【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械加工和建設行業(yè)推廣使用。隨著石油工業(yè)的發(fā)展機動車數(shù)量的增加，我國石油出口國變?yōu)橐粋€石油進口國。中國面臨著嚴重的污染問題，尤其是在大城市。相比來說，常規(guī)發(fā)動機代用燃料的LPG、LNG和甲醇等正在進行發(fā)動機點火的示范測試，因為他們的十六烷值低于10，只適合于點燃式發(fā)動機。結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。另外，二甲醚發(fā)動機的噪音水平比石油燃料發(fā)動機的低。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粘結性(cp)44~54碳(%)氫(%)二甲醚研究指出，二甲醚作為馬達機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燃用二甲醚的性能和排放研究，結果指出二甲醚發(fā)動機具有：較高的熱效率（高2~3%）超低的廢氣排放量，如：氮氧化物、一氧化碳和碳氫化合物比柴油發(fā)動機用常規(guī)燃料的排放量都低，相應為30%、40%、50%。下表提供了用二甲醚柴油發(fā)動機釋放量和ULEV釋放標準值的比較。下表是歐洲Ⅱ標準和二甲醚柴油發(fā)動機排放量的比較。而且，二甲醚發(fā)動機的功率高于柴油機，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)動機潔凈燃料，除建立二甲醚規(guī)?；笮蜕a(chǎn)裝置，還需要建立與之配套的基礎設施，如儲運站、加油站、二甲醚發(fā)動機生產(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，日本三菱燃氣化學、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。西安交通大學經(jīng)過多年的研究得出結論，二甲醚是一種比較適合柴油發(fā)動機使用的代用燃料,而且發(fā)動機的功率高于柴油機，噪音小，可實現(xiàn)無煙燃燒，其尾氣排放能達到國際最嚴的歐Ⅲ標準，是理想的柴油代用燃料。西安交通大學這一研究成果已引起國內(nèi)的關注。 氣霧膠推進劑 從二甲醚消費領域看，氣霧劑推進劑是二甲醚的主要用途。DME在氣霧劑工業(yè)中的應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?，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，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，用于合成有機硅化合物，DME可與氫氰酸反應生成乙腈，與環(huán)氧乙烷反應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行預可行性研究。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，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與五環(huán)化學工程公司共同開發(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的需求和進口量急速增長，下表概括了1979年中國LPG的需求和進口情況，并提供了2010年LPG的預測量。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)濟走向商品經(jīng)濟發(fā)展的必然過程，也是人類社會進步的重要標志，城市化對社會生產(chǎn)的發(fā)展產(chǎn)生著巨大的推動作用。清潔燃料的普及應用，減少了由于工業(yè)廢氣對不堪負重的大氣污染，清潔燃料需求強勁。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)濟的增長日益督促人們重視環(huán)境保護。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)濟向市場經(jīng)濟轉變。 二甲醚產(chǎn)品價格預測本項目生產(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的設備（如：油箱，鐵路運輸車及儲氣罐等）可以運輸和儲存二甲醚。3 建設規(guī)模及產(chǎn)品方案 建設規(guī)模 企業(yè)要想獲得較好的經(jīng)濟效益，必須達到一定的規(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年后達產(chǎn)。產(chǎn)品二甲醚規(guī)格按二甲醚液化氣標準（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。虎門位于廣東省中南部，珠江三角洲經(jīng)濟核心地帶，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%。（風向NE出現(xiàn)在1964年6月6日）。某市基本風壓值 Wo=歷年平均風速 年最大風速 （風向NE出現(xiàn)在1964年9月6日）設計風速：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。海運該區(qū)虎門港有兩個貨運碼頭、海關等配套，虎門客運碼頭每天有1216班高速客輪往返香港。陸運本項目建設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)鋪設了大量的通訊光纖、光纜，建有交換站，通訊聯(lián)絡方便。甲醇脫水制二甲醚法，分成液相法和氣相法。該法雖具有反應溫度低、轉化率高、選擇性好等優(yōu)點，但設備腐蝕嚴重，釜內(nèi)殘液及廢水嚴重污染環(huán)境，操作條件惡劣，因此已逐漸被淘汰。20世紀80年代中期，由于氟利昂嚴重破壞大氣臭氧層，歐美等一些發(fā)達國家和地區(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中。在甲醇氣化器中由蒸汽冷凝提供甲醇氣化的熱量，氣化后的甲醇經(jīng)合成塔進出口換熱器加熱后進入二甲醚合成塔（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)進出塔換熱器預熱入塔原料甲醇回收熱量后，再進入甲醇凈化塔再沸器進一步回收熱量。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，靠壓差進入甲醇凈化塔，從塔頂?shù)玫轿捶磻募状?，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 主要設備選型主要裝置設備一覽表序號設備名稱及規(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凈化塔進料罐CS臺17甲醇氣化分離器CS臺18合成塔進出氣換熱器CS臺19甲醇加熱器CS臺110甲醇預熱器CS/SS臺111甲醇氣化器CS臺112開工預熱器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)，設有2臺3000m3球罐（）。6 原料及輔助材料來源 原料供應本項目的生產(chǎn)原料主要為甲醇，要達到20萬噸二甲醚的產(chǎn)量。 輔助材料的供應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蒸汽，并備用一臺鍋爐。 設計依據(jù)的標準/規(guī)范《石油化工企業(yè)設計防火規(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，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經(jīng)濟指標本項目用地面積 （裝置區(qū)占地4060m2）建構筑物占地面積 道路面積 綠地面積 建構筑物系數(shù) %綠地率 % 供配電 主要采用的設計規(guī)范及依據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB5005295； 《電力工程電纜設計規(guī)范》GB5021484； 《建筑照明設計標準》GB500342004；《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝