年产20万吨二甲醚产项目可行性研究报告.docx
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年产20万吨二甲醚产项目可行性研究报告
1总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称、主办单位
项目名称：
东莞市九丰能源有限公司年产20万吨二甲醚生产项目
主办单位：
东莞市九丰能源有限公司
企业性质：
有限责任
法人代表：
金涛
1.1.2可行性的工作范围
本可行性研究报告主要是对东莞市九丰能源有限公司在东莞市虎门港开发区立沙岛建设年产20万吨二甲醚生产项目的建设必要性、市场、工艺流程、设备、配套公用工程、安全环保、投资估算、经济效益、社会效益、风险等进行分析和测算，并根据分析测算结果，对该项目技术和经济的可行性提出意见和结论。
1.1.3编制依据和原则
1.1.3.1编制依据
·东莞市九丰能源有限公司与深圳天阳工程设计有限公司签订的建设工程前期合同，合同号为深设GZ0606A；
·国家发展改革委员会《关于建设项目可行性研究实行管理办法》、《建设项目经济评价方法与参数》、《投资项目可行性报告指南》；
·原化学工业部《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（化计发[1997]426号规定）。
1.1.3.2编制原则和指导思想
·项目建设要符合国家产业政策、投资政策，符合行业和地区规划。
·坚持有市场、有竞争力、有资本金来源，有效益的建设原则。
·以经济效益为中心，加强市场调研，认真落实国家计委关于少投入、多产出、适时投入、快速发展的原则和工厂设计模式改革的要求。
千方百计压缩项目投资，在不失稳健的原则前提下，实事求是地优化项目成本要素，最大限度地降低项目的目标成本。
提高项目的经济效益，增强项目的竞争力。
·本项目所需要的原料和产品是易燃的物料，应从安全和卫生角度出发，遵照国家现行的有关设计规范和标准进行设计，以达到保护财产和人身安全以及保护环境的目的。
·本项目必须符合东莞市九丰能源有限公司于东莞市虎门港开发区立沙岛项目总体规划的要求，整个项目应依托现有的公共设施，节省工程投资。
同时，厂区的设计原则应尽可能达到布置一体化、生产装置露天化、建筑结构新型化、应用材料轻型化，公用工程社会化。
·为保证项目建成投产后生产装置长周期、稳定、低耗及安全生产，本项目的工艺技术拟采用先进的工艺技术和设备，在设计中采用成熟的、行之有效的技术、工艺、材料和设备。
·充分注意能源的综合利用，降低能源消耗，降低成本，提高经济效益。
·特别重视安全工作，严格执行安全规范，全面采取各项安全及消防措施，贯彻“安全第一、预防为主”的方针。
·重视环境保护，项目的建设要从宏观及总体上有利于当地的环境保护。
1.1.4建设单位概况
本项目建设单位拟由东莞市九丰能源有限公司和香港怡丰企业有限公司组成，各占50%股份。
东莞市九丰能源有限公司是珠海九丰集团公司与广东广业投资集团有限公司的合资公司。
珠海九丰集团公司创建于1995年，主要经营液化石油气的一、二、三级批发和门市销售服务，是全国知名的液化气经营企业和纳税大户。
广东广业投资集团有限公司是广东省广业资产经营有限公司下属子公司，集团注册资本6亿元，总资产10亿元。
公司经营宗旨是突出资本经营的主流方向，通过投资、融资、收购、托管、拍卖等方式盘活国有资产，建立主业突出、产权明晰、管理科学、经营规范的投资控股集团。
其主要经营范围有：
承担政府委托的投资业务；融资租赁、基本建设基金委托贷款；电子信息、石油化工、医药器械、能源等项目的投资、经营和转让；资产托管与收购、资产拍卖；国内及进出口贸易业务；房地产开发及酒店、物业的经营管理；场地租赁；工程技术咨询服务；属下企业的投资及股权管理等。
公司近年来大力发展能源方向，希望以此作出新的突破。
香港怡丰企业是一家在香港注册的专业能源投资公司，近年来大力拓展国内燃气事业，开发液化石油气、液化天然气、二甲醚等多个燃气品种市场。
近年来，香港怡丰企业与西南化工设计院、美国HYDROCARBON公司等国内外对二甲醚研究比较深入的企业进行互动合作，对日本TOYO、丹麦TopsΦe等二甲醚生产技术进行深入分析比较。
目前，香港怡丰企业已与西南化工设计院、美国HYDRO—CARBON公司结成技术战略合作伙伴，并与多家下游网络进行整合及合作谈判。
这些工作都为本项目的发展建立了良好的基础和发展平台。
1.2项目提出的背景
九丰集团公司在液化石油气（LPG）的经营管理等方面积累了丰富的经验，在国内外市场形成了较高的品牌和知名度，同时在整个LPG销售网络方面，已形成了二级批发、三、四级分销、零售和自有门市一体化的销售体系。
集团公司正在立沙岛建设一级码头和LPG低温库，公司采购可在内外、终端方面形成完善的产业经营链。
随着国际原油价格的不断攀升，液化石油气的进口价格也不断上扬，单纯依靠液化石油气这一单一能源模式已开始不能完全满足公司运作的需要。
特别是大量依靠进口这一模式存在着很大的不可预见性。
相比而言，以二甲醚这种更清洁环保且更便宜的能源替代部分液化石油气市场，具有较大的潜力。
因此，公司根据市场发展需要及对未来液化石油气进口市场的评估，决定在立沙岛东莞市九丰能源有限公司LPG库区和油库区内建设一套年产20万吨二甲醚的生产装置，利用库区的公用设施和储运设施，用最节省的投资达到最大的经济效益，并以此缓解公司对LPG进口依赖程度。
1.3项目主要技术经济指标
本项目主要技术经济指标见表1-1所示。
表1-1主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
生产规模
吨/年
200000
2
年操作日
日
300
3
公用工程消耗量
水
m3/a
120×104
电
kWh/a
80×104
蒸汽
t/a
40×104
4
三废排放量
废水
m3/h
4.9
5
定员
人
60
6
占地面积
m2
10303.4
生产装置区4060m2
7
建设面积
m2
2900
8
总投资
万元
8795.38
9
建设投资
万元
7423.40
10
建设期利息
万元
107.82
11
流动资金
万元
1264.17
12
年均销售收入
万元
82025.00
13
年均总成本费用
万元
78722.90
14
年均销售税金
万元
1002.70
15
年均利润总额
万元
2299.40
16
年均所得税
万元
684.15
17
年均税后利润
万元
1615.24
18
财务评价指标
静态
投资利润率
%
26.14
投资利税率
%
37.54
投资回收期（所得税前）
年
4.64
含建设期
投资回收期（所得税后）
年
4.86
含有建设期
动态
财务内部收益率
%
29.62
所得税前
财务内部收益率
%
25.61
所得税后
财务净现值
万元
12803.57
所得税前
财务净现值
万元
8701.21
所得税后
19
盈亏平衡点
%
58.31
达产年
1.4研究简要结论
（1）本项目适应当前经济发展和市场需要，是清洁的能源项目，本项目的投资者是一间技术经济力量雄厚的企业，并选用国内先进的技术和设备，使该项目的产品及技术始终处于国际先进水平，该产品的市场前景非常好。
同时本项目经营的经济效益较好，可为当地的经济发展做出贡献；
（2）本项目的产品二甲醚是清洁无污染的绿色能源，大力发展二甲醚推进能源替代，减轻环境压力，控制城市污染具有重要的战略意义；
（3）本项目的生产工艺技术先进及设备成熟可靠；
（4）项目布局按国家有关安全规范要求，配备足够的消防和安全设施，可确保安全生产；
（5）本项目符合东莞市九丰能源有限公司油气库区的整体规划，外部条件落实，公用工程完全满足要求；
（6）建设项目经济分析得出，本项目建成正常投产年均利润总额为2299.40万元，年均所得税为684.15万元，年均所得税后利润为1615.24万元，投资回收期为4.86年（含建设期，所得税后），财务内部收益率为25.61%（全部投资，所得税后），项目经济效益和社会效益较好。
综合上述，项目是可行的。
2二甲醚市场现状及发展
2.1二甲醚产品用途、现状及需求
2.1.1二甲醚特性
二甲醚（DME）是一种新型的清洁能源，具有替代石油和天然气产品的潜力。
在室温下是无色气体，在0.6MPa下为液体，无腐蚀性和致癌性。
国际上称之为21世纪洁净燃料，化学式为CH3OCH3，分子结构中只有C-H、C-O键，没有C-C键，其特性与液化石油气十分相似。
十六烷值高达55以上。
燃烧时无黑烟。
释放的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物极少，符合绿色能源的要求。
二甲醚主要特性见下表。
二甲醚主要特性
分子式
CH3OCH3
分子量
46.07
物理性质
气体易于液化，火焰无色
沸点
-24.9℃
熔点
-141.5℃
燃点
-41.4℃
液体密度
0.66lg/ml
临界压力
5.23MPa
临界温度
128.80℃
自燃温度
350℃
爆炸极限
Vol：
3.45-26.7%
燃烧热
1455kJ/mol
蒸发热
467.4kJ/kg
十六烷值
55～60
可溶于：
水、汽油、CCl4、苯、氯苯、丙酮、乙酸甲脂
2.1.2二甲醚产品用途
当今世界上消耗的二甲醚主要是作为气雾推进剂中氟氯碳的一种替代品（用于带喷嘴的化妆品，涂料和农业化学药品的罐装容器中）。
也作为化工原料，用来生产硫酸二甲酯、聚甲基苯和高纯度氮、N-二甲基苯胺和其他化学物的甲基试剂。
另外，它还作为清洗剂，用于高精密仪器（电子仪器）表面的清洗。
所有这些用途都需要高纯度的二甲醚。
因此，现在生产的所有的二甲醚，其纯度几乎都超过99wt%。
本工程生产的二甲醚为“燃料级二甲醚”，将主要作为“民用燃料”、“工业燃料”和“车用燃料”，产品纯度≥95wt%。
2.1.2.1民用燃料
2003年末，全国设市级城市660个，城市人口33805万人。
城市用气人口25929万人，燃气普及率76.7%，液化气供应总量1125万吨。
2005年全国的液化石油气年供应量达到1470万吨，仅广东省消费量就超过600万吨，其中进口量达到447万吨。
由于二甲醚有与液化石油气相似的物理性质，同时又具有完全燃烧及污染物少等因素。
二甲醚作为新型民用洁净燃料，具有巨大潜力在市场上销售。
它可以在国内市场及还没有使用LPG的中小城市中作为LPG的替代品，以弥补国内LPG的不足。
二甲醚与LPG的比较
名称
二甲醚
LPG
分子量
46.07
46.8
60℃下的蒸气压力，MPa
1.35
1.92
液体密度（g/cm3）
0.661
0.56
低热值（kJ/kg）
28840
45760
爆炸下限（%）
3.45
1.7
理论空气量
6.96
11.32
完全燃烧时最大理论烟雾量（N0x，以NO2计，g/m3）
7.46
12.02
理论火焰温度（℃）
2061
2055
自燃温度（℃）
235
250
燃料级二甲醚的纯度一般要求大于95%，其余为甲醇、C3-C4烃、水。
这可保证瓶装二甲醚（液化气）在常温下烧尽。
二甲醚40℃时的蒸汽压仅为0.880MPa，比LPG要求在37.8℃时蒸气压低于1.380MPa低，符合液化石油气要求（GB11174－89）。
因此，LPG气瓶、槽罐车、灌装站、均可用于二甲醚。
中国科学院山西煤化所在国内外首先提出二甲醚作为民用燃料，于1995年在陕西西安新型燃料及燃具公司建立500吨/年二甲醚试验厂。
采用DME配套灶具和LPG钢瓶，在用户中使用正常。
二甲醚的低热值为LPG的63%，但LPG为C3-C4（C5）的混合物，开瓶气与瓶底气组成不同，平均热效率偏低（55%），而二甲醚为化合物，自始至终组成恒定，可均衡保证较高的热效率（60%），经陕西省燃气用具质量监督站，陕西省环境监测中心站等对二甲醚燃烧试验进行检测，检测结果表明：
“在着火性能、燃烧工况、热负荷、热效率、烟气成份等方面符合煤气灶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，对空气不构成污染”；“该燃料在使用配套的燃具燃烧后，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，二甲醚作为民用燃料具有以下优点：
·二甲醚在室温下可以液化，气瓶压力符合现有液化石油气要求，可以用现有液化石油气罐盛装，确保储运安全。
·二甲醚与LPG一样，同属气体类燃料，使用方便，不用预热，随用随开。
·二甲醚组成稳定，无残液，可确保用户有效使用。
·二甲醚比LPG具有更好的燃烧特性，在燃烧时不会产生不安全的气体。
·燃料级二甲醚（DME≥95%）可用于民用，在运输、储存和使用期间不会影响其性能，不会危害环境，安全可靠。
二甲醚也可在饭店替代LPG。
在居民煤气灶上进行的二甲醚燃烧试验同样可以应用在饭店的煤气灶上。
在该用途中，用二甲醚替代LPG使用时，不会出现技术或环境、健康和安全方面的问题。
2.1.2.2工业燃料
通过二甲醚与乙炔气、液化石油气切割钢板对比试验，得出用二甲醚气割钢板，其综合经济成本约为乙炔气成本的三分之一，约为液化石油气成本的二分之一，而且切割产生的氧化铁较少，割口平整，有利提高焊接质量并节省钢材。
昆明欣如泰建筑工程有限公司也成功使用二甲醚替代乙炔气在多头切割机上使用，并证明该气体用于工业气割时，其穿透能力强，切割速度快，耗氧少。
工件切割表面平整，无挂渣，无需人工清渣，可提高工作效率，有效降低生产成本。
另外，乙炔气生产是高耗能、且污染较大的行业，也是国家限制发展的行业，如二甲醚替代乙炔气在机械加工和建设行业推广使用。
2.1.2.3车用燃料
90年代以来，我国的汽车业发展很快，年均增长率为12.7%。
随着石油工业的发展机动车数量的增加，我国石油出口国变为一个石油进口国。
但机动车用石油基燃料会造成环境污染。
中国面临着严重的污染问题，尤其是在大城市。
为了解决这些问题，世界范围内都在研究开发未来汽车代用燃料。
相比来说，常规发动机代用燃料的LPG、LNG和甲醇等正在进行发动机点火的示范测试，因为他们的十六烷值低于10，只适合于点燃式发动机。
二甲醚具有较高的十六烷值及很好的压缩性，非常适合压燃式发动机。
结果显示出二甲醚是一种理想的新型燃料，可以替代柴油发动机。
试验指出，汽车使用二甲醚和使用石油燃料相比，使用二甲醚的汽车将大大降低污染物的排放，尾气不需催化转化处理能够满足国家的排放标准。
另外，二甲醚发动机的噪音水平比石油燃料发动机的低。
下表提供了二甲醚机动车燃料和柴油燃料的特性比较。
二甲醚和柴油的主要物理特性比较
名称
二甲醚
柴油
化学式
CH3-O-CH3
CXHY
分子量
46.07
190~220
沸点（℃）
-24.9
180~360
液体密度（g/cm3）
0.661
0.84
理论空气燃料比率
9.0
14.6
十六烷值
55~60
40~55
蒸气化潜热（kJ/kg）
460
290
低热值MJ/kg
28.84
42.5
自燃温度（℃）
235
250
粘结性（cp）
0.15
44~54
碳（%）
52.2
86.0
氢（%）
13.0
14.0
二甲醚研究指出，二甲醚作为马达机动车燃料使它成为一种代替柴油的理想的新型燃料，因为：
·二甲醚的十六烷值比柴油高（55~60）
·自燃温度低
·在燃烧期间产生的碳质烟雾排放物极少
·对金属无腐蚀
·在用于石油燃烧系统时，无需专门的材料要求
具有高能量，低噪音，而且在燃烧时无颗粒释放物，因此二甲醚可以满足柴油机的环保要求。
1997年以来，西安交通大学在“福特——中国研究发展基金”的支持下，开展了直喷式柴油机燃用二甲醚的性能和排放研究，结果指出二甲醚发动机具有：
·单位功率比柴油发动机高10~15%
·较高的热效率（高2~3%）
·低噪音（低10~15dB）
·超低的废气排放量，如：
氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物比柴油发动机用常规燃料的排放量都低，相应为30%、40%、50%。
这说明使用二甲醚可以满足欧洲和加利福尼亚的超低排放值（ULEV），这是在世界上最严格的标准。
下表提供了用二甲醚柴油发动机释放量和ULEV释放标准值的比较。
二甲醚发动机和ULEV释放值的比较
ULEV
二甲醚发动机试验的释放值
NMHC（包括甲烷）
1.3
0.21
CO
7.2
3.2
NOx+HC
2.5
2.4
PM
0.05
0.033
HCCO
0.25
0.25
二甲醚发动机还能够满足欧洲Ⅱ的排放要求，我国在2003年9月已经采用了该标准。
下表是欧洲Ⅱ标准和二甲醚柴油发动机排放量的比较。
二甲醚发动机排放值和欧洲Ⅱ的排放要求的比较
欧洲Ⅱ标准
二甲醚发动机试验排放值
全部HC
1.1
0.2
CO
4.0
2.17
NOX
7.0
3.85
PM
0.15
0.05
ECER49排放（g/kWh）
研究表明，二甲醚的十六烷值55~60，自燃温度低，而且二甲醚为含氧化合物，含有34.8％的氧，燃烧后生成的碳烟少，对金属无腐蚀性、对燃油系统的材料没有特殊要求。
而且，二甲醚发动机的功率高于柴油机，可降低噪音，实现无烟燃烧，符合环保要求，是理想的柴油代用燃料。
目前西安交通大学已在中型客车上成功地进行了行车试验，效果十分显著。
二甲醚作为柴油发动机洁净燃料，除建立二甲醚规模化大型生产装置，还需要建立与之配套的基础设施，如储运站、加油站、二甲醚发动机生产基地等，需要得到国家的重视和支持，同时还需要一个市场化的过程。
二甲醚氧化偶联后可合成十六烷值60～100的燃料添加剂，该添加剂常温下可以与柴油以任何比例相溶，可以配成十六烷值41～57的燃料。
在我国发展超低排放的二甲醚是利国利民、实现可持续发展战略的一件大事，前景十分广阔。
为此，原机械工业部副部长，现中国内燃机协会理事长季守仁等三十多位业内专家联合提出了《关于我国发展超低排放二甲醚汽车建议书》。
据报道，日本三菱燃气化学、三菱重工、日挥、伊滕忠商事四家公司成立一家名为“日本DME公司”联合公司，注册资金一亿日元，就发展新一代燃料二甲醚（DME）展开可行性调查。
四家公司计划于2006年在澳大利亚西部批量生产二甲醚，返回日本作为洁净燃料。
西安交通大学经过多年的研究得出结论，二甲醚是一种比较适合柴油发动机使用的代用燃料,而且发动机的功率高于柴油机，噪音小，可实现无烟燃烧，其尾气排放能达到国际最严的欧Ⅲ标准，是理想的柴油代用燃料。
但是二甲醚要在柴油发动机上使用须对发动机进行改装。
西安交通大学这一研究成果已引起国内的关注。
综上所述，二甲醚产品在民用燃料和工业燃料市场上已逐步被人们接受，二甲醚作为柴油汽车替代燃料也为期不远，二甲醚产品市场方兴未艾，可预测二甲醚作为21世纪清洁燃料其市场前景是十分可喜的。
2.1.2.4气雾胶推进剂
从二甲醚消费领域看，气雾剂推进剂是二甲醚的主要用途。
20世纪60年代以来，气雾剂产品以其特有的包装特性，深受消费者欢迎，以前气雾剂产品大量使用氟氯烷作抛射剂（推进剂），由于使用时氟氯烷全部释放到大气，对大气臭氧层造成严重破坏，从而影响人类健康、动植物生长和地球生态环境，因此，世界各国都在致力于寻找氟氯烷的替代品，我国从1998年起禁止气雾剂中使用氟氯烷（医疗用品除外）作抛射剂，氟氯烷的替代品现有LPG、DME、压缩气（CO2、N2、N2O）、氢氯氟碳（HCFC）、氢氟碳（HFC）。
DME在气雾剂工业中的应用正以其良好的性能及相对较好的安全性能逐步替代压缩气体、氟里昂及丙（丁）烷气，成为第四代抛射剂的主体，DME使用量无论是在国外还是在中国都居LPG之后，居世界第二位，约有25％～30％的气雾剂以DME做抛射剂，因此，二甲醚市场需求日益增长。
2000年全世界DME气雾剂需求量约为15万吨。
2.1.2.4作为环保型制冷剂和发泡剂
二甲醚易液化的特性也引起人们的重视，利用DME的低污染制冷效果好等特点，许多国家正开发以DME代替氢氟烃作制冷剂或发泡剂。
例如用DME与氟里昂制备特种制冷剂，随着DME含量增加，其制冷能力增强，能耗降低，国外已相继开发出利用DME作聚苯乙烯，聚氨基甲酸乙酯，热塑性聚酯泡沫的发泡剂。
二甲醚作为发泡剂、能使泡沫塑料等产品孔洞大小均匀，柔韧性、耐压性增强，并具有良好的抗裂性。
2.1.2.5用作化工原料
二甲醚是一种重要的化工原料，可用来合成许多种化工产品或参与许多种化工产品的合成。
它可以羰基化制乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酐、醋酸乙烯；可作甲基化剂制硫酸二甲酯、烷基卤以及二甲基硫醚等用于制药、农药与染料工业；可作偶联剂，用于合成有机硅化合物，DME可与氢氰酸反应生成乙腈，与环氧乙烷反应生成乙二醇二甲醚等，DME脱水可生产低碳烯烃，同时DME还是一种优良的有机溶剂。
2.2二甲醚的供求状况
2.2.1世界二甲醚的供求状况
目前，世界二甲醚的生产能力为每年24.5万吨，产量每年15万吨。
亚太地区二甲醚的生产能力为8万吨（占全球产能的32.6%），产量为4.2万吨（占全球产量的28%）。
中国的生产能力为2.2万吨/年。
大部分二甲醚作为空气推进剂。
目前世界上生产的二甲醚几乎都是用天然气合成的。
下表概括了二甲醚生产厂及各国的生产能力。
世界二甲醚生产能力
公司名称
生产能力（万吨/年）
DEA（德国）
6.5
UnitedRhineLigniteFuel（德国）
3.0
AKZO（荷兰）
3.0
Dopnt（美国）
3.0
DEA澳大利亚
1.0
台湾
1.5
日本
4.3
中国
2.2
总产量
24.5
另外，一些项目正在开发过程中，日本公司和政府正在对世界上的几个二甲醚项目进行预可行性研究。
Mtsubishi气体化学公司正在对澳大利亚西部的150万吨/年的二甲醚厂和200万吨/年的甲醇厂进行预可行性研究。
生产的二甲醚将用于发电和作为柴油发动机的燃料。
日本还正在对卡塔尔、印度尼西亚和澳大利亚的规模为2500～4000吨/天的工厂（JFE公司研究）、伊朗和印度尼西亚的7000吨/天的工厂进行研究。
目前世界上，50%的二甲醚用做气雾剂，约35%用来生产硫酸二甲酯，15%的作为燃料和其他用途。
2.2.2国内二甲醚生产现状及供求预测
中国进入二甲醚市场较晚，很长一段时间只有少数几家工厂生产二甲醚，生产规模小，技术比较落后。
然而，二甲醚的需求随着气雾剂需求的增加日益增加，我国对气雾剂的需求，从1990年到1991年，需求量由4800万瓶增加到8600万瓶。
到1992年增加到15800万瓶，到1995年超过2亿瓶，至今达到4亿瓶。
二甲醚最早是从高压法合成甲醇副产物中经精馏而得，因为粗醇中二甲醚占3%以上。
但目前高压法制甲醇早已被淘汰，国内基本上采用的都是甲醇脱水的两步法。
液相法以硫酸为催化剂，腐蚀性强，中间产物硫酸氢甲酯有毒，排放废液污染环境，目前仅武汉一家采用此法，其他大多数厂采用的是气相甲醇脱水法，只有湖北田力公司采用浙江大学与五环化学工程公司共同开发的合成气一步法制二甲醚工艺。
但今年山东鲁明化工公司（现名久泰科技公司）对原液相甲醇脱水法进行改
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