【正文】 戶。下圖描述了二甲醚從二甲醚生產(chǎn)廠到消費者的過程。這是因為二甲醚和LPG在這些用途中有相似的燃燒特性，現(xiàn)有LPG的運輸和儲存設(shè)備也可以用于二甲醚。預(yù)計到2005年，單位消耗量將是18公斤。全世界LPG的人均消耗量迅速增長。到2005年，這兩個國家消耗的LPG預(yù)計將會占世界的25%。在日本，年增長率約1%，在未來5年預(yù)計仍然維持同一水平；中國在1990～2000間，年增長率為20%，到2005年預(yù)計增長6%。印度LPG年需求增長率將仍然處于1999年～2000年的水平，約為10%。對LPG需求量的增加預(yù)計在亞洲地區(qū)最為突出，到2005年，亞洲的需求預(yù)計從1985年的2000萬噸增加到7000萬噸。對LPG需求的快速增長預(yù)計將會持續(xù)，至少持續(xù)到2010年，達(dá)到接近石油的2倍。其中北美的生產(chǎn)量將占約28%， 亞洲和中東地區(qū)的產(chǎn)量將占19%，拉丁美洲的產(chǎn)量約占15%，西歐產(chǎn)量約占9%。從1990年到2002年期間，LPG的需求增長率是變化的，過去12年中，需求增長率在世界各國有很大的不同：中東：223%大洋州—102%亞洲94%非洲—93%拉丁美洲—82%西歐—29%北美洲—30%然而，由于俄羅斯和東歐的經(jīng)濟(jì)滑坡，在這些地區(qū)的LPG的需求量在1990年到2002年間只增加了27%。2002年世界LPG需求情況用途需求（百萬噸）%居民/商業(yè)工業(yè)發(fā)動機(jī)燃料化工城鎮(zhèn)用氣煉油其他總計從1985～2000的15年內(nèi)，%, 比每年石油的需求增長率的兩倍還多，%。其他用途包括：工業(yè)、發(fā)動機(jī)燃料、化工、城鎮(zhèn)用氣、煉油以及其他重要用途。然而，亞洲目前是主要的生產(chǎn)者，提供的數(shù)量占世界的20%，大約與中東國家相同。其中約1/3的產(chǎn)量是由北美生產(chǎn)，17%來自于中東地區(qū)，14%來源于西歐和拉丁美洲，10%來源于亞洲和其他國家。為此，國內(nèi)有識之士正在呼吁石油替代燃料，二甲醚就是柴油和石油液化氣的良好代替物，而甲醇則可替代部分汽油作車用燃料，因此開發(fā)天然氣或煤制二甲醚項目市場前景頗為廣闊。我國現(xiàn)有二甲醚生產(chǎn)裝置規(guī)模及采用技術(shù)見下表。液相法以硫酸為催化劑，腐蝕性強(qiáng)，中間產(chǎn)物硫酸氫甲酯有毒，排放廢液污染環(huán)境，目前僅武漢一家采用此法，其他大多數(shù)廠采用的是氣相甲醇脫水法，只有湖北田力公司采用浙江大學(xué)與五環(huán)化學(xué)工程公司共同開發(fā)的合成氣一步法制二甲醚工藝。二甲醚最早是從高壓法合成甲醇副產(chǎn)物中經(jīng)精餾而得，因為粗醇中二甲醚占3%以上。然而，二甲醚的需求隨著氣霧劑需求的增加日益增加，我國對氣霧劑的需求，從1990年到1991年，需求量由4800萬瓶增加到8600萬瓶。目前世界上，50%的二甲醚用做氣霧劑，約35%用來生產(chǎn)硫酸二甲酯，15%的作為燃料和其他用途。 托普索在伊朗建設(shè)80萬噸/年DME。生產(chǎn)的二甲醚將用于發(fā)電和作為柴油發(fā)動機(jī)的燃料。世界二甲醚生產(chǎn)能力（2001年）公司名稱生產(chǎn)能力（公噸/年）殼牌/RWE公司（德國）60，000Hamburg 二甲醚公司（德國）10，000Arkosue 公司（荷蘭）10，000Dupont （美國）15，000澳大利亞10，000臺灣15，000日本10，000中國22，000總產(chǎn)量152，000 另外，一些項目正在開發(fā)過程中，日本公司和政府正在對世界上的幾個二甲醚項目進(jìn)行預(yù)可行性研究。目前世界上生產(chǎn)的二甲醚幾乎都是用天然氣合成的。大部分二甲醚作為空氣推進(jìn)劑。亞太地區(qū)二甲醚的生產(chǎn)能力為55，000噸（%），產(chǎn)量為42，000噸（占全球產(chǎn)量的28%）。它可以羰基化制乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酐、醋酸乙烯；可作甲基化劑制硫酸二甲酯、烷基鹵以及二甲基硫醚等用于制藥、農(nóng)藥與染料工業(yè)；可作偶聯(lián)劑，用于合成有機(jī)硅化合物，DME可與氫氰酸反應(yīng)生成乙腈，與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成乙二醇二甲醚等，DME脫水可生產(chǎn)低碳烯烴，同時DME還是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑。二甲醚作為發(fā)泡劑、能使泡沫塑料等產(chǎn)品孔洞大小均勻，柔韌性、耐壓性增強(qiáng)，并具有良好的抗裂性。 作為環(huán)保型制冷劑和發(fā)泡劑二甲醚易液化的特性也引起人們的重視，利用DME的低污染制冷效果好等特點，許多國家正開發(fā)以DME代替氫氟烴作制冷劑或發(fā)泡劑。DME在氣霧劑工業(yè)中的應(yīng)用正以其良好的性能及相對較好的安全性能逐步替代壓縮氣體、氟里昂及丙（?。┩闅猓蔀榈谒拇鷴伾鋭┑闹黧w，DME使用量無論是在國外還是在中國都居LPG之后，居世界第二位，約有25％～30％的氣霧劑以DME做拋射劑，因此，二甲醚市場需求日益增長。 氣霧膠推進(jìn)劑從二甲醚消費領(lǐng)域看，氣霧劑推進(jìn)劑是二甲醚的主要用途。但是二甲醚要在柴油發(fā)動機(jī)上使用須對發(fā)動機(jī)進(jìn)行改裝。四家公司計劃于2006年在澳大利亞西部批量生產(chǎn)二甲醚，返回日本作為潔凈燃料。為此，原機(jī)械工業(yè)部副部長，現(xiàn)中國內(nèi)燃機(jī)協(xié)會理事長季守仁等三十多位業(yè)內(nèi)專家聯(lián)合提出了《關(guān)于我國發(fā)展超低排放二甲醚汽車建議書》。二甲醚氧化偶聯(lián)后可合成十六烷值60～100的燃料添加劑，該添加劑常溫下可以與柴油以任何比例相溶，可以配成十六烷值41～57的燃料。目前西安交通大學(xué)已在中型客車上成功地進(jìn)行了行車試驗，效果十分顯著。二甲醚發(fā)動機(jī)排放值和歐洲Ⅱ的排放要求的比較歐洲Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)二甲醚發(fā)動機(jī)試驗排放值全部HCCONOXPMECE R49 排放（g/kWh）研究表明，二甲醚的十六烷值55~60，自燃溫度低，而且二甲醚為含氧化合物，％的氧，燃燒后生成的碳煙少，對金屬無腐蝕性、對燃油系統(tǒng)的材料沒有特殊要求。二甲醚發(fā)動機(jī)和ULEV釋放值的比較ULEV二甲醚發(fā)動機(jī)試驗的釋放值NMHC (包括甲烷)CONOx +HCPMHC CO二甲醚發(fā)動機(jī)還能夠滿足歐洲Ⅱ的排放要求，我國在2003年9月已經(jīng)采用了該標(biāo)準(zhǔn)。這說明使用二甲醚可以滿足歐洲和加利福尼亞的超低排放值（ULEV），這是在世界上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。具有高能量，低噪音，而且在燃燒時無顆粒釋放物，因此二甲醚可以滿足柴油機(jī)的環(huán)保要求。下表提供了二甲醚機(jī)動車燃料和柴油燃料的特性比較。試驗指出，汽車使用二甲醚和使用石油燃料相比，使用二甲醚的汽車將大大降低污染物的排放，尾氣不需催化轉(zhuǎn)化處理能夠滿足國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。二甲醚具有較高的十六烷值及很好的壓縮性，非常適合壓燃式發(fā)動機(jī)。為了解決這些問題，世界范圍內(nèi)都在研究開發(fā)未來汽車代用燃料。但機(jī)動車用石油基燃料會造成環(huán)境污染。 車用燃料90年代以來，我國的汽車業(yè)發(fā)展很快，%。工件切割表面平整，無掛渣，無需人工清渣，可提高工作效率，有效降低生產(chǎn)成本。通過二甲醚與乙炔氣、液化石油氣切割鋼板對比試驗，得出用二甲醚氣割鋼板，其綜合經(jīng)濟(jì)成本約為乙炔氣成本的三分之一，約為液化石油氣成本的二分之一，而且切割產(chǎn)生的氧化鐵較少，割口平整，有利提高焊接質(zhì)量并節(jié)省鋼材。在該用途中，用二甲醚替代LPG使用時，結(jié)果不應(yīng)該出現(xiàn)技術(shù)或環(huán)境、健康和安全方面的問題。DME也可在飯店替代LPG。那么100，000噸的二甲醚可以滿足約200萬人的用氣需求。同品級的DME灶與LPG灶價格相同，若需用LPG舊灶改裝，估計每個爐子只需花費1元人民幣。燃料級二甲醚（DME≥%）可用于民用，在運輸、儲存和使用期間不會影響其性能，不會危害環(huán)境，安全可靠。二甲醚比LPG具有更好的燃燒特性，在燃燒時不會產(chǎn)生不安全的氣體。二甲醚組成穩(wěn)定，無殘液，可確保用戶有效使用。DME與LPG一樣，同屬氣體類燃料，使用方便，不用預(yù)熱，隨用隨開。二甲醚在室溫下可以液化，氣瓶壓力符合現(xiàn)有液化石油氣要求，可以用現(xiàn)有液化石油氣罐盛裝，確保儲運安全。 檢測結(jié)果表明：“在著火性能、燃燒工況、熱負(fù)荷、熱效率、煙氣成份等方面符合煤氣灶CJ483的技術(shù)指標(biāo)”；“二甲醚燃料及其配套燃具在正常使用條件下對人體不會造成傷害，對空氣不構(gòu)成污染”；“該燃料在使用配套的燃具燃燒后，室內(nèi)空氣中甲醇、甲醛及一氧化碳?xì)埩袅烤蠂揖幼^(qū)大氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及居室空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”。二甲醚的低熱值為LPG的63%，但LPG為C3C4（C5）的混合物，開瓶氣與瓶底氣組成不同，平均熱效率偏低（55%），而二甲醚為化合物，自始至終組成恒定，可均衡保證較高的熱效率（60%），另外國產(chǎn)LPG多數(shù)帶殘液（每瓶12kg），再考慮到DME燃燒無黑煙，不黑鍋底，在DME燃料不能做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價時，將上述因素結(jié)合起來考慮，：1較為合理。中國科學(xué)院山西煤化所在國內(nèi)外首先提出二甲醚作為民用燃料，于1995年在陜西西安新型燃料及燃具公司建立500噸/年二甲醚試驗廠。二甲醚40℃，℃，符合液化石油氣要求（GB 11174－89）。二甲醚與LPG的比較名稱二甲醚LPG摩爾質(zhì)量60℃下的蒸氣壓力，MPa液體密度（g/cm3）低熱值(kJ/kg)2884045760爆炸下限(%)理論空氣量完全燃燒時最大理論煙霧量(N0x， 以NO2計，g/m3)理論火焰溫度(℃)20612055自燃溫度(℃)235250燃料級二甲醚的純度一般要求大于95%，其余為甲醇、C3C4烴、水。二甲醚作為新型民用潔凈燃料，具有巨大潛力在市場上銷售。城市用氣人口25929萬人，%，液化氣供應(yīng)總量1125萬噸。本工程生產(chǎn)的二甲醚為“燃料級二甲醚”，將主要作為“民用燃料”、“工業(yè)燃料”和“車用燃料”，產(chǎn)品純度≥95wt%；但是，將來有可能作發(fā)展其他用途，在本章節(jié)將簡要的討論所有的用途。所有這些用途都需要高純度的二甲醚。也作為化工原料，用來生產(chǎn)硫酸二甲酯、聚甲基苯和高純度氮、N二甲基苯胺和其他化學(xué)物的甲基試劑。二甲醚主要特性見下表。燃燒時無黑煙。國際上稱之為21世紀(jì)潔凈燃料，化學(xué)式為CH3OCH3，分子結(jié)構(gòu)中只有CH、CO鍵，沒有CC鍵，其特性與液化石油氣十分相似。表27 世界甲醇生產(chǎn)能力地區(qū)200320082003～2008能力/kt比例/%能力/kt比例/%平均增長率/%非洲亞洲東歐中東北美大洋州中南美西歐世界合計1763633348666149493824958136377538455516131613621101001763102554366111441568100012256289545247423102532276100010－213－21－179－53世界甲醇消費預(yù)測見表28表28 世界甲醇消費預(yù)測地區(qū)200320082003～2008能力/kt比例/%能力/kt比例/%平均增長率/%非洲亞洲東歐中東北美大洋州中南美西歐世界合計2379984192818628940158130670973151213266281423100271121872204196375921771469760133464136762314231003431－32211 二甲醚供需現(xiàn)狀和需求預(yù)測 二甲醚產(chǎn)品用途二甲醚（DME）是一種新型的清潔能源，具有替代石油和天然氣產(chǎn)品的潛力。表26 2000年我國甲醇進(jìn)口分布情況 進(jìn)口產(chǎn)品來源國家所占比例，%巴林印度尼西亞伊朗馬來西亞卡塔爾沙特阿拉伯新西蘭其它國家合計100 甲醇產(chǎn)品國內(nèi)外近遠(yuǎn)期需求量預(yù)測 國外情況預(yù)計在近幾年之內(nèi)，世界甲醇的最大需求國仍是美國、西歐和日本。中東、新西蘭等地甲醇，由于其天然氣資源豐富，價格低廉，成本低，競爭力強(qiáng)，是我國甲醇工業(yè)最大、最強(qiáng)的競爭對手。規(guī)劃和計劃建設(shè)的甲醇項目見下表24。%。目前我國共有甲醇生產(chǎn)企業(yè)200多家，2004年我國甲醇產(chǎn)量達(dá)到441萬噸，表23列出了國內(nèi)主要甲醇生產(chǎn)企業(yè)情況。表22 世界甲醇生產(chǎn)能力及產(chǎn)量預(yù)測(萬t) 年 份總生產(chǎn)能力總產(chǎn)量開工率2001年79%2002年78%2003年79%2004年4060368080%2005年5099470080% 國內(nèi)情況目前我國甲醇裝置與國外相比差距還很大。預(yù)計2004年世界甲醇生產(chǎn)能力將達(dá)到4060萬噸。而北美到2005年，有三分之二以上的甲醇生產(chǎn)裝置要停產(chǎn)，剩下的甲醇生產(chǎn)能力只有300萬噸/年，開工率很有可能也會降低至60～70％。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家卻由于經(jīng)濟(jì)性及其它一些方面的原因，紛紛關(guān)閉一些能力在80萬噸/年以下效率不高的甲醇裝置，轉(zhuǎn)向向其它國家進(jìn)口甲醇。如2005年以前，拉丁美洲的特立尼達(dá)計劃新建80萬噸/年、170萬噸/年；中東的卡塔爾將分別在其Umm Said和Ras Laftan建設(shè)83萬噸/年及100萬噸/年幾套裝置；沙特石油公司與日本阿拉伯甲醇公司在朱拜勒建100萬噸/年甲醇裝置，2005年投產(chǎn)。近年世界甲醇生產(chǎn)能力分布情況見表2－1。