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一、选题的依据及课题的意义
能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重要物质基础。为了适应和保证 我国经济继续保持较高的发展速度，发展能源工业是至关重要的。根据我国能源资源缺油、少气、有煤的特点，决定了我围能源结构以煤为主。近年来，我国经济的高速发展，带来了环境随着经济的发展而不断恶化，我国又是一个人口大国，据有关专家预测，到2030年，中国的人口将达到约15亿人，对能源的需求与同俱增，而我国石油资源日趋紧缺，世界石油也将在40年内耗尽天然气资源分布距用能中心较远、较分散，且我图的管网系统很不发达，因此需找寻一种以煤炭为原料发展起来的新型能源，这种能源在保证安全的同时，将对环境的危害降到最低。由于二甲醚的物性已具备了这种新型能源的特点，该产品将会大有前途[1]。
二甲醚在常压下是一种无色具有醚味的气体，作为一种新兴的基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工中 有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减 少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。由于其良好的水溶性、油溶性，使得其应用范 围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用作甲醛生产的新原料，可以明显降 低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中更显示出其优越性。作为民用燃料气其储运、燃 烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，可作为城市管 道煤气的调峰气、液化气掺混气[2]。二甲醚也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽 车相比，不存在汽车冷启动问题。同时它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。 二甲醚是21世纪的超清洁燃料，无论是作为民用燃料、或臂代柴油、汽油作为汽车燃料、或是用于发电，其制备、储运等都比较容易解决，并能促进新一代汽车、 电力等工业的发展，其也将成为我国能源经济的主要支柱之一，对实现国民经济的可持续发展和能源安全均具有重要意义[3]。
二、研究概况及发展趋势综述
1.研究概况
目前DME的制取工艺有合成气一步法以及甲醇两步法，其中两步法包括甲醇液相法以及气相法。甲醇液相硫酸催化法和甲醇气相法制取二甲醚的生产技术较为成熟，两种方法均有工业装置运转[4]。
甲醇脱水法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度高达99%，使用于有较高要求的气雾产品，也可以用作制冷剂或医用气雾剂的抛射剂5，且三废排放少。该工艺比较成熟，可以依托老企业建设新装置，也可单独建厂生产。但该方法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资大，产品成本高，受甲醇市场波动的影响也比较大[5]。
合成气法生产二甲醚的生产工艺在淤浆床中，反应温度分布均匀，热平衡较易控制，操作简单且稳定性好，生产成本低。合成气法所用的合成气可由煤、重油、渣油气化以及天然气转化制得，原料经济易得，因而该工艺可用于化肥厂和甲醇厂。这些工厂可将甲醇装置适当改造用于生产二甲醚，形成规模生产。目前一步法生产二甲醚面临的关键问题是：需要高效低价的煤制气工艺及设备；需要能满足大型化二甲醚生产的反应器；解决以煤为原料制二甲醚生产过程中CO2的利用问题；相关催化剂的开发与生产；成熟而经济的二甲醚分离提纯技术[6]。
2.发展趋势
目前，尽管二甲醚产品供大于求，二甲醚在推广应用上遇到一定的困难，但从以下几方面分析，总体上对二甲醚行业来讲是机遇大于挑战。
(1) 在2009 年5月18日国务院办公厅下发的石化行业调整和振兴规划中，已将煤制二甲醚列为重点抓好的五类示范工程之一，说明利用煤炭高效清洁转化生产二甲醚已引起国家的高度重视。国家发改委发布的《关于加强煤化工项目建设管理，促进产业健康发展的通知》中要求一般不应批准规模在1000 kt/a以下的二甲醚项目，这对于遏制盲目扩张二甲醚产能、引导二甲醚产业有序发展、保持二甲醚市场的相对稳定将起到积极的作用[7]。
(2) 2010年9月2日，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会2010年第4号(总第159号) 文( 中华人民共和国国家标准批准发布公告) 联合批准发布了编号为GB 25035—2010 的《城镇燃气用二甲醚》国家标准，标准对二甲醚作为城镇燃气使用的质量要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存提出了严格的规定，已于2011 年7 月1 日起实施。这使得二甲醚作为城镇燃气使用有法可循，二甲醚大规模进入民用燃气市场有了合法的身份[8]。
(3) 经国务院批准，财政部、税务总局联合发布通知，为支持和促进二甲醚的推广使用，自2008 年7 月1 日起，二甲醚按13% 的增值税税率征收增值税，税收上对二甲醚生产企业给予了一定的优惠。这意味着政府已加大对替代能源———二甲醚的扶持力度[9]。
(4) 随着二甲醚在城市公交车、出租车上的成功推广使用和相应配套设施的建立和完善，二甲醚需求量会大幅增加，将为二甲醚提供一个稳定的大市场。
(5) 中国城市燃气协会二甲醚专业委员会的成立，对促进二甲醚作为城镇民用燃气的进程将发挥积极的作用。
(6) 随着国际原油价格的疯涨，我国作为一个石油进口大国，无疑会带来较大的能源安全风险。在此情况下，国家发展和改革委办公厅［2016］1404 号文已将发展二甲醚煤基醇醚燃料列为缓解石油供应短缺、高油价矛盾替代工作的重点，这无疑为二甲醚行业带来了良好的发展商机[10]。
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