关于煤矸石制纤维及下游产品的报告

第一篇：关于煤矸石制纤维及下游产品的报告

关于煤矸石制纤维及下游产品的报告

目标

1.开发出利用煤矸石制造超细纤维技术

2.完成本项目开发的无机纤维在造纸，保温材料的应用

3.利用无机纤维与植物纤维相结合生产中高档包装纸和特种纸 4.利用高温熔炉渣冶炼过程中提取3万吨镍铁 5.利用高温熔炉渣冶炼过程提取1500吨镍金属

项目的背景和建设的必要性

山西聚义集团出资26亿在灵石县聚义工业园区建设年处理30万吨煤矸石项目，首期工程投资4.5亿元，已进入立项阶段。项目计划2012年4月开工，2013年10月投产。该项目是利用本公司煤矸石资源，采用电炉熔化，高速离心称纤工艺吧，年处理15吨煤矸石，以镍红土矿。石灰为辅助原料，年产15万吨无机纤维【纤维转化成保温材料4万吨，纸制品20万吨】副产品3万吨含镍生铁【含镍金属量1500吨】

目前山西省对煤矸石的综合利用量与年排放量之间还存在巨大的差距，全省煤矸石资源利用率仅为22.24%，为了提高煤矸石资源化利用率，山西省委书记袁纯清提出了 ‘ 以煤为基，多元发展，走循环经济的路子‘为此，山西省提出了：十二五“期间煤矸石综合利用实施方案和发展目标，在主要煤炭生产和洗选区域布局建设一批以煤矸石综合利用的矿区循环经济园区，大招煤矸石循环经济产业体系，形成煤矸石综合利用新的产业模式，到十二五末，全省煤矸石资源利用率要达到50%以上，生态处置率达100% 煤矸石的堆积不但占用大量土地，而且还带来了一系列环境问题如煤矸石溢流水使地下水呈高矿度化.高硬度，导致土壤盐碱化，使农作物减产甚至绝收，煤矸石长时间露地堆积后，往往会发生自然现象，并排放大量的二氧化硫，硫化氢，氮氧化合物，一氧化碳和二氧化碳气体，污染周边环境，破坏生态平衡。

利用煤矸石制纤维，经鉴定属技术密集型高新技术项目，填补国内技术空白，达到国际先进水平，已取得国家专利技术认定，这个利用煤矸石变废为宝的项目是个既可以进化环境，又节约资源的绿色循环经济项目。生产工艺流程

煤矸石40%+捏红土矿40%+生石灰20%为主要原料，采用分别配比进料混合后连续进料方式进入电熔炉，经过1800度左右高温溶化后进入成纤机【高速离心机】，经过离心机喷吹收集的纤维中夹杂有少量维成纤维的渣球，之后通过对纤维进行除渣，软化和改性的方式，得到能用的无机纤维。原料来源

1煤矸石；聚义集团洗煤厂大约年排放100万吨煤矸石及汾西矿务局排放大量煤矸石为原料 2镍红土矿；

天津港。连云港等港口每年库存800多万吨，并且菲律宾和印尼等国生产大量镍红土矿，而且大多销往中国大陆 3石灰

山西聚义实业集团公司有石灰厂。造纸背景分析

1造纸工业是国民经济总量基础原材料产业之一，纸及纸板的消费水平已成为衡量一个国家现代化水平和文明建设的一个重要标志。造纸工业具有资金技术密集和规模效率显著的特点，其产业关联度打，较大的市场容量和发展潜力已成为推动林业，农业，机械制造，化工，自动控制，交通，环保，印刷和包装等行业发展的重要力量，成为国民经济发展的新增长点，是我国具有可持续发展的重要产业。近年来，随着我国经济持续高速发展以及人民生活水平的不断提高，我国造纸工业也取得了较大的发展。2009年全国共有纸及纸板生产企业约3700家，共生产纸及纸板8640万吨，较上年7980万吨增长8.2%，2009年全国共有纸及纸板消费量8569万吨，较上年7935万吨增长7.99%,人均年消费量64公斤【13.35亿人】，比去年增长4公斤，与发达国家人均两百多公斤的消费量相比，差距十分明显。由于国内造纸生产总量的增长和国内造纸原料的短缺的现状，迫使纸业尽可能提高废纸的利用率，并积极寻找廉价的纸浆纤维的替代品，煤矸石经高温熔化后进行纤维成型处理，再经改性，软化，漂白，除渣等工艺过程，生产出的无机纤维可用于替代植物纤维i，生产纸及纸板产品，具有广阔的发展前景，利用无机纤维造纸，不仅能降低生产成本，缓解造纸原料瓶颈，逐步改善造纸原料和纸品高度依赖进口的局面，同时有助于开发纸品的新功能，新用途，和新领域。如用煤矸石生产的无机纤维为原料，在造纸过程中排出的废水易于处理，用水量很少，且废水的cod和bod中含量大福降低，既减少了对环境的污染，又降低了污水处理成本，增加了企业的经济效益。利用煤矸石生产的无机纤维代替植物纤维生产的各种纸品理化指标变化不大，但纸张具有植物纤维纸张无可比拟的优点。如用于生产特种纸，产品保色，透气性好，光感等表面性能稳定，植物纤维一般只能乃120度-150度，而无机纤维造出的纸张可耐450度---500度，具有较好的防火安全性。与传统造纸相比，利用无机纤维造纸可节约木材30%----40%以上，同时介绍了木材和草浆的制浆量，从源头节水40%----50%以上，每吨纸可减少废水排放量150吨以上，节能减排效果明显，无机纤维造纸可形成资源的再循环利用，不污染环境，符合国家环保政 保温材料

我国现行标准将外墙保温材料分为a级【不燃】b级【难燃】b2级【少燃】和b3级【易燃】四个等级

第二篇：顺酐制下游产品调研

顺酐制下游产品调研报告

顺丁烯二酸酐（Maleic Anhydride，MA）简称顺酐，又称马来酸酐，是一种常用的重要有机化工原料。其消费量仅次于苯酐和醋酐，主要用于生产不饱和聚酯树脂、醇酸树脂，是生产1，4-丁二醇（BDO）、γ-丁内酯（GBL）、四氢呋喃（THF）、马来酸、富马酸和四氢酸酐一系列重要的基本化学品和精细化学品的原料，在农药、医药、涂料、油墨、润滑油添加剂、造纸化学品、纺织品整理剂、食品添加剂以及表面活性剂等领域得到广泛的应用，具有十分广阔的发展前景。1.顺酐的市场情况

图1为顺酐2014年价格走向图。图2为顺酐2015年6月至9月的价格走向图。从图1中可以看出，从2014年顺酐价格一直暴跌，从年初的11400元/吨跌至7124元/吨，跌幅超过37%。受今年宏观经济形势影响，在2015年6月至9月，顺酐价格也处于低迷状态，从6月初的6837元/吨跌至6137元/吨，跌幅超过8%。

图1 顺酐2014年价格变化

图2 2015年6月至9月顺酐价格走向

截止到2015年9月底，我国顺酐市场平均开工率低于30%，损失产能达到6成以上，与去年全年40%的开工率有所下滑。其中，正丁烷法顺酐开工率维持在75%左右，但厂家整体库存压力不大，下游工厂开工率仍难以恢复，维持在40%左右。同时，顺酐的低迷市场给以顺酐为原料的下游生产商带来了一个良好的发展机会。2.顺酐的用途

顺酐主要应用于以下行业：①生产不饱和聚酯树脂(UPR)；②加氢制1，4-丁二醇(BDO)、四氢呋喃(THF)、γ-丁内酯(GBL)；③涂料、润滑油添加剂、农药、酒石酸、琥珀酸及酐、四氢苯酐、改性松香等方面。2.1顺酐制不饱和聚酯树脂

不饱和聚酯树脂(UPR)是热固型树脂的主要品种之一，由于其优良的机械性能、电性能和耐化学腐蚀性能，且加工工艺简便，因此应用广泛。2014年，我国热固性合成树脂的市场总需求为突破300万吨，其中不饱和聚酯树脂为185万吨，不饱和聚酯基本实现国产化。不饱和聚酯市场竞争激烈，已经开始出现产能过剩趋势。2.2顺酐制1,4丁二醇 1,4-丁二醇(简称BDO)是一种重要的有机和精细化工原料，它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。由BDO 可以生产四氢呋喃(THF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、γ-丁内脂(GBL)和聚氨酯树脂(PU Resin)、涂料和增塑剂等，以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。

我国于20世纪80年代开始生产BDO，但受技术等因素制约，发展缓慢。21世纪初，山西三维集团股份有限公司采用引进的炔醛法工艺的二手设备，建成了第一套大型BDO生产装置。此后，随着生产技术的突破，产业进入快速发展轨道。由上图可见，从2009年4家企业共14万吨产能集中投产开始，国内BDO供应局面便开始逐渐发生转变。到2013年，BOD已经开始出现严重的产能过剩。目前顺酐的市场价格为6100元/吨，BOD的价格约为8600元/吨。图3位我国2005年至2013年BOD的供需情况。

图3 1,4 丁二醇2005年至2013年供需情况

2.3顺酐制四氢呋喃和γ-丁内脂(GBL)目前顺酐的价格为6100元/吨，四氢呋喃的价格约为12000元/吨，γ-丁内酯价格约为11000元/吨。

四氢呋喃（THF）是一类杂环有机化合物。它是强的极性醚类之一，在化学反应和萃取时用做一种中等极性的溶剂。无色易挥发液体，有类似乙醚的气味。溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多数有机溶剂。四氢呋喃具有低毒、低沸点、流动性好等特点，是一种重要的有机合成原料和优良的溶剂，具有广泛的用途，四氢呋喃对许多有机物有良好的溶解性，它能溶解除聚乙烯，聚丙烯及氟树脂以外的所有有机化合物，特别是对聚氯乙烯，聚偏氯乙烯，和吁苯胺有良好的溶解作用，医药工业方面，THF用于合成咳必清、利复霉素、黄体酮和一些激素药。被广泛用作反应必溶剂，有“万能溶剂”之称。医药工业方面，THF用于合成咳必清、利复霉素、黄体酮和一些激素药。当前，国内生产四氢呋喃的规模都很小,在2000年以前我国需要全部进口四氢呋喃溶剂，近些年来生产厂家不断出现，打破了对外的过分依存度。国外则实行大型化，集成化，自动化生产。今后国内企业应当加大装置生产规模，在生产工艺上要有所突破。据美国Nexant Chemsystems统计，2007年北美THF产能和需求量分别为20.8万吨/年和12.1万吨；西欧为10.4万吨/年和10.2万吨；亚洲为44.0万吨/年和27.5万吨，预计到2015年，北美、西欧和亚洲需求量将分别达到13.3万吨、12.9万吨和34.7万吨。表1为2007-2015年世界四氢呋喃生产能力与消费情况。

γ-丁内酯又名4-羟基丁酸内酯，是一种重要的有机化工原料和精细化学中间体，在医药方面可用作麻醉剂脑镇静药治疗癫痫、脑出血和高血压，用作维生素原料叶绿素的中间体、X射线造影剂、用于合成抗菌素新药环丙沙星和干扰素等。目前，世界上γ-丁内酯的总生产能力已经超过20万t/a，总产量约为18万t/a，年均增长率约为5%，其中德国巴斯夫公司和美国GAF公司是世界上最大的两个生产厂家，生产能力分别为4万t/a和3万t/a。我国γ-丁内酯开发工作起步较晚，东北制药总厂是我国最早生产γ-丁内酯的厂家，该厂采用Reppe法首次建成了500t/a的1，4-丁二醇生产装置，进行了γ-丁内酯的生产。80年代末，我国γ-丁内酯的生产有了较大的发展。原化工部西南化工研究院开发了1，4-丁二醇气相法脱氢制取γ-丁内酯工艺。该工艺采用Cu-Cr-Mn系催化剂，工艺路线先进合理，生产运行稳定可靠，产品质量达到国外同类产品水平，并在东北制药厂、四川维尼轮厂和上海吴淞化工建成百吨级生产装置。上海复旦大学采用高效的XYF-5型加氢催化剂，开发了顺酐常压气相加氢合成γ-丁内酯工艺，该工艺顺酐单程转化率高，产品选择性好，操作工艺简单，产品纯度高，已在四川崇州市有机化工厂、江苏南通市化工二厂、江苏南通市化工二厂、山东新泰化工总厂和安徽合肥江淮化肥厂建成工业化生产装置。中国石油化工科学研究院和华东理工大学开发了顺酐酯化加氢生产工艺，在江苏常州树脂厂建成了500t/aγ-丁内酯工艺生产装置。目前，我国γ-丁内酯的生产厂家有20多家，总生产能力约为1万t/a，实际产量约为6000t/a。其中南京金陵石化公司金龙化工厂采用1，4-丁二醇脱氢工艺，参照国外先进技术，研制了新型催化剂，并改进了部分工艺设备，在年产500tγ-丁内酯装置的基础上扩建到年产4000t，产品纯度大于99.5%，成为国内目前最大的γ-丁内酯生产厂家，产品不仅畅销国内市场，还远销瑞士、意大利、德国、美国、日本等国。

随着国内石油化工行业及其相关工业的迅速发展，γ-丁内酯的需求日益增加，其需求量每年以6%的速率递增。由于国内产不足需，近年来一直依靠进口弥补国内供需缺口，特别是顺酐气相加氢法-丁内酯的下游产品N-甲基吡咯烷酮的生产开发前景看好，其消费量约占γ甲基吡咯烷酮的生产开发前景看好，其消费量约占γ-丁内酯消费总量的约40%，该产品现已广泛应用于润滑油精制、乙炔提浓、丁二烯和芳烃抽提、工业清洗剂、医药合成等领域，其年需求量在4000t以上，这将带动γ-丁内酯的生产得到相应的发展。

表1 2007-2015年世界四氢呋喃的生产能力及消费情况

从表1可以看出，在亚洲四氢呋喃的产能已经出现了一定量的过剩。目前，我国国内的四氢呋喃的生产规模都比较小。顺酐加氢制四氢呋喃一般使用醇类作为溶剂，顺酐和氢气从底部进入内装催化剂的反应器，产物中四氢呋喃与γ-丁内酯比例可通过调整操作参数加以控制。反应产物与原料氢气冷却至50℃左右进入洗涤塔底部，使未反应的氢气及气态与液态产物分离，未反应的氢气及气态产物经洗涤后循环到反应器，液态产物经蒸馏而得四氢呋喃产品。该工艺可在0～(5∶1)范围内任意调整γ-丁内酯与四氢呋喃的比例，顺酐的单程转化率达100%，四氢呋喃选择性为85%～95%，产品含量达99.97%。该工艺具有催化剂性能好、流程简单、投资少等特点。催化剂多选用镍系催化剂和铜系催化剂。2.4顺酐加氢制丁二酸酐

当前，丁二酸酐的市场价格约为18000元/吨。丁二酸酐，也叫琥珀酸酐(SA)，是重要的精细化工原料，广泛地应用于表面活性剂、制药、食品添加剂以及制药工业的中间体，可用于制造生胃酮、琥珀酰胺噻唑和琥珀酰氯亚胺等药物。丁二酸酐处于供不应求状态，此前主要靠从荷兰进口。山西大学与河南煤化集团已开发出3000吨/年的顺酐加氢制丁二酸酐技术，已经正式投产。该技术所用催化剂为Ni系催化剂，实现了丁二酸酐的连续化生产，具有工艺操作简便、产品纯度高和经济、环境效益显著的优点。丁二酸酐的水解产物丁二酸是全生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯的重要原料。预计未来我国PBS需求量将达300万吨/年，至少需要原料丁二酸204万吨/年，市场前景比较广阔。

第三篇：煤矸石制砖项目建议书(可行性报告)

煤矸石制砖项目建议书

1项目背景 2产品特性 3区域相关产业 项目的优势

项目的目的、内容和目标 1目的 2内容 3目标 项目执行 1项目建设

2煤矸石砖生产工艺流程 3工艺的先进性 投资与收益 1投资 2效益分析 项目评价与结论

摘 要

煤矸石制砖属于环保型的节能、减排项目，符合国家产业政策，是国家倡导和支持的项目。煤矸

煤矸石制砖项目建议书 **市龙砖新型建材有限公司 1项目背景 2产品特性 3区域相关产业 项目的优势

项目的目的、内容和目标 1目的 2内容 3目标 项目执行 1项目建设

2煤矸石砖生产工艺流程 3工艺的先进性 投资与收益 1投资 2效益分析 项目评价与结论

摘 要

煤矸石制砖属于环保型的节能、减排项目，符合国家产业政策，是国家倡导和支持的项目。煤矸石制砖也符合福建省的产业政策，属于鼓励发展和支持的项目。总投资2650万元、用地22亩，建设建筑面积7000平方米的各种生产和生活设施，项目建成投产后，形成形成年产6000万块标砖（或空心砖）的生产能力，年可实现销售收入1500万元，实现利润480万元，创税90万元。前 言

1、项目背景

**市龙砖新型建材有限公司组织人员对福煤（**）煤业公司矸石山进行考察。福煤（**）煤业公司2008年正式接收了原**煤矿的生产经营，原**煤矿煤矸石采取废弃、堆积存放的办法，目前已经堆积了3000-3500万m3左右，约5000万吨，占用了大量的土地，而且随着生产的发展与延续，矸石越堆越高，如不采取措施，一方面要继续占用土地（再征用）；二是给移矸架造成很大的难度及增加排矸成本；三是矸石山堆高后还有发生滑坡或自燃的安全隐患；四是煤矸石的废弃，堆积对环境不利，影响生态、破坏景观。因此为了把煤矸石变废为宝，参考了世界上和全国的许多经验和途径，并根据目前煤矸石的性质和实际情况，从五种综合利用中选出切实可行的煤矸石制砖，建设新型建筑材料，来解决煤矸石的排放问题。

2、产品简介：

产品名称:煤矸石砖（标砖和空心砖）

生产线规模要求： ﹥3000万块标准砖/年 技术性能要求：抗压强度﹥Mu20，吸水率﹤18%。其它技术指标应符 合GB/T5101-1998

3、区域相关产业：目前**市境内有几家机砖厂，但都是粘土烧制，属国家明令禁止和淘汰的产能。另有两家是免烧砖系列，不能作为承重墙及外墙使用。邻近的泰宁有页岩砖，但由于运距及需添加燃料而成本偏高。煤矸石砖是页岩砖、粘土砖的最好替代品。市场前景好。项目的建设优势

一、煤矸石制砖的市场优势

近几年，随着我国基本建设速度的加快，各地对建材的需求量越来越大，从而为建材企业提供了广阔的市场空间。煤矸石砖属于新型墙体材料，属国家鼓励采用的建材。目前**标砖的市场价格约为0.23元/块上下，空心砖的价格约为0.50元/块上下，根据测算，煤矸石标砖的成本约在0.13-0.14元/块，煤矸石空心砖的成本约在0.28-0.29元/块，因此在同等价格上还是具有相当强的竞争力的。

二、交通区位优势：

**（市地处闽、浙、赣三省边界，是福建省闽西北重要交通枢纽和物资集散地。鹰厦铁路纵贯全境，**站是铁路入闽第一大站；境内316国道穿境而过；该项目坐落**工业区距**火车站仅500米、距316国道仅1300米。交通极为便利，该项目又紧邻矸石山，原料的运输也极为方便。

三、原料优势：

原**煤矿煤矸石采取废弃、堆积存放的办法，目前已经堆积了3000-3500万m3左右，约5000万吨，可以保证原料30年以上，且已与**煤业公司签订了使用权协议。

四、政策优势：

1、福建省人民政府关于积极发展和推广应用新建筑材料的通知第二条：严禁毁田烧砖；第三条因地制宜，积极发展新型建筑材料。

（1）、各地应根据本地区的资源和技术条件，以保护耕地、节能利废，提高经济效益、社会效益和环境为原则，认真规划，积极发展新型建筑材料。

（2）、生产实心粘土砖等传统房建材料的企业，要进行以节地、节能、利废和改善建筑功能为目的的技术改造。对于转产新型建筑材料的技术改造，其建设项目和技术改造项目。凡符合规定的应优先立项，优先安排资金。

（3）、积极支持煤矿、电厂等企业和有关单位发展利用废渣的新型建筑材料，认真落实利用工业废渣生产建筑材料的优惠政策。

（4）、加快乡镇粘土生产企业的技术改造步伐，淘汰土窑，推广节能窑型，普及内燃烧砖工艺，广泛开辟包括工业废渣在内的非粘土原料，因地制宜地发展粘土空心砖、工业废渣砖以及用河泥烧砖。有关部门在资金和技术方面应予积极支持。

2、建材规划发[1999]163号第二发展类第12： 产品名称:煤矸石砖

生产线规模要求： ﹥3000万块标准砖/年

技术性能要求：抗压强度﹥Mu20，吸水率﹤18%。其它技术指标应符合GB/T5101-1998

3、福建省墙体材料革新“十五”规划，发展类：（1）年单线生产能力3000万块标准砖以上的粉煤灰、煤矸石、页岩砖和砌块；（2）年单线生产能力6万立方米以上规模混凝土空心砌块生产线；（3）年单线生产能力3000万标准砖以上（孔洞率35%以上，煤矸石掺量40%以上）的承重矸石砌块生产线。项目的目的、内容和目标

1、目的：

解决煤矸石的排放问题，达到节能减排的效果，同时利用煤矸石变废为宝，产生良好的经济效益。

2、内容：

投资2650万元、用地22亩，建设建筑面积7000平方米的各种生产和生活设施，形成年产6000万块标砖（或空心砖）的生产线两条。

3、目标：项目建成投产后，形成形成年产6000万块标砖（或空心砖）的生产能力，年可实现销售收入1500万元，实现利润480万元，创税90万元。项 目 执 行

1、项目建设

本项目计划总投资2650万元、用地22亩，建设建筑面积7000平方米的各种生产和生活设施，形成年产6000万块标砖（或空心砖）的生产线两条。项目建成投产后，形成形成年产6000万块标砖（或空心砖）的生产能力，年可实现销售收入1500万元，实现利润480万元，创税90万元。

2、项目建设技术分析 2.1、煤矸石原料的分析

按煤矸石的来源可分为掘进矸石和选煤矸石两大类。煤层结构和厚度的变化、采煤方法和选煤工艺不同，对煤矸石的排放量有直接影响，一般占煤产量的10～20%。由于煤矸石来源不同和产出地区的差异，其成分和性质变化很大。例如，煤矸石的灰分一般在70～85%，最高可达90%以上；固定碳含量一般在5～25%；发热量一般在3.3～6.3MJ/ kg。2.2、煤矸石砖生产工艺流程

（1）厂址选择（供电、供水、交通、通讯等）

建设年产6000万块砖的规模需要用地22亩，厂址宜选择在矸石山附近，我们正好可选在矸石山边的山坡上，这样原材料运输距离短，原材料选择范围大，又不占耕地。

建设年产6000万块砖的规模需要用电315kvA*2容量，福煤（**）煤业公司由于水泥厂转产可腾出一定的容量，用电供应没有问题。建设所需用水可从井口排出的井下水直接抽到厂里。由于离矿区近，生活用水，通讯等都容易解决。

目前已有一条公路直通矸石山，可以通行大型车辆，厂址离铁路车站和国道距离近，交通方便在3.3～6.3MJ/ kg。2.2、煤矸石砖生产工艺流程

（1）厂址选择（供电、供水、交通、通讯等）

建设年产6000万块砖的规模需要用地22亩，厂址宜选择在矸石山附近，我们正好可选在矸石山边的山坡上，这样原材料运输距离短，原材料选择范围大，又不占耕地。

建设年产6000万块砖的规模需要用电315kvA*2容量，福煤（**）煤业公司由于水泥厂转产可腾出一定的容量，用电供应没有问题。

建设所需用水可从井口排出的井下水直接抽到厂里。由于离矿区近，生活用水，通讯等都容易解决。

目前已有一条公路直通矸石山，可以通行大型车辆，厂址离铁路车站和国道距离近，交通方便。（2）工艺流程

煤矸石砖的生产工艺流程主要如下：

人工取矸（配料）→锤式粉碎→搅拌挤泥→切坯→码坯→干燥焙烧→成品

a)配料：破碎前煤矸石原料的粒径宜在50mm以下，热值控制在3.80～4.20MJ/Kg。如果热值过高，则适应添加粘土；如热值偏低，可适当添加劣质煤以提高发热量。

b)粉碎：原料粒径越细，塑性越高、越易成型，成品强度也越高。煤矸石粉碎后的粒径宜控制在4mm以下。

c)搅拌：煤矸石泥料浸水性较差，为了提高泥料塑性，必须加水搅拌。搅拌水分宜控制在14%～15%。这样才能满足码坯时的湿坯强度需要。搅拌水分是决定码烧湿坏高度的主要因素，也是决定砖窑产量的重要条件。如果把搅拌水分控制在最低点，把湿坯强度提高到最高点，就必须认真维修好搅拌叶片，并将其调到最佳角度，使粉泥在搅拌机内停留时间长，泥料得到充分搅拌。d)成型：将搅拌后的松散泥料输入挤泥机受料箱内，由于螺旋的旋转，螺旋叶面对泥料施以轴向推力，加上泥缸、机头和出口的侧压力作用，借助出口润滑水的浸润滑动，把松散的泥料挤压成具有一定强度和密度的泥条，然后通过输泥条机送至切坯机，切割成标准的砖坯。

e)码坯：煤矸石含有一定的可燃物，被点燃后的坯体是在自然状态下进行焙烧。矸石砖的合理码窑，实际上就是燃料在窑内的合理分布。砖坯的疏密程度和码窑方式不仅影响窑内气流的阻力大小，而且决定了窑内热量的多少和分布的均匀性，另外成品砖的质量好坏和产量高低也与码窑有密切关系。

f)干燥与焙烧：我司建设的窑型主要是目前全国最先进的直烘两烧隧道窑。隧道窑投资虽高，但产量大，劳动强度小，操作控制方便，产品质量好。一次码烧工艺简单，占地面积小，易控制，成品质量好。隧道窑，窑长86m，宽14m，窑内可容纳窑车100辆，全窑分干燥带，焙烧带、冷却带。一条窑需窑车140辆。

干燥热源来自两个方面：一是窑内直拉，二是中转风机送热。中转送风源：一是烟热，二是窑内换热，三是与窑外连通的冷风口，三者可调剂使用。

干燥阶段主要是除去砖坯外在水分，升温要求缓慢，以免砖坯内外因蒸气扩散不一致而产生砖坯破裂。在干燥阶段要处理好风量、风速、风温与排潮气体温度的关系，即：如果某种原因不能均衡进车时，要防止因相对温度前移而导致干燥裂纹，或者因停电等原因出现淋露，产生龟纹，酥裂。另一方面要防止因原料中含煤过多或者长时间不进车时而出现两个火料的现象。预热温度在300～600℃，焙烧温度在600～1000℃以内，在这一阶段，砖坯将发生复杂的物理化学变化。当砖坯的可塑性消失后，机械强度增加，结晶水脱除，有机质和黄铁矿分解，金属组分氧化，氧化硅、氧化铝与其它物质化合，特别是与碱性物质化合，形成新的化合物。

冷却带是砖坯在此冷却至常温。冷却要求缓慢，以获得稳定的晶体，避免成品因温差过大而产生裂纹。保证产品质量。（3）煤矸石砖的性能

煤矸石砖的物理力学性质远远超过粘土砖，完全符合GB/T5101-1998 抗压强度﹥Mu20，吸水率﹤18%。2.3工艺的先进性

煤矸石砖的工艺先进性主要体现在以下：

（1）、煤矸石原料经过处理后，由液压真空泵的一次成型挤压机直接成型。不必经过凉晒，用地少且不受雨季影响。

（2）、购入全电脑热量分析仪和电脑控制给料机，保证配料准确。（3）、采用目前全国最先进的直烘两烧隧道窑，一次码烧工艺简单，劳动强度小，占地面积小；窑内采用电脑微机控制温度，可实现远距离操作，操作控制方便；采用液压顶车装臵可连续生产，产量大，产品质量好。投 资 与 收 益

1、投资

项目总投资2650万元人民币，两条年产3000万块砖生产线，1）、用地22亩×15万=330万 2）、矸石山道路及其他补偿款51万，3）、平整、围墙，基础设施124万 4）、隧道窑建设两条800万 5）、窑车280万（280部）

6）、机房厂房、棚架及办公楼等245万

7）、机器设备（含50型铲车3部、挖掘机1部）409万 8）、供水、供电等设施60万 9）、开办费及其他费用151万 10）、流动资金200万 合计总投资2650万元

2、效益分析

1）、产值：6000万块/年*0.25元/块=1500万元 2）、生产成本：6000万块/年*0.145元/块=870万元 3）、税收：1500万*6%=90万 4）、利润：480万

投资回收期（静态）4.37年（含建设期1年）项目评价与结论

此项目做到了“制砖不用土，烧砖不用煤”，是一种真正实现节能、节土、利废的新型墙体材料。符合国家产业政策，项目建成投产后，可安排70多人就业，而且经济效益上可行。如果能在投资上再节省一些，成本控制再紧一些，可能经济效益会更好。

第四篇：煤矸石制砖的规划与设计

煤矸石制砖的规划设计探讨

祖珂 煤炭工业太原设计研究院

摘要：煤矸石制砖是建材设计院的设计范筹，但是前期的煤炭综合利用开发却由煤炭设计单位来完成。做好煤矸石制砖的规划设计，是制砖企业成功实施的前提。

关键词：规划设计；资源化利用的评价；全内燃烧砖；节能措施；

在山西省煤炭《十五》《十一五》《十二五》发展规划的编制中许多企业规划了煤矸石制砖项目，但几年下来真正建成并效益好的煤矸石砖厂却不多见，究其原因，在上项目之前没有做好规划与设计是重要原因之一。首先煤矸石制砖是建材设计院的设计范筹，但是前期的煤炭综合利用开发却由煤炭设计单位设计完成。如何规划好煤矸石制砖项目？首先设计人员在上项目之前，要清楚地认识到：

①任何一个项目的实施将会形成企业的一个新的经济增长点，增强企业的核心竞争力，矸石制砖项目的提出需要从总体规划角度进行论证；

②要做好煤矸石资源化利用的评价，以确定煤矸石综合利用的大方向；

③当评价做出结论该矿具备煤矸石制砖的初步条件后，要做好原料制备研究和当地市场分析；

④其次煤炭设计人员要具备一定的制砖专业知识和设计方法才能规划好煤矸石制砖项目。

1.做好煤矸石资源化利用的评价

煤矸石利用要从本地区煤矸石的特性出发，按照国家政策对煤矸石应进行分质、梯级综合利用原则，提高有效成分利用率，注重工业化的可实施性。

煤矸石的性质决定着煤矸石资源化的途径，因此对煤矸石的及性质进行分析和评价，将有利于选择最佳的资源化利用途径，更好、更有效地利用煤矸石资源。

按照煤矸石的岩石特征分类，可以分成高岭石泥岩（高岭石含量＞

60％）、伊利石泥岩（伊利石含量＞50％）、砂质泥岩、砂岩及石灰岩。主要利用途径为：高岭石泥岩、伊利石泥岩-生产多孔烧结料、煤矸石砖、建筑陶瓷、含铝精矿、硅铝合金、道路建筑材料；砂质泥岩、砂岩主要用来生产建筑工程用的碎石、混凝土密实骨料；石灰岩主要用来生产胶凝材料、建筑工程用的碎石、改良土壤用的石灰。

煤矸石中的铝硅比（三氧化二铝/二氧化硅）也是确定一般煤矸石综合利用途径的因素。铝硅比大于0.5的煤矸石，铝含量高，硅含量较低，其矿物成分以高岭石为主，有少量伊利石、石英，质点粒径小，可塑性好，有膨胀现象，可作为制造高级陶瓷、煅烧高岭土及分子筛的原料。

煤矸石中的碳含量是选择其工业利用方向的依据。按煤矸石中碳的含量多少可分为四类：一类＜4％，二类4～6％，三类6～20%，四类＞20％。四类煤矸石发热量较高（6270－12550千焦／千克），一般宜用作为燃料，三类煤矸石（2090－6270千焦／千克）可用作生产水泥、砖等建材制品，一类、二类煤矸石（2090千焦／千克以下）可作为水泥的混合材、混凝土骨料和其他建材制品的原料，也可用于复垦采煤塌陷区和回填矿井采空区。

在煤矸石的化学成分中，全硫含量一是决定了矸石中的硫是否具有回收价值，二是决定了煤矸石的工业利用范围。按硫含量的多少也可将煤矸石分为四类：一类（0．5％，二类0．5～3％，三类3～6％，四类＞6％。全硫量达6％的煤矸石即可回收其中的硫精矿，对于用煤矸石作燃料的要根据环保要求，采取相应的除尘、脱硫措施，减少烟尘和二氧化硫的污染。

这项工作应在项目建议书之前完成，是对拟建矿井的煤矸石化学、矿物成分、发热量、物理性能等指标进行综合评价，以确定煤矸石综合利用的大方向，看拟建矿井的煤矸石是否适合烧制煤矸石砖，这是项目上马的先决条件。2.选择原材料

由于煤矸石生成的地质年代、成矿构造、开采方式及堆放状态的不同，决定了它的组成结构和性能的不同。因此，不是所有的煤矸石都可以生产烧结砖。生产煤矸石砖对煤矸石原料的化学组成要求：二氧化硅为55～70％，三氧化二铝为15～25％，三氧化二铁为2～8％，氧化钙≤2％，氧化镁≤3％，二氧化硫≤1％。可塑性指教7～15，热值为1672～4180千焦／千克，煤矸石的放射性符合GB9196一88标准。

这里需要注意的是，煤矸石发热量在 1672～2090千焦／千克时为最佳，在不用外投煤的情况下，靠自身发热将砖烧好，实现全内燃烧砖可以节约能源，在建厂相同规模下消耗煤矸石最多，原料处理工艺也最为简单；

如果发热量大于2090千焦／千克时，还需对原料进行惨配一些无热值或低热值原料如：低热值煤矸石、页岩、粉煤灰、粘土等，这需要寻找配料的第二来源，使投资成本有所增加，在相同规模下消耗煤矸石要少，设计中要考虑配料工艺和超热焙烧窑炉余热系统，将多余热量用于厂区车间、办公楼和住宅楼的采暖。

当发热量低于1672千焦／千克时，由于煤矸石自身发热量不足，需要外加部分燃煤才能完成正常焙烧，这就增加了燃煤成本，在设计中要考虑配料工艺。

由于煤矸石发热量不均衡，设计中要考虑监测监控系统，及时调整配料，减少热值波动，保证生产的均衡和连续。3.用好国家政策，做好市场分析

利用煤矸石制砖的主要优点是：

烧砖不用燃料或少用燃料（当发热量低于1672千焦／千克时），节省能源；

烧砖不用或少用土地，节约土地资源； 变废为宝，减少环境污染；

建厂投资少，企业有一定的经济效益；

因此国家及各级政府高度重视，国家经贸委和国家科技部颁布了《煤矸石综合利用技术政策要点》，并采取一系列优惠政策，如资金补助、贴息贷款和减免税负等扶持性措施，积极鼓励利用煤矸石。同时国家在2005年正式推行禁止使用实心粘土砖的政策，以开发推广新型墙体材料为手段，进而达到推进建筑节能的目标。并要求截止到2010年底，所有城市城区禁止使用实心粘土砖。国家发改委、国土资源部、建设部和农业部联合发布《关于印发进一步做好禁止使用实心粘土砖工作的意见的通知》。这一扶一禁政策也为煤矸石制砖扩展了市场。

从宏观上讲，新一届政府力推新型城镇化建设，新型城镇化将带动房地产业、基础设施和市政工程建设，也直接扩大了对建材、建筑和冶金行业的需求。

由于制砖产品销售运距不宜太远，市场分析的侧重点应放在当地建筑市场的供需分析上，如拟建砖厂附近的城镇及城市规模？每年的建材产品需求量？产品的运送距离？有无已建成的制砖企业？如有它们的生产规模和能力是多少？生产的产品和效益如何？均应有所了解；并对拟建的生产企业、产品的市场价格、市场发展因素、产业投资和生态环境影响等等进行分析，这项工作在可行性研究阶段完成。

通过对拟建砖厂工程在社会、经济、环境、技术、市场和土地的全方位的调查研究后，并在综合技术经济论证的基础上，才能确定拟建砖厂项目在技术上是否先进、实用和可靠，在经济上是否合理，在财务上是否盈利，为投资决策提供科学的依据。4.砖厂的规划设计中应注意的问题

完成了原材料选择和当地的市场经济分析，在砖厂的规划设计中还应注意以下几点： 4.1注重节能减排

煤矸石制砖企业在生产过程中主要消耗电力和水等能源，单位能源消耗量直接影响生产成本和经济效益，在设计中可采取以下节能减排措施： 4.1.1供配电系统节能措施

早在1990年原煤炭部就发出过《煤炭工业新建地面系统及选煤厂应采用660V供电》的通知，采用660V供电具有以下优点： ①可增加输电距离，提高输电能力； ②减少变压器数量，简化配电系统； ③节省有色金属，降低功率损耗； ④是最有效的节能手段； ⑤节约投资；

在相同建厂规模下，采用660V供电可节能2%～3%左右，节约有色金属40%～50%，节省投资70～80元/kw。4.1.2机械设备选型节能措施

主要工艺设备在满足工艺指标的前提下，尽量选择节能产品，比如新型节能破碎机，可节能15%左右（在制砖企业，破碎机是主要耗能设备）；智能隔爆除铁器（根据金属探测仪的来铁信号进行工作，无铁不工作，节能优势明显）；通风系统采用先进的变频电机（可节能20%～50%左右）等等。

这些节能设备的选用可以有效降低制砖成本。4.1.3窑炉的节能措施

选用先进的平顶隧道窑设计，窑炉余热不仅能保证正常的烘干和焙烧需要，而且可保证厂区车间、办公楼和住宅楼的采暖。

也可在隧道窑上设置水箱，利用余热制取热水，供浴室和食堂使用。4.2规划要高起点

4.2.1生产规模要高起点

在有市场需求的条件下尽量提高生产规模，使制砖企业向集约化、大型化方向发展，砖厂生产规模越大，消耗煤矸石越多，生产成本也越低。现国产单条煤矸石生产线的生产能力可达1亿块/年（折标砖）。4.2.2产品要高起点

产品设计要与附近的销售市场紧密接轨，产品的定位起点要高，生产品种要成系列化、多样化。针对广场砖、道路砖、装饰砖的销售市场，宜设计实心煤矸石砖产品，产品强度要高，外观要好，色彩全，实心煤矸石砖的优点是消耗煤矸石量大。

针对建筑市场用砖，从建筑节能角度考虑，煤矸石砖应向多孔、节能、高强、装饰的煤矸石空心砖方向发展，煤矸石空心砖与实心煤矸石砖相比具有生产成本低、运输费用省、砌筑功效高和保温隔热性能好等优点，是煤矸石烧结产品的发展方向。

为了适应市场需求，生产工艺一定要灵活，设备要先进，更换模具既可生产各种规格的产品，满足客户要求。4.3规划要有化验室

一个上规模上档次的制砖企业，煤矸石制砖必须满足其在生产工艺中的各项要求。在其生产工艺控制中，如何选择合格原料？如何控制原料的发热量和塑性？如何掌握原料粒度级配？如何控制陈化料的水分？如何掌控产品质量？这都需要有一个强大的化验室提供技术支持，化验室主要职能如下：

①为企业把好原材料质量关； ②对产品进行的合理配方；

③对各车间工艺中间产品质量检查、控制； ④控制产品出厂质量；

⑤对新产品进行研制、开发提供技术支持； ⑥对企业生产安全、检修及环境保护方面进行监测；

化验室对制砖企业降低生产成本、提高产量、稳定产品质量、提高经济效益必不可少。但许多规划设计中往往缺少化验室的内容和投资。⒌结语

在规划设计煤矸石制砖中，按其生产工艺过程可分为：原料的选择、原料处理、成型、干燥与焙烧五个关键环节，其中又以原料的选择和原料处理是重中之重，需要在规划中分析透彻，比如：原料的物理性能和化学成分是否满足制砖要求？在工艺中如何剔除铁器、有机物、料疆石和CaO？分析煤矸石发热量，是否需要增加配料工艺等等？在成型、干燥与焙烧环节只需选择好适合本工艺的先进设备，做好投资概算即可。

做好规划和设计是工程建设的灵魂，控制投资的关键，它不仅影响工程建设的速度与质量，也影响制砖企业投产和交付使用后的综合效益。所以只有做好规划和设计项目才有较高的可实施性。

作者简介：祖珂，男，安徽巢县人，1982年毕业于太原工学院，工学学士，煤炭工业太原设计研究院，高级工程师，电话：***

第五篇：高油价时代甲醇下游产品的开发策略

高油价时代甲醇下游产品的开发策略

田恒水，朱云峰，郝晔，王贺玲，黄河，施小仙，李晶（华东理工大学化工学院，上海 200237，hstian@ecust.edu，cn）2007-07-27 随着石油资源的逐渐减少，化石能源日益紧缺，石油价格不断攀升。在高油价时代，甲醇作为基础化工原料和新能源越来越受到重视。

甲醇是极为重要的有机化工原料，在化工、医药、轻工、纺织及运输等行业都有广泛的应用，其衍生物产品发展前景广阔。目前甲醇的深加工产品已达120多种，如：乙二酸二甲酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰水杨酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸苯甲酯、二苯羟基乙酸甲酯、二氯乙酸甲酯、2，4-二硝基苯乙酸甲酯、3，5-二溴-2-氨基苯甲酸甲酯、十二酸甲酯、丁烯酸甲酯、3，4，5-三甲氧基苯甲酸甲酯、三氟乙酸甲酯、己二酸二甲酯、巴豆酸甲酯、水杨酸甲酯、丙酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基败脂酸甲酯、α-甲酰基苯乙酸甲酯、对甲苯碘酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、对氨基水杨酸甲酯、对羟基安息香酸甲酯、对羟基苯甲酸甲酯、对硝基苯甲酸甲酯、亚磷酸二甲酯、亚磷酸三甲酯、磷酸三甲酯、肉豆蔻酸甲酯、肉桂酸甲酯、异硫氰酸甲酯、异氰酸甲酯、2-呋喃甲酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻氨基苯甲酸甲酯、邻磺酰氯苯甲酸甲酯、L-γ-谷氨酸甲酯、间苯二甲酸二甲酯、间硝基苯甲酸甲酯、环氧乙酰蓖麻油酸甲酯、苯乙酸甲酯、1，4-苯二甲酸二甲酯、苯甲酰甲酸甲酯、苯磺酸甲酯、败脂酸甲酯、油酸甲酯、柳酸甲酯、草酸二甲酯、蚁酸甲酯、原甲酸三甲酯、原甲酸甲酯、特戊酸氯甲酯、氨基甲酸甲酯、5-硝基异酞酸单甲酯、5-硝基异酞酸二甲酯、硫酸二甲酯、氰乙酸甲酯、氰氨基甲酸甲酯、2-氰基丙烯酸甲酯、氯乙酸甲酯、氯甲烷、氯甲酸甲酯、溴乙酸甲酯、溴甲烷、氟氯甲烷、碳酸二甲酯、糠酸甲酯等。

在化工生产中，甲醇可用于制造甲醛、甲酸、甲酸甲酯、二甲基亚砜、甲硫醇、甲硫醚、二甲醚、醋酸、甲胺、甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、烯烃（乙烯、丙烯）、甲醇汽油、甲醇柴油、生物柴油、甲醇燃料电池、甲醇蛋白、甲烷氯化物、甲基叔丁基醚（MTBE）、聚乙烯醇（PVA）、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙二醇、丙醇、丁醇、1、4-丁二醇、乙醛、异丁醛、芳烃等。

甲醇作为重要原料在敌百虫、甲基对硫磷和多菌灵等农药生产中，在医药、染料、塑料和合成纤维等工业中都有着重要的地位。

以甲醇为中间体的煤基化学品深加工产业：从甲醇出发生产煤基化学品是未来C1化工发展的重要方向。以甲醇为中间体的煤基化学品深加工，利用先进成熟技术，发展“甲醇—醋酸及其衍生物”；利用国外开发成功的MTO或MTP先进技术，发展“甲醇—烯烃—碳酸二甲酯及衍生物”的绿色化工产业链。随着C1化工的发展，由甲醇为原料合成丙烯酸甲酯、乙二醇、1，4-丁二醇、丙醇、丁醇、乙醛、异丁醛、甲缩醛、芳烃等工艺正日益受到重视。甲醇还可经生物发酵生成甲醇蛋白，用作饲料添加剂，有着广阔的应用前景。

近几年，汽车工业在我国获得了飞速发展，随之带来能源供应问题，石油作为极其重要的能源储量是有限的。作为替代燃料，甲醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分、利用率高、环保的众多优点，替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一。我国政府已充分认识到发展车用替代燃料的重要性，并积极开展了这方面的研究和推广工作。

在高油价时代，甲醇下游产品的开发策略要作相应的调整，不能照搬过去的项目论证方法，对以往的研究报告需要重新审视、分析，以经济可持续发展，资源、能源的最合理利用，经济效益和社会效益的最大化，有利于构建和谐社会为准则，确定新的开发策略。1 积极发展甲醇替代石油燃料具有重要意义

在高油价时代，我国进口石油的比例越来越大，进口依存度已经超过46％，能源安全得不到保障。充分利用我国煤炭资源丰富的条件，积极发展甲醇替代石油燃料是当务之急。1.1 甲醇燃料 1.1.1 甲醇汽油

甲醇与汽油一样，均属中等毒性。国内外已有大量权威科学结论证实，汽油和甲醇对生态的影响，用百分衡量，汽油为100，乙醇为50，甲醇为30。甲醇的毒性（综合）低于石油燃料。在水中更易降解。石油工业没有理由责备由于甲醇燃料的“毒性”而不能当作燃料使用。

不同甲醇掺烧比汽油，甲醇发动机汽车替代比可以1.05～1.6之间。

华东理工大学以甲醇为主要原料，与碳酸二甲酯（DMC）等复配出一种新型HGT系列清洁甲醇燃油添加剂。该添加剂与燃油的添加比例为1∶4～1∶25。这种添加剂弥补了上述甲醇汽油的缺点，使甲醇汽油的广泛应用成为可能，主要表现在如下几个方面：

（1）DMC是绿色化工产品，无毒，使燃料油燃烧更清洁；

（2）发动机及其喷嘴不需要改动，只要更换耐甲醇和碳酸二甲酯的橡胶垫片即可，在原汽油机上和汽油一样使用；

（3）可以大量减少尾气排放中的有害污染物，CO可减少15～43.5％，HC减少36.1～39％；

（4）辛烷值高，能显著增加燃油的抗爆性能，未添加时，汽油混合辛烷值中研究法辛烷值为85～105，较理想的为90～98，马达法辛烷值为75～95，较理想的为80～88，以10％（V）加入该添加剂后，混合辛烷值中，研究法辛烷值提高到106～125，马达法辛烷值提高到96～106。

（5）添加量小，可显著增加动力，节省燃油，节油率达3～5％；

该添加剂还可在含醇汽油中防止分层，增加互溶性，溶解燃烧产生的粘性物质，使之作为燃料参与燃烧，提高燃烧效率并减少积炭；无腐蚀性，便于运输和贮存等。1.1.2 甲醇柴油

清洁甲醇柴油是把甲醇部分添加在柴油里，用高技术产品——清洁甲醇燃料助溶剂复配的M系列混合燃料。其中：M15（在柴油里添加15％甲醇）清洁甲醇柴油为车用燃料，分别应用于各种柴油发动机，可以在不改变现行发动机结构的条件下，替代成品柴油使用，并可与成品油混用；M50甲醇柴油为锅炉用清洁燃料，可替代柴油，应用于各种锅炉、窑炉；M98清洁柴油应用饭店、餐厅灶炉。甲醇混合燃料的热效率、动力性、启动性、经济性良好，具有降低排放、节省石油、安全方便等特点。

华东理工大学对发动机台架实验的研究证明，在发动机正常运作情况下，M15-1甲醇柴油在燃烧时可提高发动机热效率约3～11％，降低当量比油耗4～11％，对尾气烟度改善约50～60％，尾气中NOx的排放降低约5～17％，降低CO排放40～80％。1.2 二甲醚燃料

二甲醚（DME）的毒性低于甲醇，与液化石油气（LPG)相当，基本无味，对环境无污染，对人体无致癌作用，对金属无腐蚀，性能稳定。即使长期暴露于空气中也不会像二乙基醚那样生成过氧化物。DME的使用安全性要好于丙烷和丁烷。

二甲醚的分子结构中只有C—H键和C—O键，没有柴油燃料分子结构所含的C—C键由于二甲醚是含氧燃料，因此它作为柴油机燃料有利于减少燃烧过程产生的烟度和微粒；二甲醚的十六烷值比柴油的高，远高于其它代用燃料的，因此不需要助燃措施。而且高的十六烷值可缩短着火滞燃期，减少预混合燃烧量，降低NOx排放；二甲醚的汽化潜热几乎是柴油的两倍，二甲醚的蒸发吸热可使缸内混合气温度降低，有利于抑制NOx生成。二甲醚的沸点温度低（－24℃）雾化质量比柴油好。能够快速形成良好的混合气，缩短了滞燃期，使柴油机具有良好的冷启动性能。

在柴油中添加10％的二甲醚，构成柴油／二甲醚混合燃料。结果表明，发动机燃用含10％甲醚的柴油，低速扭矩增加；经济性提高，在外特性上比油耗平均降低10g／KW可见污染物排放明显降低，碳烟降低50％，NOx、HC得到不同程度降低，CO排放维持在压燃发动机的水平。

二甲醚与天然气混和使用，可以使汽车尾气排放达到欧Ⅲ标准。

二甲醚替代LPG无需对使用设备作任何改造，可以替代LPG作民用清洁燃料；通过锅炉改用二甲醚燃料或建设二甲醚为燃料的燃气轮机，二甲醚可以顶替目前火力发电中供应越来越紧张的柴油和燃料油。

因此，积极发展醇醚燃料可以提高资源和能源的有效利用率，降低燃油成本，经济合理，是我国能源安全发展中最值得积极扶持大力推广的。1.3 生物柴油和乙醇燃料

生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂，废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。具有优良的环保特性，主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30％（有催化剂时为70％）；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空气毒性，降低94％的患癌率；生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，与柴油相比，一氧化碳的排放量减少约10％（有催化剂时为95％）；生物柴油的生物降解性高。生物柴油具有较好的低温发动机启动性能，较好的润滑性能，较好的安全性能，具有可再生性能，无须改动柴油机，可直接添加使用，以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染。发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲Ⅱ号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

目前推广生物柴油的主要问题是成本高。用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点。但目前主要问题有：对甲醇及乙醇的转化率低，一般仅为40％～60％。由于目前脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效，而对短链脂肪醇（如甲醇或乙醇等）转化率低，而且短链醇对酶有一定毒性，酶的使用寿命短。副产物甘油和水难于回收，不但对产物形成抑制，而且甘油对固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短。

我国每年消耗植物油1200万吨，直接产生下脚酸化油250万吨，大中城市餐饮业的发展也产生地沟油达500万吨。目前，这些垃圾油一般都作为废物处理，还有一些经过地下作坊重新流入餐桌，直接造成污染。利用地沟油及废植物油生产生物柴油，既可以减少环境污染，又可以废物再利用，经济可行，利国利民。

乙醇燃料由于生产成本高，我国政府每吨补贴1670元，经济性差不是可持续的经济。美国康奈尔大学David Pimentel教授和加州大学柏克莱分校Tad W.Patzek教授研究显示：由玉米生产乙醇过程中所需的化石能量比玉米生成乙醇燃料后所能产生的能量多出29％，木材生物质则多出57％，能源不可持续。在乙醇生产过程中，每生成一分子的乙醇，就有一分子的二氧化碳生成，两者质量比为23∶22，即1∶0.9565。实际工业生产上是0.995～1.046，乙醇燃烧产生CO2 1.913t／t，甲醇燃烧产生CO2 1.375t／t，乙醇产生的总CO2 2.908t／t，相同热值的甲醇产生CO2 1.834t／t当量乙醇，即乙醇燃烧比甲醇排放CO2增加58.56％，乙醇作为燃料的清洁性远低于甲醇。因此，在目前的技术水平条件乙醇作为能源在经济、能源利用、环保三个方面都是不可持续的。

煤制油与甲醇燃料当量油比成本高2～4倍、投资大2.2～4.6倍、资源消耗大1.4～3.5倍。

与生物柴油和乙醇燃料相比，甲醇燃料的经济性好，比石油燃料的成本低，在山西、内蒙、东北等地区，二吨煤可制取一吨甲醇，每吨成本800～1000元。按我国现有甲醇燃料技术水平，1.5～1.6吨甲醇可替代1吨成品油，而甲醇的热值只有汽油的一半，甲醇的热效率比汽油提高约20～100％；燃料甲醇的效率比使用煤炭提高约5～8倍，比使用成品油的成本降低60～100％。

石油资源的日渐短缺，石油价格的居高不下，和环保要求的日益严格，都促使新型甲醇车用燃料和添加剂的快速发展。低廉的价格、良好的燃烧性能和高效清洁的环保特点，自然使新型甲醇车用燃料和添加剂的研究开发具有巨大的发展潜力，具有极为广阔的市场前景和显著的社会经济效益，将成为汽车代用燃料发展的新方向。甲醇经济性好、环保清洁、能源利用率高，是目前最值得大力推广的石油替代能源。2 甲醇制烯烃

八十年代开始，国外在甲醇制烯烃的研究中有了重大的突破，其中所发现的硅铝磷酸盐催化剂对甲醇转化为乙烯和丙烯有高的选择性，乙烯和丙烯的比例可以调节。连续运转的数据表明，催化剂性能良好，烯烃（乙烯、丙烯和丁烯）占甲醇制烯反应器出口产物干基总重量的93.6％。这说明甲醇制烯有效产物的收率很高，但最终确定产品生产能力的是烯烃分离精制后的产物。每吨甲醇可以生产0.2067吨乙烯、0.1385吨丙烯、0.041吨正丁烯，每吨总烯烃需要2.576吨甲醇。

按照鲁奇公司所提供的资料表明，他们在2002年一季度“MTP”示范工程投入运转后，从所获得的资料和数据中已证实了可行性评价得出的结论。当其甲醇成本为70～100$/t的条件下，如丙烯的国际市场价为380～400$/t时，该装置企业的内部收益率将达到10～33％。实践证明：在当前石油价格的条件下完全可与石油化工技术路线的企业相竞争，且具有更好的经济性。

目前乙烯主要是通过石脑油、重油裂解生产，裂解温度在800℃左右，将石脑油重整和将重油在500℃裂解为高辛烷值汽油，比裂解成乙烯节约能量，这样从煤合成乙烯，石脑油、重油做成汽油远比煤合成油能耗低、生产成本低，资源利用高，更经济合理。2.1 甲醇制丙烯（MTP）

低成本甲醇将成为丙烯的生产原料，这是甲醇的潜在应用领域。当前世界丙烯消费量的年均增长率约为6%，丙烯一直紧缺，其价格取决于原油价格，MTP将打破这种依赖性，甲醇将有望成为仅次于石脑油、FCC的第三个制丙烯的原料来源。鲁奇公司开发成功的甲醇制丙烯工艺具有高选择性。副产的乙烯、丁烯和C5／C6烯烃又循环回去转化成丙烯，其余产品就是高辛烷值汽油，可调入总合汽油。挪威国家石油公司在挪威特吉德宝古登兴建的世界上第一套甲醇制丙烯示范装置已经于2002年投入运行。甲醇制丙烯技术是由鲁奇公司开发的，该生产装置可望使甲醇生产丙烯的产率达到70%。2.2 甲醇制烯烃（MTO）

甲醇制烯烃技术的研究、开发、工业化近年来成为国际各大石油公司技术开发的热点。MOBIL、EXXON、UOP、NORSK HYDRO和BASF公司等都对MTO工艺进行了多年的研究开发。1995年6月，UOP公司和NORSK HYDRO公司合作建成了一套甲醇加工能力为0.5吨／天的示范装置，采用UOP／HYDRO MTO工艺的20万吨／年乙烯工业装置已于1998年建成投产，并称已经能实现50万吨／年乙烯装置上的工业设计，可从UOP及NORSK HYDRO公司获得建厂许可证。UOP有长期的工程放大经验，并对所设计的50万吨／年大型乙烯装置做出承诺和保证。

我国中科院大连化物所、华东理工大学等单位进行了多年的MTO催化剂与工艺开发研究工作，中国石油天然气集团公司正在筹备进行千吨级的中试，这些都为今后MTO技术引进、吸收和国产化奠定了基础。

我国内蒙古伊化集团与德国EUB财团签署了开发天然气化工产业合资合作协议，计划在内蒙古鄂尔多斯市兴建规模为60万吨／年甲醇制烯烃装置。第一期工程将引进德国鲁奇公司天然气制甲醇生产工艺及甲醇制烯烃技术，兴建一套从150万吨／年甲醇经MTO工艺生产60万吨／年聚乙烯和聚丙烯，副产液化燃料气的大型联合天然气化工装置。生产能力为日产甲醇5000吨，年产烯烃类化工产品60万吨，建设期为3年。项目建成后，将成为世界上采用该技术最大的生产装置。项目总投资15亿美元，由鲁奇公司总承包建设。

甲醇制烯烃具有很好的经济性和资源的最佳利用性，是最值得大力开发的甲醇下游产品。但对于进一步的深加工，目前多数企业和地方政府都规划为生产聚乙烯、聚丙烯，仍然跟随大的石油巨头公司的后尘，不是合理的开发路线。应当充分珍惜乙烯、丙烯资源开发环氧乙烷、环氧丙烷，发展精细化工，其下游产品2000余种、绝大多数依靠进口，长期供不应求。3 碳酸二甲酯

碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate，简称DMC）是一种环境友好的绿色化工原料，是实现化工原料绿色化的关键，能与多种醇、酚、胺及氨基醇等反应，从DMC出发可合成聚碳酸酯，异氰酸酯、聚氨酯、氨基甲酸酯、丙二酸酯、丙二尿烷等许多化工产品。它在制取高性能树脂、药物、增香剂、食品防腐剂、染料中间体、溶剂、润滑油填加剂、汽油添加剂等领域的应用越来越广泛。因而，DMC已被称为当今有机合成的“新基石”。碳酸二甲酯可以代替光气、硫酸二甲酯、氯甲酸甲酯、氯甲烷、氯代烃等剧毒原料和苯、甲苯等有毒溶剂，有着非常广阔的市场开发前景。应用具有中国特色的反应精馏酯交换法技术联产碳酸二甲酯和乙（丙）二醇。该技术是二氧化碳与甲醇反应合成碳酸二甲酯和环氧乙烷水合合成乙二醇两个反应过程耦合在一起，同时生产碳酸二甲酯和乙（丙）二醇两个产品，投资减少70％以上，节能50％以上，生产成本减少50％以上。乙二醇可广泛用于制备表面活性剂、乳化剂、破乳剂、润滑剂、防霉剂、脱水剂及聚酯、聚醚树脂、不饱和聚酯树脂，还可以作油脂、石蜡、树脂、染料和香料的溶剂以及热载体，防冻剂等，2002年进口量146余万吨，2003年进口251.6l万吨，2004年进口339.1万吨，2005年进口393万吨，20多年一直依赖进口。

目前制约碳酸二甲酯发展的主要因素是环氧乙（丙）烷紧缺，即乙（丙）烯紧缺。只有甲醇合成烯烃，进一步合成环氧乙（丙）烷，才能不受原料制约。以此可以形成具有非常强大生命力的绿色化工产业链，建设成为绿色生态化工园，对于化学工业的可持续发展、对于构建和谐社会意义重大。4 丙烯酸甲酯

丙烯酸甲酯（Methyl acrylate，简写为MA）是重要的精细化工原料之一，主要用作有机合成中间体及合成高分子单体，丙烯酸甲酯可以和各种硬单体（如：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯等）及官能性单体［如：（甲基）丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、（甲基）烯酰胺］及其衍生物等进行交换、共聚、接枝等，做成上千种丙烯酸类树脂产品（主要是乳液型，溶剂型及水溶型的），广泛用作涂料、胶粘剂、睛纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、皮革加工、造纸以及丙烯酸类橡胶等许多方面。

二战时Reppe发明以羰基镍为催化剂，乙炔，CO，水和甲醇合成丙烯酸甲酯，此法在当时为MA的大规模生产创造了条件。60年代丙烯直接氧化法开法成功，由于原料丙烯来源于石油化工，价廉易得，与较旧式的氰醇法、丙烯睛水解法等相比，在工序管理、三废处理、环境保护、生产成本及能量单耗上都占有优势，因此很快为工业所接受。此后生产工艺不断改进革新，经济效益相当显著，因此得到迅速发展，基本上取代了其它方法，目前仍是工业生产MA的主要方法。

目前丙烯酸及其酯的制备上，主要有丙烯氧化法、丙烯睛水解法、乙炔法、丙烷氧化法、乙烯氧化羰化法、以及甲酸甲酯法等。

丙烯直接氧化法，又分一段氧化法和二段氧化法。一段氧化法是由丙烯直氧化制得丙烯酸，然后与甲醇进行酯化而得；二段氧化法是先将丙烯氧化生成丙烯醛，然后再将丙烯醛进行氧化生成丙烯酸，进一步甲醇酯化便得MA。

丙烯酸（酯）目前工业上生产几乎都采用丙烯两步氧化法技术，在80年代后扩（新）建的工业生产装置采用丙烯两步氧化法就约占95～96％，现拥有丙烯两步氧化法技术的公司主要有日本触媒化学（NSKK）、日本三菱化学（MCC）和德国巴斯夫（BASF）。

Otto Reppe在研究工作中发现，乙炔、CO、羰基镍与醇反应能生成丙烯酸酯，即：化学计量法、催化法。后来又改进了这两种方法，发展了Rohm Haas在生产中所用的改进的雷珀（Reppe）法和Dow-Badiche公司所用的高压雷珀（Reppe）法。

化学计量法是乙炔、羰基镍和甲醇在比较温和的条件下（40℃，0.1MPa）反应，以盐酸作为催化剂，收率为80％，此法的缺点是所用的CO全由Ni（CO）4提供，毒性大，大量处理有困难，劳动保护不易解决。美国Rohm Haas公司改进的雷珀法，即在化学计量法反应开始后，通入CO和CH≡CH反应即可连续进行，因为只用少量的羰基镍，反应所需的大部分CO并不依靠羰基镍提供，而用其它来源（80％来自CO气体，20％来自羰基镍），所以镍的回收和羰基镍的再生可大大减少。此法的优点是：产率高，反应易控制(停止通入CO便可）。缺点是反应中生成氢气，会使丙烯酸甲酯加氢生成丙酸甲酯。改良的雷珀法（Row-Badische法）是先将乙炔溶解于四氢呋喃溶剂中，用溴化镍为催化剂（作为羰基镍的来源），溴化铜为助催化剂，反应条件为：8～10MPa，200～225℃，丙烯酸的产率为90％（对乙炔）或85％（对CO），BASF和Dow-Badische相继于1960年进行工业生产，两者略有不同之处，前者用酸作催化剂进行甲醇酯化，后者用 Dowex-50强酸陛阳离子交换树脂为催化剂。此法的特点是不用高压处理乙炔，用镍盐作催化剂，而不用有毒的羰基镍。

乙酸甲酯与甲醛气相缩合法，在乙酸甲酯的α－碳原子上引入羟甲基，然后脱水即得丙烯酸甲酯。

反应条件为：0.1MPa和350～400℃，用碱或负载于SiO2或SiO2／Al2O3上的金属氧化物为催化剂，转化率为30～70％，选择性为60～90％，主要取决于催化剂和CH2O／CH3COOCH3的分子比。

此法在技术上是可行的，但有大量未转化的原料必须加以回收，其发展取决于催化剂和分离方法的改进。

甲酸甲酯法，此法是以镍化合物、碘化物为催化剂，N，N－二甲基甲酰胺溶剂、乙炔和甲酸甲酯为原料一步加氢酯化合成丙烯酸甲酯：

在均相条件下，利用镍盐－铜盐碘化物复合催化体系，甲酸甲酯与乙炔一步加氢酯化合成丙烯酸甲酯，甲酸甲酯转化率60％，丙烯酸甲酯选择性86％。

该法的特点是以甲酸甲酯为原料，解决了CO制备和运输问题，随着天然气的发展，在经济上将有相当的竞争力，在石油资源短缺、天然气资源丰富的地区更具有实用性。

过去认为Reppe法有电石乙炔存在环境污染的制约因素，但随着循环经济的发展，电石废渣生产水泥技术的开发得到了很好的解决，目前以乙炔、CO、甲醇为原料的改进Reppe法、甲酸甲酯法成为目前高油价时代最具市场竞争力的生产方法，乙酸甲酯法由于其原料都是来自甲醇，是消耗甲醇最多的产品路线值得加大研究开发力度。5 1，4－丁二醇

1，4－丁二醇（1，4—butanediol，简称BDO）是一种重要的有机化工原料，可生产四氢呋喃（THF）、γ－丁内酯（GBL）和聚对苯二甲酸二丁酯等产品。四氢呋喃和γ－丁内酯作为溶剂广泛应用于医药、涂料、塑料、制革、油墨及电镀等行业。用四氢呋喃生产的聚四亚甲基乙二醇醚可用于合成高性能聚氨酯树脂（PU）及弹性纤维氨纶等。γ－丁内酯可用于合成2－吡咯烷酮、甲基吡咯烷酮和维生素的中间体。1，4－丁二醇与对苯二甲酸反应可生产聚对苯二甲酸二丁酯（PBT），PBT是—种性能优良的工程塑料，广泛用于汽车、机械、电子和电器等行业。此外，1，4－丁二醇还可用于生产增塑剂和固化剂等。由于1，4－丁二醇具有广泛用途，尤其是生物可降解塑料聚对苯二甲酸二丁酯的环境友好性，越来越为人们所关注。因此，1，4－丁二醇的市场需求将进一步扩大，有着广阔的市场开发前景。

BDO的生产工艺有炔醇法（Reppe法，根据乙炔来源又可分为电石乙炔法、天然气乙炔法）、正丁烷法（包含顺酐法）、环氧丙烷法（烯丙醇法）和丁二烯法。

从原料的成本来看，由于原油价格一直震荡走高，基于石油化学原料的丁二烯法、正丁烷／顺酐法和环氧丙烷／丙烯醇法工艺的成本压力将持续升高。

在高油价的背景下，电石法BDO相对于正丁烷法的成本优势更加明显，年初1.68万元／吨的BDO价格已经接近正丁烷法的成本。

Reppe法是最早工业化的BDO生产工艺，对BDO产品的发展功不可没。其工艺成熟，流程短，产品收率高。但由于该工艺生产成本在低油价时代高于其它方法，ISP曾于1999年关停了其在肯塔基州Calvert城的2.5万t／a BDO生产线。

与传统的Reppe法相比，改良的Reppe法操作压力低，生产更安全。所使用的催化剂活性高，寿命长。生产投资低，适合于大规模生产。

以往在低油价时代，顺酐法、环氧丙烷、丁二烯法成为比较瞩目的好方法，然而随着石油价格的大幅度升高，这些方法生产成本居高不下，已经失去了经济竞争力。过去认为电石乙炔路线有环境污染的制约因素，也随着循环经济的发展，电石废渣生产水泥技术的开发得到了很好的解决，目前以乙炔／甲醛为原料的Reppe法成为最具市场竞争力的生产方法。

而电石路线与天然气路线的Reppe法相比，成本的差异体现在乙炔气的生产成本上，每吨BDO需0.4032吨乙炔气，折合电石1.2吨，电石乙炔法乙炔气成本2400元／吨；每吨BDO所需乙炔气折合天然气2481立方米，若以1.03元／立方米的价格计算，加上氧气和电，天然气乙炔法乙炔气原料成本约4042元／吨，比电石法高出约1642元／吨。6 其它下游产品

图2给出了甲醇的主要下游产品示意图。

二甲基甲酰胺（DMF）、甲酸、甲酸甲酯［MF、甲胺（一甲胺、二甲胺和三甲胺）］、二甲基亚砜、甲烷氯化物等具有一定的发展潜力，但总规模不可能很大，只能适合于中小型企业的填空补缺，不宜大面积推广。

醋酸是一个很好的甲醇下游产品，但由于已经在产、在建的产能超过了600万吨，列入企业和地方政府发展规划的总量900余万吨，而目前市场只有300万吨左右，出现了过热局面，近期不宜发展。

乙二醇具有广阔的市场空间，20多年依靠进口，急需大力发展。丙醇、丁醇是未来优良的汽油替代品，甲醇路线合成的低成本高碳醇将具有很好的生命力。甲缩醛是一个清洁溶剂需要大力开发和推广。异丁醛、芳烃、甲醇燃料电池也值得积极开发。