【正文】 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)成功的二甲醚反應蒸餾新技術，具有過程簡單、投資省、消耗低、操作控制容易，不產生廢酸、廢渣和含酸廢水等優(yōu)點，甲醇單程轉化率達80%85%，%。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)的甲醇催化轉化二步法制二甲醚生產技術建立了2500噸/年生產裝置。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裝置，%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%，1998年達477萬噸，預計到2005年進口量達929萬噸，2010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。目前世界上DME的生產主要集中在美國、德國、荷蘭和日本等國，產量約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，2000年美國使用替代燃料（LPG和CNG）的汽車為42萬輛，預計2010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，其建設已經成為熱點項目，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2010都建成投產將新增二甲醚生產能力793萬～893萬噸。日本東洋工程公司（TEC）完成建設單系列250萬噸/年采用天然氣生產甲醇再轉化成DME的二步法路線，以中東低價天然氣為原料，生產DME的成本為100~120美元/噸。TEC的流程組合MFRZ甲醇工藝和采用專利鋁基催化劑的脫水新技術。DME反應器進料。已于2007年建成。擬采用托普索公司DME合成技術，利用24億立方米天然氣，年生產DME180萬噸，用以替代石腦油、柴油和LPG。日本財團（三菱瓦斯化學公司、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裝置工程設計，JEE公司是工程和鋼鐵控股公司，2002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/年公司名稱生產能力建設地點投產日期日本財團（三菱瓦斯化學、日揮、三菱重工）～澳大利亞（間接一步法）2006年日本東洋工程公司250中東（二步法）2005～2006某公司在伊朗建設80伊朗Zagros2006年規(guī)劃日本鋼管公司等8家170西澳大利亞（NG一步法）2006年開始規(guī)劃日本三菱瓦斯化學（MGC）150澳大利亞道達爾菲納埃爾夫公司和日本8家公司合作80小計～世界2006年已有能力2010年合計能力～ 國外市場預測目前，世界上二甲醚的總生產能力約為700萬噸/年，主要生產廠家有杜邦公司，德國聯(lián)合萊因褐煤燃料公司，德國漢堡DMA公司，荷蘭阿克蘇公司，日本和我國臺灣省等。隨著人們環(huán)保意識的增強，二甲醚在氣溶膠推進劑方面的用量逐年增加，其它用作中間體。當前世界各國都在注重二甲醚作為替代燃料的研究，屆時二甲醚的需求量將大大增加。去年印度石油公司、煤氣權力公司和石油研究院已經與阿莫科印度開發(fā)公司簽署了開發(fā)和銷售二甲醚作為多用途燃料的協(xié)議，使二甲醚商業(yè)化并提供技術，目前正著手可行性研究。最近日本有人撰文探討二甲醚作為清潔燃料替代柴油，對二甲醚的價格和燃料的性能跟柴油和汽油作比較，認為直接合成二甲醚法在今后的實際應用中沒有問題，且成本方面具有較大競爭力。從二甲醚及柴油的消耗結果表明，按能耗計，低功率下，二甲醚消耗高于柴油，但在較高功率時，二者是相近的。且在某種程度上可以提高汽油的汽化效率，降低汽油的凝固點。目前日本和印度都研究在中東建設大型二甲醚裝置，將二甲醚運回國內作發(fā)電燃料的可行性，其它許多發(fā)達國家都在進行二甲醚作為替代燃料的研究，解決全球能源緊張的局面。本設計采用的甲醇原料濃度為90%（質量分數）。甲醇可以和水以及乙醇、乙醚等許多有機液體無限互容，但不能與脂肪烴類化合物相互溶，甲醇蒸汽和空氣混合能形成爆炸性混合物，%%（體積）。（1） 脫水反應甲醇在濃硫酸或其它催化劑的催化作用下脫水生成二甲醚，是工業(yè)制備二甲醚的重要方法；主反應： 2CH3OH→CH3O CH3+H2O+Q △H298=副反應：⑴ CH3OH→CO+2H2O ⑵ 2CH3OH→C2H4+2H2O ⑶ 2CH3OH→CH4+2 H2O +C ⑷ CH3OCH3→CH4+CO+ H2 ⑸ CO+H2O→CO2+ H2 （2） 氧化反應 甲醇在電解銀催化劑下可被空氣氧化成甲醛，是重要的工業(yè)制備甲醛的方法；（3） 酯化反應 甲醇可與多種無機酸和有機酸發(fā)生酯化反應，甲醇和硫酸發(fā)生酯化反應生成硫酸氫甲酯，硫酸氫甲酯經減壓蒸餾生成甲基化試劑硫酸二甲酯；（4） 羰基化反應 甲醇和光氣發(fā)生羰基化反應生成氯甲酸甲酯，進一步反應生成碳酸二甲酯；（5） 裂解反應在銅催化劑上，甲醇可裂解生成CO和H2，（1）化學性質二甲醚在輻射或加熱條件下會分解成甲烷、乙烷、甲醛、二氧化碳及一氧化碳（產物取決于反應條件及催化劑）。二甲醚與一氧化碳反應可生成乙酸或乙酸甲脂；與二氧化碳反應則生成甲氧基乙酸。此外，二甲醚可與三氟化硼形成絡合物，其分子式（CH3）2OBF3，此絡合物在空氣中發(fā)煙，而在水或醇中則可分解。無致癌性、腐蝕性甚微。在常溫，常壓下為氣態(tài)，在壓力儲罐內為液體。小鼠吸入 貓 吸入 人 吸入 30min 輕度麻醉人 吸入 、有窒息感 二甲醚的主要技術指標高純度二甲醚的生產以甲醇為主要原材料，經過催化轉化制成燃料級二甲醚，再經精餾分離后制得高純度二甲醚氣體產品。本標準采用氣相色譜法，選用GDX502和25%PEG1500/PoropakQ柱，使用程序升溫，得到良好的分離效果。表6 A級、B1級、B2級二甲醚氣體產品符合下表規(guī)定的技術要求項目指 標A級B1級B2級感觀二甲醚含量m/m %≥水份m/m 106 ≤甲醇m/m 106 ≤其它雜質m/m ％≤無色、無異味，常溫下為壓縮液體，略呈醇香952000000200000020010010050 （1）抽樣：Q/OCLX0022000，抽樣以一罐裝容器為一批（或以一中間計量貯藏罐為一批）抽樣方法 將鋼瓶取樣器稱重，打開采樣閥門，沖洗管線及接頭，立即將取樣器的截止閥與采樣點緊密連接，依次打開采樣點的閥門，取樣器截止閥和球閥，讓試樣沖洗取樣器，30秒后依次關閉取樣球閥，截止閥和采樣點閥門，從連接管線上取下鋼瓶，采樣工作結束。（2）二甲醚含量、水分、甲醇的測定。裝置： 氣相色譜儀（帶熱導池檢測器，氣體進樣器及色譜數據處理機） 微量注射器：5ml 鋼瓶取樣器：可用25mm內徑的不銹鋼管與截止閥，球閥焊制而成 色譜柱用25%PEG1500涂于Porapak Q+GDX502=1+1裝填在Ф3mm，長4m的不銹鋼鋼柱中，要求緊密均勻。 試樣和試樣的制備：按上述抽樣方法準備好試樣程序：先把氣相色譜儀按下列條件調試好 載 氣：氫氣 流 速：37ml/min柱 前 壓：90～kpa 柱初溫：63℃ 汽化溫度：120℃ 柱終溫：100℃ 檢測溫度：120℃ 橋 流：160mA 進 樣 量：待儀器穩(wěn)定后，在柱溫63℃時，進標準氣體 以峰面積標準曲線法測定以下各組份的校正因子，并得各組份的保留時間（min）： N2： CH4： CO2 C2H4： C2H6： C3H6：待儀器柱溫升至100℃并穩(wěn)定后，以微量注射器注入H2O、CH3OH的標準樣1μ1，得水的峰面積A1，甲醇峰面積A2，保留時間為（min）：H2O：, CH3OH:在相同條件下，注入標準樣同體積的無水乙醇得水的峰面積A3，甲醇的峰面積A4Q/OCLX0022000A水=A1A3 A甲醇=A2A4 H2O、CH3OH的標準樣由質量百分比濃度換算為摩爾百分濃度。 m2 H2O、CH3OH標準樣中蒸餾水的質量，g； m3H2O、CH3OH標準樣中無水甲醇的質量，g；46—乙醇的分子量；18—水的分子量；32—甲醇的分子量。V2 H2O、CH3OH標準樣的進樣量ml。 C、二甲醚含量的測定①、在a條相同條件下，以絕對標準曲線法使用色譜數據Q/OCLX0022000處理機得到NCHCOC2HC2HC3H6組份的體積百分含量（%） ②、在b條相同條件下，以絕對標準曲線法使用色譜數據處理機得到H2O、CH3OH組份的體積極百分含量（%）③、二甲醚體積百分（VDME）含量按下式計算： VDME(%)=100％(N2%+CH4%+CO2%+C2H4%+C2H6%+C3H6%+H2O%+CH3OH%)④、把體積百分含量換算成質量百分含量 X(%)=N2%28+ CH4%16+ CO2%44+ C2H4%28+ C2H6%30+ C3H6%42+ H2O %18+ CH3OH %32+DME%46⑤、二甲醚（WDME）質量百分含量按下式計算： WDME（%）=(VDME%46)/X% 水（W H2O）質量百分含量按下式計算： M H2O（%）=（V H2O %18）/X% 甲醇（W CH3OH）質量百分含量按下式計算： M CH3OH（%）=（V CH3OH %32）/X%2 DME產品方案及生產規(guī)模 產品品種、規(guī)格、質量指標及擬建規(guī)模產品品種： 二甲醚擬建規(guī)模： 20萬噸/年年操作日： 365天 產品規(guī)格、質量指標氣霧級(工業(yè)級)二甲醚、燃料級二甲醚(1)氣霧級二甲醚質量標準(企業(yè)標準)由于目前國內尚無氣霧級二甲醚產品的國標，參照國內行業(yè)的技術標準，氣霧級二甲醚產品應符合下述質量標準(企業(yè)標準)項目 期望值二甲醚wt%≥ 甲醇wt% ≤ 水份wt%≤ (2)燃料級二甲醚質量標準(企業(yè)標準)對燃料級二甲醚產品，目前也沒有相應的國標，參照國內行業(yè)的技術標準，燃料級二甲醚產品應符合下述質量標準(企業(yè)標準)項目 期望值二甲醚wt%≥ 93甲醇Wt% ≤ 3水份wt%≤ 1 產品方案分析及生產規(guī)模分析二甲醚是一種用途廣泛的化工產品，主要用作冷凍劑、溶劑、萃取劑、氣霧劑和燃料等。二甲醚的用途和消費量正在不斷擴大，其產品有著良好的市場和發(fā)展前景。如果以二甲醚的熱值和目前廣泛使用的液化石油氣相比較，二甲醚的成本不能超過3000元。天然氣和煤炭是規(guī)?；a二甲醚較為經濟的原料。根據湖南、湖北、江西、廣東等地區(qū)的消費情況，以及二甲醚技術的研發(fā)情況，當前二甲醚作為資源尚處于推廣應用階段，設計定為10萬噸/年，隨著市場的進一步培育和開拓，屆時可再建更大規(guī)模的二甲醚裝置。一步法以合成氣(CO+H2)為原料，在甲醇合成以及甲醇脫水的復合催化劑上直接合成二甲醚，再提純得到二甲醚產品。（一）甲醇脫水制二甲醚二甲醚可由甲醇脫水制得。最早采用的脫水劑是濃硫酸，反應在液相中進行。1965年，美國Mobil公司與意大利ESSO公司都曾利用結晶硅酸鹽催化劑進行氣相脫水制備DME，其中Mobil公司使用了硅酸鋁比較高的ZSM一5型分子篩，其甲醇轉化率為70%，DME選擇性90%。1991年，日本三井東亞化學公司開發(fā)了一種新的甲醇脫水制DME催化劑。我國化工部西南化工研究院也曾進行過甲醇脫水制二甲醚的研究，考察了13x分子篩、氧化鋁及ZSM一5催化劑的性能，當采用ZSM一5在200℃時，甲醇的轉化率可達75%一85%，選擇性大于98%。上海吳徑化工廠以高硅鋁比的硅酸鹽粉狀結晶作催化劑，在低溫(130一200℃)、常壓下實現了甲醇制D卜任的新工藝。甲醇單程轉化率可達85%，選擇性幾乎100%，使用周期大于1000h?？梢娂状济撍艱ME技術己經成熟，具備工業(yè)化的條件，可作為DME的生產方法。即甲醇的合成與甲醇脫水。主要反應構成如下:4H2+2CO=2CH3OH2CH3OH= CH3OCH3+ H2O CO+ H2O=CO2+H23 H2+3CO = CH3OCH3+ CO2該工藝實質上是把合成甲醇及甲醇脫水同步反應合并在一個反應器內，其關鍵是選擇高活性及高選擇性的雙功能催化劑。國外自80年代后對此研究較多，較為典型的是丹麥托普索公司TIGAS工藝、日本三菱重工和COSMO石油公