【文章內(nèi)容簡介】 酸二甲酯、烷基鹵以及二甲基硫醚等。作為偶聯(lián)劑，二甲醚可用于合成有機硅化合物、制造高純度氮化鋁—氧化鋁—氧化硅陶瓷材料。二甲醚和水、一氧化碳在適合的條件下反應，可生成乙酸，羧基化后，可制得乙酸甲酯，同系化后，可生成乙酸酯，另外，還可用于醋酐的合成。二甲醚和氧氣反應，可合成氫氰酸、甲醛等重要化工產(chǎn)品。與環(huán)氧乙烷反應，以鹵素金屬化合物和H2BO3為催化劑，在50—55℃時生成乙二醇二甲醚、二乙二醇甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚的混合物，其主要產(chǎn)物乙二醇二甲醚是重要的有機溶劑和有機合成中間體。 二甲醚的國內(nèi)外生產(chǎn)情況 二甲醚的國外情況國外大規(guī)模生產(chǎn)二甲醚始于1966年，當時德國聯(lián)合發(fā)動機燃料公司（Union Kraftstaff GmbH）應荷蘭Acrofakobr噴霧劑制造公司要求生產(chǎn)高純二甲醚用于發(fā)膠行業(yè)。而美國Mobil公司及意大利ESSO公司在1965年就研究開發(fā)甲醇脫水制二甲醚工藝并獲得專利。1995年全球二甲醚生產(chǎn)能力為150kt/a，產(chǎn)量100kt；2000年能力已超過200kt/a，產(chǎn)量在150kt以上，目前能力不少于210kt/a，產(chǎn)量約170kt，主要用于氣霧劑工業(yè)，預計2010年全球氣霧劑工業(yè)需求二甲醚約250kt。國外二甲醚主要生產(chǎn)企業(yè)見表25。表25 國外（及中國臺灣）二甲醚主要生產(chǎn)廠商國別公司能力kt/a工藝備注美（du Pont杜邦公司）30兩步法氣相脫水一套15kt/a在美，另一套15kt/a在荷蘭鹿特丹美(Allied Signal)聯(lián)合訊號公司10不詳?shù)侣?lián)合萊茵褐煤燃料公司60兩步法氣相脫水德DEA公司65兩步法氣相脫水裝置在漢堡荷阿克蘇（AKZO）公司30兩步法氣相脫水澳悉尼溶劑（CSR）公司10兩步法氣相脫水裝置在悉尼，德國DEA技術(shù)日住友精細化學株式會社10兩步法氣相脫水日三井東壓化學株式會社5兩步法氣相脫水日日本制鐵株式會社5兩步法氣相脫水印尼PT Bumitangerang氣體工業(yè)公司3不詳中國臺灣康盛公司18兩步法氣相脫水設計能力33kt/a似DEA技術(shù) 近兩年以來，隨著石油價格的上漲，二甲醚逐漸被用著石油的替代品，得到迅速發(fā)展，需求量越來越大。國外現(xiàn)有二甲醚生產(chǎn)主要用于氣霧劑工業(yè)，但近年的動向是向大型化燃料型方面轉(zhuǎn)變。英國石油（BP）公司與印度天然氣管理局和印度石油公司合作，計劃投資6億美元，利用中東天然氣，按丹麥Topsφe 公司氣相一步法固定床TIGAS工藝，建造1800kt/a大型二甲醚生產(chǎn)裝置，用于取代石腦油、柴油及液化石油氣用作發(fā)電燃料，但迄今未聞及有動工跡象。日本準備利用西澳大利亞皮爾巴拉（Pilbara）近海天然氣，就地建造大型二甲醚生產(chǎn)裝置，然后將產(chǎn)品運到日本，利用原有液化石油氣分配系統(tǒng)及運輸系統(tǒng)可送往日本各地使用。二甲醚用于加熱，相當于18800日元（140美元）液化石油氣的功效；若用于發(fā)電，按燃氣透平50％發(fā)電效率計，每噸二甲醚可發(fā)4420kWh電，每度電按10日元計，其功效相當于44200日元（370美元），二甲醚用于發(fā)電功效更大。 二甲醚的國內(nèi)生產(chǎn)情況二甲醚早期是從高壓法合成甲醇副產(chǎn)物精餾而得，粗甲醇中約含DME 3％以上，現(xiàn)高壓法制甲醇完全被淘汰，目前國內(nèi)二甲醚生產(chǎn)基本上采用甲醇脫水的兩步法。其中液相法以硫酸為催化劑，腐蝕嚴重，中間產(chǎn)物硫酸氫甲酯有劇毒，排放廢渣污染環(huán)境，目前僅武漢青江公司一家仍用此法，采用混酸液相脫水的則有山東久泰科技公司。其它大多數(shù)廠采用氣相甲醇脫水法，只有湖北田力公司采用浙江大學與五環(huán)化學工程公司共同開發(fā)的合成氣一步法制二甲醚工藝。另外重慶英力燃化公司和清華大學共同開發(fā)的漿態(tài)床合成氣一步法制二甲醚中試裝置于2004年4月4日打通流程，出了合格產(chǎn)品。國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)見表26所示。表26 國內(nèi)二甲醚主要生產(chǎn)廠家公 司能力kt/a用途工藝方法技術(shù)來源投產(chǎn)年月山東臨沂久泰科技公司(魯明化工)（原5）30民用燃料甲醇液相脫水本公司、山東化工規(guī)劃設計院江蘇吳縣合成化學廠1甲醇氣相脫水浙江化工研究院1996湖北武漢青江公司（武漢硫酸廠）甲醇液相脫水傳統(tǒng)工藝1995上海申威氣霧劑公司氣霧劑蒸餾新技術(shù)上海石油化工研究院1995廣東中山凱達精細化工公司10氣霧劑甲醇氣相脫水西南化工研究設計院安徽蒙城縣化肥廠.氣霧劑甲醇氣相脫水西南化工研究設計院1997廣州廣氮集團公司5.氣霧劑甲醇氣相脫水西南化工研究設計院1998成都華菱公司2.甲醇氣相脫水不詳山西渾源化肥廠民用燃料合成氣漿態(tài)床法中科院山西煤化所2001河南沁陽氮肥廠10.民用燃料甲醇氣相脫水西南化工研究設計院1993山西榆次佳新能源化工公司10.民用燃料甲醇氣相脫水西南化工研究設計院1993山東榮城氮肥廠5.民用燃料甲醇氣相脫水西南化工研究設計院1994安徽淮南化工總廠甲醇氣相脫水西南化工研究設計院1998瀘州天然氣化工公司10日本東洋工程公司.重慶英力燃化公司3燃料級漿態(tài)床一步法清華大學.陜西渭河煤化工集團公司10氣霧劑甲醇氣相脫水西南化工研究設計院湖南雪納新能源有限公司20燃料級甲醇氣相脫水成都天成碳一化工有限公司上?？苿?chuàng)化工有限公司5燃料級甲醇氣相脫水成都天成碳一化工有限公司隆昌隆橋化工有限公司10燃料級甲醇氣相脫水成都天成碳一化工有限公司四川射洪天乙化工有限公司30燃料級甲醇氣相脫水成都天成碳一化工有限公司山西北方興安化學工業(yè)有限公司30燃料級甲醇氣相脫水成都天成碳一化工有限公司在建合肥天海碳一化工有限公司50燃料級甲醇氣相脫水成都天成碳一化工有限公司在建江蘇邳州市永輝化工有限公司100燃料級甲醇氣相脫水成都天成碳一化工有限公司設計中在2004年以前國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)能力扣除早已不生產(chǎn)的醇醚燃料生產(chǎn)能力后約為80kt/a，但年產(chǎn)量不到30kt，這是因為最大的兩套裝置在近幾個月內(nèi)才投產(chǎn)。當時國內(nèi)60％～70％的二甲醚產(chǎn)品用于氣霧劑工業(yè)，而作為民用燃料和車用燃料市場在2005年底后得以快速增長，不到一年的時間國內(nèi)在建和已建設好的裝置能力已達到～400kt/a，潛力十分巨大。 二甲醚消費情況和市場預測我國1997年氣霧劑行業(yè)共耗用DME4kt，民用燃料消費為1kt；2000年氣霧劑消費DME急增至10kt以上，燃料級DME量也在萬噸以上，近期需求量如表27所示。表27 我國近期對二甲醚需求預測年份氣霧劑車用燃料民用燃料合計20082250 kt12260 kt14530kt2010 kt9000 kt19230 kt28260kt只要價格適中，2008年共需DME 14500kt，2010年為28300kt，%，％，民用燃料市場又比車用燃料市場更大。據(jù)調(diào)查，純度98％以上的燃料級二甲醚近年來維持在4300元/t以上。本項目中燃料二甲醚（DME）的近期主要銷售目標可確定為替代液化石油氣（LPG）。由表21的對比數(shù)據(jù)可知等量DME的燃燒熱效能比液化石油氣（LPG）還要高（：1）。因此在LPG現(xiàn)行價5300元/t情況下，將燃燒DME銷售價確定為4000元/t有較強的競爭力。二甲醚燃料對于我國未來能源戰(zhàn)略的重要意義在于它的資源優(yōu)勢和環(huán)保特性，二甲醚是我國未來能源技術(shù)趕超世界先進水平、跨越式發(fā)展的最有前途的領域。二甲醚作為民用燃料或作為液化石油氣的添加劑，其需求量正在迅速增加，液化石油氣的生產(chǎn)廠家在液化石油氣中摻入約25%的二甲醚，可使液化石油氣燃燒更充分，而且不留殘液。我們知道，液化石油氣是由多種組份組成的，CC4組份由于沸點低，因此，很容易氣化燃燒，而CC6以上組份由于沸點較高，不易氣化，因此，常常殘留在瓶底，造成了部分浪費，在液化石油氣中加入二甲醚后，由于二甲醚在有機物中有較好的溶解特性，而且汽化熱大，可以將CC6以上組份溶解于二甲醚中，并隨著二甲醚的氣化而氣化，這樣就可以提高液化氣的氣化效率。因此，這種混合氣燃燒很充分，不會造成浪費，很受消費者的歡迎。另一方面，這種混合氣的成本較石油液化氣低，經(jīng)估算，一罐混合氣的成本約比一罐液化石油氣低10%左右，而且使用方便，不要求對原來使用的液化石油氣爐具作任何改動。此外，這種混合氣的飽和蒸汽壓和在空氣中的爆炸下限都較石油液化氣低，因此，在使用和運輸過程中更安全。由于上述因素，液化石油氣的生產(chǎn)商們都樂意往液化石油氣中摻加二甲醚，致使目前二甲醚生產(chǎn)商的二甲醚供不應求。我國是液化石油氣消費大國，但同時又是一個石油資源比較貧乏的國家，每年都需從國外進口大量液化石油氣以滿足國內(nèi)需求，2003年我國進口液化石油氣約700萬噸，預計到2005年需進口約929萬噸，2010年需進口1460萬噸。如果其中的50%由二甲醚直接替代（：1計算），那么，僅此一項，到2007年，我國就需燃料二甲醚600萬噸，到2010年需950萬噸。如果加上作為液化石油氣添加劑的二甲醚需求量，則僅作為民用燃料一項，其需求量就將超過1000萬噸。除用作民用燃料外，二甲醚作為汽車燃料替代柴油，也是今后二甲醚最主要的消費領域。我們在山東久泰化工科技股份有限公司了解到，該公司現(xiàn)有10輛汽車使用二甲醚作為汽車燃料，連續(xù)應用一年多時間，106，HC排放量為4106，達到或超出最嚴格的歐洲Ⅳ車輛排放標準。西安交通大學作為國內(nèi)最早開發(fā)二甲醚汽車的院校，1997年就進行了超低排放二甲醚汽車的研究，并且與一汽合作開發(fā)了具有國際前沿水平的中國第一輛改用二甲醚的柴油發(fā)動機汽車。經(jīng)試驗證明，使用二甲醚后可使發(fā)動機功率提高10%~15%，熱效率提高2%~3%，燃燒噪音降低5%~10%，而且已在高速公路上進行了行使試驗。近日，該校對二甲醚汽車的開發(fā)研制又傳佳音，二甲醚汽車在該系二甲醚汽車課題組的努力下，其性能不斷提高，主要技術(shù)難題已突破。經(jīng)實驗表明，該校開發(fā)的二甲醚汽車在高速公路、城市車輛繁忙地段、坡地、洼地進行長時間的試車運行，駕駛性能優(yōu)良，二甲醚汽車啟動易（包括熱停機車再啟動）、換擋自如，在全部工況范圍內(nèi)無氣阻現(xiàn)象，最大扭矩比柴油機大15%（原柴油機為200牛頓米，二甲醚發(fā)動機為230牛頓米）。加速爬坡性能好，最高車速超過原柴油機汽車，柴油與二甲醚兩種燃料可以方便切換，在全部轉(zhuǎn)速負荷范圍內(nèi)實現(xiàn)無煙燃燒，排放可以達到歐洲Ⅲ乃至歐洲Ⅳ排放標準（我國正在實施歐洲Ⅱ標準，預計在2010年左右與國際接軌）。隨著我國機動車保有量的日益增加，汽車排放尾氣已成為大氣的主要污染源之一。為改善汽車廢氣的污染，國家采取了許多應對措施，積極支持是用超清潔燃料，并取得了明顯效果。從全國清潔能源的應用情況看，與其他能源相比，汽車使用二甲醚燃料，不僅能夠大大改善尾氣排放對環(huán)境的污染，更重要的是生產(chǎn)成本低，系統(tǒng)花費少，燃料來源有保障，將成為我國今后的主要燃料被廣泛使用。與此同時，我國是一個富煤貧油少氣的國家，石油資源匱乏和環(huán)境污染將成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的兩大難題。而我國的煤炭資源豐富，從長遠發(fā)展看，煤炭將成為我國的主導能源。因此，二甲醚清潔燃料將會成為一種重要的代用燃料之一而得到廣泛應用。進入21世紀以后，我國汽車工業(yè)得到飛速發(fā)展。預計2006年，我國汽車產(chǎn)量將增至630萬輛。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽油、柴油供需矛盾將更加突出。二甲醚作為車用代用燃料，有著天然氣、甲醇、乙醇、氫氣不可比擬的綜合優(yōu)勢。國內(nèi)外大量研究結(jié)果表明，二甲醚液化后可直接替代柴油用作汽車燃料，大規(guī)模生產(chǎn)二甲醚的成本不會高于柴油，成本和污染都低于丙烷和壓縮天然氣等低污染替代燃料，因此，二甲醚作為汽車燃料發(fā)展前景極其廣闊，且可帶動一批相關行業(yè)。但是，無論如何，二甲醚作為汽車燃料替代柴油，其市場前景是非常廣闊的。我國2000年消耗柴油6627萬噸，預計到2007年，柴油消耗量將達到8800萬噸左右，到2010年將超過1億噸。如果其中的10%由二甲醚替代，其消費量也在1000萬噸左右。綜上所述，二甲醚的市場前景是非常廣闊的。二甲醚在氣霧劑、制冷劑、空氣清新劑、殺蟲劑、光亮劑、潤滑劑以及化工原料方面等傳統(tǒng)的消費領域，仍有一定的市場。但是，今后二甲醚的主要市場是作為清潔燃料，從目前情況來看，雖然二甲醚作為汽車燃料替代柴油無疑是今后二甲醚最主要的消費領域，但是，二甲醚真正大規(guī)模地替代柴油還需要作很多工作，還需要等待一些時日。因此，目前二甲醚的主要消費領域應該是替代石油液化氣和應用于城市煤氣。 產(chǎn)品目標市場及產(chǎn)品價格分析據(jù)統(tǒng)計，2006年本公司所處地區(qū)的LPG銷售量為～50萬噸,周邊地區(qū)液化氣公司一年銷售LPG量為35萬噸左右。燃料二甲醚與石油液化氣按30%摻燒， 因此，建設一套5萬噸/年燃料級二甲醚裝置，在當?shù)厥袌鲣N售是完全有保證的。目前，國內(nèi)液化石油氣價格最高已漲至5300元/噸，本項目我們考慮到最不利情況下，考慮到DME燃燒性能, LPG平均熱值為45760KJ/kg，DME平均熱值為31450KJ/kg，DME熱值比LPG低；但DME燃燒熱效率比LPG高12%；DME為單一組份，燃燒完全，相反LPG為C3~C5混合物，燃燒不完全，產(chǎn)生黑煙，據(jù)調(diào)查LPG每瓶都有1~2kg剩余物。綜合考慮，:1,按當?shù)厥袌黾爸車貐^(qū)液化石油氣的價格在5300元/噸計，DME的價格應按有效熱值計算，其當量價應在4520元/噸左右, 考慮DME摻燒LPG產(chǎn)生的環(huán)保效應，又兼顧到企業(yè)自身的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟