【正文】 非甲烷烴 非甲烷烴 顆粒物 甲 醛 CO 總烴 NOX 顆粒物排放物g/HP?h g/HP?h g/HP?h g/HP?h g/HP?h g/HP?h g/HP?h g/HP?h g/HP?hULEV標(biāo)準(zhǔn) DME測(cè)試結(jié)果 * * 0* 經(jīng)尾氣催化轉(zhuǎn)化器后用 DME 代替柴油作車用燃料可改善柴油機(jī)尾氣排放狀況，NO X 排放僅及柴油的 30％，烴類為柴油的 40％，CO 為柴油的 50％，達(dá)到歐Ⅲ和美國(guó)加州重載貨車及客車尾氣超低排放 ULEV 標(biāo)準(zhǔn)，并有潛力達(dá)到歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。 二甲醚在其它方面用途 氣霧劑行業(yè)作拋射劑氟里昂等氯氟烴曾廣泛用作氣霧劑的拋射劑，由于它會(huì)破壞大氣臭氧層而被里約熱內(nèi)盧世界環(huán)發(fā)會(huì)議要求禁止使用。二甲醚用作氣霧劑行業(yè)的拋射劑具有下述優(yōu)點(diǎn)：①不污染環(huán)境，臭氧層破壞系數(shù)為零；②對(duì)各類樹脂及溶劑有良好的互溶性，尤其是水溶性與醇溶性好，除具拋射功能外尚兼具溶劑功能；③毒性微弱，用于化妝品時(shí)未觀察到不良問(wèn)題；④用于水基氣霧劑時(shí)對(duì)馬口鐵罐腐蝕性較低，噴霧產(chǎn)品不易致潮。氣霧劑用 DME要求純度≥% ，含水≤ 5106，甲醇≤210 6。用 DME 發(fā)泡后的產(chǎn)品氣孔大小均勻，柔韌性、耐壓性及抗裂性等性能均有所增強(qiáng)。因此二甲醚作為制冷劑已有不少專利報(bào)道，在不久的將來(lái)，將是制冷劑的主要品種之一；它可以單獨(dú)或與其他有機(jī)物配合作為冰箱、空調(diào)等制冷機(jī)的制冷劑，減少以至最終取消氟里昂系列對(duì)大氣臭氧層的破壞。作為偶聯(lián)劑，二甲醚可用于合成有機(jī)硅化合物、制造高純度氮化鋁—氧化鋁—氧化硅陶瓷材料。二甲醚和氧氣反應(yīng)，可合成氫氰酸、甲醛等重要化工產(chǎn)品。 二甲醚的國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)情況 二甲醚的國(guó)外情況 國(guó)外的生產(chǎn)情況國(guó)外大規(guī)模生產(chǎn)二甲醚始于 1966 年，當(dāng)時(shí)德國(guó)聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)燃料公司（Union Kraftstaff GmbH）應(yīng)荷蘭 Acrofakobr 噴霧劑制造公司要求生產(chǎn)高純二甲醚用于發(fā)膠行業(yè)。1995 年全球二甲醚生產(chǎn)能力為 150kt/a，產(chǎn)量 100kt；2022 年能力已超過(guò) 200kt/a，產(chǎn)量在 150kt 以上，目前能力不少于 210kt/a，產(chǎn)量約 170kt，主要用于氣霧劑工業(yè)，預(yù)計(jì) 2022 年全球氣霧劑工業(yè)需求二甲醚約 250kt。表 25 國(guó)外（及中國(guó)臺(tái)灣）二甲醚主要生產(chǎn)廠商國(guó)別 公司 能力 kt/a 工藝 備注美 （du Pont 杜邦公司） 30 兩步法氣相脫水一套 15kt/a 在美，另一套 15kt/a 在荷蘭鹿特丹美 (Allied Signal)聯(lián)合訊號(hào)公司 10 不詳?shù)?聯(lián)合萊茵褐煤燃料公司 60 兩步法氣相脫水德 DEA 公司 65 兩步法氣相脫水 裝置在漢堡荷 阿克蘇（ AKZO）公司 30 兩步法氣相脫水澳 悉尼溶劑（CSR）公司 10 兩步法氣相脫水 裝置在悉尼，德國(guó) DEA 技術(shù)日 住友精細(xì)化學(xué)株式會(huì)社 10 兩步法氣相脫水日 三井東壓化學(xué)株式會(huì)社 5 兩步法氣相脫水日 日本制鐵株式會(huì)社 5 兩步法氣相脫水印尼 PT Bumitangerang 氣體工業(yè)公司 3 不詳中國(guó)臺(tái)灣 康盛公司 18 兩步法氣相脫水 設(shè)計(jì)能力 33kt/a似 DEA 技術(shù) 近兩年以來(lái)，隨著石油價(jià)格的上漲，二甲醚逐漸被用著石油的替代品，得到迅速發(fā)展，需求量越來(lái)越大。英國(guó)石油（BP）公司與印度天然氣管理局和印度石油公司合作，計(jì)劃投資 6 億美元，利用中東天然氣，按丹麥Topsφe 公司氣相一步法固定床 TIGAS 工藝，建造 1800kt/a 大型二甲 24醚生產(chǎn)裝置，用于取代石腦油、柴油及液化石油氣用作發(fā)電燃料，但迄今未聞及有動(dòng)工跡象。二甲醚用于加熱，每噸可產(chǎn)生熱量 ，相當(dāng)于 18800 日元（140 美元）液化石油氣的功效；若用于發(fā)電，按燃?xì)馔钙?50％發(fā)電效率計(jì)，每噸二甲醚可發(fā) 4420kWh電，每度電按 10 日元計(jì)，其功效相當(dāng)于 44200 日元（370 美元） ，二甲醚用于發(fā)電功效更大。其中液相法以硫酸為催化劑，腐蝕嚴(yán)重，中間產(chǎn)物硫酸氫甲酯有劇毒，排放廢渣污染環(huán)境，目前僅武漢青江公司一家仍用此法，采用混酸液相脫水的則有山東久泰科技公司。另外重慶英力燃化公司和清華大學(xué)共同開發(fā)的漿態(tài)床合成氣一步法制二甲醚中試裝置于 2022 年 4 月 4 日打通流程，出了合格產(chǎn)品。表 26 國(guó)內(nèi)二甲醚主要生產(chǎn)廠家公 司 能力 kt/a 用途 工藝方法 技術(shù)來(lái)源 投產(chǎn)年月 25山東臨沂久泰科技公司(魯明化工)（原5）30民用燃料 甲醇液相脫水本公司、山東化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院建完成江蘇吳縣合成化學(xué)廠 1 甲醇?xì)庀嗝撍?浙江化工研究院 1996湖北武漢青江公司（武漢硫酸廠） 甲醇液相脫水 傳統(tǒng)工藝 1995上海申威氣霧劑公司 氣霧劑 蒸餾新技術(shù) 上海石油化工研究院 1995廣東中山凱達(dá)精細(xì)化工公司 10 氣霧劑 甲醇?xì)庀嗝撍?西南化工研究設(shè)計(jì)院998 二次擴(kuò)建安徽蒙城縣化肥廠 . 氣霧劑 甲醇?xì)庀嗝撍?西南化工研究設(shè)計(jì)院 1997廣州廣氮集團(tuán)公司 5. 氣霧劑 甲醇?xì)庀嗝撍?西南化工研究設(shè)計(jì)院 1998成都華菱公司 2. 甲醇?xì)庀嗝撍?不詳山西渾源化肥廠 民用燃 料 合成氣漿態(tài)床 法 中科院山西煤化所 2022河南沁陽(yáng)氮肥廠 10. 民用燃 料 甲醇?xì)庀嗝撍?西南化工研究設(shè)計(jì)院 1993山西榆次佳新能源化工公司 10.民用燃料 甲醇?xì)庀嗝撍?西南化工研究設(shè)計(jì)院 1993山東榮城氮肥廠 5. 民用燃 料 甲醇?xì)庀嗝撍?西南化工研究設(shè)計(jì)院 1994安徽淮南化工總廠 甲醇?xì)庀嗝撍?西南化工研究設(shè)計(jì)院 1998瀘州天然氣化工公司 10 日本東洋工程公司 .重慶英力燃化公司 3 燃料級(jí) 漿態(tài)床一步法 清華大學(xué) .陜西渭河煤化工集團(tuán)公司 10 氣霧劑 甲醇?xì)庀嗝撍?西南化工研究設(shè)計(jì)院施工湖南雪納新能源有限公司 20 燃料級(jí) 甲醇?xì)庀嗝撍啥继斐商家换び邢薰?上海科創(chuàng)化工有限公司 5 燃料級(jí) 甲醇?xì)庀嗝撍?成都天成碳一化工有限公司 隆昌隆橋化工有限公司 10 燃料級(jí) 甲醇?xì)庀嗝撍?成都天成碳一化工有 限公司 四川射洪天乙化工有限公司 30 燃料級(jí) 甲醇?xì)庀嗝撍啥继斐商家换び邢薰?山西北方興安化學(xué)工業(yè)有限公司 30 燃料級(jí) 甲醇?xì)庀嗝撍啥继斐商家换び邢薰?在建合肥天海碳一化工有限公司 50 燃料級(jí) 甲醇?xì)庀嗝撍啥继斐商家换び邢薰?在建江蘇邳州市永輝化工有限公司100 燃料級(jí) 甲醇?xì)庀嗝撍?成都天成碳一化工有限公司 設(shè)計(jì)中在 2022 年以前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)能力扣除早已不生產(chǎn)的醇醚燃料生產(chǎn) 26能力后約為 80kt/a，但年產(chǎn)量不到 30kt，這是因?yàn)樽畲蟮膬商籽b置在近幾個(gè)月內(nèi)才投產(chǎn)。 二甲醚消費(fèi)情況和市場(chǎng)預(yù)測(cè) 消費(fèi)情況及市場(chǎng)前景我國(guó) 1997 年氣霧劑行業(yè)共耗用 DME4kt，民用燃料消費(fèi)為1kt；2022 年氣霧劑消費(fèi) DME 急增至 10kt 以上，燃料級(jí) DME 量也在萬(wàn)噸以上，近期需求量如表 27 所示。據(jù)調(diào)查，純度 98％以上的燃料級(jí)二甲醚近年來(lái)維持在 4300 元/t 以上。由表 21 的對(duì)比數(shù)據(jù)可知等量 DME 的燃燒熱效能比液化石油氣（LPG）還要高（：1） 。 27二甲醚燃料對(duì)于我國(guó)未來(lái)能源戰(zhàn)略的重要意義在于它的資源優(yōu)勢(shì)和環(huán)保特性，二甲醚是我國(guó)未來(lái)能源技術(shù)趕超世界先進(jìn)水平、跨越式發(fā)展的最有前途的領(lǐng)域。我們知道，液化石油氣是由多種組份組成的，CC4 組份由于沸點(diǎn)低，因此，很容易氣化燃燒，而 CC6 以上組份由于沸點(diǎn)較高，不易氣化，因此，常常殘留在瓶底，造成了部分浪費(fèi)，在液化石油氣中加入二甲醚后，由于二甲醚在有機(jī)物中有較好的溶解特性，而且汽化熱大，可以將 CC6 以上組份溶解于二甲醚中，并隨著二甲醚的氣化而氣化，這樣就可以提高液化氣的氣化效率。另一方面，這種混合氣的成本較石油液化氣低，經(jīng)估算，一罐混合氣的成本約比一罐液化石油氣低 10%左右，而且使用方便，不要求對(duì)原來(lái)使用的液化石油氣爐具作任何改動(dòng)。由于上述因素，液化石油氣的生產(chǎn)商們都樂意往液化石油氣中摻加二甲醚，致使目前二甲醚生產(chǎn)商的二甲醚供不應(yīng)求。如果其中的 50%由二甲醚直接替代（二甲醚與液化石油氣的替代比按 ：1 計(jì)算） ，那么，僅此一項(xiàng)，到 2022 年，我國(guó)就需燃料二甲醚 600 萬(wàn)噸，到 2022 年需 950 萬(wàn)噸。除用作民用燃料外，二甲醚作為汽車燃料替代柴油，也是今后二甲醚最主要的消費(fèi)領(lǐng)域。西安交通大學(xué)作為國(guó)內(nèi)最早開發(fā)二甲醚汽車的院校，1997 年就進(jìn)行了超低排放二甲醚汽車的研究，并且與一汽合作開發(fā)了具有國(guó)際前沿水平的中國(guó)第一輛改用二甲醚的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。近日，該校對(duì)二甲醚汽車的開發(fā)研制又傳佳音，二甲醚汽車在該系二甲醚汽車課題組的努力下，其性能不斷提高，主要技術(shù)難題已突破。加速爬坡性能好，最高車速超過(guò)原柴油機(jī)汽車，柴油與二甲醚兩種燃料可以方便切換，在全部轉(zhuǎn)速負(fù)荷范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)煙燃燒，排放可以達(dá)到歐洲Ⅲ乃至歐洲Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)（我國(guó)正在實(shí)施歐洲Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)在 2022 年左右與國(guó)際接軌） 。為改善汽車廢氣的污染，國(guó)家采取了許多應(yīng)對(duì)措施，積極支持是用超清潔燃料，并取得了明顯效果。與此同時(shí)，我國(guó)是一個(gè)富煤貧油少氣的國(guó)家，石油資源匱乏和環(huán)境污染將成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大難題。因此，二甲醚清潔燃料將會(huì)成為一種重要的代用燃料之一而得到廣泛應(yīng)用。預(yù)計(jì) 2022 年，我國(guó)汽車產(chǎn)量將增至 630 萬(wàn)輛。二甲醚作為車用代用燃料，有著天然氣、甲醇、乙醇、氫氣不可比擬的綜合優(yōu)勢(shì)。但是，無(wú)論如何，二甲醚作為汽車燃料替代柴油，其市場(chǎng)前景是非常廣闊的。如果其中的10%由二甲醚替代，其消費(fèi)量也在 1000 萬(wàn)噸左右。二甲醚在氣霧劑、制冷劑、空氣清新劑、殺蟲劑、光亮劑、潤(rùn)滑劑以及化工原料方面等傳統(tǒng)的消費(fèi)領(lǐng)域，仍有一定的市場(chǎng)。因此，目前二甲醚的主要消費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)該是替代石油液化氣和應(yīng)用于城市煤氣。燃料二甲醚與石油液化氣按 30%摻燒，二甲醚全年的消費(fèi)總量為 萬(wàn)噸， 因此，建設(shè)一套 5 萬(wàn)噸/年燃料級(jí)二甲醚裝置，在當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)銷售是完全有保證的。綜合考慮，兩者的有效熱值比應(yīng)在約 :1,按當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)及周圍地區(qū)液化石油氣的價(jià)格在 5300 元/噸計(jì)，DME 的價(jià)格應(yīng)按有效熱值計(jì)算，其當(dāng)量?jī)r(jià)應(yīng)在 4520 元/噸左右, 考慮 DME 摻燒 LPG 產(chǎn)生的環(huán)保效應(yīng)，又兼顧到企業(yè)自身的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益，燃料二甲醚售價(jià)初步定為 4000 元/噸。 產(chǎn)業(yè)政策、發(fā)展規(guī)劃和清潔生產(chǎn) 產(chǎn)業(yè)政策本項(xiàng)目的產(chǎn)品方案是 50kt/a 燃料級(jí)二甲醚。作為車用燃料替代需大量進(jìn)口的柴油也將是一個(gè)重要市場(chǎng)，目前在全國(guó)已推向一些地區(qū)的公共汽車及出租車，但與甲醇燃料與甲醇汽車相比尚有一定差距，但作為柴油替代燃料其市場(chǎng)前景十分廣闊。 生產(chǎn)規(guī)模的初步分析本項(xiàng)目二甲醚生產(chǎn)規(guī)模確定為 50kt/a 燃料級(jí)二甲醚。本項(xiàng)目靠近目標(biāo)市場(chǎng)。 清潔生產(chǎn)本項(xiàng)目中以甲醇為原料合成二甲醚。所以本項(xiàng)目符合國(guó)家清潔生產(chǎn)要求。目前燃料級(jí)二甲醚尚未頒布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，民用二甲醚燃料、氣霧劑級(jí)二甲醚企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如表 31 所示。 國(guó)外狀況國(guó)外 DME 的發(fā)展可分為三個(gè)階段：① 70 年代的石油危機(jī)使歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家積極研究由合成氣經(jīng)DME 合成汽油，以及粗醚作民用燃料等，并取得許多合成氣制取 DME的催化劑專利。該階段研究進(jìn)入中試的有丹麥 Topsoe 公司和日本三菱重工公司等。在化妝品工業(yè)較發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)，用 DME 作氣霧劑，年用量近 40kt。目前，世界上采用甲醇法的 DME 工業(yè)裝置主要有：美國(guó)杜邦公司 15kt/a 與德國(guó)聯(lián)合萊因褐煤燃料公司 60kt/a 的兩套裝置。澳大利亞也具有 5kt/a生產(chǎn)能力，日本和中國(guó)臺(tái)灣的生產(chǎn)能力均在 10kt/a 以上。1991 年美國(guó) APC 公司開發(fā)了合成氣漿態(tài)床一步合成 DME 技 35術(shù)，并建成 10t/a 中試裝置。另外，用惰性漿液的返混流動(dòng)，吸收化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，保護(hù)對(duì)熱敏感的催化劑，使反應(yīng)更快、更有效地進(jìn)行。kg)催化劑。與氣相一步法或多步法相比，該法尤其適用于 CO 含量較高的煤基合成氣。該法采用一種專利（銅）催化劑，操作條件為 200~300℃和 ~。 國(guó)內(nèi)狀況隨著 DME 的用途不斷擴(kuò)大，我國(guó)廣大科技人員根據(jù)國(guó)情力求趕超世界先進(jìn)水平，概括起來(lái)也可分為四個(gè)方面進(jìn)行敘述。西南化工研究設(shè)計(jì)院、中科院山西煤化所等均開展了實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)，并有大量文獻(xiàn)報(bào)道。③ 合成氣法制 DME 的技術(shù)開發(fā)合成氣法制 DME 是在合成甲醇技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它是由合成氣經(jīng)漿態(tài)床反應(yīng)器一步合成 DME。因此，甲醇合成催化劑和甲醇脫水催化劑的比例對(duì) DME 生成速度和選擇性有很大的影響。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于移出反應(yīng)熱，易實(shí)現(xiàn)恒溫操作。因此，漿態(tài)床合成氣法制 DME 具有誘人的前景，將是煤炭潔凈利用的途徑之一。④ 硫酸法（液相甲醇脫水法）制 DME 的技術(shù)開發(fā)山東臨沂久泰化工科技股份有限公司長(zhǎng)期從事液相法制 DME 的技術(shù)工業(yè)開發(fā)，該工藝可生產(chǎn)純度大于 %的 DME 產(chǎn)品，可用作一般要求不高的氣霧拋射劑及硫酸二甲酯中間體。該工藝的主要特點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和（130~160℃） ，甲醇單程轉(zhuǎn)化率高（85% ） ，可間歇或連續(xù)生產(chǎn)。目前我國(guó)只有武漢硫酸廠、山東臨沂久泰化工科技股份有限公司等少數(shù)廠家采用此工藝生產(chǎn) DME。目前德國(guó) DEA 公司及廣東中山精細(xì)化工實(shí)業(yè)有限公司的DME 裝置能生產(chǎn) %的