日产84吨燃料级二甲醚装置可行性研究报告书.docx
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日产84吨燃料级二甲醚装置可行性研究报告书
中油长江石化有限公司
84吨/日燃料级二甲醚装置
可行性研究报告
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、销售税金及附加估算表
6.损益表
7.固定资产投资借款还本付息估算表
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.财务评价主要数据与指标汇总表
附图：
1.总平面布置图
2.二甲醚合成与精馏工序工艺流程图
3.甲醇、二甲醚罐区工艺流程图
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
项目名称：
江苏中油长江石化有限公司84吨/日燃料级二甲醚装置
主办单位：
江苏中油长江石化有限公司
建设地址：
江苏靖江六助港港区
企业性质：
有限责任公司
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）江苏中油长江石化有限公司与四川天一科技股份有限公司签订的“84吨/日甲醇制燃料级二甲醚技术转让合同书”。
（2）江苏中油长江石化有限公司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》。
（5）国家计委、建设部计投资（1993）530号文发布《建设项目经济评价方法与参数》
（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）。
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）采用先进、成熟、可靠的甲醇气相法制二甲醚生产工艺，建设84吨/日燃料级二甲醚装置，保证项目投产后能安全、稳定、长周期连续运行。
（3）在设备选型上本着技术先进、经济合理、安全可靠的原则进行，设备全部国产化。
（4）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。
（5）注意节能、降耗，努力降低成本，争取获取最佳经济效益。
（6）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。
（7）严格执行国家有关环境保护，职业安全及工业卫生有关规定，贯彻“安全第一、预防为主”的方针，做到环境保护、劳动安全卫生与工程同步规划、同步实施、同步发展；避免环境污染，保证安全生产。
（8）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
江苏中油长江石化有限公司，是由上海中油能源控股有限公司为投资主体，于2004年发起，由新加坡威凯控股有限公司、厦门中油鹭航油气有限公司、浙江五洲阀门有限公司、珠海经济特区长晟物流有限公司、上海天瑞国际贸易有限公司等几家股东合资成立的中外合资企业，注册资金700万美金。
主要从事液化石油气的生产、储运与销售，及化工产品（除危险品）储运。
上海中油能源控股有限公司，系中国石油集团天然气集团公司控股的股份制企业，公司注册资本8000万元人民币。
主要经营石化产品的生产、储运和销售。
主营业务为液化石油气、油品、液体化工产品三大板块，是国内最大液化气储运和销售企业之一，年销售液化气120万吨，年销售液体化工品50万吨，年销售额70亿元人民币。
公司已相继在我国东南沿海一带——广西防城港、广东南沙、汕头；福建厦门、福州；浙江温州、海盐；江苏靖江等沿海和长江流域建设了若干石油化学品仓储加工配送设施和专用码头，形成了沿东南沿海向内地辐射的储运销售和配送网络。
已成为一个年销售产值达近100亿元，各类石化产品码头吞吐量达300万吨，国内最大的液化石油气储运和销售企业之一。
该公司已投资2.1亿元人民币，建成石油化学品储运加工项目及化工码头一座。
计划再投资总额9800万美元，于2006年三季度起进行二期建设，项目建成之后，将成为我国长江北岸主要的“化工物流园”。
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公司研究报导，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年起我国已成为原油净进口国，2000年共进口原油7000万吨，成品油3000万吨，耗用外汇250亿美元。
2002年我国的石油对外依赖程度达33%，超过世界公认的30%的安全警戒线，危及国家能源安全。
2003年净进口石油达到创记录的9779万吨。
我国天然气总储量为38万亿立方米、煤炭总储量为1145亿吨。
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2002年的583万吨。
现我国城市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，城市气化率约50%。
80年代初，按市场需求，国内出现一些新型民用燃料，如甲醇燃料、醇—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）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。
以甲醇生产洁净的二甲醚燃料，作为石油资源的补充，解决能源短缺和环境保护问题，对我国具有重要的经济意义和战略意义。
2）项目建设目的和意义
随着我国加入WTO后所面临的国际市场以及国内市场的竞争的严峻挑战，为了企业的生存和发展，建设单位决策层认为，要企业能持续发展，增强市场竞争力和抗风险能力，在稳定、发展现有能源化工产品生产的同时，还要以甲醇为基础原料开发下游精细化工产品，将进一步拉大企业产品经济链条，开发出高技术、高附加值、高市场占有率的燃料能源产品，拟以甲醇为原料，在江苏靖江市新建一套的84吨/日燃料级二甲醚装置，为江苏中油石化公司掌握二甲醚生产技术，开拓、培育燃料级二甲醚市场,为二甲醚逐渐取代LPG市场铺好路，为大规模的能源化工产品的销售，开辟市场通道、建立销售网络，为公司建立大型二甲醚能源生产基地，致力于为用户提供高品质的能源化工产品和服务，成为国际知名的能源化工企业作好技术、市场和人才准备。
1.1.4技术依托单位和技术来源
1.1.4.1技术依托单位简介
四川天一科技股份有限公司是1999年初经国家经贸委批准，由西南化工研究设计院优良资产组建并控股的股份有限公司，于2001年1月11日经中国证监会批准，在沪市A股上市，简称“天科股份”，股票代码为600378。
天一科技股份有限公司有939余名职工，有各类专业技术人员798名，公司下设研究室、工程公司和13个生产及辅助工厂。
天一科技股份有限公司主要从事甲醇及其下游产品、工业气体、变压吸附分离技术、基本有机化工、精细化工和化肥工艺技术研究和成套装置的开发设计和工程总承包。
近年来，人员素质、设计技术和装备水平大幅度提高，高科技产业在突飞猛进的发展，具有参与国际竞争的实力。
例如主导技术产品之一的变压吸附气体分离技术及装置，开发、推广应用领域及其技术水平列世界前茅，被列入国家科技推广计划；合成芳樟醇及其生产维生素E的全套技术，产品质量达到国际水平；研究生产的各种高纯气体、标准气体在国内处于行业的领先地位。
在已设计和施工建成的各种工业气体供气装置、天然气或煤气为原料的低压合成甲醇、甲醇氧化制甲醛、甲醇裂解制氢、甲醇制二甲醚、甲醇脱氢路线制二甲基甲酰胺、甲醇法制甲烷氯化物、汽车用压缩天然气、芳樟醇制取异植物醇、糠醛制四氢呋喃等几百项工程，都具有较好的声誉，设计技术力量、工程业绩、管理水平都位居同行业前茅。
该公司长期从事压力容器、DCS和PLC自控系统的设计或制造工作，下属有棠湖工业园区阀门厂、天立压力容器设备制造厂、天宇自动化有限公司以及天阳吸附剂厂和各种催化剂厂。
其下属的工程公司（原西南化工研究设计院设计所）拥有雄厚的技术力量，具有一批优秀的工程设计、采购和施工管理、施工监理、工程概预算等专业人才，有丰富的现场施工实践经验，保证了工程设计项目的可靠性和先进性。
工程公司现有专业设计技术人员110名，其中教授级高级工程师5名，高级工程师58名，工程师34名。
有项目经理14名，一级注册建筑师1名，一级注册结构师2名，二级注册建筑师3名，高中级工程造价师13名，高中级概、预算资格10名，环境评价资格7名，国家级和四川省级监理工程师4名。
在工程公司的组织机构中，专业配备齐全。
本公司持有国家建设部颁发的化工石化医药行业甲级、建筑行业乙级工程设计证书；还持有压力管道设计证书；工程总承包证书；一、二、三类压力容器设计和压力容器分析设计资格证书；具有甲级工程咨询资格证书、甲级环境污染防治工程工艺设计资格证书及乙级建设项目环境影响评价资格证书等。
2001年正式通过达标认证，取得了ISO9001认证书。
近年来，对外设计和工程承包的项目达数百余项，设计的项目多次荣获国家、部、省级优秀设计金奖、一等奖、二等奖，承担完成国家级攻关项目多项。
四川天一科技股份有限公司技术力量雄厚，装备精良，信誉可靠。
可为客户提供从可行性研究、初步设计、施工设计、采购、安装至开车全过程服务。
1.1.4.2技术来源
四川天一科技股份有限公司与西南化工研究设计院长期从事甲醇制二甲醚的生产工艺、催化剂研究及工业装置开发。
并于1991年被列为国家“八，五”科技攻关项目并通过国家验收。
公司研制并开发的CNM-3型甲醇制二甲醚催化剂，经过十几年的发展、完善，不仅具有广泛的实用性、较高的催化活性和选择性，而且具有很强的稳定性。
与此同时开发出的生产工艺，率先在国内建成千吨级甲醇制二甲醚装置，并一次开车成功。
并于1996年、2004年两次获得专利。
从1994年1月第一套河南沁阳10000t/a燃料级二甲醚工业装置和1994年11月第一套广东中山5000t/a气雾级二甲醚工业装置投产起，迄今为此，已在国内成功建成数十套千吨级、万吨级二甲醚工业装置。
根据跟踪结果以及调查显示，采用四川天一科技股份有限公司开发的甲醇制二甲醚催化剂和生产装置，甲醇单程转化率达78%以上，生产99.99%的高纯二甲醚，装置能耗低，装置生产无污染物排放。
目前，公司甲醇制二甲醚催化剂和工艺技术水平已达世界先进水平。
因此，本工程的技术来源为四川天一科技股份有限公司与西南化工研究设计院共同拥有的甲醇制二甲醚技术。
表1-1设计及建设的部分二甲醚装置
序号
建设单位
产品规模
（kt/a）
投产时间
备注
1
河南沁阳紫阳乡
10
1994.1
燃料
2
河南内乡化工局
10
1994.8
燃料
3
山西榆次燃料公司
10
1994.12
燃料,后改精醚
4
安徽蒙城化肥厂
5
1994.10
燃料,后改精醚
5
贵州宏华新能源公司
5
1995.3
燃料
6
广东中山凯达精细化工有限公司
5
1994.11
精甲醚
7
广东广氮集团公司
5
1998.10
精甲醚
8
浙江义乌光阳化工有限公司
2.5
1998.9
精甲醚
9
安徽蚌埠新奥燃气公司
10
2005.12
燃料级
10
河南罗山金鼎化工有限公司
10
2006.2
燃料级
11
陕西渭河煤化工集团有限公司
10
2006.3
燃料级
12
河南新红石化有限公司
25
建设中
燃料级
13
河南安阳贞元集团
10
建设中
燃料级
14
宁夏宁鲁石化责任有限公司
10
建设中
燃料级
15
河南省煤气集团公司
100
建设中
燃料级
16
河北裕泰煤化有限公司
10
建设中
燃料级
17
上海达门化工工程技术有限公司
10
建设中
燃料级
18
河北沧州市冀春实业有限公司
25
建设中
燃料级
19
山东东明恒生化工公司
25
建设中
燃料级
20
山西丰喜肥业集团股份有限公司
10
建设中
燃料级
21
山西省长子丹峰化工有限公司
10
建设中
燃料级
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；项目经济效益等三个方面进行研究分析，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。
1.1.6研究的主要过程
四川天一科技股份有限公司工程公司与建设单位签订的技术转让合同生效以后，立即组织技术力量投入本项目研究工作，相关专业包括工艺、设备、总图、自控、技经等专业设计人员投入可研工作并进行市场调研工作，通过技术比较和经济评价，推荐了较好的工艺技术方案，然后按“化工建设项目可行性报告内容和深度的规定”及“建设项目经济评价方法和参数”（第二版），“化工投资项目经济评价参数”有关规定的要求编写本报告，经审核、审定合格后打印成册。
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。
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及环保型能源车用燃料的代用品,是石油资源的补充，发展燃料二甲醚对我国具有重要的战略意义。
建设燃料二甲醚生产装置完全符合国家产业政策和能源政策。
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
我国环保能源一直十分紧缺，特别是洁净民用和车用燃料，是目前最受重视的问题之一。
商用汽油、煤油和天然气由于含硫等众多复杂成分，对环境破坏较为严重；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，同时也带来了发动机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，因此，依靠煤的气化和液化，发展清洁燃料，也是我国经济高速发展面临的现实问题。
二甲醚由于其良好的产品性能及优越的环保性能，越来越为人们所接受，其应用范围和前景也越来越广阔。
专家预测，未来5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，我国将有450万～1000万吨的二甲醚需求，二甲醚生产一定会有飞跃式发展，其市场将非常广阔。
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“三废”量少，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
装置项目投入总资金为4615万元，其中建设投资3559万元，建设期利息76万元，流动资金163万元。
年均总成本10933万元。
当原料甲醇价格按2500元/吨、产品二甲醚价格按4300元/吨计算时，年均销售收入11868万元，年均销售税金278万元。
经计算，投资利润率为14.24%，投资利税率为20.25%，财务内部收益率（税前）为20.77%，投资回收期（税前）为5.78年。
1.2.6项目具有较强的抗风险能力
本装置的盈亏平衡点为58.8%（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
本项目技术先进，经济效益较好，建议领导尽快决策，使本项目尽快上马，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
吨/年
28000
84t/d，燃料级
二
商品量
二甲醚
吨/年
28000
燃料级
三
年操作时间
小时
8000
四
主要原材料消耗
1
甲醇
吨/年
40040
2
催化剂
吨/次
5.88
三年一换
五
公用工程消耗
1
电
万kWh/年
112
2
冷却水
万吨/年
280
3
一次水
万吨/年
11.2
4
煤
万吨/年
0.616
5
仪表空气
万Nm3/年
56
六
三废排放量
1
废气
万Nm3/年
87.2
废气
2
废水
吨/年
14400
生产及生活废水
3
废渣
吨/年
1381.96
废催化剂及煤渣
七
运输量
1
运入量
吨/年
46205.88
2
运出量
吨/年
29385.88
八
劳动定员
人
35
九
装置占地面积
m2
15674.5
十
建构筑物占地面积
m2
4809
十一
主要设备台数
台（套）
41
十二
综合能耗
GJ/t
52.281
十三
项目投入总资金
万元
4615
1
建设投资
万元
3559
2
建设期利息
万元
76
3
流动资金
万元
980
十四
年均销售收入
万元
11868
含税
十五
年平均总成本
万元
10933
十六
年均销售税金
万元
278
含增值税
十七
年均利润总额
万元
657
十八
财务评价指标
1
财务内部收益率
%
20.77
税前
财务内部收益率
%
15.72
税后
2
投资回收期
年
5.78
税前
投资回收期
年
6.84
税后
3
财务净现值
万元
1972
税前
财务净现值
万元
790
税后
4
投资利税率
%
20.25
5
投资利润率
%
14.24
6
资本金净利润率
%
32.35
7
盈亏平衡点
%
58.8
2市场预测
2.1二甲醚的性质和用途
2.1.1二甲醚的性质
二甲醚，又称木醚、甲醚、氧二甲，简称DME（dimethylether），分子量46.069，分子式CH3OCH3。
在常温常压为无色有醚味的可燃气体。
气体比重：
1.617
液体密度：
0.66g/ml
凝固点：
-141.5℃
沸点：
-24.5℃
着火点：
-27℃
自燃点：
350℃
燃烧热值：
1455kJ/mol
蒸汽压：
5.31×105Pa
临界温度：
126.9℃
临界压力：
5.44×105Pa
折光率：
1.3411
在100ml水中可溶解3700ml二甲醚气体，且二甲醚易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂。
其燃烧时火焰略带亮光。
常温下DME难于活化，但长期储存或受日光直接照射，可以形成不稳定过氧化物，该种过氧化物能自发地爆炸或受热后爆炸。
DME毒性很弱，无致癌性。
2.1.2二甲醚的用途
二甲醚是重要的化工原料，可用于许多精细化学品的合成，还可以作为合成汽油和烯烃的中间体；同时二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途，可以替代部分氟氯卤代烃用作汽溶胶喷射剂和制冷剂；高浓度的二甲醚可用作麻醉剂；二甲醚最大的潜在用途是作为城市煤气和液化气的代用品，更有战略意义的是作为石油能源的补充，替代柴油作为汽车燃料。
2.1.2.1作为液化石油气的添加剂和民用燃料
二甲醚代替甲醇作为燃料，具有以下优点：
1）由液体燃料变为气体燃料，使用更方便；
2）由高毒变为低毒，使用更安全；
3）组成稳定，无残液，可确保用户利益；
4）与液化气灶基本通用，使用灵活；
5）燃烧性能好，燃烧废气排放符合国家标准。
二甲醚在常温、常压下为气态，在一定压力下变为液体，与液化石油气有相似之处。
液化石油气与二甲醚的性质比较见表2-1。
表2-1液化石油气和二甲醚性质的比较
类别
蒸汽压
（60℃）,
MPa
平均
热值
（kJ/kg）
爆炸
下限
（%）
理论
空气量
（m3/kg）
理论烟量（m3/kg）
预混
气热值
（kJ/m3）
理论燃烧
温度
℃
液化石油气
1.92
45760
1.7
11.32
12.02
3909
2055
二甲醚
1.35
31590
3.5
6.96
7.46
4219
2250
从表2-1可以看出：
（1）在同等温度下，二甲醚的饱和蒸汽压比液化石油气低，其储存运输均比液化石油气安全；
（2）二甲醚在空气中的爆炸下限比液化石油气高一倍，因此在使用过程中，二甲醚更安全；
（3）虽然二甲醚的热值比液化石油气低，但由于二甲醚本身含氧，使燃烧过程中所需的理论空气量远低于液化石油气，从而使二甲醚的预混气热值与理论燃烧温度高于液化石油气。
二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，燃烧性能好，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；另一方面，二甲醚与液化石油气一样，在减压后均为气体，因此燃烧器不必做多少改动便可通用。
另外，二甲醚在贮存、运输、使用等方面比液化气更安全。
因此，二甲醚替代液化气作为民用燃料有着广阔的前景。
在我国，能源和污染在国民经济发展中始终是各级政府和人民关注的两大热点，因此发展经济、开源节流、环境治理、开发研究新型清洁环保燃料，已成为一项重要战略。
二甲醚作为民用燃料开发，既可缓解石油液化气的紧张局面，又能解决能源与污染的矛盾。
2.1.2.2作
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