氧化碳与氢合成发电机燃料醇类醛类和其他有机产品 已经成为现实，用氧化碳与氢合成领域具有极大的理论意义和实用价值，因为从这两 种可自任何燃料得到最简单的物质，可以合成出各种极有经济价值的有机化合物。氧 化碳成为合成的基本原料，因为由它与化合物在适当的催化剂及操作条件下相互作用， 就可以制出各种各样的有机化合物。如制造甲酸甲酯醋酸甲醇碳酸二甲 酯二甲基甲酰胺，二异氰酸酯，二甲醚„等等。 许多碳化工产品生产厂家为获取氧化碳气源采用水煤气法，经净化提浓，作 为原料，如浙江厂，为得到高浓度气，用变压吸附法提浓半水煤气，投 资用了约万元左右，相当于获得每气，投资万元。如用黄磷尾气净 化，其投资不到其，山东淄博有机胺厂，年为引进美国装置配套的 气用半水煤气提浓浙江江山化工总厂年为引进美国装置配套的气用半水 煤气提浓山东二二议二二二谎工札舢酗。 为此，弥勒磷电化工有限责任公司委托昆明理工大学为该公司黄磷厂进行黄磷尾 气净化生产二甲醚项目可行性研究。 工厂概况 概况 云南县磷电化工有限责任公司，是弥勒县电力公司创办的多种经营项目之，即 磷电综合生产黄磷。期工程为，黄磷电炉套，设计能力为年产黄磷。 总图布置上留有再扩建套的余地。并留有发展水电生产炼铝工业的空地。期工程于 年破土动工，年月日建成，投料试车产出了黄磷合格产品，实 现了次试车成功，至年已生产出合格产品黄磷，年产黄磷超过了设计能力， 现已形成了较稳定的生产秩序，生产运行正常，对弥勒县的经济建设，作出了较大贡献。 期工程投资万元，其中环保投资万元。 公司拥有电专业，电子计算专业，化工专业，市场营销专业，上建专业等，各种专 业高级中初级技术人员数十名，各种专业有机配合，管理水平逐年提高。去年的黄磷产量，达到了年产水平，为设计能力的倍，电能消耗为每吨黄磷 ，实现了优质高产低消耗低成本，产品质量达到国家特级晶标准，市场前景 好。在同行业年度的评比中，公司的生产技术指标位居榜首。 同时，公司的经济效益也逐年上升，年年连续利润较好。公司现有职工 人，其中吸纳了社会残疾人员人，办成个社会福利企业，给社会减轻了部份负 担，同时政府部门也给公司定的优惠政策，职工收入逐年提高。 弥勒县水电资源十分丰富，除己建成的水电站万外，万水电站己在 筹建中。公司现有的公用工程，稍加改造扩建即可满足年产黄磷的需要，产生 的黄磷尾气达，相当于的氧化碳，可为综合利用黄磷尾气生产 新产品提供足够的气源。 黄磷尾气排放情况 黄磷尾气的成分分析 在云南省科技厅的支持下，昆明理工大学近些年对黄磷尾气的净化和开发利用作了 系统深入的研究。以下是年昆明理工大学对相关黄磷企业昆阳磷肥厂江磷集 团公司的黄磷尾气测定结果如下 砷的分析 样品号采样温度采样体积大气压采样时间砷含量 Ⅱ ，硫的分析 的技术经济进行比较，般认为，在小吨位吨年时，气相甲醇脱水法的投资和 生产成本高于以硫酸作催化剂的液相甲醇脱水法，其主要原因是增加了自控部分在实 现更大规模生产时吨年，气相甲醇脱水法工艺将占有明显的优势。合成气 步法因水煤气发生及净化部分所占比例较大，故小吨位时，设备投资较高，但在大规 模生产时，吨投资将大幅度下降，其成本优势将变得明显。 当然，上述分析是对切从零开始合成二甲醚的工程进行分析的。如果企业已具有 定的资源或其它优势，合成二甲醚的技术经济将有所不同。 黄磷尾气步法制得的既可作民用燃料，汽柴油发动机燃料，也可制 备高附加值化工产品 从产品质量方面考虑，硫酸法制得的产品难以脱除其中的微量硫化物，故产品二甲 醚有异味。气相甲醇脱水法生产工艺，只要原料甲醇质量有保证，可生产纯度高达 的无臭二甲醚产品，该产品适用于对二甲醚纯度有较高要求的气雾剂产品，也 可以作制冷剂，甚至可用于医用气雾剂的抛射剂。由合成气步法制得的二甲醚可很容 易地作民用燃料或汽柴油发动机燃料二甲醚含量同时，进步分离后，也可 达到的纯度，适合于做附加值高的化工产品。 。黄磷尾气制项目符合国家政策，社会和经济效益显著 对于具有资源的黄磷企业而言，采用合成气法合成二甲醚，可以将黄磷尾气得 到综合利用，本项目产品方案和建设规模符合建设厂的实际情况，同时本项目符合当前 国家环保和能源发展的方针政策，因此选择黄磷尾气制二甲醚项目是合理的。不仅增加 黄磷企业的经济效益，而且有利于改善废气污染状况，其社会效益将更为显著。 建设方案的主要技术经济指标 对于具有资源的黄磷企业，年产吨二甲醚的生产装置的主要技术经济指标 如下方法催化剂反应温度反应压力转化二甲醚选 总投资万元车间成本二甲醚纯 率择性 元吨度 合成气多功能催 步法化剂 口 存在问题 黄磷生产企业开发综合利用尾气生产二甲醚的工艺，这不仅有利于改善环境污染状 况，而且可以提高企业的经济效益。但由于我国黄磷生产企业的生产规模有限，其生产 过程所产生的尾气量也受到定限制，因此，现有规模二甲醚还难以达到规模 经济的模式。 第章二甲醚市场预测和拟建规模 市场预测 虽然二甲醚目前的市场有限，世界年产量只有万吨，但在当今世界能源紧张， 原油价格再高涨和禁止使用对大气臭氧层有破坏作用的氟氯烃的条件下，二甲醚作为 清洁燃料，在不远的将来将会成为大宗产品。日本最近设立专门机构，加紧开发清洁燃 料二甲醚的生产技术。 甲醚分子中的两个碳原子被个氧原子分开，由于分子中没有碳 碳链，以及高的含氧量，因此，燃烧完全，燃烧后颗粒的排放量极低。同时，由于二甲 醚的这种简单分子结构，在燃烧过程中几乎不可能形成聚合芳烃化合物和苯甲 苯和二甲苯。二甲醚可以作为世纪内燃机车的超清洁燃料，它是替代汽油柴油等 燃料的最佳能源。 二甲醚替代液化石油气作为民用清洁燃料，是液化石油气的理想替代品，二甲醚在 储存运输使用等方面都比液化石油气更安全，因此，二甲醚作为民用燃料具有广阔 的应用前景。在生产黄磷的地区可以当地生产，就近销售，减少运输成本，价格可低于液化石油气。由于云南的液化石油气，依靠省外运进，运输紧张时难以保证供应，因而 燃料二甲醚是生产黄磷地区解决民用清洁燃料的最佳途径。 另外，二甲醚也是种重要的精细化工产品，具有十分广泛的用途，在其它化工领 域的应用前景也非常广泛。据预测在二十世纪，二甲醚将成为大宗产品。拟设规模及 工艺技术方案 云南省弥勒县磷电化工有限责任公司的黄磷尾气量为，利用这些尾气， 拟建设年产吨的民用燃料二甲醚装置。本项目采用黄磷尾气通过净化变换制氢 合成气步法直接合成二甲醚的工艺技术方案。 基础资料 第章厂址及建厂条件 年平均气温 绝对最高气温 绝对最低气温 年平均相对湿度 年平均降雨量 月最大降雨量 年平均气压 年平均日照时数 主要风向及频率 常年主导风向 年静风频率 厂址概况 建厂地理位置 弥勒磷电化工有限责任公司黄磷厂，位于弥勒县竹园镇白沙坡。地理坐标为东经 ，北纬，海拔约米，工厂以南，以西均为荒山坡，以北为旱 地，昆河公路新老干线从工厂西东南边通过，工厂距弥勒县城公里，距昆明 公里，距开远公里，交通十分便利。 地理位置接近北回归线，属亚热带气候。工厂所属南北或中亚热带气候，气候特点 四季不分明，夏季偏热，冬季温暖，偶有霜冻，极少降雪，年温差小，日温差大，年平 均气温为，绝对最高温度为，绝对最低气温为。年平均相对湿 度。 甸溪河在工厂以西约处流过，据水文站历史实测资料，甸溪河的多年平均运流 量为亿平均流量最大流量为最小流量为 ，甸溪河的指定类别为Ⅲ类，指定功能人畜饮用，农业灌溉工业生产。龙潭哨暗 河在工厂东南约公里处有暴露口，工厂所需生产生活用水均从爆露口吸取， 暗河平均流量，距工厂西南方约公里处是黑龙潭，平均流量。 距工厂正南方约公里是甸惠渠又称东沟，取甸溪河水沿西北山麓流灌该坝东部 的耕地，全长公里，径流量，灌溉面积亩。 根据云南植被区划工厂区域位于亚热带常绿阔叶林，西部半湿润常绿阔叶林，滇中 和滇东高原半湿润常绿阔叶林和云南松林，滇中高原盆谷滇青岗和元江拷和云南松林区 内。由于受东南亚季风环流的影响，干湿季分明，蒸发量大于降雨量，属半湿润地区， 地带性植被类型是以常绿壳斗科植物为主，茶科次之。由于受人为活动的影响，区域内 半湿润常绿阔叶林己不复存在，现存的自然植被主要是灌丛和草丛，人工种植的植被树 种主要是桉树。区域内耕地为早地，主要种植甘蔗玉米花生等。 本工程新增土地面积 弥勒县磷电化工有限责任公司，利用黄磷生产过程中产生的尾气黄磷尾气，进行 综合利用生产二甲醚工程，全部利用工厂空地预留的建设地不需新征用土地。 工程地质拟建工程区内主要出露地层为。，真等地层，其 主要岩性特匠为 第四层全新浇，为灰紧褐黄色粘土夹粉砂细砂冲积层。 第三系上至中新河流河头组，为灰黄色砂砾石，砾石层。 第三系始新流路美邑组，由含白云质砂岩砾岩泥质粉砂岩组成。基本地 耐力，本项目所建装置的重量都不太重，地质适合。 地震 工厂所在地地震烈度七度。本工程装置的建筑设计按七度烈度防震设 第章公用工程方案 弥勒黄磷厂的公用工程是按两台黄磷炉的需要建设的。由于黄磷炉的