碳酸二甲酯是近年來受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品

1、10KT/a尿素間接醇解法制備DMC青潔生產(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(guān)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-、CH30-、CH30-C0-、-CO-等多種官能團(tuán)，因而具有較好的 化學(xué)反應(yīng)活性。1992年它在歐洲通過了非毒化學(xué)品(Non toxic substa nee)的注冊登記， 被稱為綠色化學(xué)品。 因此， 一方面碳酸二甲酯有望在諸多領(lǐng)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(jìn)行羰基化、甲基化、 甲酯化及酯交換等反應(yīng)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(xì)化學(xué)品， 在醫(yī)藥、 農(nóng)藥、

2、合成材料、染料、 潤滑油添加劑、食品增香劑、電子化學(xué)品等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用；其三，其非反應(yīng) 性用途如溶劑、 溶媒和汽油添加劑也正在或即將實(shí)用化。 所以，碳酸二甲酯被譽(yù) 為 21 世紀(jì)有機(jī)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(jì)各行各業(yè)的發(fā)展和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格， DMC 的消耗量將急劇上升。 2001 年世界上 DMC 的主要應(yīng)用領(lǐng)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(fèi)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%，

3、 2002年的 DMC 消耗量增長至 10.1 萬噸，其中醫(yī)藥行業(yè)的增長較快。預(yù)計(jì)全球 DMC 的市場需要量將以 11%左右的速度快速增長。預(yù)計(jì)到 2007 年，我國 DMC 的年 需求量將達(dá)到 58萬噸。 DMC 潛在市場十分巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，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。可見，碳酸二甲酯的應(yīng)用前景十分廣闊。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

4、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(yuǎn)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(yán)重，生產(chǎn)安全性差，副產(chǎn)品氯化氫對設(shè)備、管道腐蝕嚴(yán)重，且產(chǎn)品含氯高，質(zhì)量較差。雖然對該工

5、藝進(jìn)行了研究和改進(jìn)， 但由于工藝本身固有的缺陷，尤其是在環(huán)保法日趨嚴(yán)厲的當(dāng)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代。酯交換法酯交換法又稱為酯基轉(zhuǎn)移法。工藝分兩步進(jìn)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

6、產(chǎn)成本高，系統(tǒng)腐蝕性強(qiáng)，設(shè)備材質(zhì)要求高，目前國內(nèi)技術(shù)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(zé)酯交換法4000t/a任公司山東東營?？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(tuán)錦西天然氣酯交換法10000t/a化工中石油錦西煉油化工華億酯交換法10000t/a實(shí)業(yè)總公司山東尿素直接醇解法2000t/a合計(jì)6

7、0Kt/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(yīng)是在催化劑存在下，由尿素和丙二醇發(fā)生醇解反應(yīng)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(yīng)生成碳酸二甲酯和丙二醇?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下:H2NO+NH 2OHOHCH 2CHCH 3OO+Ch CH 32 NH 3OCI +H 2 CH CH 32CH 3OHCH 3OOOH+ IOCH 3CH 2CHOHCH 3H 2NONH 2+2 CH 3OHCH 3OO+2 NH 3OCH 3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(jìn)行醇解反應(yīng)，醇解反應(yīng)生成碳酸

8、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(jìn)行酯交換反應(yīng)，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(yīng)產(chǎn)生的氨氣移出反應(yīng)體系而進(jìn)入專門的吸收裝置，得 到反應(yīng)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(yīng)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(shí)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(jì)的清潔生產(chǎn)工藝。目前工作進(jìn)展在2M3反應(yīng)釜中，完成了規(guī)模1000T/aDMC的中試，其中PC收率為97-98%,PC濃度45% (wt%)。催化劑和反應(yīng)液通過連續(xù)離心式過濾機(jī)進(jìn)行分離，濾液進(jìn)入分離塔進(jìn)行分離；催化劑循環(huán)使用，循環(huán)使用1

9、0次后催化劑催化性能仍然保持很好，反應(yīng)收率在90%以上。PC和PG進(jìn)行真空分離后，塔頂?shù)玫奖佳h(huán)反應(yīng)；塔釜得到95%以上的碳酸丙烯酯進(jìn)入酯交換反應(yīng)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(shù)可以轉(zhuǎn)讓借鑒。主要設(shè)備及投資（10KT/aDMC）反應(yīng)器：10m3的常壓反應(yīng)釜 2臺;塔器：6座 分別為：PC和PG分離塔；反應(yīng)精餾塔；加壓精餾塔;DMC精制塔；丙二醇脫輕塔；丙二醇精餾塔?？偟耐顿Y約為1800萬元，流動資金400萬元。財務(wù)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

10、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(jì)3226產(chǎn)品成本產(chǎn)品成本包括原材料費(fèi)、燃料動力費(fèi)、工人工資及附加費(fèi)、車間經(jīng)費(fèi)、副產(chǎn)品收入企業(yè)管理費(fèi)、營業(yè)外損益、銷售費(fèi)。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(shí)行四班三倒。人年均工資以3萬元計(jì)。車間經(jīng)費(fèi)取原材料費(fèi)、燃料動力費(fèi)、工人工資及附加費(fèi)三者總和的20%；企業(yè)管理費(fèi)取車間成本的8%;銷售費(fèi)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