【正文】 E公司將在海外建設(shè)大規(guī)模 DME裝置，于 20xx 年建成。年生產(chǎn) DME140240 萬(wàn)噸，于 20xx年投產(chǎn)，產(chǎn)品銷(xiāo)往日本和東南亞市場(chǎng)。已于 20xx 年元月投產(chǎn)， 20xx 年向外供應(yīng) DME。 BP 公司、印度天然氣管理局、印度石油公司合作投資 6 億美元（各持股 50%、 24%、24%）計(jì)劃建設(shè)商業(yè)規(guī)模的 DME生產(chǎn)廠(chǎng)，建設(shè)工作已于 20xx 年開(kāi)始。總費(fèi)用約 億美元，比單獨(dú)建設(shè)甲醇裝置僅高約 10%。 TEC 的流程組合 MFRZ甲醇工藝和采用專(zhuān)利鋁基催化劑的脫水新技術(shù)。采用天然氣生產(chǎn)甲醇再轉(zhuǎn)化成 DME的二步法路線(xiàn)，以中東低價(jià)天然氣為原料，生產(chǎn) DME的成本為 100~120 美元 /噸。 國(guó)外己有建設(shè)大型工業(yè)化 DME裝置的計(jì)劃。 由于二甲醚的市場(chǎng)需求潛力十分巨大，在世界范圍內(nèi) ，其建設(shè)已經(jīng)成為熱點(diǎn)項(xiàng)目，一些大型的二甲醚裝置已在積極籌建之中（見(jiàn)表 ），如果這些項(xiàng)目到 20xx 都建成投產(chǎn)將新增二甲醚生產(chǎn)能力 793 萬(wàn)～ 893 萬(wàn)噸。如果美國(guó)代用燃料的比例提高到 5%，起需求量將達(dá)到2500 萬(wàn)噸，可見(jiàn)替代燃料的市場(chǎng)前景是相當(dāng)可觀的 [20]。以美國(guó)為例， 20xx 年美國(guó)使用替代燃料（ LPG 和 CNG）的汽車(chē)為 42 萬(wàn)輛，預(yù)計(jì) 20xx 年為 330 萬(wàn)輛。 二甲醚作為一種新型、清潔的民用和車(chē)用燃料，被看作是柴油或 LPG/CNG 的優(yōu)秀替代品，其作為燃料的市場(chǎng)血球增長(zhǎng)將會(huì)非常驚人。 國(guó)外二甲醚市場(chǎng)簡(jiǎn)況 現(xiàn)狀 目前世界上 DME的生產(chǎn)主要集中在美國(guó)、德國(guó)、荷蘭和日本等國(guó)， 20xx 年世界總生產(chǎn)能力預(yù)計(jì) 萬(wàn)噸 /年，產(chǎn)量約 22 萬(wàn)噸，開(kāi)工率 75%。 僅以西南地區(qū)的重慶、成都市為例，目前兩市的氣化率很高，基本上都是用天然氣，兩地的餐飲業(yè)十分發(fā)達(dá)， LPG 消耗量極大，由于 DME清潔燃燒完全、無(wú)黑煙、對(duì)人體無(wú)害，在餐飲業(yè)中替代 LPG 具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)石油液化氣進(jìn)口量近年迅速增加， 19%年進(jìn)口量為 萬(wàn)噸， 1998 年達(dá) 477 萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)到 20xx 年進(jìn)口量達(dá) 929 萬(wàn)噸， 20xx 年將達(dá) 1460 萬(wàn)噸。另外 ，陜西新型燃料燃具公司開(kāi)發(fā)成功了二甲醚液化氣灶 (JZMZ一 A 型 )，將大大促進(jìn)二甲醚作為燃料在我國(guó)的推廣和普及。最近，安徽省蒙城縣化肥廠(chǎng)也建立了 2500 噸 /年高純度二甲醚生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品純度達(dá) %以上。廣東省中山精細(xì)化工實(shí)業(yè)有限公司采用西南化工研究院開(kāi)發(fā)的甲醇催化轉(zhuǎn)化二步法制二甲醚生產(chǎn)技術(shù)建立了 2500 噸 /年生產(chǎn)裝置。上海石油化工研究院開(kāi)發(fā)成功的二甲醚反應(yīng)蒸餾新技術(shù)，具有過(guò)程簡(jiǎn)單、投資省、消耗低、操作控制容易，不產(chǎn)生廢酸、廢渣和含酸廢水等優(yōu)點(diǎn)，甲醇單程轉(zhuǎn)化率達(dá) 80%85%，選擇性大于 %。近年來(lái)，我國(guó)在二甲醚液化氣、醇醚燃料等方面取得了突破性進(jìn)展。 DME進(jìn)入這一市場(chǎng)的特點(diǎn)是附加值高，因而利潤(rùn)空間極大。 第三， DME作為日用化工原料及化工中間體市場(chǎng)。 DME作為超潔凈能源，與液化氣相比在性能上具有顯著的優(yōu)勢(shì)。 第二， DME混烴燃料市場(chǎng)。尤其是我國(guó)環(huán)保能源特別是潔凈車(chē)用燃料一直十分緊缺，因此發(fā)展清潔車(chē)用燃料成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)柴油和汽油的需求量每年增長(zhǎng)的幅度不斷加大。國(guó)內(nèi)上述大部分企業(yè)生產(chǎn)6 的 DME產(chǎn)品主要面向氣霧劑市場(chǎng)，到 20xx年底為止，我國(guó) DME的正常 生產(chǎn)能力為 1525萬(wàn)噸 /年。美國(guó)政府出資 萬(wàn)美元對(duì)該項(xiàng)目給予援助。寧夏煤炭資源豐富，但因?yàn)榈靥幬鞑?，且鄰省陜西、?nèi)蒙古、甘肅等均為富煤省份，煤炭外運(yùn)十分困難。項(xiàng)目建設(shè)將分二個(gè)階段，第一階段生產(chǎn) 21 萬(wàn)噸 /年，第二階段再擴(kuò)增 62 萬(wàn)噸 /年。寧夏石化集團(tuán)公司、中煤四達(dá)礦業(yè)公司、西安交通大學(xué)、原化工部第二設(shè)計(jì)院、中國(guó)成達(dá)化學(xué)工程公司等參與合作。 寧夏銀川正在籌劃的年產(chǎn) 83 萬(wàn)噸 DME項(xiàng)目，計(jì)劃今年年底投產(chǎn)，初步?jīng)Q定采用美國(guó)空氣產(chǎn)品與化學(xué)品公司技術(shù)。到 20xx 年，發(fā)展到 30 多家生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)能力約 48 萬(wàn)噸，產(chǎn)量約 32 萬(wàn)噸，開(kāi)工率 67%。 近年來(lái)，我國(guó) DME的生產(chǎn)發(fā)展迅速。此前，只有江蘇昆山化工廠(chǎng)有少量生產(chǎn)。 表 DME 液化氣與液化石油氣性質(zhì)比較 項(xiàng)目 分子量 壓力 Mpa (60℃ ) 燃燒溫度 (℃ ) 爆炸下限 (%) 理論空氣量 預(yù)混氣熱值 ( 3/KJm ) LPG DME 2055 2250 3903 4219 表 DME 與 0＃柴油的比較 對(duì)比項(xiàng)目 DME 0＃柴油 分子量 190～ 220 沸點(diǎn)（ ℃ ） 180～ 360 十六烷值 55～ 60 40～ 50 低熱值（ kJ/kg） 28840 42500 理論空燃比 9 氧含量（ %） — 硫化物 — 有 4 國(guó)內(nèi)二甲醚市場(chǎng)簡(jiǎn)況 現(xiàn)狀 中國(guó) DME生產(chǎn)起步較晚，但發(fā)展加快。 DME作為民用燃料比液化氣具有更優(yōu)良的物理化學(xué)性能（如表 ，表 所 示）。 DME同發(fā)煙硫酸反應(yīng)可以生成硫酸二甲酯；同苯胺反應(yīng)生成高純 N、 N二甲基苯胺，脫水成乙烯，羰基化可以制取醋酸甲酯；與硫化氫反應(yīng)生成二甲基硫醚，進(jìn)而可生成二甲基亞砜。另外 Kohl等人報(bào)道了以 DME、丙烷、丁烷制無(wú)氟制冷劑的方法。目前 DME在世界噴射劑的用量中居第二位，僅次于碳?xì)浠衔铮浯?，由?DME容易液化的特性，許多國(guó)家正在開(kāi)發(fā)以 DME代替氯氟烴做制冷劑的技術(shù)。 DME作為停止使用的氯氟烴的替代物，在氣霧劑制品中顯示出良好的性能，如： ①不污染環(huán)境，對(duì)臭氧破壞系數(shù)為零； ② DME在水中溶解度為 34%，若加 6%的 乙醇，則可與水混溶，它與各種樹(shù)脂也有極高的溶解能力； ③ 毒性很微弱，用在化妝品上觀察不到有什么問(wèn)題； ④ 可用水或氟制劑作阻燃劑； ⑤ 使噴霧產(chǎn)品不易致潮，加之與其他氣霧劑相比，其成本低、價(jià)格便宜從而被認(rèn)為是新一代理想的氣霧推進(jìn)劑。目前，二甲醚發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題在于配套措施不完善、市場(chǎng)發(fā)展不成熟、二甲醚使用觀念有待更新。隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重及石油資源的日益匱乏，對(duì)二甲醚的需求量迅速增加，因此二甲醚的合成研究已成為各國(guó)科技人員的研究焦點(diǎn)。 二甲醚（ DME）常溫常壓下是一種無(wú)色低毒的可燃性氣體，性能與液化石油氣相似，燃燒時(shí)不析碳，無(wú)殘液，燃燒廢氣無(wú)毒，是一種理想的清潔燃料。 2 第 1 章 文獻(xiàn)綜述 二甲醚概況 二甲 醚的發(fā)展?fàn)顩r 自 20 世紀(jì) 70 年代，二甲醚開(kāi)始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧的氟利昂。說(shuō)明書(shū)主要包括工藝流程的確定，物料衡算，熱量衡算，工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型等。上述各方面問(wèn)題的研究結(jié)果表明，20 萬(wàn)噸 /年二甲醚項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和未來(lái)能源市場(chǎng)發(fā)展方向，市場(chǎng)預(yù)測(cè)樂(lè)觀，工藝方案合理，工藝技術(shù)成熟可靠，投資估算和財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果也表明項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益明顯。工程總投資估算值 14300 萬(wàn)元，項(xiàng)目的內(nèi)部收 益率所得稅前為 %，高于基準(zhǔn)收益率 12%。而且設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，設(shè)備制作立足于國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，均能在國(guó)內(nèi)制造而不需進(jìn)口，可大大降低項(xiàng)目投資。二甲醚作為清潔燃料具備如下特征：（ 1）資源量豐富，來(lái)源廣；（ 2）環(huán)境友好，其排放物對(duì)環(huán)境的影響很小；（ 3）技術(shù)可行、成熟，可在大范圍內(nèi)使用；（ 4）經(jīng)濟(jì)可行，其成本有競(jìng)爭(zhēng)力；（ 5）易于實(shí)現(xiàn)，其運(yùn)行所需要的基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施基本相容，不需要另裝一套裝置。 20 世紀(jì) 70 年代，二甲醚開(kāi)始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧層的氟里昂。 rectification 1 引 言 二甲醚又稱(chēng)甲醚、木醚氧、二甲，是最簡(jiǎn)單的脂肪醚重要的甲醇下游產(chǎn)品之一。 methanol。 經(jīng)過(guò)精餾二甲醚含量最終達(dá)到了 %，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算得到二甲醚精餾塔的填料層總高是 米，精餾段的填料層高度 為 米，提留段的填料層高度為 4 米。將甲醇加熱蒸發(fā)，甲醇蒸氣通過(guò) γA12O3催化劑床層 ,氣相甲醇脫水制得二甲醚。目前生產(chǎn)的二甲醚基本上由甲醇脫水制得，即先合成甲醇，然后經(jīng)甲醇脫水制成二甲醚。 DME是具有與 LPG的物理性質(zhì)相類(lèi)似的化學(xué)品，在燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生破壞環(huán)境的氣體，能便宜而大量地生產(chǎn)。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸甲醇合成二甲醚的工藝設(shè)計(jì) The Process Design of 20xx00t/a Dimethyl Ether Prepared by Methanol 目 錄 摘要 ................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................. II 引 言 ................................................................................................................ 1 第 1章 文獻(xiàn)綜述 .............................................................................................. 2 二甲醚概況 ...................................................................................................................... 2 二甲醚的發(fā)展?fàn)顩r ....................................................................................................... 2 二甲醚的傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用及其拓展 ........................................................................... 2 國(guó)內(nèi)二甲醚市場(chǎng)簡(jiǎn)況 ...................................................................................................... 4 現(xiàn)狀 ............................................................................................................................... 4 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)預(yù)測(cè) ............................................................................................................... 6 國(guó)外二甲醚市場(chǎng)簡(jiǎn)況 ...................................................................................................... 7 現(xiàn)狀 ............................................................................................................................... 7 國(guó)外市場(chǎng)預(yù)測(cè) ............................................................................................................... 9 原料說(shuō)明 ........................................................................................................................ 10 物理性質(zhì) ..................................................................................................................... 10 化學(xué)性質(zhì) ..................................................................................................................... 11 二甲醚的性質(zhì) ................................................................................................................ 11 化學(xué)性質(zhì) ..............................................................