潮位特征如下： 歷年最高潮位： （ 1983）（當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面，下同）； 歷年最低潮位： （ 1960）； 多年平均高潮位： ； 多年平均低潮位： ； 漲潮最大潮差： ； 落潮最小潮差： ； 歷年最小潮差： ； 多年平均潮差： ； 多年平均漲潮歷時： 5 小時 31 分； 多年平均落潮歷時： 6 小時 57 分； 設(shè)計高水位（采用高潮累積頻率 10%的潮位）： ； 設(shè)計低水位（采用低潮累積頻率 90%的潮位）： ； 校核高水位（采用重現(xiàn)期為 50年一遇的高潮位）： ； 校核低水位（采用重現(xiàn)期為 50年一遇的低潮位）： 。 波浪 該區(qū)所處的河段，距外海達(dá) 80 多 km，且處在珠江口虎門以內(nèi)，外海傳來的波浪受河床地形及水深的影響，逐漸消減，進(jìn)入本河段波浪很少，不設(shè)防護(hù)建筑亦可保持港池的水域 平穩(wěn)。 潮流 本區(qū)的潮流具有明顯的往復(fù)性質(zhì)。珠江口河道由南向北伸入，使潮流在漲潮過程中偏西北向流動，在落潮過程中偏東方向流動，落潮流速大于漲潮流速。珠江水利委員會于 1977 年 6 月 18 日 20 日及 7 月1 日 18 日在河面進(jìn)行斷面測流，斷面平均最大流速為 ，落差最大流速為 。 珠江基準(zhǔn)面、黃海基準(zhǔn)面、當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面的換算關(guān)系如下： 0 珠江基準(zhǔn)面 黃?；鶞?zhǔn)面 85 國家高程 當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面 工程地質(zhì) （ 1）項目建設(shè)地區(qū)的區(qū)域地質(zhì) 、地貌概況 擬建項目場地區(qū)域上屬于地理上著名的珠江三角洲平原地貌，場地沉積物也顯示具有陸成特點，又有海成特點，以前者為主，具有明顯的三角洲沉積特征。獅子洋河道作為水流往東南流入海洋的通道，發(fā)育眾多分叉河道，包括人工分叉河道，這些河道縱橫交錯，構(gòu)成了方格網(wǎng)狀。區(qū)域上三角洲平面較為平坦，且僅高出現(xiàn)今海平面 ～ 米，大部分為耕地及少量魚塘，地形地貌簡單。 （ 2）土層 擬建廠區(qū)地面高程為 2～ 3 米，地表為農(nóng)作物，多種植。根據(jù)鉆探揭露，上部第四系土層，按其工程特征、成因類型和沉積層序， 庫區(qū)土層自上而下主要有 ①耕植土層；②第四系沖積層（淤泥、夾粉質(zhì)粘土、中細(xì)砂）；③第四系殘積層（粉質(zhì)粘土）；④第三系基巖（全風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化頁巖、中風(fēng)化頁巖等）。 （ 3）地震烈度 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB50011— 2021），并按東建 [2021]32 號文劃分，本工程所處場地的地震基本烈度為 7 度，設(shè)計基本地震加速度值 。 外部條件 （ 1）交通 海運(yùn) 該區(qū)虎門港有兩個貨運(yùn)碼頭、海關(guān)等配套，虎門客運(yùn)碼頭每天有 1216 班高速客輪往返香港。 陸運(yùn) 本項目建設(shè)地點選定在東莞虎門港開發(fā)區(qū)?；㈤T港是珠江三角洲 經(jīng)濟(jì)核心地帶，連接珠江三角洲中心城市廣州，毗鄰港澳，交通十分便利。 （ 2）供水 現(xiàn)供水管道已鋪設(shè)至庫區(qū)邊界，管徑 DN300，水壓 。 （ 3）供電 現(xiàn)立沙島供電主要依靠沙田變電站（ 110kV），距碼頭約 6km，可提供 10kV 架空電力網(wǎng)（雙回路）至立沙島大流管理區(qū)，供電容量約 13000 千瓦； 規(guī)劃在立沙島新建 110kV變電站，裝機(jī)容量 3 50MVA。 （ 4）通訊 為配合虎門整體開發(fā)戰(zhàn)略，已在本區(qū)鋪設(shè)了大量的通訊光纖、光纜，建有交換站，通訊聯(lián)絡(luò)方便。 5 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案 的選擇 二甲醚的主要生產(chǎn)方法有甲醇脫水法、合成氣二步法以及合成氣一步法。 甲醇脫水制二甲醚法，分成液相法和氣相法。甲醇脫水制二甲醚的反應(yīng)如下： 2CH3OH=CH3OCH3+H2O+液相法是加熱濃硫酸和甲醇混合物，甲醇均相脫水制二甲醚。該法雖具有反應(yīng)溫度低、轉(zhuǎn)化率高、選擇性好等優(yōu)點，但設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，釜內(nèi)殘液及廢水嚴(yán)重污染環(huán)境，操作條件惡劣，因此已逐漸被淘汰。 氣相甲醇脫水法是從液相基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 20世紀(jì) 80年代中期， 由 于氟 利 昂嚴(yán)重破壞大氣臭氧層，歐美等一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)作出了禁止在 氣霧劑中使用氟利昂的決定。二甲醚以其易霧化，易儲存等優(yōu)越性得到認(rèn)可成為霧化劑的理想替代品。氣相甲醇脫水法工藝以其產(chǎn)品純度高，易操作等特點很快成為生產(chǎn)二甲醚的主要方法。氣相甲醇脫水法的關(guān)鍵是催化劑的研制。美國 mobil公司于 1981年開發(fā)了利用 γ－ Al2O3甲醇脫水制取二甲醚的氣相甲醇脫水法技術(shù)并申請了專利。 1991 年，日本東洋公司開發(fā)了一種新的甲醇脫水制取 DME 催化劑。該催化劑是一種具有特殊表面積和孔體積的 γ－ Al2O3。國內(nèi)對二甲醚制取技術(shù)的研究始于 20世紀(jì) 80年代，近年來國內(nèi)許多單位已相繼開發(fā)成功，先后 在國內(nèi)各地建成 各種規(guī)模不等的 裝置。瀘天化采用日本東洋公司已建成一套 10000 噸 /年的二甲醚裝置，年產(chǎn) 10 萬噸裝置正在建設(shè)中。 工藝流程說明 工藝流程示意 甲醇儲罐 輸送泵 甲醇凈化塔 /預(yù)熱器 甲醇?xì)饣? 合成塔進(jìn)出口換熱器 二甲醚合成塔 冷卻器 二甲醚凈化塔 二甲醚罐區(qū) 工藝流程簡述 從甲醇 儲罐 來的原料甲醇先進(jìn)入甲醇凈化塔經(jīng)甲醇凈化塔回流罐，緩沖后由甲醇泵加壓，經(jīng)含醇廢水和出塔合成氣預(yù)熱后進(jìn)入甲醇?xì)饣?。在甲?氣 化 器中由蒸汽冷凝提供甲醇?xì)饣臒崃?，氣化后的甲醇?jīng)合成塔進(jìn)出口換熱器加熱后進(jìn)入二甲醚合成塔（開車時入塔氣經(jīng)開工加熱器由高壓蒸汽加熱）。氣相甲醇在催化劑的作用下，發(fā)生脫水反應(yīng)，生成二甲醚和水，同時生成少量的 CO， CO2， H2， CH4和其它副產(chǎn)物。出塔的合成氣經(jīng)進(jìn)出塔換熱器預(yù)熱入塔 原料 甲醇回收熱量后，再進(jìn)入甲醇凈化塔再沸器進(jìn)一步回收熱量。出再沸器的合成氣經(jīng)循環(huán)水冷卻器后進(jìn)入二甲醚凈化塔進(jìn)料罐，氣相直接進(jìn)入二甲醚凈化塔，液相經(jīng)