二氟甲烷項目可行性報告

1、二氟甲烷二氟甲烷物化性質和質量指標:1.二氟甲烷(Difluoromethane;Freon-32)分子式：CHF2物理性質：分子量52.02沸點，。C-53.15臨界溫度，。C78.25臨界壓力，Mpa5.808液體比熱，25C,KJ/(kg?C)2.35破壞臭氧潛能值(ODP)0全球變暖系數值(GWP)0.11氣體比重(21.1C空氣=1)1.8水中溶解度(Wt%,25V)1.852、質量指標：(執(zhí)行標準:Q/320581DTL006-2004)外觀氣體純度當水份巡酸性熟(以HC1計)蒸發(fā)殘留物逃3、包裝和貯存：用鋼瓶包裝，充裝系數不大于0.78kg/L。必須存放在陰涼、干燥及通風的地方，

2、避免日曬和雨淋。4、產品用途：二氟甲烷是一種性能優(yōu)良的綠色環(huán)保制冷劑，氟制冷劑-32,即：R32、F32或無色、不渾濁無異味99.80.0010.000010.01HFC-32,常溫常壓下R32為無色、無臭氣體，加壓壓縮成液體，并呈無色透明狀態(tài)，無毒、可燃。易溶于油，難溶于水，二氟甲烷與五氟乙烷可生成一種恒沸混合物（稱為R-410A）,用作新冷卻劑系統(tǒng)中氯氟碳化合物（亦稱為Freon）的代替物。雖然它是零臭氧損耗潛勢，但它有高全球變暖潛能，以每100年時間為基礎，其潛能是二氧化碳的550倍。6、市場供需現(xiàn)狀及預測根據蒙特利爾議定書等保護臭氧層國際公約規(guī)定，將來將嚴格限制對臭氧層有污染的化學物質

3、的使用，因而作為能部分替代相關產品的物質，R32在全世界都將會有十分廣闊的發(fā)展空間。根據空調器、電冰箱以及工業(yè)制冷的發(fā)展，預計2010年國內制冷劑的用量預計為20萬噸左右。 如果考慮到產品的出口， 預計市場總需求量約為25-27萬噸。根據正在實施的國家方案，2010年混合工質的需求量為7-8萬噸，主要是滿足新生產制冷設備和原有使用CFCs的制冷設備，以及為出口產品配套的制冷設備。表1、目前國內生產二氟乙烷廠家生產廠家創(chuàng)建時間與廠址生產能力江蘇梅蘭化工股份有限公司2006 年甲烷氯化物年產 28 萬噸，2007 年動工一套年產 4 萬噸的新型制冷劑項目山東東岳化工有限公司制冷劑占國內市場份額 3

4、0%浙江?？耸⒒び邢薰旧綎|華安新材料有限公司2007 年 11 月，是中新合資企業(yè)山東省淄博市周村區(qū)恒通路 979 號5000 噸/年 HFC-125 生產裝置；15000 噸/年 HFC-152a/HCFC-142b 聯(lián)產生產裝置常熟三愛富中昊化工新材料有限公司屬于上海三愛富新材料有限公司40000 噸 F22中化監(jiān)大有限公司浙江三美化工有限公司HFC-32（二氟甲烷）5000 余噸項目在建企業(yè)：江西省鹽產業(yè)（新干）基地年產5000噸二氟甲烷（F32）建設項目，總投資4300萬元；江西會昌年產1萬噸二氟甲烷項目（2009年10月）總投資8500萬元；江西宜春市2萬t/aF32;江蘇宿遷市

5、凱爾氟新材料有限公司年產二氟甲烷1200噸擴建項目，項目總投資6500萬元。自2007年至2008年10月國內的HFC-32的價格雖然一直在持續(xù)變化，但總體起伏不是太大， 每噸HFC-32的價格在20500-17500左右， 自2008年10月之后，HFC的價格出現(xiàn)了持續(xù)的大幅度的下跌， 到2009年的5月份每噸HFC-32的價格跌至12000元，達到了最低谷，其后隨著經濟的逐漸恢復，目前HFC的價格由出現(xiàn)了緩慢上漲的趨勢。2010年2月中國國內的二氟甲烷產量1.4萬噸，主要開車企業(yè)是：中昊、梅蘭、中化藍天杭州工廠和華安，月末HFC-32散水出廠報價集中在1.85-1.9萬元/噸。二、生產技術

6、1、國內國際工藝技術：二氟甲烷的合成工藝主要有二氯甲烷氟化法、 含氫氯氟炫氫解還原法、 甲醛氟化法、三嗯烷法。據資料介紹，以二氯甲烷與HF為原料制備二氟甲烷成為較為可行的工藝線路。又根據反應相態(tài)不同，二氯甲烷氟化法分為液相氟化法、氣相氟化法以及分段連續(xù)氟化法。液相氟化法生產過程難以連續(xù)，催化劑和氫氟酸對設備腐蝕嚴重，廢催化劑無法回收利用，排放時造成嚴重的環(huán)境污染；而氣相氟化法污染小，易于控制和連續(xù)化生產，已成為工業(yè)合成HFC-32的主要方法。液相法合成二氯甲烷工藝液相法合成二氟甲烷的工藝流程:液相法合成二氟甲烷的工藝參數為：氟化氫和氟化催化劑的存在下，反應壓力為1-10kg/cm2,反應溫度為

7、50-150C（選擇的溫度為在該壓力下氟化氫不液化的溫度），使用氟化氫氟化二氯甲烷制備二氟甲烷。其特點是在反應器中，HF基本以氣態(tài)形式存在，CHCl2過量，主要在反應器液相中。所用催化劑為SbClxFy（x+y=5,y=1-4,較好的為y=2-3）。氟化催化劑的使用量為使該催化劑在液態(tài)反應混合物中的摩爾含量達10%-90%在10%以下時，反應氣體停留時間長，R40系的雜質大量生成而產率下降。在90%Z上時，則因反應器內有機物量少，霧化夾帶的催化劑量多而堵塞配管，較好的濃度要兼顧反應溫度，一般為40%-70%液相法生產過程不易連續(xù)，后續(xù)分離難以操作，同時催化劑和氫氟酸對設備管道造成嚴重腐蝕，廢催

8、化劑難以回收利用，排放時會造成嚴重的環(huán)境污染。分段連續(xù)氟化法本工藝的特點是在第一段為氣相反應，在Al、Cr兩種金屬的氯化物，氫氧化物化物或氟化物所組成的復合催化劑存在的條件下，HF與二氯氟甲烷反應；第二段為液相反應，在Sb的氯化物或含Sn的氯化物混合物作催化劑存在下，來自第一段產物直接通入液相反應器，該方法的工藝管線較長，存在原料利用率低及能耗高的問題?？紤]園區(qū)自產二氯甲烷，故擬采用二氯甲烷氣相氟化的方法生產HFC-322、氣相氟化法生產HFC-32工藝利用二氯甲烷和HF為原料，在固定床列管式反應器中，以Cr的氧化物為催化劑，通過氣固相反應制備HFC-32。主要反應式如下：CH2c12+HF-

9、CH2ClF+HClCH2CIF+HFCH2F2+HCl2CH2CIF-CH2F2+CHCI2在Cr基催化劑表面，CHIC12和AHF氣相氟化合成HFC-32的方法在工業(yè)生產中日趨成熟。合成HFC-32工藝的關鍵是提高原料轉化率，降低能耗。為了提高原料的轉化率，減少HFC-31(CHFC1)生成，可以增加HF的配比。因為副產品CHFC1不僅易結垢，而且有劇毒，其毒性是HF的300倍。在開發(fā)HFC-32的生產工藝時，應向低消耗、低污染和減少有毒副產物生成的方向發(fā)展。(1)工藝流程氣相法合成HFC-32的工藝流程有多種形式，一般來說，都包括反應物料預熱器、反應器、分離塔、堿洗塔、干燥塔等。將CHC

10、12和HF在預混器中預熱，預混后的原料進入反應器，在一定溫度進行反應，反應后物料流入分離塔分離，分離塔底部分離出CHC12,CH2FC1和HF循環(huán)至預混器，頂部分離出CHF2、HC1,經過水洗塔和堿洗塔，除去HC1,將含有水分的粗品CHF2儲存于儲氣柜，經干燥塔二次干燥，除去水分，粗品CHG經壓縮機壓縮機壓縮液化，儲存于接收梢。(2)工藝條件的選擇HF/CHC12的配比物料比越大，CH2CL2的轉化率及CHF2的選擇性越高，對于氟氯交換反應，增加HF含量，有利CHC12的轉化和CHF2的生成；同時，物料比越大，催化劑的誘導時間也越短。過量的HF可抑制CHC12的分解和CHC1F的生成，降低催化

11、劑的失活速率，延長催化劑壽命。在溫度和壓力一定時，根據平衡反應理論，HF過量有利于CHC12轉化。因此合適的物料比為6:112:1。反應溫度CHC12的轉化率及CHF2的選擇性隨著反應溫度的升高而增加。且溫度愈高，催化劑的初始活性愈高，但積碳的速度也加快，催化劑失活迅速，隨著時間的延長，轉化率和選擇性迅速下降。因此，反應溫度應控制在200-350C,較合適的溫度為220-280C。停留時間停留時間越小，CHC12、HF與催化劑接觸時間越短，CHC12的轉化率及CHF2的選擇性越小，同時單位時間內通過催化劑表面的有機原料增多，導致積碳程度加劇，縮短了催化劑的壽命；而停留時間越大，催化劑的活性越高

12、，且積碳量減少，但此時催化劑的時空收率也大大減少。綜合以上因素，適宜的停留時間為1.87.2s(空速為：500-2000h-1)反應壓力反應壓力也是重要的影響因素之一，該反應為等體積反應，壓力改變不影響反應的平衡，但提高壓力可使反應物料和催化劑的接觸時間增加，有利提高反應的轉化率和選擇性。 在同樣的HFC-32產量要求下， 增加壓力提高了CHC12的分解溫度， 抑制CHC12的分解和催化劑的積碳，大幅度延長催化劑的壽命。因此，一般反應器的壓力為0.150.3MPa精制二氟甲烷的方法，能夠除去難于除去的二氟甲烷中的水份，該方法是將含有水份的二氟甲烷進行蒸儲，作為儲出物得到二氟甲烷，同時得到作為塔

13、底物的含有水份的二氟甲烷，一氯一氟甲烷和/或二氯甲烷的混合物，將塔底物返回，和原料一起再利用。此外：阿托化學公司（Atochem）合成工藝流程其中/-反應器2-分離器3-液體接收槽其主要特點：的摩爾比為0.018);二是在液體接收梢中，HF以氣態(tài)循環(huán)回反應器，CH2c12和CH2C1F在梢底以液態(tài)循環(huán)回反應器。向反應器中通入氧化性的C12和O2可以減緩催化劑失活，延長催化劑使用壽命，提高得率。研究表明，當原料和催化劑床層接觸時間較短，HF和CH2C1F摩爾比大于6時，催化劑收率較小，催化劑積炭速度較快，容易失活，而當HF和CH2C12摩爾比大于6時，催化劑收率較小，每升催化劑每小時生產的CH2

14、F2一般為200-400g。該工藝的主要特點是可以選擇較短的接觸時間和較小的料比，從而提高CH2F2的得率。主要工藝參數和條件為：使用Ni-Cr/%AF催化劑，反應溫度250C,接觸時間4s,HF和CH2CL2摩爾比為3,此條件下，CH2c12轉化率為61%,對CH2F2的選擇性為96%,時空收率為1520g/h-1,由此可見，由于C12或O2的存在，消除了催化劑表面積炭，可以選擇較小的料比，從而大幅提高催化劑的收率。美國聯(lián)合信號公司的合成工藝流程：美國聯(lián)合信號公司(Alliedsignal)公布了一種改進的分離工藝流程,是在反應器中通入一定量的C12或。2(C12與CH2c12見圖。在分離器

15、中部，高于進料處將一部分回流至預混器，在再沸器中幾乎檢測不到CHC1F,降低了反應的危險性，同時避免操作人員暴露于CHC1F中。中間產物CHClF不穩(wěn)定，而且有劇毒，易于在系統(tǒng)中形成污垢，增加管道阻力，減少物料流輸送系統(tǒng)效率。 該工藝的主要特點在于以液相或氣相分流混合液 （氣） 稀釋降低了分離塔中的CHClF濃度。綜合以上情況，建議在工藝中借鑒阿托化學公司和美國聯(lián)合信號公司的設計優(yōu)點。3、所需主要設備一覽表設備名稱規(guī)格材質數量預混器反應器分離塔水洗塔堿洗塔干燥塔成品梢壓縮機原料儲梢鹽酸梢儲氣柜3、技術來源：（1）一個專利：申請單位：山東東岳化工有限公司授權日期：2009年06月17日提供一種二

16、氟甲烷生產工藝：原料氟化氫和二氯甲烷按照配比為氟化氫：二氯甲烷=1:1.53.0（重量比）分別經過汽化器汽化至70130C;通入裝有催化劑的氟化反應器中，在壓力為0.81.6MPa,反應溫度為80140c下反應；生成的二氟甲烷粗品經過回流塔及回流冷凝器分離；產品經降膜吸收器脫除生成的氯化氫，再經過水洗、堿洗、脫氣、精儲后即得到純品二氟甲烷。還提供一種實現(xiàn)所述方法的設備，包括：汽化器二臺，氟化反應器一臺，回流塔及回流冷凝器一套，降膜吸收器一臺，水洗塔、堿洗塔、脫氣塔、精微塔各一臺。(2)西安近代化學研究所具有HFC-32和HFC-125的生產技術，但HFC-125依據協(xié)議不再向外轉讓，但HFC-

17、32沒有限制?？筛鶕髽I(yè)的技術消化能力提供數據包或者過程中的技術支持，并可以提供HFC-32和HFC-125的催化劑。(3)浙江省化工研究院中化藍天技術來源。四、投資預測：1、建設2萬噸/年R32生產裝置需建設投資12000萬元，其中一期5000噸/年生產裝置需建設投資3800萬元，總投資為4300萬元。年新增銷售收入12500萬元，新增利稅總額2500萬元， 利潤1650萬元， 預計投資利稅率58%投資回收期約3.6年(含一年建設期)。5000噸/年生產裝置總投資為4300萬元，其中需建設投資3800萬元。達產后，年新增銷售收入12500萬元，新增利稅總額2500萬元，投資回收期約3.6年(含一年建設期)。2、根據以上信息估算，園區(qū)建成1萬噸/年的R32生產裝置投資在7500萬元。依托現(xiàn)有項目的給排