【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 市場(chǎng)前景較好。二甲醚作為初級(jí)化工原料及化工中間體，雖然利潤(rùn)高，經(jīng)濟(jì)效益好，但受市場(chǎng)需求的制約，目前還不可能成為二甲醚的大市場(chǎng)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油消耗不斷增加，柴油需求量也有較快的增長(zhǎng)。而我國(guó)又是一個(gè)石油貯量相對(duì)貧乏，煤炭資源十分豐富的國(guó)家，煤炭的開(kāi)采年限比石油長(zhǎng)得多，利用好豐富的煤炭資源，將其轉(zhuǎn)化為潔凈燃料，以替代石油產(chǎn)品，是本項(xiàng)目主要的市場(chǎng)定位。因此，本項(xiàng)目除了在化工原料市場(chǎng)加大下游產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)力度外，二甲醚的銷(xiāo)售市場(chǎng)應(yīng)主要立足于燃料市場(chǎng)，這是一個(gè)廣闊而巨大的潛在市場(chǎng)。2廠址選擇本設(shè)計(jì)擬建的工廠選址在山東省東營(yíng)市，原料，燃料供應(yīng)和產(chǎn)品銷(xiāo)售便利，廠址有充足的生產(chǎn)用水供應(yīng)，同時(shí)有著便利的交通，有一定的水、陸運(yùn)出能力以保證工廠的運(yùn)輸要求。東營(yíng)市是萬(wàn)里黃河入海的地方，是共和國(guó)最年輕的城市，是黃河三角洲的中心城市，是黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的主戰(zhàn)場(chǎng)和核心區(qū)域。東營(yíng)市地理位置為北緯36176。55′～38176。10′，東經(jīng)118176。07 ′～119176。10′。東、北臨渤海，西與濱州市毗鄰，南與淄博市、濰坊市接壤。南北最大縱距123公里，東西最大橫距74公里，總面積7923平方公里。東營(yíng)市不僅“人杰”而且“地靈”。黃河三角洲資源豐富，素有“金三角”之稱(chēng)。至2002年底，勝利油田共發(fā)現(xiàn)油田69個(gè)，氣田2個(gè)，；；投入開(kāi)發(fā)油田67個(gè)， %。共有油井2萬(wàn)多口。沿海淺層鹵水儲(chǔ)量2億多立方米，深層鹽礦、鹵水資源主要分布在東營(yíng)凹陷地帶，推算儲(chǔ)量達(dá)1000多億噸。煤的發(fā)育面積約630平方公里，主要分布于廣饒縣東北部、河口區(qū)西部，尚未開(kāi)發(fā)利用。地?zé)豳Y源主要分布在渤海灣南新戶(hù)、太平、義和、孤島、五號(hào)樁地區(qū)及廣饒、利津部分地區(qū)，地?zé)岙惓^(qū)1150平方公里。土地資源豐富，人均土地6?85畝，是山東省人均土地的2?6倍；并且黃河以其獨(dú)特的“填海造陸”功能，不斷為東營(yíng)市營(yíng)造新的陸地。生物資源中，木本植物44科，79屬，179種（含變種）；浮游植物116種，蕨類(lèi)植物4種；畜禽類(lèi)約11科20余種40多個(gè)品種；鳥(niǎo)類(lèi)48科270種，其中國(guó)家一類(lèi)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)7種，二級(jí)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)33種；水生動(dòng)物有641種，其中有淡水魚(yú)類(lèi)108種、海洋魚(yú)類(lèi)85種，有“百魚(yú)之鄉(xiāng)”之稱(chēng) 。本廠建于東營(yíng)市勝利工業(yè)園區(qū)，在工業(yè)園區(qū)范圍內(nèi)地勢(shì)較為平坦，高差較小。東營(yíng)市地處中緯度，背陸面海，受亞歐大陸和西太平洋共同影響，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明。春季回暖快，降水少，風(fēng)速大，氣候干燥，有“十春九旱”的特點(diǎn)；夏季氣溫高，溫度大，降水集中，有時(shí)受臺(tái)風(fēng)侵襲；秋季氣溫急降，雨量驟減，秋高氣爽；冬季雨雪稀少，寒冷干燥。東營(yíng)公路縱橫貫通，交織成網(wǎng)。，公路密度每百平方公里39公里，居中國(guó)沿海城市前列。10條干線公路以東營(yíng)黃河大橋?yàn)闃屑~，南與濟(jì)青高速公路相連，北通北京、天津，是膠東半島和魯中山區(qū)進(jìn)入京津的必經(jīng)之地。東營(yíng)鐵路南接橫跨東西的膠濟(jì)鐵路，經(jīng)淄博、濟(jì)南與縱貫?zāi)媳钡木F路相連，列車(chē)由東營(yíng)直發(fā)南京，交通十分便利。即將開(kāi)工建設(shè)的德煙鐵路，縱貫東營(yíng)全境，將與東營(yíng)海港至淄博的張東鐵路相交，加速實(shí)現(xiàn)東營(yíng)地區(qū)的海陸聯(lián)運(yùn)。東營(yíng)港是黃河經(jīng)濟(jì)帶連接?xùn)|北亞最佳海陸通道中的樞紐。東營(yíng)至大連海上滾裝運(yùn)輸航線已經(jīng)開(kāi)通，3個(gè)3000噸級(jí)泊位正在擴(kuò)建中，東營(yíng)港將成為以石油、煤炭輸出為主，具有綜合功能的萬(wàn)噸港。東營(yíng)飛機(jī)場(chǎng)是國(guó)務(wù)院和中央軍委批準(zhǔn)的國(guó)家二級(jí)機(jī)場(chǎng)。每天有飛往北京，上海，每周一、三、五、七有飛往大連，重慶的班機(jī)。黃河，東營(yíng)段上起濱州界，自西南向東北貫穿東營(yíng)市全境，在墾利縣東北部注入渤海，全長(zhǎng)138公里。東營(yíng)市海岸線北起順江溝河口，南至淄脈溝口，約占山東省海岸線的1/9，“0”。負(fù)10米等深線以?xún)?nèi)淺海面積4800平方公里。因此，東營(yíng)市水源補(bǔ)給充足。東營(yíng)市毗鄰北京，濟(jì)南，大連，青島等全國(guó)大型城市，二甲醚具有相當(dāng)廣泛的市場(chǎng)。根據(jù)東政發(fā)[1999] 55號(hào)文件，自2000年1月1日起，東營(yíng)市出臺(tái)了更加優(yōu)惠的招商引資政策，在稅收，用地等各方面給予最大優(yōu)惠。3生產(chǎn)工藝 工藝方案的選擇與論證目前合成DME有以下幾種方法：（1）液相甲醇脫水法（2）氣相甲醇脫水法（3）合成氣一步法（4）CO2 加氫直接合成。（5）催化蒸餾法。其中前二種方法比較成熟，后三種方法正處于研究和工業(yè)放大階段。本設(shè)計(jì)采用氣相甲醇脫水法。下面對(duì)這幾種方法作以介紹。 液相甲醇脫水法制二甲醚 甲醇脫水制DME 最早采用硫酸作催化劑，反應(yīng)在液相中進(jìn)行，因此叫做液相甲醇脫水法，也稱(chēng)硫酸法工藝。%的DME 產(chǎn)品, 用于一些對(duì)DME純度要求不高的場(chǎng)合。其工藝具有反應(yīng)條件溫和(130～160) ℃、甲醇單程轉(zhuǎn)化率高( 85%) 、可間歇也可連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn)， 但是存在設(shè)備腐蝕、環(huán)境污染嚴(yán)重、產(chǎn)品后處理困難等問(wèn)題，國(guó)外已基本廢除此法。中國(guó)仍有個(gè)別廠家使用該工藝生產(chǎn)DME，并在使用過(guò)程中對(duì)工藝有所改進(jìn)。 氣相甲醇脫水法制二甲醚 氣相甲醇脫水法是甲醇蒸氣通過(guò)分子篩催化劑催化脫水制得DME。該工藝特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度較高，少量廢水廢氣排放，排放物低于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)生產(chǎn)DME采用固體催化劑催化劑，反應(yīng)溫度200℃， 甲醇轉(zhuǎn)化率達(dá)到75%～85%，DME選擇性大于98%，產(chǎn)品DME質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥ %，甲醇制二甲醚的工藝生產(chǎn)過(guò)程包括甲醇加熱、蒸發(fā)，甲醇脫水，甲醚冷卻、冷凝及粗醚精餾，該法是目前國(guó)內(nèi)外主要的生產(chǎn)方法。 合成氣一步法生產(chǎn)二甲醚 合成氣法制DME 是在合成甲醇技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，由合成氣經(jīng)漿態(tài)床反應(yīng)器一步合成DME，采用具有甲醇合成和甲醇脫水組分的雙功能催化劑。因此，甲醇合成催化劑和甲醇脫水催化劑的比例對(duì)DME 生成速度和選擇性有很大的影響，是其研究重點(diǎn)。其過(guò)程的主要反應(yīng)為： 甲醇合成反應(yīng) （1）水煤氣變換反應(yīng) （2）甲醇脫水反應(yīng) （3）在該反應(yīng)體系中，由于甲醇合成反應(yīng)和脫水反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，使得甲醇一經(jīng)生成即被轉(zhuǎn)化為DME，從而打破了甲醇合成反應(yīng)的熱力學(xué)平衡限制，使CO轉(zhuǎn)化率比兩步反應(yīng)過(guò)程中單獨(dú)甲醇合成反應(yīng)有顯著提高。 由合成氣直接合成DME，與甲醇?xì)庀嗝撍ㄏ啾?，具有流程短、投資省、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，而且可獲得較高的單程轉(zhuǎn)化率。合成氣法現(xiàn)多采用漿態(tài)床反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于移出反應(yīng)熱，易實(shí)現(xiàn)恒溫操作。它可直接利用CO含量高的煤基合成氣，還可在線卸載催化劑。因此, 漿態(tài)床合成氣法制DME具有誘人的前景，將是煤炭潔凈利用的重要途徑之一。合成氣法所用的合成氣可由煤、重油、渣油氣化及天然氣轉(zhuǎn)化制得，原料經(jīng)濟(jì)易得，因而該工藝可用于化肥和甲醇裝置適當(dāng)改造后生產(chǎn)DME，易形成較大規(guī)模生產(chǎn)；也可采用從化肥和甲醇生產(chǎn)裝置側(cè)線抽得合成氣的方法，適當(dāng)增加少量氣化能力，或減少甲醇和氨的生產(chǎn)能力，用以生產(chǎn)DME。但是，目前合成氣法制DME的研究國(guó)內(nèi)仍處于工業(yè)放大階段，有上千噸級(jí)的成功的生產(chǎn)裝置，如山西煤化所、清華大學(xué)、杭州大學(xué)催化劑研究所等都擁有這方面的技術(shù)。蘭州化物所、大連化物所、湖北化學(xué)研究所的催化劑均已申請(qǐng)了專(zhuān)利。清華大學(xué)加大了對(duì)漿態(tài)床DME合成技術(shù)的研究力度，正與企業(yè)合作進(jìn)行工業(yè)中試研究，在工業(yè)中試成功的基礎(chǔ)上，將建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。 二氧化碳加氫直接合成二甲醚 近年來(lái)，CO2加氫制含氧化合物的研究越來(lái)越受到人們的重視，有效地利用CO2，可減輕工業(yè)排放CO2對(duì)大氣的污染。CO2加氫制甲醇因受平衡的限制，CO2轉(zhuǎn)化率低，而CO2加氫制DME卻打破了CO2加氫生成甲醇的熱力學(xué)平衡限制。目前,世界上有不少?lài)?guó)家正在開(kāi)發(fā)CO2 加氫制DME的催化劑和工藝，但都處于探索階段。日本Arokawa報(bào)道了在甲醇合成催化劑(CuO ZnO Al2O3)與固體酸組成的復(fù)合型催化劑上, CO2加氫制取甲醇和DME，在240 ℃，310 MPa的條件下, CO2轉(zhuǎn)化率可達(dá)到25 %，DME選擇性為55 %。大連化物所研制了一種新型催化劑，CO2 % ,DME選擇性為50 %。天津大學(xué)化學(xué)工程系用甲醇合成催化劑Cu Zn Al2O3和HZSM5制備了CO2加氫制DME 的催化劑。蘭州化物所在CuZnZrO2/ HZSM5雙功能催化劑上考察了CO2加氫制甲醇反應(yīng)的熱力學(xué)平衡。結(jié)果表明CO2加H2制DME不僅打破了CO2加氫制甲醇反應(yīng)的熱力學(xué)平衡，明顯提高了CO2轉(zhuǎn)化率，而且還抑制了水氣逆轉(zhuǎn)換反應(yīng)的進(jìn)行，提高了DME選擇性。 催化蒸餾法制二甲醚 到目前為止, 只有上海石化公司研究院從事過(guò)這方面的研究工作。他們是以甲醇為原料, 用H2SO4 作催化劑, 通過(guò)催化蒸餾法合成二甲醚的。由于H2SO4具有強(qiáng)腐蝕性, 而且甲醇與水等同處于液相中, 因此, 該法的工業(yè)化前景一般。催化蒸餾工藝本身是一種比較先進(jìn)的合成工藝, 如果改用固體催化劑, 則其優(yōu)越性能得到較好的發(fā)揮。用催化蒸餾工藝可以開(kāi)發(fā)兩種DME生產(chǎn)技術(shù)：一種是甲醇脫水生產(chǎn)DME，一種是合成氣一步法生產(chǎn)DME。從技術(shù)難度方面考慮, 第一種方法極易實(shí)現(xiàn)工業(yè)。 本設(shè)計(jì)采用的方法作為純粹的DME生產(chǎn)裝置而言，表13列出了3種不