【正文】 算 .................................................................................................................. 54 產(chǎn)品量 ................................................................................................................... 54 投資估算 ................................................................................................................ 54 產(chǎn)品成本估算 ................................................................................................................... 54 財務(wù)評價 ....................................................................................................................... 55 年銷售收入估算 ..................................................................................................... 55 年銷售稅金及附加估算 ........................................................................................... 55 利潤總額及分配 ...................................................................................................... 55 不確定性分析 ......................................................................................................... 55 結(jié)論 ................................................................................................................................. 55 7 結(jié)束語 （致謝） ......................................................................................................................... 56 參考文獻 ...................................................................................................................................... 56 附表一：生產(chǎn)的主要設(shè)備其型號、數(shù)量、狀況表 ........................................................................... 58 附表二：主工藝參數(shù)表 ................................................................................................................. 60 附圖 1 汽化合成工藝流程圖 附圖 2 初餾工藝流程圖 附圖 3 精餾工藝流程圖 石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 3 附圖 4 回收工藝流程圖 附圖 5 精餾塔裝配圖 附圖 6 總平面布置圖 石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 前 言 二 甲醚 又 稱甲醚、木醚氧、二甲，是最簡單的脂肪醚重要的甲醇下游產(chǎn)品之一。 20 世紀 70 年代，二甲醚開始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧層的氟里昂。 二甲醚作為清潔燃料具備如下特征：（ 1）資源量豐富，來源廣；（ 2）環(huán)境友好，其排放物對環(huán)境的影響很??；（ 3）技術(shù)可行、成熟，可在大范圍內(nèi)使用；（ 4）經(jīng)濟可行，其成本有競爭力； （ 5）易于實現(xiàn)，其運行所需要的基礎(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。而且設(shè)備臺數(shù)較少，設(shè)備制作立足于國內(nèi)現(xiàn)狀，均能在國內(nèi)制造而不需進口，可大大降低項目投資。工程總投資估算值 14300 萬元，項目的內(nèi)部收益率所得稅前為 %，高于基準收益率 12%。上述各方面問題的研究結(jié)果表明， 10 萬噸 /年二甲醚項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策和 未來能源市場發(fā)展方向，市場預(yù)測樂觀，工藝方案合理，工藝技術(shù)成熟可靠，投資估算和財務(wù)評價結(jié)果也表明項目經(jīng)濟效益明顯。說明書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)計及選型，廠房平面布置 ， 還有進行 初步的 經(jīng)濟分析等 。 設(shè)計 者 ： 何潔 2020 年 6 月 1 日 石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 1 1 文獻綜述 二甲醚 概述 二甲醚的發(fā)展現(xiàn)狀 自 20 世紀 70 年代，二甲醚開始被用作氣霧劑，以取代破壞臭氧的氟利昂。 二甲醚（ DME）常溫常壓下是一種無色低毒的可燃性氣體，性能與液化石油氣相似，燃燒時不析碳，無殘液，燃燒廢氣無毒，是一種理想的清潔燃料。隨著環(huán)境污染的日益嚴重及石油資源的日益匱乏，對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科技人員的研究焦點。 目前，二甲醚發(fā)展的關(guān)鍵問題在于配套措施不完善 、 市場發(fā)展不成熟 、 二甲醚使用觀念有待更新。 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、價格便宜從而被認為是新一代理想的氣霧推進劑。目前 DME 在世界噴射劑的用量中居第二位，僅次于碳氫化合物， 其次，由于 DME 容易液化的特性，許多國家正在開發(fā)以 DME代替氯氟烴做制冷劑的技術(shù) 。另外 Kohl等人報道了以 DME、丙烷、丁烷制無氟制冷劑的方法。 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，進而可生成二甲基亞砜。 （ 2） 新近拓展的應(yīng)用領(lǐng)域 作為新型高效清潔燃料是 DME 應(yīng)用領(lǐng)域的一個嶄新的拓展 應(yīng)用 領(lǐng)域 。由于 DME 的 分子結(jié)構(gòu)與烴類不同，只有 CH與 CO 鍵，沒有 CC 鍵，所以燃燒時無黑煙， CO 與 NOx 排放量很低，符合潔凈燃料的要求；而且石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 2 燃燒性能良好，燃燒廢氣無毒，完全符合衛(wèi)生標準；單一組成，無殘液；在室溫下可壓縮成液體，用現(xiàn)有的液化石油氣罐盛裝，燃具與 LPG基本通用，是優(yōu)良的民用潔凈燃料。 表 1 DME液化氣與液化石油氣性質(zhì)比較 項目 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 KJ/ m3 LPG DME 2055 2250 3903 4219 表 2 DME與 0＃柴油的比較 對比項目 DME 0＃柴油 分子量 190～ 220 沸點（℃） 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 國內(nèi)二甲醚市場簡況 現(xiàn)狀 中國 DME生產(chǎn) 起步較晚，但發(fā)展加快。此前，只有江蘇昆山化工廠有少量生產(chǎn)。 近年來，我國 DME的生產(chǎn)發(fā)展迅速。到 2020 年 ，發(fā)展到 30 多家生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)能力約 48 萬噸，產(chǎn)量約 32 萬噸，開工率 67%。 寧夏銀川正在籌劃 的 年產(chǎn) 83 萬噸 DME項目， 計劃今年年底投產(chǎn)， 初步?jīng)Q定采用美國空氣產(chǎn)品與化學(xué)品公司技術(shù)。寧夏石化集團公司、中煤四達礦業(yè)公司、西安交通大學(xué)、原化工部第二設(shè)計院、中國成達化學(xué)工程公司等參與合作。項目建設(shè)將分二個階段，第一階段生產(chǎn) 21 萬噸 /年，第二階段再擴增 62 萬噸 /年。寧夏煤炭資源豐富，但因為地處西部，且鄰省陜西、內(nèi)蒙古、甘肅等均為富煤省份，煤炭外運十分困難。美國政府出資 萬美元對該項目給予援助。國內(nèi)上述大部分企業(yè)生產(chǎn)的 DME 產(chǎn)品主要面向氣霧劑市場，到2020 年底為止，我國 DME 的 正常生產(chǎn)能力為 1520 萬噸 /年。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國對柴油和汽油的需求量每年增長的幅度不斷加大。尤其是我國環(huán)保能源特別是潔凈車用燃料一直十分緊缺，因此發(fā)展清潔車用燃料成為我國經(jīng)濟高速發(fā)展面臨的現(xiàn)實問題。 第 二 ， DME 混烴燃料市場。 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。 第三， DME作為 日用化工原料及化工中間體 市場。 DME 進入這一市場的特點是附加值高，因而利潤空間極大。近年來，我國在二甲醚液化氣、醇醚燃料等方面取得了突破性進展。上海石油化工研究院開發(fā)成功的二甲醚反應(yīng)蒸餾新技術(shù)，具有過程簡單、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，甲醇單程轉(zhuǎn)化率達 80%85%，選擇性大于 %。廣東省中山精細化工實業(yè)有限公司采用西南化工研究院開發(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。最近，安徽省蒙城縣化肥廠也建立了 2500 噸 /年高純度二甲醚生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品純度達 %以上。另外，陜西新型燃料燃具公司開發(fā)成功了二甲醚液化氣灶 (JZMZ 一 A 型 )，將大大促進二甲醚作為燃料在我國的推廣和普及。我國石油液化氣進口量近年迅速增加， 19%年進口量為 萬噸， 1998 年達 477 萬 噸，預(yù)計到 2020 年進口量達 929 萬噸， 2020 年將達 1460 萬噸。 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， LPG消耗量極大，由于 DME 清潔燃燒完全、無黑煙、對人體無害，在餐飲業(yè)中替代 LPG具有無可比擬的優(yōu)勢。 國外二甲醚市場簡況 現(xiàn)狀 目前世界上 DME 的生產(chǎn)主要集中在美國、德國、荷蘭和日本等國， 2020 年世界總生產(chǎn)能力預(yù)計 萬噸 /年，產(chǎn)量約 22 萬噸，開工率 75%。 二甲醚作為一種新型 、清潔的民用和車用燃料，被看作是柴油或 LPG/CNG 的優(yōu)秀替代品，其作為燃料的市場血球增長將會非常驚人。以美國為例， 2020 年美國使用替代燃料（ LPG 和 CNG）的汽車為 42 萬輛，預(yù)計 2020 年為 330 萬輛。如果美國代用燃料的比例提高到 5%，起需求量將達到 2500 萬噸，可見替代燃料的市場前景是相當可觀的 [20]。 由于二甲醚的市場需求潛力十分 巨大，在世界范圍內(nèi)，其建設(shè)已經(jīng)成為熱點項目，一些大型的二甲醚裝置已在積極籌建之中（見表 14），如果這些項目到 2020 都建成投產(chǎn)將新增二甲醚生產(chǎn)能力 793萬～ 893 萬噸。日本東洋工程公司（ TEC）完成建設(shè)單系列 250 萬噸 /年 DME 裝置的可行性驗證。意味著 DME 作為清潔燃料可與 LPG相競爭， DME與 LPG 相 似，易于貯存在現(xiàn)有的 LPG 終端和用船舶運輸。裝置設(shè)計為 10000 噸 /天甲醇設(shè)施，可提供 7000~8000 噸 /天 DME 反應(yīng)器進料。 已 于 2020 年建成。擬采用托普索公司 DME合成技術(shù)，利用24 億立方米天然氣，年生產(chǎn) DME180 萬噸，用以替代石 腦油、柴油和 LPG。 日本財團（三菱瓦斯化學(xué)公司、日揮公司、三菱重工公司和伊藤忠商事各持股 25%）成立的合資公司將在澳大利亞建設(shè)大規(guī)模 DME 裝置。 日本千代田和石川島播磨重工公司聯(lián)合為日本 JEE 控股公司進行 DME 裝置工程設(shè)計， JEE 公司石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 6 是工程和鋼鐵控股公司， 2020 年由川崎鋼鐵和 NKK 公司聯(lián)合而成。該裝置將采用 JEE 工藝從合成 氣 間 接生產(chǎn) DME。 表 4 籌建中的二甲醚裝置（不完全統(tǒng)計） 單位：萬噸 /年 公司名稱 生產(chǎn)能力 建設(shè)地點 投產(chǎn)日期 日本財團（三菱瓦斯化學(xué)、日揮、三菱重工） ～ 澳大利亞（間接一步法） 2020 年 日本東洋工程公司 250 中東（二步法） 2020～ 2020 某公司在伊朗建設(shè) 80 伊朗 Zagros 2020 年規(guī)劃 日本鋼管公司等 8 家 170 西澳大利亞（ NG 一步法） 2020 年開始規(guī)劃