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PAGE1嘉能能源發(fā)展有限責(zé)任公司2×50萬(wàn)噸/年甲醇?xì)庀啻呋撍贫酌蜒b置項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制時(shí)間:2011年5月目錄TOC\o"1-2"\h\z1總論 11.1概述 11.2研究結(jié)論 101.3綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 122市場(chǎng)預(yù)測(cè) 142.1產(chǎn)品的性質(zhì)和用途 142.2國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)分析 212.3產(chǎn)品目標(biāo)市場(chǎng) 232.4產(chǎn)品價(jià)格分析 273產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模 313.1產(chǎn)品方案 313.2生產(chǎn)規(guī)模 313.3二甲醚產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 314工藝技術(shù)方案 324.1國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)工藝開發(fā)概況 324.2工藝技術(shù)的比較與選擇 344.3工藝流程簡(jiǎn)述 414.4消耗定額 434.5自控技術(shù)方案 434.6主要工藝設(shè)備 444.7標(biāo)準(zhǔn)化 475原輔材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng) 505.1原料供應(yīng) 505.2輔助材料 505.3動(dòng)力供應(yīng) 506建廠條件及廠址方案 536.1地理位置 536.2廠址方案 557公用工程和輔助設(shè)施 567.1總圖運(yùn)輸 567.2給排水 587.3電氣 597.4供熱 627.5儀表空氣站 637.6工廠外管 637.7維修 637.8分析化驗(yàn) 637.9貯運(yùn)設(shè)施 647.10土建 648節(jié)能 658.1能耗指標(biāo) 658.2節(jié)能措施 658.3能源管理 689環(huán)境保護(hù) 699.1廠址地理位置 699.2設(shè)計(jì)采用的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 699.3主要污染源及主要污染物 699.4環(huán)保治理措施及預(yù)期效果 719.5環(huán)境管理及監(jiān)測(cè) 719.6清潔生產(chǎn)與總量控制 759.7綠化設(shè)計(jì) 789.8環(huán)保投資 799.9結(jié)論與建議 7910勞動(dòng)保護(hù)、安全衛(wèi)生與消防 8110.1勞動(dòng)保護(hù)與安全衛(wèi)生 8110.2消防 8911工廠組織和勞動(dòng)定員 9511.1工廠體制和管理機(jī)構(gòu) 9511.2生產(chǎn)班制和定員 9511.3人員的來(lái)源和培訓(xùn) 9612項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃 9712.1建設(shè)周期的規(guī)劃 9712.2項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度規(guī)劃 9713投資估算和資金籌措 9913.1投資估算 9913.2資金籌措 10014經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的評(píng)價(jià) 10214.1經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本參數(shù) 10214.2產(chǎn)品成本和費(fèi)用估算 10314.3財(cái)務(wù)分析 10414.4社會(huì)效益分析 10515結(jié)論與建議 10615.1工藝技術(shù) 10615.2經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 10615.3社會(huì)效益 107附表:1.投資使用計(jì)劃和資金籌措表2.固定資產(chǎn)折舊費(fèi)估算表3.年總生產(chǎn)成本費(fèi)用估算表4.流動(dòng)資金估算表5.銷售收入和銷售稅金估算表6.損益表7.固定資產(chǎn)投資借款還本付息計(jì)算表8.資金來(lái)源與運(yùn)用表9.資產(chǎn)負(fù)債表10.財(cái)務(wù)現(xiàn)金流量表(全部投資)11.敏感性分析表12.財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)主要指標(biāo)表附圖:1.裝置總平面布置圖2.二甲醚合成與精餾工序工藝流程圖3.二甲醚罐區(qū)工藝流程圖附件:1.項(xiàng)目建議書批復(fù)2.項(xiàng)目承辦單位營(yíng)業(yè)執(zhí)照3.組織機(jī)構(gòu)代碼證4.政府相關(guān)批文5生產(chǎn)許可證6.環(huán)評(píng)報(bào)告7.土地使用證8資金來(lái)源證明.PAGE105.1總論1.1概述1.1.1項(xiàng)目名稱、主辦單位、建設(shè)地址、企業(yè)性質(zhì)及法人項(xiàng)目名稱:2×50萬(wàn)噸/年二甲醚裝置項(xiàng)目可行性研究報(bào)告主辦單位:安陽(yáng)市嘉能能源發(fā)展有限責(zé)任公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:孫仲魁建設(shè)地址:安陽(yáng)市殷都區(qū)王邵村企業(yè)性質(zhì):有限責(zé)任公司法人代表:程新莊可行性研究報(bào)告編制單位:洛陽(yáng)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司地址:洛陽(yáng)市西工區(qū)玻璃廠路8號(hào)院郵政編碼:471000電話程咨詢等級(jí):甲級(jí)發(fā)證機(jī)關(guān):中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)證件編號(hào):工咨甲12020070038建設(shè)單位概況:1.1.2可行性研究報(bào)告編制的依據(jù)和原則1.1.2.1編制依據(jù)(1)建設(shè)單位有限公司簽訂的2×50萬(wàn)噸/年甲醇?xì)庀啻呋撍贫酌蜒b置可行性研究報(bào)告技術(shù)咨詢合同書。(2)建設(shè)單位提供的可行性研究基礎(chǔ)資料。(3)化計(jì)發(fā)(1997)426號(hào)文《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定》(修訂本)。(4)國(guó)務(wù)院令第253號(hào),1998年(5)國(guó)家計(jì)委、建設(shè)部計(jì)投資發(fā)布《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》(第三版)。(6)石油計(jì)字[2001]68號(hào)文件《中國(guó)石油天然氣股份有限公司建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》(煉油化工銷售)。(7)國(guó)石化規(guī)發(fā)(1999)195號(hào)《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究投資估算編制辦法》(修訂本)。(8)國(guó)家計(jì)委計(jì)辦投資[2002]15號(hào)文《投資項(xiàng)目可行性研究指南》(試用版)。(9)國(guó)家發(fā)展改革委、建設(shè)部[2006]1325號(hào)文《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)(第三版)》。(10)安陽(yáng)市嘉能能源發(fā)展有限責(zé)任公司的發(fā)展思路及規(guī)劃。1.1.2.2編制原則(1)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、地方、行業(yè)現(xiàn)行法令、法規(guī)及各專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。(2)充分依托建設(shè)單位在安陽(yáng)市殷都區(qū)王邵村現(xiàn)有的基礎(chǔ)工程、公用工程、輔助設(shè)施和生活福利設(shè)施,盡可能節(jié)省投資。(3)本項(xiàng)目以甲醇為原料,采用先進(jìn)、成熟、可靠的甲醇?xì)庀啻呋撍ㄖ贫酌焉a(chǎn)工藝,建設(shè)一套2×50萬(wàn)噸/年新型清潔燃料二甲醚裝置,保證項(xiàng)目投產(chǎn)后能安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行。(4)合理布置,節(jié)約用地。(5)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)、職業(yè)安全及工業(yè)衛(wèi)生、消防有關(guān)規(guī)定,貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針,做到環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全衛(wèi)生、消防與工程同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步發(fā)展;避免環(huán)境污染,確保安全生產(chǎn)。(6)設(shè)計(jì)中堅(jiān)持“一體化、露天化、輕型化、國(guó)產(chǎn)化、社會(huì)化”的五化方針。(7)注意節(jié)能、節(jié)水、降耗、減污、增效,努力降低成本,爭(zhēng)取獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益。(8)合理安排工期,以最快的速度完成工程建設(shè),早投產(chǎn),早見效益。(9)對(duì)項(xiàng)目的費(fèi)用和效益,本著實(shí)事求是,穩(wěn)妥可靠的原則進(jìn)行估算和評(píng)價(jià)。1.1.3項(xiàng)目提出的背景、目的和意義1.1.3.1建設(shè)單位基本概況安陽(yáng)市嘉能能源發(fā)展有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱安陽(yáng)嘉能公司)屬于安陽(yáng)市貞元(集團(tuán))有限責(zé)任公司下屬獨(dú)立子公司。安陽(yáng)市嘉能能源發(fā)展有限責(zé)任公司成立于2006年7月,位于安安陽(yáng)市殷都區(qū)王邵村,注冊(cè)資金2500萬(wàn)元,資產(chǎn)總值5737萬(wàn)元,現(xiàn)有員工73人,大專學(xué)歷以上人員占公司總?cè)藬?shù)的80%。是專業(yè)從事新能源二甲醚的生產(chǎn)和銷售及相關(guān)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用的廠家,是中國(guó)二甲醚標(biāo)準(zhǔn)制定發(fā)起五家理事單位之一。公司的發(fā)展宗旨是:致力新型清潔車用替代燃料的研發(fā)和生產(chǎn),“奉獻(xiàn)綠色能源,創(chuàng)造碧水藍(lán)天”。二甲醚項(xiàng)目采用南京敦先科技有限公司節(jié)能型——“甲醇?xì)庀啻呋撍磻?yīng)法”工藝技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。該項(xiàng)目被列為市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,是安陽(yáng)市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整重點(diǎn)項(xiàng)目,項(xiàng)目的實(shí)施將為安陽(yáng)市的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供能源保障,可為安陽(yáng)市新能源谷的發(fā)展和建設(shè)形成較大推力。1.1.3.2項(xiàng)目提出的背景、目的和意義1)項(xiàng)目提出的背景能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),據(jù)BP-Amoco公司研究報(bào)道,全世界已探明的化石燃料資源中煤可使用221年,天然氣為60年,而石油僅能使用39年,而當(dāng)前全球一次能源結(jié)構(gòu)中石油占40.6%,煤占25.0%,天然氣占24.2%,核能占7.6%,水電占2.7%。我國(guó)能源總的特征是“富煤、缺油、貧氣”。1993年起我國(guó)已成為石油凈進(jìn)口國(guó),2004-2008年,我國(guó)原油產(chǎn)量由1.75億噸增至1.90億噸,進(jìn)口量年均增長(zhǎng)率為1.7%;而原油凈進(jìn)口量由1.17億噸增至1.75億噸,年均增長(zhǎng)率達(dá)8.3%;對(duì)外依賴度由40.2%上升至48%。據(jù)預(yù)測(cè),2020年我國(guó)消費(fèi)量將達(dá)到4.5-5億噸,對(duì)外依賴度將超過(guò)60%,嚴(yán)重威脅我國(guó)的能源安全。我國(guó)天然氣總儲(chǔ)量為38萬(wàn)億立方米、煤炭總儲(chǔ)量為7200億噸。我國(guó)有80%的煤是通過(guò)直接燃燒。因燃燒煤產(chǎn)生的二氧化硫的年排放量已達(dá)1900萬(wàn)噸,化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的大量臭氧、煙霧、酸雨和溫室氣體,造成我國(guó)的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)百億元以上,成為世界上因大氣污染排放造成損失最大的國(guó)家之一。我國(guó)自1990年開始大量進(jìn)口液化石油氣,伴隨著南方沿海地區(qū)需求迅速膨脹,年進(jìn)口量從1990年的11.7萬(wàn)噸增加到2005年的617萬(wàn)噸?,F(xiàn)我國(guó)城市為667個(gè),其中特大型和大型城市75個(gè)、中型城市192個(gè)、小型城市400個(gè),城市人口2.8億,城市石油液化氣占有率約50%。商用汽油、煤油和天然氣由于含硫等眾多復(fù)雜成分,對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重;民用液化石油氣的雜質(zhì)更多,且還存在壓力過(guò)高及爆炸的隱患。另外,我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展較快,同時(shí)也帶來(lái)了車用燃料價(jià)格的大幅上漲,汽車燃料的短缺勢(shì)必制約汽車工業(yè)的發(fā)展。我國(guó)能源短缺和環(huán)境保護(hù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)保持持續(xù)發(fā)展的兩大瓶頸。與石油、天然氣不同,我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富,煤炭供應(yīng)可以完全立足于國(guó)內(nèi)。2007年,國(guó)內(nèi)已查證的煤炭?jī)?chǔ)量7200億噸,原煤產(chǎn)量達(dá)25.23億噸,我國(guó)煤炭資源最少還能夠使用200年以上。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,我國(guó)煤化工技術(shù)日趨成熟,裝備國(guó)產(chǎn)化程度不斷提高。發(fā)展甲醇、二甲醚等煤基替代能源符合我國(guó)“富煤、缺油”的資源現(xiàn)狀,有利于緩解國(guó)內(nèi)石油供需矛盾,也有利于能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,是維護(hù)國(guó)家能源安全的重要戰(zhàn)略舉措。因此,建立多元化的能源戰(zhàn)略體系,發(fā)展新的煤基清潔型替代能源,解決能源安全和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染瓶頸問(wèn)題,使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,是我國(guó)政府面臨的十分嚴(yán)峻任務(wù)和重要課題。開發(fā)研究新型清潔環(huán)保燃料,已成為一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。以甲醇生產(chǎn)潔凈的二甲醚燃料,作為石油資源的補(bǔ)充,對(duì)于解決國(guó)內(nèi)能源短缺和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題,具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和戰(zhàn)略意義。能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),按市場(chǎng)需求,上世紀(jì)90年代初,國(guó)內(nèi)出現(xiàn)一些新型民用燃料,如甲醇燃料、醇—醚燃料、二甲醚液化氣等,其中以二甲醚最具優(yōu)勢(shì)。二甲醚作為潔凈環(huán)保的替代能源得到了世界各國(guó)的廣泛重視,國(guó)家發(fā)改委、科技部、環(huán)??偩忠?005年第65號(hào)聯(lián)合公告,將醇醚燃料列為了《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)技術(shù)》中的260項(xiàng)技術(shù)之一,二甲醚作為新型民用燃料具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)在同等溫度條件下,二甲醚的飽和蒸汽壓低于液化氣,其儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程相對(duì)安全;(2)二甲醚在空氣中的爆炸下限比液化氣高一倍,使用過(guò)程中相對(duì)安全;(3)二甲醚自身含氧,組分單一,碳鏈短,燃燒性能良好,熱效率高,燃燒過(guò)程中無(wú)殘液,無(wú)黑煙,是一種優(yōu)質(zhì)、清潔的燃料;(4)二甲醚代替液化氣作民用清潔燃料與現(xiàn)有液化氣的灌裝設(shè)備、液化氣罐及液化氣灶基本通用,易于推廣使用。據(jù)有關(guān)部門檢測(cè)結(jié)果表明,在著火性能、燃燒工況、熱負(fù)荷、熱效率、煙氣成分等方面符合煤氣灶CJ4-83的技術(shù)指標(biāo);二甲醚燃料及其配套燃具在正常使用條件下,對(duì)人體不會(huì)造成傷害,空氣污染極低;在使用配套的燃具后,室內(nèi)空氣中甲醇、甲醛及一氧化碳?xì)埩袅?,均符合?guó)家居住區(qū)大氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及居室空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此二甲醚單獨(dú)作為民用燃料,可以替代液化石油氣,其性能與液化石油氣相似,具有使用方便,燃燒完全,排放的廢氣無(wú)毒,使用安全、衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn),被譽(yù)為21世紀(jì)最為理想的潔凈優(yōu)質(zhì)燃料和新能源。2)項(xiàng)目建設(shè)目的和意義開發(fā)二甲醚對(duì)國(guó)家能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。我國(guó)近幾年來(lái)原油、成品油、液化石油氣凈進(jìn)口量超過(guò)消費(fèi)量的30%,高于國(guó)際公認(rèn)的能源安全警戒線,根據(jù)專家預(yù)計(jì)到2010年我國(guó)石油對(duì)外依存度將超過(guò)50%。石油煉制的油品雖然比較清潔,但我國(guó)石油資源已不能滿足需求,并且隨著石油資源逐漸轉(zhuǎn)向深層,品質(zhì)也不斷降低,含硫量不斷上升,給煉制高質(zhì)量油品帶來(lái)很大困難。城市汽車尾氣的大量排放對(duì)城市空氣也造成了嚴(yán)重的污染。二甲醚作為燃料,可以在保證我國(guó)能源安全的同時(shí),將環(huán)境危害降到最低。位于河南北部的安陽(yáng)市,交通條件十分便利,具有土地資源優(yōu)勢(shì)。工業(yè)園區(qū)中規(guī)劃建設(shè)的道路網(wǎng)、給排水工程、污水處理工程、郵電通訊工程及供熱供氣工程為項(xiàng)目實(shí)施提供了有利的建設(shè)條件。安陽(yáng)市也為工業(yè)園區(qū)的建設(shè)提供了靈活的投資環(huán)境,在土地批租、融資、貸款貼息等方面對(duì)園區(qū)內(nèi)項(xiàng)目建設(shè)加大扶持力度,為企業(yè)營(yíng)造寬松、穩(wěn)定的政策環(huán)境。因此,安陽(yáng)貞元集團(tuán)公司充分利用當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件優(yōu)勢(shì)建設(shè)年產(chǎn)2×50萬(wàn)噸二甲醚項(xiàng)目,對(duì)企業(yè)的發(fā)展和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平的提高都具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本項(xiàng)目的建設(shè)和投產(chǎn)可替代部分進(jìn)口石油,減少我國(guó)石油進(jìn)口量及石油供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),符合國(guó)家石油安全戰(zhàn)略,是貞元集團(tuán)發(fā)展的一個(gè)戰(zhàn)略方向。1.1.5本可研報(bào)告研究范圍包括甲醇制二甲醚生產(chǎn)裝置及其配套設(shè)施。本報(bào)告著重對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)需求情況;二甲醚生產(chǎn)工藝技術(shù)、裝置規(guī)模及所需配套的公用、輔助設(shè)施;裝置三廢排放及治理;裝置消防及安全生產(chǎn);項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行研究分析,作出市場(chǎng)預(yù)測(cè)分析,提出工藝技術(shù)推薦方案,投資估算,對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行財(cái)務(wù)分析,最后作出研究結(jié)論性意見,供建設(shè)單位決策。1.2研究結(jié)論1.2能源短缺和環(huán)境保護(hù)為環(huán)保能源產(chǎn)品的開發(fā)帶來(lái)難得的機(jī)遇。建設(shè)單位積極建設(shè)清潔型燃料二甲醚生產(chǎn)裝置完全符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和能源、環(huán)保政策。二甲醚是21世紀(jì)的超清潔燃料,具有優(yōu)越的環(huán)保性能,除一般的化工用途外,其最大的潛在用途是作為城市煤氣和液化氣民用清潔燃料的替代用品,并能替代柴油作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料,是石油資源的替代能源,發(fā)展二甲醚燃料對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力及可持續(xù)發(fā)展,將產(chǎn)生重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。1.2.2二甲醚不僅是重要的化工原料,而且具有優(yōu)越的環(huán)保性能,其最大的用途是作為城市煤氣和液化氣民用清潔燃料及環(huán)保型能源車用燃料的代用品,建設(shè)部2007年8月21日公布的《城鎮(zhèn)燃?xì)庥枚酌选罚–J/T259-2007)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已于2008年1月1日實(shí)施,重慶市已出臺(tái)了《液化石油氣二甲醚混合燃料》地方標(biāo)準(zhǔn),已于2009年12月1日?qǐng)?zhí)行,廣東省等其他沿海城市的地方標(biāo)準(zhǔn)也將相繼出臺(tái),河南省二甲醚混合燃料地方標(biāo)準(zhǔn)也正在蘊(yùn)量之中,三個(gè)月后將正式出臺(tái)。這預(yù)示著廣泛應(yīng)用二甲醚新能源的開始,隨著燃料級(jí)二甲醚作為民用和車用燃料的需求量大幅增加,專家預(yù)測(cè),未來(lái)3年內(nèi)隨著燃料級(jí)二甲醚作為民用和車用燃料的需求量大幅增加,2011年二甲醚需求將超過(guò)1000萬(wàn)噸,二甲醚生產(chǎn)一定會(huì)有飛躍式的發(fā)展,其市場(chǎng)前景廣闊。1.2.3采用的工藝技術(shù)先進(jìn)、可靠本項(xiàng)目采用先進(jìn)的甲醇?xì)庀啻呋撍贫酌鸭夹g(shù),經(jīng)脫水、精餾制得二甲醚產(chǎn)品,該工藝具有工藝流程短、能耗低、三廢少、質(zhì)量高等特點(diǎn),裝置技術(shù)先進(jìn)、成熟、可靠,投產(chǎn)后可以長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全、滿負(fù)荷地運(yùn)行。1.2.4環(huán)保、安全衛(wèi)生及消防措施落實(shí)本項(xiàng)目對(duì)“三廢”采取綜合治理措施,確保所有排放物可達(dá)標(biāo)排放,投產(chǎn)后不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí)在設(shè)計(jì)中注意安全生產(chǎn)和工業(yè)衛(wèi)生,認(rèn)真貫徹國(guó)家和地方的各項(xiàng)法規(guī),采取了完善的安全消防措施,建成投產(chǎn)后可保證安全生產(chǎn)。1.2.5項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上可行當(dāng)原料甲醇價(jià)格按2000元/噸、產(chǎn)品二甲醚價(jià)格按3300元/噸計(jì)算時(shí)(均為含稅價(jià)),本項(xiàng)目的項(xiàng)目投入總資金為51272萬(wàn)元,其中建設(shè)投資36140萬(wàn)元,建設(shè)期利息436萬(wàn)元,流動(dòng)資金14696萬(wàn)元。項(xiàng)目建成投產(chǎn)后,項(xiàng)目的年均總成本為242912萬(wàn)元,實(shí)現(xiàn)年均銷售收入260228萬(wàn)元,年均銷售稅金-4620萬(wàn)元,年均利潤(rùn)總額為21936萬(wàn)元。經(jīng)計(jì)算,項(xiàng)目的投資利潤(rùn)率為42.79%,投資利稅率為33.77%,財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(稅前)為52.52%,動(dòng)態(tài)投資回收期(稅前)為3.2年(含建設(shè)期一年)。1.2.6本裝置的盈虧平衡點(diǎn)分別為27.6%(生產(chǎn)能力利用率,達(dá)產(chǎn)第三年),具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。1.2.7存在的主要問(wèn)題和建議本項(xiàng)目產(chǎn)品為甲醇的下游產(chǎn)品,產(chǎn)品市場(chǎng)前景廣闊。但是國(guó)內(nèi)準(zhǔn)備建設(shè)的企業(yè)很多,這就要看誰(shuí)建設(shè)快、投產(chǎn)快,短期內(nèi)占領(lǐng)市場(chǎng)。安陽(yáng)市嘉能能源發(fā)展有限責(zé)任公司具有多年的能源生產(chǎn)、管理、銷售經(jīng)驗(yàn),具有資金、技術(shù)、人才、管理優(yōu)勢(shì),因此建議該公司立即成立二甲醚產(chǎn)品建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組,做好該產(chǎn)品的市場(chǎng)調(diào)研,盡快決策、啟動(dòng)、實(shí)施2×50萬(wàn)噸/年燃料級(jí)二甲醚項(xiàng)目,早日實(shí)現(xiàn)其較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.3綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表表1-2綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱單位數(shù)量備注一建設(shè)規(guī)模二甲醚萬(wàn)噸/年100燃料級(jí)二商品量二甲醚萬(wàn)噸/年100燃料級(jí)三年操作時(shí)間小時(shí)8000四主要原材料消耗1甲醇(折100%)萬(wàn)噸/年1402催化劑噸/次1603年1換3燃料煤萬(wàn)噸/年16五公用工程消耗1電度/時(shí)9000含公用工程2一次水噸/時(shí)2403循環(huán)冷卻水噸/時(shí)12000已折電耗4儀表空氣Nm3/h2405蒸汽噸/時(shí)85已折煤耗六三廢排放量1廢氣Nm3/h1717.5做燃料2廢水t/h62.93廢催化劑噸/年53.3七運(yùn)輸量噸/年21388481運(yùn)入量噸/年12785442運(yùn)出量噸/年860304八勞動(dòng)定員人149九裝置占地面積畝286十建構(gòu)筑物占地面積m220897十一主要設(shè)備臺(tái)數(shù)臺(tái)(套)82十二產(chǎn)品綜合能耗GJ/t271.64十三項(xiàng)目投入總資金萬(wàn)元512721建設(shè)投資萬(wàn)元361402建設(shè)期利息萬(wàn)元4363流動(dòng)資金萬(wàn)元14696十四年均銷售收入萬(wàn)元330000十五年平均總成本萬(wàn)元303000十六年均銷售稅金萬(wàn)元-4620增值稅13%十七年均利潤(rùn)總額萬(wàn)元27000十八年均所得稅萬(wàn)元5484十九財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)1財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%52.52稅前財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%41.07稅后2動(dòng)態(tài)投資回收期年3.2稅前動(dòng)態(tài)投資回收期年3.71稅后3財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值萬(wàn)元106380稅前財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值萬(wàn)元74740稅后4投資利稅率%32.775投資利潤(rùn)率%42.796資本金凈利潤(rùn)率%63.067盈虧平衡點(diǎn)%27.62市場(chǎng)預(yù)測(cè)2.1產(chǎn)品的性質(zhì)和用途2.1.1產(chǎn)品性質(zhì)二甲醚,dimethylether,又稱木醚、甲醚,(簡(jiǎn)稱”二甲醚”或”DME”),分子量46.069,分子式CH3OCH3,在室溫和常壓下是一種無(wú)色、有輕微醚香味的氣體(壓縮狀態(tài)下為液體)。二甲醚具有優(yōu)良的混溶性,能同大多數(shù)極性和非極性有機(jī)溶劑混溶。二甲醚易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多種有機(jī)溶劑,加入少量助劑后就可與水以任意比互溶。毒性試驗(yàn)表明,二甲醚毒性很弱,無(wú)致癌性。其物化性質(zhì)如下:沸點(diǎn):-26.9℃(102.3k閃點(diǎn):-42.4℃(開杯自燃點(diǎn):350臨界溫度:128.8臨界壓力:6.32MPa臨界密度:0.2174g/ml蒸汽壓:0.53MPa(20℃密度:0.661g/ml(20℃粘度(氣體):86.5μPa.s(20℃燃燒熱(氣態(tài)):1455kJ/mol生成熱(氣態(tài)):-186.5kJ/mol熔融熱:108.3kJ/kg蒸發(fā)熱:468.4kJ/kg(-26.8℃爆炸極限:3.45~28.7%(Vol%,在空氣中)。2.1.2產(chǎn)品用途二甲醚是一種重要的甲醇下游產(chǎn)品,因其特有的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),用途十分廣泛。它主要作為甲基化劑,也可用作冷凍劑、溶劑、浸出劑、麻醉劑、燃料等。同時(shí)還在制藥、染料、農(nóng)藥等工業(yè)中有著廣泛的用途。其具體用途如下:(1)作為液化石油氣的替代物液化石油氣(LPG)目前在城鎮(zhèn)已廣為使用,以彌補(bǔ)城市管道煤氣之不足,但由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)量有限,每年需大量進(jìn)口LPG以滿足消費(fèi)需求,目前進(jìn)口量已占到消費(fèi)量的32~40%,表2-1為我國(guó)近年石油液化氣的進(jìn)口量。表2-1近年我國(guó)石油液化氣進(jìn)口量(單位:104t)年份1990199819992000200120052010進(jìn)口量11.74775544824899291460*消費(fèi)量1363145915522101/*預(yù)測(cè)值如果二甲醚價(jià)格合適,取代LPG進(jìn)口,則估計(jì)2010年需燃料級(jí)二甲醚1920萬(wàn)噸,可見二甲醚在未來(lái)5~10年代替LPG有廣闊市場(chǎng),其市場(chǎng)容量相當(dāng)可觀。表2-2給出了液化石油氣(LPG)與二甲醚(DME)性質(zhì)對(duì)比。表2-2液化石油氣與二甲醚性質(zhì)對(duì)比燃料相對(duì)分子質(zhì)量60℃平均
熱值kJ/kg爆炸
下限%理論
空氣量m3/kg理論
煙氣量m3/kg預(yù)混
氣熱值kJ/m3理論
燃燒
溫度℃37.8℃時(shí)蒸汽
LPG56.61.92457601.711.3212.02390920551200DME46.01.35314503.56.967.4642192250832對(duì)比情況表明:①在同等溫度下二甲醚的飽和蒸汽壓要比石油液化氣低,37.8℃②二甲醚在空氣中的爆炸下限比石油液化氣高一倍,在使用時(shí)二甲醚比石油液化氣更安全。③雖然二甲醚熱值僅為石油液化氣的0.687,但二甲醚自身含氧,在燃燒過(guò)程中所需空氣量?jī)H為石油液化氣的0.615,因此二甲醚預(yù)混氣熱值要比石油液化氣高(1.079:1),其理論燃燒溫度也比石油液化氣高195℃(9.二甲醚單獨(dú)作民用燃料使用還具有下述優(yōu)點(diǎn):①由于自身含氧,碳鏈短,燃燒充分安全,燃燒過(guò)程不析碳不會(huì)產(chǎn)生黑煙,無(wú)殘液,燃燒尾氣符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。②二甲醚易于壓縮,常溫貯存壓力≤1.05MPa,低于石油液化氣的1.92MPa,故更為安全,且可利用現(xiàn)有的石油液化氣罐,槽等容器及管道,灶具亦可通用,故易于推廣。二甲醚在不同季節(jié)門窗全開狀態(tài)下用二甲醚液化氣灶燃燒后對(duì)有害物殘留量的衛(wèi)生防疫檢測(cè)結(jié)果如表2-3所示,開門窗或抽油煙機(jī)影響則見表2-4。表2-3二甲醚灶燃燒后有害物殘留量有害
組分夏季冬季衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)mg/Nm3早餐點(diǎn)火30秒早餐后
30秒早餐點(diǎn)火30秒早餐后
30秒午餐點(diǎn)火30秒午餐后
30秒日均甲醇0.290.060.650.330.350.161.0甲醛0.0260.0200.0290.0210.0260.0200.050CO1.050.562.211.273.212.4910表2-4二甲醚灶燃燒后環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè)有害物濃度增值開門窗雙灶點(diǎn)火關(guān)門窗開抽
油煙機(jī)雙杜關(guān)門窗不開抽
油煙機(jī)雙灶開門窗本底值mg/Nm3點(diǎn)火期燃燒期點(diǎn)火期燃燒期點(diǎn)火期燃燒期日均二甲醚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檢測(cè)結(jié)果表明二甲醚燃料及灶具在正常情況下對(duì)人體不會(huì)造成傷害,對(duì)室內(nèi)空氣也不會(huì)造成污染,室內(nèi)空氣中有害物濃度符合國(guó)家居住區(qū)大氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和居室空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。二甲醚灶具亦符合GJ4-83的燃?xì)庠罹邩?biāo)準(zhǔn)要求,可參見表2-5。表2-5二甲醚灶具燃料檢測(cè)結(jié)果項(xiàng)目GJ4-83標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)測(cè)結(jié)果著火率啟動(dòng)10次著火不少于8次100%點(diǎn)火性能0.5和1.5倍壓力下能正常點(diǎn)燃正常傳火性點(diǎn)燃一孔后4秒鐘內(nèi)傳遍所有孔1秒火焰狀態(tài)均勻、清晰、穩(wěn)定均勻熱負(fù)荷不低于2.9kW(2500kcal/h)3.64及3.81kW熱效率額定負(fù)荷下熱效率>55%59.5%及60.1%煙氣組成CO額定負(fù)荷下煙氣CO<0.05%0.017%及0.021%O2O2不高于14%11%說(shuō)明:每噸二甲醚可供五戶四口之家作炊事燃料使用一年。(2)作為其它民用燃料的摻配組分液化石油氣主要組分是低碳烴,它富含C3和C4的烷烴與烯烴,還含有少量C5烴類,由于C5組分沸點(diǎn)較高,蒸汽壓較低,又不能與C3或C4組分互溶,故不能隨C3或C4組分一起完全燃燒,呈殘液留在液化氣鋼瓶中。如在石油液化氣中添加少量二甲醚,它不但能提高C5的氣化效率,還增加C3、C4與C5間的互溶性,從而消除液化氣鋼瓶中殘液,避免燃燒時(shí)析炭,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。二甲醚熱值為64686kJ/Nm3,如將一定比例的二甲醚加入到熱值為15907kJ/Nm3的城市煤氣或熱值為37674kJ/Nm3的天然氣中,可解決城市煤氣供氣高峰時(shí)氣量不足問(wèn)題,降低城市煤氣中CO含量,增加使用安全性,并改善煤氣的質(zhì)量,提高燃?xì)鉄嶂怠#?)車用燃料我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅速,民用汽車需求量將從2000年的186~207萬(wàn)輛/年增長(zhǎng)到2005年的289~327萬(wàn)輛/年,其中貨車106~120萬(wàn)輛,客車55~68萬(wàn)輛,轎車128~139萬(wàn)輛,重型貨車和大型客車全部使用柴油機(jī),中型貨車和客車也大部分采用柴油機(jī),近年輕型貨車和客車也開始柴油化,農(nóng)用車快速發(fā)展加快了車用燃料柴油化進(jìn)程。預(yù)計(jì)到2005年民用汽車保有量3000萬(wàn)輛將耗柴油4000萬(wàn)噸,加上軍用車輛耗柴油110~140萬(wàn)噸,對(duì)柴油總需求達(dá)4200萬(wàn)噸左右,國(guó)內(nèi)石油產(chǎn)量無(wú)法滿足需要,每年都要花費(fèi)大量外匯進(jìn)口原油和成品柴油,影響國(guó)家能源安全。二甲醚是良好的柴油替代燃料,它具有下述獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):(1)二甲醚結(jié)構(gòu)中僅含C-H鍵和C-O鍵,含氧達(dá)34.8%,因而燃燒后生成的炭微粒少,允許采用較大量的廢氣循環(huán),從而降低尾氣中NOx排放量,僅為柴油排放時(shí)的30%。(2)二甲醚十六烷值55~60,比柴油高27%,起燃溫度低,滯燃期比柴油短,尾氣NOx排放少,燃燒噪音比柴油低10~15dB,接近汽油機(jī)噪音水平。(3)二甲醚低熱值雖然比柴油低,僅為柴油的64.7%,但二甲醚與空氣理論混合氣熱值比柴油高5%(二甲醚為3066kJ/kg,柴油為2911kJ/kg),故用二甲醚的發(fā)動(dòng)機(jī)功率比柴油高10~15%。(4)二甲醚的氣化潛熱為柴油的1.6倍,可大幅降低柴油機(jī)的最高燃燒溫度。表2-6二甲醚與柴油的燃料性能對(duì)比燃料相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)
℃抗爆性十六烷值低熱值kJ/kg理論
空燃比自燃溫度℃含氧量%液態(tài)
密度kg/l20℃氣化潛熱kJ/kg粘度
CP二甲醚46-26.955~60288409.023534.80.6670.514600.15柴油190~220180~36040~504250014.625000.84029044~54s表2-7柴油機(jī)使用二甲醚與柴油時(shí)性能比較燃料功率(扭距)Nm燃料
經(jīng)濟(jì)性尾氣NOX
g/HP·H總烴
g/HP·H總微粒
g/HP·H最高加速煙度
%最大燃燒噪音
dB二甲醚230相等1.60.30.02078柴油2003.80.30.08588*重型卡車柴油機(jī)渦輪增壓,中冷無(wú)廢氣后處理或廢氣再循環(huán)據(jù)西安交大開發(fā)的二甲醚汽車在高速公路、城市交通繁忙地段、坡地及洼地長(zhǎng)期試車表明二甲醚汽車易起動(dòng);換檔自如,加速爬坡性能好,最高車速高于原柴油車。丹麥HaldorTopsфe公司曾用Navistar8缸7.3升中型車柴油機(jī)和AVLLEADER4缸表2-8二甲醚用柴油機(jī)尾氣有害物排放量排放物中型車轎車CO
g/HP·hNOX+非甲烷烴
g/HP·h非甲烷烴
g/HP·h顆粒物
g/HP·h甲醛
g/HP·hCO
g/HP·h總烴
g/HP·hNOX
g/HP·h顆粒物
g/HP·hULEV
標(biāo)準(zhǔn)7.22.51.30.050.0251.70.040.20.04用二甲醚結(jié)果3.22.40.210.0330.0220.6*0.04*0.20*經(jīng)尾氣催化轉(zhuǎn)化器后測(cè)定結(jié)果表明:用二甲醚替代柴油可改善柴油機(jī)排放尾氣的狀態(tài),NOx排放僅為柴油的30%,烴類為柴油的40%,CO為柴油的50%,達(dá)到歐Ⅲ和美國(guó)加州中型載重車及客車尾氣超低排放ULEV標(biāo)準(zhǔn),并存潛力達(dá)到歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。2008年上海市推出10輛二甲醚城市大客車投入147路公交線上運(yùn)營(yíng)。為配合二甲醚業(yè)公交車商業(yè)化運(yùn)營(yíng),國(guó)內(nèi)首個(gè)二甲醚加氣站已矗立在上海147路公交線終點(diǎn)站,目前可解決30輛二甲醚公交車的加注問(wèn)題。二甲醚汽車在上海147路公交線上的試驗(yàn)結(jié)果表明,二甲醚公交車比柴油、汽油公交車的動(dòng)力性更好,可節(jié)能5%左右,尾氣排放可達(dá)歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。另外,使用柴油機(jī)的大型客車發(fā)動(dòng)機(jī)都可以改裝為使用二甲醚的發(fā)動(dòng),費(fèi)用只要1萬(wàn)元左右,而大規(guī)模生產(chǎn)二甲醚的成本與柴油也相差無(wú)幾。上海交大和上柴股份公司正在研發(fā)第二代滿足國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)二甲醚汽車。在上海首條二甲醚公交示范運(yùn)行線路開通后,北京、廣州、杭州、貴陽(yáng)、張家港、臨沂等城市,也都有意引進(jìn)上海研制生產(chǎn)的二甲醚汽車,用于城市公交。預(yù)計(jì)我國(guó)2010年和2015年柴油消費(fèi)量將分別增長(zhǎng)到4500萬(wàn)噸和9000萬(wàn)噸,若2010年能取代5%的柴油,2015年可取代10%的柴油,則2010和2015年車用二甲醚的需求量將分別為225萬(wàn)噸和900萬(wàn)噸。(4)制藥、染料、溶劑、油漆的中間體二甲醚可與發(fā)煙硫酸或三氧化硫進(jìn)行氣相反應(yīng),可生成硫酸二甲酯;與苯胺蒸汽反應(yīng)生成高純度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;可制得高產(chǎn)率醋酐和二甲醚乙烯母體—亞乙基二甲酯。(5)氣霧推進(jìn)劑從80年代開始,世界各國(guó)競(jìng)相開發(fā)二甲醚用途,將它作為氣霧推進(jìn)劑,目前涉及的范圍包括油漆、殺蟲劑、發(fā)麗香、空氣清新劑、發(fā)膠、膠水、脫模劑、除銹劑、潤(rùn)滑油等,被稱為繼壓縮氣體、氟里昂、丙-丁烷之后的第四代氣霧推進(jìn)劑,在世界上推進(jìn)劑的用量位于第二。由于氟里昂對(duì)大氣臭氧層有嚴(yán)重破壞作用而被限制和禁止使用后,二甲醚成為公認(rèn)的氣霧推進(jìn)劑的理想替代品,這是目前二甲醚的主要用途之一。(6)制冷劑二甲醚可作為氟里昂的代用品用制冷劑,在冷凍食品時(shí)可去除異味和臭味。據(jù)輕工總會(huì)透露,我國(guó)家用電冰箱行業(yè)已確定了淘汰氟里昂的時(shí)間表,將于2005年在冰箱生產(chǎn)中停止使用氟里昂物質(zhì),作為氟里昂的代用品二甲醚,它的需求量將會(huì)隨著氟里昂的禁止使用而越來(lái)越大。(7)合成低碳烯烴乙烯是最基本的石油化工原料之一,為解決乙烯來(lái)源,國(guó)內(nèi)外正積極進(jìn)行從甲醇或二甲醚制備乙烯等低碳烯烴混合物。美國(guó)UOP、德國(guó)Lurgi及中國(guó)科學(xué)院大連化物所等單位已取得了一些進(jìn)展。對(duì)我國(guó)缺油地區(qū)更具吸引力。(8)其它高濃度的二甲醚可用作麻醉劑,但麻醉效果比乙醚差;二甲醚可用作聚合物的催化劑和穩(wěn)定劑;可作為優(yōu)良的萃取劑和烷基化劑,在合成有機(jī)硅化合物和制取高純度氮化鋁-氧化鋁-氧化硅陶瓷中作偶合劑,在美國(guó)、日本、加拿大等國(guó)它作為農(nóng)作物高效增產(chǎn)劑,是一種極好的速效肥。2.2二甲醚的國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)情況2.2.1二甲醚的國(guó)外生產(chǎn)情況目前國(guó)外總生產(chǎn)能力超過(guò)24萬(wàn)噸/年以上,產(chǎn)量在15萬(wàn)噸左右(這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要指用作氣霧劑和制冷劑的二甲醚量,由于二甲醚用作燃料正在興起,國(guó)外一些百萬(wàn)噸級(jí)的燃料級(jí)二甲醚裝置正在建設(shè)或籌建之中,尚無(wú)建成投產(chǎn)的報(bào)道,因此,以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)暫以氣霧劑級(jí)二甲醚為準(zhǔn))。國(guó)外二甲醚的生產(chǎn)主要集中在美國(guó)、德國(guó)和英國(guó),主要生產(chǎn)廠家有杜邦公司、阿克蘇公司、德國(guó)聯(lián)合萊茵褐煤公司、日本住友精化公司等,其中德國(guó)聯(lián)合菜茵褐煤公司和漢堡DMA公司的生產(chǎn)能力較大,均在6萬(wàn)噸/年左右,美國(guó)的杜邦公司和荷蘭阿克蘇-諾貝爾公司的生產(chǎn)能力各為3萬(wàn)噸/年,其它裝置的能力大部分在0.5~1.0萬(wàn)噸/年之間。國(guó)外,大約有70%的二甲醚用于氣溶膠生產(chǎn),其他用于中間體生產(chǎn)。近年來(lái)由于對(duì)氟氯烴使用的禁止和控制,預(yù)計(jì)2010年國(guó)外二甲醚的需求量將超過(guò)30萬(wàn)噸/年。表2-9世界主要二甲醚(氣霧劑級(jí))生產(chǎn)廠家序號(hào)廠家名稱生產(chǎn)能力(萬(wàn)噸/年)1杜邦公司3.02德國(guó)聯(lián)合萊茵河煤燃料公司6.03漢堡DMA公司6.54荷蘭阿克蘇-諾貝爾公司3.05中國(guó)臺(tái)灣康盛公司1.86日本住友精化公司1.57英國(guó)Hamborsidc公司1.08澳大利亞CSR有限公司1.09日本三井東壓化學(xué)公司0.5合計(jì)24.32.2我國(guó)二甲醚生產(chǎn)起步于20世紀(jì)90年代初,早期是從高壓法合成甲醇副產(chǎn)物精餾而得,粗甲醇中約含二甲醚3%以上,僅有江蘇吳縣合成化工廠、武漢硫酸廠等幾個(gè)廠家生產(chǎn),規(guī)模小,年總產(chǎn)量?jī)H3000噸左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需要。隨著二甲醚技術(shù)的發(fā)展,1994年廣東中山化工廠采用氣相甲醇脫水法技術(shù)建成2500噸/年二甲醚生產(chǎn)裝置,生產(chǎn)高純度的氣溶膠級(jí)二甲醚,目前裝置規(guī)模已達(dá)5000噸/年。1997廣東廣氮建成5000噸/年高純度的氣溶膠級(jí)二甲醚生產(chǎn)裝置。21世紀(jì)初,國(guó)內(nèi)陸續(xù)又有廠家投產(chǎn)二甲醚,其中生產(chǎn)規(guī)模較大的有山東久泰化工科技股份有限公司2500噸/年二甲醚生產(chǎn)裝置,瀘州天然氣化工廠10000噸/年二甲醚生產(chǎn)裝置,另外,江蘇昆山化工原料廠、山東魯化集團(tuán)公司、浙江義烏和安徽蒙城化肥廠等企業(yè)均建有1000~2500噸/年二甲醚生產(chǎn)裝置。這些企業(yè)生產(chǎn)的二甲醚部分為氣溶膠級(jí)的二甲醚,部分為燃料二甲醚。2005年來(lái),隨著二甲醚的用途日益擴(kuò)展,市場(chǎng)潛在容量增大,我國(guó)二甲醚工業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)2006年我國(guó)二甲醚生產(chǎn)能力為48萬(wàn)噸,產(chǎn)量32萬(wàn)噸。2007年二甲醚生產(chǎn)能力增加至197萬(wàn)噸,產(chǎn)量98萬(wàn)噸。2009年二甲醚生產(chǎn)能力大幅增加至600萬(wàn)噸,產(chǎn)量200萬(wàn)噸。是世界上最大的二甲醚生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),目前國(guó)內(nèi)萬(wàn)噸以上規(guī)模在40家左右,主要分布在河北、山東、河南、內(nèi)蒙古、四川、云南、江蘇、浙江、廣東等地,其中規(guī)模較大的生產(chǎn)廠家有山東久泰、新奧集團(tuán)、天茂集團(tuán)、瀘天化、羅山金鼎化工、山東玉皇等。表2-10我國(guó)主要二甲醚生產(chǎn)廠家及產(chǎn)能(單位:萬(wàn)噸/年)公司名稱能力公司名稱能力山東久泰集團(tuán)50.0湖北天茂集團(tuán)股份有限公司50瀘天化(集團(tuán))有限責(zé)任公司31.0神華寧煤集團(tuán)21山東玉皇化工有限公司45.0山西蘭花清潔能源有限公司10河北新奧集團(tuán)30.0海豐華城能源有限公司10.0河南羅山金鼎化工有限公司15.0湖北天源化工有限公司20河北凱躍化工有限公司100河南濮陽(yáng)龍宇化工有限公司10河南省煤氣集團(tuán)有限公司20.0唐山旭陽(yáng)化工化工有限公司20.0河北邯鄲裕泰實(shí)業(yè)有限公司10.0陜西渭河化工科技有限公司11.0廣東東莞九豐化工有限公司20.0河南龍宇煤化工有限公司20.0鶴壁寶馬化肥廠30.0河南平煤藍(lán)天(遂平)20.02.3二甲醚國(guó)內(nèi)外消費(fèi)情況和市場(chǎng)預(yù)測(cè)2.3.1二甲醚國(guó)外消費(fèi)情況和市場(chǎng)預(yù)測(cè)20世紀(jì)60年代以后,國(guó)際上氣溶膠工業(yè)得到迅速發(fā)展。在以往的氣溶膠生產(chǎn)中,氣溶膠噴射劑主要采用氯氟烴。近年來(lái),人們已逐漸認(rèn)識(shí)到氯氟烴對(duì)大氣臭氧層有明顯的破壞作用,逐步采用其它代用品。二甲醚在氣霧劑工業(yè)中的應(yīng)用正以其良好的性能及相對(duì)較好的安全性能逐步替代壓縮氣體、氟里昂及丙丁烷氣體,而成為第四代拋射劑的主體,因此,二甲醚市場(chǎng)需求量日益增長(zhǎng)。1989年國(guó)外氣霧劑產(chǎn)量為86億瓶,1998年國(guó)外產(chǎn)量已達(dá)105億瓶,以年均2.24%的速度增長(zhǎng)。在歐美國(guó)家氣霧劑中二甲醚的用量較大,2002年國(guó)外二甲醚的消費(fèi)量為15.7萬(wàn)噸/年。近年來(lái)由于對(duì)氟氯烴使用的禁止和控制,預(yù)計(jì)2010年國(guó)外二甲醚的需求量將超過(guò)30萬(wàn)噸/年。2.3.2二甲醚國(guó)內(nèi)消費(fèi)情況和市場(chǎng)預(yù)測(cè)20世紀(jì)60年代以后,氣霧劑產(chǎn)品以其特有的包裝特性,深受消費(fèi)者歡迎。以前氣霧劑產(chǎn)品大量使用氟氯烷作為拋射劑,由于使用時(shí)氟氯烷全部釋放到大氣,對(duì)大氣臭氧層造成嚴(yán)重破壞,從而影響人類健康、動(dòng)植物生長(zhǎng)和地球生態(tài)環(huán)境。因此,世界各國(guó)都在尋找氟氯烷的替代品。我國(guó)已從1998年起禁止氣霧劑中使用氟氯烷(醫(yī)療用品除外)作拋射劑。二甲醚在氣霧劑工業(yè)中的應(yīng)用正以其良好的性能及相對(duì)較好的安全性能逐步替代壓縮氣體、氟里昂及丙(?。┩闅猓蔀榈谒拇鷴伾鋭┲黧w。隨著我國(guó)氣霧劑工業(yè)的不斷發(fā)展和二甲醚產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用,二甲醚正逐步應(yīng)用于噴霧油漆、發(fā)膠、空氣清新劑及車用氣霧劑。我國(guó)二甲醚在氣霧劑領(lǐng)域2005年消費(fèi)量為3萬(wàn)噸,2006年消費(fèi)量為4萬(wàn)噸,2007年消費(fèi)量為4萬(wàn)噸,隨著人們生活水平提高,預(yù)計(jì)2010年我國(guó)二甲醚在氣霧劑領(lǐng)域其消費(fèi)量將達(dá)到6萬(wàn)噸,2015年將達(dá)到10萬(wàn)噸。二甲醚作為化工原料可用于合成硫酸二甲酯、N,N——二甲基苯胺、氫氰酸、二甲基硫醚等多種化工產(chǎn)品。我國(guó)二甲醚在化工原料領(lǐng)域2005年消費(fèi)量為1.5萬(wàn)噸,2006年消費(fèi)量為2萬(wàn)噸,2007年消費(fèi)量為2萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2010年二甲醚在化工原料領(lǐng)域其消費(fèi)量將達(dá)到4萬(wàn)噸,2015年將達(dá)到8萬(wàn)噸。二甲醚可按一定比例(19~21%)摻入液化氣(LPG)中和液化氣一起燃燒,可使液化氣燃燒更加完全,降低析碳量,并降低尾氣中的一氧化碳和碳?xì)浠衔锖俊6酌堰€可按一定比例摻入到城市煤氣或天然氣中,作為調(diào)峰之用。二甲醚性質(zhì)與液化氣相近,易貯存、易壓縮,因而可替代天然氣、煤氣、LPG作民用燃料。目前二甲醚摻燒液化氣領(lǐng)域的應(yīng)用,已占到了國(guó)內(nèi)消費(fèi)量的90%左右。2004年我國(guó)LPG的產(chǎn)量為1376.5萬(wàn)噸,表觀消費(fèi)量為2011.8萬(wàn)噸。中國(guó)自1990年開始大量進(jìn)口LPG,2004年全年國(guó)內(nèi)LPG商品量為1376.5萬(wàn)噸,進(jìn)口量為635.3萬(wàn)噸,表觀消費(fèi)量2011.8萬(wàn)噸。2005年國(guó)內(nèi)LPG總產(chǎn)量1473.4萬(wàn)噸,進(jìn)口液化氣總量在616.65萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)表觀消費(fèi)量2029.187萬(wàn)噸。2007年國(guó)內(nèi)LPG總產(chǎn)量169.3萬(wàn)噸,進(jìn)口液化氣總量在801.7萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)表觀消費(fèi)量2500萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)2010年國(guó)內(nèi)LPG表觀消費(fèi)量將達(dá)2500萬(wàn)噸左右,2015年國(guó)內(nèi)LPG表觀消費(fèi)量將達(dá)2050萬(wàn)噸左右。表2-11我國(guó)LPG供需缺口(單位:萬(wàn)噸)年份2004年2005年2007年2010年2015年產(chǎn)量1376.51473.41698.317002600進(jìn)口量635.3616.2801.710001290表觀消費(fèi)量2011.82089.2250030503890目前國(guó)內(nèi)LPG燃燒后的殘余量為5%,每年約有60多萬(wàn)噸LPG殘液無(wú)法使用。全國(guó)多家LPG公司采用20%DME和80%LPG摻燒后,LPG中殘液部分將被一同燒掉,該摻燒技術(shù)已成熟,目前該摻燒技術(shù)在全國(guó)大面積得到推廣。保守估計(jì),到2010年,若按20%DME摻燒80%LPG計(jì)算,則二甲醚的需求量約為800萬(wàn)噸左右。到2015年,若按20%DME摻燒80%LPG計(jì)算,則二甲醚的需求量約為1000萬(wàn)噸左右。我國(guó)二甲醚在民用燃料領(lǐng)域的消費(fèi)量2005年消費(fèi)量為17萬(wàn)噸,2006年消費(fèi)量為28萬(wàn)噸,2007年我國(guó)消費(fèi)量為112萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)2010年二甲醚在民用燃料領(lǐng)域的消費(fèi)量將達(dá)到800萬(wàn)噸左右,2015年將達(dá)到1000萬(wàn)噸左右。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,我國(guó)已成為一個(gè)汽車大國(guó),截止2007年底。全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)159777589輛。其中汽車56967765輛,摩托車87096613輛,掛車869124輛,上道路行使的拖拉機(jī)14823703輛,其他機(jī)動(dòng)車20384輛。這必然將刺激國(guó)內(nèi)車用燃料油需求的快速增長(zhǎng)。近年我國(guó)成品油消費(fèi)中,柴油約占63.4%,2004年,國(guó)內(nèi)柴油產(chǎn)量為10162.1萬(wàn)噸,2004年的消費(fèi)量為10373.3萬(wàn)噸,而且近年來(lái)柴油消費(fèi)的增長(zhǎng)加快,柴油供需矛盾突出。同時(shí),國(guó)內(nèi)原油供需矛盾更加突出,1993年起我國(guó)已成為石油凈進(jìn)口國(guó),2000-2006年我國(guó)石油進(jìn)口量年均增長(zhǎng)率為17.3%,進(jìn)口額年均增長(zhǎng)率為39.7%。2005年我國(guó)成為繼美國(guó)、日本之后的第三大石油進(jìn)口國(guó),石油對(duì)外依賴度達(dá)到43%。2006年我國(guó)石油進(jìn)口量達(dá)1.81億噸,進(jìn)口額819.52億美元,石油對(duì)外依賴度達(dá)由于二甲醚具有優(yōu)良的燃料性能,方便、清潔、十六烷值高、動(dòng)力性能好、污染少、稍加壓即為液體到47.3%。嚴(yán)重威脅我國(guó)的能源安全。預(yù)計(jì)2010年國(guó)內(nèi)柴油消費(fèi)量將達(dá)到13050萬(wàn)噸左右,2015年將達(dá)到15500萬(wàn)噸。,易貯存,作為車用的替代燃料,有液化汽、天然氣、甲醇、乙醇等不可比擬的綜合優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)相關(guān)單位非常重視二甲燃料研究,西安交通大學(xué)與一汽經(jīng)過(guò)近五年的合作開發(fā)了我國(guó)第一輛改用二甲醚的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車,并進(jìn)行了試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明使用二甲醚后可使發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高10~15%,熱效率提高2~3%,噪音降低10~15%,可達(dá)到歐洲III級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。2007年上海市正式起用了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一臺(tái)二甲醚城市客車。山東臨沂有30臺(tái)公交車試用二甲醚和液化氣的混和燃料。二甲醚作為柴油的替代燃料,2005年消費(fèi)量為0.3萬(wàn)噸,2006年消費(fèi)量為1萬(wàn)噸,2007年消費(fèi)量為0.2萬(wàn)噸。按其對(duì)柴油的替代率為3%計(jì)算,預(yù)計(jì)2010年按其對(duì)柴油的替代率為3%計(jì)算,預(yù)計(jì)約需二甲醚約523萬(wàn)噸左右;2015年,按其對(duì)柴油的替代率為3%計(jì)算,預(yù)計(jì)約需二甲醚1330萬(wàn)噸左右(相對(duì)柴油的二甲醚消耗替代比為1.336)。綜上所述,二甲醚作為氣霧劑、民用燃料、化工原料、車用燃料等方面2005年全國(guó)合計(jì)消費(fèi)量約為21.8萬(wàn)噸,2007年消費(fèi)量約為120萬(wàn)噸。二甲醚作為代用燃料方面的消費(fèi)主要取決于二甲醚的價(jià)格,如果二甲醚的價(jià)格降到能與柴油或LPG相競(jìng)爭(zhēng)的水平,二甲醚作為燃料的消費(fèi)增長(zhǎng)速度會(huì)很快,潛在市場(chǎng)規(guī)模也是相當(dāng)驚人的,預(yù)計(jì)到2010年全國(guó)合計(jì)消費(fèi)量約為983萬(wàn)噸,2015年全國(guó)合計(jì)消費(fèi)量將達(dá)1928萬(wàn)噸左右,其市場(chǎng)前景廣闊,祥見下表。表2-12我國(guó)二甲醚的消費(fèi)與需求預(yù)測(cè)(單位:萬(wàn)噸)消費(fèi)構(gòu)成2005年消費(fèi)量2006年消費(fèi)量2007年消費(fèi)量2010年需求量2015年需求量氣霧劑等344610民用燃料17281128001000化工原料1.52248于拋射劑的二甲醚價(jià)格最高,但由于二甲醚作為拋射劑的市場(chǎng)容量相對(duì)于二甲醚作為民用燃料的市場(chǎng)太小,可忽略不計(jì),二甲醚價(jià)格的分析以二甲醚用作摻燒、替代液化石油氣柴油替代燃料0.312100500合計(jì)21.83412091015182.4產(chǎn)品價(jià)格分析國(guó)內(nèi)二甲醚價(jià)格,用和替代柴油的車用燃料二甲醚價(jià)格為主,其重點(diǎn)在于分析目前市場(chǎng)最大的二甲醚用作摻燒液化石油氣的價(jià)格。作為燃料的二甲醚價(jià)格主要受柴油、LPG(液化石油氣,以下同)和國(guó)際原油價(jià)格影響,由于我國(guó)是國(guó)際原油和LPG的進(jìn)口大國(guó),LPG、柴油價(jià)格走勢(shì)受原油價(jià)格變化的影響較大,而燃料的二甲醚燃價(jià)格受LPG、柴油價(jià)格原油價(jià)格變化的影響,因此,國(guó)際原油波動(dòng)價(jià)格波動(dòng)是引起我國(guó)燃料的二甲醚燃價(jià)格的主要原因。祥見下表。表2-13不同原油價(jià)格時(shí)二甲醚的出廠價(jià)(元/噸)國(guó)際石油價(jià)格柴油出廠價(jià)LPG出廠價(jià)二甲醚出廠價(jià)美元/桶元/噸元/噸代柴油代LPG38296730082104229640309131322192239145340134412412262750371037512632286455402040602852310060432943693072333770494849883512381080556756073952428390618661204392475910068056765483152351107486744253145760二甲醚可以100%替代柴油和LPG,在這種情況下,與柴油和LPG的重量替代比分別為1.4l:1和1.31:1。柴油和LPG的出廠價(jià)格與國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格相關(guān)聯(lián),國(guó)內(nèi)成品油價(jià)格已經(jīng)與國(guó)際市場(chǎng)并軌。在煉油廠中,原油占成品油總成本的80~90%,各類成品油出廠價(jià)通常與國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的差價(jià)關(guān)系。下表給出了國(guó)際市場(chǎng)不同原油價(jià)格時(shí),國(guó)內(nèi)柴油、LPG的出廠價(jià)格估算,以及100%替代的情況下二甲醚出廠價(jià)的上限要求。由上表可知:當(dāng)國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格在60~80美元/桶區(qū)間時(shí),對(duì)應(yīng)的二甲醚出廠價(jià)上限為:100%替代柴油:3072~3952元/噸;10%替代柴油:4329~5567元/噸;100%替代LPG:3337~4283元/噸;20%替代LPG:4369~5607元/噸。由于目前90%的二甲醚作為與LPG氣進(jìn)行摻燒銷售,LPG價(jià)格的漲跌,直接影響二甲醚價(jià)格的漲跌。2007年上半年,由于國(guó)內(nèi)能源需求迅速上升,而供應(yīng)趨于緊張,國(guó)內(nèi)液化石油氣的市場(chǎng)價(jià)格隨之上漲,2007年上半年二甲醚市場(chǎng)均價(jià)3700~3800元/噸左右,二甲醚生產(chǎn)企業(yè)獲利豐厚。2007年三季度,隨著國(guó)內(nèi)液化石油氣季節(jié)性的需求增長(zhǎng),二甲醚市場(chǎng)價(jià)格隨之上浮。三季度伊始,由于液化石油氣需求上升,二甲醚市場(chǎng)價(jià)格隨之上浮,市場(chǎng)均價(jià)自3800元/噸左右上漲至4300-4400元/噸,廠家的二甲醚銷售也較為順暢。由于國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格不斷上漲,導(dǎo)致上游甲醇價(jià)格不斷上漲,而二甲醚市場(chǎng)價(jià)格上漲速度趕不上甲醇價(jià)格不斷上漲速度,二甲醚生產(chǎn)成本上升速度大于銷價(jià)上漲速度,廠家利潤(rùn)空間不斷壓縮。2007年四季度,由于國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格不斷上漲速度加快,原料二甲醚價(jià)格迅猛上漲,二甲醚生產(chǎn)在成本猛增,于是二甲醚價(jià)格水漲船高。11月,二甲醚市場(chǎng)均價(jià)一度突破了5800元/噸,之后,由于市場(chǎng)需求逐步萎縮,且三季度投料的二甲醚生產(chǎn)裝置逐漸正常運(yùn)行,二甲醚市場(chǎng)供大于求,價(jià)格逐步下跌,到年低,市場(chǎng)均價(jià)回落至4200元/噸左右。2008年初,由于春節(jié)前后是我國(guó)液化氣需求旺盛期,因此,不少二甲醚下游企業(yè)在2008年一季度采購(gòu)備貨,使得國(guó)內(nèi)二甲醚階段性需求迅速上升,帶動(dòng)市場(chǎng)價(jià)格迅速反彈,短短一周,市場(chǎng)均價(jià)從4200元/噸迅速拉升到5600元/噸左右,漲幅達(dá)1400元/噸左右。隨后,隨著集中備貨期的過(guò)去,市場(chǎng)價(jià)格小幅回落,市場(chǎng)均價(jià)在4500-4900元/噸間波動(dòng)。節(jié)后,雖然市場(chǎng)需求復(fù)蘇,但是由于一季度國(guó)內(nèi)不少二甲醚裝置投產(chǎn),隨著這些裝置的負(fù)荷逐漸上升,使得市場(chǎng)需求逐漸趨于飽和。而甲醇價(jià)格不斷上行使得二甲醚生產(chǎn)成本一路上升。到季度末,高價(jià)甲醇造成的成本因素占據(jù)主導(dǎo),市場(chǎng)價(jià)格震蕩上行,最后均價(jià)收于5000-5100元/噸。二季度,國(guó)內(nèi)二甲醚市場(chǎng)延續(xù)了一季度的市場(chǎng)情況。由于國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格不斷上漲,由年初99.61美元/桶,上漲至6月底的140美元/桶左右,使得甲醇價(jià)格迅猛節(jié)節(jié)高漲,二甲醚生產(chǎn)企業(yè)迫于成本的迅速上升,不得不提高市場(chǎng)。但是,由于國(guó)內(nèi)部分企業(yè)二甲醚新裝置投如運(yùn)行,二甲醚下游企業(yè)對(duì)二甲醚漲價(jià)也不十分接受,二甲醚銷售壓力加大,各二甲醚生產(chǎn)廠家因此陷入困境。部分企業(yè)因無(wú)利可圖或連續(xù)虧損而停工。到二季度末,二甲醚市場(chǎng)均價(jià)最高在6400元/噸左右,最低在5000元/噸左右。三季度,盡管國(guó)家同時(shí)也下調(diào)了二甲醚增值稅稅率,但是由于國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格在7月11日創(chuàng)新高142.25美元/桶,掉頭下降,一路下跌,三季度末降至93.88美元/桶,導(dǎo)致甲醇價(jià)格逐步下跌,帶動(dòng)二甲醚市場(chǎng)下行。同時(shí),國(guó)家限制液化氣售價(jià),液化氣價(jià)格在受限后小幅下滑,二甲醚市場(chǎng)均價(jià)從三季度初的5450元/噸左右,降至三季度末4900元/噸左右。2008年四季度,由于美國(guó)金融危機(jī)的全面爆發(fā)引起世界性的金融危機(jī),國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格大幅爆跌,原油價(jià)格從四季度初的93美元/桶左右,爆跌至四季度末44.60美元/桶,導(dǎo)致液化氣價(jià)格、甲醇價(jià)格、二甲醚市場(chǎng)價(jià)格大幅爆跌,12月中下旬,進(jìn)口液化石油氣到華南地區(qū)到岸價(jià)已經(jīng)是2880元/噸左右,河北、山東、河南等地的液化石油氣市場(chǎng)價(jià)格在3000元/噸左右,12月31日河北有的地方的液化石油氣報(bào)價(jià)已至2800元/噸,盡管甲醇價(jià)格已經(jīng)降到2000元/噸以下,二甲醚的生產(chǎn)成本仍然接近3000元/噸,二甲醚價(jià)格優(yōu)勢(shì)不復(fù)存在。到年低二甲醚市場(chǎng)價(jià)格爆跌至3000元/噸以下,國(guó)內(nèi)大量二甲醚生產(chǎn)裝置處于限產(chǎn)、半停產(chǎn)、停產(chǎn)狀態(tài)。目前,國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)已探低回升,原油價(jià)格從年初最低33.2美元/桶升至70美元/桶,國(guó)內(nèi)二甲醚價(jià)格在3000~4000元/噸之間波動(dòng)。上半年二甲醚價(jià)格在3000元/噸左右,是因?yàn)槭苁澜缃鹑谖C(jī)等多種因素的影響,是不正常的。預(yù)計(jì)今后數(shù)年,隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,國(guó)際上石油價(jià)格將維持在60~80美元/桶左右,國(guó)內(nèi)二甲醚價(jià)格將維持在3000—4000元/噸低位波動(dòng),本項(xiàng)目考慮未來(lái)各種不確定因素對(duì)產(chǎn)品價(jià)格的影響,為了降低風(fēng)險(xiǎn),原料甲醇的價(jià)格按2000元/噸(含稅價(jià)),燃料二甲醚價(jià)格按3300元/噸進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算,同時(shí)在本報(bào)告書的財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)中對(duì)二甲醚價(jià)格下降和上漲10%時(shí),還分別作了不確定性分析,以供建設(shè)單位參考。3產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模3.1產(chǎn)品方案本裝置以甲醇為原料,生產(chǎn)最終產(chǎn)品為燃料級(jí)二甲醚,主要供應(yīng)當(dāng)?shù)孛裼萌剂鲜袌?chǎng),產(chǎn)品屬于國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2005年12月發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》鼓勵(lì)類中項(xiàng)目(第九類化工項(xiàng)目中27條醇醚燃料生產(chǎn)),該產(chǎn)品方案符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和能源環(huán)保政策。3.2生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)國(guó)內(nèi)外二甲醚市場(chǎng)預(yù)測(cè)情況、裝置的合理經(jīng)濟(jì)規(guī)模、工藝技術(shù)來(lái)源、項(xiàng)目融資,同時(shí)結(jié)合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策等因素綜合考慮,本可研建議二甲醚裝置的建設(shè)規(guī)模為2×50萬(wàn)噸/年燃料級(jí)二甲醚一套,單系列。年操作時(shí)間按8000小時(shí)計(jì)。日產(chǎn)二甲醚3000噸,每小時(shí)產(chǎn)量為125噸。操作彈性:40—110%。3.3二甲醚產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)裝置設(shè)計(jì)加工原料為粗甲醇(GB338-2004);最終產(chǎn)品為燃料級(jí)二甲醚。按建設(shè)部2007年8月21日公布的《城鎮(zhèn)燃?xì)庥枚酌选方ㄔO(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GJ/T259-2007),城鎮(zhèn)燃?xì)庥枚酌奄|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),見表3-1。表3-1城鎮(zhèn)燃?xì)庥枚酌奄|(zhì)量要求項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)二甲醚質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≥99.0甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤1.0水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤0.5銅片腐蝕等級(jí)不大于14工藝技術(shù)方案4.1國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)工藝開發(fā)概況二甲醚的生產(chǎn)工藝已經(jīng)從傳統(tǒng)的濃硫酸作用下的甲醇脫水發(fā)展到氣相甲醇催化脫水及合成氣直接合成等工藝。4.1.1國(guó)外狀況國(guó)外二甲醚的發(fā)展可分為三個(gè)階段:(1)70年代的石油危機(jī)使歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家積極研究由合成氣經(jīng)二甲醚合成汽油,以及粗醚作民用燃料等,并取得許多合成氣制取二甲醚的催化劑專利。但因其CO轉(zhuǎn)化率低(<50%),二甲醚選擇性差,故尚不具備工業(yè)化的條件。該階段研究進(jìn)入中試的有丹麥Topsoe公司和日本三菱重工公司等。(2)從80年代中期起,歐美等一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)作出了禁止在氣霧劑中使用氟里昂的決定后,二甲醚以其易霧化,易貯存等優(yōu)越性得到認(rèn)可,成為氣霧劑的理想替代品。在化妝品工業(yè)較發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū),用二甲醚作氣霧劑,年用量近40kt。氣相甲醇脫水法以其產(chǎn)品純度高,易操作等特點(diǎn),很快成為生產(chǎn)二甲醚的主要方法。目前,世界上采用甲醇法的二甲醚工業(yè)裝置主要有:美國(guó)杜邦公司15kt/a與德國(guó)聯(lián)合萊因褐煤燃料公司60kt/a的兩套裝置。歐洲生產(chǎn)二甲醚的廠家還有德國(guó)漢堡DMA公司和荷蘭阿克蘇公司,各為10kt/a。澳大利亞也具有5kt/a生產(chǎn)能力,日本和中國(guó)臺(tái)灣的生產(chǎn)能力均在10kt/a以上。(3)80年代末至90年代初,用合成氣直接合成二甲醚的技術(shù)逐漸開發(fā)出來(lái)。1991年美國(guó)APC公司開發(fā)了合成氣漿態(tài)床一步合成二1甲醚技術(shù),并建成10t/a中試裝置。該技術(shù)通過(guò)水煤氣變換、甲醇合成與甲醇脫水三個(gè)可逆、放熱反應(yīng)協(xié)同進(jìn)行,避免了多步合成法受平衡條件的影響,從而提高單程轉(zhuǎn)化率。另外,用惰性漿液的返混流動(dòng),吸收化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,保護(hù)對(duì)熱敏感的催化劑,使反應(yīng)更快、更有效地進(jìn)行。該工藝操作壓力3.5~6.3MPa、溫度200~290℃、空速000~10000L/(h·kg)催化劑。目前該工藝已放大至10t/d的工業(yè)裝置,采用Cu基+Al2O3-SiO2-沸石催化劑,操作壓力5.276MPa,反應(yīng)溫度250℃,裝置運(yùn)行正常平穩(wěn)。與氣相一步法或多步法相比,該法尤其適用于CO含量較高的煤基合成氣。1995年丹麥Topsoe公司開發(fā)出以天然氣為原料經(jīng)合成氣制二甲醚技術(shù)并建成50kg/d中試裝置。該法采用一種專利(銅)催化劑,操作條件為200~300℃4.1.2國(guó)內(nèi)狀況隨著二甲醚的用途不斷擴(kuò)大,我國(guó)廣大科技人員根據(jù)國(guó)情力求趕超世界先進(jìn)水平,概括起來(lái)也可分為四個(gè)方面進(jìn)行敘述。(1)實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)國(guó)內(nèi)對(duì)DME制取技術(shù)的研究始于80年代初,西南化工研究設(shè)計(jì)院、中科院山西煤化所等均開展了實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā),并有大量文獻(xiàn)報(bào)道。(2)甲醇?xì)庀啻呋撍ㄖ艱ME的技術(shù)開發(fā)氣相甲醇脫水法以精甲醇為原料,脫水反應(yīng)副產(chǎn)物少,DME產(chǎn)物多,DME純度達(dá)99.9%,工藝比較成熟,可以依托老企業(yè)建設(shè)新裝置,也可單獨(dú)建廠生產(chǎn)。西南化工研究設(shè)計(jì)院率先在國(guó)內(nèi)開展氣相甲醇脫水法制DME的技術(shù)的研究,成功地開發(fā)了CNM-3甲醇脫水催化劑,同時(shí)開發(fā)出高效節(jié)能的工藝流程及設(shè)備。1994年由該院設(shè)計(jì)在廣東中山精細(xì)化工廠建成2×2.5(kt/a)二甲醚生產(chǎn)裝置,并順利投產(chǎn),產(chǎn)品純度為99.99%,達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。合成氣法制二甲醚是在合成甲醇技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它是由合成氣經(jīng)漿態(tài)床反應(yīng)器一步合成二甲醚。其研究的重點(diǎn)是催化劑及催化反應(yīng)工藝,催化劑采用具有甲醇合成和甲醇脫水組分的雙功能催化劑。因此,甲醇合成催化劑和甲醇脫水催化劑的比例對(duì)二甲醚生成速度和選擇性有很大的影響。合成氣法現(xiàn)多采用漿態(tài)床反應(yīng)器。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于移出反應(yīng)熱,易實(shí)現(xiàn)恒溫操作。它可直接利用CO含量高的煤基合成氣,還可在線裝卸催化劑。因此,漿態(tài)床合成氣法制二甲醚具有誘人的前景,將是煤炭潔凈利用的途徑之一。目前,合成氣法制二甲醚的研究仍處于試驗(yàn)階段。(4)硫酸法(液相甲醇脫水法)制二甲醚的技術(shù)開發(fā)山東臨沂久泰化工科技股份有限公司長(zhǎng)期從二甲醚事液相法制二甲醚的技術(shù)工業(yè)開發(fā),該工藝可生產(chǎn)純度小于99.6%的二甲醚產(chǎn)品,可用作一般要求不高的氣霧拋射劑及硫酸二甲醚中間體。4.2工藝技術(shù)的比較與選擇4.2.1二甲醚的主要生產(chǎn)方法有合成氣一步法、甲醇法兩種。而甲醇法又分為甲醇?xì)庀啻呋撍ê鸵合啻呋撍?。合成氣一步法處于工業(yè)化探索階段,尚無(wú)工業(yè)化的報(bào)道。甲醇?xì)庀啻呋撍ê图状家合啻呋撍▏?guó)內(nèi)外均有工業(yè)化生產(chǎn)裝置;而甲醇?xì)庀啻呋撍ㄓ捎谄渫顿Y低、產(chǎn)品調(diào)整靈活、工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟可靠,是目前國(guó)內(nèi)外使用最多的二甲醚工業(yè)生產(chǎn)方法。國(guó)外擬建的大型二甲醚生產(chǎn)裝置均采用甲醇?xì)庀嗝撍ā?.2.2工藝技術(shù)的比較與選擇4.2.2.1合成氣一步法以合成氣(CO+H2)為原料,合成甲醇反應(yīng)和甲醇脫水反應(yīng)在一個(gè)反應(yīng)器中完成,同時(shí)伴隨CO的變換反應(yīng)。其反應(yīng)式為?2CO+4H2==2CH3OH?CO+H2O==CO2+H2?2CH3OH==CH3OCH3+H2O總反應(yīng):3CO+3H2===H3COCH3+CO2典型的合成氣一步法生產(chǎn)流程如下:圖4-1合成氣一步法工藝流程框圖新鮮合成氣中的CO和H2的比例配成約1:1左右,與循環(huán)氣混合后進(jìn)入二甲醚合成反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)壓力2.0~10.0MPa,溫度230~290℃。合成合成氣一步法的主要特點(diǎn)在于反應(yīng)的優(yōu)勢(shì),合成甲醇反應(yīng)和甲醇脫水反應(yīng)在一個(gè)反應(yīng)器中完成,反應(yīng)平衡常數(shù)大,反應(yīng)生成的甲醇立即進(jìn)行脫水反應(yīng)生成二甲醚,克服了合成甲醇反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低的弱點(diǎn)。合成氣中CO單程轉(zhuǎn)化率高,達(dá)40.0~75.0%。合成氣一步法制二甲醚主要缺陷為:(1)原料利用率低在反應(yīng)產(chǎn)物中二甲醚與CO2的比例約為1:1(分子比),即每生成1分子的二甲醚就要同時(shí)生成1分子的CO2。而二氧化碳利用價(jià)值是很低的。因此,以目標(biāo)產(chǎn)品二甲醚計(jì),合成氣一步法的原料利用率很低,其原料利用率僅有51%,故其生產(chǎn)成本也相應(yīng)較高。(2)催化劑使用壽命短迄今為止未找到同時(shí)對(duì)兩個(gè)反應(yīng)均有較好催化作用,且穩(wěn)定性好的催化劑。這是技術(shù)突破的關(guān)鍵?,F(xiàn)使用的復(fù)合型催化劑兩種活性中心相互干擾,合成甲醇催化活性中心易被氧化而失活,因此催化劑使用壽命短。(3)反應(yīng)產(chǎn)物分離困難反應(yīng)產(chǎn)物的主要成分有CO、H2、CO2、二甲醚、甲醇、水等。首先要將未反應(yīng)的CO、H2分離開來(lái)循環(huán)使用,由于CO2、二甲醚的沸點(diǎn)低,無(wú)法直接冷凝分離。按現(xiàn)有的技術(shù)只能采用吸收的方法,吸收劑為甲醇或甲醇水溶液,需要大量的吸收液循環(huán),動(dòng)力消耗大。而分離的更大難題是CO2與二甲醚的分離。為了避免外排的CO2帶走大量的二甲醚,需采用精餾的方法進(jìn)行分離。而由于在32℃由此可見,合成氣一步法的反應(yīng)產(chǎn)物分離流程復(fù)雜,能耗高。(4)大型化難度大合成氣一步法的化學(xué)反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng),且轉(zhuǎn)化率高,而由于催化劑耐熱限度和副反應(yīng)增加等原因,反應(yīng)溫度又不能過(guò)高。因此反應(yīng)器必然是換熱式的,以便移走大量熱量。這就決定了該反應(yīng)器體積大,容積效率低。其大型化難度大于甲醇合成塔。因此合成氣一步法工業(yè)化技術(shù)尚未成熟,按現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)二甲醚,流程復(fù)雜,能耗高,投資高,生產(chǎn)成本高。合成氣一步法的工業(yè)化還需要一些時(shí)間,待相關(guān)技術(shù)有所突破后才能實(shí)現(xiàn)。4.2.2.2甲醇液相催化脫水法甲醇液相催化脫水法(液相法)由硫酸法發(fā)展而來(lái),而硫酸法生產(chǎn)二甲醚工藝是硫酸法生產(chǎn)硫酸二甲酯生產(chǎn)流程中的前半段生產(chǎn)工藝。原生產(chǎn)硫酸二甲酯的企業(yè)都擁有液相法技術(shù)。目前先進(jìn)的液相法在硫酸法的基礎(chǔ)上有了技術(shù)上的突破。如在反應(yīng)器中加入其他添加物(如磷酸等),改變了反應(yīng)器蒸發(fā)物料的相對(duì)組成,從而達(dá)到連續(xù)反應(yīng)、反應(yīng)產(chǎn)物連續(xù)蒸發(fā)的目的,實(shí)現(xiàn)了裝置的連續(xù)生產(chǎn)、并基本解決了反應(yīng)器無(wú)機(jī)酸催化劑的排放問(wèn)題。甲醇脫水反應(yīng)在液相、常壓或微正壓、130~180℃下進(jìn)行。其化學(xué)反應(yīng)式如下:2CH3OH===H3COCH3+H2O圖4-2甲醇液相法工藝流程框圖液相法的優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)溫度低,而甲醇脫水反應(yīng)為放熱反應(yīng),故其甲醇在反應(yīng)器中的單程轉(zhuǎn)化率高,達(dá)90%以上。但反應(yīng)在常壓下進(jìn)行,需要將產(chǎn)品從常壓壓縮至0.9MPa以上才能用循環(huán)冷卻水冷凝液化,壓縮電耗太高,其電耗比甲醇?xì)庀喾ǜ?00kwh左右。由于液相法反應(yīng)器無(wú)法大型
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