2×50万吨年二甲醚装置项目可行性研究报告 107页

'目录1总论11.1概述11.2研究结论101.3综合技术经济指标表122市场预测142.1产品的性质和用途142.2国内外市场需求预测分析212.3产品目标市场232.4产品价格分析273产品方案和生产规模313.1产品方案313.2生产规模313.3二甲醚产品质量指标314工艺技术方案324.1国内外生产工艺开发概况324.2工艺技术的比较与选择344.3工艺流程简述414.4消耗定额434.5自控技术方案43 4.6主要工艺设备444.7标准化475原辅材料、燃料和动力供应505.1原料供应505.2辅助材料505.3动力供应506建厂条件及厂址方案536.1地理位置536.2厂址方案557公用工程和辅助设施567.1总图运输567.2给排水587.3电气597.4供热627.5仪表空气站637.6工厂外管637.7维修637.8分析化验637.9贮运设施647.10土建64 8节能658.1能耗指标658.2节能措施658.3能源管理689环境保护699.1厂址地理位置699.2设计采用的环境保护标准699.3主要污染源及主要污染物699.4环保治理措施及预期效果719.5环境管理及监测719.6清洁生产与总量控制759.7绿化设计789.8环保投资799.9结论与建议7910劳动保护、安全卫生与消防8110.1劳动保护与安全卫生8110.2消防8911工厂组织和劳动定员9511.1工厂体制和管理机构9511.2生产班制和定员95 11.3人员的来源和培训9612项目实施规划9712.1建设周期的规划9712.2项目实施进度规划9713投资估算和资金筹措9913.1投资估算9913.2资金筹措10014经济效益和社会效益的评价10214.1经济评价的基本参数10214.2产品成本和费用估算10314.3财务分析10414.4社会效益分析10515结论与建议10615.1工艺技术10615.2经济评价10615.3社会效益107附表：1.投资使用计划和资金筹措表2.固定资产折旧费估算表 3.年总生产成本费用估算表4.流动资金估算表5.销售收入和销售税金估算表6.损益表7.固定资产投资借款还本付息计算表8.资金来源与运用表9.资产负债表10.财务现金流量表（全部投资）11.敏感性分析表12.财务评价主要指标表附图：1.装置总平面布置图2.二甲醚合成与精馏工序工艺流程图3.二甲醚罐区工艺流程图附件：1.项目建议书批复2.项目承办单位营业执照3.组织机构代码证4.政府相关批文5生产许可证6.环评报告7.土地使用证8资金来源证明 1总论1.1概述1.1.1项目名称、主办单位、建设地址、企业性质及法人项目名称：2×50万吨/年二甲醚装置项目可行性研究报告主办单位：安阳市嘉能能源发展有限责任公司项目负责人：建设地址：安阳市殷都区王邵村企业性质：有限责任公司法人代表：可行性研究报告编制单位：洛阳规划建筑设计有限公司地址：洛阳市西工区玻璃厂路8号院邮政编码：471000电话：0379-63215034工程咨询等级：甲级发证机关：中华人民共和国国家发展和改革委员会证件编号：工咨甲12020070038建设单位概况：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)建设单位有限公司签订的2×50万吨/年甲醇气相催化脱水制二甲醚装置可行性研究报告技术咨询合同书。(2)建设单位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》。.102. (5)国家计委、建设部计投资发布《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。(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）。(7)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）。(8)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）。(9)国家发展改革委、建设部[2006]1325号文《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》。(10)安阳市嘉能能源发展有限责任公司的发展思路及规划。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)充分依托建设单位在安阳市殷都区王邵村现有的基础工程、公用工程、辅助设施和生活福利设施，尽可能节省投资。(3)本项目以甲醇为原料，采用先进、成熟、可靠的甲醇气相催化脱水法制二甲醚生产工艺，建设一套2×50万吨/年新型清洁燃料二甲醚装置，保证项目投产后能安全、稳定、长周期连续运行。(4)合理布置，节约用地。(5)严格执行国家有关环境保护、职业安全及工业卫生、消防有关规定，贯彻“安全第一、预防为主”的方针，做到环境保护、劳动安全卫生、消防与工程同步规划、同步实施、同步发展；避免环境污染，确保安全生产。(6)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。(7)注意节能、节水、降耗、减污、增效，努力降低成本，争取获取最佳经济效益。(8)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。.102. (9)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1.1.3.1建设单位基本概况安阳市嘉能能源发展有限责任公司（以下简称安阳嘉能公司）属于安阳市贞元（集团）有限责任公司下属独立子公司。安阳市嘉能能源发展有限责任公司成立于2006年7月，位于安安阳市殷都区王邵村，注册资金2500万元，资产总值5737万元，现有员工73人，大专学历以上人员占公司总人数的80%。是专业从事新能源二甲醚的生产和销售及相关技术的开发应用的厂家，是中国二甲醚标准制定发起五家理事单位之一。公司的发展宗旨是：致力新型清洁车用替代燃料的研发和生产，“奉献绿色能源，创造碧水蓝天”。二甲醚项目采用南京敦先科技有限公司节能型——“甲醇气相催化脱水反应法”工艺技术进行生产。该项目被列为市重点建设项目,是安阳市工业结构调整重点项目，项目的实施将为安阳市的经济社会发展提供能源保障,可为安阳市新能源谷的发展和建设形成较大推力。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公司研究报道，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年起我国已成为石油净进口国，2004-2008年，我国原油产量由1.75亿吨增至1.90亿吨，进口量年均增长率为1.7%；而原油净进口量由1.17亿吨增至1.75亿吨，年均增长率达8.3%；对外依赖度由40.2%上升至48%。据预测，2020年我国消费量将达到4.5-5亿吨，对外依赖度将超过60%,严重威胁我国的能源安全。我国天然气总储量为38万亿立方米、煤炭总储量为7200.102. 亿吨。我国有80%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2005年的617万吨。现我国城市为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，城市石油液化气占有率约50%。商用汽油、煤油和天然气由于含硫等众多复杂成分，对环境污染较为严重；民用液化石油气的杂质更多，且还存在压力过高及爆炸的隐患。另外，我国汽车工业发展较快，同时也带来了车用燃料价格的大幅上涨，汽车燃料的短缺势必制约汽车工业的发展。我国能源短缺和环境保护是国民经济保持持续发展的两大瓶颈。与石油、天然气不同，我国煤炭资源储量丰富，煤炭供应可以完全立足于国内。2007年，国内已查证的煤炭储量7200亿吨，原煤产量达25.23亿吨，我国煤炭资源最少还能够使用200年以上。经过多年的发展，我国煤化工技术日趋成熟，装备国产化程度不断提高。发展甲醇、二甲醚等煤基替代能源符合我国“富煤、缺油”的资源现状，有利于缓解国内石油供需矛盾，也有利于能源产业的持续发展，是维护国家能源安全的重要战略举措。因此，建立多元化的能源战略体系，发展新的煤基清洁型替代能源，解决能源安全和日益严重的环境污染瓶颈问题，使国民经济持续稳定发展，是我国政府面临的十分严峻任务和重要课题。开发研究新型清洁环保燃料，已成为一项重要战略任务。以甲醇生产洁净的二甲醚燃料，作为石油资源的补充，对于解决国内能源短缺和环境保护问题，具有重要的经济意义和战略意义。能源是国民经济可持续发展的物质基础，按市场需求，上世纪90年代初，国内出现一些新型民用燃料，如甲醇燃料、醇—.102. 醚燃料、二甲醚液化气等，其中以二甲醚最具优势。二甲醚作为洁净环保的替代能源得到了世界各国的广泛重视，国家发改委、科技部、环保总局以2005年第65号联合公告，将醇醚燃料列为了《国家鼓励发展的资源综合利用和环境保护技术》中的260项技术之一，二甲醚作为新型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灌装设备、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，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CJ4-83的技术指标；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；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。2)项目建设目的和意义开发二甲醚对国家能源安全具有重要的战略意义。我国近几年来原油、成品油、液化石油气净进口量超过消费量的30%，高于国际公认的能源安全警戒线，根据专家预计到2010年我国石油对外依存度将超过50%。石油炼制的油品虽然比较清洁，但我国石油资源已不能满足需求，并且随着石油资源逐渐转向深层，品质也不断降低，含硫量不断上升，给炼制高质量油品带来很大困难。城市汽车尾气的大量排放对城市空气也造成了严重的污染。二甲醚作为燃料，可以在保证我国能源安全的同时，将环境危害降到最低。位于河南北部的安阳市，交通条件十分便利，具有土地资源优势。.102. 工业园区中规划建设的道路网、给排水工程、污水处理工程、邮电通讯工程及供热供气工程为项目实施提供了有利的建设条件。安阳市也为工业园区的建设提供了灵活的投资环境，在土地批租、融资、贷款贴息等方面对园区内项目建设加大扶持力度，为企业营造宽松、稳定的政策环境。因此，安阳贞元集团公司充分利用当地经济条件优势建设年产2×50万吨二甲醚项目，对企业的发展和当地经济水平的提高都具有良好的经济效益和社会效益。本项目的建设和投产可替代部分进口石油，减少我国石油进口量及石油供应风险，符合国家石油安全战略，是贞元集团发展的一个战略方向。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；装置三废排放及治理；装置消防及安全生产；项目经济效益等方面进行研究分析，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。1.2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。建设单位积极建设清洁型燃料二甲醚生产装置完全符合国家产业政策和能源、环保政策。二甲醚是21世纪的超清洁燃料，具有优越的环保性能，除一般的化工用途外，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的替代用品，并能替代柴油作为发动机燃料，是石油资源的替代能源，发展二甲醚燃料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.102. 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，建设部2007年8月21日公布的《城镇燃气用二甲醚》（CJ/T259-2007）行业标准已于2008年1月1日实施，重庆市已出台了《液化石油气二甲醚混合燃料》地方标准，已于2009年12月1日执行，广东省等其他沿海城市的地方标准也将相继出台，河南省二甲醚混合燃料地方标准也正在蕴量之中，三个月后将正式出台。这预示着广泛应用二甲醚新能源的开始，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，专家预测，未来3年内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，2011年二甲醚需求将超过1000万吨，二甲醚生产一定会有飞跃式的发展，其市场前景广阔。1.2.3采用的工艺技术先进、可靠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，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项目在经济上可行当原料甲醇价格按2000元/吨、产品二甲醚价格按3300元/吨计算时（均为含税价），本项目的项目投入总资金为51272万元，其中建设投资36140万元，建设期利息436万元，流动资金14696万元。项目建成投产后，项目的年均总成本为242912万元，实现年均销售收入260228万元，年均销售税金-4620万元，年均利润总额为21936万元。经计算，项目的投资利润率为42.79%，投资利税率为33.77%，财务内部收益率(税前)为52.52%，动态投资回收期(税前)为3.2年（含建设期一年）。1.2.6项目具有较强的抗风险能力.102. 本装置的盈亏平衡点分别为27.6%（生产能力利用率，达产第三年），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产品为甲醇的下游产品，产品市场前景广阔。但是国内准备建设的企业很多，这就要看谁建设快、投产快，短期内占领市场。安阳市嘉能能源发展有限责任公司具有多年的能源生产、管理、销售经验，具有资金、技术、人才、管理优势，因此建议该公司立即成立二甲醚产品建设领导小组，做好该产品的市场调研，尽快决策、启动、实施2×50万吨/年燃料级二甲醚项目，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1-2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万吨/年100燃料级二商品量二甲醚万吨/年100燃料级三年操作时间小时8000四主要原材料消耗1甲醇(折100%)万吨/年1402催化剂吨/次1603年1换3燃料煤万吨/年16五公用工程消耗1电度/时9000含公用工程2一次水吨/时2403循环冷却水吨/时12000已折电耗4仪表空气Nm3/h2405蒸汽吨/时85已折煤耗六三废排放量1废气Nm3/h1717.5做燃料2废水t/h62.93废催化剂吨/年53.3七运输量吨/年21388481运入量吨/年12785442运出量吨/年860304八劳动定员人149九装置占地面积亩286.102. 十建构筑物占地面积m220897十一主要设备台数台(套)82十二产品综合能耗GJ/t271.64十三项目投入总资金万元512721建设投资万元361402建设期利息万元4363流动资金万元14696十四年均销售收入万元330000十五年平均总成本万元303000十六年均销售税金万元-4620增值税13%十七年均利润总额万元27000十八年均所得税万元5484十九财务评价指标1财务内部收益率%52.52税前财务内部收益率%41.07税后2动态投资回收期年3.2税前动态投资回收期年3.71税后3财务净现值万元106380税前财务净现值万元74740税后4投资利税率%32.775投资利润率%42.796资本金净利润率%63.067盈亏平衡点%27.62市场预测2.1产品的性质和用途2.1.1产品性质二甲醚，dimethylether，又称木醚、甲醚，(简称”二甲醚”或”DME”)，分子量46.069，分子式CH3OCH3，在室温和常压下是一种无色、有轻微醚香味的气体(压缩状态下为液体)。二甲醚具有优良的混溶性，能同大多数极性和非极性有机溶剂混溶。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，加入少量助剂后就可与水以任意比互溶。毒性试验表明，二甲醚毒性很弱，无致癌性。其物化性质如下：沸点：-26.9℃(102.3kPa).102. 闪点：-42.4℃(开杯)自燃点：350℃临界温度：128.8℃临界压力：6.32MPa临界密度：0.2174g/ml蒸汽压：0.53MPa（20℃）密度：0.661g/ml（20℃）粘度（气体）：86.5μPa.s（20℃）燃烧热（气态）：1455kJ/mol生成热（气态）：-186.5kJ/mol熔融热：108.3kJ/kg蒸发热：468.4kJ/kg（-26.8℃）爆炸极限：3.45～28.7%（Vol%，在空气中）。2.1.2产品用途二甲醚是一种重要的甲醇下游产品，因其特有的分子结构和理化性质，用途十分广泛。它主要作为甲基化剂，也可用作冷冻剂、溶剂、浸出剂、麻醉剂、燃料等。同时还在制药、染料、农药等工业中有着广泛的用途。其具体用途如下：（1）作为液化石油气的替代物液化石油气（LPG）目前在城镇已广为使用，以弥补城市管道煤气之不足，但由于国内产量有限，每年需大量进口LPG以满足消费需求，目前进口量已占到消费量的32~40%，表2-1为我国近年石油液化气的进口量。表2-1近年我国石油液化气进口量（单位：104t）年份1990199819992000200120052010进口量11.74775544824899291460*消费量1363145915522101/*预测值如果二甲醚价格合适，取代LPG进口，则估计2010年需燃料级二甲醚1920万吨，可见二甲醚在未来5～10年代替LPG有广阔市场.102. ，其市场容量相当可观。表2-2给出了液化石油气（LPG）与二甲醚（DME）性质对比。表2-2液化石油气与二甲醚性质对比燃料相对分子质量60℃时蒸汽压平均热值kJ/kg爆炸下限%理论空气量m3/kg理论烟气量m3/kg预混气热值kJ/m3理论燃烧温度℃37.8℃时蒸汽压kPaLPG56.61.92457601.711.3212.02390920551200DME46.01.35314503.56.967.4642192250832对比情况表明：①在同等温度下二甲醚的饱和蒸汽压要比石油液化气低，37.8℃时为832kPa，符合GBlll74-89要求中1380kPa指标，故贮存及运输时更安全。②二甲醚在空气中的爆炸下限比石油液化气高一倍，在使用时二甲醚比石油液化气更安全。③虽然二甲醚热值仅为石油液化气的0.687，但二甲醚自身含氧，在燃烧过程中所需空气量仅为石油液化气的0.615，因此二甲醚预混气热值要比石油液化气高（1.079:1），其理论燃烧温度也比石油液化气高195℃（9.5%）。二甲醚单独作民用燃料使用还具有下述优点：①由于自身含氧，碳链短，燃烧充分安全，燃烧过程不析碳不会产生黑烟，无残液，燃烧尾气符合国家标准。②二甲醚易于压缩，常温贮存压力≤1.05MPa，低于石油液化气的1.92MPa，故更为安全，且可利用现有的石油液化气罐，槽等容器及管道，灶具亦可通用，故易于推广。二甲醚在不同季节门窗全开状态下用二甲醚液化气灶燃烧后对有害物残留量的卫生防疫检测结果如表2-3所示，开门窗或抽油烟机影响则见表2-4。表2-3二甲醚灶燃烧后有害物残留量有害组分夏季冬季卫生标准mg/Nm3早餐点火30秒早餐后30秒早餐点火30秒早餐后30秒午餐点火30秒午餐后30秒日均甲醇0.290.060.650.330.350.161.0.102. 甲醛0.0260.0200.0290.0210.0260.0200.050CO1.050.562.211.273.212.4910表2-4二甲醚灶燃烧后环境卫生检测有害物浓度增值开门窗双灶点火关门窗开抽油烟机双杜关门窗不开抽油烟机双灶开门窗本底值mg/Nm3点火期燃烧期点火期燃烧期点火期燃烧期日均二甲醚9.41.48.20.812.32.2-甲醇0.0220.0100.0200.0160.420.34-CO3.52.62.71.35.84.71.4NOX0.1630.1560.1530.1420.3910.3820.032检测结果表明二甲醚燃料及灶具在正常情况下对人体不会造成伤害，对室内空气也不会造成污染，室内空气中有害物浓度符合国家居住区大气卫生标准和居室空气质量标准。二甲醚灶具亦符合GJ4-83的燃气灶具标准要求，可参见表2-5。表2-5二甲醚灶具燃料检测结果项目GJ4-83标准要求实测结果着火率启动10次着火不少于8次100%点火性能0.5和1.5倍压力下能正常点燃正常传火性点燃一孔后4秒钟内传遍所有孔1秒火焰状态均匀、清晰、稳定均匀热负荷不低于2.9kW（2500kcal/h）3.64及3.81kW热效率额定负荷下热效率>55%59.5%及60.1%烟气组成CO额定负荷下烟气CO<0.05%0.017%及0.021%O2O2不高于14%11%说明：每吨二甲醚可供五户四口之家作炊事燃料使用一年。（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和C4的烷烃与烯烃，还含有少量C5烃类，由于C5组分沸点较高，蒸汽压较低，又不能与C3或C4组分互溶，故不能随C3或C4组分一起完全燃烧，呈残液留在液化气钢瓶中。如在石油液化气中添加少量二甲醚，它不但能提高C5的气化效率，还增加C3、C4与C5间的互溶性，从而消除液化气钢瓶中残液，避免燃烧时析炭，具有可观的经济效益。二甲醚热值为64686kJ/Nm3，如将一定比例的二甲醚加入到热值为15907kJ/Nm3的城市煤气或热值为37674kJ/Nm3.102. 的天然气中，可解决城市煤气供气高峰时气量不足问题，降低城市煤气中CO含量，增加使用安全性，并改善煤气的质量，提高燃气热值。（3）车用燃料我国汽车工业发展迅速，民用汽车需求量将从2000年的186~207万辆/年增长到2005年的289~327万辆/年，其中货车106~120万辆，客车55~68万辆，轿车128~139万辆，重型货车和大型客车全部使用柴油机，中型货车和客车也大部分采用柴油机，近年轻型货车和客车也开始柴油化，农用车快速发展加快了车用燃料柴油化进程。预计到2005年民用汽车保有量3000万辆将耗柴油4000万吨，加上军用车辆耗柴油110~140万吨，对柴油总需求达4200万吨左右，国内石油产量无法满足需要，每年都要花费大量外汇进口原油和成品柴油，影响国家能源安全。二甲醚是良好的柴油替代燃料，它具有下述独特的优点：（1）二甲醚结构中仅含C-H键和C-O键，含氧达34.8%，因而燃烧后生成的炭微粒少，允许采用较大量的废气循环，从而降低尾气中NOx排放量，仅为柴油排放时的30%。（2）二甲醚十六烷值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。（3）二甲醚低热值虽然比柴油低，仅为柴油的64.7%，但二甲醚与空气理论混合气热值比柴油高5%（二甲醚为3066kJ/kg，柴油为2911kJ/kg），故用二甲醚的发动机功率比柴油高10~15%。（4）二甲醚的气化潜热为柴油的1.6倍，可大幅降低柴油机的最高燃烧温度。表2-6二甲醚与柴油的燃料性能对比燃料相对分子质量沸点℃抗爆性十六烷值低热值kJ/kg理论空燃比自燃温度℃含氧量%液态密度kg/l20℃蒸汽压MPa气化潜热kJ/kg粘度CP二甲醚46-26.9℃55~60288409.023534.80.6670.514600.15柴油190~220180~36040~504250014.625000.84029044~54s.102. 表2-7柴油机使用二甲醚与柴油时性能比较燃料功率（扭距）Nm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dB二甲醚230相等1.60.30.02078柴油2003.80.30.08588*重型卡车柴油机涡轮增压，中冷无废气后处理或废气再循环据西安交大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起动；换档自如，加速爬坡性能好，最高车速高于原柴油车。丹麦HaldorTopsфe公司曾用Navistar8缸7.3升中型车柴油机和AVLLEADER4缸2升轿车柴油机进行测定，表明二甲醚排放尾气完全可达到全球最严格的加州超低排放（ULEV）标准，结果见表2-8。表2-8二甲醚用柴油机尾气有害物排放量排放物中型车轿车COg/HP·hNOX+非甲烷烃g/HP·h非甲烷烃g/HP·h颗粒物g/HP·h甲醛g/HP·hCOg/HP·h总烃g/HP·hNOXg/HP·h颗粒物g/HP·hULEV标准7.22.51.30.050.0251.70.040.20.04用二甲醚结果3.22.40.210.0330.0220.6*0.04*0.20*经尾气催化转化器后测定结果表明：用二甲醚替代柴油可改善柴油机排放尾气的状态，NOx排放仅为柴油的30%，烃类为柴油的40%，CO为柴油的50%，达到欧Ⅲ和美国加州中型载重车及客车尾气超低排放ULEV标准，并存潜力达到欧Ⅳ标准。2008年上海市推出10辆二甲醚城市大客车投入147路公交线上运营。为配合二甲醚业公交车商业化运营，国内首个二甲醚加气站已矗立在上海147路公交线终点站，目前可解决30辆二甲醚公交车的加注问题。.102. 二甲醚汽车在上海147路公交线上的试验结果表明，二甲醚公交车比柴油、汽油公交车的动力性更好，可节能5%左右，尾气排放可达欧Ⅲ标准。另外，使用柴油机的大型客车发动机都可以改装为使用二甲醚的发动，费用只要1万元左右，而大规模生产二甲醚的成本与柴油也相差无几。上海交大和上柴股份公司正在研发第二代满足国IV标准二甲醚汽车。在上海首条二甲醚公交示范运行线路开通后，北京、广州、杭州、贵阳、张家港、临沂等城市，也都有意引进上海研制生产的二甲醚汽车，用于城市公交。预计我国2010年和2015年柴油消费量将分别增长到4500万吨和9000万吨，若2010年能取代5%的柴油，2015年可取代10%的柴油，则2010和2015年车用二甲醚的需求量将分别为225万吨和900万吨。（4）制药、染料、溶剂、油漆的中间体二甲醚可与发烟硫酸或三氧化硫进行气相反应，可生成硫酸二甲酯；与苯胺蒸汽反应生成高纯度N,N-二甲基苯胺；羰基化后制得二甲醚甲酯，同系化生成二甲醚乙酯；可制得高产率醋酐和二甲醚乙烯母体—亚乙基二甲酯。（5）气雾推进剂从80年代开始，世界各国竞相开发二甲醚用途，将它作为气雾推进剂，目前涉及的范围包括油漆、杀虫剂、发丽香、空气清新剂、发胶、胶水、脱模剂、除锈剂、润滑油等，被称为继压缩气体、氟里昂、丙-丁烷之后的第四代气雾推进剂，在世界上推进剂的用量位于第二。由于氟里昂对大气臭氧层有严重破坏作用而被限制和禁止使用后，二甲醚成为公认的气雾推进剂的理想替代品，这是目前二甲醚的主要用途之一。（6）制冷剂二甲醚可作为氟里昂的代用品用制冷剂，在冷冻食品时可去除异味和臭味。据轻工总会透露，我国家用电冰箱行业已确定了淘汰氟里昂的时间表，将于2005.102. 年在冰箱生产中停止使用氟里昂物质，作为氟里昂的代用品二甲醚，它的需求量将会随着氟里昂的禁止使用而越来越大。（7）合成低碳烯烃乙烯是最基本的石油化工原料之一，为解决乙烯来源，国内外正积极进行从甲醇或二甲醚制备乙烯等低碳烯烃混合物。美国UOP、德国Lurgi及中国科学院大连化物所等单位已取得了一些进展。对我国缺油地区更具吸引力。（8）其它高浓度的二甲醚可用作麻醉剂，但麻醉效果比乙醚差；二甲醚可用作聚合物的催化剂和稳定剂；可作为优良的萃取剂和烷基化剂，在合成有机硅化合物和制取高纯度氮化铝-氧化铝-氧化硅陶瓷中作偶合剂，在美国、日本、加拿大等国它作为农作物高效增产剂，是一种极好的速效肥。2.2二甲醚的国内外生产情况2.2.1二甲醚的国外生产情况目前国外总生产能力超过24万吨/年以上，产量在15万吨左右（这些统计数据主要指用作气雾剂和制冷剂的二甲醚量，由于二甲醚用作燃料正在兴起，国外一些百万吨级的燃料级二甲醚装置正在建设或筹建之中，尚无建成投产的报道，因此，以上统计数据暂以气雾剂级二甲醚为准）。国外二甲醚的生产主要集中在美国、德国和英国，主要生产厂家有杜邦公司、阿克苏公司、德国联合莱茵褐煤公司、日本住友精化公司等，其中德国联合菜茵褐煤公司和汉堡DMA公司的生产能力较大，均在6万吨/年左右，美国的杜邦公司和荷兰阿克苏-诺贝尔公司的生产能力各为3万吨/年，其它装置的能力大部分在0.5～1.0万吨/年之间。国外，大约有70%的二甲醚用于气溶胶生产，其他用于中间体生产。近年来由于对氟氯烃使用的禁止和控制，预计2010年国外二甲醚的需求量将超过30万吨/年。表2-9世界主要二甲醚（气雾剂级）生产厂家.102. 序号厂家名称生产能力（万吨/年）1杜邦公司3.02德国联合莱茵河煤燃料公司6.03汉堡DMA公司6.54荷兰阿克苏-诺贝尔公司3.05中国台湾康盛公司1.86日本住友精化公司1.57英国Hamborsidc公司1.08澳大利亚CSR有限公司1.09日本三井东压化学公司0.5合计24.32.2.2二甲醚国内生产情况我国二甲醚生产起步于20世纪90年代初，早期是从高压法合成甲醇副产物精馏而得，粗甲醇中约含二甲醚3%以上，仅有江苏吴县合成化工厂、武汉硫酸厂等几个厂家生产，规模小，年总产量仅3000吨左右，远远不能满足市场需要。随着二甲醚技术的发展，1994年广东中山化工厂采用气相甲醇脱水法技术建成2500吨/年二甲醚生产装置，生产高纯度的气溶胶级二甲醚，目前装置规模已达5000吨/年。1997广东广氮建成5000吨/年高纯度的气溶胶级二甲醚生产装置。21世纪初，国内陆续又有厂家投产二甲醚，其中生产规模较大的有山东久泰化工科技股份有限公司2500吨/年二甲醚生产装置，泸州天然气化工厂10000吨/年二甲醚生产装置，另外，江苏昆山化工原料厂、山东鲁化集团公司、浙江义乌和安徽蒙城化肥厂等企业均建有1000～2500吨/年二甲醚生产装置。这些企业生产的二甲醚部分为气溶胶级的二甲醚，部分为燃料二甲醚。.102. 2005年来，随着二甲醚的用途日益扩展，市场潜在容量增大，我国二甲醚工业发展迅速。据统计2006年我国二甲醚生产能力为48万吨，产量32万吨。2007年二甲醚生产能力增加至197万吨，产量98万吨。2009年二甲醚生产能力大幅增加至600万吨，产量200万吨。是世界上最大的二甲醚生产和消费大国，目前国内万吨以上规模在40家左右，主要分布在河北、山东、河南、内蒙古、四川、云南、江苏、浙江、广东等地，其中规模较大的生产厂家有山东久泰、新奥集团、天茂集团、泸天化、罗山金鼎化工、山东玉皇等。表2-10我国主要二甲醚生产厂家及产能（单位：万吨/年）公司名称能力公司名称能力山东久泰集团50.0湖北天茂集团股份有限公司50泸天化(集团)有限责任公司31.0神华宁煤集团21山东玉皇化工有限公司45.0山西兰花清洁能源有限公司10河北新奥集团30.0海丰华城能源有限公司10.0河南罗山金鼎化工有限公司15.0湖北天源化工有限公司20河北凯跃化工有限公司100河南濮阳龙宇化工有限公司10河南省煤气集团有限公司20.0唐山旭阳化工化工有限公司20.0河北邯郸裕泰实业有限公司10.0陕西渭河化工科技有限公司11.0广东东莞九丰化工有限公司20.0河南龙宇煤化工有限公司20.0鹤壁宝马化肥厂30.0河南平煤蓝天（遂平）20.02.3二甲醚国内外消费情况和市场预测2.3.1二甲醚国外消费情况和市场预测20世纪60年代以后，国际上气溶胶工业得到迅速发展。在以往的气溶胶生产中，气溶胶喷射剂主要采用氯氟烃。近年来，人们已逐渐认识到氯氟烃对大气臭氧层有明显的破坏作用，逐步采用其它代用品。二甲醚在气雾剂工业中的应用正以其良好的性能及相对较好的安全性能逐步替代压缩气体、氟里昂及丙丁烷气体，而成为第四代抛射剂的主体，因此，二甲醚市场需求量日益增长。1989年国外气雾剂产量为86亿瓶，1998年国外产量已达105亿瓶，以年均2.24%的速度增长。在欧美国家气雾剂中二甲醚的用量较大，2002年国外二甲醚的消费量为15.7万吨/年。近年来由于对氟氯烃使用的禁止和控制，预计2010年国外二甲醚的需求量将超过30万吨/年。2.3.2二甲醚国内消费情况和市场预测.102. 20世纪60年代以后，气雾剂产品以其特有的包装特性，深受消费者欢迎。以前气雾剂产品大量使用氟氯烷作为抛射剂，由于使用时氟氯烷全部释放到大气，对大气臭氧层造成严重破坏，从而影响人类健康、动植物生长和地球生态环境。因此，世界各国都在寻找氟氯烷的替代品。我国已从1998年起禁止气雾剂中使用氟氯烷（医疗用品除外）作抛射剂。二甲醚在气雾剂工业中的应用正以其良好的性能及相对较好的安全性能逐步替代压缩气体、氟里昂及丙（丁）烷气，成为第四代抛射剂主体。随着我国气雾剂工业的不断发展和二甲醚产品的开发应用，二甲醚正逐步应用于喷雾油漆、发胶、空气清新剂及车用气雾剂。我国二甲醚在气雾剂领域2005年消费量为3万吨，2006年消费量为4万吨，2007年消费量为4万吨，随着人们生活水平提高，预计2010年我国二甲醚在气雾剂领域其消费量将达到6万吨，2015年将达到10万吨。二甲醚作为化工原料可用于合成硫酸二甲酯、N，N——二甲基苯胺、氢氰酸、二甲基硫醚等多种化工产品。我国二甲醚在化工原料领域2005年消费量为1.5万吨，2006年消费量为2万吨，2007年消费量为2万吨，预计2010年二甲醚在化工原料领域其消费量将达到4万吨，2015年将达到8万吨。二甲醚可按一定比例（19～21%）掺入液化气（LPG）中和液化气一起燃烧，可使液化气燃烧更加完全，降低析碳量，并降低尾气中的一氧化碳和碳氢化合物含量。二甲醚还可按一定比例掺入到城市煤气或天然气中，作为调峰之用。二甲醚性质与液化气相近，易贮存、易压缩，因而可替代天然气、煤气、LPG作民用燃料。目前二甲醚掺烧液化气领域的应用，已占到了国内消费量的90%左右。2004年我国LPG的产量为1376.5万吨，表观消费量为2011.8万吨。中国自1990年开始大量进口LPG，2004年全年国内LPG商品量为1376.5万吨，进口量为635.3万吨，表观消费量2011.8万吨。2005年国内LPG总产量1473.4万吨，进口液化气总量在616.65万吨，国内表观消费量2029.187万吨。2007年国内LPG总产量169.3万吨，进口液化气总量在801.7万吨，国内表观消费量2500万吨。预计2010年国内LPG表观消费量将达2500万吨左右，2015年国内LPG表观消费量将达2050万吨左右。.102. 表2-11我国LPG供需缺口（单位：万吨）年份2004年2005年2007年2010年2015年产量1376.51473.41698.317002600进口量635.3616.2801.710001290表观消费量2011.82089.2250030503890目前国内LPG燃烧后的残余量为5%，每年约有60多万吨LPG残液无法使用。全国多家LPG公司采用20%DME和80%LPG掺烧后，LPG中残液部分将被一同烧掉，该掺烧技术已成熟，目前该掺烧技术在全国大面积得到推广。保守估计，到2010年，若按20%DME掺烧80%LPG计算，则二甲醚的需求量约为800万吨左右。到2015年，若按20%DME掺烧80%LPG计算，则二甲醚的需求量约为1000万吨左右。我国二甲醚在民用燃料领域的消费量2005年消费量为17万吨，2006年消费量为28万吨，2007年我国消费量为112万吨。预计2010年二甲醚在民用燃料领域的消费量将达到800万吨左右，2015年将达到1000万吨左右。经过几十年的发展，我国已成为一个汽车大国，截止2007年底。全国机动车保有量达159777589辆。其中汽车56967765辆，摩托车87096613辆，挂车869124辆，上道路行使的拖拉机14823703辆，其他机动车20384辆。这必然将刺激国内车用燃料油需求的快速增长。近年我国成品油消费中，柴油约占63.4%，2004年，国内柴油产量为10162.1万吨，2004年的消费量为10373.3万吨，而且近年来柴油消费的增长加快，柴油供需矛盾突出。同时，国内原油供需矛盾更加突出，1993年起我国已成为石油净进口国，2000-2006年我国石油进口量年均增长率为17.3%，进口额年均增长率为39.7%。2005年我国成为继美国、日本之后的第三大石油进口国，石油对外依赖度达到43%。2006年我国石油进口量达1.81亿吨，进口额819.52亿美元，石油对外依赖度达由于二甲醚具有优良的燃料性能，方便、清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少、稍加压即为液体到47.3%。.102. 严重威胁我国的能源安全。预计2010年国内柴油消费量将达到13050万吨左右，2015年将达到15500万吨。，易贮存，作为车用的替代燃料，有液化汽、天然气、甲醇、乙醇等不可比拟的综合优势。国内相关单位非常重视二甲燃料研究，西安交通大学与一汽经过近五年的合作开发了我国第一辆改用二甲醚的柴油发动机汽车，并进行了试验，实验表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%，噪音降低10～15%，可达到欧洲III级排放标准。2007年上海市正式起用了自主知识产权的第一台二甲醚城市客车。山东临沂有30台公交车试用二甲醚和液化气的混和燃料。二甲醚作为柴油的替代燃料，2005年消费量为0.3万吨，2006年消费量为1万吨，2007年消费量为0.2万吨。按其对柴油的替代率为3%计算，预计2010年按其对柴油的替代率为3%计算,预计约需二甲醚约523万吨左右；2015年,按其对柴油的替代率为3%计算，预计约需二甲醚1330万吨左右(相对柴油的二甲醚消耗替代比为1.336)。综上所述，二甲醚作为气雾剂、民用燃料、化工原料、车用燃料等方面2005年全国合计消费量约为21.8万吨，2007年消费量约为120万吨。二甲醚作为代用燃料方面的消费主要取决于二甲醚的价格，如果二甲醚的价格降到能与柴油或LPG相竞争的水平，二甲醚作为燃料的消费增长速度会很快，潜在市场规模也是相当惊人的，预计到2010年全国合计消费量约为983万吨，2015年全国合计消费量将达1928万吨左右，其市场前景广阔，祥见下表。表2-12我国二甲醚的消费与需求预测（单位：万吨）消费构成2005年消费量2006年消费量2007年消费量2010年需求量2015年需求量气雾剂等344610民用燃料17281128001000化工原料1.52248于抛射剂的二甲醚价格最高，但由于二甲醚作为抛射剂的市场容量相对于二甲醚作为民用燃料的市场太小，可忽略不计，二甲醚价格的分析以二甲醚用作掺烧、替代液化石油气.102. 柴油替代燃料0.312100500合计21.83412091015182.4产品价格分析国内二甲醚价格，用和替代柴油的车用燃料二甲醚价格为主，其重点在于分析目前市场最大的二甲醚用作掺烧液化石油气的价格。作为燃料的二甲醚价格主要受柴油、LPG（液化石油气，以下同）和国际原油价格影响，由于我国是国际原油和LPG的进口大国，LPG、柴油价格走势受原油价格变化的影响较大，而燃料的二甲醚燃价格受LPG、柴油价格原油价格变化的影响，因此，国际原油波动价格波动是引起我国燃料的二甲醚燃价格的主要原因。祥见下表。表2-13不同原油价格时二甲醚的出厂价（元/吨）国际石油价格柴油出厂价LPG出厂价二甲醚出厂价美元/桶元/吨元/吨代柴油代LPG38296730082104229640309131322192239145340134412412262750371037512632286455402040602852310060432943693072333770494849883512381080556756073952428390618661204392475910068056765483152351107486744253145760二甲醚可以100%替代柴油和LPG，在这种情况下，与柴油和LPG的重量替代比分别为1.4l：1和1.31：1。柴油和LPG的出厂价格与国际市场原油价格相关联，国内成品油价格已经与国际市场并轨。在炼油厂中，原油占成品油总成本的80～90%，各类成品油出厂价通常与国际市场原油价格有一个相对稳定的差价关系。下表给出了国际市场不同原油价格时，国内柴油、LPG的出厂价格估算，以及100%替代的情况下二甲醚出厂价的上限要求。.102. 由上表可知：当国际市场原油价格在60～80美元/桶区间时，对应的二甲醚出厂价上限为：100%替代柴油：3072～3952元/吨；10%替代柴油：4329～5567元/吨；100%替代LPG：3337～4283元/吨；20%替代LPG：4369～5607元/吨。由于目前90%的二甲醚作为与LPG气进行掺烧销售，LPG价格的涨跌，直接影响二甲醚价格的涨跌。2007年上半年，由于国内能源需求迅速上升，而供应趋于紧张，国内液化石油气的市场价格随之上涨，2007年上半年二甲醚市场均价3700～3800元/吨左右，二甲醚生产企业获利丰厚。2007年三季度，随着国内液化石油气季节性的需求增长，二甲醚市场价格随之上浮。三季度伊始，由于液化石油气需求上升，二甲醚市场价格随之上浮，市场均价自3800元/吨左右上涨至4300-4400元/吨，厂家的二甲醚销售也较为顺畅。由于国际市场原油价格不断上涨，导致上游甲醇价格不断上涨，而二甲醚市场价格上涨速度赶不上甲醇价格不断上涨速度，二甲醚生产成本上升速度大于销价上涨速度，厂家利润空间不断压缩。2007年四季度，由于国际市场原油价格不断上涨速度加快，原料二甲醚价格迅猛上涨，二甲醚生产在成本猛增，于是二甲醚价格水涨船高。11月，二甲醚市场均价一度突破了5800元/吨，之后，由于市场需求逐步萎缩，且三季度投料的二甲醚生产装置逐渐正常运行，二甲醚市场供大于求，价格逐步下跌，到年低，市场均价回落至4200元/吨左右。2008年初，由于春节前后是我国液化气需求旺盛期，因此，不少二甲醚下游企业在2008年一季度采购备货，使得国内二甲醚阶段性需求迅速上升，带动市场价格迅速反弹，短短一周，市场均价从4200元/吨迅速拉升到5600元/吨左右，涨幅达1400元/吨左右。随后，随着集中备货期的过去，市场价格小幅回落，市场均价在4500-4900元/吨间波动。节后，虽然市场需求复苏，但是由于一季度国内不少.102. 二甲醚装置投产，随着这些装置的负荷逐渐上升，使得市场需求逐渐趋于饱和。而甲醇价格不断上行使得二甲醚生产成本一路上升。到季度末，高价甲醇造成的成本因素占据主导，市场价格震荡上行，最后均价收于5000-5100元/吨。二季度，国内二甲醚市场延续了一季度的市场情况。由于国际市场原油价格不断上涨，由年初99.61美元/桶，上涨至6月底的140美元/桶左右，使得甲醇价格迅猛节节高涨，二甲醚生产企业迫于成本的迅速上升，不得不提高市场。但是，由于国内部分企业二甲醚新装置投如运行，二甲醚下游企业对二甲醚涨价也不十分接受，二甲醚销售压力加大，各二甲醚生产厂家因此陷入困境。部分企业因无利可图或连续亏损而停工。到二季度末，二甲醚市场均价最高在6400元/吨左右，最低在5000元/吨左右。三季度，尽管国家同时也下调了二甲醚增值税税率，但是由于国际市场原油价格在7月11日创新高142.25美元/桶，掉头下降，一路下跌，三季度末降至93.88美元/桶，导致甲醇价格逐步下跌，带动二甲醚市场下行。同时，国家限制液化气售价，液化气价格在受限后小幅下滑，二甲醚市场均价从三季度初的5450元/吨左右，降至三季度末4900元/吨左右。2008年四季度，由于美国金融危机的全面爆发引起世界性的金融危机，国际市场原油价格大幅爆跌，原油价格从四季度初的93美元/桶左右，爆跌至四季度末44.60美元/桶，导致液化气价格、甲醇价格、二甲醚市场价格大幅爆跌，12月中下旬，进口液化石油气到华南地区到岸价已经是2880元/吨左右，河北、山东、河南等地的液化石油气市场价格在3000元/吨左右，12月31日河北有的地方的液化石油气报价已至2800元/吨，尽管甲醇价格已经降到2000元/吨以下，二甲醚的生产成本仍然接近3000元/吨，二甲醚价格优势不复存在。到年低二甲醚市场价格爆跌至3000元/吨以下，国内大量二甲醚生产装置处于限产、半停产、停产状态。目前，国际市场原油价已探低回升，原油价格从年初最低33.2美元/桶升至70美元/桶.102. ，国内二甲醚价格在3000~4000元/吨之间波动。上半年二甲醚价格在3000元/吨左右，是因为受世界金融危机等多种因素的影响，是不正常的。预计今后数年，随着全球经济的复苏，国际上石油价格将维持在60～80美元/桶左右，国内二甲醚价格将维持在3000—4000元/吨低位波动，本项目考虑未来各种不确定因素对产品价格的影响，为了降低风险，原料甲醇的价格按2000元/吨（含税价），燃料二甲醚价格按3300元/吨进行经济效益测算,同时在本报告书的财务评价中对二甲醚价格下降和上涨10%时，还分别作了不确定性分析，以供建设单位参考。3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，主要供应当地民用燃料市场，产品属于国家发展和改革委员会2005年12月发布的《产业结构调整指导目录》鼓励类中项目（第九类化工项目中27条醇醚燃料生产），该产品方案符合国家产业政策和能源环保政策。3.2生产规模根据国内外二甲醚市场预测情况、装置的合理经济规模、工艺技术来源、项目融资，同时结合国家产业政策等因素综合考虑，本可研建议二甲醚装置的建设规模为2×50万吨/年燃料级二甲醚一套，单系列。年操作时间按8000小时计。日产二甲醚3000吨，每小时产量为125吨。操作弹性：40—110%。3.3二甲醚产品质量指标装置设计加工原料为粗甲醇(GB338-2004)；最终产品为燃料级二甲醚。按建设部2007年8月21日公布的《城镇燃气用二甲醚》建设行业标准（GJ/T259-2007），城镇燃气用二甲醚质量标准，见表.102. 3-1。表3-1城镇燃气用二甲醚质量要求项目质量指标二甲醚质量分数/%≥99.0甲醇质量分数/%≤1.0水质量分数/%≤0.5铜片腐蚀等级不大于14工艺技术方案4.1国内外生产工艺开发概况二甲醚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及合成气直接合成等工艺。4.1.1国外状况国外二甲醚的发展可分为三个阶段：（1）70年代的石油危机使欧美等发达国家积极研究由合成气经二甲醚合成汽油，以及粗醚作民用燃料等，并取得许多合成气制取二甲醚的催化剂专利。但因其CO转化率低（<50%），二甲醚选择性差，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，二甲醚以其易雾化，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，用二甲醚作气雾剂，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，很快成为生产二甲醚的主要方法。目前，世界上采用甲醇法的二甲醚工业装置主要有：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。欧洲生产二甲醚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。（3）.102. 80年代末至90年代初，用合成气直接合成二甲醚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二1甲醚技术，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000~10000L/(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二甲醚技术并建成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%，可同时生产甲醇和二甲醚。4.1.2国内状况随着二甲醚的用途不断扩大，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产物多，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。西南化工研究设计院率先在国内开展气相甲醇脱水法制DME的技术的研究，成功地开发了CNM-3甲醇脱水催化剂，同时开发出高效节能的工艺流程及设备。1994年由该院设计在广东中山精细化工厂建成2×2.5（kt/a）二甲醚生产装置，并顺利投产，产品纯度为99.99%，达到设计指标。.102. 合成气法制二甲醚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二甲醚。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二甲醚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，浆态床合成气法制二甲醚具有诱人的前景，将是煤炭洁净利用的途径之一。目前，合成气法制二甲醚的研究仍处于试验阶段。（4）硫酸法（液相甲醇脱水法）制二甲醚的技术开发山东临沂久泰化工科技股份有限公司长期从二甲醚事液相法制二甲醚的技术工业开发，该工艺可生产纯度小于99.6%的二甲醚产品，可用作一般要求不高的气雾抛射剂及硫酸二甲醚中间体。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二甲醚的主要生产方法有合成气一步法、甲醇法两种。而甲醇法又分为甲醇气相催化脱水法和液相催化脱水法。合成气一步法处于工业化探索阶段，尚无工业化的报道。甲醇气相催化脱水法和甲醇液相催化脱水法国内外均有工业化生产装置；而甲醇气相催化脱水法由于其投资低、产品调整灵活、工艺简单、技术成熟可靠，是目前国内外使用最多的二甲醚工业生产方法。国外拟建的大型二甲醚生产装置均采用甲醇气相脱水法。4.2.2工艺技术的比较与选择4.2.2.1合成气一步法以合成气（CO+H2）为原料，合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成，同时伴随CO的变换反应。其反应式为•2CO+4H2==2CH3OH•CO+H2O==CO2+H2.102. •2CH3OH==CH3OCH3+H2O总反应：3CO+3H2===H3COCH3+CO2典型的合成气一步法生产流程如下：图4-1合成气一步法工艺流程框图新鲜合成气中的CO和H2的比例配成约1：1左右，与循环气混合后进入二甲醚合成反应器进行反应。反应压力2.0～10.0MPa,温度230～290℃。合成合成气一步法的主要特点在于反应的优势，合成甲醇反应和甲醇脱水反应在一个反应器中完成，反应平衡常数大，反应生成的甲醇立即进行脱水反应生成二甲醚，克服了合成甲醇反应转化率低的弱点。合成气中CO单程转化率高，达40.0～75.0%。合成气一步法制二甲醚主要缺陷为：（1）原料利用率低在反应产物中二甲醚与CO2的比例约为1：1（分子比），即每生成1分子的二甲醚就要同时生成1分子的CO2。而二氧化碳利用价值是很低的。因此，以目标产品二甲醚计，合成气一步法的原料利用率很低，其原料利用率仅有51%，故其生产成本也相应较高。（2）催化剂使用寿命短.102. 迄今为止未找到同时对两个反应均有较好催化作用，且稳定性好的催化剂。这是技术突破的关键。现使用的复合型催化剂两种活性中心相互干扰，合成甲醇催化活性中心易被氧化而失活，因此催化剂使用寿命短。（3）反应产物分离困难反应产物的主要成分有CO、H2、CO2、二甲醚、甲醇、水等。首先要将未反应的CO、H2分离开来循环使用，由于CO2、二甲醚的沸点低，无法直接冷凝分离。按现有的技术只能采用吸收的方法，吸收剂为甲醇或甲醇水溶液，需要大量的吸收液循环，动力消耗大。而分离的更大难题是CO2与二甲醚的分离。为了避免外排的CO2带走大量的二甲醚，需采用精馏的方法进行分离。而由于在32℃以上无法冷凝，故无法使用循环冷却水，而只能用冷媒作为冷却介质，这样就需要消耗大量电力。由此可见，合成气一步法的反应产物分离流程复杂，能耗高。（4）大型化难度大合成气一步法的化学反应为强放热反应，且转化率高，而由于催化剂耐热限度和副反应增加等原因，反应温度又不能过高。因此反应器必然是换热式的，以便移走大量热量。这就决定了该反应器体积大，容积效率低。其大型化难度大于甲醇合成塔。因此合成气一步法工业化技术尚未成熟，按现有技术生产二甲醚，流程复杂，能耗高，投资高，生产成本高。合成气一步法的工业化还需要一些时间，待相关技术有所突破后才能实现。4.2.2.2甲醇液相催化脱水法甲醇液相催化脱水法（液相法）由硫酸法发展而来，而硫酸法生产二甲醚工艺是硫酸法生产硫酸二甲酯生产流程中的前半段生产工艺。原生产硫酸二甲酯的企业都拥有液相法技术。目前先进的液相法在硫酸法的基础上有了技术上的突破。如在反应器中加入其他添加物（如磷酸等），改变了反应器蒸发物料的相对组成，从而达到连续反应、反应产物连续蒸发的目的，实现了装置的连续生产、并基本解决了反应器无机酸催化剂的排放问题。甲醇脱水反应在液相、常压或微正压、130～180℃.102. 下进行。其化学反应式如下：2CH3OH===H3COCH3+H2O图4-2甲醇液相法工艺流程框图液相法的优点在于反应温度低，而甲醇脱水反应为放热反应，故其甲醇在反应器中的单程转化率高，达90%以上。但反应在常压下进行，需要将产品从常压压缩至0.9MPa以上才能用循环冷却水冷凝液化，压缩电耗太高，其电耗比甲醇气相法高100kwh左右。由于液相法反应器无法大型化、反应系统需采用耐腐蚀材料、反应器搅拌和二甲醚气体压缩投资高电力消耗高，还有废酸处理等问题，造成液相法投资高、生产成本高，其技术推广有很大难度。4.2.2.3甲醇气相催化脱水法甲醇气相催化脱水法是目前国内外使用最多的二甲醚工业生产方法。经过几年的努力我国二甲醚技术在国际上处于领先地位，国内技术与国外的丹麦Topsφe、日本TEC、德国联合莱茵褐煤公司的生产方法大同小异。国外主要生产厂家有杜邦公司、阿克苏公司、德国联合莱茵褐煤公司等。典型的甲醇气相法的生产过程如图4-3所示。催化剂为ZSM分子筛、磷酸铝或γ-Al2O3。甲醇脱水反应的化学反应式为：2CH3OH===H3COCH3+H2O主要副反应：CH3OH===CO+2H2H3COCH3===CH4+H2+CO.102. CO+H2O===CO2+H2图4-3甲醇气相法工艺流程框图反应压力0.5~1.5MPa，反应温度230~400℃，由于反应为放热过程，故甲醇单程转化率在78～88%之间，DME选择性大于99%，该工艺可采用多种形式的反应器，由该工艺制得的DME产品纯度可达到99.9%，最高可达99.999%。其主要特点是工艺技术先进，成熟可靠，流程简单，自动化程度高，能耗低，产品质量高，易大型化，无设备腐蚀，“三废”排放近零，投资省，生产成本低。综上分析，甲醇气相催化脱水法和液相催化脱水法、合成气一步法相比，具有成熟可靠、流程简单、能耗低，易大型化，产品质量等优点，因此本项选用甲醇气相催化脱水二甲醚制工艺技术。目前我国拥有甲醇气相催化脱水制二甲醚生产技术，并准备在国内推广其技术的国外公司主要有丹麦Topsφe公司、日本东洋工程公司（TEC）。在传统甲醇气相催化脱水法的基础上，我国二甲醚技术经过生产实践和延伸开发，取得了多项技术创新成果。生产过程如图4-4所示。与国外现有甲醇气相催化脱水法比较，有较大的技术改进，处国际领先地位。.102. 4--1甲醇气相催化脱水制二甲醚工艺技术比较序号比较项目南京敦先（A）天科股份（B）丹麦Topsφe（C）日本TEC（D）备注1生产方法甲醇气相脱水甲醇气相脱水甲醇气相脱水甲醇气相脱水2催化剂γ-Al2O3γ-Al2O3γ-Al2O3γ-Al2O33反应器结构DX型内冷式反应器，最高温度为热点温度,甲醇单程转化率高，脱水反应选择性好多段冷激式，温升适中，甲醇单程转化率高，脱水反应选择性好绝热式，温升最高，甲醇转化率受影响，脱水反应选择性较低换热式，与（A）接近，但投资高（A）专利保护4原料粗甲醇，不提浓精甲醇粗甲醇，不提浓精甲醇粗甲醇，不提浓精甲醇粗甲醇，需提浓精甲醇（C）能耗高5原料汽化部分汽化，节能部分汽化，节能全汽化全汽化（A）节能6未反应甲醇回收采用二级反应,甲醇单程转化率到达95%以上直接部分汽化，蒸汽消耗最低设甲醇提浓塔，精馏提浓后回收。有甲醇提浓塔及其配套设备的投资和蒸汽能耗设甲醇提浓塔，精馏提浓后回收。有甲醇提浓塔及其配套设备的投资和蒸汽能耗（A）蒸汽消耗最低，专利保护7反应尾气吸收吸收剂为甲醇水溶液，尾气带走甲醇量很小，节能吸收剂为甲醇水溶液，尾气带走甲醇量偏小吸收剂为甲醇，尾气带走甲醇量偏大吸收剂为甲醇，尾气带走甲醇量偏大（A）最合理8工业化时间2008年1994年1988年，最早2004年，泸天化为第一套工业化装置（C）工业化最晚9大型化业绩2套4套无1套10万吨以上工业化业绩1套30套*1套2套10工艺技术先进性最先进先进尚可相当于（A）1994年水平（C）最落后11专有技术使用费最低偏高偏高偏高（A）最低.102. 从上表比较结果看，南京敦先化工科技有限公司的国内新工艺技术多方面都有一定优势。尤其是第3、第6项，采用内冷式反应器和二级液相转化催化剂，有效提高了甲醇的单级转化效率，这样既简化流程、减少投资，又有效地减少蒸汽消耗。每吨产品二甲醚的蒸汽消耗比国内外蒸汽消耗最低的同类技术还低0.5吨以上，节能效果明显。（*说明：包括在国内已建成的二甲醚装置）根据以上分析，本报告拟推荐选用本项具有国际先进水平由国内南京敦先化工科技有限公司开发的甲醇气相催化脱水法新工艺技术。4.2.3推荐的工艺技术方案4.2.3.1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+2H2CH3OCH3=CH4+H2+COCO+H2O=CO2+H2反应为放热反应，反应温度230~360℃，为防止反应器催化剂床层温度过高，有效地利用反应热，拟采用两段固定床冷激式DME反应器，用汽相甲醇原料冷激降温，使反应在一定的温度范围内进行。原料甲醇单程转化率为78~88%，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。4.2.3.2表4-1甲醇气相催化脱水制二甲醚工艺技术比较序号比较项目南京敦先（A）天科股份（B）丹麦Topsφe（C）日本TEC（D）备注1生产方法甲醇气相脱水甲醇气相脱水甲醇气相脱水甲醇气相脱水2催化剂γ-Al2O3γ-Al2O3γ-Al2O3γ-Al2O33反应器结构DX型内冷式反应器，最高温度为热点温度,甲醇单程转化率高，脱水反应选择性好多段冷激式，温升适中，甲醇单程转化率高，脱水反应选择性好绝热式，温升最高，甲醇转化率受影响，脱水反应选择性较低换热式，与（A）接近，但投资高（A）专利保护4原料粗甲醇，不提浓精甲醇粗甲醇，不提浓精甲醇粗甲醇，不提浓精甲醇粗甲醇，需提浓精甲醇（C）能耗高.102. 5原料汽化部分汽化，节能部分汽化，节能全汽化全汽化（A）节能6未反应甲醇回收采用二级反应,甲醇单程转化率到达95%以上直接部分汽化，蒸汽消耗最低设甲醇提浓塔，精馏提浓后回收。有甲醇提浓塔及其配套设备的投资和蒸汽能耗设甲醇提浓塔，精馏提浓后回收。有甲醇提浓塔及其配套设备的投资和蒸汽能耗（A）蒸汽消耗最低，专利保护7反应尾气吸收吸收剂为甲醇水溶液，尾气带走甲醇量很小，节能吸收剂为甲醇水溶液，尾气带走甲醇量偏小吸收剂为甲醇，尾气带走甲醇量偏大吸收剂为甲醇，尾气带走甲醇量偏大（A）最合理8工业化时间2008年1994年1988年，最早2004年，泸天化为第一套工业化装置（C）工业化最晚9大型化业绩2套4套无1套10万吨以上工业化业绩1套30套*1套2套10工艺技术先进性最先进先进尚可相当于（A）1994年水平（C）最落后11专有技术使用费最低偏高偏高偏高（A）最低从上表比较结果看，南京敦先化工科技有限公司的国内新工艺技术多方面都有一定优势。尤其是第3、第6项，采用内冷式反应器和二级液相转化催化剂，有效提高了甲醇的单级转化效率，这样既简化流程、减少投资，又有效地减少蒸汽消耗。每吨产品二甲醚的蒸汽消耗比国内外蒸汽消耗最低的同类技术还低低0.5吨以上，节能效果明显。（*说明：包括在国内已建成的醇醚燃料装置）根据以上分析，本报告拟推荐选用本项目具有国际先进水平由国内南京敦先化工科技有限公司开发的甲醇气相催化脱水法新工艺技术。4.3工艺特点(1).102. 其他技术单位的二甲醚装置采用一级转化，甲醇单程转化率为84～86%，而本技术采用两级转化，甲醇单程转化率可以提高到95%以上；(2)该工艺原材料消耗低，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。(3)若与甲醇装置联产时，采用“间接一步法”，以粗甲醇为原料，可大幅度降低蒸汽消耗及生产成本。(4)反应器采用内冷式DME反应器，催化剂装填容量大，投资低，反应温度适当，副反应少，易于大型化。(5)反应后气体的显热采用四级热量回收方式，实现阶梯式热能回收，有效利用各阶段的显热；(6)外供热源的蒸汽也是采取三级阶梯式热量回收方式，使得热能按照由高到低逐级利用，成为低品位的饱和水后又送到锅炉使用。给热介质基本没有热量损失；(7)粗二甲醚不冷却成为液体，而是120℃的气液混合物分两路直接进入精馏塔，不仅节省了粗二甲醚冷却水耗，同时节省了精馏塔的蒸汽消耗、循环水电耗及粗二甲醚泵的电耗；(8)合理分配系统中流体的显热，使系统显热被充分利用。(9)对精馏塔、汽化塔等传质设备采用Aspen计算软件模拟计算，并结合实际运行的参数进行调优，使其最合理化。(10)对传热设备采用扰流子技术，有效提高传热设备的传热效率，很好降低了工程投资。(11)合理处理“三废”后，装置无污染物外排。.102. 南京敦先专利技术与四川天一专利技术主要指标对比表单位名称经济指标名称单位南京敦先四川天一减少的量原料甲醇消耗Kg/tDME1408.621424.0036-15.3836副反应生成的不凝气Nm3/tDME13.774732.000-18.2253蒸汽消耗kg/tDME500～7501200～1400-600锅炉燃料煤耗kg/tDME100200-100冷却水m3/tDME46.8100-53.2工艺电耗kwh/tDME5.57.2-1.70内冷式一级反应器特点：内冷式反应器是南京敦先化工科技有限公司针对甲醇脱水生成二甲醚反应特性开发出来的一种移热能力强的反应器。主要由内件、外筒组成，内件由多根换热管组成，换热管内部放有提高传热系数的扰流子，扰流子设置在换热管的上、中部，主要设置在催化剂反应热点的区域。该反应器具有以下优点：（1）催化剂床层内部设置许多换热冷管，换热管全部深埋在催化剂床层内部，避免了绝热式反应器催化剂床层内部超温现象，确保催化剂床层内部温度均低于350℃一下，与两段绝热式相比，有效减少副反应，可以减少18.2253Nm3/tDME副反应气体的生成，每生产1吨二甲醚可以减少15.3836kg/tDME原料甲醇的消耗。.102. （2）换热管内部设有扰流子，扰流子有效提高了换热管内部传热系数，很快使关外反应放出热量与管内冷气吸收热量达到平衡，使热点上移400～500mm，延长催化剂的使用寿命，与其它带有冷管束的反应器相比，同规模、同类催化剂，催化剂使用寿命可以延长半年以上。（3）γ-AI3O2催化剂使用温区在250～400℃，而最佳反应温区为280～360℃，而内冷式反应器冷管内的气体自热点以下为250～310℃。特别换热管内部设有扰流子后，热点上移。因此，本反应器几乎没有冷壁效应。装填的催化剂均能完全发挥催化作用。（4）改反应器将密封板与副线分布器有效结合起来，不仅节省设备投资，同时使副线气体在较低空速下也能分步均匀，使进零米气体的温差不大于10℃。（5）该反应器有内件和外筒组成，内件为一整体结构，内件支点在下部，内件受热后整体向上膨胀，很好解决了热应力，有效延长了设备使用寿命。四合一废热回收器四合一废热回收器是南京敦先化工科技有限公司为了减少土建投资，人为将回收废液、蒸汽冷凝水、粗二甲醚等物料低品位热量及调节精馏塔进口粗二甲醚温度的四台换热器组合到一起，不仅节省了土地，同时减少了土建框架的投资。甲醇汽化回收二合一塔甲醇汽化回收二合一塔是由汽化段和回收段组合到一起，上部为填料结构，主要将没有汽化的液态甲醇汽化为气态甲醇；下部为塔板结构，主要回收残液中残余的甲醇，使塔釜排出的液体中甲醇含量≤.102. 90PPm。与其它单位技术（部分单位，对废液中甲醇单独设置闪蒸汽提装置，不仅增加电耗，同时也增加了外筒热能的消耗）相比，不仅减少了土建、设备的投资，也降低了装置运行的费用。二甲醚精馏塔南京敦先化工可以有限公司设计的二甲醚精馏塔与现有运行装置均不同，主进料口有两处，一处为气相进料口，另一处为液相进料口，很好解决了粗二甲醚不冷却而直接进入精馏塔分离。仅次一项变动可以节省53.2m3/tDME的冷却水消耗、2.3KWh/tDME的粗二甲醚泵电耗，同时精馏塔几乎不需要外供蒸汽。残液闪蒸槽（二级反应器）本技术残液闪蒸槽实际是残液闪蒸和二级转化相结合的设备，内部可以装填液相催化的催化剂，本反应器也是南京敦先化工科技有限公司开发的专有技术设备，具备残液中气体蒸发和催化作用，在不增加设备投资的前提下，很好完成了残余甲醇进一步转化的目的。并已经应用到河南安阳贞元集团20万吨／年二甲醚装置上。蒸发冷（气冷+水冷）蒸发冷已经广泛应用到我国其它化工行业，明显体现节能效果，我们将蒸发冷应用到二甲醚精馏装置上，循环水采用软水，软水可以采用蒸汽冷凝水，而且现场实现自身循环，自身循环的电耗仅为5.5KWh/tDME，不仅达到节电目的，同时减少了水循环站的工程投资。4.4工艺流程简述.102. 参见二甲醚合成与精馏工序工艺流程图、二甲醚罐区工艺流程图。本装置工艺流程框图如下：甲醇气相催化脱水反应合成二甲醚，主要包括原料甲醇汽化、脱水反应、粗醚冷却、精馏提纯及废水汽提。原料甲醇经泵加压后由底部进入四合一甲醇预热器预热，汽化甲醇由换热器顶部出来进入甲醇汽化塔上部，经进一步换热汽化后，进入塔前换热器管间与出反应器DME热气进行换热，经换热后的汽化甲醇由主线分二股进入反应器反应。从反应器出来的DME热气体，由底部进入塔前换热器管内，经与管外汽化甲醇换热后，由顶部出来分别进入汽化塔再沸器管间、精馏塔再沸器管间、四合一四级换热器管间、四合一二级换热器管间，经换热后进入精馏塔中部精馏，精馏后粗二甲醚气体由精馏塔顶部出来，进入回流冷凝器冷凝(蒸发冷)，回流冷凝后的粗二甲醚进入回流罐。.102. 在粗二甲醚回流罐内，液相为粗二甲醚，气相为氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳等不凝气体和饱和的二甲醚、甲醇蒸汽。气相物料与精馏塔回流泵气相合并后进入洗气塔，用粗甲醇吸收其中的二甲醚、甲醇，吸收后粗甲醇回四合一一级换热器管内，吸收尾气经减压后送入锅炉燃烧。从回流罐出来的粗二甲醚，经精馏塔回流泵加压并计量后，进入精馏塔上部，经精馏分离从塔顶部得到二甲醚气体，二甲醚气体进入精馏塔冷凝器管内冷凝后，自然流入二甲醚回流罐，再用二甲醚回流泵加压并计量后，部分回流到塔上部，部分经计量作为产品送去二甲醚罐区。精馏塔釜残液进入二甲醚二级反应器反应后，经残液泵加压送入甲醇汽化塔中部回收甲醇。经汽化塔中部侧线采出的杂醇油等，经杂醇油冷却器冷却送杂醇油罐。汽化塔釜液经四合一一级换热器换热后，残液去污水处理系统。汽化塔中部和精馏塔再沸器主要是由反应后的热气体供热，汽化塔再沸器补充热量采用1.3MPa的蒸汽加热，精馏塔再沸器补充热量由蒸汽冷凝液供热。蒸汽由上部进入管间，冷凝液由下部出来。其余各冷凝冷却器用冷却水，冷却水低进高出，冷却水返回水循环系统。开工时，由塔前换热器下部管间出来的甲醇蒸汽，进入电炉底部进口，经电炉加热后从上部出来，由反应器顶部副线进入反应器。升温开始时，反应器底部由于管道及催化剂温度较低，会产生部分的冷凝甲醇，此部分要送回甲醇储罐利用。来自二甲醚贮槽的平衡压力总管均采用氮气封闭，目的是确保系统安全。二甲醚产品放入产品贮罐。产品二甲醚送入装车台灌装后外售。蒸汽冷凝水送回供热系统回收利用。.102. 4.5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（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-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8kW配备：UPS不间断电源②主控室.102. 共两个主控室，每个主控室面积约为42m2，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。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4.6.1主要设备选型说明4.6.1.1二甲醚反应器甲醇脱水反应：2CH3OHCH3OCH3＋H2O＋23.4kJ/mol反应为放热反应。反应热移出是合成塔结构的关键。目前可供选择的二甲醚合成塔结构有绝热式固定床反应器、二段冷激式固定床反应器、换热管式固定床反应器。(1)绝热式固定床反应器：结构简单，投资最低，但绝热温升大（110℃左右），反应选择性差，平衡转化率较低。(2)二段冷激式固定床反应器：结构简单，投资较低，绝热温升约70℃，二甲醚选择性大于99%，平衡转化率较绝热式高，但催化剂装量比绝热式多。(3)内冷式合成反应器：反应平面温差小、床层出口温度低副反应物少。综合上述比较，本项目推荐采用内冷式合成塔技术，催化剂在市场上均可购买。此项技术在国内已有多家二甲醚厂家实现了工业化，完全可立足于国内。4.6.1.2二甲醚精馏从二甲醚合成塔出来含二甲醚的气体还含有副反应产生的H2、CO、CH4、CO2.102. 等不凝性气体和较多的甲醇蒸汽及水汽，为获取精制二甲醚必须对其进行分离精制。首先经过一系列换热、冷却将二甲醚、甲醇和水冷凝，未冷凝的气态产物中尚还有饱和的二甲醚和甲醇蒸汽，为进一步回收这部分有用成份，可采用甲醇或水吸收法。为减少水进入系统增加精馏负荷，建议采用甲醇水溶液吸收法，吸收液可返回粗甲醚液中，一并进行精馏。精馏塔采用化工行业常用的高效、节能填料、塔盘混合塔。精馏塔的操作弹性较大，既能生产含有一定量甲醇的燃料级二甲醚，又可满足高纯度二甲醚生产需要。4.6.1.3二甲醚贮罐由于常压下二甲醚的沸点很低，在常温常压下为气体，但是气体贮存很不方便，而且也不经济。二甲醚一般均是以液体状态贮存在贮罐中，对于低沸点的物质，有两种方法使其处在液体状态：（1）常温贮存：采用球罐形式，贮存压力1.05MPa，设备投资较高，但不消耗冷冻量，也没有辅助设备投资。（2）低温常压贮存：贮存温度-10～-20℃，球罐投资稍低，但电耗高，操作费用较高，冷冻系统出现故障将造成大量产品损失；通过以上比较，本项目拟选择常温贮存方式。4.6.2主要设备一览表表4-3主要工艺设备一览表序号设备名称主要规格单位数量材料1汽化塔再沸器IF=860m2台2碳钢/不锈钢2气体换热器F=1300m2台2碳钢/合金钢3四合一一级换热器F=1113m2台2碳钢4四合一四级换热器F=650m2台25四合一二级换热器F=450m2台26四合一三级换热器F=550m2台27汽化塔再沸器IIF=1050m2台2碳钢8精馏塔再沸器IF=860m2台2碳钢9精馏塔冷凝器F=2500m2台2碳钢10精馏塔再沸器IIF=960m2台2碳钢11废水冷却器F=212m2台2碳钢12洗涤液冷却器F=320m2台2碳钢13反应器Ф4000内装催化剂76吨台2碳钢.102. 14二合一汽化塔Ф3200填料、塔盘混合塔台2碳钢/不锈钢15洗涤塔Ф1270/Ф1700台2碳钢/不锈钢16精馏塔Ф3000台2碳钢/不锈钢17甲醇中间罐V=80m3台2碳钢18残液闪蒸槽V=30.8m3台2碳钢19甲醚回流罐V=48m3台2碳钢20蒸汽缓冲罐V=8m3台2碳钢21二甲醚球罐V=5000m3台416MnR22甲醇储罐V=15000m3台423地下槽V=48m3台2碳钢24杂醇贮罐V=80m3台2碳钢25碱液槽V=16m3台2碳钢26开工电炉N=2400kW台2组合件27甲醇进料泵Q=120m3/h,H=180m台4组合件28甲醚回流泵Q=200m3/h,H=70m台4组合件29釜液输送泵Q=50m3/h,H=50m台4组合件30废水输送泵Q=40m3/h,H=50m台4组合件31二甲醚灌装泵Q=120m3/h台6组合件32碱液泵Q=400L/h,H=25m台4组合件33杂醇输送泵Q=16m3/h台2组合件小计844.7标准化本项目在可研中所依据的主要标准规范如下：4.7.1工艺设计规范《化工工厂初步设计文件内容深度规定》HG/T20688-2000《化工装置设备布置设计规定》HG20546-92《化工装置管道布置设计规定》HG20546-92《化工装置管道材料设计规定》HG/T20646-994.7.2设备设计规范国家质量技术监督局“压力容器安全技术监察规程”（1999）《钢制压力容器》（GB150-1998）《钢制管壳式换热器》（GB151-1999）.102. 《钢制化工容器设计基础规定》等五项规定（HG20580~20584-1998）《塔器设计技术规定》（HG20652-1998）4.7.3自控设计规范《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》（HG/T20505-2000）《自动化仪表选型设计规定》（HG/T20507-2000）《控制室设计规定》（HG/T20508-2000）《仪表供电设计规定》（HG/T20509-2000）《仪表供气设计规定》（HG/T20510-2000）《信号报警、安全联锁系统设计规定》（HG/T20511-2000）《自动设计常用名词术语》（HG/T20699-2000）4.7.4电气设计规范《建筑照明设计标准》GB50034-2004《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057-94《低压配电设计规范》GB50054-95《电力工程电缆设计规范》GB50217-94《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93《供配电系统设计规范》GB50052-95《通用用电设备配电设计规范》GB50055-934.7.5消防专业设计规范《建筑设计防火规范》GB50016-2006《火灾自动报警系统设计规范》GB50166-1998《建筑物防雷设计规范》GB50057-94《石油化工企业设计防火规范》(1999年版)GB50160-92《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219-95《干粉灭火系统设计规范》GB50347-2004《固定消防炮灭火系统设计规范》GB50338-20034.7.6环境保护《化工建设项目环境保护设计规定》HG/T20667-2005.102. 《化工废渣填埋场设计规定》HG20504-92《化工建设项目噪声控制设计规定》HG20503-92《石油化工企业环境保护设计规范》SH3024-954.7.7劳动安全卫生《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG20660-2000《化工企业安全卫生设计规定》HG20571-95《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047-93《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH3063-99《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-20024.7.8建筑《建筑设计防火规范》GB50016-2006《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《建筑照明设计标准》GB50034-20044.7.9总图《建筑设计防火规范》GB50016-2006《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008《工业企业总平面设计规范》GB50187-1993《厂矿道路设计规范》GBJ22-875原辅材料、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140万吨（以甲醇100wt%计），甲醇的来源为安阳周边地区（包括山西、陕西、河北等地）甲醇厂提供。原材料供应来源和质量稳定、可靠。本装置甲醇原料为精甲醇，精甲醇需达到工业甲醇国家标准.102. GB338-2004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(GB338-2004)项目指标优等品一等品合格品色度/Hazen单位（铂-钴色号）≤510密度（ρ20）,g/cm30.791～0.7920.791～0.793沸程（0℃，101.3kPa，在64.0℃～65.5℃范围内，包括64.6℃±0.1℃）/℃≤0.81.01.5高锰酸钾试验/min≥503020水混溶性试验通过试验（1+3）通过试验（1+3）--水的质量分数/%≤0.100.15--酸的质量分数（以HCOOH计）/%≤或碱的质量分数（以NH3计）/%≤0.00150.00300.00500.00020.00080.0015羰基化合物的质量分数（以HCHO计）/%≤0.0020.0050.010蒸发残渣的质量分数/%≤0.0010.0030.005硫酸洗涤试验/Hazen单位（铂-钴色号）≤乙醇的质量分数/%≤供需双方协商--5.2燃料、辅助材料供应燃料主要为生物质秸秆、玉米芯、劣质煤等，年需要量为16万吨/年，主要来源为河南安阳铜冶、河南鹤壁以及河北等地。辅助材料主要为催化剂和各种化学药品。催化剂一次总装填量为160吨，三年换一次，由国内市场供应。5.3公共工程、动力供应5.3.1公用工程规格(1)一次新鲜水：本工程一次新鲜水由建设单位现有供水系统来源——安阳万金渠干渠和地下水供给，流量为240吨/小时。(2)循环水：本工程所需循环冷却水，由建设单位新建循环冷却水系统提供。循环水指标：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温度：上水32℃，回水40℃.102. 压力：上水≥0.4MPa，回水≥0.25MPa循环量：～12000m3/h(3)蒸汽：本工程所需蒸汽由建设单位新建供热系统供应。过热蒸汽压力：3.82MPa、温度：450℃，流量：~85t/h配备2×3000KW背压发电机组。(4)电：本工程所需电源由安阳供电局提供。电压：三相380V，二相220V单相频率：50HZ耗电量：9000度/小时(5)仪表空气：本工程所需仪表空气～240Nm3/h，由原有仪表空气系统提供。压力0.6MPa(G)温度环境温度露点-40℃气源质量含油量≤0.01mg/m3含尘粒度≤0.01um5.3.2公用工程供应表5-1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1一次水t240192×104自供2循环冷却水t1200096×106新建循环水站3蒸汽t8568×104新建锅炉房4电kW.h90007.2×107安阳供电局5仪表空气Nm3240192×1046建厂条件及厂址方案6.1地理位置6.1.1厂址的地理位置、地形、工程地质及水文条件6.1.1.1地理位置.102. 本项目拟建在安阳市殷都区王邵村，地理位置优越，水源、电力充足，交通便利，是理想的厂址方案。安阳位于河南省的最北部，地处山西、河北、河南三省交汇点，是豫北区域性中心城市。安阳交通便利，地理位置优越，京广铁路纵贯市区，京珠高速、106、107国道贯穿南北。市区公路纵横交织，公交线路四通八达，已形成市内联网、市外联线的交通网络格局。6.1.1.2地形地貌、工程地质及水文条件(1)地形地貌该厂址场地内土层分布较均匀，分别为素填土层、褐色粘土层、褐黄色粉质粘土层和红黄色粘土层。(2)工程地质安阳市地处华北平原南部，太行山南段东侧，安阳河古冲光洪积扇上，属第四纪冲击层，以亚粘土为主，部分地区夹杂有细沙和砾石，平均厚度28.83米，上层承压力为15t/m2，有较稳固的地质基础。该厂址场地内地基承载力由弱变强，地基持力层1-3米填深内载力90kPA，地下水埋置较深，其中褐色粘土具有弱膨胀性。(3)水文当地水文资料：区域地势自西北向东倾斜，坡降0.3%，厚度自西向东递增，一般为20-40米，自然标高77.5-80.5米，地势平坦。区域地下水丰富，流向自西向东，平均水力坡降2.5%，承受水头埋深10-22米为富水性地层，含水层平均厚度24.1米，含水层顶板埋深40.05米。地下水补给主要源于上游地下水径流及降雨的渗入。地表水安阳河是区域内一条主要河流，是本工程的纳污水体，源于安阳县，源头无水源，属季节性河流，全长40公里，上游与“五.六”建设渠相连接，自西向东流入河，河入汤河，汤河入卫河，属海河水系。6.1.2自然条件6.1.2.1气象条件.102. 安阳市属暖温带大陆性季风气候，气候温和，光照充足。年降雨量差异显著；大陆性季风气候非常明显，四季分明；冬季干冷雨雪少，春季干旱风沙多，夏季炎热雨量大，秋季气爽季节短。日照较充足，年均日照时数为2504.83小时，年均日照率57%，6月份日照率最大（61%），3月份最小（52%）。历年平均气温13.6℃，气温的四季变化具有典型的大陆性气候特征，即冬冷夏热，春秋二季气温平均值略高于年平均值。1年中1月份气温最低，平均-9℃，极端最低气温-21.7℃，7月份气温最高，平均27.2℃，极端最高气温41.7℃。年平均降水量为570毫米，7月份最多，月降水量181.1毫米，1月份最少，月降水量109.6毫米。因位于太行山东侧且地面平坦，南北气流畅通，加之季风气候特征明显，全年主导风向为南风，多年平均风速为2.5米/秒，最大风速为23.8米/秒。年平均湿度66%，最大冻土深度34厘米，最大积雪深度23厘米，地下水位68厘米。6.1.2.2工程地质目前未有详尽的工程地质勘察报告，地耐力暂按180kPa考虑。6.1.2.3地震烈度根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-200），安阳市基本烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20。故本地区按抗震设防烈度8度进行设计。6.1.3交通运输条件和发展规划安阳市殷都区王邵村交通条件较好，项目所在厂区北500米处毗邻安阳市安林公路和安李铁路西站、东1.5公里处临近107国道，交通条件极为方便。6.1.4水、电供应条件供水：由安阳万金渠干渠和地下水供给，完全可以满足本项目发展需要。供电：由安阳供电局保证供应，完全可以满足本项目发展的需要。6.2厂址方案.102. 厂址的选择是工程建设的重要环节之一，其合适与否将对工厂的文明生产、经营管理、经济效益和生态环境等产生重大影响。拟选厂址应符合以下要求：1)厂址位置必须符合国家工业布局、城市或地区的规划要求；2)厂址宜选在原料、燃料供应便利的地区；3)厂址应靠近水量充足、水质良好的水源地；4)厂址应尽可能靠近原有交通线（水运、铁路、公路），以避免新建项目修建过长的专用交通线；5)厂址应尽可能靠近热电供应地；6)厂址宜选在位于城镇居住区全年主导风向的下风向，且不应位于窝风地段；7)厂址选择注意当地自然环境条件，并对装置建成投产后对于环境可能造成的影响做出评价，最终的厂址应在通过环境影响评价和安全卫生预评价后确定。本项目拟建在安阳市殷都区王邵村，地理位置优越，水源、电力充足，交通便利，是理想的厂址方案。该厂址方案的优点在于：（1）厂址靠近原料、燃料供应地。（2）供水（工业水、生活水）、供电、排水（雨水、污水）、道路、铁路基础设施与公用工程配套完善，投资发展环境优越，能减少项目建设单位公用工程和辅助工程投资。（3）可以充分利用厂区已拥有了铁路、公路、装卸作业于一体的现代物流基本要素，公用配套码头罐区仓储，化工原料、产品流的化工物流输送体系，节省投资，降低生产成本，提高经济效益。（4）可以充分利用周边配套完善的工程服务和化工人力资源，并享受工业园区内相应的优惠政策。7公用工程和辅助设施7.1总图运输7.1.1设计依据参见1.1.2.1编制依据及相应的文件。.102. 7.1.2设计规范(1)《建筑设计防火规范》GB50016-2006(2)《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008(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《石油化工企业设计防火规范》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（1）二甲醚罐区（2）主装置（3）循环水站（4）锅炉、发电房（5）变、配电室厂区按功能划分为以下几个区域：主要生产装置区（一区、二区）、贮运区及辅助生产。主要生产装置区（一区、二区）：反应及精馏贮运区包括：二甲醚罐区辅助生产及公用工程区包括：循环水站、锅炉、发电房、变配电室。本项目总图运输的布置详见附图1：总平面布置图。.102. 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应满足规范要求。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1010002建构筑物占地面积平方米15203.23道路及广场占地面积平方米180004建筑系数%305利用系数%656厂区绿地率%157.1.4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，据此，厂区采用平坡式布置。排水：根据生产和厂区排水系统特点，装置区主要采用管道排水方式。雨水与污水分流，雨水经管道排入原厂区排水系统内。污水送本装置经处理后循环使用。7.1.5工厂运输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）运输方式备注一原、燃料及催化剂1甲醇1400000管道、汽车甲醇折100wt%2催化剂160汽车/火车3年1次3燃料煤160000汽车小计1560160二运出1产品二甲醚1000000汽车.102. 2废催化剂160汽车3年1次3煤渣60160汽车小计1060320三运输总量合计2620480装置区内设置环行道路、混凝土地坪，道路宽为6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。本项目产品为2×50万吨/年二甲醚，原料甲醇均采用管输、汽车运输。辅以其他运输工具。由于本项目运输总量大，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装置防护设施及其它装置区内设计环行水消防管网。7.2给排水7.2.1给水本工程厂址位于安阳市殷都区王邵村。根据甲方提供资料，本工程所需生产、生活、消防用水由安阳万金渠干渠和地下水供给。新鲜水总用水量正常时为196.45m3/h，最大时用水量为223.88m3/h，其中未预见水量17.86m3/h。本装置约需循环冷却水12000m3/h，由新建循环冷却水系统提供。供水温度32℃，供水压力0.4MPa，回水温度40℃，回水压力0.25MPa。7.2.2排水根据生产和厂区排水系统特点，装置区主要采用清污分流方式，并通过管道排水。生产废水经汇集后，汇入生产装置区废水处理系统，集中处理达标后循环使用；后期雨水经马路边沟及雨水旁渠，汇入工业园区排水沟；生活污水及前期雨水经隔油池、化粪池处理后排入生产装置区污水管网，一并送入废水处理系统。.102. 7.3电气7.3.1概述7.3.1.1设计范围本设计范围为2×50万吨/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、火灾报警系统等。7.3.1.2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》GBJ63-90《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负荷等级及用电量本装置为连续性化工生产装置，属2类用电负荷。装置装机容量为9000kW，常用负荷为7200kW，年耗电量为5760万kWh。7.3.3供配电系统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设置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。.102. 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。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。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.102. 装置区内电缆采用桥架敷设、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。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。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。.102. 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、发电本装置需要蒸汽量约为85吨/时（压力;1.3MPa、温度：190-200℃），新建2×50锅炉，配备2×3000KW背压发电机组，新建锅炉蒸汽采用过热蒸汽、压力;3.82MPa、温度：450℃，选用节能环保型生物质沸腾床锅炉。表7-3锅炉房主要设备表产品名称数量备注锅炉主机部分符合技术协议要求锅炉本体2台套含省煤器、空气预热器3000KW背压发电机组2台套含上电网配电、通信等一次仪表阀门炉前给煤机4台套防雨棚2台套安装材料2台套安装工费2台套锅炉辅机部分符合技术协议要求鼓风机2台套引风机2台套给水泵4台套往复泵2台套除氧水泵4台套点火排汽消音器2台套安全阀排汽消音器4台套磷酸盐加药装置2台套分汽缸2台套热力除氧器1台套定排扩容器2台套连排扩容器2台套静电除尘器2套.102. 气力输灰系统（含75m3灰仓）2套输煤系统(含破碎、筛分)2套输渣系统（含冷渣机）2套7.5仪表空气站本装置所需仪表空气量为240Nm3/h，要求仪表空气压力0.7MPa，露点-40℃，并且无油及无0.3μm以上微粒。由新建空气站提供。7.6氮气站为了生产装置区的安全运行，安全检修、需用氮气置换整套装置、二甲醚球罐用氮气封顶等安全措施。新建300Nm3/h氮气装置，要求氮气压力0.8MPa，氮气含量99.7℅以上，并且无油及无0.3μm以上微粒。由新建氮气站提供。7.7工厂外管本装置区外管主要包括：界区内、外工艺外管，原料、产品输送管线,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，；界区内工艺外管、公用工程管道所有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5米，柱距间为4~8米之间。7.8维修根据实际情况，本项目在维修力量安排上仅考虑正常生产的维护保养以及日常小修工作，大、中修将委托公司现有维修公司进行，因此，维修人员将以正常生产巡查值班和白班保修保养工为主进行配备人力和装备。7.9分析化验7.9.1编制范围与产品任务本工程的分析化验由新建分析化验室承担.102. ，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。7.92布置说明二甲醚分析室设在生产办公楼（均在生产控制室内），面积约为100m2。7.9.3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二甲醚专用气相色谱分析仪器，并采用计算机数据处理。7.10贮运设施本装置贮存设施主要有原料甲醇、产品二甲醚见下表。表7-4贮运设施一览表序号名称规格贮存天数备注1甲醇贮罐4×15000m310新建2二甲醚贮罐4×5000m36新建7.11土建7.11.1土建工程原则的确定(1)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。7.11.2主要建筑物和构筑物表7-5主要建构筑物一览表.102. 序号建构筑物名称结构型式占地面积（m2）楼层备注1发电机房钢结构30×152甲醇罐区砖混150×150露天3二甲醚罐区砖混126.8×64露天4循环水站框架50×23.2一层5变、配电室砖混25×19.2一层6锅炉房56.25×38.4一层8节能8.1能耗指标8.1.1能耗指标本装置吨二甲醚能耗指标详见表8-1。表8-1二甲醚装置能耗指标计算表(以每吨二甲醚计)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1.4163.4591.362电千瓦时720.850.853煤吨0.1883.627.804一次水吨2.40.010.015蒸汽冷凝液回收吨-0.85-0.020.03合计67.91100备注：外购原料甲醇能耗45GJ/t为估计值。8.1.2能耗分析由上表可以看出，本项目中原料甲醇和燃料煤分别占总能耗的91.36%和7.80%，合计99.16%，今后节能降耗工作应主要从这两方面着手。目前国内外处于先进水平拥有甲醇气相催化脱水制二甲醚生产技术的技术商，每吨二甲醚产品的综合电耗基本相同，能耗的比较重点在于蒸汽的消耗，由于本项目采用南京敦先科技有限公司的国内新工艺技术，其独特的汽化塔结构和分离工艺专利技术，不设置用于回收未反应甲醇的甲醇提浓塔，不设置粗甲醚储存，.102. 汽化塔兼有原料甲醇汽化和回收甲醇提浓双重功能，而且原料部分汽化，汽化物料的甲醇的浓度比原料略高。这样既简化流程、减少投资，又有效地减少蒸汽消耗。每吨产品二甲醚的蒸汽消耗比国外技术商提供的工艺技术低0.6~0.8吨，因此，本装置吨二甲醚能耗处于国际先进水平。8.2节能措施8.2.1工艺设备方面采取的节能措施8.2.1.1本装置采用的新工艺、节能新技术（1）采用独特的汽化塔结构和分离工艺，不设置用于回收未反应甲醇的甲醇提浓塔（专利技术）。汽化塔是设有2个进料口的提馏塔，原料甲醇从塔顶进料、回收甲醇从塔中部进料、水分从塔釜排出，塔顶无回流。汽化塔兼有原料甲醇汽化和回收甲醇提浓双重功能，而且原料部分汽化，汽化物料的甲醇的浓度比原料略高。这样既简化流程、减少投资，又有效地减少蒸汽消耗。每吨产品二甲醚的蒸汽消耗比国内外同类技术低0.6~0.8吨。（2）以二甲醚精馏塔塔釜排出的甲醇-水溶液做反应尾气洗涤塔的吸收剂，减少了外排尾气中的甲醇含量，从而降低了甲醇消耗；同时与甲醇作为吸收剂相比，由于降低了二甲醚精馏塔进料的甲醇浓度，使得二甲醚分离难度降低，减少回流比，从而节省了蒸汽消耗。8.2.1.2.工艺设计过程中，采取了以下节能措施（1）全部回收蒸汽冷凝液，作为发电锅炉用水节能，并用它来预热原料甲醇，充分回收高位热能，降低蒸汽的消耗。（2）充分利用二甲醚合成塔出口气的热量，用其来加热二合一汽化塔、精馏塔釜底液、甲醇汽化等降低蒸汽消耗。（3）选用高效的填料、塔盘混合型塔。（4）对加热设备进行保温，减少热损失。（5）选择高效率的机泵。.102. （6）本装置废气主要为反应工序的不凝气，正常排放平均量为1717.5Nm3/h，成份为H239.633%、CH427.140%、CO23.877%、CO27.571%、DME0.093%、CH3OH1.099%、H2O0.587%，送新建供热系统作为锅炉燃气。（7）锅炉高压过热蒸汽送背压发电机组发电，年可发电4800万度，节能效果显著。8.2.2电气方面采取的节能措施（1）在物料输送泵等机电产品的选型上，力求先进合理，选用效率高，能耗低的新型产品。（2）采用高效率、高功率因数的节能型萤光灯及金属卤化物灯，适当提高灯具功率，满足照度及显色性的基本要求，达到较好的照明效果。采用低压静电电容补偿以降低无功消耗。（3）采用照明配电箱分压分组供电，照明配电箱电专用的低压屏专用照明回路供电，车间工作照明由专用的照明配电箱单独控制，正常生产时为工作照明，非正常时间为值班照明，以节约电能消耗。8.2.3建筑方面采取的节能措施（1）建筑围护结构采取隔热措施。（2）空调制冷系统按设计规模配置，不得任意加大，并配置有效的调节控制装置。（3）选用节能性建筑设备及产品，包括门、窗、空调、照明、电气设备和控制系统等。8.2.4节水降耗措施提高水的重复利用率提高水的重复利用，包括冷却水的循环利用、生产用水的重复利用和提高循环水的浓缩倍数等。（1）冷却水的循环利用生产工艺冷却水完全可以循环利用，尤其是现在各种规格和性能的冷却塔和水处理设备已成套生产，为冷却水的循环利用创造了方便条件。循环供水优点为：①减少耗水量；②减少废水排放量；③.102. 降低单位水量的成本。（2）提高循环水的浓缩倍数提高循环水的浓缩倍数不仅减少循环水的补充水量，还可减少随补充水而大量流失的药剂，从而节约水处理药剂，减少了废水排放量。（3）用户分别计量按车间、工段或设备安装流量计，有利于节约用水、独立核算，改进生产工艺和科学管理。（4）限制用水设备的流出水头设计是按最不利配水点所需流出水头确定给水压力的，所以其它配水点的流出水头必然高于规范规定的流出水头。对于非容积式设备，则会因给水流率过大造成用水量的浪费。对于容积式设备，虽不造成浪费，但也会造成给水流率增大，因而导致管网流量、阻力增加，影响最不利配水点的正常供水。限定用水设备前的流出水头，做到均衡供水，减少无用耗水量、改善管网水流工况的重要措施。（5）选用节能型设备选用蒸发式冷凝器，可节约循环水40—60％，节约用电50％。8.3能源管理8.3.1建立能源管理体系建立能源管理体系，配备兼职能源管理人员。执行岗位责任制，加强设备计划维修制度。8.3.2加强能源管理应加强技术管理，加强对能源的计量管理，配备各类的能源计量仪表，并根据计量要求加强对生产能耗过程的监控，定期校核计量器具。对各部门、车间、使用的水、电、气的消耗进行计量考核，加强设备计划维修制度以及强化考核制度等，杜绝“跑、冒、滴、漏”。制定相应的奖、罚制度进行动态管理，以达到节能目的。8.3.3加强节能教育和技能培训公司不定期举办节能讲座，宣传节能的必要性和意义，增强员工的节能意识，同时针对各岗位进行节能技能培训。.102. 9环境保护9.1厂址地理位置本项目建设地点为安阳市殷都区王邵村。9.2设计采用的环境保护标准9.2.1环境质量标准及规范（1）《环境空气质量标准》GB3095-1996（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》GB16297-1996（2）《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001（3）《污水综合排放标准》GB8978-1996（4）《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90（5）《工业企业设计卫生标准》TJ36-79（6）当地有关的环保标准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。.102. 回收甲醇W1甲醇S1G1反应器精馏产品DME喷淋吸收汽化冷凝气液分离回收DME汽提W：废水G：废气S：固体废物图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mol%Nm3/hG1不凝气洗涤塔DME0.093CH3OH1.099CO23.877CO27.571CH427.14H239.633H2O0.587连续1717.5送新建供热系统作为锅炉燃气二废水wt%Kg/hW1废水甲醇汽化系统CH3OH0.001H2O99.99连续625000送污水处理三废渣t/aS1废催化剂反应系统Al2O3等三年一次144填埋四噪声dB(A)1泵各类输送泵连续<80加消声器和隔音处理.102. 9.4环保治理措施及预期效果9.4.1环保治理措施9.4.1.1废气本装置废气主要为反应工序的不凝气，正常排放平均量为1717.5Nm3/h，成份为H239.633%、CH427.140%、CO23.877%、CO27.571%、DME0.093%、CH3OH1.099%、H2O0.587%，送新建供热系统作为锅炉燃气。9.4.1.2废水本装置生产废水约为625000Kg/h，其中甲醇含量0.001%，送污水处理系统，经处理后达标循环使用。9.4.1.3废渣废渣为脱水反应工序的废催化剂。废催化剂的主要成份为Al2O3等，排放量为144吨/次，三年一次，不含重金属，不属于危险废物，可送填埋场填埋处理或修路，不会产生二次污染。9.4.1.4噪声本装置噪声主要为各类机泵噪声。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预期效果本项目环保设施与主体设施同时设计，同时施工，同时投入使用，保证装置正常运行时“三废”通过治理均能达标排放，噪声在厂界可达标，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。.102. 项目环境管理是指建设单位在建设期和运行期执行和遵守国家、省和市有关环境保护法规、法律政策与标准，接受地方主管环境保护部门的环境监督、调查和制订环境规划和目标，协调同有关部门的关系以及一切与环境保护有关的管理活动。总体目标是促使生产向“清洁生产”的方向不断发展。9.5.1.1环境管理机构的职责根据国家环境保护管理的规定，环境管理工作应由专门的机构负责，在项目内设置环境保护机构，保证环境监测与跟踪计划的实施，其环境管理机构的职责为：（1）贯彻执行国家环境保护的方针、政策及有关法律、法规；（2）对各阶段的环境保护措施的执行情况进行监督检查，组织实施环境监测与环境监理工作；（3）配合当地各级环境管理部门及其规划所涉及的相关部门做好规划建设各阶段的环境管理工作；（4）贯彻环境保护的有关法律、法规、条例，组织拟订工程环境保护的规定、办法、细则等，并处理环境法规执行中的有关事宜；（5）组织有关部门制定产业区环境保护的各项专题规划、实施计划及措施，保证各种环保措施在项目设计、施工、投产过程中得到落实。9.5.1.2环境管理机构的设置根据本次工程的特点，可研建议建设单位建立环保科，环保科应由一个生产与环保相结合的副厂长作为此机构的负责人，下设1名环保科科长，并配备若干名具有环保专业技术知识和工作经验的人员，其中1～2名环保科人员负责原料区的安全，其余人员负责生产区的安全生产。环境管理人员应具备丰富的环境管理知识和开展环境管理工作的过硬技能，负责整个生产的环境管理工作，并接受当地环境管理部门的技术指导和业务监督。9.5.1.3环境管理的任务1）建设期（1）制定有效的措施，减少施工中废水、废气、固体废物(建筑垃圾、生活垃圾等)、噪声对环境的污染；.102. （2）对施工单位严格要求，按规定和要求对施工期“三废”排放进行控制，并定期检查；（3）组织做好施工现场环境恢复工作；（4）对各项环保设施的施工安装质量严格要求和控制。2）运行期（1）认真贯彻国家和地方有关环境保护的方针、政策、法规、条例，并对执行情况进行监督；（2）组织实施企业员工的环境教育，培训和考核，提高环保管理人员和监测人员的业务水平，提高全员的环境意识和环境法制观念；（3）组织制定全厂环保工作计划，长远环保发展规划和年度实施计划，并监督执行；（4）建立和健全一套符合企业实行情况的环境保护管理制度，使环保工作有章可循，形成制度化管理；（5）制定环境管理控制目标及实施办法，搞好全厂的污染物总量控制，定期进行清洁生产审计；（6）组织与领导全厂的环境监测和统计工作，掌握污染动态，及时反馈生产操作系统，并提出防治措施建议；（7）参与各项环保设施施工质量的检查和竣工验收；监督和检查环保设施的运行、维护；（8）组织推广和应用先进的污染治理技术和环境保护管理经验；（9）实施事故状态下防止污染发生和扩散的应急反应；（10）建立和运行环境数据、文件和资料的管理系统；（11）定期公布全厂排污状况、排污费交纳情况。9.5.2环境监测环境监测目的是通过对企业污染源监测和周围环境的监测，及时准确掌握污染状况，了解污染程度和范围，分析其变化趋势和规律，为加强环境管理，实施清洁生产提供可靠的技术依据。环境监测包括污染源监测及环境质量监测。.102. 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。9.5.2.1环境监测部门的工作职责（1）制定本厂污染源监测计划和工作方案，并对建设项目的主要污染源进行定期或不定期的监测，制订本厂污染源监测计划和工作方案，掌握污染排放状况；（2）对本企业生产过程中排放的污染物进行监测与监督，对各类污染排放监测数据进行统计分析，建立全厂完善的污染源档案及物料流失档案，形成现代化监测网络管理系统，以掌握工程防污减污措施的效果，为制订工程污染防治方案提供依据；（3）环境监测数据的统计和汇总，并做定期污染物动态分析报告，上报有关部门。一旦发现问题，及时上报；（4）参加本企业污染事故调查和环保设施的竣工验收；（5）加强在开停车等非正常情况和事故排放条件下的环境监测，发出事故预警报告；（6）负责管理全厂的环境监测分析仪器。9.5.2.2监测部门设置根据该公司的实际情况并结合项目的特点，可研建议该厂设置环境监测站，内设化验室、仪器室、试剂室、资料室及办公室等，并设站长1人，监测分析人员1～2人，直接归属环保科领导，其中要配备1人在原料区进行环境监控。监测人员应具备环保、化工等方面的专业知识，具备开展监测业务的能力，经过专业培训并持证上岗，主要负责工程营运期的日常监测工作。9.5.2.3环境监测仪器配备及投资针对本次工程的主要污染物废水、废气和噪声，对其进行定期或不定期的监测，为污水处理系统能稳定运行建立分析化验室，购置一批常规监测仪器及设备，保证工程环保设施的正常运行，具体投资情况见表9-2。表9-2监测站主要仪器配备表序号仪器设备名称投资（万元）.102. 1pH计1.22流量计4.03精密声级计14电子分析天平35烘干箱0.86酸度计18冰箱19玻璃仪器2.010分析试剂2.011有害气体自动监测报警装置6.012不可预见费用6合计38.9.6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。目前，国内及世界上生产二甲醚的主要方法有硫酸法（液相甲醇脱水法）、合成气一步法、甲醇气相催化脱水法。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（H2+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甲醇气相催化脱水法。三种工艺的比较见工艺技术方案章节中的表4-1。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+H2O.102. CH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4硫酸氢甲酯为剧毒物质，因该工艺使用混合酸，设备极易产生腐蚀，硫酸氢甲酯中间产物容易泄漏，会对环境及周围人群产生严重危害。说明：因无法查到硫酸氢甲酯的性质（其毒性远比硫酸二甲酯大），暂介绍硫酸二甲酯的性质。硫酸二甲酯属高毒类，作用与芥子气相似，急性毒性类似光气，比氯气大15倍。对眼、上呼吸道有强烈刺激作用，对皮肤有强腐蚀作用。可引起结膜充血、水肿、角膜上皮脱落，气管、支气管上皮细胞部分坏死，穿破导致纵膈或皮下气肿。此外，还可损害肝、肾及心肌等，皮肤接触后可引起灼伤，水疱及深度坏死。硫酸二甲酯对皮肤的损害，除其腐蚀作用外，还可能引起接触性过敏性皮炎。近年来，国外动物实验报告，急性硫酸二甲酯中毒后可引起染色体畸变。用大鼠进行实验还证实有致癌作用。临床表现：中毒时受损的主要器官是眼和呼吸系统，表现为急性结膜炎，角膜炎、咽喉炎、气管支气管炎或支气管周围炎，重症表现为肺炎、肺水肿。急性硫酸二甲酯中毒常经过6~8小时的潜伏期后迅速发病，潜伏期越短症状越重，人接触500mg/m3.102. （97ppm）10分钟即致死。刺激反应表现为有易过性眼结膜及上呼吸道刺激症状，肺部无阳性体征。轻度中毒表现为明显的眼结膜及呼吸道刺激症状，如羞明、流泪、眼结膜充血水肿、咳嗽咳痰、胸闷等，两肺有散在干性罗音或少量湿性罗音，肺部X线符合支气管炎或支气管周围炎。中度中毒表现为明显咳嗽、咳痰、气急、伴有胸闷及轻度紫绀，两肺有干性罗音或哮喘音可伴散在湿性罗音，胸部X线符合支气管肺炎、间质性肺炎或局限性肺泡性肺水肿。重度中毒表现为咳嗽、咯大量白色或粉红色泡沫痰，明显呼吸困难、紫绀、两肺广泛湿罗音，胸部X线符合弥漫性肺泡性肺水肿，严重者可导致呼吸窘迫综合征，或窒息（喉头水肿、大块坏死的支气管粘膜脱落），或出现较严重的纵隔气肿、气胸、皮下气肿。2）甲醇气相脱水：甲醇在催化剂作用下，生成DME，其反应式如下：主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2O副反应：CH3OH=CO+2H22CH3OH=CH4+2H2O+CCH3OCH3=CH4+H2+COCO+H2O=CO2+H2采用甲醇气相脱水法，其工艺过程中会产生CH4、CO、CO2、H2等物质，但不会产生如硫酸氢甲酯等剧毒物质，不会对环境及周围人群产生危害。此外我们选取了国内同行业企业，重点从环保及清洁生产的角度进行比较。比较对象为甲醇气相催化脱水法及采用甲醇液相催化脱水法的山东临沂九泰化工科技股份有限公司，详见下表。表9-3本项目与国内同行业清洁生产水平比较项目名称山东临沂九泰化工科技股份有限公司本项目生产工艺甲醇液相催化脱水法甲醇气相催化脱水法催化剂以硫酸为主的复合催化剂（含磷酸）固体酸催化剂(γ-Al2O3)吨产品物耗、能耗甲醇（t/t）1.451.41新鲜水（t/t）11.52.4蒸汽（t/t）1.40.85电（kWh/t）10040催化剂（kg/t）0.150.06吨产品污染物排放量废水量（kg/t）1210396COD（kg/t）0.06050.036废气量（Nm3/t）27832SO2（kg/t）不祥0.06烟尘（kg/t）不祥0.05毒性磷酸、磷酸盐毒性大、中间产物硫酸氢甲酯为极度危害介质除甲醇外无其他有毒物质废酸处理需处理硫酸、磷酸等废酸无废酸处理问题废水处理废水量大、投资、能耗高废水量少，成分单一，较易处理.102. 从上表中我们可以看出，甲醇气相催化脱水法与液相催化脱水法相比，在能耗、物耗、排污方面均有明显的优势。既节约了资源，减少了污染物的排放，又不产生诸如硫酸氢甲酯的剧毒介质，做到了对环境友好。因此可以说，本装置采用的甲醇气相催化脱水法具有工艺技术成熟可靠、原材料消耗低，反应条件温和，生产连续性强，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，本项目产生的污染物均得到有效的治理，充分体现了清洁生产的原则。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，可研建议对以下因子进行总量控制：水污染物：COD工业固体废物总量控制建议指标由该项目环境影响报告书提出。9.7绿化设计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，并且绿化布置以不影响生产、不妨碍交通运输、不妨碍消防操作和采光通风为原则，综合考虑生产工艺、建筑物布置、有害气体的扩散、地下管线的布置、以及当地气候特点和土壤条件等多种因素，在道路两侧、空地上、车间四周种植一定宽度的绿化带，以草坪为主进行绿化，间种少量各类乔木、灌木和绿篱等耐粉尘、降噪强、含水分较多的绿色植物，进行绿化，以形成良好的工作环境。并且在树种的选择上要注意选择抗逆物种，即选择当地易活、速生且便于管理的树种，最终使厂区的绿化系数能够达到12%。.102. 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。环保投资较少，一并计入项目总投资中。表9-4环保设施及投资一览表序号项目及名称处理方法处理效果投资(万元)备注1废气处理送新建供热系统作为锅炉燃气各项废气污染因子均符合相应标准要求32与主体工程同步2废水处理送污水处理系统500与主体工程同步3工业固废送当地固废填埋处置中心处置无害化处理164噪声治理采取隔声、消音、减震等措施厂界达标20与主体工程同步5事故应急监测区域环境质量保障安装DCS控制的紧急停车联动装置，保证事故情况下可在5min内完全停止，一旦发生泄漏等生产事故，引起区域环境质量超标，则企业必须立即停产，采取措施待区域环境质量达标后方可恢复生产。80投资纳入主体工程合计－6489.9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、催化剂寿命长、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.102. ⑴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。.102. 10劳动保护、安全卫生与消防10.1劳动保护与安全卫生根据“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。10.1.1建设项目生产过程中职业危害因素分析本装置在生产过程中的介质主要有二甲醚、甲醇、氢气、一氧化碳等，产品主要是二甲醚，其中二甲醚、甲醇、氢气、一氧化碳为易燃、易爆介质，其中甲醇、一氧化碳为有毒介质，主要生产装置火险类别为甲类，爆炸危险区域划分为2区，故操作人员应了解这些介质的特性，以便检修、泄漏或发生事故时，采取相应的防范措施。主要危险物的物理性质列表如下：表10-1生产过程主要危险物料一览表名称二甲醚甲醇氢气一氧化碳化学式C2H6OCH4OH2CO分子量46.0732.042.0128.01熔点（℃）-141.5-97.8-259.2-199.1沸点（℃）-23.764.8-252.8-191.4自燃点（℃）350385400610水溶性溶溶不溶微溶闪点（℃）无意义11--50.0液体相对密度（水=1）0.660.790.07(-252℃)0.79蒸气相对密度（空气=1）1.621.110.070.97爆炸下限（v%）3.45.54.112.5爆炸上限（v%）27.044.074.174.2毒性中-中车间空气允许含量mg/m35030.102. 灭火方法雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土雾状水、二氧化碳雾状水、二氧化碳、泡沫、干粉10.1.1.1主要火灾物料危险分析1）二甲醚无色气体，有醚类特有的气味。液体相对密度0.66，气体相对密度1.62，引燃温度350℃，沸点-23.7℃。溶于水、醇、乙醚。爆炸极限为3.4～27.0%。易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物。接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。接触空气或在光照条件下可生成具有潜在爆炸危险性的过氧化物。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回照。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。火险等级为甲类。对中枢神经系统有抑制作用，麻醉作用弱。吸入后可引起麻醉、窒息感。对皮肤有刺激性。应该迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如有呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。生产过程密闭，全面通风。一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），建议特殊情况，戴化学安全防护眼镜。穿防静电工作服，戴一般作业防护手套。工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度或其它高浓度作业，须有人监护。泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄露源。用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄露点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。灭火方法：切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却器，可能的话将容器从火场移至空旷处。.102. 灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。2）氢气无色、无臭、易燃、易爆气体，液体相对密度0.07(-252℃)，气体相对密度0.07，引燃温度400℃，沸点-252.8℃。不溶于水，爆炸极限为4.1～74.1%，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸，气体比空气轻。火险等级为甲类。氢气在高浓度时具有单纯性窒息作用，高浓度接触时要戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。工作现场严禁吸烟，避免高浓度吸入，进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业，须有人监护。泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入，合理通风，加速扩散；当着火时，立即切断气源后，再熄灭正在燃烧的火焰，如不能切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的火焰。氢气的灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。10.1.1.2主要毒性物料危险分析1）甲醇：无色澄清液体，有刺激性气体。液体相对密度0.79，气体相对密度1.11，引燃温度385℃，沸点64.8℃。微溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。爆炸极限为5.5～44.0%。易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引起着回照。车间空气中一氧化碳最高允许浓度为50mg/m3。火险等级为甲类。侵入途径为吸入、食入、经皮吸收。对健康危害有对中枢神经系统有麻醉作用；对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变；可致代谢性酸中毒。.102. 急性中毒：短时大量吸入出现轻度眼及上呼吸道刺激症状（口服有胃肠道刺激症状）；经一段时间潜伏期后出现头痛、头晕、乏力、眩晕、酒醉感、意识朦胧、谚妄，甚至昏迷。视神经及视网膜病变，可有视物模糊、复视等，重者失明。代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合力下降、呼吸加速等。慢性影响：神经衰弱综合征，植物神经功能失调，粘膜刺激，失礼减退等。皮肤出现脱脂、皮炎等。皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如有呼吸困难，给输氧。如有呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐，用清水或1%硫代硫酸纳溶液洗胃。就医。检测方法：气相色谱法；变色酸分光光度法。工程控制：生产过程严加密闭，加强通风。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴过滤式防毒面具（半面罩）。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。身体防护：穿防静电工作服。手防护：戴橡胶手套。其它：工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕。淋浴更衣。实行就业前和定期的体检。泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。不要直接接触泄露物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄露：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄露：筑构围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。灭火方法：尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄露装置中产生声音，必须马上撤离。灭火剂有：雾状水，抗溶性泡沫，二氧化碳，干粉。.102. 2）一氧化碳：一氧化碳是一种无色无臭气体。液体相对密度0.79，气体相对密度0.97，引燃温度610℃，沸点-191.4℃。微溶于水，爆炸极限为12.5～74.2%，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，气体比空气轻。车间空气中一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3。火险等级为乙类。本品易于对人体造成危害。它对人体的危害主要是血液中毒，造成缺氧窒息，严重时造成死亡。长期吸入低浓度一氧化碳，表现乏力，记忆力减退，失眠等，有时可致心肌损伤。对急性中毒者，应立即将患者移至新鲜空气处，保暖持静，人工呼吸、输氧。对接触一氧化碳的工人，岗位上应配有5型过滤式防毒面具。泄漏、着火应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离150m，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以用管路导至炉中，凹地焚之。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。着火时，立即切断气源。如不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂有：雾状水，泡沫，二氧化碳，干粉。10.1.2职业卫生防护的措施本设计贯彻“安全第一，预防为主”的方针，安全卫生防范设施必须执行与主体工程同时设计，同时施工，同时投产的“三同时”制度，以保证企业生产安全，保证人民生命财产安全。本装置增设与新建装置相配套专职安全员一名，兼职安全员两名，负责本装置安全卫生工作。10.1.2.1防火、防爆安全生产措施10.1.2.1.1工艺专业采取的安全生产措施.102. 1）流程设计力求先进可靠，采用封闭式工艺流程，设备的选材、设计、制造、安装、试压等符合国家现行标准和规范要求，杜绝泄漏事故的发生。2）对生产过程中带压设备均设有压力调节阀和安全阀，避免因系统超温超压而发生爆炸事故，泄压排出的易燃易爆气体经燃料气总管去火炬高空燃烧排放，避免了易燃易爆气体在装置内的积累。在各工序设有可燃气体浓度检测报警系统；为了防止雷电和静电均按规范设计有安全接地装置。在工艺流程中设计有氮气置换系统，可能产生混合气的设备及管道，均设有开停车吹扫系统。10.1.2.1.2总图专业采取的安全生产措施总图布置上严格执行防火规范，装置与相邻建构筑物的安全间距满足《石油化工企业设计防火规范》的要求，装置区内按规范已设置环行道路，以保证消防通道和安全疏散通道的畅通无阻。装置间的防火间距：由于本设计主要生产装置单元火灾危险性均为甲类，主要原料和产品火灾危险性等级较高，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。10.1.2.1.3电气专业采取的安全生产措施本装置属爆炸危险环境，按规定划为2区，详见爆炸危险区域划分图。为了保证生产用电的安全，本工程设计中严格执行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）的规定，选择防爆型或隔爆型电器设备、本安型仪表和有关的电力电缆，选用防爆电气设备的级别和组别不低于爆炸性气体环境内气体混合物的级别和组别。10.1.2.1.4自控专业采取的安全生产措施1）设置完备的检测和控制系统.102. 本装置自控设计中，设计关键设备的检测和控制系统，对关键设备进行及时的检测和监视，保证设备、管道的温度、压力、组分满足工艺设计的要求，与安全密切相关的操作采取自动调节和控制，对重要参数均设有报警设施，装置因为停电事故，程控阀自动处于关闭状态，在生产现场可能泄露二甲醚、甲醇、氢气、一氧化碳等的地方，均设有可燃气体浓度检漏报警装置，以便及时通风和采取相应措施，确保整个装置的安全运行，生产安全、可靠，避免事故的发生。主要的检测和控制系统有：a）可燃、有毒气体浓度检测仪检测有可燃气体浓度送控制室集中报警b）压力控制系统c）液位控制系统d）温度控制系统e）程序控制系统f）成份分析系统g）压力显示记录系统h）流量计量系统i）温度显示系统2)自控设备选型满足工艺介质的防腐、防爆等要求，现场仪表均选择符合安装地点的危险区域等级划分的防爆仪表。10.1.2.1.5建筑专业采取的防火防爆措施对于钢平台，其梁、柱外表面均刷涂防火涂料，有利于防火、防爆。根据火灾危险性等级和防火、防爆要求，建筑物按二级耐火等级设计。根据防火、防爆要求设置防火、防爆安全通道。钢平台内走道、楼梯、安全出口的位置、数量、宽度、疏散距离，除满足工艺设备布置和操作要求外，均满足设计规范规定的安全疏散要求。装置框架等钢平台内、外装修材料的耐火性能均符合《建筑设计防火规范》的要求。操作钢平台、楼梯等均设有安全护栏。装置钢框架及设备裙座均涂防火涂料，避免火灾对框架及设备的损害。10.1.2.2防毒、防腐蚀措施.102. 10.1.2.2.1露天布置本设计的主要设备采用露天布置，有利于可燃气体的扩散，减少有害物质的聚集和对操作人员健康的危害。10.1.2.2.2先进可靠的设备及输送系统选用先进可靠的机泵、阀门、管道、管件，加强维护和管理，严禁跑、冒、滴、漏现象发生，使危险介质操作岗位危险浓度均控制在国家规定允许浓度以下，以减少和消除对健康的危害。10.1.2.2.3防护措施加强操作工人防护措施，从事危险介质作业的工人上岗时应穿戴工作服、安全帽、防护眼镜和手套，进入高浓度作业区时应戴防毒面具，严重超标时应戴空气呼吸器，车间常备救护用具及药品。为了防止触电，传动部分和电机均设有防护罩。高框架设围栏防坠落。10.1.2.2.4个人防护用品设置本设计配备了一些个人防护用品，现列表如下：表10-2车间个人防护用品一览表序号名称及型号规格单位数量备注1自给式空气呼吸器台2830分钟2过滤式防毒面具套283安全帽个284急救药箱个85防护器柜个86化学安全防护眼镜副287耳塞对288氧气袋个89防爆电筒只2810雨披件2811防静电工作服套2812橡胶手套双2813防护手套双28急救药品11%硫代硫酸钠溶液瓶4500ml2生理盐水瓶4500ml3肥皂水瓶4500ml.102. 装置内有毒有害岗位每人配备过滤式防毒面具一套，当装置内空气中最大允许浓度超标时，应配戴过滤式防毒面具，严重超标或紧急抢险时，应配戴自给正压式空气呼吸器。其它防护设施，如防护工作服、靴、防护手套、防毒口罩等，由厂内安全科按规定定期发放。装置内设置防护器柜一个，用于存放防毒面具和空气呼吸器。装置内配备急救药箱一个，内置常备的急救药品。10.1.3职业安全防护投资表10-3投资概算一览表序号项目费用（万元）1劳动安全防范设施投资1002检测装备和设施投资3安全教育装备和设施费用4事故应急措施费用5可燃气体浓度检测报警设施列入自控投资10.2消防本工程在消防设计中强调“安全第一，预防为主”的原则，采取了许多有效的防火措施，使火灾的危险程度降低到最低限度，预计在正常生产时，按照安全操作规程来操作，不会出现火灾隐患。即使事故时发生着火，采取设计中的各项措施能有效扑灭初始火势，控制火灾和火势，使事故的损失降低到最低程度。在正常生产过程中，要严格按安全规程操作，并对操作人员进行安全培训，定期对消防设备进行试用和维修保养，使消防工程设施一旦发生火灾危险时能有效发挥作用。10.2.1生产过程中的火灾和爆炸危险分析本装置的工艺技术先进、可靠、开发的专利技术，并有多套工业化装置的成功经验。工艺过程中最高操作温度380℃（反应工序），最大操作压力0.9MPa(G)（精馏工序），在正常操作下本装置无安全隐患。（1）二甲醚合成、精馏二甲醚合成、精馏均为露天布置，.102. 生产介质主要成分为甲醇、二甲醚，由于副反应的产生有少量的氢气、一氧化碳等。其中二甲醚、氢气、一氧化碳、甲醇蒸汽等均属于易燃易爆气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火或高热能引起燃烧爆炸。介质中二甲醚、氢气属于甲类可燃气体，甲醇属于甲类可燃液体，爆炸危险区域划分为2区。（2）二甲醚罐区二甲醚罐区的主要介质为二甲醚，属于易燃易爆气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火或高热能引起燃烧爆炸。二甲醚罐区的火灾危险等级为甲类，爆炸危险区域划分为2区。10.2.2防火措施本工程在设计过程中，根据装置生产工艺过程和火灾危险性的特点，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，采取了许多有效的防火措施，如装置区内设置了可燃气体检测报警系统；在总图布置中严格执行《石油化工企业设计防火规范》，要求各建构筑物满足防火间距要求；建筑结构设计满足《建筑设计防火规范》要求；电气设计中，满足防爆、防雷、防静电的要求。整个设计过程中，力求使火灾危险性降低到最低限度。为有效地扑灭初起火灾，控制火灾和火势，最大限度地降低火灾所造成的损失，根据《石油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》的要求，本工程采取了以下防火措施：10.2.2.1总图本装置界区在总图布置上，严格执行《石油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》，要求本装置各单体与相邻建、构筑物等的间距满足规范要求，工艺装置内布置考虑了防火间距，罐区四周要求设有消防环形通道等。10.2.2.2建筑建筑的火灾等级、主要构件的耐火等级如下：表10-4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锅炉房乙二.102. 变配电站乙一循环水站戊二装置的建构筑物的结构类型、耐火等级，内、外装修材料的耐火性能，均符合《建筑设计防火规范》的要求。对有爆炸危险的建构筑物的地面，采用不发火细石混凝土地面，以防止静电火花的产生。装置设备裙座及钢管架均涂防火涂料，避免火灾对设备及钢管架的损害。10.2.2.3电气10.2.2.3.1消防供电的安全性1)装置所用电源由业主提供，供电电源安全可靠。2)对事故情况下紧急操作和人员疏散的照明，本设计甲类厂房内均采用防爆应急灯具解决。10.2.2.3.2用电负荷及负荷等级本装置主装置区供电负荷属二级。其中，消防水系统要求消防水泵为一级供电负荷，如无法满足，消防水泵的备用泵需配备柴油发电机泵。10.2.2.3.3防静电、防雷及接地1)根据本工程各生产单元的不同环境特性，要求选用合适的防爆电气设备，并设置防雷、防静电设施和接地保护。2)根据规范要求，所有需设防静电系统的建构筑物、设备及管线均设防静电接地装置，并与接地系统联结，其接地电阻不大于10欧姆。3)本装置属第二类防雷建筑，其防雷保护装置由避雷网、避雷针、引下线和接地极组成，并与接地系统相连，其接地电阻不大于10欧姆。10.2.2.3.4爆炸危险区域划分根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》，本装置爆炸危险区域为二区，并按上述环境来进行电源配线，选择符合要求的防爆电器和灯具。.102. 10.2.2.3.5火灾报警装置本装置中各个工序均设有手动火灾报警装置，以保证出现事故能及时实施应急预案，保证生命财产安全。10.2.2.4自控由于本装置介质中有二甲醚、氢气、一氧化碳、甲烷等，均属可燃或有毒气体，根据规范要求，在工艺装置相应部位设置有可燃气体浓度检测报警装置和有毒气体浓度检测报警装置，当上述气体浓度达到一定值时发出报警信号，以便采取措施，防止爆炸、中毒、火灾等事故的发生。10.2.2.5工艺10.2.2.5.1工艺流程中操作条件及危险性分析本装置设备、管道的最高操作压力为0.9MPa(G)，最高温度为380℃，属高温操作，工艺过程中的氢气、一氧化碳、甲烷及若甲醇或二甲醚蒸气泄漏在空气中易形成爆炸性混合物，一遇火源，就会引起爆炸和火灾。10.2.2.5.2采取措施1）设备布置采用露天布置，保证了装置区的良好自然通风，带压设备系统均带有安全阀，易燃易爆气体的放空管上均应设有阻火器，以利防火。2）流程设计力求先进可靠，采用封闭连续性操作工艺，设备、管道设计选择适当的材料，制造、安装、试压等皆符合国家现有标准和规范要求。3）采用合理的控制方案，与安全密切相关的操作采用自动调节并设置报警系统，信号送DCS系统进行监测和控制，保证安全生产。10.2.3消防设施本装置设计有4种消防系统：固定式消防冷却水喷淋系统、室外消防给水系统、室内消防给水系统和各操作岗位设置小型移动式灭火器。10.2.3.1固定式消防冷却水喷淋系统根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008).102. ，本装置二甲醚罐区须设置固定式消防冷却水喷淋系统。根据规范，设置高压消防给水系统以满足消防冷却水要求。其中，固定式消防冷却用水量为589L/S，移动式消防冷却用水量为45L/S，给水压力不小于0.7MPa。10.2.3.2室外消防给水系统根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006），装置同一时间内火灾次数为1次，按需水量最大的一座建构筑物计算，本装置消防水用量最大的单体为二甲醚罐区。本装置设计室外消防用水量总计634L/S，水压不小于0.7MPa。根据规范要求，本装置区室外消火栓的保护半径为60m。本装置消防用水来自厂区新设的稳高压消防水系统，管道压力保持不小于0.7MPa，消防用水延续时间按6小时计算。在整个厂区内设置约50处室外消火栓以满足各个单体消防用水的要求。由于本生产装置有高大工艺设备，故设计中采用了20套PS40型消防水炮，每套水炮水量：40L/S。10.2.3.3室内消防给水系统根据《建筑设计防火规范》，计算本装置总计室内消防用水量。本装置区消防用水引自装置附近的室外消防水管网。10.2.3.4移动式灭火系统根据本装置工艺物料（甲醇、二甲醚及少量的CO、CH4、H2）的性质，适应的灭火剂有雾状水，抗溶性泡沫，干粉，二氧化碳，另外，本装置也存在电气火灾，而电气火灾适宜的灭火剂有CO2、干粉等。综合以上考虑，本装置的灭火剂选用碳酸氢钠干粉和二氧化碳灭火器，按照《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）和《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）最后确定采用8kg的手提式碳酸氢钠干粉灭火器、50kg的推车式碳酸氢钠干粉灭火器和7kg的手提式二氧化碳干粉灭火器。本装置的火灾危险等级为严重危险级，火灾类别主要为B类和C类火灾。10.2.3.5存在问题和建议.102. 安全生产和操作水平密切相关，除设计中采用有效预防措施外，建议厂方高度重视操作管理，健全规章制度，严格执行操作规程，经常开展安全检查和教育，提高全员素质，才能真正做到安全消防有备无患。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。10.2.4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。11工厂组织和劳动定员11.1工厂体制和管理机构本装置属安阳市嘉能能源发展有限责任公司管理，按分厂编制。实行全员聘用制，管理机构精简、适用的原则，项目日常管理工作由总经理负责。生产装置、辅助生产设施、公用工程设施以及厂区公用系统均由生产部门统一管理。生产部门经理对主要生产装置的正常运行、安全、产品质量负责。生产部门下设工段，工段下分生产班组。机构的设置遵循以下原则：1）能保证整个装置生产生活的正常运行。2）力求精简，提高办事效率。3）统一指挥、协同管理，有利生产，一切为生产服务。11.2生产班制和定员本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。由于日常机、电、仪的维修依托公司现有维修部门承担，本装置不考虑机、电、仪人员编制。本装置劳动定员为149人，其中管理人员27人，生产人员122人。表11-1生产装置定员表.102. 序号岗位名称班次每班人数白班人数合计一管理部门271厂长111主管生产副厂长1222财务人员1663技术人员（工艺、设备、自控）1664销售人员1885安全及办事人员144二生产车间741二甲醚合成、精馏、罐区416642机、电、仪维修11010三辅助设施41248总计14911.3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、专业技术人员和生产工人，部分管理人员可通过公司内部调配解决，其余大部分人员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，并请南京敦先科技有限公司相关技术人员讲课和进行现场开车指导。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)征地、编写、申报及审查项目可研报告、环评报告、安评报告.102. (2)进行工程设计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12个月，其中建设前期工作（可研、环评、安评等）3个月，设计工作需4个月，建设期需5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。12-1工程进度计划表序号完成进度项目名称12个月1234567891011121前期工作2工程设计3设备采购4土建工程5工程安装6机械竣工7预试车8投料试车.102. 9考核验收注：进度由设计方控制；进度由业主控制。表中所列时间指完成工程建设项目所需时间；表中时间仅指完成项目建设的时序，而并非特定年份的特定月份。13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：考虑给排水、配电室、锅炉房、循环水站、总图、外管等配套费用。(3)辅助生产项目：考虑分析、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、安全评价费等。递延资产包括生产准备费。(6)预备费中基本预备费率取8%，暂不考虑涨价预备费。.102. (7)本项目建设资金：企业自筹60%，其余40%申请银行贷款，贷款利率按6.029%考虑。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36140万元。13.1.5投资分析建设投资为36140万元，按项目组成划分，其中固定资产费用29000万元，无形资产费用4560万元，递延资产费用580万元，预备费2000万元；按费用构成划分，其中设备购置费17120万元，安装工程费5760万元，建筑工程费2280万元，其它费用10980万元。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14696万元。其中，铺底流动资金4408万元，流动资金的30%由建设单位自筹解决，其余70%申请银行贷款，贷款利率按6.029%考虑。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51272万元。13.2资金筹措本项目建设资金的60%由企业自筹解决，其余40%申请银行贷款，贷款利率按6.029%考虑。本项目所需流动资金的30%由建设单位自筹解决，其余70%申请银行贷款，贷款利率按6.029%考虑。表13-12×50万吨/年二甲醚装置投资估算（单位：万元）序号项目名称估算价值(万元)合计设备购置费安装工程费建筑工程费其他费用建设投资总额17120576022802611251272一建设投资171205760228010980361401.1固定资产费用17120576022803840290001.1.1工程费用1712057602280251601.1.1主要生产项目151603080104019280.102. .11二甲醚生产装置98002480520128002二甲醚罐区536060052064801.1.1.2辅助生产项目1202003201消防80802总图2002003安全及工业卫生40401.1.1.3公用工程项目18402680104079601*外管2200100032002锅炉、发电260050070038003给排水120201404循环水站32040203805变配电室3201204401.1.2固定资产其他费用384038401.1.2.1锅炉和压力容器检验费40401.1.2.2设计费8508501.1.2.3技术转让费2802801.1.2.4技术服务费10101.1.2.5培训费20201.1.2.6可研编制费20201.1.2.7安全评价费20601.1.2.8环境影响评价费60201.2无形资产费用456045601.2.1建设用地费（含土地租赁费和拆迁费用）458445841.3递延资产费用58005801.3.1建设单位管理费4604601.3.2生产准备费1001001.3.3办公及家具购置费2020.102. 1.4基本预备费20002000二建设期贷款利息436436三流动资金1469614696四项目投入总资金17120576022802611251272*注：（1）、外管包括石化公司至10万吨二甲醚厂以及至2×50万吨二甲醚厂的管输费用。（2）、建设用地费为2×50万吨二甲醚装置用地费用，2×50万吨二甲醚装置占地约382亩，经估算，每亩建设用地费（含土地租赁费和拆迁费用）约12万，故2×50万吨二甲醚装置用地费用为：382×12=4584（万元）。14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2000元/吨（含税价，以下同）进行计算；催化剂按70元/公斤计算。水、电、气等公用工程价格按公司提供的价格计。表14-1原材料、公用工程及产品销售价格序号项目名称价格产品规模备注1原料甲醇价2000元/吨（含税价）2电0.56元/kWh（含税价）3一次水1元/吨（含税价）4燃料煤570元/吨（含税价）5产品销售价3300元/吨（含税价）100万吨/年2)工资及附加费估算本装置总定员为149人，工资及附加费按26400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31436万元，按平均年限法计算折旧，折旧年限为14年，残值率按4%计；无形资产按10年摊销，递延资产按5年摊销。.102. 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70%2所得税率25%3增值税率13%4城乡维护建设税率7%5教育费附加费率3%6工资及附加26400元/人.年7维修费率3%8其他制造费率1%9其他管理费26400元/人.年10销售费用率1.0%11折旧年限14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。当甲醇按2000元/吨、二甲醚按3300元/吨计算时，经估算，年总成本费用估算平均值为306284万元，单位生产成本费用估算值为3062.84元/吨，详见下表14-3。表14-3单位生产成本表(单位：元/吨)序号项目单位消耗单价(元/吨)费用一原、辅材料2824.21原料甲醇t1.41200028202催化剂kg0.060704.2二公用工程150.361电kWh720.5640.322一次水t2.412.43燃料煤t0.188570107.164仪表空气Nm32.40.20.48三工资及附加费元3.93四折旧元26.95五维修元11.8六销售费用元33.102. 七财务费、管理费、摊销费等元24.4合计元3062.84表14-4单位生产成本分析序号项目单位费用比例(%)一原、辅材料元2824.292.2二公用工程元150.364.88三工资及附加费元3.930.13四折旧元26.950.87五维修元11.80.38六销售费用元331.07七财务费、管理费、摊销费等元24.40.79合计元3062.84100由以上分析可知，原、辅材料及公用工程占生产成本的比例较高，分别为92.2%、4.88%。14.3财务分析14.3.1静态指标(1)投资利润率：42.79%(2)投资利税率：32.77%(3)资本金利润率：63.06%14.3.2动态指标全投资财务内部收益率为：52.52%（税前）；41.07%（税后）。全投资财务净现值为：106380万元（税前）；74740万元(税后)。投资回收期：3.2年（税前，含一年建设期）；3.71年（税后，含一年建设期）。14.3.3不确定性分析14.3.3.1敏感性分析.102. 考虑到项目实施过程中一些不确定因素的变化，本报告分别对售价、销售量、固定资产投资以及原材料价格做了提高10%和降低10%的单因素变化对内部收益影响的敏感性分析。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。当销售价格提高10%时，内部收益率为101.48%(税前)，当销售价格降低10%时，内部收益率为0.63%(税前)；当原材料价格提高10%时，内部收益率为10.38%(税前)，当原材料价格降低10%时，内部收益率为94.73%(税前)。14.3.3.2盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点（BEP）其计算值为27.6%，此表明只要达到设计生产能力的27.6%，也就是年产量达到22.08万吨，企业就可以保本。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企业和居民生活的需求，能提高空气质量，减轻环境污染，具有显著的环保效益。(2)本装置的三废排放量较少，不会对当地环境造成严重危害，且对产生的“三废”均采取了综合治理和相应处理措施，因此装置建成后对周围环境的影响较小。(3)本装置的建立，可对当地提供部分就业机会，从而减轻当地政府的部分社会负担。15结论与建议15.1工艺技术本装置采用南京敦先科技有限公司拥有的甲醇气相法生产二甲醚技术，具有技术先进、可靠，节能、生产连续性强、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2×50万.102. 吨清洁燃料二甲醚的生产能力。当原料甲醇按2000元/吨、二甲醚按3300元/吨计算时，装置项目投入总资金为51272万元，二甲醚的单位生产成本为3062.84元/吨。(2)本项目通过经济分析可以看出，当原料甲醇价格为2000元/吨，产品售价为3300元/吨时，投资利润率为42.79%，投资利税率为32.77%，财务内部收益率（税前）为52.52%，财务净现值（税前）为106380万元，动态投资回收期（税前）为3.2年。其余各项经济指标见附表12。项目在经济上是可行的。(3)当原料甲醇价格为2000元/吨，产品售价为3300元/吨时，本项目盈亏平衡点BEP其计算值为27.6%，此表明只要达到设计生产能力的27.6%，企业收支即可平衡。说明该装置盈亏平衡点较低，市场适应能力较强。(4)通过敏感性分析可知，销售价格变化对财务内部收益率的影响较大。当销售价格提高10%时，内部收益率为101.48%(税前)，当销售价格降低10%时，内部收益率为0.63%(税前)；当原材料价格提高10%时，内部收益率为10.38%(税前)，当原材料价格降低10%时，内部收益率为94.73%(税前)。(5)所有因素（包括销售价格、销售量、固定资产投资、和原料价格变化）在升高10%和降低10%范围内变化时，项目的税前财务内部收益率和投资回收期大都比同行业基准值高(销售价格降低10%，原材料价格提高10%除外)。说明该项目的抗风险能力较强。15.3社会效益(1)装置生产出的燃料二甲醚产品可以满足河南省及周边地区企业和居民生活的需求，能提高空气质量，减轻环境污染，具有显著的环保效益。(2)本装置的三废排放量较少，不会对当地环境造成严重危害，且对产生的“三废”均采取了综合治理和相应处理措施，因此装置建成后对周围环境的影响较小。(3).102. 本装置的建立，可对当地提供部分就业机会，从而减轻当地政府的部分社会负担。15.4存在的问题和建议本项目产品为甲醇的下游产品，产品市场前景广阔。但是国内准备建设的企业很多，这就要看谁建设快、投产快，短期内占领市场。安阳市嘉能能源发展有限责任公司具有多年的能源生产、管理、销售经验，具有资金、技术、人才、管理优势，因此建议该公司立即成立二甲醚产品建设领导小组，做好该产品的市场调研，尽快决策、启动、实施1000kt/a燃料级二甲醚项目，早日实现其较好的经济效益和社会效益。综上所述，本报告认为：本项目可行。.102.'