10KTa尿素間接醇解法制備DMC清潔生產(chǎn)工藝

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上10KT/a尿素間接醇解法制備DMC清潔生產(chǎn)工藝市場分析碳酸二甲酯是近年來受到國內(nèi)外廣泛關注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。由于起分子結(jié)構(gòu)中含有CH3-、CH3O-、CH3O-CO-、-CO-等多種官能團，因而具有較好的化學反應活性。1992年它在歐洲通過了非毒化學品（Non toxic substance）的注冊登記，被稱為綠色化學品。因此，一方面碳酸二甲酯有望在諸多領域全面取代光氣、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等劇毒或致癌物進行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交換等反應生成多種重要的化工產(chǎn)品；另一方面，以碳酸二甲酯為原料可以開發(fā)、制備多種高附加值的精細化學品，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成

2、材料、染料、潤滑油添加劑、食品增香劑、電子化學品等領域獲得廣泛應用；其三，其非反應性用途如溶劑、溶媒和汽油添加劑也正在或即將實用化。所以，碳酸二甲酯被譽為21世紀有機合成的一個“新基塊”，其發(fā)展對我國的煤化工、甲醇化工、C1化工起到巨大的推動作用。隨著國民經(jīng)濟各行各業(yè)的發(fā)展和環(huán)保要求的日益嚴格， DMC的消耗量將急劇上升。2001年世界上DMC的主要應用領域是聚碳酸酯的合成，消耗量約為5萬噸，約占總消耗量的56.1%，醫(yī)藥消耗量約為2.0萬噸，約占22.5%，農(nóng)藥消費量0.7萬噸，約占7.9%，其他方面的消耗量約為1.2萬噸，約占13.5%，2002年的DMC消耗量增長至10.1萬噸，其中醫(yī)藥

3、行業(yè)的增長較快。預計全球DMC的市場需要量將以11%左右的速度快速增長。預計到2007年，我國DMC的年需求量將達到58萬噸。DMC潛在市場十分巨大，據(jù)統(tǒng)計，世界上每年僅取代光氣和硫酸二甲酯就需要200萬t以上的碳酸二甲酯；全部采用碳酸二甲酯生產(chǎn)聚碳酸酯的話，則需要30萬t；如采用作為汽油添加劑潛在用途市場打開后，則年需要630萬t?？梢姡妓岫柞サ膽们熬笆謴V闊。碳酸二甲酯作為一種高附加值的產(chǎn)品，前幾年純度在99.5%以上的產(chǎn)品售價在2萬元/噸以上。1998年以來，我國的DMC呈現(xiàn)了快速發(fā)展的局面，產(chǎn)品市場開始轉(zhuǎn)向出口為主，促使國內(nèi)DMC價格向更穩(wěn)定且緩慢下降的方向發(fā)展，DMC的價格也逐

4、步回落到一個較為合理的價位。2003年以來，市場價格在70009000元/噸之間波動。綜合多方面的因素，從長遠角度看，DMC的價格穩(wěn)定在7500元/噸是一個比較合理的價位，可以為廠家和下游用戶所接受。生產(chǎn)工藝及國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝分為三大類，主要有傳統(tǒng)的光氣法、酯交換法和甲醇氧化羰基法。光氣法光氣甲醇法生產(chǎn)碳酸二甲酯，工藝成熟，收率高。但操作周期長，原料光氣劇毒，環(huán)境污染嚴重，生產(chǎn)安全性差，副產(chǎn)品氯化氫對設備、管道腐蝕嚴重，且產(chǎn)品含氯高，質(zhì)量較差。雖然對該工藝進行了研究和改進，但由于工藝本身固有的缺陷，尤其是在環(huán)保法日趨嚴厲的當今時代，限制了該工藝的發(fā)展，目前正在被其它非光氣工藝取

5、代。酯交換法酯交換法又稱為酯基轉(zhuǎn)移法。工藝分兩步進行第一步是環(huán)氧丙烷與二氧化碳作用先合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯；第二步以甲醇和碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯為原料，在不同的條件下，制得碳酸二甲酯。酯交換工藝用于大規(guī)模裝置有明顯優(yōu)勢，尤其是靠近石油化工廠建廠。此外，這一工藝的副產(chǎn)品也是重要的化工原料。此工藝主要受限于原料的來源，受地域限制。甲醇氧化羰基法甲醇氧化羰基法是以一氧化碳、氧氣和甲醇為原料，在催化劑的作用下直接合成碳酸二甲酯。此法原料容易得到，毒性小，產(chǎn)品質(zhì)量好，但生產(chǎn)成本高，系統(tǒng)腐蝕性強，設備材質(zhì)要求高，目前國內(nèi)技術尚不很成熟；我國目前主要的碳酸二甲酯的生產(chǎn)企業(yè)及使用的工藝路線、生產(chǎn)能力具體見

6、下表。國內(nèi)目前總的生產(chǎn)能力約為60Kt/a。我國主要的碳酸二甲酯的生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)廠家工藝路線生產(chǎn)能力唐山朝陽化工總廠酯交換法10000t/a湖北興利華化工有限公司甲醇液相氧化羰基化4000t/a安徽銅陵金泰化工有限責任公司酯交換法4000t/a山東東營?？苹ソ粨Q法10000t/a山東東營石大勝華化工酯交換法10000t/a遼寧華錦集團錦西天然氣化工酯交換法10000t/a中石油錦西煉油化工華億實業(yè)總公司酯交換法10000t/a山東合計尿素直接醇解法2000t/a60Kt/a尿素醇解間接制備碳酸二甲酯生產(chǎn)工藝尿素醇解間接制備碳酸二甲酯生產(chǎn)工藝有兩步組成：第一步反應是在催化劑存在下，由尿素和丙二

7、醇發(fā)生醇解反應生成碳酸丙烯酯和氨氣；第二步由甲醇和碳酸丙烯酯發(fā)生酯交換反應生成碳酸二甲酯和丙二醇?；瘜W反應式如下： 尿素醇解清潔生產(chǎn)碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝路線，以尿素、1,2-丙二醇為起始原料進行醇解反應，醇解反應生成碳酸丙烯酯，同時有氨氣生成；然后碳酸丙烯酯與甲醇在催化劑作用下進行酯交換反應，得到碳酸二甲酯和1,2-丙二醇，1,2-丙二醇循環(huán)作為原料。反應產(chǎn)生的氨氣移出反應體系而進入專門的吸收裝置，得到反應的副產(chǎn)品。整個生產(chǎn)工藝沒有有害物質(zhì)對外排放，生產(chǎn)反應原料主要為現(xiàn)代化工的大宗產(chǎn)品，并且其中較貴的原料實現(xiàn)了循環(huán)利用。故此工藝是符合現(xiàn)代化工發(fā)展方向的一種“零排放”且經(jīng)濟的清潔生產(chǎn)工藝。目前工

8、作進展在2M3反應釜中，完成了規(guī)模1000T/aDMC的中試，其中PC收率為9798%，PC濃度45%（wt%）。催化劑和反應液通過連續(xù)離心式過濾機進行分離，濾液進入分離塔進行分離；催化劑循環(huán)使用，循環(huán)使用10次后催化劑催化性能仍然保持很好，反應收率在90%以上。PC和PG進行真空分離后，塔頂?shù)玫奖佳h(huán)反應；塔釜得到95%以上的碳酸丙烯酯進入酯交換反應工段。對于碳酸丙烯酯與甲醇酯交換合成碳酸二甲酯國內(nèi)已有成熟萬噸級規(guī)模技術可以轉(zhuǎn)讓借鑒。主要設備及投資(10KT/aDMC)反應器：10m3 的常壓反應釜 2臺；塔器：6座 分別為：PC和PG分離塔；反應精餾塔；加壓精餾塔；DMC精制塔；丙二醇

9、脫輕塔；丙二醇精餾塔?？偟耐顿Y約為1800萬元，流動資金400萬元。財務分析消耗定額尿素醇解工藝的消耗定額原料價格（元/噸）原料消耗（噸）原料成本（元）甲醇22000.731606尿素15000.701050催化劑3001,2-丙二醇1000050kg500氨氣20000.37-740能源能耗能耗價格/元蒸汽42元/t9.2t368電（380V）0.31元/kWh200 kWh62循環(huán)水0.2400t80合計3226產(chǎn)品成本產(chǎn)品成本包括原材料費、燃料動力費、工人工資及附加費、車間經(jīng)費、副產(chǎn)品收入、企業(yè)管理費、營業(yè)外損益、銷售費。生產(chǎn)定員34人，其中生產(chǎn)人員28人，管理人員6人，生產(chǎn)人員實行四班三倒。人年均工資以3萬元計。車間經(jīng)費取原材料費、燃料動力費、工人工資及附加費三者總和的20%；企業(yè)管理費取車間成本的8%；銷售費取銷售收入的2%。DMC銷售價格定位7500元/噸。故產(chǎn)品成本為：3226+102+685.6+321+150=4484.6元/噸毛利潤7500萬