第一節(jié) 二甲醚(DME)同液化氣、甲烷、柴油產(chǎn)品特性對(duì)比 分析
二甲醚是一種無(wú)色、無(wú)毒、無(wú)致癌性、腐蝕性小的產(chǎn)品,常溫下蒸氣壓力為0.5MPa,同等溫度下,二甲醚的飽和蒸氣壓低于液化氣,儲(chǔ)存運(yùn)輸比液化石油氣更安全,并且燃燒性能好,熱效率高,燃燒過(guò)程中無(wú)殘?jiān)?、無(wú)黑煙,CO、NO排量低,二甲醚還可摻入石油液化氣、煤氣或天然氣混燒并能提高熱量,≥95%二甲醚可直接作為替代液化氣的燃料使用。所以,它將可能是取代液化氣的一種理想的清潔燃料。
目前,世界上都在開(kāi)始禁用氟氯烷(FCS)以防止大氣臭氧層造成嚴(yán)重破壞。而二甲醚對(duì)大氣氧層無(wú)損害,在大氣對(duì)流層中容易降解(只需24小時(shí))。并且具有優(yōu)良的易液化、致冷性、低污染的特點(diǎn),≥99.5%的二甲醚,主要用作氣霧劑、發(fā)泡劑和致冷劑來(lái)替代氟利昂。二甲醚動(dòng)力性能好、污染小,因此可以作為汽車(chē)燃料,尾氣中一氧化碳、碳?xì)浠?、氮氧化物含量與采用汽油相比分別低55%、83%、4%。與柴油相比,十六烷值比柴油高27%,燃油性能更好,其發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)力大,機(jī)械性能更好。≥99%的二甲醚可直接作為汽柴油車(chē)燃料或摻入汽柴油中使用。
二甲醚和其他能源的性質(zhì)對(duì)比
第二節(jié) 二甲醚生產(chǎn)工藝對(duì)比 分析
一、天然氣法二甲醚(250萬(wàn)噸/年)投資和生產(chǎn)成本對(duì)比 分析
如果原油價(jià)格在45美元/桶下,對(duì)應(yīng)的液化氣價(jià)格大約為3800元/噸,對(duì)應(yīng)的柴油價(jià)格在4000元左右,從熱值角度來(lái)說(shuō),二甲醚價(jià)格必須要在2860元/噸以下才有經(jīng)濟(jì)性。目前液化氣價(jià)格在5000元/噸,理論上講二甲醚價(jià)格要在3570元/噸以下具有吸引力。目前二甲醚出廠價(jià)在4500元/噸左右,某些企業(yè)直接添加在液化氣中以液化氣價(jià)格出售,實(shí)際上盡管二甲醚燃燒效率較高,但單位熱值低,添加后必然影響液化氣的總體熱值。替代柴油成本優(yōu)勢(shì)更明顯,但涉及到車(chē)輛的改裝和全國(guó)性DME加氣站的建設(shè),即使國(guó)家推廣,也需3~5年的時(shí)間。
天然氣法二甲醚(250 萬(wàn)噸/年)的投資成本對(duì)比 單位:百萬(wàn)美元
二、二步法甲醇脫水工藝二甲醚生產(chǎn)成本估算
對(duì)于兩步法裝置而言,要達(dá)到3570元以下的成本,必須控制甲醇成本2100元/噸才能保本,如果2860元以下,則甲醇成本需控制在1660元/噸左右,對(duì)于具有煤氣化裝置生產(chǎn)甲醇的企業(yè),完全可以將成本控制在1500元/噸以下,部分地區(qū)煤炭坑口價(jià)只有80~120元/噸,其甲醇完全成本能夠控制在100美元/噸以下,成本競(jìng)爭(zhēng)性較強(qiáng)。
國(guó)際上大型的裝置也開(kāi)始建設(shè),包括東洋工程公司在中東計(jì)劃建的單系列250萬(wàn)噸/年裝置,BP、印度天然氣管理局和印度石油公司正在建設(shè)的180萬(wàn)噸/年二甲醚工廠,以及三菱瓦斯、伊藤忠商事等將在澳大利亞建設(shè)的140~240萬(wàn)噸/年的大規(guī)模二甲醚裝置,這些產(chǎn)品將計(jì)劃用來(lái)替代液化氣和柴油。
中國(guó)目前已經(jīng)投產(chǎn)的大裝置有山東久泰和瀘天化下屬綠源醇業(yè)的10萬(wàn)噸/年裝置,均為二步法技術(shù),計(jì)劃在建的二甲醚產(chǎn)能達(dá)到600萬(wàn)噸以上。清華大學(xué)和重慶英力進(jìn)行了3000噸/年一步法工業(yè)試驗(yàn)已經(jīng)取得成功,2006年開(kāi)始繼續(xù)萬(wàn)噸級(jí)裝置的試驗(yàn)。中煤能源和中石化等在內(nèi)蒙古建設(shè)的300萬(wàn)噸/年二甲醚項(xiàng)目已經(jīng)獲得審批,表示了未來(lái)國(guó)家對(duì)二甲醚推廣的態(tài)度。由于二步法二甲醚進(jìn)入壁壘不高,煤價(jià)和技術(shù)決定的生產(chǎn)成本是企業(yè)的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。中石化和新奧燃?xì)獾绕髽I(yè)由于擁有二甲醚的分銷(xiāo)渠道,進(jìn)入二甲醚領(lǐng)域也具有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
二步法甲醇脫水工藝二甲醚生產(chǎn)成本的估算對(duì)比
第三節(jié) 天然氣制二甲醚與煤制二甲醚成本比較
二甲醚作為二次能源的生產(chǎn)成本,除了技術(shù)、規(guī)模等因素外,主要取決于甲醇的生產(chǎn)成本。我國(guó)目前基本上采用二步法生產(chǎn)二甲醚,新上項(xiàng)目的規(guī)模大部分在10~20萬(wàn)噸/年。
A.以天然氣為原料
1500~1600M3天然氣——1.5~1.6噸甲醇——1噸二甲醚
我們按目前工業(yè)用天然氣價(jià)格1.10元/M3計(jì)算,每噸二甲醚的成本在2500元左右。天然氣價(jià)格將是影響二甲醚生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。
B.以煤為原料
2.25~2.5噸煤——1.5~1.6噸甲醇——1噸二甲醚
以煤炭生產(chǎn)二甲醚,按照噸煤200元計(jì)算,我們估計(jì)甲醇的成本在1000元/噸左右,二甲醚的生產(chǎn)成本在2000元/噸左右。
相比較而言,我國(guó)煤炭資源相對(duì)豐富,價(jià)格相對(duì)平穩(wěn),以煤為原料比以天然氣為原料更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
第四節(jié) 二甲醚市場(chǎng)前景 分析 預(yù)測(cè)
二甲醚主要用作氣霧劑的推進(jìn)劑、燃料、制冷劑、發(fā)泡劑、溶劑等等。隨著油價(jià)的上漲,二甲醚作為燃料的用途越來(lái)越被人們重視,其需求前景非常好。
首先,二甲醚可以替代柴油。二甲醚自身含氧,組分單一,碳鏈短,十六烷值高,燃燒性能好,熱效率高,燃燒過(guò)程無(wú)殘液、無(wú)黑煙,具有優(yōu)良的壓縮性,是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)理想的替代燃料。
其次,二甲醚也可用作民用燃料替代液化石油氣(LPG)。同等溫度下,二甲醚飽和蒸汽壓低于液化石油氣,因而其貯存、運(yùn)輸比LPG更安全;雖然二甲醚熱值比LPG低,但是由于自身含氧,燃燒過(guò)程中所需空氣遠(yuǎn)低于LPG,燃燒充分,不析炭,無(wú)殘液,可以以一定比例摻入城市煤氣或天然氣中,改善燃起質(zhì)量,使其充分燃燒至盡,提高熱值。
2005年我國(guó)生產(chǎn)柴油表觀消費(fèi)量10962萬(wàn)噸,即使按5%的替代比例,對(duì)二甲醚的需求達(dá)到548萬(wàn)噸,數(shù)量非??捎^。預(yù)計(jì)2010年和2015年,我國(guó)柴油消費(fèi)量將達(dá)到,1.6億噸和2億噸,若按上述我國(guó)柴油消費(fèi)量預(yù)測(cè)并按50%用于公路及農(nóng)用車(chē)消費(fèi)比例、1.41噸二甲醚替代1噸柴油、二甲醚能取代5%車(chē)用柴油,則2010年及2015年分別需燃料級(jí)二甲醚409萬(wàn)噸和502萬(wàn)噸,若2015年可以替代10%的車(chē)用柴油則需燃料級(jí)二甲醚1040萬(wàn)噸因此這是二甲醚最具潛力的市場(chǎng)。
2005年我國(guó)LPG產(chǎn)量1450萬(wàn)噸,進(jìn)口573.08萬(wàn)噸,如果二甲醚替代一半進(jìn)口量,其消費(fèi)量也能超過(guò)250萬(wàn)噸。綜上所述,二甲醚作為替代燃料的需求潛力巨大。
第五節(jié) 目前在建二甲醚項(xiàng)目投資規(guī)模、產(chǎn)能等情況 分析
一、全球市場(chǎng)
我國(guó)天然氣資源量為54.54萬(wàn)億立方米,最終可采儲(chǔ)量為14萬(wàn)億立方米;我國(guó)煤炭探明儲(chǔ)量1145億噸,位居世界第三位。以天然氣和煤為原料生產(chǎn)潔凈二甲醚(DME)燃料,作為石油資源的補(bǔ)充,對(duì)我國(guó)具有重要的戰(zhàn)略意義,同時(shí)也具有廣闊的市場(chǎng)前景。
截至2006年,全世界二甲醚總生產(chǎn)能力已超過(guò)60萬(wàn)噸,年產(chǎn)量在50萬(wàn)噸以上。作為國(guó)內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展龍頭產(chǎn)品之一的煤制二甲醚,近年來(lái)投資呈井噴之勢(shì)。2002年,全國(guó)二甲醚總產(chǎn)能僅3.18萬(wàn)噸,產(chǎn)量約2萬(wàn)噸;到2006年,產(chǎn)能超過(guò)48萬(wàn)噸,產(chǎn)量達(dá)32萬(wàn)噸,年均增長(zhǎng)率分別達(dá)到97%和96%。
目前,國(guó)外大型工業(yè)化二甲醚裝置的建設(shè)計(jì)劃正在實(shí)施,投資商以日本公司居多。日本東洋工程公司已完成單系列250萬(wàn)噸/年二甲醚裝置的可行性論證,以中東低價(jià)天然氣為原料,采用二步法工藝,二甲醚的生產(chǎn)成本為90-100美元/噸,作為清潔燃料在生產(chǎn)成本方面可與液化石油氣(LPG)相競(jìng)爭(zhēng)。該項(xiàng)目總投資約6.6億美元,可望于2007年底至2008年初建成投產(chǎn)。
天然氣資源
二、中國(guó)市場(chǎng)運(yùn)行
目前我國(guó)已經(jīng)具備建設(shè)百萬(wàn)噸級(jí)兩步法工藝二甲醚裝置的能力。我國(guó)兩步法生產(chǎn)二甲醚的全套技術(shù)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),其技術(shù)水平已達(dá)到世界先進(jìn)水平。在未來(lái)5-10年內(nèi),我國(guó)將在寧夏、上海、四川、新疆、陜西等地建設(shè)一批規(guī)模不等的二甲醚生產(chǎn)裝置。預(yù)計(jì)到2010年,我國(guó)的二甲醚將新增產(chǎn)能982萬(wàn)噸,二甲醚總產(chǎn)能將超過(guò)1580萬(wàn)噸。
到2010年、2015年和2020年,我國(guó)二甲醚年產(chǎn)量將分別達(dá)到500萬(wàn)噸、1200萬(wàn)噸和2000萬(wàn)噸。目前在建的煤制二甲醚項(xiàng)目大多是以車(chē)用燃料和民用燃料為目標(biāo)市場(chǎng)。
免責(zé)申明:本文僅為中經(jīng)縱橫
市場(chǎng)
研究
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