九丰能源有限公司年产20万吨二甲醚生产项目可行性研究报告

1 总论

1.1 项目概况

1.1.1项目名称、主办单位

项目名称：东莞市九丰能源有限公司年产20万吨二甲醚生产项目

主办单位：东莞市九丰能源有限公司

企业性质：有限责任

法人代表：金涛

1.1.2可行性的工作范围

本可行性研究报告主要是对东莞市九丰能源有限公司在东莞市虎门港开发区立沙岛建设年产20万吨二甲醚生产项目的建设必要性、市场、工艺流程、设备、配套公用工程、安全环保、投资估算、经济效益、社会效益、风险等进行分析和测算，并根据分析测算结果，对该项目技术和经济的可行性提出意见和结论。

1.1.3编制依据和原则

1.1.3.1 编制依据

·东莞市九丰能源有限公司与深圳天阳工程设计有限公司签订的建设工程前期合同，合同号为深设GZ0606A；

·国家发展改革委员会《关于建设项目可行性研究实行管理办法》、《建设项目经济评价方法与参数》、《投资项目可行性报告指南》；

·原化学工业部《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（化计发[1997]426号规定）。1.1.3.2 编制原则和指导思想

·项目建设要符合国家产业政策、投资政策，符合行业和地区规划。

·坚持有市场、有竞争力、有资本金来源，有效益的建设原则。

·以经济效益为中心，加强市场调研，认真落实国家计委关于少投入、多产出、适时投入、快速发展的原则和工厂设计模式改革的要求。千方百计压缩项目投资，在不失稳健的原则前提下，实事求是地优化项目成本要素，最大限度地降低项目的目标成本。提高项目的经济效益，增强项目的竞争力。

·本项目所需要的原料和产品是易燃的物料，应从安全和卫生角度出发，遵照国家现行的有关设计规范和标准进行设计，以达到保护财产和人身安全以及保护环境的目的。

·本项目必须符合东莞市九丰能源有限公司于东莞市虎门港开发区立沙岛项目总体规划的要求，整个项目应依托现有的公共设施，节省工程投资。同时，厂区的设计原则应尽可能达到布置一体化、生产装置露天化、建筑结构新型化、应用材料轻型化，公用工程社会化。

·为保证项目建成投产后生产装置长周期、稳定、低耗及安全生产，本项目的工艺技术拟采用先进的工艺技术和设备，在设计中采用成熟的、行之有效的技术、工艺、材料和设备。

·充分注意能源的综合利用，降低能源消耗，降低成本，提高经济效益。

·特别重视安全工作，严格执行安全规范，全面采取各项安全及消防措施，贯彻“安全第一、预防为主”的方针。

·重视环境保护，项目的建设要从宏观及总体上有利于当地的环境保护。

1.1.4建设单位概况

本项目建设单位拟由东莞市九丰能源有限公司和香港怡丰企业有限公司组成，各占50%股份。

东莞市九丰能源有限公司是珠海九丰集团公司与广东广业投资集团有限公司的合资公司。珠海九丰集团公司创建于1995年，主要经营液化石油气的一、二、三级批发和门市销售服务，是全国知名的液化气经营企业和纳税大户。

广东广业投资集团有限公司是广东省广业资产经营有限公司下属子公司，集团注册资本6亿元，总资产10亿元。公司经营宗旨是突出资本经营的主流方向，通过投资、融资、收购、托管、拍卖等方式盘

活国有资产，建立主业突出、产权明晰、管理科学、经营规范的投资控股集团。其主要经营范围有：承担政府委托的投资业务；融资租赁、基本建设基金委托贷款；电子信息、石油化工、医药器械、能源等项目的投资、经营和转让；资产托管与收购、资产拍卖；国内及进出口贸易业务；房地产开发及酒店、物业的经营管理；场地租赁；工程技术咨询服务；属下企业的投资及股权管理等。公司近年来大力发展能源方向，希望以此作出新的突破。

香港怡丰企业是一家在香港注册的专业能源投资公司，近年来大力拓展国内燃气事业，开发液化石油气、液化天然气、二甲醚等多个燃气品种市场。近年来，香港怡丰企业与西南化工设计院、美国HYDROCARBON公司等国内外对二甲醚研究比较深入的企业进行互动合作，对日本TOYO、丹麦Tops Φe等二甲醚生产技术进行深入分析比较。目前，香港怡丰企业已与西南化工设计院、美国HYDRO—CAR BON公司结成技术战略合作伙伴，并与多家下游网络进行整合及合作谈判。这些工作都为本项目的发展建立了良好的基础和发展平台。

1.2 项目提出的背景

九丰集团公司在液化石油气（LPG）的经营管理等方面积累了丰富的经验，在国内外市场形成了较高的品牌和知名度，同时在整个LPG销售网络方面，已形成了二级批发、三、四级分销、零售和自有门市一体化的销售体系。集团公司正在立沙岛建设一级码头和LPG低温库，公司采购可在内外、终端方面形成完善的产业经营链。

随着国际原油价格的不断攀升，液化石油气的进口价格也不断上扬，单纯依靠液化石油气这一单一能源模式已开始不能完全满足公司运作的需要。特别是大量依靠进口这一模式存在着很大的不可预见性。相比而言，以二甲醚这种更清洁环保且更便宜的能源替代部分液化石油气市场，具有较大的潜力。

因此，公司根据市场发展需要及对未来液化石油气进口市场的评估，决定在立沙岛东莞市九丰能源有限公司LPG库区和油库区内建设一套年产20万吨二甲醚的生产装置，利用库区的公用设施和储运设施，用最节省的投资达到最大的经济效益，并以此缓解公司对LPG进口依赖程度。

1.3 项目主要技术经济指标

本项目主要技术经济指标见表1-1所示。

1.4 研究简要结论

（1）本项目适应当前经济发展和市场需要，是清洁的能源项目，本项目的投资者是一间技术经济力量雄厚的企业，并选用国内先进的技术和设备，使该项目的产品及技术始终处于国际先进水平，该产品的市场前景非常好。同时本项目经营的经济效益较好，可为当地的经济发展做出贡献；

（2）本项目的产品二甲醚是清洁无污染的绿色能源，大力发展二甲醚推进能源替代，减轻环境压力，控制城市污染具有重要的战略意义；

（3）本项目的生产工艺技术先进及设备成熟可靠；

（4）项目布局按国家有关安全规范要求，配备足够的消防和安全设施，可确保安全生产；

（5）本项目符合东莞市九丰能源有限公司油气库区的整体规划，外部条件落实，公用工程完全满足要求；

（6）建设项目经济分析得出，本项目建成正常投产年均利润总额为2299.40万元，年均所得税为684.15万元，年均所得税后利润为1615.24万元，投资回收期为4.86年（含建设期，所得税后），财务内部收益率为25.61%（全部投资，所得税后），项目经济效益和社会效益较好。

综合上述，项目是可行的。

2 二甲醚市场现状及发展

2.1 二甲醚产品用途、现状及需求

2.1.1二甲醚特性

二甲醚（DME）是一种新型的清洁能源，具有替代石油和天然气产品的潜力。在室温下是无色气体，在0.6MPa下为液体，无腐蚀性和致癌性。国际上称之为21世纪洁净燃料，化学式为CH3OCH3，分子结构中只有C-H、C-O键，没有C-C键，其特性与液化石油气十分相似。十六烷值高达55以上。燃烧时无黑烟。释放的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物极少，符合绿色能源的要求。二甲醚主要特性见下表。

二甲醚主要特性

2.1.2

当今世界上消耗的二甲醚主要是作为气雾推进剂中氟氯碳的一种替代品(用于带喷嘴的化妆品，涂料和农业化学药品的罐装容器中)。也作为化工原料，用来生产硫酸二甲酯、聚甲基苯和高纯度氮、N-二甲基苯胺和其他化学物的甲基试剂。另外，它还作为清洗剂，用于高精密仪器（电子仪器）表面的清洗。所有这些用途都需要高纯度的二甲醚。因此，现在生产的所有的二甲醚，其纯度几乎都超过99wt%。

本工程生产的二甲醚为“燃料级二甲醚”，将主要作为“民用燃料”、“工业燃料”和“车用燃料”，产品纯度≥95wt%。

2.1.2.1 民用燃料

2003年末，全国设市级城市660个，城市人口33805万人。城市用气人口25929万人，燃气普及率76.7%，液化气供应总量1125万吨。2005年全国的液化石油气年供应量达到1470万吨，仅广东省消费量就超过600万吨，其中进口量达到447万吨。

由于二甲醚有与液化石油气相似的物理性质，同时又具有完全燃烧及污染物少等因素。二甲醚作为新型民用洁净燃料，具有巨大潜力在市场上销售。它可以在国内市场及还没有使用LPG的中小城市中作为LPG的替代品，以弥补国内LPG的不足。

二甲醚与LPG的比较

燃料级二甲醚的纯度一般要求大于95%，其余为甲醇、C3-C4烃、水。这可保证瓶装二甲醚（液化气）在常温下烧尽。

二甲醚40℃时的蒸汽压仅为0.880MPa，比LPG要求在37.8℃时蒸气压低于1.380MPa低，符合液化石油气要求（GB 11174－89）。因此，LPG气瓶、槽罐车、灌装站、均可用于二甲醚。

中国科学院山西煤化所在国内外首先提出二甲醚作为民用燃料，于1995年在陕西西安新型燃料及燃具公司建立500吨/年二甲醚试验厂。采用DME配套灶具和LPG钢瓶，在用户中使用正常。

二甲醚的低热值为LPG的63%，但LPG为C3-C4（C5）的混合物，开瓶气与瓶底气组成不同，平均热效率偏低（55%），而二甲醚为化合物，自始至终组成恒定，可均衡保证较高的热效率（60%），经陕西

省燃气用具质量监督站，陕西省环境监测中心站等对二甲醚燃烧试验进行检测，检测结果表明：“在着火性能、燃烧工况、热负荷、热效率、烟气成份等方面符合煤气灶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，对空气不构成污染”；“该燃料在使用配套的燃具燃烧后，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，二甲醚作为民用燃料具有以下优点：

·二甲醚在室温下可以液化，气瓶压力符合现有液化石油气要求，可以用现有液化石油气罐盛装，确保储运安全。

·二甲醚与LPG一样，同属气体类燃料，使用方便，不用预热，随用随开。

·二甲醚组成稳定，无残液，可确保用户有效使用。

·二甲醚比LPG具有更好的燃烧特性，在燃烧时不会产生不安全的气体。

·燃料级二甲醚（DME≥95%）可用于民用，在运输、储存和使用期间不会影响其性能，不会危害环境，安全可靠。

二甲醚也可在饭店替代LPG。在居民煤气灶上进行的二甲醚燃烧试验同样可以应用在饭店的煤气灶上。在该用途中，用二甲醚替代LPG使用时，不会出现技术或环境、健康和安全方面的问题。

2.1.2.2 工业燃料

通过二甲醚与乙炔气、液化石油气切割钢板对比试验，得出用二甲醚气割钢板，其综合经济成本约为乙炔气成本的三分之一，约为液化石油气成本的二分之一，而且切割产生的氧化铁较少，割口平整，有利提高焊接质量并节省钢材。昆明欣如泰建筑工程有限公司也成功使用二甲醚替代乙炔气在多头切割机上使用，并证明该气体用于工业气割时，其穿透能力强，切割速度快，耗氧少。工件切割表面平整，无挂渣，无需人工清渣，可提高工作效率，有效降低生产成本。另外，乙炔气生产是高耗能、且污染较大的行业，也是国家限制发展的行业，如二甲醚替代乙炔气在机械加工和建设行业推广使用。

2.1.2.3 车用燃料

90年代以来，我国的汽车业发展很快，年均增长率为12.7%。随着石油工业的发展机动车数量的增加，我国石油出口国变为一个石油进口国。但机动车用石油基燃料会造成环境污染。中国面临着严重的污染问题，尤其是在大城市。

为了解决这些问题，世界范围内都在研究开发未来汽车代用燃料。相比来说，常规发动机代用燃料的LPG、LNG和甲醇等正在进行发动机点火的示范测试，因为他们的十六烷值低于10，只适合于点燃式发动机。二甲醚具有较高的十六烷值及很好的压缩性，非常适合压燃式发动机。结果显示出二甲醚是一种理想的新型燃料，可以替代柴油发动机。试验指出，汽车使用二甲醚和使用石油燃料相比，使用二甲醚的汽车将大大降低污染物的排放，尾气不需催化转化处理能够满足国家的排放标准。

另外，二甲醚发动机的噪音水平比石油燃料发动机的低。下表提供了二甲醚机动车燃料和柴油燃料的特性比较。

二甲醚和柴油的主要物理特性比较

二甲醚研究指出，二甲醚作为马达机动车燃料使它成为一种代替柴油的理想的新型燃料，因为：·二甲醚的十六烷值比柴油高（55~60）

·自燃温度低

·在燃烧期间产生的碳质烟雾排放物极少

·对金属无腐蚀

·在用于石油燃烧系统时，无需专门的材料要求

具有高能量，低噪音，而且在燃烧时无颗粒释放物，因此二甲醚可以满足柴油机的环保要求。

1997年以来，西安交通大学在“福特——中国研究发展基金”的支持下，开展了直喷式柴油机燃用二甲醚的性能和排放研究，结果指出二甲醚发动机具有：

·单位功率比柴油发动机高10~15%

·较高的热效率（高2~3%）

·低噪音（低10~15dB）

·超低的废气排放量，如：氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物比柴油发动机用常规燃料的排放量都低，相应为30%、40%、50%。

这说明使用二甲醚可以满足欧洲和加利福尼亚的超低排放值（ULEV），这是在世界上最严格的标准。下表提供了用二甲醚柴油发动机释放量和ULEV释放标准值的比较。

二甲醚发动机和ULEV释放值的比较

二甲醚发动机还能够满足欧洲Ⅱ的排放要求，我国在2003年9月已经采用了该标准。下表是欧洲Ⅱ标准和二甲醚柴油发动机排放量的比较。

二甲醚发动机排放值和欧洲Ⅱ的排放要求的比较

研究表明，二甲醚的十六烷值55~60，自燃温度低，而且二甲醚为含氧化合物，含有34.8％的氧，燃烧后生成的碳烟少，对金属无腐蚀性、对燃油系统的材料没有特殊要求。而且，二甲醚发动机的功率高于柴油机，可降低噪音，实现无烟燃烧，符合环保要求，是理想的柴油代用燃料。目前西安交通大学已在中型客车上成功地进行了行车试验，效果十分显著。二甲醚作为柴油发动机洁净燃料，除建立二甲醚规模化大型生产装置，还需要建立与之配套的基础设施，如储运站、加油站、二甲醚发动机生产基地等，需要得到国家的重视和支持，同时还需要一个市场化的过程。

二甲醚氧化偶联后可合成十六烷值60～100的燃料添加剂，该添加剂常温下可以与柴油以任何比例相溶，可以配成十六烷值41～57的燃料。在我国发展超低排放的二甲醚是利国利民、实现可持续发展战略的一件大事，前景十分广阔。为此，原机械工业部副部长，现中国内燃机协会理事长季守仁等三十多位业内专家联合提出了《关于我国发展超低排放二甲醚汽车建议书》。

据报道，日本三菱燃气化学、三菱重工、日挥、伊滕忠商事四家公司成立一家名为“日本DME公司”联合公司，注册资金一亿日元，就发展新一代燃料二甲醚（DME）展开可行性调查。四家公司计划于2006年在澳大利亚西部批量生产二甲醚，返回日本作为洁净燃料。

西安交通大学经过多年的研究得出结论，二甲醚是一种比较适合柴油发动机使用的代用燃料,而且发动机的功率高于柴油机，噪音小，可实现无烟燃烧，其尾气排放能达到国际最严的欧Ⅲ标准，是理想的柴油代用燃料。但是二甲醚要在柴油发动机上使用须对发动机进行改装。西安交通大学这一研究成果已引起国内的关注。

综上所述，二甲醚产品在民用燃料和工业燃料市场上已逐步被人们接受，二甲醚作为柴油汽车替代燃料也为期不远，二甲醚产品市场方兴未艾，可预测二甲醚作为21世纪清洁燃料其市场前景是十分可喜的。

2.1.2.4 气雾胶推进剂

从二甲醚消费领域看，气雾剂推进剂是二甲醚的主要用途。20世纪60年代以来，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抛射剂（推进剂），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，世界各国都在致力于寻找氟氯烷的替代品，我国从1998年起禁止气雾剂中使用氟氯烷（医疗用品除外）作抛射剂，氟氯烷的替代品现有LPG、DME、压缩气（CO2、N2、N2O）、氢氯氟碳（HCFC）、氢氟碳（HFC）。DME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，成为第四代抛射剂的主体，DME使用量无论是在国外还是在中国都居LPG之后，居世界第二位，约有25％～30％的气雾剂以DME做抛射剂，因此，二甲醚市场需求日益增长。2000年全世界DME气雾剂需求量约为15万吨。

2.1.2.4 作为环保型制冷剂和发泡剂

二甲醚易液化的特性也引起人们的重视，利用DME的低污染制冷效果好等特点，许多国家正开发以DME代替氢氟烃作制冷剂或发泡剂。例如用DME与氟里昂制备特种制冷剂，随着DME含量增加，其制

冷能力增强，能耗降低，国外已相继开发出利用DME作聚苯乙烯，聚氨基甲酸乙酯，热塑性聚酯泡沫的发泡剂。二甲醚作为发泡剂、能使泡沫塑料等产品孔洞大小均匀，柔韧性、耐压性增强，并具有良好的抗裂性。

2.1.2.5 用作化工原料

二甲醚是一种重要的化工原料，可用来合成许多种化工产品或参与许多种化工产品的合成。它可以羰基化制乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酐、醋酸乙烯；可作甲基化剂制硫酸二甲酯、烷基卤以及二甲基硫醚等用于制药、农药与染料工业；可作偶联剂，用于合成有机硅化合物，DME可与氢氰酸反应生成乙腈，与环氧乙烷反应生成乙二醇二甲醚等，DME脱水可生产低碳烯烃，同时DME还是一种优良的有机溶剂。

2.2 二甲醚的供求状况

2.2.1世界二甲醚的供求状况

目前，世界二甲醚的生产能力为每年24.5万吨，产量每年15万吨。亚太地区二甲醚的生产能力为8万吨（占全球产能的32.6%），产量为4.2万吨（占全球产量的28%）。中国的生产能力为2.2万吨/年。大部分二甲醚作为空气推进剂。目前世界上生产的二甲醚几乎都是用天然气合成的。下表概括了二甲醚生产厂及各国的生产能力。

世界二甲醚生产能力

另外，一些项目正在开发过程中，日本公司和政府正在对世界上的几个二甲醚项目进行预可行性研究。Mtsubishi气体化学公司正在对澳大利亚西部的150万吨/年的二甲醚厂和200万吨/年的甲醇厂进行预可行性研究。生产的二甲醚将用于发电和作为柴油发动机的燃料。日本还正在对卡塔尔、印度尼西亚和澳大利亚的规模为2500～4000吨/天的工厂（JFE公司研究）、伊朗和印度尼西亚的7000吨/天的工厂进行研究。

目前世界上，50%的二甲醚用做气雾剂，约35%用来生产硫酸二甲酯，15%的作为燃料和其他用途。

2.2.2国内二甲醚生产现状及供求预测

中国进入二甲醚市场较晚，很长一段时间只有少数几家工厂生产二甲醚，生产规模小，技术比较落后。然而，二甲醚的需求随着气雾剂需求的增加日益增加，我国对气雾剂的需求，从1990年到1991年，需求量由4800万瓶增加到8600万瓶。到1992年增加到15800万瓶，到1995年超过2亿瓶，至今达到4亿瓶。

二甲醚最早是从高压法合成甲醇副产物中经精馏而得，因为粗醇中二甲醚占3%以上。但目前高压法制甲醇早已被淘汰，国内基本上采用的都是甲醇脱水的两步法。液相法以硫酸为催化剂，腐蚀性强，中间产物硫酸氢甲酯有毒，排放废液污染环境，目前仅武汉一家采用此法，其他大多数厂采用的是气相甲醇脱水法，只有湖北田力公司采用浙江大学与五环化学工程公司共同开发的合成气一步法制二甲醚工艺。但今年山东鲁明化工公司（现名久泰科技公司）对原液相甲醇脱水法进行改进，并申请了专利技术，他们已按此法建成目前国内最大的30kt/a二甲醚生产装置。我国现有二甲醚生产装置规模及采用技术见下表。

国内二甲醚主要生产厂家

目前，国内生产能力已超过66kt/a,年产量不到30kt/a，因为最大两套装置近两个月内才投产，目前近60%～70%的产品用于气雾剂工业，作为民用燃料和车用燃料市场因产量所限，尚未能积极开发。

我国能源资源特点是富煤少气少油，目前石油及成品油进口量已超过消费量的30%左右，每年不但要花费大量外汇，还危及国家能源安全。为此，国内有识之士正在呼吁石油替代燃料，二甲醚就是柴油和液化石油气的良好代替物，而甲醇则可替代部分汽油作车用燃料，因此二甲醚项目市场前景颇为广阔。

2.3 我国LPG的供求现状

从70年代以来，中国LPG的需求和进口量急速增长，下表概括了1979年中国LPG的需求和进口情况，并提供了2010年LPG的预测量。

中国LPG的需求和进口量

2005年我国的年液化石油气产量达到

万吨，仅广东省消费1470

量就超过600万吨，其中进口达到447万吨。另一方面，随着人民生活水平的提高，对清洁能源提出的更高更多的要求。

我国城镇的发展导致了LPG需求的增长。城市是一个国家、一个地区从自然经济走向商品经济发展的必然过程，也是人类社会进步的重要标志，城市化对社会生产的发展产生着巨大的推动作用。

目前我国经济高速增长，在广东珠江三角洲、上海长江三角洲地区，城市的发展已率先进入了工业化时代，也率先进入了城市天然气时代。清洁燃料的普及应用，减少了由于工业废气对不堪负重的大气污染，清洁燃料需求强劲。

从1990年至今，我国小城市建设得到了快速发展。小城市的数量从1990年的800个增加到2000年的8000个，年均增长10％。小城镇吸收农村人口从1990年的100万增长到2001年的1.2亿人，平均年增长率为11％，城市化率由1990年的26％增长到2001年底的36％，尤其是西部地区，建设小城镇有利于保护西部的生态环境，国家提出25％以上坡地，有计划由步骤退耕还林（草），这是改善西部地区生存环境的根本措施。

中国大城市人口的聚集和小城市的增加以及经济的增长日益督促人们重视环境保护。在这些城市及周边地区，煤炭的使用和机动车的迅速增加产生了污染问题，这个问题日趋明显而且正在影响着中国大部分的人口。由于这是政府优先要解决的问题，所以制定了很多降低污染的政策，包括增加利用清洁燃料的政策。

到2000年底，已经有666个城市使用清洁燃料。最重要的燃料包括：

·煤气---125 万立方米

·天然气--- 82 亿立方米

·LPG--- 1千万吨

目前在中国的主要城市, 有1.76亿的人口使用气体燃料,占城市人口的84%。这些城市中，使用各种气体燃料的分配比例是：煤气占22.4%, 天然气占14.6%, LPG占63% 。现在存在的问题是，中国进口的LPG 超过了现在的使用量，而且价格高。

中国已加入WTO，逐渐由计划经济向市场经济转变。一些出台的政策会更加合理地制定能源的价格，这些政策将会解决能源进口量增长的一些相关问题，继续关注环境污染问题，这就为增加清洁燃料的利用创造了机遇，如二甲醚和LPG，尤其是如果这些燃料能在国内生产，并在价格上具有竞争性，就更有机遇。

2.4 二甲醚产品价格预测

本项目生产的二甲醚将替代液化石油气用于东莞及周边地区的居民和饭店使用。在这些用途中二甲醚与LPG混合。现有的LPG的设备（如：油箱，铁路运输车及储气罐等）可以运输和储存二甲醚。根据目前LPG的价格相比，二甲醚价格以4250元/吨进行技术经济评价。

3 建设规模及产品方案

3.1 建设规模

企业要想获得较好的经济效益，必须达到一定的规模，本项目的计划生产规模为年产20万吨二甲醚，在投产2年后达产。

3.2 产品规格与质量指标

3.2.1主产品

本项目总规模为20×104t/a，二甲醚生产能力按年操作日300天（7200小时）计。

产品二甲醚规格按二甲醚液化气标准（Q/yjh 15-2004）考虑，能作为民用和车用的新型清洁燃料。

二甲醚液化气标准（Q/yjh 15-2004）

3.3 罐区规模

·甲醇罐区

根据年产20万吨二甲醚，需原料甲醇28.8万吨，按15天贮量计算，所需储罐容积为：15000m3。

选用1台10000m3和1台5000m3内浮顶罐作为甲醇储罐。

·二甲醚罐区

根据年产20万吨二甲醚考虑，按7天贮量计算，所需储罐容积为：6000m3。

选用2台3000m3球罐作为二甲醚产品储罐。

4 项目选址与建设条件

4.1 建设地区及厂址概况

本项目建设地点选定在东莞虎门港开发区东莞市九丰能源有限公司油气库区内。虎门位于广东省中南部，珠江三角洲经济核心地带，连接珠江三角洲中心城市广州，毗邻港澳，有广深高速公路经过。库址选在虎门港开发区内，位于立沙岛西南部、地理位置东经113°34′北纬22°57′。西临狮子洋，与广州市番禺区隔江相望。此距黄埔新沙港区约20km，南距虎门25km，东距东莞市区23km，距广州市45km，距香港40海里，一小时可以往来香港、澳门、广州、深圳等地，水陆交通十分便利。

4.2 自然条件

·气象

虎门港地处北回归线以南。属亚热带海洋性季风气候，阳光充足，雨量充沛，夏天炎热，冬短不寒，气候条件较好。

·气温

本区历年平均气温22℃，历年最高气温38.2℃（出现在1994年7月2日），历年最低气温-0.5℃（出现在1957年2月11日），最高气温35的日数平均每年4.9天。

·降雨

本区雨量充沛，降雨量年内分配不均匀，4-9月份为雨季，降雨量1392mm，占全年82%，5、6月份更为集中，降雨量589mm，占全年的35%。

历年最大降雨量2394.9mm（1957年），历年最低降雨量972.2mm，年平均降雨量1774.1mm。

·风

夏季以东南风为主，东、南风次之；冬季以北风为主，东、东南风次之，每年9月至次年3月北风频率在15-34%之间，冬季在32%以上，4-8月东南风频率在11-16%左右，全年最多风向为北风，频率为16%，其次为东南风，频率为9%，无风或风向不定的频率占27%。年平均风速为2.1m/s，历年最大风速35.4m/s

（风向NE出现在1964年6月6日）。

大于或等于8级风的日数平均每年5.8天，大于或等于6级风的日数平均每年66.8天，平均每年有1次台风在本区登陆。

东莞市基本风压值 Wo=0.55KN/m2

历年平均风速2.1m/s

年最大风速35.4m/s（风向NE出现在1964年9月6日）

设计风速：50年一遇33m/s

25年一遇20m/s

20年一遇29m/s

10年一遇26m/s

·雾

平均每年雾日为5.7天，历年雾的最长天数为15天，每年1-4月份为雾季，7-8月份一般无雾。

·湿度

每年各月平均相对湿度变幅在69%-86%之间，历年平均相对湿度为78.3%。历年最小相对湿度为3%（1959年1月16日）

·水文

（1）、潮汐

本工程设计采用三沙口潮位站统计资料确定设计高、低水位和校核高、低水位。

该河段潮汐属不正规半日混合潮，在一个太阳日内潮汐两涨两退，平均潮差1.5M，属于弱潮河。

根据三沙口水文站1953-1983年实测潮位资料统计，其潮位特征如下：

历年最高潮位：4.28m（1983）（当地理论深度基准面，下同）；

历年最低潮位：0.25m（1960）；

多年平均高潮位：2.55m；

多年平均低潮位：1.13m；

涨潮最大潮差：2.74m；

落潮最小潮差：3.07m；

历年最小潮差：0.01m；

多年平均潮差：1.50m；

多年平均涨潮历时：5小时31分；

多年平均落潮历时：6小时57分；

设计高水位（采用高潮累积频率10%的潮位）：3.50m；

设计低水位（采用低潮累积频率90%的潮位）：0.50m；

校核高水位（采用重现期为50年一遇的高潮位）：4.49m；

校核低水位（采用重现期为50年一遇的低潮位）：-0.17m。

·波浪

该区所处的河段，距外海达80多km，且处在珠江口虎门以内，外海传来的波浪受河床地形及水深的影响，逐渐消减，进入本河段波浪很少，不设防护建筑亦可保持港池的水域平稳。

·潮流

本区的潮流具有明显的往复性质。珠江口河道由南向北伸入，使潮流在涨潮过程中偏西北向流动，在落潮过程中偏东方向流动，落潮流速大于涨潮流速。珠江水利委员会于1977年6月18日-20日及7月1日-18日在河面进行断面测流，断面平均最大流速为0.87m，落差最大流速为1.05m。

4.3 工程地质

（1）项目建设地区的区域地质、地貌概况

拟建项目场地区域上属于地理上著名的珠江三角洲平原地貌，场地沉积物也显示具有陆成特点，又有海成特点，以前者为主，具有明显的三角洲沉积特征。狮子洋河道作为水流往东南流入海洋的通道，发育众多分叉河道，包括人工分叉河道，这些河道纵横交错，构成了方格网状。区域上三角洲平面较为平坦，且仅高出现今海平面0.35～1.91米，大部分为耕地及少量鱼塘，地形地貌简单。

（2）土层

拟建厂区地面高程为2～3米，地表为农作物，多种植。根据钻探揭露，上部第四系土层，按其工程特征、成因类型和沉积层序，库区土层自上而下主要有①耕植土层；②第四系冲积层（淤泥、夹粉质粘土、中细砂）；③第四系残积层（粉质粘土）；④第三系基岩（全风化岩、强风化页岩、中风化页岩等）。

（3）地震烈度

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001），并按东建[2004]32号文划分，本工程所处场地的地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值0.10g。

4.4 外部条件

（1）交通

·海运

该区虎门港有两个货运码头、海关等配套，虎门客运码头每天有12-16班高速客轮往返香港。

·陆运

本项目建设地点选定在东莞虎门港开发区。虎门港是珠江三角洲经济核心地带，连接珠江三角洲中心城市广州，毗邻港澳，交通十分便利。

（2）供水

现供水管道已铺设至库区边界，管径DN300，水压0.35MPa。

（3）供电

现立沙岛供电主要依靠沙田变电站（110kV），距码头约6km，可提供10kV架空电力网（双回路）至立沙岛大流管理区，供电容量约13000千瓦；

规划在立沙岛新建110kV变电站，装机容量3×50MV A。

（4）通讯

为配合虎门整体开发战略，已在本区铺设了大量的通讯光纤、光缆，建有交换站，通讯联络方便。

5 工艺技术方案

5.1 工艺技术方案的选择

二甲醚的主要生产方法有甲醇脱水法、合成气二步法以及合成气一步法。

甲醇脱水制二甲醚法，分成液相法和气相法。甲醇脱水制二甲醚的反应如下：

2CH3OH=CH3OCH3+H2O+23.4KJ/mol

液相法是加热浓硫酸和甲醇混合物，甲醇均相脱水制二甲醚。该法虽具有反应温度低、转化率高、选择性好等优点，但设备腐蚀严重，釜内残液及废水严重污染环境，操作条件恶劣，因此已逐渐被淘汰。

气相甲醇脱水法是从液相基础上发展起来的。20世纪80年代中期，由于氟利昂严重破坏大气臭氧层，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利昂的决定。二甲醚以其易雾化，易储存等优越性得到认可成为雾化剂的理想替代品。气相甲醇脱水法工艺以其产品纯度高，易操作等特点很快成为生产

二甲醚的主要方法。气相甲醇脱水法的关键是催化剂的研制。美国mobil公司于1981年开发了利用γ－Al2O3甲醇脱水制取二甲醚的气相甲醇脱水法技术并申请了专利。1991年，日本东洋公司开发了一种新的甲醇脱水制取DME催化剂。该催化剂是一种具有特殊表面积和孔体积的γ－Al2O3。国内对二甲醚制取技术的研究始于20世纪80年代，近年来国内许多单位已相继开发成功，先后在国内各地建成各种规模不等的装置。泸天化采用日本东洋公司已建成一套10000吨/年的二甲醚装置，年产10万吨装置正在建设中。

5.2 工艺流程说明

5.2.1工艺流程示意

甲醇储罐输送泵甲醇净化塔/预热器甲醇气化器

合成塔进出口换热器二甲醚合成塔冷却器二甲醚净化塔二甲醚罐区

5.2.2工艺流程简述

从甲醇储罐来的原料甲醇先进入甲醇净化塔经甲醇净化塔回流罐，缓冲后由甲醇泵加压，经含醇废水和出塔合成气预热后进入甲醇气化器。在甲醇气化器中由蒸汽冷凝提供甲醇气化的热量，气化后的甲醇经合成塔进出口换热器加热后进入二甲醚合成塔（开车时入塔气经开工加热器由高压蒸汽加热）。气相甲醇在催化剂的作用下，发生脱水反应，生成二甲醚和水，同时生成少量的CO，CO2，H2，CH4和其它副产物。出塔的合成气经进出塔换热器预热入塔原料甲醇回收热量后，再进入甲醇净化塔再沸器进一步回收热量。出再沸器的合成气经循环水冷却器后进入二甲醚净化塔进料罐，气相直接进入二甲醚净化塔，液相经给料泵进入。二甲醚净化塔以中压蒸汽为再沸器热源，塔顶不凝气体由二甲醚净化塔回流罐经净化塔冷却冷凝器用循环水冷却回收二甲醚后排出，去甲醇装置作燃料。二甲醚从二甲醚净化塔出口抽出，去二甲醚罐区。

二甲醚净化塔塔底主要为甲醇和水，靠压差进入甲醇净化塔，从塔顶得到未反应的甲醇，回到甲醇泵的入口作为原料甲醇。甲醇净化塔塔底排出的含醇废水预热原料甲醇后，经废液泵加压，去甲醇装置，再经工艺冷凝液气提塔汽提后去脱盐水装置回收利用。

5.4 主要设备选型

5.5 罐区

5.5.1原料罐区

原料罐区即甲醇罐区，设有1台10000m3和1台5000m3内浮顶罐。

甲醇由码头大船运入，通过管道进入甲醇罐区储存，储罐内的甲醇通过输送泵连续送入生产车间的甲醇净化塔。

5.5.2成品罐区

成品罐区即二甲醚罐区，设有2台3000m3球罐（球罐设计压力为0.887MPa）。

二甲醚产品从车间净化塔出口进入二甲醚储罐，储罐内的二甲醚通过输送泵送去装车或进入LPG制气装置合成。

6 原料及辅助材料来源

6.1 原料供应

本项目的生产原料主要为甲醇，要达到20万吨二甲醚的产量，则年消耗甲醇为28.8万吨。本项目已与位于东莞市的多家液体化工公司达成意向协议，由其供应甲醇。

6.2 辅助材料的供应

本项目的辅助材料主要为催化剂，主要由本项目的合作伙伴提供，其用量并不大，每生产一吨二甲醚约消耗0.05KG的催化剂。

6.3 燃料、动力供应

本项目主要使用电、一次水和蒸汽作为生产用的燃料、动力及冷却。其中每生产一吨二甲醚需要消耗5吨一次水、4度电及2吨蒸汽。考虑到本项目需要使用大量蒸汽，因此本项目的选址需要综合考虑附近的能源供应情况，以综合利用资源、节省生产成本。

本项目暂时考虑由附近的一家造纸厂供应蒸汽，并备用一台锅炉。

7 公用工程及辅助设施

7.1 总图运输

7.1.1概述

本项目位于东莞市九丰能源有限公司LPG库区和油库区的中间地带，北面为柴油罐区，南面为控制室，东面为汽油罐区，西面为LPG卧罐组。

7.1.2设计依据的标准/规范

·《工业企业总平面的设计规范》GB50187-93

·《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）

·《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）

7.1.3总平面布置

（1）总平面布置的原则

a）符合国家现行的有关法令法规的要求；

b）满足工厂防火、防爆及卫生防护的要求；

c）按功能分区，合理确定通道宽度和建构筑物间距，节约用地；

d）生产装置的布置满足工艺生产需要及其生产流程的要求，相关装置邻近布置，使工艺管线走向畅顺，线路短捷；

e）满足当地规划部门提出的绿化率要求，布置厂区绿化，设计环境优美的厂区。

（2）总平面布置

a）功能分区

本项目只设有生产装置区、甲醇原料罐区、二甲醚成品罐区三个区域。公用设施均利用原库区的设施，行政区也依托原库区的行政办公设施，不需另设。

甲醇原料罐区布置在生产装置的东南侧，而二甲醚成品罐区布置在生产车间的西北角。

锅炉房在原锅炉房内扩建。其余消防、供电均由一期工程（LPG工程）供给，控制室也设在库区总控制室内。

b）道路系统布置

本项目生产装置区北侧紧靠库区中间的主干道，其余三侧均设有环形消防通道，消防通道均为6米宽。

c）竖向布置

本项目场地采用缓坡设计，以北面的主干道为依据，生产装置区场地排水坡向主干道，标高为3.80米。

d）绿地布置

本项目采用分散绿地布置，主要布置在道路西侧和生产车间四周。

e）总平面布置的主要技术经济指标

本项目用地面积10303.4m2（装置区占地4060m2）

建构筑物占地面积6190.1m2

道路面积606.7m2

绿地面积3506.6m2

建构筑物系数60.1%

绿地率34.0%

7.2 供配电

7.2.1主要采用的设计规范及依据

·《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94；

·《供配电系统设计规范》GB50052-95；

·《低压配电设计规范》GB50054-95；

·《电力工程电缆设计规范》GB50214-84；

·《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）；

·《建筑照明设计标准》GB50034-2004；

·《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93；

·《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92；

·《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）

·《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）；

7.2.2电源状况

7.2.2.1 本项目生产用电负荷为三级负荷，消防用电由原LPG工程供给。

7.2.3厂区用电负荷计算

厂区设备总额定功率∑Pr=240kW

设备功率Pe=200kW

计算功率Pc=156kW

视在容量Sc=169kV A

根据负荷计算结果，所需用电量不大，可从原库区变压器接出，不需增加变压器。

7.2.4生产装置区供电系统

7.2.4.1 在生产装置区南面设变配电所一座，内设低压配电室和变压器室。

7.2.4.2 低压供电方式采用放射式和分配电室馈电相结合的供电方式。

7.2.4.3 在低压配电室装设电容补偿柜，补偿后的功率因数可达0.92以上。

7.2.4.4 低压侧馈电回路的保护主要采用自动空气开关或熔断器作短路和过负荷保护；而电动机则用自动

空气开关和热继电器作短路和过负荷保护。

7.2.4.5 主要电气设备选型：

低压开关柜: GCK型抽屉柜

爆炸危险场所内的电气设备选用适合该场所级别和组别的防爆电气设备。

7.2.6环境特征及配电设备选型

7.2.6.1 本生产装置、甲醇罐区、甲醇泵区及二甲醚罐区和泵区为2区爆炸危险区域；其它为正常环境。

7.2.6.2 对于2区爆炸危险区域内的电气设备选用不低于ⅡA级T3组的隔爆型电气设备。

7.2.7供配电线路的敷设方式

7.2.7.1 本项目室外电缆敷设，在有工艺管廊的地方沿安装在工艺管廊上的电缆桥架敷设，在没有工艺管廊的地方沿充沙电缆沟敷设或采用铠装电缆直接埋地敷设,电缆跨越道路及进出建筑物处需穿管加以保护。

7.2.7.2 室内电缆线路敷设将根据需要设置电缆桥架或穿镀锌钢管敷设至用电设备。

7.2.7.3 室外道路照明线路采用铠装电缆直接埋地敷设，各泵棚的照明线路穿钢管明敷。

7.2.8防雷及接地

7.2.8.1 生产装置区属第二类防雷建筑物，在其屋面装设网格不大于10m×10m或12m×8m的避雷网做防直击雷保护，并利用建筑物的柱内钢筋作引下线，每一引下线的冲击接地电阻不大于10欧姆。为防雷电感应和静电，生产装置区内的金属物（如设备,管道,构架,电缆外皮和放空口等）均应接到防雷电感应的接地装置上。进出泵棚的金属管道，电缆的金属外皮或架空电缆金属槽，在泵棚外侧应做一处接地以防雷电波侵入，防雷接地和电气设备接地装置共用，接地电阻值按其中的最小值确定。

7.2.8.2 内浮顶甲醇罐和二甲醚球罐储存的物料为易燃物料；均做防雷接地，接地点沿储罐周长的间距不大于30m，接地电阻不宜大于10欧姆。对内浮顶罐，将浮顶与罐体用2根横截面不小于16mm2的软铜复合绞线做电气连接。

7.2.8.3 公用设施、锅炉房等按第三类防雷建筑物考虑，采取防直击雷和防雷电波侵入措施。

7.2.8.4 生产装置低压电气装置的接地形式采用TN-S系统。

7.2.8.5 为防雷电感应和静电，生产装置内的金属物 (如设备、管道、构架、电缆桥架、电缆金属外皮等)均应接到防雷电感应的接地装置上。

7.2.8.6 生产装置内的防雷接地、防静电接地、电气设备的保护接地及信息系统的接地等共用接地系统，接地电阻不宜超过4欧姆。

7.2.8.7 在低压配电室和各工房均设置等电位连接端子板（MEB），并作等电位连接。