年产1万吨碳酸二甲酯分厂可行性研究报告(编辑修改稿)

年产1万吨碳酸二甲酯分厂可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

似，可以代替光气，实现光气化反应，但安全性远远高于光气。 光气、 BTC的物性、毒性比较见表。 表 光气，固体光气的物性、毒性比较 光气 固体光气 结构式 COCl2 Cl3COCOOCCl3 外观 无色气体 白色结晶体 分子量 熔点 /℃ 118 78～ 82 沸点 /℃ 205～ 206 相对密度 (d204) 溶解性 微溶于水 ,几乎溶于所有的有机溶剂 不溶于水 ,易溶于苯、乙醇、乙醚、二氯甲烷等有机溶剂 毒性 小鼠吸入 LC=50ppm，狗吸入 LC9，猴吸入LC50=108ppm —— 注：选用的急性毒性指标为半数致死剂量或浓度（ LD50 或 LC50） ,及引起受试动物半数死亡的剂量或浓度。 LD50 或 LC50 的值越小，毒性越大。 20 世纪 90 年代，国际化工界发现了三光气可以替代光气。 由于其无毒，便于运输，可按比例投料等特点，引发了对固体光气的研发热潮。 美国化学文摘曾对该产品进行报道，称之为一座未开发的金矿、 21 世纪的绿色化工产品。 近年来随着碳酸二甲酯工业的快速发展，为进一步拓展碳酸二甲酯下游产品消费市场， 固体光气的生产及应用得到国内 外 众多碳酸二甲酯生产企业及科研院所的重视，产量逐年上升。 燃油添加剂 DMC 是一种很有前途的汽油添加剂 ,不仅能显著地提高汽油的辛烷值 ,而且在汽油中有良好的可溶性和低蒸汽压 ,且分子中的含氧量高 (DMC 为 53%,甲基叔丁醚 MTBE 为 %),因而是生产无铅汽油的极有发展前途的一种汽油添加剂。 DMC 加入到汽油中 ,辛烷值提高效果十分显著。 另外 ,DMC 在水中的溶解度小 ,蒸汽压 低，有利于汽油储存。 DMC 还可以作为柴油的添加剂 ,在柴油中加入 0 5%(V)的 DMC,可使柴油充分燃烧 ,降低柴油发动机排出废气烟尘 ,减少对环境的污染。 溶剂、溶煤 DMC 是性能优良的溶剂、溶煤， 表 列出了 DMC 和其它溶剂的性能比较。 表 DMC 和其他主要溶剂的性能比较 项目 DMC 丙酮 异丁醇 三氯乙烷 甲苯 相对分子量 沸点 /℃ 熔点 /℃ 4 气压 (20℃ )/kPa 闪点 /℃ 17 18 爆炸极限 /% ～ ～ 13 ～ ～ 黏度 /103Pa s 表面张力/(105N/cm) 蒸发热 /(J/g) 介电常数 相对蒸发速度 (醋酸丁酯 =1) 卫 生 容 许 浓 度/(mg/L) 200106 由表 可知，碳酸二甲酯具有闪点高、 微毒且蒸发速度快、蒸发温度高 、空气中爆炸下限高 等 的特点， 另外 DMC 与其他有机物相溶性好，脱酯能力比较高等特点。 由于 DMC 优良的特性，所以有可能在下述领域得到广泛应用： (1) 是半导体工业使用的对大气臭氧层有破坏作用的清洗剂 CFC 和三氯乙烷的替代品之一； (2) 在清洗剂和特殊涂料 (油漆、油墨 )、医药化学品等的生产中用作溶剂、溶媒； (3) 作为 CO2 的载体，应用于喷雾方面。 DMC用于其它产品的生产 由于 DMC 具有的优良品质，使得应用越来越广。 据统计，在国内外还成功 应用于以下产品的生产：四甲基醇胺 (TMAH)、苯甲醚、对称二氨基脲、胶粘剂、表面处理剂、锂离子电池电解液等。 发展现状 世界碳酸二甲酯发展现状 生产 目前国外的碳酸二甲酯生产主要集中在美国、西欧、日本和东亚地区，在国外 DMC 是比较成熟的有机化工原料，产量稳步增长。 20xx 年，国外 DMC 的生产能力约 万吨 /a,如表所示，其中美国占 %，西欧占 %，日本占 %。 表 国外 DMC 的生产能力 （ 单位：万吨 /年 ） 国家和地区 美国 西欧 日本 能力 目前，国外 DMC 的主要生产企业十几家，包括 GE（通用电气公司）、 Enichem Synthesis SPA（意大利埃尼公司）、 Mitsubishi Chemical Corp.（日本三菱化学公司）以及日本宇部兴产公司等（表 ）。 表 欧美、日本主要 DMC 生产商的概况 （ 单位：万吨 /年 ） 国别 生产商 装置所在地 技术 能力 美国 GE公司 氧化羰基化工艺 意大利 埃尼公司 Ravenna,EmiliaRomagna 液相氧化羰基化工艺 日本 三井化学子公司 Kitakyushu,Fukuoka 液相氧化羰基化工艺 大赛路公司 Ube,Yamaguchi 液相氧化羰基化工艺 三菱化学公司 日本宇部兴产公司 宇部兴产公司气相氧化羰基化工艺 消费 目前，国外 DMC 第一大消费领域是聚碳酸酯，其次是医药行业。 （ 1） 生产聚碳酸酯（简称 PC） 据统计， 20xx 年聚碳酸酯消费 DMC 约为 5 万 t 以上； 20xx 年消费 DMC 约为 万吨。 由于聚碳酸酯的需求量很多，所以世界上很多公司准备建设或扩建其非光法 PC 合成装置，预计以后每年 DMC 用于合成聚碳酸酯的量将以 10%—— 20%左右增长。 （ 2） 医药 20xx 年消费约为 3 万 吨。 由于 DMC 价格偏高，使得其在替代 DMS 用做甲基化剂等方面的应用开发也较慢。 （ 3） 农药 在农药领域， DMC 主要用于生产甲基异氰酸酯，进而生产某些氨基甲酸酯类农药。 20xx 年，国外农药方面的 DMC 的消费量约为 8000t。 今后几年内氨基甲酸酯类农药的生产及消费将基本维持现状。 （ 4） 其他领域 DMC 还可代替 DMS 作 甲基化剂领域：与高碳醇（含 C 12～ 15）反应制备链烷基碳酸酯；作溶剂以及汽油添加剂等。 其他领域中 DMC 的消费量约为 万吨 /年。 由于 DMC 用途广泛，随着其下游产品的深入开发，尤其是其绿色安全的特点，其市场需求可能会很高。 表 国外消费情况 序号 消费领域 20xx年 20xx年 （预测） 消费量 /万吨 消费比例 ,% 消费量 /万吨 消费比例 ,% 1 PC 2 医药 3 农药 4 其它 领域 合计 100 100 国内碳酸二甲酯发展现状 国内生产情况 据不完全统计 ， 20xx 年 我国 的 DMC 主要生产企业有 10 家 ，总生产能力约 万吨 /年。 除湖北兴发集团 4000 吨 /年 和黑化集团 万吨 /a 的生产装置采用了液相氧化羰基合成法工艺外，其余装置均采用国内自行开发的酯交换法工艺。 我国碳酸二甲酯的主要生产企业如下表所示： 表 20xx 年我国碳酸二甲 酯主要生产企业概况（单位： 万 吨 /年 ） 企业名称 生产能力 技术来源 铜陵金泰化工实业有限责任公司 酯交换法，南化公司研究院技术 唐山朝阳化工总厂 酯交换法 山东石大胜华化工股份有限公司 酯交换法 东营市海科新源化工有限责任公司 酯交换法 锦西炼油化工总厂 酯交换法 河北新朝阳化工股份公司 酯交换法，自有技术改扩 湖北兴山兴利华化工有限公司 华中理工大学 ， 液相氧化羰基化技术 山东泰丰矿业集团有限公司 2 酯交换法 山东维尔斯化工有限公司 酯交换法 黑龙江黑化集团 液相氧化羰基化技术 合计 通过二十多年来的发展，我国碳酸二甲酯的生产工艺有了较大的改进。 光气法的生产装置全部停产；液相氧化羰基化工艺得到初步应用，形成 19000 吨 /年的工业化生产装置；酯交换法工艺得到大规模的发展，已经成为我国碳酸二甲酯生产的主流。 从总体上讲，我国碳酸二甲酯无论是在生产装置的规模上，还是在生产水平，产品质量上均有一定的提高，在国际市场的竞争力逐步增强。 国内消费及预测 20xx 年国内市场碳酸二甲酯的实际消费量约为 6300 吨，主要应用于医药、固体光气、农药及精细化工中间体等领域中。 由于国内 到目前为止尚无非光法PC（聚碳酸酯）装置，碳酸二甲酯在 PC 中的应用目前还处于空白。 （ 1） 医药 20xx 年，我国医药行业碳酸二甲酯的总消费约为 3000 吨。 其中环丙沙星是碳酸二甲酯用量较大的品种，碳酸二甲酯的消费量约 1800 吨。 此外，在氟哌酸原药的生产中，碳酸二甲酯用于替代硫酸二甲酯近年来得到较大的发展，其碳酸二甲酯的消费量达到了约 1200 吨的水平。 随着碳酸二甲酯的成本和价格进一步降低以及国内环保政策进一步强化，碳酸二甲酯在医药行业中用于替代高毒的硫酸二甲酯作甲基化剂的应用将得到较大范围的推广，这 将 是碳酸二 甲酯在医药行业中最有增长潜力的市场。 （ 2） 固体光气 20xx 年我国固体光气的总生产能力约 10000 吨 /年，产量约 4600 吨，全部采用碳酸二甲酯路线，消耗碳酸二甲酯约 1400 吨。 近年来为提高化工生产安全水平，政府对光气生产厂点的限制更加严格。 从长远来看，作为光气替代产品的固体光气将会有一定的发展空间。 （ 3） 农药 我国主要使用 DMC 生产 氨基甲酸酯类农药 ， 如甲萘威、残杀威、克百威、灭多威 等， 20xx 年消费约 600 吨。 近年，光气的生产及供应渠道均有了较大改进，加上成本上的原因，碳酸二甲酯替代光气生产氨基甲酸酯 类农药方面的应用增长受到限制，在农药行业中碳酸二甲酯的需求量将基本维持现状。 （ 4） 聚碳酸酯（ PC） 目前我国 PC 生产厂 大多 采用光气为原料用界面聚合方法生产 PC。 因此，目前我国在 PC 生产 很少有 碳酸二甲酯的消耗。 近年来，国内一大批科研院校及生产单位致力于 研究非光法碳酸二苯酯、聚碳酸酯的生产工艺技术， 获得了初步进展。 另外，一些国外知名企业在国内准备建设规模较大的非光法 PC 生产装置。 如果 这些项目 得以实施， 这方面 DMC 的消费将 跃成为我国碳酸二甲酯的第一大 消费领域。 预计我国非光法聚碳酸酯工业将得到快速的发展，从而带动碳酸二甲酯市场的快速增长。 （ 5） 其它领域 DMC 可 作为安全环保的电解液应用于锂离子电池生产，受到业内的普遍关注。 据业内人士统计， 20xx 年仅手机用锂电池的产量就达到 8 亿个，年消费碳酸二甲酯 碳酸二乙酯 碳酸甲乙酯三元溶剂约 3000 吨，按其中 30%为碳酸二甲酯估算，实际消费碳酸二甲酯约 1000 吨。 据统计， 目前国内手机容量已达 2 亿部，便携式计算机已达 130 万台。 这些产业的高速发展和需求，拓展了 DMC 的消费市场。 另外，碳酸二甲酯还可以用于生产异氰酸酯、涂料和 油墨溶剂 等。 目前碳酸二甲酯在这些领域中的消费尚处于起步的阶段，实际消费量较小， 20xx 年仅为300 吨左右，但从长远发展的观点上看，由于碳酸二甲酯低毒、安全的特性，将来在大幅度降底成本的基础上，在这些领域中将会出现一定幅度的增长。 我国碳酸二甲酯消费现状及预测如下表所示。 表 碳酸二甲酯 消费现状及预测情况表（单位：吨） 消费领域 2001年 2003年 20xx 年 20xx 年 （预测） 医药 1800 3000 4500 12162 固体光气 1000 1400 1900 3990 农药 400 600 600 700 PC 0 0 0 20xx0 其它领域 800 1300 2000 5000 合计 4200 6300 9000 41852 出口 20xx 年我国 DMC 的生产能力达 万吨 /年，成为世界上生产能力和产量最大的国家，占全球总生产能力的 %。 由于国内市场需求较小，所以国内企业开始寻求海外市场。 20xx 年国内有 5 家企业实现了产品出口，出口量达到 7000 吨，超过了国内实际消费量，从而使产品出口成为国内碳酸二甲酯产品主要流向。 表 我国 DMC 的出口概况 （ 单位： /吨 ） 年份 20xx 年 20xx 年 20xx 年 净出口 7000 ＞ 10000 ＞ 20xx0 由于受到目前国内碳酸二甲酯下游产品市场开发增长的限制，以及国内装置生产能力快速增长的压力，寻求产品出口已经成为国内碳酸二甲酯企业市场争夺的热点。 预计，今后几年内我国碳酸二甲酯产品的出口仍将保持一定的增长速度。 主要替代市场分析 替代光气生产 PC 目前， PC 的生产方法还是以光气为原料的传统工艺为主，而以 DMC 代替光气的工艺正在发展中。 其发展过程如下： 在 PC 行业， Enichem Synthesis 公 司第一个成功开发以甲醇与一氧化碳进行氧化羰基化反应生产 DMC 的工艺路线，并实现了工业化生产。