年產50000噸碳酸二甲酯工藝設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 (10)制造碳酰二肼（清潔劑） 氨基脲廣泛用作鍋爐等的清潔劑。但其單體存在易致癌、易爆炸的危險。通過DMC制造的碳酰二肼，不僅安全而且易于使用。 碳酰二肼雖然價格較貴，但使用安全，歐美等國正在普及。 （11）其他用途 DMC也可作為溶劑。除了能與其他有機溶劑很好相溶以外，還具有蒸發速度快的特點。可以期望DMC在某些特定的領域用作溶劑（特殊涂料、藥物等）。還有人研究將DMC作為CO2的載體，制造噴霧溶劑。 DMC可用作辛烷值提高劑。過去由于價格等方面的制約，而無法推廣使用。最近，美國對汽車排放氣中氧濃度作了規定，以作為環保的一個對策。DMC分子中氧含量為53%，而目前使用的提高劑MTBE的氧含量為18%，相比之下，只添少量的DMC就能提高氧濃度。 總之，隨著環保意識的加強，DMC的用途將越來越寬。可以確信，以DMC為核心，會形成各種衍生物群體，形成整個化學工業的一個重要產品類別。 1997年以來我國DMC市場價格變化情況如下圖所示 價格（元/噸）1998年以后的近五年來，我國DMC生產裝置能力和產量不斷增長，國內DMC市場逐步擺脫了對國外市場依賴的局面，這在很大程度對國內DMC的市場價格起到了穩定的作用。2003年以后，由于國內碳酸二甲酯裝置生產能力出現大幅度的提高，生產能力相對過剩，市場競爭日趨激烈，價格出現明顯下降。 （一）碳酸二甲酯的國外市場及預測 目前世界碳酸二甲酯的總生產能力約為17萬t/a，產量和消費量約為9萬t/a，主要的生產企業十幾家。包括GE（通用電氣公司）、Enichem Synthesis SPA(意大利)、Bayer（德國）BASF、Mitsubishi Chemical Corporation(日本)以及日本宇部等。全球碳酸二甲酯生產能力分布如下表所示。 2001年世界主要國家和地區碳酸二甲酯生產能力 國家和地區 能力/(萬ta1) 比例/% 美國 西歐 日本 其他國家和地區 合計 17 100 由表可見，目前世界碳酸二甲酯的生產主要集中在美國、西歐、日本等國家和地區，其生產能力占全球總量的70%以上。 2001 年世界碳酸二甲酯的產量和消費量約9萬t，主要應用領域聚碳酸酯（PC）的合成，%；，%；，%；，%。據了解，2002 萬t，其中醫藥行業需求增長較大。 預計，今后幾年全球碳酸二甲酯的市場需求量將以11%左右的速度保持快速增長，其中增長較快的領域有PC、醫藥、溶劑及汽油添加劑，到2007年。亞太地區在全球碳酸二甲酯的生產和消費中的比例將逐步提高。 （二）碳酸二甲酯的國內市場及預測 我國碳酸二甲酯的開發始于20世紀80年代，早期的生產裝置均采用國內開發的光氣法工藝路線，裝置規模在300～500t/a之間，大多建在光氣生產企業內，產品以自產自用為主。 20世紀90 年代以后，浙江大學、華東理工大學、華中理工大學、西南化工研究院和南化公司研究院等相繼對碳酸二甲酯的非光氣法生產工藝進行了開發研究，尤其是在酯交換法工藝的研發方面投入了大量的人力、物力。1995 年華東理工大學開發的酯交換法工藝獲得成功，建成了300t/a中試裝置，隨著又建成了一系列工藝化生產裝置，能力在500～1000t/a 之間。浙江大學、南京化學工業公司研究院等也在酯交換生產碳酸二甲酯的工藝開發上做了大量的工作，并建成了相應的工業化裝置。 近年，我國在碳酸二甲酯液相氧化羰基合成工藝的研發方面取得了長足的進展。1993年華中理工大學與湖北省利川化肥廠（現更名為湖北興發集團興利化工有限公司） 合作開展液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯工藝的小試和中試研究，規模為100t/a。該項中試技術已于1998 年5月通過了湖北省組織的技術鑒定，2000年被列為國家計委重點支持的工業化試驗項目，裝置規模為4000t/a。我國已經基本掌握了非光氣合成碳酸二甲酯的生產工藝，是目前世界上能生產碳酸二甲酯的少數幾個國家之一。 目前，我國碳酸二甲酯生產企業有20幾家，2002年生產能力2萬t/a以上，產量約1萬t/a。我國碳酸二甲酯的主要生產企業如下表所示。 2002年我國DMC主要生產企業 生產廠家 工藝路線 生產能力/（kt/a） 唐山朝陽化工總廠 酯交換法 5 河北新朝陽化工股份公司 酯交換法 5 湖北興利華化工有限公司 液相氧化羰基化工藝 4 山東淄博寶鼎化工有限公司 酯交換法 1 安徽省銅陵金泰化工有限公司 酯交換法 4 據最新報道，2003年6月山東石大勝華化工股份公司采用酯交換法工藝建成了國內首套萬噸級DMC生產裝置，其產品質量達到了醫藥級水平，已成功出口到歐洲市場。另外國內其它企業，如安徽省銅陵金泰化工有限公司正在對其現有DMC裝置進行改擴建，預計在今年年底也將形成萬噸級的生產裝置。據此分析，到2003年年底我國DMC的總生產能力將達到4萬～，而躋身于世界DMC的生產大國之別。 經過20多年的發展，我國DMC的生產工藝有了較大的改進。光氣法的生產裝置逐步萎縮，國內僅剩的幾套光氣法的裝置，規模均在300～500t/a之間，在總生產能力中的比例已經下降到5%左右，且都是在原有光氣裝置基礎上延伸的下游產品；液相氧化羰基化工藝得到初步應用，形成4000 t/a的工業化生產裝置；酯交換法工藝得到大規模的發展，已經成為我國碳酸二甲酯生產的主流。從總體上講，我國DMC無論是在生產裝置的規模上，還是在生產水平、產品質量上均有了較大的提高，在國際市場的競爭力逐步增強。主要體現在近兩年來我國碳酸二甲酯的出口量得到大幅度增長，2002年產品的凈出口量已達到近6000t的水平。 目前, 國內對DMC的需求主要集中在農藥、醫藥領域，此外，上海氯堿公司與德國拜耳公司合資興建的18kt/a 聚碳酸酯廠已投產，有的聚碳酸酯廠正在改造為非光氣生產方法，因而估計我國DMC 的年需求量將達3萬t 以上。這些都為未來的DMC市場開拓了巨大空間。由此可見，DMC在我國具有極大的市場潛力。目前我國的DMC絕大部分依靠進口，因此，建設我國自己的大規模DMC生產裝置已是當務之急。 我國DMC產量及增長趨勢見下圖 關于未來DMC的市場需求，可從以下幾方面進行分析: (1) DMC的化學反應囊括了光氣和DMS在化工用途中的絕大部分反應。按照實際反應過程中的有效羰基化數和甲基化數來比，再假設未來幾年光氣和DMS需求量的50%被DMC取代時，僅此一項就需DMC500kt/a以上。 (2) 隨著DMC作為汽油添加劑的應用研究逐漸成熟，DMC進入汽油添加劑這一巨大潛在市場將成為可能。以MTBE添加量為10%折算成DMC，%。目前全世界汽油消耗量超過200Mt/a，若20%。 (3) 以DMC為原料可以合成的農藥、醫藥、光電子材料等下游產品市場巨大，僅以聚碳酸酯為例，目前世界聚碳酸酯產量已達1Mt/a，若全部采用DMC法生產，則需DMC360kt/a。 從國際、國內情況看，DMC現有生產能力遠不能滿足其日益增長的消費需求。特別是我國DMC生產起步晚，生產裝置工藝落后，產量低，產品質量差，嚴重限制其下游產品的開發和利用。因此開發一條既具有經濟競爭力，又符合可持續發展戰略的DMC綠色合成工藝已迫在眉睫。 建議