【正文】 二甲醚制備二甲醚最早是高壓法生產(chǎn)甲醇的副產(chǎn)物，近年來高壓法甲醇生產(chǎn)逐漸被中、低壓法所取代，以此法生產(chǎn)二甲醚的產(chǎn)量也隨之降低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)需要，于是直接生產(chǎn)二甲醚的工藝應(yīng)運(yùn)而生，主要有甲醇脫水法(兩步法)和合成氣合成法(一步法)兩種。 甲醇精餾有二塔精餾和三塔精餾兩種流程。，山東齊魯二化肥采用德國(guó)Lurgi技術(shù)建成10萬噸/年精甲醇裝置，結(jié)束了我國(guó)沒有低壓甲醇裝置的局面，但當(dāng)時(shí)合成催化劑需進(jìn)口。目前世界上的甲醇裝置幾乎都采用低壓法或中壓法。d. 日本三菱工藝該工藝是70年代中后期開發(fā)的，它在Lurgi管殼式反應(yīng)器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改型，設(shè)計(jì)出了簡(jiǎn)單雙套管換熱式反應(yīng)器，它裝有活性高、耐熱性能好的銅基催化劑，使反應(yīng)器出口氣體中甲醇濃度高達(dá)14%（vol%），這是一般工藝達(dá)不到的，該工藝已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，且易于實(shí)現(xiàn)單系列規(guī)模大型化。該反應(yīng)器同其催化劑相匹配，副反應(yīng)少。b. 德國(guó)Lurgi工藝該工藝是緊隨ICI之后于70年代初開發(fā)的低壓法技術(shù)。反應(yīng)器中床層共分四段。其中較為著名的有：英國(guó)ICI、德國(guó)Lurgi、丹麥Topsφe和日本三菱，它們技術(shù)成熟，操作安全可靠。該法保留了低壓法的優(yōu)點(diǎn)，但由于提高了反應(yīng)壓力，動(dòng)力消耗相應(yīng)增大。目前世界上新建的甲醇裝置中，低壓法占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。合成甲醇的主要反應(yīng)為CO和H2在多相銅基催化劑上的反應(yīng)：同時(shí)CO2和H2發(fā)生CO的逆變換反應(yīng)：反應(yīng)過程中除生成甲醇外，還伴隨一些副反應(yīng)的發(fā)生，生成少量的烴、醇、醛、醚等化合物?？紤]環(huán)保要求及煙道氣熱能綜合利用因素，選擇Claus法，%。Claus法硫回收率約為99%。國(guó)內(nèi)外處理酸性氣體的工藝較多，有傳統(tǒng)的堿洗滌法、Claus法、現(xiàn)行的亞露點(diǎn)法、循環(huán)法以及ClinsulfDO直接氧化法等。低溫甲醇洗、NHD和MDEA三種廣泛使用的酸性氣體脫除工藝比較列入表53。以脫除CO2 和H2S為主要任務(wù)的酸性氣體脫除方法主要有液體物理吸收、液體化學(xué)吸收、低溫蒸餾和吸附四大類，其中以液體物理吸收和化學(xué)吸收兩者使用最為普遍。不設(shè)置預(yù)脫硫工序，可以節(jié)約投資。國(guó)內(nèi)外對(duì)上述三種變換工藝及其不同組合均有豐富的使用經(jīng)驗(yàn)。CuZn系變換催化劑的抗硫毒能力更差， ppm的氣體。其操作溫度較高，原料氣經(jīng)變換后仍含有3%左右的CO。變換反應(yīng)方程式如下：原料氣中的CO與H2O反應(yīng)生成相應(yīng)量的CO2和H2。 998冷煤氣效率,(%)80～8570～7680～859有效氣含量,(%)90～94～8090～9410總熱效率,(%)9890～959811操作彈性,(%)50～13070～11050～13012技術(shù)成熟度成熟85個(gè)反應(yīng)器/85個(gè)廠正常投產(chǎn)率100%國(guó)產(chǎn)化率30%成熟130個(gè)專利轉(zhuǎn)讓/72個(gè)廠正常投產(chǎn)率100%國(guó)產(chǎn)化率80%成熟5個(gè)廠正常投產(chǎn)率100%國(guó)產(chǎn)尚無生產(chǎn)裝置13建廠投資高中較低 煤制20萬噸/年甲醇5萬噸/年二甲醚項(xiàng)目建議書表52 世界上建成投產(chǎn)的Texaco、Shell和GSP氣化裝置用 戶投煤量t/d氣化壓力MPa投產(chǎn)時(shí)間年備注德士古美國(guó)TEC8001983生產(chǎn)醋酐9001984發(fā)電的示范裝置，已停產(chǎn)日本UBE15001984生產(chǎn)合成氨德國(guó)SAR7001986生產(chǎn)氫氣及OXO化學(xué)品中國(guó)魯南化肥廠3601993生產(chǎn)合成氨上海焦化總廠15001995生產(chǎn)甲醇、醋酸中國(guó)渭河化肥廠15001996生產(chǎn)合成氨美國(guó)TAMPA20001996聯(lián)合循環(huán)發(fā)電美國(guó)ELDorado2801996用石油焦為原料，發(fā)電中國(guó)淮南化肥廠9002000生產(chǎn)合成氨殼牌荷蘭Demkolec20001996聯(lián)合循環(huán)發(fā)電中國(guó)在建、擬建的有：中石化洞庭化肥廠、湖北雙環(huán)和廣西柳州化肥廠合成氨GSP德國(guó)Schwarze Pumpe19838萬Nm3/h粗合成氣，生產(chǎn)甲醇德國(guó)Freiberg5MW1978德國(guó)Freiberg3MW1998德國(guó)Schwarze Pumpe130MW1983生產(chǎn)甲醇從以上分析可以看出，Texaco水煤漿氣化工藝、SCGP煤粉氣化工藝和GSP煤粉氣化工藝都是先進(jìn)的技術(shù)。如前所述，現(xiàn)代先進(jìn)的煤氣化技術(shù)主要包括：荷蘭Shell公司的 SCGP粉煤加壓氣化工藝、美國(guó)Texaco公司的水煤漿加壓氣化工藝、德國(guó)Lurgi公司的Lurgi塊煤加壓氣化工藝和德國(guó)未來能源公司的GSP流化床加壓氣化工藝。液態(tài)排渣，熔渣淬冷成玻璃狀，硬度大對(duì)環(huán)境無污染。通過上述自動(dòng)調(diào)節(jié)，可保證氣化過程的正常運(yùn)行。該固化熔渣層的厚度取決于反應(yīng)室內(nèi)的火焰溫度和熔渣的溫度粘度特性。此外，該噴嘴還配有閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，為安全起見，該冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水壓高于氣化爐的操作壓力。GSP加壓氣流床氣化技術(shù)作為近年來開發(fā)并投入商業(yè)化運(yùn)行的新一代大型先進(jìn)氣化技術(shù)之一。相信不久的將來，先進(jìn)的Shell氣化爐將會(huì)在國(guó)內(nèi)廣泛的推廣使用。(6)氣化強(qiáng)度大，單臺(tái)爐生產(chǎn)能力最大，操作彈性大。(2)氣化爐為鋼制外殼，內(nèi)壁為冷壁，熔渣掛壁形成耐火層，不需專門的耐火磚，無傳動(dòng)設(shè)備，運(yùn)行穩(wěn)定，維修工作量少，運(yùn)行周期長(zhǎng)。該工藝近十年來在中國(guó)的化肥和甲醇工業(yè)中有四套商業(yè)應(yīng)用的業(yè)績(jī)。(7)與其它煤氣化工藝相比，德士古氣化工藝氧耗高，煤氣化效率相對(duì)較低，對(duì)耐火材料的要求高，且價(jià)錢昂貴，使用周期不超過一年。煤氣中甲烷含量低，%左右，有效氣體(H2+CO)含量高，在80%左右，煤氣不含焦油、酚等有害物，是優(yōu)質(zhì)的合成氣。要求煤能制成濃度達(dá)60%以上的水煤漿。(6)所產(chǎn)粗煤氣中含有一定量甲烷和少量烴類，煤氣污水中有少量焦油、酚、氰等，特別是飛灰難以處理。(2)供煤粒度8mm，原料煤的利用率高。魯奇氣化工藝在南非有近100臺(tái)氣化爐，是世界上最大的煤綜合加工利用工廠，另外美國(guó)、捷克建有大型的工廠。使用Lurgi工藝的工業(yè)裝置較多，操作經(jīng)驗(yàn)比較豐富，氧氣消耗較低；但煤氣中CH4含量高(約10%，干基)，有效氣體(CO+H2)含量相對(duì)較低，適合于城市煤氣的生產(chǎn)。a. Lurgi加壓固定床氣化技術(shù)Lurgi塊煤加壓氣化是典型的固定床加壓氣化，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。 煤氣化技術(shù)目前世界上在以煤為原料生產(chǎn)合成氣或燃料氣的工廠中，采用了多種煤氣化工藝，如常壓固定床間歇?dú)饣?、加壓固定床連續(xù)氣化(魯奇氣化工藝)、加壓流化床氣化(高溫溫克勒，UGAS氣化工藝、灰熔聚粉煤氣化工藝)、加壓氣流床氣化(德士古氣化工藝、Shell氣化工藝、GSP氣化工藝)等等。第五章 技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案 原料選擇我國(guó)的甲醇工業(yè)這些年來雖有較大的發(fā)展，其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的7%左右；但從總體來說，我國(guó)的甲醇技術(shù)相對(duì)落后。 廠址選擇 公司聯(lián)營(yíng)煤礦位于**** 縣芹池鎮(zhèn)柴莊村附近，距離**** 火車站約30km，晉韓公路由其南緣通過，有著相對(duì)比較便利的交通運(yùn)輸條件。 供熱情況本項(xiàng)目生產(chǎn)及生活所需用蒸汽，考慮由新增鍋爐解決。 電源、供電、電訊等情況擬建項(xiàng)目用電可由距項(xiàng)目廠址約10km的芹池變電站220KV高壓線路提供。擬建項(xiàng)目主辦單位 公司聯(lián)營(yíng)煤礦位于芹池鎮(zhèn)柴莊村附近，距離**** 火車站約30km，晉韓公路由其南緣通過，**** 縣西北部重要出境公路芹張公路經(jīng)由礦區(qū)附近，交通條件便利。經(jīng)過多年的艱苦奮斗，**** 縣交通狀況得到了較大的改觀。年平均最多風(fēng)向?yàn)镹W方位。七、八兩個(gè)月降水量最大，六、九兩個(gè)月降水量次之。礦區(qū)主要含水層包括奧陶系中統(tǒng)（O2）灰?guī)r巖溶裂隙含水層、太原組（C3t）砂巖、灰?guī)r裂隙含水層、山西組（P1S）砂巖裂隙水、下石盒子組（P1X）砂巖裂隙含水層、上石盒子組（P2S）砂巖裂隙含水層、第四系（Q）孔隙裂隙水。 水文地質(zhì)和主要河流的水文資料本區(qū)屬黃河流域，沁河水系。主要構(gòu)造為城后腰斷層以及派生的次級(jí)褶皺構(gòu)造北坡溝背斜。 工程地質(zhì)、地震烈度、水文地質(zhì)和主要河流的水文資料 工程地質(zhì)礦區(qū)出露地層主要為二疊系上統(tǒng)上石盒子組，二疊系下統(tǒng)下石盒子組、山西組及二疊系上統(tǒng)石千峰僅小面積出露。縣域中北部發(fā)育石炭――二迭系地層，為著名沁水煤田的南部區(qū)域。 公司聯(lián)營(yíng)煤礦位于**** 縣芹池鎮(zhèn)柴莊村，距離**** 火車站約30km，晉韓公路由其南緣通過，在建的晉侯高速公路從廠址附近通過，交通條件便利。24′北緯35186。第四章 建廠條件和廠址方案 廠址的自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 廠址的地理位置、地形、地貌概況 廠址的地理位置位于山西省南部，晉城市西部，地臥太行、太岳、中條三大山系之間。其中的氮?dú)獬米黜?xiàng)目氣化（備煤）工段粉煤輸送氣、凈化工段氣提用氣以及儀表空氣外，其余的氮?dú)饧癈O2氣可作為合成氨的原料。產(chǎn)品外觀為無色透明液體，無可見雜質(zhì)，無特殊異臭氣味，詳見表2表22。本工程結(jié)合晉城市及**** 縣的化工發(fā)展方向以及**** 煤的特點(diǎn)，選擇甲醇及二甲醚作為本項(xiàng)目的產(chǎn)品。表213為目前我國(guó)主要甲醇生產(chǎn)廠家的出廠價(jià)格。二季度甲醇價(jià)格大幅回落，原因之一是由于美國(guó)攻打伊拉克出乎意料的順利，國(guó)際油價(jià)迅速回落。03年上半年甲醇價(jià)格波動(dòng)比較大，自2月下旬甲醇價(jià)格創(chuàng)下近8年來歷史新高后，新的歷史紀(jì)錄不斷被刷新，到3月底時(shí)普遍達(dá)到2800元/噸的水平，高的超過3000元，與去年同比，價(jià)格翻了一番多。2000年初，雖然國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格一降再降，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)卻走出了相反的行情，需求比較旺盛。甲醇價(jià)格下跌。1998年前后，受國(guó)際原油價(jià)格下跌的影響，全球甲醇市場(chǎng)低迷。本項(xiàng)目采用煤合成甲醇及二甲醚，其生產(chǎn)能力在國(guó)內(nèi)屬于大型規(guī)模，有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)最近十幾年來甲醇工業(yè)發(fā)展迅速，但生產(chǎn)規(guī)模在5萬t以上的僅20家左右，大多數(shù)均為1萬t左右的裝置。 產(chǎn)品目標(biāo)市場(chǎng)分析甲醇由于其廣泛的用途，具有很大的市場(chǎng)潛力，本項(xiàng)目規(guī)模屬于國(guó)內(nèi)較大，因此產(chǎn)品首先立足華北，放眼全國(guó)。隨著人民生活水平的提高，二甲醚作為潔凈民用燃料的需求也將日益增長(zhǎng)，若按每5戶年耗1t二甲醚計(jì)，則100萬戶家庭就需20萬t二甲醚，如果二甲醚的成本降至與液化石油氣有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，它的市場(chǎng)前景是十分廣闊的。二甲醚作為中間體最主要的應(yīng)用是作為硫酸二甲酯的生產(chǎn)原料，傳統(tǒng)的硫酸二甲酯生產(chǎn)過程腐蝕嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量較差。2000年全球氣霧劑領(lǐng)域消費(fèi)約8萬t，我國(guó)氣霧劑消耗二甲醚的比例更高達(dá)70%，2000年我國(guó)二甲醚產(chǎn)品用于氣霧推進(jìn)劑約為8600t。據(jù)統(tǒng)計(jì)去年世界二甲醚的需求量在13萬t左右，其中消耗量超過萬噸的國(guó)家和地區(qū)有美國(guó)、日本、法國(guó)、意大利、德國(guó)以及中國(guó)。由于大多采用甲醇脫水工藝，規(guī)模都較小，甲醇價(jià)格的波動(dòng)對(duì)其成本影響較大。表210 世界主要二甲醚生產(chǎn)企業(yè)能力統(tǒng)計(jì) 單位（萬t/a）序號(hào)企業(yè)名稱生產(chǎn)能力1杜邦公司2德國(guó)聯(lián)合萊因褐煤燃料公司3漢堡DMA公司14荷蘭AKZO公司5澳大利亞CSR有限公司16日本住友精細(xì)公司7臺(tái)灣康盛公司合計(jì)我國(guó)進(jìn)行二甲醚工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)間較短，規(guī)模較小，產(chǎn)量較低，1998年產(chǎn)量?jī)H為8000多t。而我國(guó)甲醇生產(chǎn)勢(shì)必也將隨著消費(fèi)量的增長(zhǎng)繼續(xù)擴(kuò)大，因此，擬建甲醇項(xiàng)目是符合未來市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)的。此外，甲醇的其他下游產(chǎn)品如對(duì)苯二甲酸二甲酯、聚乙烯醇、硫酸二甲酯等的生產(chǎn)，預(yù)計(jì)到2005年對(duì)甲醇的消費(fèi)量將提高到30萬t。甲烷氯化物，特別是一氯甲烷作為有機(jī)硅單體原料、二氯甲烷作為溶劑、三氯甲烷作為氟氯烴HCFC－22的原料都有較大的發(fā)展。1998年我國(guó)甲胺能力總計(jì)超過10萬t，產(chǎn)量8萬t左右，消費(fèi)甲醇約11萬t。當(dāng)前，發(fā)展燃料甲醇備受關(guān)注，山西省正在著手編制“山西省燃料甲醇生產(chǎn)基地，國(guó)家甲醇汽車產(chǎn)業(yè)化示范地區(qū)建設(shè)方案”和《山西省燃料甲醇和甲醇汽車產(chǎn)業(yè)化示范管理暫行條例》，拉開了燃料甲醇發(fā)展新序幕。醇醚燃料是指低碳醇類（如甲醇）和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料，燃燒效率高于液化氣。我國(guó)政府規(guī)定在2000年基本實(shí)現(xiàn)汽油的無鉛化，限制低標(biāo)號(hào)汽油的使用，在汽油配方中使用MTBE作為抗爆劑已是大勢(shì)所趨。1998年羰基合成法醋酸消費(fèi)甲醇10萬t。 甲醇產(chǎn)品市場(chǎng)預(yù)測(cè)甲醇不僅是一種重要的有機(jī)化工原料，而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料，從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，甲醇產(chǎn)品具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場(chǎng)，其主要消費(fèi)趨向從以下幾方面分析：甲醛仍將是甲醇的最大需求用戶隨著世界及我國(guó)建筑、建材業(yè)的發(fā)展，甲醛領(lǐng)域?qū)状紝⒈３謴?qiáng)勁的需求。目前，一種“全甲醇環(huán)保汽車”前不久通過專家鑒定，并將全面投產(chǎn)。甲醇羰基化制醋酸新工藝對(duì)甲醇的需求增長(zhǎng)比較快，消費(fèi)甲醇份額占7~8%，%，%。上海華誼（集團(tuán)）公司吳涇地區(qū)的20萬噸/年甲醇裝置已規(guī)劃進(jìn)一步擴(kuò)增至100萬噸/年。我國(guó)現(xiàn)有的甲醇生產(chǎn)裝置大部分規(guī)模較小，較大的有上海焦化公司（以煤為原料）和中石化四川維尼綸廠（以乙炔尾氣和天然氣為原料）的生產(chǎn)裝置，為天然氣為原料的甲醇生產(chǎn)企業(yè)還有陜西榆林天然氣化工公司、大慶油田甲醇廠、陜西長(zhǎng)慶油田、四川江油甲醇廠等，生產(chǎn)規(guī)模多在10萬噸/年左右，其他裝置大多采用聯(lián)醇工藝，生產(chǎn)規(guī)模多在1萬～5萬噸/年。1999年以來，我國(guó)甲醇市場(chǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重的供不應(yīng)求，進(jìn)口量較以前大大增加，；。此項(xiàng)目不僅是世界規(guī)模最大，而且將是投資最大甲醇廠之一。目前世界新增的生產(chǎn)能力主要方式有兩種：西方國(guó)家主要是啟動(dòng)多年關(guān)閉的甲醇裝置，擴(kuò)大生產(chǎn)能力，合成氨裝置改產(chǎn)或聯(lián)產(chǎn)甲醇，發(fā)展中國(guó)家則大力興建新的裝置。表24 1999年世界甲醇