二甲醚生产的环境风险及评价研究

霍金华1 ，姚建1，孙炳2

（1四川大学建筑与环境学院，四川 成都 610000；

2西南化工研究设计院、四川天一科技股份有限公司，四川 成都 610225）

摘  要：以甲醇气相脱水法制取二甲醚基本生产原理及其特点为基础，对其在生产过程中产生的环境风险进行评价。文章通过对二甲醚生产过程中的环境风险识别、源项分析及甲醇泄漏、储罐爆火灾、爆炸等后果预测计算进行论述，形成二甲醚生产的环境风险评价方法体系，并通过案例分析，得出在采取相应措施后，案例环境风险水平可以接受。

关键词：甲醇气相脱水法；二甲醚；环境风险；泄漏；火灾；爆炸

中图分类号：X507   文献标识码：A

二甲醚是一种重要的化工原料，可用于合成多种精细化学品，同时在制药、燃料使用及农药制备等工业中也发挥了其独特的作用。尤其是在替代汽柴油用作汽车燃料方面，其优良的燃烧性能、高动力，低污染的特点更是吸引了众多科学家注意[1-3]。随着各项二甲醚研究成果的不断出炉，二甲醚在社会经济发展中的应用日趋广泛，对二甲醚生产量的要求不断加大。目前，国内外生产二甲醚的一种普遍的方法是采用甲醇气相脱水法制取二甲醚[4]，其中，原料甲醇及产品二甲醚在厂区会大量贮存，且两者均为有毒、易燃易爆物品，因此，有效识别二甲醚生产过程中存在的环境风险并对其进行评价研究具有十分重要的意义[5]。

1 二甲醚生产工艺及特点

1.1 生产工艺

利用甲醇气相脱水法制二甲醚，主要原料为甲醇，产品为二甲醚，其生产工艺主要包括原料甲醇汽化、脱水反应、产品分离、精馏，工艺流程如下：

甲醇汽化：甲醇储罐中的原料甲醇首先经进料泵加压计量后进入甲醇预热换热器，经预热后进入甲醇汽化换热器、甲醇汽化器，进行过热汽化。

脱水反应：过热汽化后的甲醇蒸汽进入甲醇脱水反应器，辅以催化剂作用发生脱水反应，生成产品二甲醚和水，同时生成少量的CO、CO2、H2、CH4等副产物。

产品分离、精馏：由甲醇脱水反应器生产的二甲醚反应生成气先经过甲醇汽化换热器、甲醇预热换热器进行热量回收，然后进入二甲醚精馏塔，在精馏塔冷凝器作用下，二甲醚生产气冷凝、采出。

1.2 工艺特点

甲醇气相催化法制取二甲醚，甲醇转化率约在70~80%之间，反应温度在200～400℃。由于所用原料量及产出的产品量均较大，厂区设置专有的原料、产品贮存区，采用储罐储存甲醇和二甲醚，并采用管道输送至生产区。

2  二甲醚环境风险评价的方法

2.1 环境风险识别

2.1.1 物质风险识别

经工艺流程分析，生产过程中所涉及到的物料有CH3OH、CH3OCH3、CO、H2、CH4等，对于大规模的二甲醚生产项目，CH3OH、CH3OCH3在生产区及储存区涉及到的量均很大，其余三者为生产过程中的中间产物，产生量很小。同时根据物料毒理特征分析、火灾爆炸危险性分析，筛选甲醇、二甲醚为二甲醚生产过程中的环境风险评价因子。

2.1.2 生产单元风险识别

（1）危险单元的划分

依据物质的危险、有害特性分析，二甲醚生产过程中存在火灾、爆炸、泄漏、中毒、窒息、化学灼伤等危险有害性。主要单元的主要危险、有害性分析详见表1。

      （霍金华）二甲醚生产环境风险及评价研究.pdf

      来源：化学工程与装备-官方网站-创刊于1972    2022年第2期  在线投稿  >>