【導(dǎo)讀】工藝流程簡述...............錯誤!

　　

【正文】 替代柴油： 3072～ 3952 元 /噸； 10%替代柴油： 4329～ 5567 元 /噸； 100%替代 LPG： 3337～ 4283 元 /噸； 20%替代 LPG： 4369～ 5607 元 /噸 。 由于目前 90%的 二甲醚 作為與 LPG 氣進行摻燒銷售， LPG 價格 的漲跌，直接影響 二甲醚價格 的漲跌 。 2020 年上半年，由于國內(nèi)能源需求迅速上升，而供應(yīng)趨于緊張，國內(nèi)液化石油氣的市場價格隨之上漲， 2020 年上半年 二甲醚 市場均價 3700～ 3800 元 /噸 左右， 二甲醚 生產(chǎn)企業(yè)獲利豐厚。 2020 年三季度，隨著國內(nèi)液化石油氣季節(jié)性的需求增長， 二甲醚 市場價格隨之上浮。三季度伊始，由于液化石油氣需求上升， 二甲醚 市場價格隨之上浮，市場均價自 3800 元 /噸 左右上漲至 43004400元 /噸 ，廠家的 二甲醚 銷售也較為順暢。由于 國際市場原油價格 不斷上漲，導(dǎo)致上游甲醇價格不斷上漲，而 二甲醚 市場價格上漲速度趕不上甲醇價格不斷上漲 速度， 二甲醚 生產(chǎn)成本上升速度大于銷價上漲速度，廠家利潤空間不斷壓縮。 2020 年四季度，由于 國際市場原油價格 不斷上漲速度加快，原料 二甲醚價格 迅猛上漲， 二甲醚 生產(chǎn)在成本猛增，于是 二甲醚價格 水漲船高。 11 月， 二甲醚 市場均價一度突破了 5800 元 /噸 ，之后，由于市場需求逐步萎縮，且三季度投料的 二甲醚 生產(chǎn)裝置逐漸正常運行， 二甲醚 市場供大于求， 價格 逐步下跌，到年低，市場均價回落至4200 元 /噸 左右。 2020 年初，由于春節(jié)前后是我國液化氣需求旺盛期，因此，不少二甲醚下游企業(yè)在 2020 年一季度采購備貨，使得國內(nèi) 二甲醚 階段 . 24 . 性需求迅速上升，帶動市場價格迅速反彈，短短一周，市場均價從4200 元 /噸 迅速拉升到 5600 元 /噸 左右，漲幅達 1400 元 /噸 左右。隨后，隨著集中備貨期的過去，市場價格小幅回落，市場均價在45004900 元 /噸 間波動。節(jié)后，雖然市場需求復(fù)蘇，但是由于一季度國內(nèi)不少 二甲醚 裝置投產(chǎn)，隨著這些裝置的負荷逐漸上升，使得市場需求逐漸趨于飽和。而甲醇價格不斷上行使得 二甲醚 生產(chǎn)成本一路上升。到季度末，高價甲醇造成的成本因素占據(jù)主導(dǎo)，市場價格震蕩上行，最后均價收于 50005100 元 /噸 。 二季度，國內(nèi) 二甲醚 市場延續(xù)了一季度 的市場情況。由于 國際市場原油價格 不斷上漲，由年初 美元 /桶 ，上漲至 6 月底的 140美元 /桶 左右，使得 甲 醇 價格 迅猛節(jié)節(jié)高漲， 二甲醚 生產(chǎn)企業(yè)迫于成本的迅速上升，不得不提高市場。但是，由于國內(nèi)部分企業(yè) 二甲醚 新裝置投如運行，二甲醚下游企業(yè)對二甲醚漲價也不十分接受， 二甲醚銷售壓力加大，各二甲醚生產(chǎn)廠家因此陷入困境。部分企業(yè)因無利可圖或連續(xù)虧損而停工。到二季度末， 二甲醚 市場均價最高在 6400 元 /噸 左右，最低在 5000 元 /噸 左右。 三季度，盡管國家同時也下調(diào)了 二甲醚 增值稅稅率，但是由于 國際市場原油價格 在 7 月 11 日創(chuàng) 新高 美元 /桶 ，掉頭下降，一路下跌，三季度末降至 美元 /桶 ，導(dǎo)致 甲 醇 價格 逐步下跌，帶動 二甲醚 市場下行。同時，國家限制液化氣售價，液化氣 價格 在受限后小幅下滑， 二甲醚 市場均價從三季度初的 5450 元 /噸 左右，降至三季度末 4900 元 /噸 左右。 2020 年四季度，由于美國金融危機的全面爆發(fā)引起世界性的金融危機， 國際市場原油價格 大幅爆跌， 原油價格 從四季度初的 93 美元 /桶 左右，爆跌至四季度末 美元 /桶 ，導(dǎo)致液化氣 價格 、 甲 醇價格 、 二甲醚 市場 價格 大幅爆跌， 12 月中下旬，進口液化石油氣到華南地區(qū)到岸價 已經(jīng)是 2880 元 /噸 左右，河北、山東、河南等地的液化石油氣市場 價格 在 3000 元 /噸 左右， 12 月 31 日河北有的地方的液化石油氣報 價 已至 2800 元 /噸 ，盡管 甲 醇 價格 已經(jīng)降到 2020 元 /噸 以下， 二甲醚 的生產(chǎn)成本仍然接近 3000 元 /噸 ， 二甲醚價格 優(yōu)勢不復(fù)存 . 25 . 在。到年低 二甲醚 市場價 格 爆跌至 3000 元 /噸 以下，國內(nèi)大量二甲醚生產(chǎn)裝置處于限產(chǎn)、半停產(chǎn)、停產(chǎn)狀態(tài)。 目前， 國際市場原油價 已探低回升， 原油價格 從年初最低 美元 /桶 升至 70 美元 /桶 ，國內(nèi)二甲醚價格在 3000~4000 元 /噸之間波動。上半年二甲醚價格在 3000 元 /噸左右，是因為受世界金融危機等多種因素的影響，是不正常的。預(yù)計今后數(shù)年，隨著全球經(jīng)濟的復(fù)蘇，國際上石油價格將維持在 60～ 80 美元 /桶左右，國內(nèi)二甲醚 價格 將維持在 3000— 4000 元 /噸低位波動，本項目考慮未來各種不確定因素對產(chǎn)品價格的影響，為了降低風(fēng)險，原料甲醇的價格按 2020 元 /噸（含稅價），燃料二甲醚價格按 3300 元 /噸進行經(jīng)濟效益測算 ,同時在本報告書的財務(wù)評價中對二甲醚價格下降和上漲 10%時，還分別作了不確定性分析，以供建設(shè)單位參考。 3 產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案 本裝置以甲醇為原 料，生產(chǎn)最終產(chǎn)品為燃料級二甲醚，主要供應(yīng)當?shù)孛裼萌剂鲜袌觯a(chǎn)品屬于國家發(fā)展和改革委員會 2020 年 12 月發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》鼓勵類中項目（第九類化工項目中27條醇醚燃料生產(chǎn)），該產(chǎn)品方案符合國家產(chǎn)業(yè)政策和能源環(huán)保政策。 生產(chǎn)規(guī)模 根據(jù)國內(nèi)外二甲醚市場預(yù)測情況、裝置的合理經(jīng)濟規(guī)模、工藝技術(shù)來源、項目融資，同時結(jié)合國家產(chǎn)業(yè)政策等因素綜合考慮，本可研建議二甲醚裝置的建設(shè)規(guī)模為 2179。 50 萬 噸 /年燃料級二甲醚一套，單系列。 年操作時間按 8000 小時計。日產(chǎn)二甲醚 3000 噸 ， 每小時產(chǎn)量為125 噸。 操 作彈性： 40— 110%。 . 26 . 二甲醚產(chǎn)品質(zhì)量指標 裝置設(shè)計加工原料為粗甲醇 (GB3382020)；最終產(chǎn)品為燃料級二甲醚。按建設(shè)部 2020 年 8 月 21 日公布的《城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚》建設(shè)行業(yè)標準（ GJ/T 259 2020），城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚質(zhì)量標準，見表 31。 表 31 城鎮(zhèn)燃氣用二甲醚質(zhì)量要求 項目 質(zhì)量指標 二甲醚質(zhì)量分數(shù) /% ≥ 甲醇質(zhì)量分數(shù) /% ≤ 水質(zhì)量分數(shù) /% ≤ 銅片腐蝕等級 不大于 1 4 工藝技術(shù)方案 國內(nèi)外生產(chǎn)工藝開發(fā)概況 二甲醚的 生產(chǎn)工藝已經(jīng)從傳統(tǒng)的濃硫酸作用下的甲醇脫水發(fā)展到氣相甲醇催化脫水及合成氣直接合成等工藝。 國外狀況 國外二甲醚的發(fā)展可分為三個階段： （ 1） 70 年代的石油危機使歐美等發(fā)達國家積極研究由合成氣經(jīng)二甲醚合成汽油，以及粗醚作民用燃料等，并取得許多合成氣制取二甲醚的催化劑專利。但因其 CO 轉(zhuǎn)化率低（ 50%），二甲醚選擇性差，故尚不具備工業(yè)化的條件。該階段研究進入中試的有丹麥 Topsoe 公司和日本三菱重工公司等。 （ 2） 從 80 年代中期起，歐美等一些發(fā)達國家和地區(qū)作出了禁止在氣霧劑中使用氟里昂的決定后 ，二甲醚以其易霧化，易貯存等優(yōu)越性得到認可，成為氣霧劑的理想替代品。在化妝品工業(yè)較發(fā)達的國家和地區(qū)，用二甲醚作氣霧劑，年用量近 40kt。氣相甲醇脫水法以其產(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。目前 ， 世 界 上 采用 甲 醇 法 的二 甲 醚 工業(yè) 裝 置 主 要有 ： 美 國杜 邦 公司15kt/a 與德國聯(lián)合萊因褐煤燃料公司 60kt/a 的兩套裝置。歐洲生產(chǎn)二 甲 醚 的 廠 家 還 有 德 國 漢 堡 DMA 公 司 和 荷 蘭 阿 克 蘇 公 司 ， 各 為 . 27 . 10kt/a。澳大利亞也具有 5kt/a 生產(chǎn)能力，日本和中國臺灣的生產(chǎn)能力均在 10kt/a 以上。 （ 3） 80 年代末至 90 年代初，用合成氣直接合成二甲醚的技術(shù)逐漸開發(fā)出來。 1991 年美國 APC 公司開發(fā)了合成氣漿態(tài)床一步合成二 1 甲醚技術(shù)，并建成 10t/a 中試裝置。該技術(shù)通過水煤氣變換、甲醇合成與甲醇脫水三個可逆、放熱反應(yīng)協(xié)同進行，避免了多步合成法受平衡條件的影響，從而提高單程轉(zhuǎn)化率。另外，用惰性漿液的返混流動，吸收化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，保護對熱敏感的催化劑，使反應(yīng)更快、更有效地進行。該工藝操作壓力 ~、溫度 200~290℃、空速 000~10000L/(h178。 kg)催化劑。目前該工藝已放大至 10t/d 的工業(yè)裝置，采用 Cu 基 +Al2O3SiO2沸石催化劑，操作壓力 ，反應(yīng)溫度 250℃，裝置運行正常平穩(wěn)。與氣相一步法或多步法相比，該法尤其適用于 CO 含量較高的煤基合成氣。 1995 年丹麥 Topsoe 公司開發(fā)出以天然氣為原料經(jīng)合成氣制二甲醚技術(shù)并建成 50kg/d 中試裝置。該法采用一種專利（銅）催化劑，操作條件為 200~300℃和~。據(jù) Topsoe 稱， CO 轉(zhuǎn)化率達 60~70%，可同時生產(chǎn)甲醇和二甲醚。 國內(nèi)狀況 隨著二甲醚的用途不斷擴大，我國廣大科技人員根據(jù)國情力求趕超世界先進水平 ，概括起來也可分為四個方面進行敘述。 （ 1） 實驗室研究開發(fā) 國內(nèi)對 DME 制取技術(shù)的研究始于 80 年代初， 西南化工研究設(shè)計院、中科院山西煤化所等均開展了實驗室研究開發(fā)，并有大量文獻報道。 （ 2） 甲醇氣相催化脫水法制 DME 的技術(shù)開發(fā) 氣相甲醇脫水法以精甲醇為原料，脫水反應(yīng)副產(chǎn)物少， DME 產(chǎn)物多， DME 純度達 %，工藝比較成熟，可以依托老企業(yè)建設(shè)新裝置，也可單獨建廠生產(chǎn)。 西南化工研究設(shè)計院率先在國內(nèi)開展氣相甲醇脫水法制 DME 的技術(shù)的研究，成功地開發(fā)了 CNM3 甲醇脫水催化劑，同時開發(fā)出高效 . 28 . 節(jié)能的工藝流程 及設(shè)備。 1994 年由該院設(shè)計在廣東中山精細化工 廠建成 2179。 （ kt/a）二甲醚生產(chǎn)裝置，并順利投產(chǎn)，產(chǎn)品純度為%，達到設(shè)計 指標。 合成氣法制二甲醚是在合成甲醇技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是由合成氣經(jīng)漿態(tài)床反應(yīng)器一步合成二甲醚。其研究的重點是催化劑及催化反應(yīng)工藝，催化劑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二甲醚生成速度和選擇性有很大的影響。 合成氣法現(xiàn)多采用漿態(tài)床反應(yīng)器。其結(jié)構(gòu)簡單，便于移出反應(yīng)熱，易實現(xiàn)恒溫操作。它可直接利用 CO 含量高的煤基合 成氣，還可在線裝卸催化劑。因此，漿態(tài)床合成氣法制二甲醚具有誘人的前景，將是煤炭潔凈利用的途徑之一。 目前，合成氣法制二甲醚的研究仍處于試驗階段。 （ 4） 硫酸法（液相甲醇脫水法）制二甲醚的技術(shù)開發(fā) 山東臨沂久泰化工科技股份有限公司長期從二甲醚事液相法制二甲醚的技術(shù)工業(yè)開發(fā)，該工藝可生產(chǎn)純度小于 %的二甲醚產(chǎn)品，可用作一般要求不高的氣霧拋射劑及硫酸二甲醚中間體。 工藝技術(shù)的比較與選擇 主要生產(chǎn)工藝技術(shù)簡介 二甲醚的主要生產(chǎn)方法有合成氣一步法、甲醇法兩種。而甲醇法又分為甲醇氣相催 化脫水法和液相催化脫水法。合成氣一步法處于工業(yè)化探索階段，尚無工業(yè)化的報道。甲醇氣相催化脫水法和甲醇液相催化脫水法國內(nèi)外均有工業(yè)化生產(chǎn)裝置；而甲醇氣相催化脫水法由于其投資低、產(chǎn)品調(diào)整靈活、工藝簡單、技術(shù)成熟可靠，是目前國內(nèi)外使用最多的二甲醚工業(yè)生產(chǎn)方法。國外擬建的大型二甲醚生產(chǎn)裝置均采用甲醇氣相脫水法。 工藝技術(shù)的比較與選擇 合成氣一步法 以合成氣（ CO+H2）為原料，合成甲醇反應(yīng)和甲醇脫水反應(yīng)在一 . 29 . 個反應(yīng)器中完成，同時伴隨 CO 的變換反應(yīng)。其反應(yīng)式為 ? 2CO+ 4H2== 2CH3OH ? CO + H2O== CO2 + H2 ? 2CH3OH == CH3OCH3 +H2O 總反應(yīng)： 3CO+3H2=== H3COCH3+ CO2 典型的合成氣一步法生產(chǎn)流程如下： 圖 41 合成氣一步法工藝流程框圖 新鮮合成氣中的 CO 和 H2 的比例配成約 1： 1 左右，與循環(huán)氣混合后進入二甲醚合成反應(yīng)器進行反應(yīng)。反應(yīng)壓力 ～ ,溫度230～ 290℃。 合成合成氣一步法的主要特點在于反應(yīng)的優(yōu)勢，合成甲醇反應(yīng)和甲醇脫水反應(yīng)在一個反應(yīng)器中完成，反應(yīng)平衡常數(shù)大，反應(yīng)生成的甲醇立即進行 脫水反應(yīng)生成二甲醚，克服了合成甲醇反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低的弱點。合成氣中 CO 單程轉(zhuǎn)化率高，達 ～ %。 合成氣一步法制二甲醚主要缺陷為： （ 1）原料利用率低 在反應(yīng)產(chǎn)物中二甲醚與 CO2 的比例約為 1： 1（分子比），即每生成 1 分子的二甲醚就要同時生成 1 分子的 CO2。而二氧化碳利用價值是很低的。因此，以目標產(chǎn)品二甲醚計，合成氣一步法的原料利用率合成二甲醚產(chǎn)品二甲醚甲醇精餾副產(chǎn)品甲醇煤氣化 凈化、調(diào) H 2 /C O煤吸收 脫除 CO 2二甲醚精餾冷媒CO2水、甲醇二甲醚、 CO 甲醇、水、 H CO循環(huán)氣 H COH2/C O=1水、甲醇 . 30 . 很低，其原料利用率僅有 51%，故其生產(chǎn)成本也相應(yīng)較高。 （ 2）催化劑使用壽命短