【正文】 污染較大的行業(yè)，也是國家限制發(fā)展的行業(yè)，如二甲醚替代乙炔氣在機(jī)械加工和建設(shè)行業(yè)推廣使用。隨著石油工業(yè)的發(fā)展機(jī)動車數(shù)量的增加，我國石油出口國變?yōu)橐粋€石油進(jìn)口國。中國面臨著嚴(yán)重的污染問題，尤其是在大城市。相比來說，常規(guī)發(fā)動機(jī)代用燃料的LPG、LNG和甲醇等正在進(jìn)行發(fā)動機(jī)點火的示范測試，因為他們的十六烷值低于10，只適合于點燃式發(fā)動機(jī)。結(jié)果顯示出二甲醚是一種理想的新型燃料，可以替代柴油發(fā)動機(jī)。另外，二甲醚發(fā)動機(jī)的噪音水平比石油燃料發(fā)動機(jī)的低。二甲醚和柴油的主要物理特性比較名稱二甲醚柴油化學(xué)式CH3OCH3CXHY分子量190~220沸點(℃)180~360液體密度(g/cm3)理論空氣燃料比率十六烷值55~6040~55蒸氣化潛熱(kJ/kg)460290低熱值 MJ/kg自燃溫度(℃)235250粘結(jié)性(cp)44~54碳(%)氫(%)二甲醚研究指出，二甲醚作為馬達(dá)機(jī)動車燃料使它成為一種代替柴油的理想的新型燃料，因為：自燃溫度低對金屬無腐蝕1997年以來，西安交通大學(xué)在“福特——中國研究發(fā)展基金”的支持下，開展了直噴式柴油機(jī)燃用二甲醚的性能和排放研究，結(jié)果指出二甲醚發(fā)動機(jī)具有：較高的熱效率（高2~3%）超低的廢氣排放量，如：氮氧化物、一氧化碳和碳?xì)浠衔锉炔裼桶l(fā)動機(jī)用常規(guī)燃料的排放量都低，相應(yīng)為30%、40%、50%。下表提供了用二甲醚柴油發(fā)動機(jī)釋放量和ULEV釋放標(biāo)準(zhǔn)值的比較。下表是歐洲Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)和二甲醚柴油發(fā)動機(jī)排放量的比較。而且，二甲醚發(fā)動機(jī)的功率高于柴油機(jī)，可降低噪音，實現(xiàn)無煙燃燒，符合環(huán)保要求，是理想的柴油代用燃料。二甲醚作為柴油發(fā)動機(jī)潔凈燃料，除建立二甲醚規(guī)模化大型生產(chǎn)裝置，還需要建立與之配套的基礎(chǔ)設(shè)施，如儲運(yùn)站、加油站、二甲醚發(fā)動機(jī)生產(chǎn)基地等，需要得到國家的重視和支持，同時還需要一個市場化的過程。在我國發(fā)展超低排放的二甲醚是利國利民、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一件大事，前景十分廣闊。據(jù)報道，日本三菱燃?xì)饣瘜W(xué)、三菱重工、日揮、伊滕忠商事四家公司成立一家名為“日本DME公司”聯(lián)合公司，注冊資金一億日元，就發(fā)展新一代燃料二甲醚（DME）展開可行性調(diào)查。西安交通大學(xué)經(jīng)過多年的研究得出結(jié)論，二甲醚是一種比較適合柴油發(fā)動機(jī)使用的代用燃料,而且發(fā)動機(jī)的功率高于柴油機(jī)，噪音小，可實現(xiàn)無煙燃燒，其尾氣排放能達(dá)到國際最嚴(yán)的歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，是理想的柴油代用燃料。西安交通大學(xué)這一研究成果已引起國內(nèi)的關(guān)注。 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。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（丁）烷氣，成為第四代拋射劑的主體，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。 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。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。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。亞太地區(qū)二甲醚的生產(chǎn)能力為8萬噸（%），（占全球產(chǎn)量的28%）。目前世界上生產(chǎn)的二甲醚幾乎都是用天然氣合成的。世界二甲醚生產(chǎn)能力公司名稱生產(chǎn)能力（萬噸/年）DEA（德國）United Rhine Lignite Fuel（德國）AKZO（荷蘭）Dopnt（美國）DEA 澳大利亞臺灣日本中國總產(chǎn)量 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。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。 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。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。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。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。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。我國能源資源特點是富煤少氣少油，目前石油及成品油進(jìn)口量已超過消費量的30%左右，每年不但要花費大量外匯，還危及國家能源安全。 我國LPG的供求現(xiàn)狀從70年代以來，中國LPG的需求和進(jìn)口量急速增長，下表概括了1979年中國LPG的需求和進(jìn)口情況，并提供了2010年LPG的預(yù)測量。另一方面，隨著人民生活水平的提高，對清潔能源提出的更高更多的要求。城市是一個國家、一個地區(qū)從自然經(jīng)濟(jì)走向商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然過程，也是人類社會進(jìn)步的重要標(biāo)志，城市化對社會生產(chǎn)的發(fā)展產(chǎn)生著巨大的推動作用。清潔燃料的普及應(yīng)用，減少了由于工業(yè)廢氣對不堪負(fù)重的大氣污染，清潔燃料需求強(qiáng)勁。小城市的數(shù)量從1990年的800個增加到2000年的8000個，年均增長10％。中國大城市人口的聚集和小城市的增加以及經(jīng)濟(jì)的增長日益督促人們重視環(huán)境保護(hù)。由于這是政府優(yōu)先要解決的問題，所以制定了很多降低污染的政策，包括增加利用清潔燃料的政策。最重要的燃料包括：天然氣 82 億立方米這些城市中，使用各種氣體燃料的分配比例是：%, %, LPG占63% 。中國已加入WTO，逐漸由計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。 二甲醚產(chǎn)品價格預(yù)測本項目生產(chǎn)的二甲醚將替代液化石油氣用于某及周邊地區(qū)的居民和飯店使用?，F(xiàn)有的LPG的設(shè)備（如：油箱，鐵路運(yùn)輸車及儲氣罐等）可以運(yùn)輸和儲存二甲醚。3 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 企業(yè)要想獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，必須達(dá)到一定的規(guī)模，本項目的計劃生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)20萬噸二甲醚，在投產(chǎn)2年后達(dá)產(chǎn)。產(chǎn)品二甲醚規(guī)格按二甲醚液化氣標(biāo)準(zhǔn)（Q/yjh 152004）考慮，能作為民用和車用的新型清潔燃料。甲醇罐區(qū)根據(jù)年產(chǎn)20萬噸二甲醚，按15天貯量計算，所需儲罐容積為：15000m3。選用2臺3000m3球罐作為二甲醚產(chǎn)品儲罐?；㈤T位于廣東省中南部，珠江三角洲經(jīng)濟(jì)核心地帶，連接珠江三角洲中心城市廣州，毗鄰港澳，有廣深高速公路經(jīng)過。34′北緯22176。西臨獅子洋，與廣州市番禺區(qū)隔江相望。 自然條件屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，陽光充足，雨量充沛，夏天炎熱，冬短不寒，氣候條件較好。氣溫本區(qū)歷年平均氣溫22℃，℃（出現(xiàn)在1994年7月2日），℃（出現(xiàn)在1957年2月11日）。降雨本區(qū)雨量充沛，降雨量年內(nèi)分配不均勻，49月份為雨季，降雨量1392mm，占全年82%，6月份更為集中，降雨量589mm，占全年的35%。（風(fēng)向NE出現(xiàn)在1964年6月6日）。某市基本風(fēng)壓值 Wo=歷年平均風(fēng)速 年最大風(fēng)速 （風(fēng)向NE出現(xiàn)在1964年9月6日）設(shè)計風(fēng)速：50年一遇 33m/s 25年一遇 20m/s 20年一遇 29m/s 10年一遇 26m/s歷年最小相對濕度為3%（1959年1月16日）該河段潮汐屬不正規(guī)半日混合潮，在一個太陽日內(nèi)潮汐兩漲兩退，屬于弱潮河。珠江口河道由南向北伸入，使潮流在漲潮過程中偏西北向流動，在落潮過程中偏東方向流動，落潮流速大于漲潮流速。獅子洋河道作為水流往東南流入海洋的通道，發(fā)育眾多分叉河道，包括人工分叉河道，這些河道縱橫交錯，構(gòu)成了方格網(wǎng)狀。（2）土層擬建廠區(qū)地面高程為2～3米，地表為農(nóng)作物，多種植。（3）地震烈度根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011—2001），并按東建[2004]32號文劃分，本工程所處場地的地震基本烈度為7度。海運(yùn)該區(qū)虎門港有兩個貨運(yùn)碼頭、海關(guān)等配套，虎門客運(yùn)碼頭每天有1216班高速客輪往返香港。陸運(yùn)本項目建設(shè)地點選定在某虎門港開發(fā)區(qū)。（2）供水現(xiàn)供水管道已鋪設(shè)至庫區(qū)邊界，管徑DN300。（4）通訊為配合虎門整體開發(fā)戰(zhàn)略，已在本區(qū)鋪設(shè)了大量的通訊光纖、光纜，建有交換站，通訊聯(lián)絡(luò)方便。甲醇脫水制二甲醚法，分成液相法和氣相法。該法雖具有反應(yīng)溫度低、轉(zhuǎn)化率高、選擇性好等優(yōu)點，但設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，釜內(nèi)殘液及廢水嚴(yán)重污染環(huán)境，操作條件惡劣，因此已逐漸被淘汰。20世紀(jì)80年代中期，由于氟利昂嚴(yán)重破壞大氣臭氧層，歐美等一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)作出了禁止在氣霧劑中使用氟利昂的決定。氣相甲醇脫水法工藝以其產(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。美國mobil公司于1981年開發(fā)了利用γ－Al2O3甲醇脫水制取二甲醚的氣相甲醇脫水法技術(shù)并申請了專利。該催化劑是一種具有特殊表面積和孔體積的γ－Al2O3。瀘天化采用日本東洋公司已建成一套10000噸/年的二甲醚裝置，年產(chǎn)10萬噸裝置正在建設(shè)中。在甲醇?xì)饣髦杏烧羝淠峁┘状細(xì)饣臒崃?，氣化后的甲醇?jīng)合成塔進(jìn)出口換熱器加熱后進(jìn)入二甲醚合成塔（開車時入塔氣經(jīng)開工加熱器由高壓蒸汽加熱）。出塔的合成氣經(jīng)進(jìn)出塔換熱器預(yù)熱入塔原料甲醇回收熱量后，再進(jìn)入甲醇凈化塔再沸器進(jìn)一步回收熱量。二甲醚凈化塔以中壓蒸汽為再沸器熱源，塔頂不凝氣體由二甲醚凈化塔回流罐經(jīng)凈化塔冷卻冷凝器用循環(huán)水冷卻回收二甲醚后排出，去甲醇裝置作燃料。二甲醚凈化塔塔底主要為甲醇和水，靠壓差進(jìn)入甲醇凈化塔，從塔頂?shù)玫轿捶磻?yīng)的甲醇，回到甲醇泵的入口作為原料甲醇。 原材料及動力消耗序號名稱規(guī)格單位使用情況消耗量備注每小時每 年1循環(huán)水32～42℃噸連續(xù)31002232104補(bǔ)充水為5%2電380VkWh連續(xù)80561043蒸汽，飽和噸連續(xù)46104凝液返回4蒸汽，158℃噸連續(xù)104凝液返回5催化劑rAl2O3m3間斷266原料甲醇GB3381992 噸連續(xù)40104 主要設(shè)備選型主要裝置設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱及規(guī)格材質(zhì)單位數(shù)量1DME合成塔 臺12DME凈化塔CS臺13甲醇凈化塔CS臺14DME凈化塔回流槽CS臺15甲醇凈化塔回流槽CS臺16DME凈化塔進(jìn)料罐CS臺17甲醇?xì)饣蛛x器CS臺18合成塔進(jìn)出氣換熱器CS臺19甲醇加熱器CS臺110甲醇預(yù)熱器CS/SS臺111甲醇?xì)饣鰿S臺112開工預(yù)熱器CS/SS臺113DME凈化塔冷凝器CS臺114DME凈化塔再沸器CS臺115甲醇凈化塔再沸器CS臺116甲醇合成氣再沸器CS臺117甲醇廢水換熱器CS臺118廢水冷卻器CS臺119甲醇凈化塔冷卻冷凝器CS臺120進(jìn)料泵臺1+121DME凈化塔回流泵臺1+122甲醇凈化塔回流泵臺1+123廢液泵臺1+1 罐區(qū) 原料罐區(qū)原料罐區(qū)即甲醇罐區(qū)，設(shè)有1臺10000m3和1臺5000m3內(nèi)浮頂罐。 成品罐區(qū)成品罐區(qū)即二甲醚罐區(qū)，設(shè)有2臺3000m3球罐（）。6 原料及輔助材料來源 原料供應(yīng)本項目的生產(chǎn)原料主要為甲醇，要達(dá)到20萬噸二甲醚的產(chǎn)量。 輔助材料的供應(yīng)本項目的輔助材料主要為催化劑，主要由本項目的合作伙伴提供，其用量并不大。其中每生產(chǎn)一噸二甲醚需要消耗5噸一次水、4度電及2噸蒸汽。本項目暫時考慮由附近的一家造紙廠供應(yīng)蒸汽，并備用一臺鍋爐。 設(shè)計依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB5016092（1999年版）（2）總平面布置a）功能分區(qū)本項目只設(shè)有生產(chǎn)裝置區(qū)、甲醇原料罐區(qū)、二甲醚成品罐區(qū)三個區(qū)域。甲醇原料罐區(qū)布置在生產(chǎn)裝置的東南側(cè)，而二甲醚成品罐區(qū)布置在生產(chǎn)車間的西北角。其余消防、供電均由一期工程（LPG工程）供給，控制室也設(shè)在庫區(qū)總控制室內(nèi)。c）豎向布置本項目場地采用緩坡設(shè)計，以北面的主干道為依據(jù)，生產(chǎn)裝置區(qū)場地排水坡向主干道。e）總平面布置的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本項目用地面積 （裝置區(qū)占地4060m2）建構(gòu)筑物占地面積 道路面積 綠地面積 建構(gòu)筑物系數(shù) %綠地率 % 供配電 主要采用的設(shè)計規(guī)范及依據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB5005295； 《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》GB5021484； 《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB500342004；《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝