甲醇气相法合成5万吨年清洁能源燃料二甲醚装置可行性研究报告 97页

'甲醇气相法合成5万吨/年清洁能源燃料二甲醚项目可行性研究报告 目录一总论11.1概述11.2研究结论101.3综合技术经济指标表12二市场预测152.1二甲醚的性质152.2二甲醚的用途152.3二甲醚的国内外生产情况222.4二甲醚消费情况和市场预测26三产品方案和生产规模313.1产品方案313.2产业政策、发展规划和清洁生产313.3装置规模323.4产品规格及质量指标32四工艺技术方案334.1国内外生产工艺开发概况334.2工艺技术的比较与选择354.3工艺流程简述384.4消耗定额404.5自控技术方案4092 4.6主要工艺设备424.7标准化43五原材料、辅助材料、燃料和动力供应455.1原料供应455.2辅助材料供应455.3燃料供应455.4动力供应46六建厂条件及厂址方案486.1建厂条件486.2厂址方案50七公用工程和辅助设施方案517.1总图运输517.2给排水557.3电气557.4供热637.5仪表空气站647.6工厂外管647.7维修647.8分析化验647.9土建65八节能6692 8.1能耗指标668.2节能措施66九环境保护679.1建设地点地理位置679.2执行的环境质量标准和排放标准679.3主要污染源及主要污染物689.4环保治理措施及预期效果699.5环境管理及监测709.6清洁生产与总量控制719.7绿化设计729.8环保投资729.9结论与建议72十劳动保护、安全卫生与消防7410.1劳动保护与安全卫生7410.2职业卫生防护的措施7510.3消防76十一工厂组织和劳动定员8111.1工厂体制和管理机构8111.2生产班制和定员8111.3人员的来源和培训8212项目实施规划8392 12.1建设周期的规划8312.2项目实施进度规划83十三投资估算和资金筹措8513.1投资估算8513.2资金筹措86十四经济效益和社会效益的评价8914.1经济评价的基本参数8914.2产品成本和费用估算9014.3财务分析9014.4社会效益分析91十五结论与建议9215.1工艺技术9215.2经济评价9215.3社会效益9215.4存在的问题和建议93附图：工艺流程图总平面布置图92 一总论1.1概述1.1.1项目名称、主办单位、建设地址、企业性质及企业法人项目名称：甲醇气相法合成5万吨/年清洁能源燃料二甲醚装置主办单位：建设地址：企业性质：企业法人：1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1编制依据(1)东营仕通化工有限公司与淄博创成工程设计有限公司签订的5万吨/年甲醇气相法制燃料级二甲醚可行性研究报告技术合同书。(2)东营仕通化工有限公司提供的可行性研究基础资料。(3)化计发（1997）426号文《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（修订本）。(4)国务院令第253号，1998年11月29日《建设项目环境保护管理条例》。(5)国家计委、建设部计投资（1993）530号文发布《建设项目经济评价方法与参数》(6)石油计字[2001]68号文件《中国石油天然气股份有限公司建设项目经济评价方法与参数》（炼油化工销售）。国石化规发（1999）195号《化工建设项目可行性研究投资估算编制办法》（修订本）92 (7)国家计委计办投资[2002]15号文《投资项目可行性研究指南》（试用版）。1.1.2.2编制原则(1)严格执行国家、地方、行业现行法令、法规及各专业的标准规范。(2)采用先进、成熟、可靠的甲醇气相法合成二甲醚生产工艺，建设5万吨/年燃料级二甲醚装置，保证项目投产后能安全、稳定、长周期连续运行。(3)在设备选型上本着技术先进、经济合理、安全可靠的原则进行，设备全部国产化。(4)设计中坚持“一体化、露天化、轻型化、国产化、社会化”的五化方针。(5)注意节能、降耗，努力降低成本，争取获取最佳经济效益。(6)合理安排工期，以最快的速度完成工程建设，早投产，早见效益。(7)严格执行国家有关环境保护，职业安全及工业卫生有关规定，贯彻“安全第一、预防为主”的方针，做到环境保护、安全生产、劳动卫生与工程同步规划、同步实施、同步发展；避免环境污染，保证安全生产。(8)对项目的费用和效益，本着实事求是，稳妥可靠的原则进行估算和评价。1.1.3项目提出的背景、目的和意义92 1.1.3.1建设单位基本概况东营仕通化工有限公司为山东胜利通海集团有限公司六个控股子公司之一。山东胜利通海集团有限公司成立于二00四年六月九日，它的前身是一九九八年元月成立的胜利油田河口通海（集团）公司，原为隶属胜利油田河口采油厂管理的多种经营企业。通海集团现拥有兴通建工、福通工贸、国通商贸、仕通化工、通海压缩天然气、远创现代置业六个控股子公司，三个参股公司，4个直属厂点，具有年产值3亿多元的综合生产经营能力，企业资信等级为AAA级。经营范围横跨精细化工、工业气体、建筑工程施工安装、D级压力容器制造、道路桥涵工程施工、管线防腐、水泥制品预制、室内外装潢装饰、电机制造、特殊采油装置、食品加工、带压堵漏、汽车运输、房地产开发等三十余个生产经营领域，是一个多角经营、多元发展的综合性集团化经营实体。多年来，通海集团以效益为中心，以市场为导向，以创新为动力，以结构调整和员工素质升级为重点，取得了长足的发展。形成“百川通海，争创一流”的企业精神，“以一流的人品创一流的产品；以一流的服务赢一流的信誉；以一流的人才办一流的企业”；“诚信为本，真情双赢”的核心价值观，引领“为客户创造价值，为社会创造财富，为股东创造回报，为员工创造前途”、“爱国爱家爱通海，爱亲爱友爱自己”、“把工作当事业来干”等一系列价值观念；企业管理中强调“管理无句号”的管理理念、“努力，让客户感动”的市场理念、“不看文凭看水平，不看资历看能力，不看年龄看本领”的人才理念和“92 天下兴亡，匹夫有责；通海兴旺，你我之责”、“你我的努力决定了通海的命运；通海的命运决定了你我的明天”的集体理念。通海集团形成了富有自己特色的企业文化，取得了经济效益和社会效益的同步增长。通海集团自成立以来多次荣获各种奖项。96年被管理局评为多种经营明星企业。先后被河口区政府授予创建财政收入亿元区贡献奖和新增税收贡献奖。自1998年起，连续五年跨入胜利油田多种经营十强企业行列，还先后被东营市技术监督局和工商行政管理局评为“计量信得过单位”和“重合同守信用企业”。2003年，被东营市信用评价委员会评为信用等级ＡＡＡ级，被山东省经济贸易委员会评为全省资源节约综合利用工作先进企业，2004年，被授予山东省诚信守法民营企业称号。1.1.3.2项目提出的背景、目的和意义1)项目提出的背景能源是国民经济可持续发展的物质基础，据BP-Amoco公司研究报导，全世界已探明的化石燃料资源中煤可使用221年，天然气为60年，而石油仅能使用39年，而当前全球一次能源结构中石油占40.6％，煤占25.0％，天然气占24.2％，核能占7.6％，水电占2.7％。我国能源总的特征是“富煤、缺油、贫气”。1993年起我国已成为原油净进口国，2000年共进口原油7000万吨，成品油3000万吨，耗用外汇250亿美元。2002年我国的石油对外依赖程度达33％，超过世界公认的30％的安全警戒线，危及国家能源安全。2003年净进口石油达到创记录的9779万吨。我国天然气总储量为38万亿立方米、煤炭总储量为1145亿吨。我国有80%92 的煤是通过直接燃烧。因燃烧煤产生的二氧化硫的年排放量已达1900万吨，化学反应产生的大量臭氧、烟雾、酸雨和温室气体，造成我国的经济损失每年高达数百亿元以上，成为世界上因大气污染排放造成损失最大的国家之一。我国自1990年开始大量进口液化石油气，伴随着南方沿海地区需求迅速膨胀，年进口量从1990年的11.7万吨增加到2002年的583万吨。现我国城市667个，其中：特大型和大型城市75个、中型城市192个、小型城市400个，城市人口2.8亿，城市气化率约50%。80年代初，按市场需求，国内出现一些新型民用燃料，如甲醇燃料、醇醚燃料、二甲醚液化气等，其中以二甲醚最具优势。二甲醚作为民用燃料具有以下优点： （1）在同等温度条件下，二甲醚的饱和蒸汽压低于液化气，其储存、运输过程相对安全； （2）二甲醚在空气中的爆炸下限比液化气高一倍，使用过程中相对安全；  （3）二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，燃烧性能良好，热效率高，燃烧过程中无残液，无黑烟，是一种优质、清洁的燃料； （4）二甲醚代替液化气作民用清洁燃料与现有液化气的罐装设备、液化气罐及液化气灶基本通用，易于推广使用。 据有关部门检测结果表明，A、二甲醚在着火性能、燃烧工况、热负荷、热效率、烟气成分等方面符合煤气灶CJ4-8392 的技术指标；B、二甲醚燃料及其配套燃具在正常使用条件下，对人体不会造成伤害，空气污染极低；C、在使用配套的燃具后，室内空气中甲醇、甲醛及一氧化碳残留量，均符合国家居住区大气卫生标准及居室空气质量标准。因此，综上所叙，二甲醚单独作为民用燃料，可以替代液化石油气，其性能与液化石油气相似，具有使用方便，燃烧完全，排放的废气无毒，使用安全、卫生等优点被誉为21世纪最为理想的洁净优质燃料和新能源。通常被人们称为“绿色能源”。以天然气或煤出发生产洁净的二甲醚燃料，作为石油资源的补充，解决能源短缺和环境保护问题，对我国具有重要的经济意义和战略意义。2)项目建设目的和意义随着我国加入WTO后所面临的国际市场以及国内市场的竞争的严峻挑战，为了企业的生存和发展，山东胜利通海集团有限公司决策层认为，要企业能持续发展，增强市场竞争力和抗风险能力，在稳定、发展现有产品生产的同时，必须扩展经营领域，增加产品品种。能源燃料化工产品是当前各方面高度关注的品种，根据本企业所处的地理位置和当地的现状，拟以甲醇为原料，在东营仕通化工有限公司新建一套的5万吨/年燃料级二甲醚装置，开拓、培育燃料级二甲醚市场,为二甲醚逐渐取代LPG市场铺好路，为大规模的能源化工产品的销售，开辟市场通道、建立销售网络，为公司建立大型二甲醚能源生产基地打好基础，致力于为用户提供高品质的能源化工产品和服务，将本公司做大做强，使本公司成为国内知名的能源化工企业作好技术、市场和人才准备。随着城市人口急剧增加，民用液化石油气也出现短缺和价格上扬，近期车用燃料价格也大幅提升。因此，寻求价廉、污染小的新能源替代或部分替代以石油为基础的车用与民用燃料有着重要意义，其中二甲醚是比较理想的民用和车用燃料代用品。92 二甲醚(DME)不仅是重要的化工原料，而且具有优越的环保性能，其最大的潜在用途是作为城市煤气和液化气民用清洁燃料及环保型能源车用燃料的代用品。经过多年试用，国家发革委已确认二甲醚可以作为民用液化气的代用品；二甲醚作为车用柴油燃料的代用品目前已进入汽车试验阶段。随着燃料级二甲醚作为民用和车用燃料的需求量大幅增加，不久的将来，二甲醚生产一定会有飞跃发展，其市场将非常广阔。在二甲醚合成方面，本项目拟采用成都天成碳一化工有限公司的甲醇气相合成法，反应精馏一体化的新工艺（专利技术：本工艺发明专利申请号200610020792.4，反应器专利号：ZL200620034316.3），其特点是原材料和能源消耗低，反应条件温和，生产连续进行，易于实现自动化，并且产品质量稳定，具有较强的竞争能力，且十分有利于环保。符合国家的清洁生产政策。本项目建成后将对当地能源的多样化，发展新型清洁能源、改善当地生态环境具有重要意义。该项目的优势是：⑴就地生产就地销售，有市场优势本项目最终产品为燃料级二甲醚，规模为50kt/a二甲醚，按每吨二甲醚可供五户四口之家炊事用燃料使用一年，则本项目二甲醚生产能力可满足90万人口之需。因而仅本地民用燃料需求量就能解决了本项目的市场销售问题。92 二甲醚作为车用燃料它适合于使用柴油机的中型及重载货车及大型客车，也可用于原使用液化石油气LPG或压缩天然气CNG的城市公共交通车辆及出租车。因此本项目就地生产、就地销售，具有市场优势和潜力。⑵技术先进由于采用成都天成碳一化工有限公司研发的反应精馏一体化的甲醇气相合成二甲醚的专利技术，具有明显的节能效果，工艺技术先进，因而本项目具有明显的技术优势。⑶投资回报风险低本项目产品是燃料级二甲醚。在原料上选择甲醇，生产技术较先进且成熟，市场可靠，预计燃料级二甲醚的生产成本远低于液化石油气和柴油的市场价，具有较好的竞争能力，因而投资回报期较短，市场风险将会很小。⑷公司的经营管理及资本优势为抓住历史机遇，调整产品结构，寻找新的利润增长点，东营仕通化工有限公司通过市场调查、前景预测及经济技术分析，决定依托成都天成碳一化工有限公司的技术力量，建设一套以甲醇为原料，年产5万吨的燃料级二甲醚生产装置。切实把地方资源优势转化为企业经济优势，把公司建成全国较大规模的能源化工基地。这一项目的建设将对调整和改善当地化工产业结构，为进一步发展地区经济起到十分重要的作用。1.1.4技术依托单位和技术来源技术依托单位为：成都天成碳一化工有限公司。成都天成碳一化工有限公司(cdtcc)92 主要从事天然气化工、碳一化工和气体净化领域的研究、开发、咨询服务。是集科学研究、工程开发、技术中介、专用品生产和信息调研为一体的综合性企业。公司技术力量雄厚，具有多名化学工程和气体净化专家。研究仪器、设备和分析、测试装置齐全。借鉴吸收国内、外先进技术，优化创新了多项工艺技术，并开发了与之相匹配的催化剂、脱硫剂、吸附剂等产品。同时，公司与国内多所大专院校、科研院所长期进行合作研究、开发，确保了公司的技术水平领先，产品性能优异。公司主要技术：1、CO羰基化合成甲酸甲酯技术；2、二甲醚生产技术；3、甲醇裂解制氢、氨裂解制氢技术；4、甲酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲酰吗啉、N-甲基甲酰胺等生产技术；5、甲醇合成技术；6、甲醛等甲醇下游产品生产技术等；7、糠醛知四氢呋喃技术；8、粗苯加氢精制技术。9、各种含硫气源的干、湿法脱硫净化技术；10、各种气源的变压吸附（PSA）分离提纯技术；92 公司主要产品：1、TC10X系列常温氧化铁脱硫剂；2、TC20X系列羰基硫水解催化剂；3、特种活性炭系列脱硫剂；4、氧化锌系列脱硫剂；5、二甲醚合成催化剂；6、甲醇裂解制氢催化剂；7、氨裂解制氢催化剂；8、天然气蒸气转化催化剂及甲烷化催化剂；9、甲醛催化剂；10、各种规格、型号的变压吸附专用吸附剂；11、各种规格的变压吸附专用程控阀等。公司坚持“质量第一，用户至上”的宗旨，竭力为广大用户提供热情周到的售前、售后技术服务。1.1.5研究范围本可研报告研究范围包括甲醇制二甲醚生产装置及其配套设施。本报告着重对产品市场需求情况；二甲醚生产工艺技术、装置规模及所需配套的公用、辅助设施；项目经济效益等三个方面进行研究分析，作出市场预测分析，提出工艺技术推荐方案，投资估算，对项目经济效益进行财务分析，最后作出研究结论性意见，供建设单位决策。1.1.6研究的主要过程淄博创成工程设计有限公司在接受东营仕通化工有限公司委托后，立即组织技术力量投入本项目可行性研究工作，工厂给予了密切配合，提供了编写可行性研究报告所需的基础资料，有关技术人员查阅了大量技术资料，并根椐工厂现有状况进行计算和论证，通过技术比较和经济评价，推荐了较好的工艺技术方案，然后按“化工建设项目可行性报告内容和深度的规定”（修订本）及“建设项目经济评价方法和参数”（第二版〕有关规定的要求编写本报告，经审核、审定合格后打印装订成册。1.2研究结论1.2.1本项目符合国家产业政策和能源环保政策。能源短缺和环境保护为环保能源产品的开发带来难得的机遇。92 东营仕通化工有限公司积极调整产品结构，将煤资源转化为环保型能源产品，建设燃料级二甲醚生产装置完全符合国家产业政策和能源政策。对提高企业经济效益，增强市场竞争力和抗风险能力及可持续发展，将产生重大的现实意义和深远的历史意义。1.2.2产品市场前景良好二甲醚不仅是重要的化工原料，而且具有优越的环保性能，其最大的潜在用途是作为城市煤气和液化气民用清洁燃料及环保型能源车用燃料的代用品,随着燃料级二甲醚作为民用和车用燃料的需求量大幅增加，不久的将来，二甲醚生产一定会有飞跃发展，其市场将非常广阔。1.2.3采用的工艺技术先进、可靠本项目采用先进的成都天成碳一化工有限公司的甲醇气相催化脱水合成二甲醚技术，经脱水、精馏制得二甲醚产品，该工艺具有工艺流程短、投资少、能耗低、三废少、质量高等特点；装置技术先进、成熟、可靠，投产后可以长期稳定、安全、满负荷地运行。1.2.4环保、安全卫生及消防措施落实本项目“三废”量少，对“三废”采取综合治理措施，确保所有排放物可达标排放，投产后不会对环境造成污染。同时在设计中注意安全生产和工业卫生，认真贯彻国家和地方的各项法规，采取了完善的安全消防措施，建成投产后可保证安全生产。1.2.5项目在经济上可行装置项目总投资为1813万元，其中建设投资1313万元，流动资金500万元。年均总成本17276万元。当原料甲醇价格按2300元/92 吨、产品二甲醚价格按4000元/吨计算时，年均销售收入20000万元，年均利润总额为2240万元。本项目原材料价格适中，而产品售价又受到液化气比价的原因，售价较理想，因而造成本项目的各项经济指标较为理想，经计算，投资利润率为123%，投资利税率为150%，投资回收期(税后)为1.82年（含0.7年建设期）。1.2.6项目具有较强的抗风险能力本装置的盈亏平衡点为15%,即当生产负荷达设计能力15%（年销售7500吨产品），企业收支即可平衡，市场适应能力很强，具有较强的抗风险能力。1.2.7存在的主要问题和建议本项目技术先进，经济效益较好，建议领导尽快决策，使本项目尽快上马，早日实现其较好的经济效益和社会效益。1.3综合技术经济指标表表1-1综合技术经济指标序号指标名称单位数量备注一建设规模二甲醚吨/年50000二商品量二甲醚吨/年50000燃料级三年操作时间小时8000四主要原材料消耗740001甲醇吨/年705002各种催化剂、药品吨/年3500五公用工程消耗92 1电万kwh/年2752冷却水万吨/年3一次水万吨/年104燃料煤万吨/年1.155仪表空气万Nm3/年六“三废”排放量1废气万Nm3/年1402废水万吨/年23废渣万吨/年0.2875七运输量吨/年1运入量吨/年855002运出量吨/年52875八劳动定员人23其中：生产工人人技术人员人九占地面积亩20十建筑面积：生产装置米22000辅助生产装置米23494十一建设期年0.7十二工程总投资额万元1813建设投资万元1313建设期利息万元流动资金万元500十三年均销售收入万元20000十四工厂成本1年均总成本万元172762平均单位产品成本元/吨3455.292 十五年均销售税金万元483.36十六年均利润总额万元2240.64十七年税后利润万元1501.23十八财务评价指标1财务内部收益率（税前）%2投资利税率%150.253投资利润率%123.594投资回收期(含建设期)年1.47税前5投资回收期(含建设期)年1.82税后6财务净现值（税前，i=12%)万元7盈亏平衡点BEP%14.6692 二市场预测2.1二甲醚的性质二甲醚，又称木醚、甲醚、氧二甲，简称DME（dimethylether），分子量46.069，分子式CH3OCH3。在常温常压为无色有醚味的可燃气体。气体比重：1.617液体密度：0.66g/ml凝固点：-141.5℃沸点：-24.5℃着火点：-27℃自燃点：350℃燃烧热值：1455kJ/mol蒸汽压：5.31×105Pa临界温度：126.9℃临界压力：5.44×105Pa折光率：1.3411在100ml水中可溶解3700ml二甲醚气体，且二甲醚易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂。其燃烧时火焰略带亮光。常温下DME难于活化，但长期储存或受日光直接照射，可以形成不稳定过氧化物，该种过氧化物能自发地爆炸或受热后爆炸。DME毒性很弱，无致癌性。2.2二甲醚的用途92 从大量文献中可以看到，DME在燃料方面、气雾剂、制冷剂和发泡剂等方面应用较多。2.2.1燃料二甲醚2.2.1.1作为液化石油气的添加剂和民用燃料二甲醚代替甲醇作为燃料，具有以下优点：1)由液体燃料变为气体燃料，使用更方便。2)由高毒变为低毒，使用更安全。3)组成稳定，无残液，可确保用户利益。4)与液化气灶基本通用，使用灵活。5)燃烧性能好，燃烧废气排放符合国家标准。二甲醚在常温、常压下为气态，在一定压力下变为液体，与液化石油气有相似之处。液化石油气与二甲醚的性质比较见表2-1表2-1液化石油气和二甲醚性质的比较类别蒸汽压(60℃),MPa平均热值(kJ/kg)爆炸下限(%)理论空气量(m3/kg)理论烟量(m3/kg)预混气热值(kJ/m3)理论燃烧温度℃液化石油气1.92457601.711.3212.0239092055二甲醚1.35315903.56.967.4642192250从表2-1可以看出：(1)在同等温度下，二甲醚的饱和蒸汽压比液化石油气低，其储存运输均比液化石油气安全；(2)92 二甲醚在空气中的爆炸下限比液化石油气高一倍，因此在使用过程中，二甲醚更安全；(3)虽然二甲醚的热值比液化石油气低，但由于二甲醚本身含氧，使燃烧过程中所需的理论空气量远低于液化石油气，从而使二甲醚的预混气热值与理论燃烧温度高于液化石油气。二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残液，无黑烟，是一种优质、清洁的燃料；另一方面，二甲醚与液化石油气一样，在减压后均为气体，因此燃烧器不必做多少改动便可通用。另外，二甲醚在贮存、运输、使用等方面比液化气更安全。因此，二甲醚替代液化气作为民用燃料有着广阔的前景。在我国，能源和污染在国民经济发展中始终是各级政府和人民关注的两大热点，因此发展经济、开源节流、环境治理、开发研究新型清洁环保燃料，已成为一项重要战略。二甲醚作为民用燃料开发，既可缓解石油液化气的紧张局面，又可解决能源与污染的矛盾。液化石油气（LPG）作为民用炊事燃料在城镇已广为使用，它能弥补城市管道煤气供应之不足，但因我国产量有限，每年需大量进口。2001年共进口LPG4890kt，占总消费量15520kt的31.5％，预计2005年和2010年将分别进口9290kt和14600kt，若按替代比1.32计，则分别需DME12300kt和19200kt。也有人认为2010年LPG需求量为20.0～24.0Mt，即使原油加工量每年达3.2亿吨，LPG仍缺口8700～12000kt，可见市场容量相当可观。二甲醚单独作民用炊事燃料使用还具有下述优点：①92 由于DME自身含氧，碳链短，燃烧充分安全，燃烧过程不析碳、不产生黑烟，无残液，燃烧尾气符合国家标准；②DME易于压缩，贮存压力低于液化石油气（LPG），故更安全，且能利用原有液化气罐、贮槽等容器及管道，灶具亦可通用，易于推广。2.2.1.2作为其它民用燃料的掺配组分液化石油气主要组分是低碳烃，它富含C3及C4烷烃与烯烃，此外还含少量C5烃类，因C5组分沸点较高，蒸气压较低，又不能与C3及C4组分互溶，使用时呈残液留在液化气罐内。若在LPG中添加少量DME不但能提高C5气化效率，还增加C3、C4及C5的互溶性，从而消除液化气罐中残液，避免燃烧时析炭，具有可观的经济效益。二甲醚热值为64686kJ/m3，如将一定比例DME加到热值为15907kJ/m3的城市煤气或热值为37674kJ/m3天然气中可解决城市煤气供气高峰时气量不足问题，同时降低城市煤气中CO含量，增加使用安全性，改善煤气质量，提高燃气热值。2.2.2.3车用燃料我国民用汽车需求量将从2000年的186～207万辆增长到2005年的289~327万辆，其中货车106～120万辆，客车55～68万辆，重型货车与大型客车将全部使用柴油机，中型货车和客车大部也采用柴油机，近年轻型货车和客车也开始柴油化，农用车的快速发展加快了车用燃料柴油化进程。预计2005年民用汽车保有量3000万辆，将耗用柴油40000kt，加上军用车所耗柴油，对柴油总需求量达45000kt92 ，2010年将达1.10～1.17亿吨，国内石油产量无法满足要求，大量进口不但耗费大量外汇，还严重威胁国家能源安全。二甲醚是良好的柴油替代燃料，具有下述独特的优点：①DME结构中仅含C-H键，含氧达34.8％，燃烧后产生炭颗粒少，允许采用较大量废气循环，尾气中NOX排放量仅及柴油的30％。②DME十六烷值55～60，比柴油高27％，起燃温度低，滞燃期比柴油短，尾气NOX排放少，燃烧噪音比柴油低10～15dB，接近汽油机噪音水平。③DME低热值虽仅及柴油的64.7％，一般认为1.41tDME与1t柴油热值相当，但DME与空气理论混合气热值却比柴油高5％（DME为3066kJ/kg，柴油为2911kJ/kg），故使用DME发动机功率比柴油高10％～15％。④DME气化潜热为柴油的1.6倍，可大幅降低柴油机的最高燃烧温度。二甲醚与柴油作为车用燃料时性能对比见表2-2和表2-3。表2-2二甲醚与柴油的燃料性能对比燃料相对分子质量沸点℃十六烷值低热值kJ/kg理论空燃比液态密度kg/l粘度cP20℃蒸汽压MPa气化潜热kJ/kgDME46.024.955~60288409.00.6670.150.51460柴油190~220180~36040~504250014.60.8444~540290表2-3柴油机*使用二甲醚与柴油时性能比较燃料功率(扭矩)N•m燃料经济性尾气NOXg/HP•h总烃g/HP•h总微粒g/HP•h最高加速烟度%最大燃烧噪音dBDME230相等1.60.30.02078柴油200相等3.80.30.08588*为重型卡车柴油机，系涡轮增压、中冷、无废气后处理或废气再循环92 西安交通大学开发的二甲醚汽车在高速公路、城市交通繁忙地段、坡地及洼地长期试车表明：二甲醚汽车易于起动，换档自如，最大扭矩比柴油机高15％，加速爬坡性能好，最高车速高于原柴油机。丹麦HaldorTopsøe公司曾用Navistar8缸7.3升中型车用柴油机及Avlleader4缸2升轿车用柴油机进行台架试验，测定表明DME尾气排放完全达到全世界最严格的美国加州超低排放（ULEV）标准，结果见表2-4。表2-4二甲醚用柴油机尾气有害物排放量排放物中型车轿车CONOX+非甲烷烃非甲烷烃颗粒物甲醛CO总烃NOX颗粒物g/HP•hg/HP•hg/HP•hg/HP•hg/HP•hg/HP•hg/HP•hg/HP•hg/HP•hULEV标准7.22.51.30.050.0251.70.040.20.04DME测试结果3.22.40.210.0330.0220.6*0.04*0.20*经尾气催化转化器后用DME代替柴油作车用燃料可改善柴油机尾气排放状况，NOX排放仅及柴油的30％，烃类为柴油的40％，CO为柴油的50％，达到欧Ⅲ和美国加州重载货车及客车尾气超低排放ULEV标准，并有潜力达到欧Ⅳ标准。前已述及：预计2005和2010年我国柴油需求量分别为45000kt和110000～117000kt，若2008年能用DME取代5％的柴油，2010年取代10％的柴油，则车用DME的需求量分别为2250kt和11000～12000kt，可见市场前景广阔。2.2.2二甲醚在其它方面用途2.2.2.1气雾剂行业作抛射剂92 氟里昂等氯氟烃曾广泛用作气雾剂的抛射剂，由于它会破坏大气臭氧层而被里约热内卢世界环发会议要求禁止使用。而二甲醚在大气对流层会很快降解，对臭氧层无害，现已取代氯氟烃大量用于气雾剂工业。二甲醚用作气雾剂行业的抛射剂具有下述优点：①不污染环境，臭氧层破坏系数为零；②对各类树脂及溶剂有良好的互溶性，尤其是水溶性与醇溶性好，除具抛射功能外尚兼具溶剂功能；③毒性微弱，用于化妆品时未观察到不良问题；④用于水基气雾剂时对马口铁罐腐蚀性较低，喷雾产品不易致潮。气雾剂产品众多，包括发胶、空气清新剂、气雾杀虫剂、气雾清洁剂、喷雾油漆等，预计2005年我国共需气雾剂2.28亿罐，耗用DME22.8kt，2010年需3.0亿罐，DME需求为30.0kt。气雾剂用DME要求纯度≥99.9%，含水≤5×10-6，甲醇≤2×10-6。2.2.2.2用作发泡剂国内已开发出用DME作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯等泡沫塑料的发泡剂。用DME发泡后的产品气孔大小均匀，柔韧性、耐压性及抗裂性等性能均有所增强。2.2.2.3作为环保型制冷剂由于二甲醚的沸点较低、汽化热大、汽化效果好，其冷凝和蒸发特性接近氟里昂，而销售价格只有氟里昂F12的一半、F22的三分之一，R13492 的七分之一。因此二甲醚作为制冷剂已有不少专利报道，在不久的将来，将是制冷剂的主要品种之一；它可以单独或与其他有机物配合作为冰箱、空调等制冷机的制冷剂，减少以至最终取消氟里昂系列对大气臭氧层的破坏。2.2.2.4二甲醚作为化工原料二甲醚作为烷基化剂，可用于合成N，N-二甲基苯胺、硫酸二甲酯、烷基卤以及二甲基硫醚等。作为偶联剂，二甲醚可用于合成有机硅化合物、制造高纯度氮化铝—氧化铝—氧化硅陶瓷材料。二甲醚和水、一氧化碳在适合的条件下反应，可生成乙酸，羧基化后，可制得乙酸甲酯，同系化后，可生成乙酸酯，另外，还可用于醋酐的合成。二甲醚和氧气反应，可合成氢氰酸、甲醛等重要化工产品。与环氧乙烷反应，以卤素金属化合物和H2BO3为催化剂，在50—55℃时生成乙二醇二甲醚、二乙二醇甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚的混合物，其主要产物乙二醇二甲醚是重要的有机溶剂和有机合成中间体。2.3二甲醚的国内外生产情况2.3.1二甲醚的国外情况2.3.1.1国外的生产情况国外大规模生产二甲醚始于1966年，当时德国联合发动机燃料公司（UnionKraftstaffGmbH）应荷兰Acrofakobr喷雾剂制造公司要求生产高纯二甲醚用于发胶行业。而美国Mobil公司及意大利ESSO公司在1965年就研究开发甲醇脱水制二甲醚工艺并获得专利。1995年全球二甲醚生产能力为150kt/a，产量100kt；2000年能力已超过200kt/a，产量在150kt以上，目前能力不少于210kt/a，产量约170kt，主要用于气雾剂工业，预计2010年全球气雾剂工业需求二甲醚约250kt。国外二甲醚主要生产企业见表2-5。92 表2-5国外（及中国台湾）二甲醚主要生产厂商国别公司能力kt/a工艺备注美（duPont杜邦公司）30两步法气相脱水一套15kt/a在美，另一套15kt/a在荷兰鹿特丹美(AlliedSignal)联合讯号公司10不详德联合莱茵褐煤燃料公司60两步法气相脱水德DEA公司65两步法气相脱水装置在汉堡荷阿克苏（AKZO）公司30两步法气相脱水澳悉尼溶剂（CSR）公司10两步法气相脱水装置在悉尼，德国DEA技术日住友精细化学株式会社10两步法气相脱水日三井东压化学株式会社5两步法气相脱水日日本制铁株式会社5两步法气相脱水印尼PTBumitangerang气体工业公司3不详中国台湾康盛公司18两步法气相脱水设计能力33kt/a似DEA技术近两年以来，随着石油价格的上涨，二甲醚逐渐被用着石油的替代品，得到迅速发展，需求量越来越大。2.3.1.2国外建厂计划国外现有二甲醚生产主要用于气雾剂工业，但近年的动向是向大型化燃料型方面转变。英国石油（BP）公司与印度天然气管理局和印度石油公司合作，计划投资6亿美元，利用中东天然气，按丹麦Topsφe公司气相一步法固定床TIGAS工艺，建造1800kt/a大型二甲醚生产装置，用于取代石脑油、柴油及液化石油气用作发电燃料，但迄今未闻及有动工迹象。92 日本准备利用西澳大利亚皮尔巴拉（Pilbara）近海天然气，就地建造大型二甲醚生产装置，然后将产品运到日本，利用原有液化石油气分配系统及运输系统可送往日本各地使用。二甲醚用于加热，每吨可产生热量32.16GJ，相当于18800日元（140美元）液化石油气的功效；若用于发电，按燃气透平50％发电效率计，每吨二甲醚可发4420kWh电，每度电按10日元计，其功效相当于44200日元（370美元），二甲醚用于发电功效更大。2.3.2二甲醚的国内生产情况二甲醚早期是从高压法合成甲醇副产物精馏而得，粗甲醇中约含DME3％以上，现高压法制甲醇完全被淘汰，目前国内二甲醚生产基本上采用甲醇脱水的两步法。其中液相法以硫酸为催化剂，腐蚀严重，中间产物硫酸氢甲酯有剧毒，排放废渣污染环境，目前仅武汉青江公司一家仍用此法，采用混酸液相脱水的则有山东久泰科技公司。其它大多数厂采用气相甲醇脱水法，只有湖北田力公司采用浙江大学与五环化学工程公司共同开发的合成气一步法制二甲醚工艺。另外重庆英力燃化公司和清华大学共同开发的浆态床合成气一步法制二甲醚中试装置于2004年4月4日打通流程，出了合格产品。国内主要生产企业见表2-6所示。表2-6国内二甲醚主要生产厂家公司能力kt/a用途工艺方法技术来源投产年月山东临沂久泰科技公司(鲁明化工)（原5）30民用燃料甲醇液相脱水本公司、山东化工规划设计院2003.9.扩建完成江苏吴县合成化学厂1甲醇气相脱水浙江化工研究院1996湖北武汉青江公司（武汉硫酸厂）1.5甲醇液相脱水传统工艺1995上海申威气雾剂公司0.8气雾剂蒸馏新技术上海石油化工研究院1995广东中山凯达精细化工公司10气雾剂甲醇气相脱水西南化工研究设计院1994.12.1998二次扩建安徽蒙城县化肥厂2.5.气雾剂甲醇气相脱水西南化工研究设计院1997广州广氮集团公司5.气雾剂甲醇气相脱水西南化工研究设计院199892 成都华菱公司2.甲醇气相脱水不详山西浑源化肥厂民用燃料合成气浆态床法中科院山西煤化所2001河南沁阳氮肥厂10.民用燃料甲醇气相脱水西南化工研究设计院1993山西榆次佳新能源化工公司10.民用燃料甲醇气相脱水西南化工研究设计院1993山东荣城氮肥厂5.民用燃料甲醇气相脱水西南化工研究设计院1994安徽淮南化工总厂2.5甲醇气相脱水西南化工研究设计院1998泸州天然气化工公司10日本东洋工程公司2003.8.重庆英力燃化公司3燃料级浆态床一步法清华大学2004.4.陕西渭河煤化工集团公司10气雾剂甲醇气相脱水西南化工研究设计院2003.11施工湖南雪纳新能源有限公司20燃料级甲醇气相脱水成都天成碳一化工有限公司2005.12上海科创化工有限公司5燃料级甲醇气相脱水成都天成碳一化工有限公司2005.8隆昌隆桥化工有限公司10燃料级甲醇气相脱水成都天成碳一化工有限公司2007.3四川射洪天乙化工有限公司30燃料级甲醇气相脱水成都天成碳一化工有限公司2007.5山西北方兴安化学工业有限公司30燃料级甲醇气相脱水成都天成碳一化工有限公司在建合肥天海碳一化工有限公司50燃料级甲醇气相脱水成都天成碳一化工有限公司在建江苏邳州市永辉化工有限公司100燃料级甲醇气相脱水成都天成碳一化工有限公司设计中在2004年以前国内现有生产能力扣除早已不生产的醇醚燃料生产能力后约为80kt/a，但年产量不到30kt，这是因为最大的两套装置在近几个月内才投产。当时国内60％～70％的二甲醚产品用于气雾剂工业，而作为民用燃料和车用燃料市场在2005年底后得以快速增长，不到一年的时间国内在建和已建设好的装置能力已达到～400kt/a，潜力十分巨大。2.4二甲醚消费情况和市场预测2.4.1消费情况及市场前景92 我国1997年气雾剂行业共耗用DME4kt，民用燃料消费为1kt；2000年气雾剂消费DME急增至10kt以上，燃料级DME量也在万吨以上，近期需求量如表2-7所示。表2-7我国近期对二甲醚需求预测年份气雾剂车用燃料民用燃料合计200825.0kt2250kt12260kt14530kt201030.0kt9000kt19230kt28260kt只要价格适中，2008年共需DME14500kt，2010年为28300kt，燃料用DME占总需求的99.86%，而气雾剂用量仅占0.16％，民用燃料市场又比车用燃料市场更大。据调查，纯度98％以上的燃料级二甲醚近年来维持在4300元/t以上。本项目中燃料二甲醚（DME）的近期主要销售目标可确定为替代液化石油气（LPG）。由表2-1的对比数据可知等量DME的燃烧热效能比液化石油气（LPG）还要高（1.079：1）。因此在LPG现行价5300元/t情况下，将燃烧DME销售价确定为4000元/t有较强的竞争力。二甲醚燃料对于我国未来能源战略的重要意义在于它的资源优势和环保特性，二甲醚是我国未来能源技术赶超世界先进水平、跨越式发展的最有前途的领域。92 二甲醚作为民用燃料或作为液化石油气的添加剂，其需求量正在迅速增加，液化石油气的生产厂家在液化石油气中掺入约25%的二甲醚，可使液化石油气燃烧更充分，而且不留残液。我们知道，液化石油气是由多种组份组成的，C3、C4组份由于沸点低，因此，很容易气化燃烧，而C5、C6以上组份由于沸点较高，不易气化，因此，常常残留在瓶底，造成了部分浪费，在液化石油气中加入二甲醚后，由于二甲醚在有机物中有较好的溶解特性，而且汽化热大，可以将C5、C6以上组份溶解于二甲醚中，并随着二甲醚的气化而气化，这样就可以提高液化气的气化效率。因此，这种混合气燃烧很充分，不会造成浪费，很受消费者的欢迎。另一方面，这种混合气的成本较石油液化气低，经估算，一罐混合气的成本约比一罐液化石油气低10%左右，而且使用方便，不要求对原来使用的液化石油气炉具作任何改动。此外，这种混合气的饱和蒸汽压和在空气中的爆炸下限都较石油液化气低，因此，在使用和运输过程中更安全。由于上述因素，液化石油气的生产商们都乐意往液化石油气中掺加二甲醚，致使目前二甲醚生产商的二甲醚供不应求。我国是液化石油气消费大国，但同时又是一个石油资源比较贫乏的国家，每年都需从国外进口大量液化石油气以满足国内需求，2003年我国进口液化石油气约700万吨，预计到2005年需进口约929万吨，2010年需进口1460万吨。如果其中的50%由二甲醚直接替代（二甲醚与液化石油气的替代比按1.3：1计算），那么，仅此一项，到2007年，我国就需燃料二甲醚600万吨，到2010年需950万吨。如果加上作为液化石油气添加剂的二甲醚需求量，则仅作为民用燃料一项，其需求量就将超过1000万吨。除用作民用燃料外，二甲醚作为汽车燃料替代柴油，也是今后二甲醚最主要的消费领域。92 我们在山东久泰化工科技股份有限公司了解到，该公司现有10辆汽车使用二甲醚作为汽车燃料，连续应用一年多时间，经检验CO排放量为0.01×10-6，HC排放量为4×10-6，达到或超出最严格的欧洲Ⅳ车辆排放标准。西安交通大学作为国内最早开发二甲醚汽车的院校，1997年就进行了超低排放二甲醚汽车的研究，并且与一汽合作开发了具有国际前沿水平的中国第一辆改用二甲醚的柴油发动机汽车。经试验证明，使用二甲醚后可使发动机功率提高10%~15%，热效率提高2%~3%，燃烧噪音降低5%~10%，而且已在高速公路上进行了行使试验。近日，该校对二甲醚汽车的开发研制又传佳音，二甲醚汽车在该系二甲醚汽车课题组的努力下，其性能不断提高，主要技术难题已突破。经实验表明，该校开发的二甲醚汽车在高速公路、城市车辆繁忙地段、坡地、洼地进行长时间的试车运行，驾驶性能优良，二甲醚汽车启动易（包括热停机车再启动）、换挡自如，在全部工况范围内无气阻现象，最大扭矩比柴油机大15%（原柴油机为200牛顿米，二甲醚发动机为230牛顿米）。加速爬坡性能好，最高车速超过原柴油机汽车，柴油与二甲醚两种燃料可以方便切换，在全部转速负荷范围内实现无烟燃烧，排放可以达到欧洲Ⅲ乃至欧洲Ⅳ排放标准（我国正在实施欧洲Ⅱ标准，预计在2010年左右与国际接轨）。92 随着我国机动车保有量的日益增加，汽车排放尾气已成为大气的主要污染源之一。为改善汽车废气的污染，国家采取了许多应对措施，积极支持是用超清洁燃料，并取得了明显效果。从全国清洁能源的应用情况看，与其他能源相比，汽车使用二甲醚燃料，不仅能够大大改善尾气排放对环境的污染，更重要的是生产成本低，系统花费少，燃料来源有保障，将成为我国今后的主要燃料被广泛使用。与此同时，我国是一个富煤贫油少气的国家，石油资源匮乏和环境污染将成为制约我国经济发展的两大难题。而我国的煤炭资源丰富，从长远发展看，煤炭将成为我国的主导能源。因此，二甲醚清洁燃料将会成为一种重要的代用燃料之一而得到广泛应用。进入21世纪以后，我国汽车工业得到飞速发展。预计2006年，我国汽车产量将增至630万辆。随着汽车工业的不断发展，汽油、柴油供需矛盾将更加突出。二甲醚作为车用代用燃料，有着天然气、甲醇、乙醇、氢气不可比拟的综合优势。国内外大量研究结果表明，二甲醚液化后可直接替代柴油用作汽车燃料，大规模生产二甲醚的成本不会高于柴油，成本和污染都低于丙烷和压缩天然气等低污染替代燃料，因此，二甲醚作为汽车燃料发展前景极其广阔，且可带动一批相关行业。但是，无论如何，二甲醚作为汽车燃料替代柴油，其市场前景是非常广阔的。我国2000年消耗柴油6627万吨，预计到2007年，柴油消耗量将达到8800万吨左右，到2010年将超过1亿吨。如果其中的10%由二甲醚替代，其消费量也在1000万吨左右。92 综上所述，二甲醚的市场前景是非常广阔的。二甲醚在气雾剂、制冷剂、空气清新剂、杀虫剂、光亮剂、润滑剂以及化工原料方面等传统的消费领域，仍有一定的市场。但是，今后二甲醚的主要市场是作为清洁燃料，从目前情况来看，虽然二甲醚作为汽车燃料替代柴油无疑是今后二甲醚最主要的消费领域，但是，二甲醚真正大规模地替代柴油还需要作很多工作，还需要等待一些时日。因此，目前二甲醚的主要消费领域应该是替代石油液化气和应用于城市煤气。2.4.2产品目标市场及产品价格分析据统计，2006年本公司所处地区的LPG销售量为～50万吨,周边地区液化气公司一年销售LPG量为35万吨左右。燃料二甲醚与石油液化气按30%掺烧，二甲醚全年的消费总量为25.5万吨，因此，建设一套5万吨/年燃料级二甲醚装置，在当地市场销售是完全有保证的。目前，国内液化石油气价格最高已涨至5300元/吨，本项目我们考虑到最不利情况下，考虑到DME燃烧性能,LPG平均热值为45760KJ/kg，DME平均热值为31450KJ/kg，DME热值比LPG低；但DME燃烧热效率比LPG高12%；DME为单一组份，燃烧完全，相反LPG为C3~C5混合物，燃烧不完全，产生黑烟，据调查LPG每瓶都有1~2kg剩余物。综合考虑，两者的有效热值比应在约0.84:1,按当地市场及周围地区液化石油气的价格在5300元/吨计，DME的价格应按有效热值计算，其当量价应在4520元/吨左右,考虑DME掺烧LPG产生的环保效应，又兼顾到企业自身的生产成本和经济效益，燃料二甲醚售价初步定为4000元/吨。92 三产品方案和生产规模3.1产品方案本装置以甲醇为原料，生产最终产品为燃料级二甲醚，主要供应当地及周围地区民用燃料市场及以后的车用市场，该产品方案符合国家产业政策和能源环保政策，也符合企业发展规划。3.2产业政策、发展规划和清洁生产3.2.1产业政策本项目的产品方案是50kt/a燃料级二甲醚。燃料二甲醚作为民用燃料供应城镇及农村地区，亦可销往邻近省份。作为车用燃料替代需大量进口的柴油也将是一个重要市场，目前在全国已推向一些地区的公共汽车及出租车，但与甲醇燃料与甲醇汽车相比尚有一定差距，但作为柴油替代燃料其市场前景十分广阔。本项目的目标产品为燃料二甲醚，本项目是以国内成熟技术为基础，承担的技术风险小。3.2.2生产规模的初步分析本项目二甲醚生产规模确定为50kt/a燃料级二甲醚。燃料级二甲醚无论作为民用燃料或车用燃料市场均甚广阔，但要替代液化石油气LPG或柴油还有一个市场培育过程。本项目靠近目标市场。综上所述，本项目的建设符合公司的总体发展规划。3.2.3清洁生产92 本项目中以甲醇为原料合成二甲醚。该生产工艺路线较先进，原料安全，污染物排放量少，是目前较为合理的工艺技术路线，也是今后发展的重点。所以本项目符合国家清洁生产要求。3.3装置规模本项目二甲醚装置规模为50kt/年燃料级二甲醚.3.4产品规格及质量指标燃料级二甲醚作为液化石油气（LPG）的替代物用作民用燃料，亦可作为车用燃料替代柴油用于压燃式汽车发动机，是中型或重型载重卡车及大型公共汽车的良好燃料。目前燃料级二甲醚尚未颁布国家标准，民用二甲醚燃料、气雾剂级二甲醚企业标准如表3-1所示。表3-1民用二甲醚燃料企业标准项目二甲醚含量v%甲醇含量v%水份v%残留物v%硫含量mg/m3指标≥96≤3.5≤0.2≤0.1≤100本装置产品质量标准为：项目二甲醚含量v%甲醇含量v%水份v%残留物v%硫含量mg/m3指标≥98.0≤1.4≤0.5≤0.1≤10092 四工艺技术方案4.1国内外生产工艺开发概况DME的生产工艺已经从传统的浓硫酸作用下的甲醇脱水发展到气相甲醇催化脱水、合成气直接合成、三相床合成等工艺。4.1.1国外状况国外DME的发展可分为三个阶段：①70年代的石油危机使欧美等发达国家积极研究由合成气经DME合成汽油，以及粗醚作民用燃料等，并取得许多合成气制取DME的催化剂专利。但因其CO转化率低（<50%），DME选择性差，故尚不具备工业化的条件。该阶段研究进入中试的有丹麦Topsoe公司和日本三菱重工公司等。②从80年代中期起，欧美等一些发达国家和地区作出了禁止在气雾剂中使用氟里昂的决定后，DME以其易雾化，易贮存等优越性得到认可，成为气雾剂的理想替代品。在化妆品工业较发达的国家和地区，用DME作气雾剂，年用量近40kt。气相甲醇脱水法以其产品纯度高，易操作等特点，很快成为生产DME的主要方法。目前，世界上采用甲醇法的DME工业装置主要有：美国杜邦公司15kt/a与德国联合莱因褐煤燃料公司60kt/a的两套装置。欧洲生产DME的厂家还有德国汉堡DMA公司和荷兰阿克苏公司，各为10kt/a。澳大利亚也具有5kt/a生产能力，日本和中国台湾的生产能力均在10kt/a以上。③92 80年代末至90年代初，用合成气直接合成DME的技术逐渐开发出来。1991年美国APC公司开发了合成气浆态床一步合成DME技术，并建成10t/a中试装置。该技术通过水煤气变换、甲醇合成与甲醇脱水三个可逆、放热反应协同进行，避免了多步合成法受平衡条件的影响，从而提高单程转化率。另外，用惰性浆液的返混流动，吸收化学反应产生的热量，保护对热敏感的催化剂，使反应更快、更有效地进行。该工艺操作压力3.5~6.3MPa、温度200~290℃、空速1000~10000L/(h·kg)催化剂。目前该工艺已放大至10t/d的工业装置，采用Cu基+Al2O3-SiO2-沸石催化剂，操作压力5.276MPa，反应温度250℃，装置运行正常平稳。与气相一步法或多步法相比，该法尤其适用于CO含量较高的煤基合成气。1995年丹麦Topsoe公司开发出以天然气为原料经合成气制DME技术并建成50kg/d中试装置。该法采用一种专利（铜）催化剂，操作条件为200~300℃和3.0~8.0MPa。据Topsoe称，CO转化率达60%~70%，可同时生产甲醇和DME。4.1.2国内状况随着DME的用途不断扩大，我国广大科技人员根据国情力求赶超世界先进水平，概括起来也可分为四个方面进行叙述。①实验室研究开发国内对DME制取技术的研究始于80年代初。西南化工研究设计院、中科院山西煤化所等均开展了实验室研究开发，并有大量文献报道。②甲醇气相催化脱水法制DME的技术开发气相甲醇脱水法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，DME产物少，DME纯度达99.9%，工艺比较成熟，可以依托老企业建设新装置，也可单独建厂生产。92 ③合成气法制DME的技术开发合成气法制DME是在合成甲醇技术的基础上发展起来的，它是由合成气经浆态床反应器一步合成DME。其研究的重点是催化剂及催化反应工艺，催化剂采用具有甲醇合成和甲醇脱水组分的双功能催化剂。因此，甲醇合成催化剂和甲醇脱水催化剂的比例对DME生成速度和选择性有很大的影响。合成气法现多采用浆态床反应器。其结构简单，便于移出反应热，易实现恒温操作。它可直接利用CO含量高的煤基合成气，还可在线装卸催化剂。因此，浆态床合成气法制DME具有诱人的前景，将是煤炭洁净利用的途径之一。目前，合成气法制DME的研究仍处于试验阶段。④硫酸法（液相甲醇脱水法）制DME的技术开发山东临沂久泰化工科技股份有限公司长期从事液相法制DME的技术工业开发，该工艺可生产纯度大于99.6%的DME产品，可用作一般要求不高的气雾抛射剂及硫酸二甲酯中间体。4.2工艺技术的比较与选择4.2.1主要生产工艺技术简介(1)硫酸法（液相甲醇脱水法）甲醇在硫酸存在下，通过先生成硫酸氢甲酯，再生成DME的反应进行：H2SO4+CH3OH→CH3HSO4+H2OCH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO492 该工艺可生产纯度大于99.6%的DME产品，可用作一般要求不高的气雾抛射剂及硫酸二甲酯中间体。该工艺的主要特点是反应条件温和（130~160℃），甲醇单程转化率高（>85%），可间歇或连续生产。但设备腐蚀严重，残液及废水对环境污染严重，操作条件苛刻，产品后处理比较困难。目前我国只有武汉硫酸厂、山东临沂久泰化工科技股份有限公司等少数厂家采用此工艺生产DME。(2)甲醇气相催化脱水法反应方程式如下：2CH3OH→CH3OCH3+H2O由甲醇气相催化脱水法制DME的催化剂种类较多，常见的磷酸铝钙、硅酸铝、ZSM-5及γ-Al2O3等，反应条件因催化剂性能而异，反应温度在200~400℃，由于反应为放热过程，故甲醇单程转化率在70%~80%之间，DME选择性大于99%，该工艺可采用多种形式的反应器，其主要特点是流程简单，自动化程度高，基本无三废污染及设备腐蚀问题，由该工艺制得的DME产品纯度可达到99.9%，最高可达99.999%。目前德国DEA公司及广东中山精细化工实业有限公司的DME装置能生产99.999%的产品。(3)合成气直接合成DME由合成气合成DME实际上由下述反应构成：4H2+2CO→2CH3OH2CH3OH→CH3OCH3+H2OCO+H2O→CO2+H292 3H2+3CO→CH3OCH3+CO2合成气一步法合成DME工艺实际上是把合成甲醇及甲醇脱水两步反应合并在一个反应器内进行，其关键是选择高活性及高选择性的双功能催化剂，国际上自80年代后对此研究较多，较为典型的有丹麦托普索公司TIGAS工艺、日本三菱重工业公司及COSMO石油公司联合开发的AMSTG工艺。国内大连化物所、浙江大学、南京大学、清华大学、山西煤炭化学研究所、西南化工研究设计院、兰州化物所以及湖北化学研究所也从事了合成气合成含氧化合物（以DME为主）的研究，目前，合成气法制DME的研究仍处于试验阶段，没有成功开发出大规模的工业化装置。4.2.2工艺技术的比较与选择二甲醚的生产方法主要有硫酸法、甲醇气相催化脱水法、合成气直接法合成二甲醚法。硫酸法虽然反应条件温和，甲醇单程转化率高（>85%），可间歇或连续生产，但设备腐蚀严重，残液及废水对环境污染严重，操作条件苛刻，产品难以脱除微量杂质，有异味，产品质量差，属淘汰工艺；而以合成气（3H2+CO）直接法合成二甲醚的生产技术目前尚不成熟。二甲醚国内外现有大型工业生产装置主要采用成熟的甲醇气相催化脱水法。根据以上分析以及本装置最终产品为燃料级二甲醚等特点，本报告拟推荐选用成都天成碳一化工有限公司的甲醇气相催化脱水二甲醚制工艺技术。92 4.2.3推荐的工艺技术方案(1)生产原理甲醇在催化剂作用下，生成DME，其反应式如下：主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2O△H573°K=-22.17KJ/mol副反应：CH3OH=CO+2H22CH3OH=C2H4+2H2O2CH3OH=CH4+2H2O+CCH3OCH3=CH4+H2+COCO+H2O=CO2+H2反应为放热反应，反应温度240~360℃，为防止反应器催化剂床层温度过高，有效地利用反应热，拟采用绝热和冷激式两段固定床DME反应器，用汽相甲醇原料换热降温，使反应在一定的温度范围内进行。原料甲醇单程转化率为75~85%，DME选择性大于99%，生成物及未反应的甲醇经冷凝和洗涤得到粗产品，再通过精馏的方法得到产品DME，同时，未反应的甲醇经精馏后循环使用。(2)工艺特点采用该工艺，原材料和能耗低，反应条件温和，生产连续进行，易于实现自动化，并且产品质量稳定，具有较强的竞争能力。4.3工艺流程简述（参看本文附图中所列的甲醇制二甲醚装置管道及仪表流程简图）本装置工艺流程框图如下：92 甲醇汽化脱水反应换热产品分离甲醇回收甲醚回收尾气废水原料甲醇罐产品二甲醚罐外购的原料甲醇先集中存放在罐区甲醇贮罐内。装置开工后,原料甲醇从罐区送入甲醇中间贮罐，再用甲醇进料泵送出经换热器换热升温后进入甲醇塔进行蒸馏汽化。甲醇塔再沸器用导热油循环供热，出甲醇塔的甲醇蒸汽经换热器换热升温后进入反应器下部换热管内进一步换热升温后，再进入反应器内催化剂层进行反应。反应器为列管换热式固定床反应器，催化剂在使用前应进行活化处理。从反应器出来的反应产品气体经与换热器换热后，进入甲醇预热器，被原料甲醇冷却后，含少量冷凝液的汽相反应产物直接进入二甲醚塔进行冷却、冷凝、精馏、分离。这种反应、精馏一体化的工艺流程属成都天成碳一化工有限公司的专利技术,有明显的节能降耗效果。汽相反应产物进入二甲醚塔后,汽相沿塔上升,由于受塔顶喷洒而下的回流二甲醚液的冷却,使汽相分离,其中的甲醇、水被冷凝下流进入塔下部提馏段,92 二甲醚塔底部配有二甲醚塔再沸器用导热油循环供热,使水甲醇釜液中的少量二甲醚汽化上升。由二甲醚塔底排出的水甲醇釜液经换热器冷却后送至甲醇中间罐循环使用。由塔顶出耒的二甲醚蒸汽进入冷凝器被冷凝成液体二甲醚,其中一部分作为回流液返回进入二甲醚塔顶；另一部分采出作为产品收集在二甲醚中间罐内，然后送到罐区二甲醚贮罐,再装车外销。4.4消耗定额表4-1消耗定额序号品名规格单位数量备注一原、辅材料1甲醇甲醇（100wt%）计t1.412催化剂专用kg0.07二公用工程1一次水t2循环冷却水≤32℃，≥0.4MPat1302电380V/220Vkwh20不含公用工程3天然气4仪表空气≥0.5MPaNm3304.5自控技术方案4.5.1生产控制方案根据本装置属连续化生产装置，介质具有高温、低压、易燃、易爆、有毒等性质，本装置的自动控制设计，本着安全可靠、运行稳定、节省投资的原则进行。本设计考虑采用就地检测、集中检测和集中控制相结合的基本原则，除就地安装的温度计、压力表、液位计以外，其它就地安装的仪表均为电动仪表，控制阀为气动型，主控室选用当前较先进的集散型控制系统(小型DCS)对生产装置进行集中操作，并配有信号报警和紧急停车等措施以保证装置正常运行。4.5.2仪表选型(1)温度仪表：就地显示采用双金属温度计，集中显示选用镍铬-92 镍硅热电偶和铂热电阻。(2)压力仪表：就地选用一般采用不锈钢压力表(3)流量仪表：二甲醚产品重要流量计量采用质量流量计。其它采用金属转子流量计或孔板配差压变送器。(4)液位仪表：就地液位指示一般采用磁性翻柱液位计，也可采用玻璃板液位计，但不采用玻璃管式液位计。(5)压力、压差、物位等变送器选用电动智能型变送器。(6)调节阀：调节阀通常采用国内产品。大口径、大压差、高温等场合的特殊控制阀选用国外名牌产品。除开关阀或停车阀外，所有调节阀都采用智能电/气阀门定位器。(7)报警本生产装置的报警和各种设备的运行监视，均在主控室控制系统中实现，并设有信号报警和紧急停车等措施，以保证装置正常运行。(8)仪表电源和主控室①仪表电源：仪表供电由电气配电室提供，具体要求如下：电压：220VAC±10%，50HZ±0.5%容量：约3KW配备：UPS不间断电源②主控室主控室面积约为36m2，室内布置分操作室、机房，操作室内放置两个操作站配一台打印机，另外还配有全厂通讯装置，机房放两个600×800×2150机柜和UPS电源。92 操作室和机房要求设空调，地面应考虑防静电措施等，仪表维修设施和维修人员由公司统一考虑。4.6主要工艺设备非标设备序号设务名称单位数量材料总重(Kg)备注1反应器台1不锈钢2甲醇汽化塔台1碳钢3二甲醚塔台1碳钢4醇洗塔台1碳钢5闪蒸汽提塔台1碳钢6气体换热器台1碳钢7甲醇预热器台1碳钢8甲醇塔再沸器台1碳钢9釜液换热器台1碳钢10二甲醚塔再沸器台1碳钢11二甲醚塔冷凝器台1碳钢12尾气冷凝器台1碳钢13闪蒸塔冷凝器台1碳钢14甲醇中间罐台1碳钢15回流液罐台2碳钢15釜液缓冲罐台2碳钢16原料甲醇贮罐台2碳钢45吨/台V=950m3,7天17产品贮罐台2碳钢60吨/台V=500m3,4天定型设备序号设务名称单位数量材料总重(Kg)备注1甲醇塔进料泵台2组合件屏蔽泵2釜液输送泵台2组合件屏蔽泵3回流液泵台2组合件屏蔽泵4甲醇输液泵台2组合件屏蔽泵5甲醇卸料泵台2组合件屏蔽泵6二甲醚装车泵台2组合件屏蔽泵7罗茨风机台1组合件8开工电炉台1组合件92 4.7标准化本项目在设计、设备制造、安装、施工验收中所依据的主要标准规范如下：4.7.1工艺规范《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG20519-92《化工装置设备布置设计规定》HG20546-92《石油化工企业设计防火规范》(1999年局部修改条文)GB50160-92《石油化工企业职工安全卫生设计规范》SH3047-93《石油化工企业环境保护设计规范》SHJ24093-93《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-974.7.2设备设计、安装、施工验收规范《钢制压力容器》GB150-1998《压力容器安全技术监察规程》劳动部1999《钢制化工容器材料选用规定》HG20581-1998《钢制化工容器强度技术规定》HG20582-1998《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-1998《钢制化工容器制造技术规定》HG20584-1998《钢制管壳式换热器》GB151-1999《压力容器法兰》JB4700-7-92《化工机械设备安装及验收规范》《塔类设备施工及验收规范》4.7.3自控设计规范92 《自控专业施工图设计内容深度规定》HG20506-92《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》HG20505-92《化工自控设计技术规定》HGJ20507-20516-89《化工自控安装图册》《工业自动化仪表工程施工验收规范》4.7.4电气设计规范《化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计技术规定》HG/T20687-1989《建筑防雷设计规范》GB50057-94《化工企业静电接地规程》HG/T20675-1990《工业企业照明设计标准》GB50034-9292 五原材料、辅助材料、燃料和动力供应5.1原料供应本装置所用原料为甲醇，年用量70500吨，甲醇为我国大宗化工产品，可由国内化工市场采购，为了保证原材料供应来源和质量稳定，可由就近在当地及周边城市的甲醇生产厂订立供货合同。本装置甲醇原料需达到工业甲醇国家标准GB338-92的一等品要求，外观为无色透明液体，无特殊异臭气味，无可见杂质，具体质量指标见表5-1。表5-1工业甲醇国家标准(GB338-92)项目指标优等品一等品合格品色度（铂-钴），号≤510密度（20℃）,g/cm30.791～0.7920.791～0.793温度范围（0℃，101325MPa）,℃沸程（包括64.6±0.1℃）,℃≤64.0～65.50.81.01.5高锰酸钾试验，min≥503020水溶性试验澄清--水分含量，%≤0.100.15--酸度（以HCOOH计），%≤或碱度（以NH3计），%≤0.00150.00300.00500.00020.00080.0015羰基化合物含量（以CH2O计），%≤0.0020.0050.010蒸发残渣含量≤0.0010.0030.0055.2辅助材料供应辅助材料主要为催化剂和各种化学药品。催化剂一次装填量为9吨，两半年换一次，由成都天成碳一化工有限公司供应。5.3燃料供应本装置导热油炉所用燃料为天然气，可由附近压气站供应。5.4动力供应5.4.1公用工程规格92 (1)一次水：本装置间歇使用一次水，所用水量为：0.5万吨/年，由当地城市供水管网或取地下水提供。(2)循环水：本装置所用的循环冷却水为：700万吨/年，由公司新建循环冷却水系统提供。循环水要求如下：P≥0.4MPa,t≤32℃，浊度<50mg/升,污垢热阻<6×10-4m/h.℃/kcal，腐蚀度<0.2mm/a（钢），<0.005mm/a（铜，不锈钢）总磷4-6ppm(3)导热油：本装置导热油由当地化工市场供应。(4)电：本装置所需电源由东营仕通化工有限公司与当地电业部门联系，用10KV电源线路引入，本装置所需电力为280万Kw/h，由新建变配电室提供。电力要求如下：频率：50HZ电压：三相380V，二相220V单相(5)仪表空气：本装置所需仪表空气为120万Nm3/年，由新建空压站提供。仪表空气要求如下：t=常温，无油无灰，露点-40℃，压力0.7MPa5.4.2公用工程供应本装置公用工程供应见下表5-2。92 表5-2公用工程供应序号项目名称单位小时耗量年消耗量供应途径1循环冷却水t9007.2×106新建循环冷却水系统2一次水t5000城市供水管网3天然气m35004000000压气站供应4电Kwh3502.8×106新建变配电室5仪表空气Nm31801.4×106新建空压站92 六建厂条件及厂址方案6.1建厂条件6.1.1厂址的地理位置、地形地貌概况6.1.1.1地理位置东营仕通化工有限公司50kt/a燃料级二甲醚装置将建于山东省东营市河口区。6.1.1.2地形地貌概况拟建建筑场地为素填而成，地势较平坦，场地地貌单一，为黄河三角洲冲击平原。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定，该场地的抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.1g。考虑场地地形、地貌和地层特点，拟建场地属于建筑抗震不利地段。按建筑使用功能的重要性分析，该拟建筑的抗震设计类别为丙类。6.1.2水文概况该场地地下水属潜水类型，主要靠大气降水补给，排泄主要靠蒸发。根据当地气象水文资料，该场地地下水常年最高水位为0.50m，常年最低水位1.50m，水位变化幅度为0.5～1.0m。夏季由于雨量集中，场地地下水上升较快，冬季由于气候干燥少雨，地下水位下降。6.1.2交通运输条件、现状和发展规划河口区实施了以基础设施超前发展带动河口地区全面开发的战略，水利、电力、交通、通讯等基础设施取得了长足发展，投资环境日臻完善。区内公路纵横贯通，通车里程1234.8公里，公路密度74.9公里92 /百平方公里。东港高速公路、滨孤路、辛河路贯穿全境，与东青高速公路、济青高速公路相连。环渤海高速公路距离河口城区10公里，工程建成后，河口至北京约2.5小时，至青岛约3小时。国家规划建设的黄(骅)-东(营)-大(潍坊大家洼)铁路毗邻河口，支线与东营港相接。境内东营港为国家一类开放口岸，是黄河经济带连接东北亚的最佳海陆通道枢纽，2个3万吨级泊位正在扩建。已开通的东营机场距离河口40公里。6.1.3水、电供应条件河口境内有孤河水库、王集水库等中小型水库70余座，总蓄水能力2亿立方米。潮河、马新河、沾利河等排水河道径通渤海，排洪能力为409立方米/秒。境内有山东、胜利两大电网，电力供应充足。全区现有35kv变电站5座，35kv线路8条，240万千瓦电厂正在筹建中，所有变电站全部实现环网供电。通讯事业发展迅速，电话普及率居山东省前列，进入全国先进行列。装置供水：依托厂区原有给水系统，分为消防给水和生活给水两个系统，消防给水系统采用环状消防管网，生活给水采用枝状，水源为市政管网。装置供电：依托厂区原有供电系统，由当地电业部门引至本站变配电室。6.1.4环境条件东营仕通化工有限公司92 附近无农业基地，大气扩散净化条件好，工程区域大气环境质量监测表明，大气环境质量好。本工程生产装置无废气排放、排出的废渣、废水都经过严格处理达标后有组织排放。6.2厂址方案本项目拟建在东营仕通化工有限公司原有溶剂油装置区，通过改造原有钢结构框架、公用工程系统和增加仓储设施实现50kt/a二甲醚项目的建设。92 七公用工程和辅助设施方案7.1总图运输7.1.1.设计依据参见1.1.2.1编制依据。7.1.2设计规范(1)《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）(2)《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）(3)《工业企业总平面设计规范》GB50187-93(4)《厂矿道路设计规范》GBJ22-877.1.3总平面布置本装置生产介质为易燃易爆物质，生产的火灾危险性分类为甲类，装置总平面布置严格遵照《化工企业总图运输设计规范》和《建筑设计防火规范》等规范的有关规定，注意装置各建、构筑物之间的防火间距和装置界区消防车道的畅通。并根据当地气象条件，对装置进行合理布置。7.1.3.1布置原则(1)符合当地规划部门总体规划要求，使总平面布置与之相适应；(2)功能分区明确，工艺流程合理顺畅；(3)因地制宜，充分利用地形，布置紧凑；(4)满足环保、消防、劳动卫生要求；7.1.3.2厂区功能分区本工程主要构成92 (1)罐区(2)主装置(3)变配电站(4)空压站(5)循环水站(6)控制室、分析室厂区按功能划分为以下几个区域：厂前区、主要生产装置区、贮运区、辅助生产及公用工程区。其中厂前区包括：综合楼、围墙、大门；贮运区包括：罐区、贮运场辅助生产及公用工程区包括：循环水站,控制室、配电、空压站等.主装置为主要生产区.本着总图运输的布置原则，设计中作出了以下布置：(1)根据工艺流程特点，由北向南依次为：罐区、主装置、循环水、空压站、配电、综合楼；各工序间通过管廊连接。(2)根据生产运输要求，在汽车灌装附近均设置混凝土地坪以满足槽车装卸用。(3)根据工艺要求，厂区内部物料以管道运输为主，设计管廊穿越道路的净空高度不小于5米，以满足厂内汽车运输及消防要求。7.1.3.3建构筑物朝向和装置单元间的防火间距由于本设计主要工序火灾危险性为甲类，主要原料和产品具有火灾危险性，因此相互之间的防火、防爆间距必须满足有关规范要求。本装置内各工序与道路的间距均满足规范要求。92 7.1.3.4总平面布置的主要技术经济指标表7-1主要技术经济指标一览表序号指标名称单位数量备注1装置占地面积平方米2建构筑物占地面积平方米3道路及广场占地面积平方米4管线及管架占地面积平方米5建筑系数%6利用系数%7厂区绿地计算面积平方米8厂区绿地率%7.1.4竖向布置布置原则：符合总体规划要求，充分利用地形，因地制宜，尽量节约土方，合理确定厂区内的排水方式。厂区标高的确定：拟建装置新征场地内高差起伏不大，室外地平标高设计为原有地平标高，场地内不存在大填大挖，经土方量初步计算，填挖基本平衡。据此，厂区采用平坡式布置。排水：根据生产和厂区原有排水系统特点，装置区主要采用管道排水方式。雨水与污水分流，雨水经管道排入当地排水系统内。污水经处理后管道排入当地污水系统内。7.1.5工厂运输92 本装置运输任务主要是原料、辅助材料及产品的运输。表7-2工厂运输量表序号运输项目名称年运输量（吨）运输方式备注一运入1甲醇70500汽车2催化剂9汽车二年半一次小计70509二运出1产品50000汽车2废催化剂9汽车二年半一次小计50009三运输总量合计120518装置区内设置环行道路、混凝土地坪，地坪宽为10米，满足运输与消防的要求，混凝土地坪等级为汽-20级，结构层从上至下依次为：C30混凝土25cm、级配碎石30cm。由于本项目运输总量不太大，因此本项目依靠公司自身运输力量和社会运输力量解决。7.1.6工厂防护设施及其它由于装置区建在老厂区内，故装置区四周不需新建围墙大门。装置区内除设计环行水消防管网外，还可依托厂区原有消防站进行事故状态下的消防。92 7.2给排水7.2.1给水本装置约需循环冷却水900m3/h，由公司新建循环冷却水系统提供。一次水5000t/a，水源为市政管网或地下水提取。7.2.2排水本装置雨水及清洁废水，排入厂区河内。生活污水经化粪池排至市政下水道，生产废水数量很少，有条件可送当地废水处理厂集中处理或本装置处理达标后进入循环冷却水系统作为补充水使用。7.3电气7.3.1概述7.3.1.1设计范围本设计为东营仕通化工有限公司5万吨/年甲醇制燃料级二甲醚装置界区内的动力配电、照明配电及防雷、防静电接地、初步设计。装置区内道路照明、火灾报警系统、通信由业主负责,不在本设计内。7.3.1.2自然条件1）降水量（mm）：年最大降水量：852.8年最小降水量：494.7年平均降水量：577.1日最大降水量：≥502）日照时数（h）3）年最多日照时数：2832.6092 年最少日照时数：1925.20年平均日照时数：2568.32月最高日照时数：314.80月最少日照时数：104.401）连续降水日数（d）年最长连续降水日数：12年最短连续降水日数：3月最短连续降水日数：12）连续降水总量（mm）年最长连续降水最多总量：90年最长连续降水最少总量：4.403）地面温度（℃）年地面最高温度：41.9年地面最低温度：-23.40年地面平均最高温度：39.7年地面平均最低温度：-17.84）气压(hpa)年最高气压：1026.7年平均最小气压：1002.2年平均气压：1015.88）相对湿度（％）年平均相对湿度：6692 1）水气压（hpa）年平均最大水气压：7.30年平均最小水气压：6.00月最大水气压：13.70月最小水气压：2.02）风速（m/s）年平均风速：2.4年级大风速：17历年最大瞬间风速：30.7NNM3）风向年最多风向：ES夏季最多风向：ES4）风压：10m～100m高度风压（Kpa）10m20m30m40m50m0.3120.3250.3380.3540.36960m70m80m90m100m0.3880.4140.4300.4500.46092 历史上出现的最大瞬间风速＞40m/s的风压为1.0Kpa（高10m）；近10年出现的最大瞬间风速为25m/s的风压为0.37Kpa（高10m）；13）逆温：年平均逆温层高度为1661.0m14）气温（℃）：年平均气温：12.6年极端最高气温：41.9年极端最低气温：-23.4最热月平均气温：26.5最冷月平均气温：-3.415)蒸发量（mm）年最大蒸发量：2509.40月最大蒸发量：418.20月最小蒸发量13.5016）其它大气现象：年最多降雪日数：407.3.1.3设计标准《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93《低压配电设计规范》GB50054-95《化工企业电缆设计技术规范》CD90A8-85《化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规范》HGJ21-89《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》GBJ63-9092 《供配电系统设计规范》GB50052-95《石油化工企业生产装置电力设计技术规范》SH3038-2000《工业企业照明设计标准》HG/T20568-96《石油化工静电接地设计规范》SH3097-2000《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年修改版）《钢制电缆桥架工程设计规范》CECS31：91《石油化工企业电气图图形和文字符号》SH3072-957.3.2装置总负荷7.3.2.1负荷等级及供电要求本装置为连续性化工生产装置，属2类用电负荷。因电源条件限制，暂按单电源进行设计。7.3.2.2用电设备总安装容量：a)动力为262万KW；b)照明为18万KW。共280万KW。装置中最大单台负荷：380V的循环水泵75KW。需要容量：a)动力为320.1KW；b)照明为35.2KW。共355.3KW。年耗电量：280万KWh，（连续运转的设备按8000h/年计；92 间歇运转的设备按500~1000h/年计照明按4000h/年计）。自然功率因数：380V低压COSφ=0.79。7.3.3供配电系统在装置区空压站、压缩机房、办公楼3处分别设置配电箱，各配电箱电源由业主从其配电室分路提供。装置区用电设备的供电均由配电箱通过低压电缆放射式供电。7.3.3.1电能计量电能计量由业主自行解决。7.3.3.2无功补偿本装置供电由分散的配电箱供电，不装设无功补偿，由业主在其配电室进行集中补偿。7.3.3.3保护设置380V低压电气设备设置短路、过负荷及低电压保护。7.3.4装置区环境特征及主要设备选型、操控、电缆敷设方式7.3.4.1装置区环境特征按照工艺专业提供的装置区爆炸性气体混合物出现的频度及持续时间，按爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92中有关规定确定装置区内属2区爆炸危险场所，按其最大试验安全间隙（MESG）最小点燃电流（MIC）及按引燃温度分组，爆炸性气体混合物为IIB级T3组。92 7.3.4.2设备的操控、起动方式（1）本装置380V的设备采用直接起动方式起动。现场设置防爆操作柱操控。（2）所有电气设备除现场操作柱操控外，其它操控方式、信号显示以及送控制室的信号按生产工艺要求，由工艺专业提出条件进行设置。7.3.4.3主要设备选型（1）配电箱选用XL-21。（2）现场防爆操作柱选用BZC51（dⅡBT3）系列。7.3.4.4电缆选择：（1）低压电力电缆:采用VV-0.6/1KV系列铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃电力电缆。（2）操控用控制电缆:采用KVV-0.5KV系列铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃控制电缆。（3）控制室信号电缆：采用KVVP-0.5KV系列铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织屏蔽控制电缆。动力电缆除按常规计算截面及校验外，在爆炸危险环境还应执行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》中的相关规定，铜芯的动力电缆最小截面不小于2.5mm²，铠装埋地的电缆不小于4mm²；控制电缆不小于1.5mm²。7.3.4.5线路敷设装置区内电缆均采用桥架敷设、电缆沟敷设或用电设备较少处直接埋地方式敷设到用电设备附近，然后穿钢管埋地敷设至用电设备基础旁。92 7.3.5照明系统7.3.5.1照明电源照明电源为380/220V三相五线制。由业主配电室引出照明电源至各工段照明配电箱，经照明配电箱放射式给各照明回路供电。各照明回路采用单相三线制。照明系统选用电缆或电线的最小截面不小于2.5mm²。7.3.5.2爆炸危险区域室内照明（1）照明灯具全部采用防爆灯具（防爆等级dⅡBT3)，由防爆照明开关（防爆等级dⅡBT3)分别控制。（2）照明配线主要采用BV-0.5KV型导线穿镀锌钢管明敷。7.3.5.3爆炸危险区域室外照明（1）罐区及较开阔处灯具采用防爆马路弯灯（防爆等级dⅡBT3)，钢平台上装防爆平台灯（防爆等级dⅡBT3)，由安装区域内的防爆照明开关（防爆等级dⅡBT3)分别控制。（2）照明配线采用VV22-0.6/1铠装电缆埋地或VV-0.6/1型电缆或BV-0.5KV铜芯线穿镀锌钢管明敷。7.3.5.4室内照明厂房内、室外塔罐区及钢平台上照明光源采用汞灯、钠灯及金卤灯；在有机泵等转动设备处，采用白炽灯或放电灯分相电源防频闪效应；控制室分析室采用荧光灯。7.3.5.5应急照明在厂房内装设自带蓄电池的防爆应急灯（防爆等级dⅡBT3）作为应急照明。92 7.3.6防雷、防静电接地装置区属第二类防雷建、构筑物，采取厂房屋顶布置避雷带或根据需要加装避雷针方式防直击雷；室外装置区所有罐体壁厚≥4mm，采取直接接地方式防直击雷；室外装置有不满足直接接地条件的设备则根据需要架设独立避雷针防直击雷。界区内所有正常时不带电的电气设备金属外壳、金属容器、金属构架、工艺金属管道均应可靠接地。平行敷设的长金属物及外部金属管道进入装置区均按规范接地，以防雷电感应及雷电波侵入。工作接地、防雷接地、防静电接地共用一个接地系统。接地干线采用-40×4镀锌扁钢。接地极采用∠50×50×5镀锌角钢，根据需要加填物理性降阻剂使接地系统接地电阻小于4Ω。装置区接地系统与全厂接地装置连通。仪表接地根据自控专业提出的接地方式及接地电阻的要求进行设置。7.4供热本装置所需加热用导热油由当地化工市场供应。7.5仪表空气站拟建装置需仪表空气量为180Nm3/h，要求仪表空气压力0.6MPa，露点-40℃，并且无油及无0.3μm以上微粒。仪表空气的供应由公司新建空压站负责供给。7.6工厂外管92 本装置厂区外管主要包括：界区内工艺外管，供热管线，弱电、仪表配管配线，其它公用工程管道等。为了便于管道的安装、维修以及装置的整洁、美观，设集中管架，布置分为一层或二层，管道架空设置，装置内管架净高不低于3.5米，横穿厂区主干道净高不低于6.0米，柱距间为4~8米之间。7.7维修山东胜利通海集团有限公司有专门的化工装置维修部门，拟建装置机、电、仪的维修、大型设备的制造，复杂电、仪的维修、装置设备的大、中修由公司内部力量承担。7.8分析化验7.8.1编制范围与产品任务本工程拟为二甲醚装置设置分析室，主要负责二甲醚装置生产过程中原料、中间产品、产品控制分析及日常控制分析，原料甲醇的进厂和产品二甲醚的出厂分析。7.8.2布置说明二甲醚分析室设在控制室旁，面积约为36m2。7.8.3仪器选型考虑到装置的特点及分析的不同内容，结合今后的技术发展，设计将选用国内较先进的气相色谱分析仪器，并采用计算机数据处理。7.9土建7.9.1土建工程原则的确定(1)92 建筑设计应符合国家有关规范、规程要求，在满足生产功能需要的前提下，尽可能做到安全适用、经济合理、技术先进、美观大方，创造比较好的工作条件，进行文明生产。(2)根据《建筑设计防火规范》进行防火设计。本装置生产过程中的生产介质、产品多为易燃、易爆、有毒和有害物质，故按使用功能、生产特征和防火、防爆的要求进行建筑平面布置，并对层数、层高进行控制。(3)根据《工业企业设计卫生标准》，各车间按照相应的卫生等级分别采取机械或自然通风措施，以改善和提高工作环境质量。7.9.2主要建筑物和构筑物本装置的主要建、构筑物情况见表7-3。表7-3装置建构筑物一览表序号建构筑物名称结构型式占地面积（m2）楼层备注1主装置区框架三层2甲醇、二甲醚罐区砖混露天4分析室及控制室砖混一层5变配电室砖混一层6导热油炉房砖混一层7循环水站砖混一层8空压站砖混一层合计92 八节能8.1能耗指标8.1.1能耗指标本装置以甲醇为主要原料，最终产品为二甲醚，其单位产品综合能耗见表8-1。表8-1二甲醚单位产品能耗序号能耗项目名称单位吨耗折合能耗（GJ/t）所占比例(%)1原料甲醇（100WT计）吨1.4247.4993.942电千瓦时601.633.223新鲜水吨0.50.0140.044天然气m3801.422.80合计50.5541008.1.2能耗指标分析由上表可以看出，原料甲醇和电分别占总能耗的93.94%和3.22%，今后节能降耗工作应主要从这两方面着手。8.2节能措施8.2.1本装置采用的新工艺、节能新技术(1)本装置采用甲醇气相脱水法生产二甲醚。此法工艺技术先进，原材料和动力消耗低。(2)设计中充分考虑反应热量的回收，降低产品能耗。8.2.2管理措施应加强技术管理，执行岗位责任制，加强设备计划维修制度以及强化考核制度等。防止装置的跑、冒、滴、漏。92 九环境保护9.1建设地点地理位置本项目拟建在东营市河口经济开发区工业园内。9.2执行的环境质量标准和排放标准9.2.1环境质量标准及规范（1）《环境空气质量标准》GB3095-96（2）《地表水环境质量标准》GB3838-2002（3）《地下水质量标准》GB/T14848-93（4）《城市区域环境噪声标准》GB3096-93（5）中华人民共和国国务院令第253号《建设项目环境保护管理条例》（6）《中华人民共和国环境保护法》1989.12.26（7）(86)国环字第003号文《建设项目环境保护管理办法》（8）(87)国环字第002号文《建设项目环境保护设计规定》（9）《石油化工企业环境保护设计规范》SH3024-959.2.2污染物排放标准（1）《大气污染物排放标准》GB16297-96（2）《锅炉大气污染物排放标准》GWPB3-1999（3）《污水综合排放标准》GB8978-96（4）《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90（5）《工业企业设计卫生标准》TJ36-2002（6）当地有关的环保标准92 9.3主要污染源及主要污染物9.3.1装置三废排放二甲醚装置以甲醇为原料，经甲醇汽化、脱水反应、冷凝、醇洗、精馏和甲醇回收等工序，生产单一产品二甲醚。其工艺流程及主要排污点示意图见图9-1。S1G1洗涤甲醇冷凝气液分离脱水反应甲醇汽化回收DME回收甲醇W1精馏产品DME图9-1二甲醚装置工艺流程及主要排污点示意图9.3.2主要污染物本装置污染源所排放的污染物详见表9-1。表9-1“三废”排放及噪声一览表序号名称来源组成排放方式排放量处理措施一废气Nm3/h92 G1不凝气洗涤塔DME、CH3OH、CO2、CO、CH4、C2H4、H2等连续66.7送火炬燃烧二废水kg/hW1废水甲醇汽化系统含微量甲醇连续2500循环水系统回收使用三废渣t/aS1废催化剂反应系统Al2O3等三年一次6.0填埋S2煤渣锅炉房灰分等间歇7935制煤渣砖四噪声dB(A)1泵各类输送泵连续<80加消声器和隔音处理2鼓风机连续<85加消声器和隔音处理3引风机连续<85加消声器和隔音处理9.4环保治理措施及预期效果9.4.1环保治理措施（1）废气本装置废气主要为醇洗工序的不凝气，主要成份为CO2和CH4等，送导热油加热炉房燃烧处理。（2）废水本装置生产废水为2500kg/h，其中甲醇含量≤500ppm，送循环水系统回收使用，设备、地坪冲洗水、检修废水和界区内生活用水等，处理后可达国家排放标准，直接排放。（3）废渣废渣为脱水反应工序的废催化剂和煤渣。废催化剂的主要成份为Al2O3等，排放量为9吨，二年半一次，不含重金属，可送填埋场填埋处理或修路。煤渣用于制煤渣砖，均不会产生二次污染。92 （4）噪声本装置噪声主要为风机各类机泵噪声。风机和各类机泵应优先选用低噪声电机，加消声器，将主要噪声源集中在隔音房内。在操作中只设流动岗位，不固定值班。需要固定值班的，可将机房和操作间用隔声门窗分开布置。并在厂区种植降噪植物。9.4.2预期效果本装置建成投产后，正常生产时“三废”均通过治理，且都能达到国家的有关环境标准，预计本装置的建设对周围环境影响甚微。9.5环境管理及监测9.5.1环境管理根据《中华人民共和国环境保护法》和中华人民共和国国务院令第253号《建设项目环境保护管理条例》，建设单位必须把环境保护工作纳入计划，建立环境保护责任制度。公司现已设立专职的环境保护机构，对装置产生的污染物及处置情况进行监督管理。企业的环境管理能为有关决策部门提供科学依据。9.5.2环境监测环境监测是弄清污染物来源、性质、数量的主要手段。环境监测包括污染源监测及环境质量监测。污染源监测原则上由公司自己的监测机构来完成，但应接受当地环保机构的不定期抽查或复查。企业应定期将监测结果上报有关环保部门。环境质量监测可委托当地具有监测资格的监测机构来完成。92 9.6清洁生产与总量控制9.6.1清洁生产推行清洁生产，实施可持续发展战略，是我国经济建设应遵循的根本方针。也是工业污染防治的基本原则和根本任务。清洁生产的实质就是在生产发展的过程中，坚持采用新工艺、新技术，通过生产全过程的控制和资源、能源的合理配置，最大限度地把原料转化为产品，把污染消灭在生产过程中，从而达到节能、降耗、减污、增效的目的，实现经济建设与环境保护的协调发展。遵照上述清洁生产的原则，本装置采用甲醇气相催化脱水法工艺，该工艺具有工艺技术成熟可靠；原材料消耗低，反应条件温和，生产连续进行，自动化程度高；脱水反应副产物少；转化率、选择性均很高，“三废”排放量少，产品质量好、纯度高；成本较低，大型装置成本更低等优点。同时，对本项目产生的污染物通过有效的治理措施，确保清洁生产。9.6.2总量控制本装置所排污染物中，含有国家总量控制因子，建议采用以下因子作为总量控制因子：水污染物：COD、石油类、氰化物工业固体废物总量控制建议指标可参见该项目环境影响报告书。9.7绿化设计92 绿化在保护和改善环境、防止污染等方面有其特殊的作用。绿化具有较好的调温、调湿、吸灰、除尘、改善小气候、净化空气、减弱噪声等功能。工厂应在建设期间同时进行绿化工程建设，在道路两侧、空地上、车间四周种植一定宽度的绿化带，如种植各类乔木、灌木和绿篱等绿色植物进行绿化。以达到除噪除尘的目的。全厂绿化系数应不低于30%。9.8环保投资由于本项目采用先进的甲醇气相催化脱水制二甲醚技术，经脱水、精馏制得二甲醚产品，该工艺具有工艺流程短、能耗低、三废少、质量高等特点。该技术既能满足二甲醚生产工艺需要，又满足环保要求。本项目充分利用现有环保设施，如现有火炬系统、现有污水处理系统、现有环境监测等，可大大地减少环保投资。9.9结论与建议9.9.1结论⑴本项目采用先进的甲醇气相催化脱水制二甲醚技术，经脱水、精馏制得二甲醚产品，该工艺具有工艺流程短、能耗低、三废少、质量高等特点。⑵本项目工艺技术先进、操作方便、自动化程度高、能耗低、产品纯度高、吸附剂寿命长、污染少，符合清洁生产的要求。⑶本项目产生的“三废”均进行了综合利用及相应处理，预计工程建成后本项目对周围环境的影响很小。9.9.2建议⑴92 环境管理是为了保护环境，改善环境以及合理利用资源，环境监测是弄清污染来源、性质、数量及分布的主要手段。因此，工厂应重视环境管理与环境监测。同时，定期进行职工安全教育和培训，避免人为安全事故的发生，做到防患于未然。⑵为减少污染，保护环境，做到社会效益、经济效益和环境效益相统一，走可持续发展道路，装置在建设中，应严格执行“三同时”政策；在生产运营中，应严格执行“达标排放”原则。⑶本项目装置应定期检修，避免风险事故的发生。92 十劳动保护、安全卫生与消防10.1劳动保护与安全卫生10.1.1建设项目生产过程中职业危害因素分析根据“管理生产必须同时管理安全”的原则，切实贯彻安全生产方针，认真执行“化学工业安全卫生工作条例”、“化工企业安全管理制度”和化工部颁布的安全生产四十一条禁令。积极采用安全技术和采取工业卫生措施，改善劳动条件，严格按照“工业企业设计卫生标准”的要求进行设计和施工，一定要做到安全、卫生设施要与主体工程同时设计，同时施工，同时投产使用。本装置生产过程中对人体有危害的物质主要有甲醇、氢气、二甲醚、二氧化碳等。①甲醇甲醇是无色透明易燃的有毒液体，为麻醉性毒物，可经呼吸道、肠胃和皮肤吸收，具有明显的麻醉作用，对视神经和视网膜有特殊的选择作用，可使视神经萎缩，甚至引起失明，甲醇吸入体内的转化物可逐渐积累而导致酸中毒，车间空气中最高允许浓度为50mg/m3。②氢气氢气为无色、无臭、无味、无毒、易燃易爆的气体。在空气中的自燃点为530℃，爆炸极限4—75.6%。③二甲醚二甲醚为无色易燃气体或压缩液体。有醚类特有的气味。能溶于水、醇和乙醚。DME毒性很弱，无致癌性。92 二甲醚与空气混合能形成爆炸性混合物。遇火星、高温有燃烧爆炸危险。10.2职业卫生防护的措施由于本装置的生产介质存在易燃易爆性物质，除严格执行《石油化工企业职工安全卫生设计规范》、《工业企业设计卫生标准》等外，在生产过程中，工作人员接触毒性物质是难免的，因此，必须采取一切可能的措施防止毒性物质对工作环境的污染，尽可能减少接触机会与降低毒性物质浓度。⑴防止毒性物质泄漏是安全卫生的根本措施，提高各种机泵、阀门、法兰的密封性能，降低车间各设备、管线的泄漏率，发现泄漏应立即检修，必要时可停车抢修。⑵加强厂房通风，放空管、排放管必须按规定有足够高度，与厂房有一定距离，阴井须采取密封措施。厂房及周围环境应定期进行有毒物质的监测，发现超标应立即检查处理。⑶做好个人防护与安全卫生。应设立必要的卫生设施，如浴室、更衣室、休息室、医务室等，并配备一定的防护用品，急救药品和器械；操作人员应熟悉安全技术规程，穿戴劳保用品上岗。⑷接触甲醇的岗位应配备过滤式3型防毒面具和氧呼吸器，直接接触甲醇的工人应穿戴橡胶手套、靴、防护眼睛等防护用品。⑸环境监测与健康检查。厂房及周围环境应定期进行有害物质的监测，发现超标应立即检查处理，当有害物浓度达到规定的允许浓度之后，方可进行工作；做好就业前体检，且定期进行健康普查。⑹采用必要的信号报警安全联锁和保险装置。92 ⑺车间内的电器设备、开关及照明灯具都选用防爆型，所有电器设备均应有良好的接地设施，车间厂房的设备还应设防雷电设施。⑻车间内应严禁烟火。⑼劳动保护设施费用：本装置的劳动保护设施费用已包括在项目总投资中。10.3消防10.3.1公司消防设施现状灌区冷却水管采用水雾喷头设施，着火罐固定喷淋强度为15升/秒。在罐区和主装置附近设有地上式消火栓5座，配备有相应的带架水枪，同时设有水泵结合器二套。罐区和主装置设有50公斤手推式灭火车六部。在导热油炉房及机泵房内设有手提式干粉灭火器；在配电房、控制室、分析室设有二氧化碳灭火器。10.3.2工程的火灾危险性及建筑物类别根据本装置属连续化生产装置，介质具有高温、低压、易燃、易爆、有毒等性质，本项目系具有易燃、易爆及低压低反应的生产过程，主要生产装置防火防爆等级为甲类，因而在设计中应严格按《石油化工企业设计防火规范》等标准进行，设备和厂房布置应符合有关防火、防爆规定，生产过程中要做好生产安全和消防工作，建立能适合本工艺特点的消防设施体系。充分贯彻“安全第一，预防为主”和“生产必须安全，安全为了生产”的原则，对生产中易燃、易爆的器材及物品设置防范措施，并实行有效控制，以减少乃至防止火灾事故的发生。92 本装置是以甲醇为原料甲醇，用甲醇气相脱水法制二甲醚产品现将主要可燃物料的特性、火灾危险性及建筑物类参见表10-1、见表10-2。表10-1主要可燃物料的特性项目物料名称状态闪点℃燃点℃爆炸极限V%比重沸点℃水溶性火灾类别火险类别气体空气比液体水比甲醇液体114465.5~44.01.110.7964.8混溶B甲二甲醚气体-41.135027~3423.7甲表10-2火灾危险性及建筑物类别建筑物名称火灾危险性类别建筑物耐火等级主装置区甲一二甲醚库甲一二甲醚充装台甲二锅炉房乙二10.3.3工程的消防设施和措施本装置采用成都天成碳一化工有限公司开发的具有国内先进水平的甲醇气相脱水法技术，已取得多年的工业化经验，操作压力低，生产安全可靠。二甲醚生产中的介质均为易燃易爆的化学品，所以本装置为甲类防火防爆等级，必须坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针，必须严格执行《建筑设计防火规范》和《石油化工企业设计防火规定》。10.3.4.消防设施⑴消防系统在装置的各生产区均按规范设置有一定数量的移动（手提）式灭火器，用来扑救初起火灾，灭火器的种类主要有CO292 灭火器、干粉灭火器、泡沫灭火器。为了对火灾能及时发现和及时扑救，本项目拟设置一套报警系统，由火灾探测器、报警按钮和火灾控制柜组成，控制柜设在中央控制室，同时将信号送至二甲醚罐装区、主生产装置区，并设置中央控制室与当地消防队的对讲电话等。⑵水消防系统室外独立设置一套环状消防水管网，管网压力不小于0.6MPa。管网上设置室外消火栓及消火栓箱；在界区内按规范设有室外地下式消火栓，工艺装置框架边设有消防给水竖管，消防水管网沿装置环形敷设主管，保证支管辐射状伸入装置。消防用水利用现有消防水池存水，并借助公司附近消防队的消防车增压进行灭火。为扑救火灾危险性大的生产装置局部场所和罐区的火灾，同时，在生产区还将根据岗位性质配置二氧化碳、干粉等小型移动灭火器材。10.3.5消防措施⑴总图布置考虑了消防通道，工艺装置布置及各建筑之间的距离，严格按《建筑设计防火规范》等要求设计。⑵建构筑物按其防爆类型，采用相应的结构型式、构件材料、耐火材料、耐火涂料，厂房采用不发生火花的地面，所有内、外装修材料的耐火性能均要求符合建筑设计防火规范。⑶92 界区内选用防爆型和隔爆型电机，照明采用隔爆型灯具，有甲醇流过的管道、设备作防静电接地，泵、过滤器等处设接地连接点，设备、管道保证良好接地，杜绝电火花产生。⑷严格按照规范在建、构筑物和塔设备上设置避雷针和避雷带。⑸本装置的工艺装置区为爆炸及火灾危险区域，设有手动火灾报警按钮多个，以利扑救初起火灾。⑹工艺流程设计力求先进可靠，采用封闭式工艺流程，采用合理的控制方案。装置采用小型DCS集中分散控制系统，对安全生产密切相关的参数采用了自动调节、自动报警、自动联锁，在防爆区采用防爆型仪表。⑺主装置采取露天敞开布置，保证良好的通风条件，避免易燃、易爆气体的积累。⑻易燃易爆气体的放空管上均应设有呼吸阀和安全阻火器，以利防火。⑼贮存输送甲醇、二甲醚的贮罐及管线附近严禁火源，并应有明显的指示牌和标记。⑽严格遵守动火制度。⑾严格执行受压容器和设备使用、管理的有关规定，操作人员必须经过严格训练。⑿受压容器和管线的安全设施如安全阀、压力表、防爆板及各种联锁信号，自动调节装置等齐全、灵敏可靠。⒀不准任意改变运行中的工艺参数，不得超温、超压及提高设备的使用等级。⒁装置界区内设置足够的消防栓，消防给水管网采用环状水管网。92 ⒂在控制室、车间内配备适合于各种火灾类型的多种消防器材，以及便携式CO2灭火器等。⒃在主装置区每层配备室内挂式消防栓两个。⒄保持设备管道的密封性，一旦发生泄漏能立即处理以免发生火灾等。10.3.6消防设施费用本装置的消防设施费用已包括在总投资费用之中。92 十一工厂组织和劳动定员11.1工厂体制和管理机构本装置属山东胜利通海集团有限公司管理，按厂编制。工厂组织结构是在厂长领导下，分设厂长办公室、生产技术管理、财务等职能部门及生产车间。所设置的管理机构应满足以下要求：1)能充分调动职工的生产积极性；2)能有效地组织和指挥生产；3)能安全地进行生产并注重环境保护；4)能满足职工生活需要。在满足以上要求的前提下，应本着精简机构，缩减定员的原则进行编制，以提高管理机构的办事效率，节省企业经费开支。11.2生产班制和定员本装置生产车间的生产工人和值班长，均实行四班三运转制度；行政管理部门的管理人员均实行白班制。年操作时间为8000小时。本装置全车间总定员为23，其中管理人员5，生产人员18人。表11-1生产装置定员表序号岗位名称班次每班人数白班人数合计一管理部门51车间主任1112车间副主任1113技术人员（工艺、设备、自控）133二生产车间181二甲醚合成精馏工序4282分析工4143锅炉房、循环水站空压站4145机、电、仪维修122总计2392 11.3人员的来源和培训11.3.1人员来源本项目所需的管理人员和专业技术人员、所需的生产工，可通过向社会招聘解决。11.3.2人员培训本装置生产工艺过程较复杂，且生产介质多属易燃、易爆及有毒物品，因此，生产人员及管理人员必须事先通过技术培训，熟悉工艺过程，掌握操作规程和安全技术规程，经考核合格后才能上岗操作。培训人数不应少于生产人员的60%。为此，工厂可计划安排有关人员到有关厂家进行培训，并请成都天成碳一化工有限公司相关技术人员讲课和进行现场开车指导。92 12项目实施规划12.1建设周期的规划12.1.1项目建设阶段划分12.1.1.1项目前期工作和设计阶段(1)编写、申报及审查项目可行性研究报告(2)进行初步设计及施工图设计12.1.1.2建设阶段(1)设备加工及订货(2)土建施工(3)设备安装调试(4)试车投产12.1.2建设周期时间建设周期分为建设前期工作、设计工作和建设期等阶段。本项目建设周期总时间为7个月，其中建设前期工作和设计工作需3.5个月，建设周期需4.5个月。12.2项目实施进度规划12.2.1各阶段实施进度规划本生产装置的建设应按照国家规定的建设程序进行，在可行性研究报告批准后进行初步设计和施工图设计，为加快项目建设进度，建设阶段的各项工作必须紧密衔接，可交叉进行。12.2.2项目实施规划进度表本项目建设阶段的具体实施规划进度详见表12-1。92 表12－1项目实施进度规划表序号完成进度项目名称7个月12345671可研编制及评估2合同签订★3施工图设计4设备制造及交付5土建工程6安装工程7机械竣工8预试车9投料试车10考核验收注：进度由供方控制；进度由需方控制。92 十三投资估算和资金筹措13.1投资估算13.1.1投资估算编制的依据和说明(1)石油计字[2001]68号文件《中国石油天然气股份有限公司建设项目经济评价方法与参数》（炼油化工销售）。(2)《化工项目工程建设概算编制规定》。(3)《化工工程建设其他费用编制规定》。(4)类似工程经验数据。13.1.2估算范围(1)主要生产项目和辅助生产项目：考虑甲醇气相法生产二甲醚的主要生产装置和与装置密切相关的辅助设施。(2)公用工程项目：考虑电气、分析、消防、安全卫生配套费用。13.1.3编制说明(1)二甲醚装置主要设备及材料价格按相同规模，相同工艺流程的类似工程经验数据计算。(2)填料、催化剂等的一次填充费用计入设备购置费中。(3)安装工程按同类工程的一定比例估算。(4)建筑工程费用按建筑经济指标估算。(5)固定资产其它费用包括建设单位管理费、临时设施费、工程监理费、设计费和专有技术费、可研报告编制费、环保评价费、安全评价费、联合试车费。递延资产包括生产准备费。暂未考虑土地费用。(6)预备费中基本预备费率取3%，暂不考虑涨价预备费。92 (7)本项目建设资金全部自筹，故没有银行利息。13.1.4建设投资本装置建设投资包括固定资产费用、固定资产其它费用、递延资产费用、预备费，合计1313万元。13.1.5投资分析建设投资为1313万元，按费用构成划分，其中设备购置费872万元，安装工程费176万元，建筑工程费92万元，其它费用130万元，预备费用33万元，递延资产10万元。13.1.6投资估算详见投资估算表13-1。13.1.7流动资金估算按详细估算法估算，本项目所需流动资金为500万元。其中，铺底流动资金500万元。13.1.8项目投入总资金项目投入总资金由建设投资、建设期利息和流动资金组成，总计1813万元。13.2资金筹措本项目建设资金筹措拟通过以下途径解决：固定资产投资资金、流动资金全部由东营仕通化工有限公司自筹解决。表13-15万吨/年二甲醚装置投资估算（单位：万元）序号项目名称估算价值合计设备安装建筑其他人民币购置费工程费工程费费用　工程建设总概算87217692673181392 　%48.10%9.71%5.07%37.12%100%　　　　　　　一建设投资872176921731313（一）固定资产投资8721769216313031工程费用87217692011401.1主生产装置42512225　572.　非标设备2205　　225　定型设备202　　22　催化剂90　　　90　填料40　　　40　管道(包括绝热、防腐工程)　90　　90　自控仪表4015　　55　电器工程1010　　20　分析检测5　　　5　土建　　25　251.2生产储罐区3354640　421　非标设备3104　　314　定型设备252　　27　管道(包括绝热、防腐工程)　40　　40　土建　　40　401.3公用工程费用1128270147　导热加热系统60512　77　循环水系统28310　41　仪表空气系统12　5　17　消防10　　　10　安全卫生2　　　22固定资产其他费用　　　1301302.1建设单位管理费　　　　　2.3工程监理费　　　　　2.4设计费和专有技术费　　　1171172.5可研报告编制费　　　　02.6环保评价费　　　882.7安全评价费　　　55(二）递延资产　　　1010　生产人员准备费　　　1010二预备费3333三建设期贷款利息　　　　　四铺底流动资金10天　　50050092 十四经济效益和社会效益的评价14.1经济评价的基本参数1)原材料及动力价格参数说明原材料价格按现行市场价格计，其中，原料甲醇按2300元/吨计算；催化剂按110元/公斤计算。水、电、气等公用工程和燃料价格按公司提供的价格计。表14-1原材料、产品价格及销售收入表序号项目名称价格产品规模年销售收入（万元）1原料甲醇价2300元/吨2电0.50元/kwh3产品销售价4000元/吨5万吨/年200002)工资及附加费估算本装置总定员为23人，工资及附加费按30000元/人·年计。3)固定资产折旧和无形、递延资产摊销计算固定资产原值为1303万元，按平均年限法计算折旧，折旧年限为10年，残值率按3%计；无形资产按10年摊销，递延资产按5年摊销。4)维修费计算维修费率按固定资产原值的3%计算。5)其它费用数据表14-2财务评价数据表序号财务评价基础数据数值备注1流动资金借款比例0%2所得税率33%3增值税率17%4城乡维护建设税率7%5教学费附加费率3%6工资及附加30000元/人.年237维修费率4%92 8其他制造费率2%9其他管理费1万元/人.年10销售费用率5%11折旧年限10年14.2产品成本和费用估算本报告对该项目分别作了年总成本费用和单位生产成本费用估算。经估算，年总成本费用估算平均值为18181.2元。单位生产成本费用为3636.2元/吨(详见表14-3)。序号项目单位消耗单价费用(元/吨)一原、辅材料　　　3250.71甲醇t1.41230032432催化剂kg0.071107.7二公用工程　　　127.51一次水水t2482电kwh550.527.53煤t0.2340092三工资及附加费元　　16.96四折旧元　　23五维修元　　9.24七销售费用元　　200八管理费等元　　9.3　合计元　　3636.214.3财务分析14.3.1静态指标(1)投资利润率：72.91%；(2)投资利税率：100.32%；(3)投资回收期：2.8年（税后，含建设期0.7年）。(4)盈亏平衡点BEP：49.4%92 14.3.2动态指标从分析中看出，各因素的变化都不同程度地影响财务内部收益率，其中产品售价的提高或降低最为敏感，原材料价格变化的影响次之。14.4社会效益分析(1)装置生产出的燃料二甲醚产品可以满足当地及周边地区居民生活需求，具有显著的环保效益。(2)本装置对产生的“三废”均采取了综合治理和相应处理措施，因此装置对周围环境的影响较小。(3)本装置的建立，可提供部分就业机会，从而减轻当地政府部分社会负担。92 十五结论与建议15.1工艺技术本装置采用甲醇气相法生产二甲醚，具有技术先进、可靠，生产连续进行，自动化程度高，消耗低，产品质量好等优点。15.2经济评价（1）本装置建成后，可形成年产50000吨DME的生产能力，装置总投资为1813万元，DME的工厂成本为3636元/吨。（2）本项目通过经济分析可以看出，当甲醇原料价格为2300元/吨，产品售价为4000元/吨时，投资利润率为72.91%，投资利税率为100.32%，投资回收期（税后）为2.8年，盈亏平衡点为49.4%。经济效益好，抗风险能力强。（3）本项目以甲醇为原料，从财务评价成本计算表中可以看出，甲醇费用占成本费用的90%以上，由于建设单位没有自己的甲醇装置，生产成本受甲醇市场价格影响很大。15.3社会效益（1）本装置的建设，可利用外购甲醇产品作原料，为工厂创造良好的经济效益。（2）本装置对产生的“三废”均采取了综合治理和相应处理措施，因此装置对周围环境的影响较小。（3）二甲醚作为液化气的替代品，对保护大气臭氧层有一定的积极意义，符合环境保护的需要。92 （4）本装置的建立，可提供部分就业机会，从而减轻了企业和社会负担。15.4存在的问题和建议本项目技术先进，经济效益较好，建议领导尽快决策，使本项目尽快上马，早日实现其较好的经济效益和社会效益。92'