万吨年二甲醚项目说明

10万吨/年二甲醚项目说明书前言近年来原油价格不断攀升，居高不下。

在目前这种高油价的背景下，我国石油对外依存度高达46.06%，预计到2015年，将更达到惊人的59%，这给我国经济增长带来了巨大的压力。

另一方面，目前全世界范围内石油紧缺，预计目前探明的石油储量只能使用40年。

因此，开发新能源，探索石油替代品具有重大的战略意义。

由于二甲醚具有优良的燃料性能，标准方便、清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少、稍加压即液化易贮存，作为车用的替代燃料，具有其他燃料不可比拟的综合优势，因此二甲醚作为清洁燃料方面的发展潜力巨大，已经得到了国内外的广泛关注。

2006年，预计世界(不包括中国、印度)总生产能力为29.4万吨/年，产量约22万吨；国内预计年生产能力48万多吨，产量32万吨，预计2010年全国需求量将达1680多万吨。

对开发二甲醚作为新型清洁能源，国家给予很大的政策鼓励。

2007年7月1日，财政部和国家税务总局发布《关于二甲醚增值税适用税率问题的通知》，宣布自2008年7月1日起，我国将二甲醚增值税税率由17%下调为13%。

此次二甲醚增值税税率下调，使二甲醚与液化气之间的价差进一步增大，从而有利于提升下游的购买热情。

我国的能源结构现状是“富煤、贫油、少气”，因此以煤制二甲醚发展替代能源优势明显。

根据行业专家的测算，以目前的煤炭成本，制作二甲醚系列产品具有极大的成本优势，因而二甲醚将作为一种新能源逐渐走向前台。

综上，基于我国石油资源短缺、煤炭资源丰富以及人们环保意识逐渐增强，本设计为一个联合化工总厂设计一个生产燃料二甲醚分厂。

本设计利用了目前最有工业应用前景的合成气一步法合成二甲醚，原料由位于无锡市的联合化工总厂供应。

本设计的生产规模定位在年产10万吨，主要是为了从该规模的生产中合成气一步法制备二甲醚的优势，并从中探索出合成气一步法大规模工业化的技术。

目录目录 (1)1 总论 (5)1.1项目建设的依据 (5)1.2项目建设范围 (5)1.3主要设计原则 (5)2 项目可行性论证 (8)2.1建设意义 (8)2.2市场预测 (9)2.3原料路线 (15)2.4建设规模 (17)2.5产品方案 (17)3 建厂条件和厂址方案 (20)3.1地理位置 (20)3.2自然条件 (20)3.3经济发展水平 (20)3.4厂址优势分析 (21)4 厂区和车间布置 (22)4.1设计依据 (22)4.2设计范围 (22)4.3厂区总平面布置 (22)4.4精馏车间布置 (25)5 经济性分析 (30)5.1投资估算 (30)5.2融资方案 (31)5.3财务评价 (31)5.4经济报表 (37)5.5社会效益分析 (46)6 工艺路线 (48)6.1工艺流程 (48)6.2工艺路线论证 (49)6.3工艺创新和产业创新 (52)7 工艺中主要设备物料衡算和能量衡算 (54)7.1物料流程框图 (54)7.2反应器物料及能量衡算 (54)7.3气液分离器物料及能量衡算 (55)7.4闪蒸塔物料及能量衡算 (57)7.5第一吸收塔物料及能量衡算 (58)7.6第二吸收塔物料及能量衡算 (59)7.7初馏塔物料及能量衡算 (61)7.8精制塔物料及能量衡算 (62)7.9系统夹点分析及换热网络综合 (63)8 设备选型 (66)8.1储罐 (66)8.2泵 (66)8.3压缩机 (67)8.4换热器 (68)8.5塔设备 (68)8.6反应器 (69)9 设备设计 (70)9.1精馏过程工艺设计（精制塔） (70)9.2换热器设计说明 (79)9.3其他设备的设计 (85)10 土建工程 (104)10.1土建设计的原则 (104)10.2执行的标准、规范和规程 (104)10.3土建设计的要求 (105)11 消防 (106)11.1消防给水 (106)11.2消防排水 (106)12 环境保护 (107)12.1环境现状 (107)12.2设计采用的环境保护标准 (107)12.3主要污染源和主要污染物 (108)13 劳动卫生安全 (109)14 节能和合理利用能源 (110)14.1概述 (110)14.2工艺装置节能方案研究 (110)15 电气 (111)15.1设计遵循的规程规范 (111)15.2设计原则 (111)15.3电气设备的选型 (111)15.4防雷、防静电 (111)参考文献 (112)1 总论1.1项目建设的依据1)2008三井化学杯大学生化工设计竞赛指导书；2)联合总厂相关设计基础数据；3)HGT 20688-2000 化工工厂初步设计文件内容深度规定；4)国家相关政策、技术及市场相关资料。

1.2项目建设范围根据2008三井化学杯大学生化工设计邀请赛指导书的要求，本项目的设计内容为：项目可行性分析、工艺流程设计、设备的选型、车间设备的布局、总厂的平面布局，经济性分析与评价。

1.3主要设计原则设计总原则：遵循国家基本建设方针、政策，在设计中坚持技术先进、经济、安全、美观、适用，缩短建设工期、保证工程质量、降低工程造价、提高投资效益。

本设计结合具体的条件和特点，按照以下原则进行设计：1)总平面布置总平面布置应尽量保证安全生产，工作，尽量减少占地面积。

根据无锡市当地地形风向状况，将厂区按南北划分，生活办公区尽量安置在厂区的南侧，生产区和生活办公区有一定的间隔，主要分布在厂区的北侧，生产区的东侧有1200平方米的空地，用于今后的扩建。

总图布置要合理利用空地及现有的辅助设施，特别注意厂区车间之间的协调。

厂区内排水系统和消防系统完善。

2)设计规模年产二甲醚10万吨，副产二氧化碳7万吨。

3)工作制度年工作8000h，四班三运转。

4)厂址江苏省无锡市，联合化工总厂的东南侧。

5)二甲醚工艺采用合成气一步法制二甲醚工艺。

6)给排水供排水管线由母厂安排，和母厂统一安置。

7)供电及通讯厂内变压器容量按10万吨/年规模考虑，厂外线路负荷按20万吨/年规模容量预留。

8)控制采用DCS控制系统作为生产主要监控手段。

9)产品储存二甲醚产品可存储7天，二氧化碳产品可存储7天。

10)行政、辅助设施新建办公楼、食堂等辅助设施。

11)环保循环利用甲醇水作为吸收剂，多余甲醇水进行后续的加工，实现零排放。

除少量固体催化剂外，无其它工业废物的排放。

1.4项目建设的概况本项目为新建生产能力为10万吨/年的燃料二甲醚厂，运用合成气一步法工艺实现二甲醚的合成。

原料合成气由联合总厂通过管道运输直接供给。

本项目以生产燃料二甲醚为主要产品，副产品为二氧化碳。

本项目建于江苏省无锡市，占地面积总为17000平方米，其中厂区面积为5000平方米，绿化带面积为1800平方米。

本项目建设投资15085万元，其中固定资产费用13147万元，其他资产费用（无形资产投资）300万元，基本预备费1578万元。

二甲醚工段控制采用DCS控制系统作为主要监控手段。

厂内生产、生活用水由总厂水源站提供，本工厂负责厂内供水管网设计。

生活污水经化粪池、食堂污水经隔油池后排入厂区排水管网，统一收集在污水集水池内，由总厂所属污水处理厂汽车定期拉运集中处理。

新建产品储罐两个，原料临时储罐一个，精馏塔两个，吸收塔两个。

采用固定床和浆态床联合的反应器。

厂内设分析化验室及日常维修装备。

本厂劳动定员为96人，设计建设工期12个月。

本厂余热基本可满足工艺换热需求的热量，不需外加热公用工程，剩余热值较低的可用于生活供暖。

本项目实施后，所生产的二甲醚完全符合燃料级二甲醚的质量标准，且生产成本低，市场竞争力强，有较可观的经济效益。

本厂建成后，环境保护完全达到国家和地方环保标准。

2 项目可行性论证2.1建设意义二甲醚(Dimethyl Ether，缩写为DME)是一种用途广泛的化工产品，目前主要用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，高纯度的二甲醚可用作麻醉剂；另外二甲醚也可用于许多精细化学品的合成。

二甲醚含氢量高，且易液化，易贮存、燃烧效率高、污染低，可替代煤气、液化石油气（简称LPG）作民用燃料。

同时，二甲醚具有较高的十六烷值，可直接用作汽车燃料替代柴油。

二甲醚作为清洁燃料方面的发展前景潜力巨大，已经得到了国内外的广泛关注。

我国是一个石油产品的消费大国，但同时又是一个石油资源较贫乏的国家，随着国民经济发展和人民生活水平的不断提高，石油产品需求正以两位数的速度增长，同时我国石油消费和石油进口维持相当高的增长速度，2002年石油产品的进口量已达7000万吨以上，预计2010年将达到总需求量的40～50%。

这使我国的石油供应、消费、进口及国家能源战略安全形势非常严峻，成为西方国家关注的焦点之一。

石油是保障国家经济命脉和政治安全的重要战略物资，在国际政治、经济乃至军事舞台上常常扮演重要角色。

1999年我国原油净进口量占世界原油贸易总量的0.14%，2000年净进口份额提高到3.36%。

2000年我国从中东进口的石油占进口总量的43.49%，预计2010年我国石油进口量将可能高达消费总量的40%，全年进口石油1.5亿吨。

对石油资源的争夺是美、日中东战略的核心。

“9.11”事件和美国对伊拉克战争从根本上改变了该地区的地缘政治结构，近来中东地区的发展局势，使我国石油供应的战略安全受到重大威胁。

国际政治形势的不稳定性，要求我国必须尽快采取保障能源供应安全的措施，尽可能对可能产生的能源危机有相应的战略应对措施，以保障能源供应的战略安全，推动经济快速发展。

我国《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》把抓紧解决好石油等战略资源列为重要指导方针之一，并明确把开发石油替代产品、维护国家能源安全作为能源战略的重要内容。

然而，我国的石油资源比较贫乏，石油资源比较贫乏，人均石油资源量只有世界人均水平的五分之一。

到2000年底，我国累计探明的石油地质储量200多亿吨，剩余可采储量为33亿吨，仅占世界的2.3%。

资源品位不高、开采难度较大、生产成本增加，致使我国近几年石油年产量一直徘徊在1.6亿吨左右，如果没有重大发现，产量大幅度增加的可能性不大。

预计2015年，我国石油需求量为3.6亿吨，缺口达1.9亿吨，自给率只有50%左右。

如此大规模的石油缺口，增加了我国对国外资源的依赖程度，世界石油市场稍有“风吹草动”，出现暂时和局部的供应短缺以及油价的异常波动，都将对我国石油供给和国民经济的持续发展产生重大影响和严重地冲击，将直接威胁到我国的经济安全乃至政治安全和社会稳定。

石油安全问题已成为我国不可回避的现实问题。

为了实现国家能源供应多样化，除大力开拓国内外石油的多渠道供应以外,利用我国丰富的煤炭资源,采用洁净煤技术生产油品和石油替代产品是我国能源政策的重要组成部分，也是保证我国能源的重要措施。