年產(chǎn)1萬噸碳酸二甲酯合成項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1萬噸/年碳酸二甲酯合成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)名稱11.1.1項(xiàng)目名稱 1.2建設(shè)項(xiàng)目的必要性和經(jīng)濟(jì)意義 1.2.2建設(shè)本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)意義 1.3.1建設(shè)項(xiàng)目的原則 1.3.2建設(shè)項(xiàng)目編制依據(jù) 1.4項(xiàng)目研究的結(jié)論3-1.4.2原材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng)3- 4-1.4.5項(xiàng)目總投資及資金來源 1.4.6建設(shè)周期 1.4.7經(jīng)濟(jì)評價(jià) 第二章市場分析 2.1產(chǎn)品性質(zhì)及用途 2.1.1產(chǎn)品性質(zhì) 2.1.2產(chǎn)品的用途 6-2.2市場分析預(yù)測 2.2.2國內(nèi)生產(chǎn)狀況 2.2.3國外產(chǎn)品消費(fèi)情況 2.2.4國內(nèi)產(chǎn)品消費(fèi)情況 2.2.4.2固體光氣 2.2.4.3農(nóng)藥 2.2.4.4聚碳酸酯 2.2.5市場預(yù)測 2.2.6產(chǎn)品價(jià)格分析及預(yù)測 2.3目標(biāo)市場及競爭力分析 2.3.1目標(biāo)市場 2.3.2競爭力分析 第三章原材料、燃料與動(dòng)力的供應(yīng) 27-3.1原料的供應(yīng) 3.2能源需求 3.3供電方案 27-3.3.1供電設(shè)計(jì)原則 23.3.3用電要求 3.4給水排水方案 3.4.2.2生活排水 第四章建廠條件和廠址選擇 4.1.2地質(zhì)地貌 4.2.1氣溫 35-4.2.3風(fēng)向 35- 35-4.2.6濕度 4.2.7霧況 4.4園區(qū)概況 4.4.1園區(qū)特點(diǎn) 4.4.2園區(qū)規(guī)劃 4.4.3園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施 4.5優(yōu)惠政策 5.1.3ENI液相氧化羰基化法 5.1.4.1UBE低壓氣相法 49- 35.1.5.3聯(lián)產(chǎn)1,2-丙二醇酯交換法 5.2正在研究開發(fā)的工藝過程 5.2.1CO?與甲醇直接合成DMC 52-5.2.2甲醇?xì)庀嘌趸驶苯雍铣煞? 5.2.4二甲醚氧化羰基化法 56- 5.2.6過氧化物氧化羰基化法 5.2.7碳酸乙烯酯催化加氫法 5.2.8氯甲烷與碳酸鹽復(fù)分解法 5.2.9縮酮和臨界CO?合成法 5.3幾種合成路線的比較 58- 5.4.1本項(xiàng)目采用的工藝路線 5.4.2工藝流程簡圖 5.4.3反應(yīng)條件及催化劑 5.4.4反應(yīng)器 第六章環(huán)境保護(hù)及“三廢”處理 6.1廠址的環(huán)境現(xiàn)狀 6.2環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn) 6.3項(xiàng)目對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響 6.3.1生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響 6.3.2原料對環(huán)境的影響 6.3.3產(chǎn)品對環(huán)境的影響 6.4.1廢氣 6.4.2廢液 6.4.4噪聲 6.4.5生態(tài) 6.5.1廢氣污染防治措施 6.5.2廢液污染防治措施 6.5.3廢渣污染防治措施 6.5.4噪聲污染防治措施 6.6廠區(qū)綠化 第七章生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案 7.1產(chǎn)品方案 7.2產(chǎn)品品種及生產(chǎn)規(guī)模 7.3產(chǎn)品規(guī)格 第八章生產(chǎn)機(jī)構(gòu)和人員配備 8.2部門職權(quán) 8.3生產(chǎn)班制 48.4人員的來源和培訓(xùn) 8.4.2人員培訓(xùn) 第九章項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 9.1項(xiàng)目實(shí)施的各階段 9.1.1設(shè)計(jì) 9.1.4工程施工安排 9.1.5試車階段 9.2項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表 第十章投資估算及經(jīng)濟(jì)評價(jià) 10.1投資估算及投資明細(xì)表 74- 10.1.2投資估算 10.1.2.1建設(shè)投資各項(xiàng)費(fèi)用項(xiàng)目內(nèi)容 10.2固定資產(chǎn) 10.3成本的計(jì)算 10.3.1化工產(chǎn)品生產(chǎn)成本的估算 77-10.3.2廠內(nèi)職工工資估算 78- 10.3.4年均總成本費(fèi)用和年均經(jīng)營成本的估算 10.5項(xiàng)目工程總投資 第十一章財(cái)務(wù)評價(jià)與投資分析 11.1財(cái)務(wù)評價(jià)的依據(jù)及說明 11.1.1產(chǎn)品報(bào)價(jià)及產(chǎn)量 83-11.2.1損益表 84- 86-11.3財(cái)務(wù)盈利能力分析 11.3.2動(dòng)態(tài)指標(biāo) 11.4不確定性分析 11.4.2敏感性分析 11.5.1對當(dāng)?shù)乜萍歼M(jìn)步的影響 11.5.2對當(dāng)?shù)亟煌l件的影響 11.5.3對當(dāng)?shù)厥杖氲挠绊?511.5.4對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響 第十二章結(jié)論和建議 12.1.1經(jīng)濟(jì)評價(jià) 第一章總論1.1項(xiàng)目概述1.1.1項(xiàng)目名稱年產(chǎn)1萬噸的碳酸二甲酯工廠建設(shè)項(xiàng)目1.1.2項(xiàng)目性質(zhì)新建1.1.3項(xiàng)目承辦單位1.2.1建設(shè)項(xiàng)目的必要性異氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西維因)、苯甲醚、四甲基醇銨、長鏈烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光氣、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多種化工產(chǎn)品。由于DMC無毒，可替代劇毒的光氣、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作為甲基化劑或羰基化劑使用，提高生產(chǎn)操作的安全性，降低環(huán)境污染。作為溶劑，DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清潔溶劑等。作為汽油添加劑，DMC可提高其辛烷值和含氧量，進(jìn)而提高其抗爆性。此外，DMC還可作清潔劑、表面活性劑和柔軟劑的它誘人的工業(yè)應(yīng)用前景被世界各國特別是美國、日本、意大利等都所國內(nèi)的碳酸二甲酯一直處于供不應(yīng)求狀態(tài)，很大程度上靠國外市場購買。本項(xiàng)目投產(chǎn)，必將有效地緩解國內(nèi)的市場需求，采用先進(jìn)的二氧化碳與甲醇直接合成法，實(shí)現(xiàn)了碳源的充分利用，能有效降低溫室氣體的排放，有著較大的環(huán)境效益和社會(huì)效益。1.3建設(shè)項(xiàng)目的原則和依據(jù)1.3.1建設(shè)項(xiàng)目的原則1、本公司提供的相關(guān)資料。術(shù)發(fā)展規(guī)劃要求。4、認(rèn)真貫徹國家對環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)保護(hù)的要求，使污染物排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，并搞好消防、節(jié)能工作。1.3.2建設(shè)項(xiàng)目編制依據(jù)1、國家紀(jì)委在1983年2月頒發(fā)的《關(guān)于建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究的試行管理辦法》。2、國家紀(jì)委在1984年8月頒發(fā)的《關(guān)于簡化基本建設(shè)項(xiàng)目審批手續(xù)的通知》。行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定(修訂本)”進(jìn)行編制。4、關(guān)于年產(chǎn)1萬噸碳酸二甲酯工廠建設(shè)項(xiàng)目建議書。5、《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的測定》(化工部規(guī)劃院編制)6、《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》8、《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》9、中華人民共和國在工程、環(huán)保方面的其他相關(guān)法律、法規(guī)、政策。1.4項(xiàng)目研究的結(jié)論1.4.1生產(chǎn)規(guī)模本項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)1萬噸的碳酸二甲酯。1.4.2原材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng)本項(xiàng)目需要的原料甲醇和二甲醚是外購得到，二氧化碳是在所在的化工園區(qū)通過管道輸送得到，燃料和動(dòng)力都由園區(qū)供應(yīng)。1.4.3廠址本項(xiàng)目的廠址選擇在江蘇省張家港保稅區(qū)揚(yáng)子江化學(xué)工業(yè)園。1.4.4生產(chǎn)工藝本項(xiàng)目采用對環(huán)境友好型的二氧化碳和甲醇直接合成法，以二氧化碳和甲醇為主原料，二甲醚為輔料，用硝酸銅和硝酸鎳為催化劑，反應(yīng)器采用涓流床反應(yīng)器，精餾段設(shè)3塔有效產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品，其中第一個(gè)精餾塔我們采用的是熱集成精餾塔，實(shí)現(xiàn)了能量的充分利用。本項(xiàng)目在得到高純度的碳酸二甲酯產(chǎn)品同時(shí)，并對廢物進(jìn)行了有效合理的處理，產(chǎn)出的廢物很少，對環(huán)境危害小，并且建立了以高壓消防水系統(tǒng)和泡沫系統(tǒng)為主體的完善的消防系統(tǒng)，采取了一系列措施保證工人的勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生，無論從環(huán)保還是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益方面都有重大的意義。1.4.5項(xiàng)目總投資及資金來源本項(xiàng)目的總投資為5705.849萬元人民幣，其中4564.679萬元通過向銀行貸款得到，剩余1141.170萬元由公司自有資金注入。1.4.6建設(shè)周期考慮到項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度以及建設(shè)各環(huán)節(jié)各時(shí)間的安排等因素，本項(xiàng)目的建設(shè)周期為1年。1.4.7經(jīng)濟(jì)評價(jià)采用二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯是目前世界上較為先廢",且生產(chǎn)過程避免了具有腐蝕性的酸，無論從經(jīng)濟(jì)成本還是環(huán)保原料二氧化碳來自園區(qū)內(nèi)運(yùn)輸，大大降低了生產(chǎn)成本。基于穩(wěn)健的銷售預(yù)測和財(cái)務(wù)估算，項(xiàng)目資本凈利潤率為30.51%,投資回收期為3年2個(gè)月。1.4.8項(xiàng)目總結(jié)本項(xiàng)目產(chǎn)品碳酸二甲酯作為一種重要的有機(jī)化工中間體，市場潛力巨大，采用了二氧化碳和甲醇直接合成法，原料二氧化碳作為一種新的碳源，其儲(chǔ)量豐富，容易得到，價(jià)格低廉且無毒，對于緩解碳源危機(jī)及環(huán)保方面具有重要意義。第二章市場分析2.1產(chǎn)品性質(zhì)及用途2.1.1產(chǎn)品性質(zhì)碳酸二甲酯(DimethylCarbonate,簡稱DMC),分子量為90.08,相對密度1.070,折射率(25℃)1.3697,熔點(diǎn)4℃,沸點(diǎn)90.1℃。在常溫表2-1-1碳酸二甲酯的物性沸點(diǎn)/℃熔點(diǎn)/℃閃點(diǎn)/℃密度/(g/cm3)臨界壓力/MPa4著火點(diǎn)/℃折光率(20℃)飽和蒸氣壓/kPa燃燒/(KCal/kg)汽化熱J/g介電常數(shù)溶解度(15℃)難溶于水爆炸極限%3.8～21.3表面張力/10?N·cm12.1.2產(chǎn)品的用途為香聚碳酸酯尿素肢其他烷酯酯甲基胺甲基胺酚酯酯丙二三元的氨基酯三元的環(huán)狀碳飯基醉酸酮酰膠酮基酯惡氰酮惡唑巴比表2-1-2DMC的用途替代傳統(tǒng)產(chǎn)品均烯丙基二甘醇碳樹脂)ADC是透明熱固性樹脂的原料，該樹脂具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)與耐磨性質(zhì)；重量輕，是代替玻璃的新材料；用于鏡片和光電子材料領(lǐng)域。用DMC代替光氣為原料生產(chǎn)，DMC的無毒、無腐蝕特性降低了設(shè)備制造、操作管理及廢物處理等方面甲胺基甲酸萘酯西維因是廣譜殺蟲劑，使用DMC能安全地與萘(西維因)酚反應(yīng)，制成甲胺基甲酸萘酯。苯甲醚苯甲醚是香料與殺蟲劑的原料。傳統(tǒng)工藝存在有毒物質(zhì)，且副產(chǎn)物難處理，用DMC代替硫酸二聚碳酸酯(PC工程塑料)用DMC為原料經(jīng)由碳酸二苯酯生產(chǎn)的PC產(chǎn)品酚與光氣進(jìn)行反應(yīng)，此法帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。異氰酸酯 聚碳酸酯二元醇酯，能制造出更好耐熱性和耐水解性的聚氨酯。量更好。四甲基醇胺用碳酸二甲酯可生產(chǎn)四甲基醇胺；TMAH是P型光阻顯影液，在大規(guī)模高級集成電路光刻工藝中，廣泛用作光致抗蝕劑顯影液。用DMC作原料，生產(chǎn)一系列新產(chǎn)品殺蟲劑和除草劑殺蟲劑和除草劑呋喃丹是一種高效殺蟲劑，采用DMC與苯酚反應(yīng)制得碳酸二苯酯，再與呋喃酚反應(yīng)制得呋喃丹?；遣蒽`是一種傳導(dǎo)性除草劑，以DMC為原料和磺胺反應(yīng)可合成磺草靈。以DMC為原料和氰氨基鈉反應(yīng)可合成甲氧基羰基氰氨鈉，它是一種植物保護(hù)劑、殺蟲劑和醫(yī)藥中間體。以DMC為原料和2-氨基苯并咪唑反應(yīng)可制得2-苯并咪唑氨基甲酸酯，它是一種有效的殺蟲劑。肼基甲酸甲酯是農(nóng)藥卡巴氧的中間體，可由DMC與肼反應(yīng)制得。在農(nóng)藥領(lǐng)域，DMC主要用于生產(chǎn)甲基異氰酸酯，進(jìn)而生產(chǎn)某些氨基甲酸酯類農(nóng)藥。醫(yī)藥和中間體環(huán)丙沙星是近年上市的最優(yōu)良的抗菌素類醫(yī)藥酯為原料，經(jīng)一系列反應(yīng)制得，還可進(jìn)一步制得鹽酸環(huán)丙沙星和乳酸環(huán)丙沙星。目前我國采用DMC生產(chǎn)該產(chǎn)品的廠家占30%。DMC和丁內(nèi)酯反應(yīng)可制得醫(yī)藥中間體呋喃羧酸酯。呋喃唑酮(痢特靈的中間體)是一種抗傳染病的飼料添加劑，氨基化合物肼基丙醇與DMC進(jìn)行羰基化及環(huán)化制得，在西歐，生產(chǎn)呋喃唑酮所用DMC占其消費(fèi)總量的46%。日本宇部興產(chǎn)公司正在開發(fā)合成醫(yī)藥中間體，可生產(chǎn)特殊的化學(xué)品，如吡啶長鏈烷基碳酸酯以高碳醇(C12～C15)和DMC為原料，可以獲得分子骨架中帶羰基的長鏈烷基碳酸酯，作為合成潤滑油的基本原料，它具備良好的潤滑性、耐磨性、自清潔性、耐腐蝕性等，且在寬廣的范圍內(nèi)具有與其它基體材料的相溶性以及與密封材胺基惡唑烷酮利用DMC與氨基化物反應(yīng)，碳酸酯化及環(huán)化能碳酸二肼(清潔劑)而且使用方便，目前在歐美正在推廣使用。辛烷值增進(jìn)劑據(jù)研究表明，DMC與MTBE混合后加入到汽油中，可以提高汽油的氧含量，從而降低汽車尾氣排放中的有害物質(zhì)。使用DMC與MTBE混合物作為汽油添加劑，可逐漸減少M(fèi)TBE的用量。前景巨大的應(yīng)用領(lǐng)域有機(jī)溶劑DMC是性能優(yōu)良的溶劑，其特征是：與其他溶分離，脫脂能力高于石油等碳化氫。由于CFC、三氯乙烷會(huì)破壞臭氧層，為保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境，正在逐步限制其使用，DMC替代這DMC可作為特種快干油漆的溶劑，醫(yī)藥品制造溶劑。作為非毒性化學(xué)品，DMC在溶劑領(lǐng)域的汽油添加劑目前大多數(shù)使用甲基叔丁基醚(MTBE)作為汽油添加劑。替代甲基叔丁基醚(MTBE)用作燃DMC具有高氧含量(分子中含氧率高達(dá)53%),使汽油達(dá)到同等氧含量時(shí)使用的DMC的量比MTBE少45倍，從而降低了汽車尾氣中碳?xì)浠衔?、一氧化碳和甲醛的排放總量?.2市場分析預(yù)測2.2.1國外生產(chǎn)狀況序號國家和地區(qū)能力(萬t/a)1美國2西歐3日本美國，6西歐，3目前國外DMC主要的生產(chǎn)企業(yè)十幾家。包括GE(通用電氣公要生產(chǎn)商如下表所示：企業(yè)名稱生產(chǎn)能力，kt/a生產(chǎn)方法美國PPG公司1光氣甲醇法美國Texcao公司3酯交換法美國DOW公司3甲醇羰基化法法國SNPE公司2光氣甲醇法德國BASF公司2光氣甲醇法德國BAYER公司1酯交換法意大利埃尼公司甲醇羰基化法日本宇部興產(chǎn)公司1甲醇羰基化法日本大塞璐公司6甲醇羰基化法日本三菱化成公司甲醇羰基化法日本GE公司甲醇羰基化法由表可見，目前世界碳酸二甲酯的生產(chǎn)主要集中在美國、西歐、日本等國家和地區(qū)，其生產(chǎn)能力占全球總量的70%以上。2.2.2國內(nèi)生產(chǎn)狀況我國碳酸二甲酯的開發(fā)始于20世紀(jì)80年代，早期的生產(chǎn)裝置均采用國內(nèi)開發(fā)的光氣法工藝路線，裝置規(guī)模在300~500t/a之間，大多建在光氣生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)，產(chǎn)品以自產(chǎn)自用為主。20世紀(jì)90年代以后，浙江大學(xué)、華東理工大學(xué)、華中理工大學(xué)、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(chǎn)工藝進(jìn)行了開發(fā)研究，尤其是在酯交換法工藝的研發(fā)方面投入了大量的人力、物力。1995年華東理工大學(xué)開發(fā)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(chǎn)裝置，能力在500~1000t/a之間。浙江大學(xué)、南京化學(xué)工業(yè)公司研究院等也在酯交換生產(chǎn)碳酸二甲酯的工藝開發(fā)上做了大量的工作，并建成了相應(yīng)的工業(yè)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(fā)方面取得了長足的進(jìn)展。1993年華中理工大學(xué)與湖北省利川化肥廠(現(xiàn)更名為湖北興發(fā)集團(tuán)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(guī)模為100t/a。該項(xiàng)中試技術(shù)已于1998年5月通過了湖北省組織的技術(shù)鑒定，2000年被列為國家計(jì)委重點(diǎn)支持的工業(yè)化試驗(yàn)項(xiàng)目，裝置規(guī)模為4000t/a。我國已經(jīng)基本掌握了非光氣合成碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，是目前世界上能生產(chǎn)碳酸二甲酯的少數(shù)幾個(gè)國家之一。表2-2-3近幾年我國生產(chǎn)能力和總產(chǎn)量(單位：萬噸)總生產(chǎn)能力總產(chǎn)量2003年2006年62007年企業(yè)名稱唐山市朝陽化工廠酯交換法泰州市匯威化工產(chǎn)酯交換法安徽銅陵金泰化工實(shí)業(yè)有限公司酯交換法河南濮陽氯堿廠酯交換法山東平邑化肥廠酯交換法南化公司氮肥廠酯交換法青州泰富化工廠酯交換法江蘇泰興東方新型有機(jī)材料廠酯交換法江蘇泗陽化肥廠酯交換法江蘇鹽城誠一化工廠酯交換法安徽阜陽富南化肥長酯交換法淄博寶鼎化工有限公司酯交換法淄博市化工設(shè)備廠酯交換法寶島漆業(yè)有限公司酯交換法湖北棗陽化工總公司酯交換法天津渤?；ぜ瘓F(tuán)設(shè)計(jì)院酯交換法佳木斯有機(jī)材料酯交換法湖北興發(fā)化工集團(tuán)甲醇羰基化法江蘇如東農(nóng)藥廠光氣甲酯法上海天原集團(tuán)申聚化工廠上海愛生比益化工公司上海吳淞化工廠光氣甲酯法光氣甲酯法光氣甲酯法上海申聯(lián)化工公司光氣甲酯法重慶東風(fēng)化工廠光氣甲酯法江蘇吳縣農(nóng)藥廠光氣甲酯法遼寧阜新有機(jī)化工廠光氣甲酯法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(nèi)首套萬噸級DMC生產(chǎn)裝置，其產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了醫(yī)藥級水平，已限公司正在對其現(xiàn)有DMC裝置進(jìn)行改擴(kuò)建，預(yù)計(jì)在今年年底也將形成萬噸級的生產(chǎn)裝置。2003年年底我國DMC的總生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到4萬~4.5萬t/a的水平，而躋身于世界DMC的生產(chǎn)大國之列。經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國DMC的生產(chǎn)工藝有了較大的改進(jìn)。光氣法的生產(chǎn)裝置逐步萎縮，國內(nèi)僅剩的幾套光氣法的裝置，規(guī)模均在300~500t/a之間，在總生產(chǎn)能力中的比例已經(jīng)下降到5%左右，且都是在原有光氣裝置基礎(chǔ)上延伸的下游產(chǎn)品；液相氧化羰基化工藝得到初發(fā)展，已經(jīng)成為我國碳酸二甲酯生產(chǎn)的主流。從總體上講，我國DMC無論是在生產(chǎn)裝置的規(guī)模上，還是在生產(chǎn)水平、產(chǎn)品質(zhì)量上均有了較大的提高，在國際市場的競爭力逐步增強(qiáng)。6502007年2008年E2006年2004年032.2.3國外產(chǎn)品消費(fèi)情況目前，世界碳酸二甲酯的生產(chǎn)與消費(fèi)主要集中在西歐、美國和亞家碳酸二甲酯最大的應(yīng)用領(lǐng)域是PC行業(yè)，其中西歐在PC方面的消費(fèi)約占總消費(fèi)量的89%,美國在PC行業(yè)的消費(fèi)約占總消費(fèi)量的72%,日本主要應(yīng)用在PC和醫(yī)藥領(lǐng)域分別約占總量的27%和39%。表2-2-5國外DMC在各領(lǐng)域的消費(fèi)(萬噸)年份美國其他345西歐其他68日本778其他0美國PC其他西歐PC其他日本PC其他行業(yè)比例/%醫(yī)藥固體光氣其它領(lǐng)域2008年西歐的DMC消費(fèi)結(jié)構(gòu)■醫(yī)藥□固體光氣口其它圖2-2-52008年西歐的DMC消費(fèi)結(jié)構(gòu)行業(yè)比例/%醫(yī)藥固體光氣其它領(lǐng)域口固體光氣口其它圖2-2-62008年美國DMC消費(fèi)結(jié)構(gòu)表2-2-82008年日本DMC在各領(lǐng)域的消費(fèi)百分比的消費(fèi)行業(yè)比例/%醫(yī)藥固體光氣其它領(lǐng)域口其它圖2-2-72008年日本DMC消費(fèi)結(jié)構(gòu)2.2.4國內(nèi)產(chǎn)品消費(fèi)情況碳酸二甲酯在醫(yī)藥方面主要用于合成抗感染類藥、解熱鎮(zhèn)痛類藥、維生素類藥和中樞神經(jīng)系統(tǒng)用藥。在抗感染類藥中，DMC主要藥的合成，碳酸二甲酯主要是作為甲基化劑使用。丙沙星是碳酸二甲酯用量較大的品種，約1300t。此外，在氟哌酸原藥的生產(chǎn)中，碳酸二甲酯用于替代硫酸二甲酯近年來得到較大的發(fā)方便，未來國內(nèi)的消費(fèi)量將會(huì)保持良好的增長勢頭，新的品種將不斷出現(xiàn)，在喹諾酮類藥物生產(chǎn)中DMC的需求量將會(huì)有較大幅度的增長。另外，隨著DMC的成本和價(jià)格的進(jìn)一步降低以及國內(nèi)環(huán)保政策的進(jìn)一步強(qiáng)化，DMC在醫(yī)藥行業(yè)中用于替代高毒的硫酸二甲酯作甲基化劑的應(yīng)用也將得到較大范圍的推廣。2007年國內(nèi)醫(yī)藥生產(chǎn)中DMC的2.2.4.2固體光氣固體光氣又稱三光氣，其反應(yīng)活性與光氣類似，可以代替光氣，實(shí)現(xiàn)光氣化反應(yīng)，并且安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于光氣，因此近年來國內(nèi)發(fā)展比較快。據(jù)了解，目前全國固體光氣的生產(chǎn)能力約1萬t/a,2002年全國關(guān)安全法規(guī)對光氣生產(chǎn)廠點(diǎn)的限制，從長遠(yuǎn)來看，固體光氣的需求量可能會(huì)出現(xiàn)一定的增長。2007年國內(nèi)固體光氣的產(chǎn)量達(dá)到了6000t,需求DMC達(dá)到了1800t。2.2.4.3農(nóng)藥20世紀(jì)80年代后，我國氨基甲酸酯類農(nóng)藥發(fā)展很快，其中消費(fèi)甲目前我國上述品種的農(nóng)藥生產(chǎn)除江蘇太倉鮑利葛化工有限公司用DMC生產(chǎn)甲基異氰酸酯外，其它生產(chǎn)廠家均用光氣法生產(chǎn)甲基異光氣的生產(chǎn)及供應(yīng)渠道有了較大改進(jìn)，加上代光氣生產(chǎn)氨基甲酸酯類農(nóng)藥的應(yīng)用增長受到限制，在農(nóng)藥行業(yè)中2.2.4.4聚碳酸酯是將雙酚A水溶液進(jìn)行光氣化界面縮聚反應(yīng)，合成聚碳酸酯。DPC的合成一般采用光氣和苯酚反應(yīng)路線，也可使用DMC與苯酚反應(yīng)合成內(nèi)國內(nèi)非光法PC的生產(chǎn)仍將處于空白，近期內(nèi)我國PC生產(chǎn)中仍將不2.2.4.5其他領(lǐng)域DMC還可以用作鋰電池電解液，用于生產(chǎn)異氰酸酯、墨溶劑以及替代硫酸二甲酯合成一系列有機(jī)中間體等領(lǐng)域。目前料顯示，其占涂料總量的比例將持續(xù)維持在30-35%之間，因此，用消費(fèi)領(lǐng)域2003年2005年2008年醫(yī)藥固體氣體農(nóng)藥00其他領(lǐng)域消費(fèi)合計(jì)凈出口表觀消費(fèi)量→消費(fèi)合計(jì)凈出口表觀消費(fèi)量020032005近年來我國碳酸二甲酯產(chǎn)品的出口得到較快的發(fā)展。2003年國內(nèi)有5家企業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品出口，出口量達(dá)到7000噸，超過了國內(nèi)實(shí)際消費(fèi)量，從而使產(chǎn)品出口成為國內(nèi)碳酸二甲酯產(chǎn)品主要流向。由于受到目前國內(nèi)碳酸二甲酯下游產(chǎn)品市場開發(fā)增長的限制，以及國內(nèi)裝置生產(chǎn)能力快速增長的壓力，尋求產(chǎn)品出口已經(jīng)成為國內(nèi)碳酸二甲酯企業(yè)市場爭奪的熱點(diǎn)。目前河北新朝陽及唐山朝陽兩家企業(yè)在國內(nèi)碳酸二甲酯出口市場上占據(jù)主導(dǎo)地位，其產(chǎn)品已經(jīng)得到國外用戶的廣泛認(rèn)同。隨著其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相關(guān)多元化方向的發(fā)展，其在海外的市場份額將繼續(xù)保持增長。目前國內(nèi)其它碳酸二甲酯生產(chǎn)企業(yè)也逐2.2.5市場預(yù)測關(guān)于未來DMC市場的預(yù)測，可以從以下幾方面進(jìn)1、DMC的化學(xué)反應(yīng)囊括了光氣和DMS在化工用途中的絕大部分別是光氣和DMS的2.2倍和1.7倍，再假設(shè)未來幾年光氣和DMS需求量的50%被DMC取代時(shí)，僅此一項(xiàng)就需DMC50kt/a以上。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,則DMC的添加量為3.3%。目前全世界汽油消耗量超過2億t/a,若20%的汽油采用DMC作添加劑則需DMC120萬t/a。巨大，僅以聚碳酸酯為例，目前世界聚碳酸酯產(chǎn)量已達(dá)1Mt/a,若全部采用DMC法生產(chǎn)，以DMC單耗0.36t/t計(jì)，則需DMC36wt/a。2.2.6產(chǎn)品價(jià)格分析及預(yù)測1997年至2004上半年，我國碳酸二甲酯市場價(jià)格變動(dòng)情況如下表所示：表2-2-101997年以來我國DMC市場價(jià)格變化情況表年份價(jià)格(元/噸)1997年1998年1999年2000年2001年2002年2003年2004年0圖2-2-9國內(nèi)碳酸二甲酯價(jià)格區(qū)間(單位：萬噸)上漲，國內(nèi)產(chǎn)品價(jià)格曾一度達(dá)到18000元/噸的高位。到1997年年底國際DMC的生產(chǎn)恢復(fù)正常，國際價(jià)格逐步回落，相應(yīng)地我國的價(jià)格也呈現(xiàn)大幅下滑。1998年以后，我國DMC的生產(chǎn)得到長足的發(fā)展，逐步擺脫了國際市場的約束，產(chǎn)品市場開始轉(zhuǎn)向以出口為主，促使國內(nèi)價(jià)格向更趨穩(wěn)定且略有下降的方向發(fā)展。目前我國DMC生產(chǎn)主要采用酯交換法。這種工藝的特點(diǎn)決定我國DMC的價(jià)格與其原料環(huán)氧丙烷、甲醇以及副產(chǎn)品丙二醇的價(jià)格有密切關(guān)系。尤其對丙二醇，由于每噸DMC副產(chǎn)0.84t丙二醇，因此丙二醇產(chǎn)品的市場及價(jià)格對DMC裝置的競爭力及其產(chǎn)品價(jià)格的取向都有直接的影響。就目前而言，國內(nèi)丙二醇產(chǎn)品市場容量較大，來自DMC副產(chǎn)的丙二醇在市場上與環(huán)氧丙烷法丙二醇相比具有明顯的競爭優(yōu)勢。由于去年的金融危機(jī)現(xiàn)在的DMC價(jià)格在6500~900波動(dòng)。在未來的幾年碳酸二甲酯的價(jià)格保持在一個(gè)穩(wěn)定的區(qū)間。本項(xiàng)目所建的碳酸二甲酯裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品未來的消費(fèi)去向主要在三個(gè)方面：傳統(tǒng)的甲醇消費(fèi)領(lǐng)域，主要用于聚碳酸酯(PC)行業(yè)，用DMC為原料經(jīng)由碳酸二苯酯生產(chǎn)的PC產(chǎn)品純度高，可用于光磁記錄材料等光電子新領(lǐng)域。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方法是以甲基氯為溶劑，使丙二酚與光氣進(jìn)行反應(yīng)，此法帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。第二個(gè)用途是用DMC作原料，生產(chǎn)一系列新產(chǎn)品：(1)殺蟲劑和除草劑：呋喃丹是一種高效殺蟲劑，采用DMC與苯酚反應(yīng)制得碳異氰酸酯，進(jìn)而生產(chǎn)某些氨基甲酸酯類農(nóng)藥。(2)醫(yī)藥和中間體：步制得鹽酸環(huán)丙沙星和乳酸環(huán)丙沙星。目前我國采用DMC生產(chǎn)該產(chǎn)品的廠家占30%。DMC和丁內(nèi)酯反應(yīng)可制得醫(yī)藥中間體呋喃羧酸酯。呋喃唑酮(痢特靈的中間體)是一種抗傳染病的飼料添加劑，氨基化合物肼基丙醇與DMC進(jìn)行羰基化及環(huán)化制得，在西歐，生產(chǎn)呋喃唑殊的化學(xué)品，如吡啶類、嘧啶類、吡咯類、二羥基吡啶類等藥物第三個(gè)用途是DMC是性能優(yōu)良的溶劑，其特征是：與其它溶劑溶解度，且混進(jìn)的水容易分離，脫脂能力高于石油等碳化氫。由于也開始作噴霧劑溶劑。作為非毒性化學(xué)品，DMC在溶劑領(lǐng)域的應(yīng)用本項(xiàng)目擬建1萬噸/年碳酸二甲酯裝置的產(chǎn)品目標(biāo)市場主要定位1、東北市場二甲酯有較強(qiáng)競爭力，因此本地區(qū)是本項(xiàng)目碳酸二甲酯主要目標(biāo)市2、華東市場表2-3-1與華北地區(qū)競爭力比較表本項(xiàng)目(江蘇)華北地區(qū)原料供應(yīng)和種類可靠、便宜原料不足原料價(jià)格低高產(chǎn)量成本低高產(chǎn)品+原料運(yùn)輸距離量綜合效益適中2.3.2競爭力分析酸二甲酯的生產(chǎn)廠家有20多家，基本采用的是酯交換法。由于酯交換法生產(chǎn)DMC成本偏高，價(jià)格缺乏競爭力，影響了下游的需求，導(dǎo)產(chǎn)廠家山東石大勝華化工股份有限公司，公司擁有的6萬噸/年碳酸二甲酯裝置，產(chǎn)能規(guī)模位居亞洲同類產(chǎn)品之首，國內(nèi)市場占有率達(dá)50%,2007年出口5000萬美元，產(chǎn)品競爭力很強(qiáng)。從生產(chǎn)工藝來看，其中采用酯交換法的生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)能力的40.5%,采用光氣法的約占37.2%,其它工藝的生產(chǎn)能力約占22.3%。目前為止，這兩個(gè)工藝是我國的主流生產(chǎn)工藝。而本項(xiàng)目采用甲醇二氧化碳直接合成第三章原材料、燃料與動(dòng)力的供應(yīng)消耗量價(jià)格總價(jià)格來源二氧化碳甲醇3007.22二甲醚2955.42消耗量(噸/年或萬度/年)價(jià)格(元/噸或元/總價(jià)格(萬元/年)生活用水50000.00循環(huán)冷卻用水低壓蒸汽43164.00本項(xiàng)目的供電來自園區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)。3.3.1供電設(shè)計(jì)原則工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作。供電的設(shè)計(jì)原則：1、安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠應(yīng)滿足工廠內(nèi)對供電可靠性的要求。4、經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。全廠總降壓變配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問題。本工程屬于重要化工企業(yè)，工藝生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)，供電一旦中斷將引起全裝置停產(chǎn)，還可能引起大量產(chǎn)品報(bào)廢、重要設(shè)備損壞，甚至發(fā)生催化劑中毒、爆炸、中毒等事故?；謴?fù)供電后需要較長時(shí)間才能恢復(fù)正常生產(chǎn)，突然停電將引起較嚴(yán)重的后果。本工程用電根據(jù)其在生產(chǎn)過程中的重要性及對供電可靠性、連續(xù)性的要求，可劃分為一級負(fù)荷、二級電荷和三級負(fù)荷。1、一級負(fù)荷是指生產(chǎn)裝置工作電源突然中斷時(shí)，將打亂關(guān)鍵性的連續(xù)生產(chǎn)工藝過程，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失(產(chǎn)品報(bào)廢，設(shè)備損壞，催化劑結(jié)焦、中毒等),供電恢復(fù)后要很長時(shí)間才能恢復(fù)生產(chǎn)的特大型和大、中型生產(chǎn)裝置以及確保其正常操作的公用工程的用電負(fù)荷。其中一些重要負(fù)荷，如：生產(chǎn)裝置的DCS儀表電源、控制電源、應(yīng)急照明、重要物料進(jìn)出及排放閥、自動(dòng)裝置和微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)。2、二級負(fù)荷是指生產(chǎn)裝置工作電源突然中斷，將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，但是供電恢復(fù)后，能較快的恢復(fù)正常生產(chǎn)的裝置以及為其服務(wù)的公用工程的用電負(fù)荷。如水源裝置、產(chǎn)品精制裝置等。3、三級負(fù)荷是指所有不屬于一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的其它用電負(fù)荷，如道路照明。3.3.3用電要求不同等級的用電負(fù)荷所需的供電電源如下：1、一級負(fù)荷采用兩個(gè)電源。采用快速自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組。用架空路線時(shí)，不應(yīng)共桿鋪設(shè)。2、二級負(fù)荷采用快速自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組。3、三級負(fù)荷對電源供電無特殊要求。3.3.4變配電所及高壓設(shè)備變配電所變配電所主要由變壓器、高壓開關(guān)柜(斷路器)、低壓開關(guān)柜(隔離開關(guān)、空氣開關(guān)、電流互感器、計(jì)量儀表)、母線等組3.4給水排水方案3.4.1工業(yè)給水排水3.4.1.1工業(yè)給水本項(xiàng)目生產(chǎn)的工業(yè)水來自工業(yè)園區(qū)內(nèi)的供水管網(wǎng)統(tǒng)一提供。3.4.1.2工業(yè)排水本工程一年排放廢水大約841.5噸。由于廢水中有機(jī)物含量很少，廢水中物質(zhì)回收價(jià)值不大，但廢水的溫度較高，可先用來加熱生活用水后再通過管道輸送至涼水塔。3.4.2生活給水排水3.4.2.1生活給水建筑生活給水管道供水壓力不小于0.3MPa,并將利用廠區(qū)管網(wǎng)水壓直接供水。生活飲用水采用20升灌裝純凈水。3.4.2.2生活排水生活污水主要來源于衛(wèi)生間，經(jīng)管道匯集后排至室外檢查井。廚房排水經(jīng)室內(nèi)匯集通過格柵后排至室外隔油池。3.5蒸汽供應(yīng)方案本工程所用蒸汽都是低壓蒸汽，是由工業(yè)園區(qū)內(nèi)統(tǒng)一供熱，熱源穩(wěn)定。第四章建廠條件和廠址選擇4.1.1地理位置張家港市是中國沿海和沿江兩大經(jīng)濟(jì)帶交匯處的一座新興港口工業(yè)城市。區(qū)位優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)。張家港市地處北緯31°43'12"~近風(fēng)景秀美的太湖，與蘇州、無錫相鄰，距上海98公里，距南京230公里。全市總面積999平方公里，人口86萬(其中市區(qū)建成區(qū)32平方公里，人口25.6萬)。2007年全市完成地區(qū)生產(chǎn)總值1050億元，人均GDP達(dá)1.2萬美元。全市完成地方一般預(yù)算收入84億元，工業(yè)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)銷售收入3150億元。4.1.2地質(zhì)地貌張家港市地處長江三角洲核心部位，地貌上隸屬于長江三角洲沖積平原，地勢平坦，自西南向東北微傾，地形坡度約千分之二，地面標(biāo)高3—6米，除局部孤山殘丘外，廣大地區(qū)為平原。1、基巖地層與地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域地層隸屬于揚(yáng)子地層區(qū)江南地層小區(qū)?；鶐r露頭僅分布在港區(qū)、南沙風(fēng)凰等地，所見地層均為泥盆系粉細(xì)砂巖、石英砂巖，其它各時(shí)代基巖地層皆掩覆于第四系松散層之下。地質(zhì)構(gòu)造在區(qū)域上隸屬于我國東部揚(yáng)子古大陸江南斷褶帶，西南部為一褶皺隆起帶，邊界受斷裂控制，東北部為凹陷帶。根據(jù)已有成果資料分析，區(qū)域內(nèi)無較大規(guī)模的斷裂帶，僅港區(qū)、鳳凰等丘陵區(qū)存在小規(guī)模北東、北西向斷裂，絕大部分平原區(qū)基底斷裂構(gòu)造不發(fā)育。受區(qū)域褶皺斷裂構(gòu)造的影響，在鳳凰、南沙等丘陵區(qū)附近基底起伏較大，基巖呈明顯的隆起，形成以上述地點(diǎn)為中心的基巖隆起區(qū)，基巖埋藏深度一般小于100米，周圍基巖埋藏深度呈逐漸增加趨勢，總體趨勢自西向東逐漸加深。2、第四紀(jì)地質(zhì)張家港市第四紀(jì)松散沉積物除孤山殘丘區(qū)外均有分布，沉積厚度一般在180—250m,港區(qū)—塘市及鳳凰一帶第四系厚度小于100m,向東北方向逐漸增厚，最厚處如三興—長陰沙農(nóng)場可達(dá)250m。其地層沉積特征簡述如下：下更新統(tǒng)(Q1):主要分布在港區(qū)—南沙一線以東地區(qū)，底板埋深一般180m左右，巖性以雜色粘土、亞粘土、中細(xì)砂為主，厚度在中更新統(tǒng)(Q2):除局部殘丘周緣外均有分布，底板埋深一般120—200m,巖性以沖積粉細(xì)砂、亞粘土為主，局部為中粗砂，厚度在30—50m之間變化，三興—樂余一帶大于60m。上更新統(tǒng)(Q3):全區(qū)均有分布，底板埋深100—120m,砂層厚度變化較大，一般在10—60m,巖性以沖積、湖積亞粘土、亞砂土、粉細(xì)砂為主，低山丘陵周圍為坡積亞粘土、亞砂土。全新統(tǒng)(Q4):廣泛分布平原地區(qū)，一般厚度20—30m,巖性以沖積、沖海積亞粘土、粉細(xì)砂為主。由于受古長江沖積影響，區(qū)內(nèi)第四系沉積物普遍具有上細(xì)下粗的沉積韻律，局部如三興、樂余一帶中更新統(tǒng)(Q2)、上更新統(tǒng)(Q1)砂層迭置，中間無良好粘性土層相隔，砂層厚度達(dá)100m以上。3、水文地質(zhì)條件根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)與水力特征，可將區(qū)內(nèi)地下水分為松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類裂隙溶洞水、基巖裂隙水三大類，其中松散巖類孔隙水自淺至深可分為潛水、第I承壓水、第Ⅱ壓水和第IⅢ承壓水。碳酸鹽巖類裂隙溶洞水含水巖組主要由石炭、二疊及三疊系灰?guī)r組成。基巖裂隙水含水巖組主要由泥盆系砂巖組成。4、工程地質(zhì)條件結(jié)合巖體的分布特征，將全區(qū)劃分為2個(gè)工程地質(zhì)區(qū)：構(gòu)造殘丘區(qū)地貌形態(tài)：構(gòu)造剝蝕殘丘，零星分布在南沙、鳳凰等地。工程地質(zhì)層組特征：由中厚層石英砂巖、粉砂巖等堅(jiān)硬巖石與薄層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等軟質(zhì)巖石相間產(chǎn)出，巖體呈層狀結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性一般。斷裂構(gòu)造和節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石抗壓強(qiáng)度差異較大。工程地質(zhì)問題：在巖層軟弱結(jié)構(gòu)面和構(gòu)造破碎帶易產(chǎn)生蠕滑現(xiàn)平原松散沉積區(qū)分布在全市大部分平原區(qū)。工程地質(zhì)層組特征：主要由淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或粉土組成，結(jié)構(gòu)松散。呈飽水、軟塑—可塑狀態(tài)，具有壓縮性。工程地質(zhì)問題：主要為砂性土層的震動(dòng)液化及軟土地基引起的地面形變問題。4.2建廠地區(qū)自然條件和資源年平均氣溫21.54℃,最高氣溫41.2℃,最低氣溫-8℃。年平均降水量1050.5毫米左右，雨水集中在4～9月，7月份降水最多，約占全年降水量的15%。常年風(fēng)向?yàn)闁|南向及東北向，強(qiáng)風(fēng)向?yàn)闁|南向。4.2.4風(fēng)速年平均風(fēng)速3.8米/秒，最大風(fēng)速20米/秒，強(qiáng)風(fēng)影響作業(yè)年平均為8.4天。年平均日照總時(shí)數(shù)2948.9小時(shí)，日照百分率為57%。一年中以5月份日照時(shí)數(shù)最多為270.6小時(shí)，日照百分率為66%;12月份最少為173.0小時(shí)，日照百分率為56%。大于0℃期間的日照時(shí)數(shù)為2150.1小時(shí)，占全年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的82%。大于10℃期間的日照時(shí)數(shù)為1448.4小時(shí)，占總?cè)照諘r(shí)數(shù)的59%。4.2.6濕度年平均相對濕度69%,月平均相對濕度以8月最高，為85%;3、4月最低，為59%。4.2.7霧況年平均霧日28.7天，但霧氣較淡，持續(xù)時(shí)間較短，一般在上午9時(shí)消失。4.2.8潮汐張家港港位于感潮河段內(nèi)，屬非正規(guī)半日潮，最高潮位6.69米，最低潮位0.74米，平均潮差3.19米。4.2.9潮流基本一致，無回流等現(xiàn)象。大潮平均流速0.32米/秒，落潮平均流速0.48米/秒。4.3建廠地區(qū)的交通運(yùn)輸條件可覆蓋上海、杭州、南京所有地區(qū)，該區(qū)內(nèi)的GDP總量、商品流通規(guī)模分別約占全國的24%和20%。沿江高速公路、蘇虞張高等級公路貫穿全境，到上海行車時(shí)間僅需50分鐘，到蘇州僅需40分鐘。鐵路：南距滬寧鐵路僅40公里，西離新長鐵路僅10多公里，國家已規(guī)劃至2008年前建成沿江鐵路。機(jī)場：周圍有上海虹橋、浦東以及南京祿口3個(gè)國際機(jī)場，還有無錫碩放、常州奔牛、蘇州光福3個(gè)支線機(jī)場。大的內(nèi)陸港口。可?？?萬噸級貨輪，年吞吐能力超過6000萬噸。目前已開通19條國際航線，同世界上40多個(gè)國家和地區(qū)140多個(gè)港口有貨運(yùn)往來。2003年，實(shí)現(xiàn)口岸關(guān)稅77億元，占江蘇省的四分之一，連續(xù)6年在南京海關(guān)各關(guān)區(qū)位居首位。完成貨物吞吐量4513萬噸，外貿(mào)運(yùn)量1701萬噸，集裝箱運(yùn)量25萬標(biāo)箱，是中國最大的化工馬起亞暈谷新加坡雅加達(dá)弗里曼特爾蒙得維的立、西雅圖溫歌當(dāng)紐約金斯頓巴拿馬大坂4.4園區(qū)概況特點(diǎn)之一：是長江流域最大的精細(xì)化工園。江蘇揚(yáng)子江國際化學(xué)工業(yè)園于2001年5月經(jīng)江蘇省人民政府批準(zhǔn)設(shè)立，是以精細(xì)化工為主要特色的化工園。一期規(guī)劃面積6.64平方公里，是張家港保稅區(qū)的工業(yè)配套區(qū)，享受保稅區(qū)的有關(guān)優(yōu)惠政策，審報(bào)調(diào)整擴(kuò)大區(qū)域規(guī)劃，拓展新的發(fā)展空間，并加快基礎(chǔ)配套建設(shè)，13.8平方公里，遠(yuǎn)期為43平方公里，計(jì)劃到2005年，園區(qū)投資250億元，實(shí)現(xiàn)工業(yè)銷售收入400億元；至2010年，園區(qū)投資500億元，實(shí)現(xiàn)工業(yè)銷售收入1000億元。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，化工園已累計(jì)投入30多億元，建有自己的熱電廠、保稅區(qū)化工品交易市場和正在建設(shè)的保稅物流園區(qū)已成為江蘇揚(yáng)子市場，建于2002年8月，已入住企業(yè)近400家，2003年實(shí)現(xiàn)成交額120億元，已成為華東地區(qū)乃至全國最大的液體化工品交易市場，甚至在世界化工期貨市場也占有一席之地，美國的普士網(wǎng)站、韓國的chemcross網(wǎng)站及我國的易貿(mào)網(wǎng)站每天都能查到張家港保稅區(qū)化工品級碼頭6座，年吞吐能力超1000萬噸；在建及擬建的萬噸級以上的化工碼頭8座，年吞吐能力超1200萬噸；已擁有化工倉儲(chǔ)容量45萬立方米，計(jì)劃再新建化工儲(chǔ)罐50萬立方米，一些國際知名的大型化稅物流園的配套區(qū)，有美國的優(yōu)尼科、道康寧，法國的LBC倉儲(chǔ)和雙獅物流等項(xiàng)目，占地2平方公里，有的項(xiàng)目已建成運(yùn)作，形成了一特點(diǎn)之三：是長江流域產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)最明顯的化工園。配套性。比如，總投資146億元的蘇州精細(xì)化工項(xiàng)目破土動(dòng)工后，緊跟該公司氯氣項(xiàng)目進(jìn)來的“下游”企業(yè)有6家，總投資超過2億美元?？偼顿Y4300萬美元的日觸化工，總投資2910萬美元的日本迪愛生化工及總投資5000萬美元的馬來西亞泰柯棕化等項(xiàng)目加盟，帶動(dòng)了一批上下游配套企業(yè)的入駐，吸引了一批周邊產(chǎn)品、相關(guān)產(chǎn)品的配套企業(yè)，完善了原輔料配套、產(chǎn)品中間體配套、添加劑配套，從而拉長了產(chǎn)業(yè)鏈。特點(diǎn)之四：是長江流域開發(fā)成效最顯著的化工園。江蘇揚(yáng)子江國際化學(xué)工業(yè)園自成立以來，區(qū)內(nèi)簽約項(xiàng)目不斷，開工項(xiàng)目不斷，開發(fā)成效顯著。截止2003年底，化工園已累計(jì)實(shí)際利用外資8.95億美元，實(shí)現(xiàn)銷售收入107億元，美國陶氏、雪佛龍菲莉浦斯、杜邦、優(yōu)尼科，日本旭化成、三井等一批世界500強(qiáng)和知名大型化工企業(yè)相繼落戶化工園。一個(gè)規(guī)劃起點(diǎn)高、富有產(chǎn)業(yè)特色、極具潛質(zhì)的投資載體已呈現(xiàn)在世人面前。4.4.2園區(qū)規(guī)劃1、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和工程塑料等五大合2、以飼料、食品添加劑、涂料、造紙和信息化學(xué)品為主的精細(xì)3、以石油、天然氣為原料的化工項(xiàng)目；4、以液體散裝石化產(chǎn)品倉儲(chǔ)為主的石油化工物流產(chǎn)業(yè)；5、以中國市場為主的世界著名公司建立的化工使用技術(shù)方面的研發(fā)分支機(jī)構(gòu)；6、高新技術(shù)，高效節(jié)能的綠色環(huán)保型化工項(xiàng)目等。4.4.3園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施噸；工業(yè)水廠一座，日供水能力80,000噸；另有去離子水供應(yīng)。供電：兩座220千伏變電站，兩座110千伏變電站，電壓等級110千伏、35千伏、20千伏、10千伏，園區(qū)實(shí)現(xiàn)雙回路供電。供熱：區(qū)內(nèi)兩座熱電廠，現(xiàn)供熱能力650噸/小時(shí)，供汽壓力：高壓42Kg/cm2,低壓4-10Kg/cm2。主要道路也已經(jīng)敷設(shè)管道，確保企業(yè)生產(chǎn)和生活用氣。污水處理：污水處理廠兩座，現(xiàn)日處理能力23萬噸(其中化工污水處理能力3萬噸/日，并有“一廠一管”的專用壓力管道相連接)。危險(xiǎn)廢棄物處理：區(qū)內(nèi)有專門的化工殘?jiān)U液處置中心3座，年處理能力50,000噸。工業(yè)氣體：引進(jìn)德國梅塞爾工業(yè)氣體制造商在區(qū)內(nèi)設(shè)立工廠，提供氮?dú)?、氧氣、氫氣、氬氣、二氧化碳等。消防：區(qū)內(nèi)設(shè)有特種消防站，設(shè)施、裝備先進(jìn)。郵電通訊：區(qū)內(nèi)6000門、全市10萬門程控電話已開通，可直撥世界各地。保稅區(qū)郵電38分局大廈竣工，全球通(移動(dòng)電話營業(yè)所)大樓已投入運(yùn)行。4.5優(yōu)惠政策1、生產(chǎn)性外商投資企業(yè)所得稅稅率為15%,自獲利年度起，享受“二免三減半”的優(yōu)惠。在減半期內(nèi)企業(yè)所得稅按7.5%稅率征收。免征地方所得稅。產(chǎn)品出口企業(yè)凡當(dāng)年出口產(chǎn)品產(chǎn)值達(dá)到70%以上的，企業(yè)所得稅減按10%稅率征收。對符合國家有關(guān)鼓勵(lì)政策興辦的先進(jìn)技術(shù)企業(yè)，依照稅法規(guī)定征收，免征和減征期滿后，仍為先進(jìn)技術(shù)企業(yè)的，經(jīng)報(bào)批可延長三年減按10%稅率征收企業(yè)所得稅。生產(chǎn)性內(nèi)資企業(yè)經(jīng)批準(zhǔn)可享受所得稅優(yōu)惠政策。2、外資企業(yè)興建港口、碼頭等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的，企業(yè)所得稅享受"五免五減半"優(yōu)惠。免征房產(chǎn)稅。企業(yè)固定資產(chǎn)由于特殊原因需要縮短折舊年限，可由企業(yè)申請，經(jīng)有權(quán)稅務(wù)部門批準(zhǔn)予以實(shí)施。4、區(qū)內(nèi)企業(yè)從事保稅貨物加工生產(chǎn)和交易免征增值稅、消費(fèi)稅。保稅區(qū)企業(yè)從區(qū)外有進(jìn)出口權(quán)企業(yè)購進(jìn)貨物出境或加工后再出境，符合出口退稅條件的，由區(qū)內(nèi)企業(yè)辦理出口退稅手續(xù)。5、外資企業(yè)在區(qū)內(nèi)建辦國家鼓勵(lì)類和限制乙類投資項(xiàng)目的，其在國內(nèi)采購的國產(chǎn)設(shè)備和隨設(shè)備購進(jìn)的部分塑料件、橡膠件、陶瓷件及石化項(xiàng)目用的管材，增值稅可以辦理退稅；購買國產(chǎn)設(shè)備投資額可6、對區(qū)內(nèi)有固定場所、固定人員、并已正常經(jīng)營的企業(yè)，保稅區(qū)管委會(huì)給予一定的建設(shè)補(bǔ)助費(fèi)。表4-5-1保稅區(qū)與非保稅區(qū)的比較營保稅區(qū)/非保稅區(qū)國內(nèi)企業(yè)從事國際貿(mào)易鼓勵(lì)/限制外商投資國際貿(mào)易鼓勵(lì)/禁止保稅倉儲(chǔ)并進(jìn)行簡單加工整理鼓勵(lì)/限制國家限制生產(chǎn)項(xiàng)目允許/取制外商投資服務(wù)貿(mào)易允許/限制經(jīng)營范圍放開，業(yè)務(wù)允許交叉鼓勵(lì)/限制國內(nèi)企業(yè)加工貿(mào)易鼓勵(lì)/限制委托區(qū)外企業(yè)加工，接受區(qū)外委托加工業(yè)務(wù)允許/無此業(yè)務(wù)海關(guān)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)口自用機(jī)器設(shè)備/征稅企業(yè)進(jìn)口自用辦公用品、基建物資/征稅進(jìn)口生產(chǎn)用原輔件、零部件保稅/征稅或保證金臺帳制進(jìn)口(進(jìn)區(qū))貨物保稅/征稅進(jìn)出口商品許可證、進(jìn)出口配額免領(lǐng)/領(lǐng)取加工貿(mào)易銀行保證金臺帳免設(shè)/分類管理加工產(chǎn)品內(nèi)銷按成品所含進(jìn)口零部件征稅允許/不允許保稅貨物倉儲(chǔ)時(shí)間無限制/有限制外匯內(nèi)資企業(yè)開立外匯帳戶允許/不允許進(jìn)出口貿(mào)易外匯核銷不需核銷/需核銷企業(yè)經(jīng)營外匯所得自由保留/結(jié)匯或限制保留貨物分撥企業(yè)購匯允許/不允許稅收出口產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)增值稅免征/不免可按規(guī)定辦理出口退稅外資生產(chǎn)性企業(yè)所得稅第五章工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)目前，合成碳酸二甲酯的工藝分為已工業(yè)化的工藝過程和正在研究開發(fā)的工藝過程。5.1已工業(yè)化的工藝過程及其研究狀況光氣法分為光氣甲醇法和光氣甲醇鈉法。5.1.1.1光氣甲醇法光氣甲醇法是最早合成DMC的方法，也是國內(nèi)現(xiàn)有工業(yè)化生產(chǎn)產(chǎn)品收率高、純度高等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是：①原料光氣有劇毒，中間體氯甲酸甲酯也有毒，并有致癌性；②工藝復(fù)雜，操作周期長；③副產(chǎn)大量氯化氫氣體和其他氯化物，廢氣回收難度大，成本高；④對設(shè)備及管道腐蝕嚴(yán)重，污染環(huán)境，安全性差；⑤對設(shè)備要求較高，投資大；氣法生產(chǎn)線己經(jīng)停產(chǎn)。反應(yīng)過程分兩步，光氣和甲醇反應(yīng)生成氯甲酸甲酯(中間產(chǎn)物),再由氯甲酸甲酯與甲醇反應(yīng)生成DMC,反應(yīng)方程式：工藝流程圖如下：Na?CO?蒸餾圖5-1-1光氣甲醇法工藝流程圖原料劇毒，產(chǎn)品含氯，且副產(chǎn)大量HCl,屬于淘汰型工藝。一般只有生產(chǎn)光氣的企業(yè)使用該法生產(chǎn)DMC,必須采取周密的安全措施。5.1.1.2光氣醇鈉法甲醇鈉法(又稱氯甲酸甲醇法)是光氣甲醇法的改進(jìn)。反應(yīng)方程式：光氣甲醇鈉法為DMC傳統(tǒng)的合成工藝，該工藝要采用劇毒的光氣并消耗大量的燒堿；光氣甲醇鈉法同光氣甲醇法相比雖有所改進(jìn)，用甲醇鈉代替了甲醇產(chǎn)生大量無用的氯化鈉，解決了設(shè)備腐蝕問題，但仍存在著原料的毒性、環(huán)境污染等難以處理的問題。從生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保等方面考慮，光氣法不宜推廣。目前美國的PPG、法國的SNPE以及德國的BASF等公司還有采用該工藝的裝置。國內(nèi)重慶長風(fēng)化工廠、上海吳淞化工廠、江蘇吳縣化工廠、臺州精細(xì)化工廠、阜新有機(jī)化工廠等利用光氣法進(jìn)行DMC批量生產(chǎn)，總產(chǎn)量約為1000t/a,產(chǎn)品純度約為95%,氯含量較高，使用受到限制。5.1.2氯甲烷醇鈉法該法最初由FrevelLoduk提出的，其合成反應(yīng)為：工藝流程及反應(yīng)條件見圖5-1-2:氯甲烷甲醇二氧化碳甲醇鈉混合碳酸鈉甲酯→150℃圖5-1-2工藝流程及反應(yīng)條件本法的優(yōu)點(diǎn)是不用光氣，但所用的氯甲烷仍然有毒。日本大阪大學(xué)以硒為催化劑，四氫呋喃為溶劑，用甲醇鈉與CO、O?反應(yīng)合成DMC。2CH?ONa+CO+1/2O?→(CH?O)?CO該反應(yīng)條件溫和，但大量副產(chǎn)物NaOH使產(chǎn)品DMC迅速水解，大大降低了收率。另外，原料甲醇鈉成本較高，催化劑硒有劇毒，使該方法的應(yīng)用受到限制。5.1.3ENI液相氧化羰基化法作為非光氣法生產(chǎn)DMC,意大利的ENI化學(xué)合成公司于1983年首次實(shí)現(xiàn)了甲醇液相氧化羰基化法制備DMC的工業(yè)化生產(chǎn)，日前生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到12Kt/a。ENI液相氧化羰基化法反應(yīng)方程式為：在甲醇液相氧化羰基化合成DMC的反應(yīng)中，主要有銅負(fù)載型、鈷配合物型和銅鈀復(fù)合型三種類型催化劑，其中，銅負(fù)載型催化劑，尤其是已工業(yè)化的CuCl催化體系，是活性和選擇性均較好的催化體系，價(jià)格相對便宜，屬于研究得較多和較深入的催化體系。但由于CT的丟失而引起的催化劑活性下降及反應(yīng)生成的鹽酸對設(shè)備腐蝕問題，雖然期望通過配體或助劑來穩(wěn)定Cr和取代Cr等方法解決，但直至目前在工業(yè)應(yīng)用方面還沒有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。而取代Cr則是一種較新的方法，在甲醇液相氧化羰基化合成DMC的反應(yīng)中還未見更多的報(bào)道，若能在此方面能有所突破，則可徹底解決CuCl催化體系的以氯化亞銅為催化劑，直接加入甲醇中(甲醇過量),再通入CO和O?。反應(yīng)在兩臺串聯(lián)的帶攪拌的反應(yīng)器中分兩步進(jìn)行。甲醇既為反應(yīng)物又為溶劑。反應(yīng)溫度120~130℃,壓力2.0~3.0MPa。工藝流程包括氧化羰基化工段及DMC分離回收工段。采用氯苯作萃取劑分離DMC與甲醇的混合物。該法的優(yōu)點(diǎn)是收率高，單程轉(zhuǎn)化率達(dá)32%,選擇性按甲醇計(jì)大于98%。弱點(diǎn)在于生產(chǎn)裝置采用釜式反應(yīng)器，未能克服CO對DMC的必然導(dǎo)致廢物CO?的產(chǎn)率增加，并不能及時(shí)移走反應(yīng)系統(tǒng)中生成的5.1.4甲醇?xì)庀嘌趸蓟?.1.4.1UBE低壓氣相法主反應(yīng)：副反應(yīng)：總反應(yīng)：以鈀為催化劑，以亞硝酸甲酯為反應(yīng)中間體，反應(yīng)分兩步進(jìn)行：第一段反應(yīng)中，以甲醇和N?O?為原料，得到亞硝酸甲酯。在第二段反應(yīng)中，亞硝酸甲酯與CO在Pd系催化劑上進(jìn)行氣相反應(yīng)生成DMC,此時(shí)副產(chǎn)的NO可用O?再氧化生成N?O?而返回第一步反應(yīng)利用。該方法的特點(diǎn)是不使CO在氧氣氣氛下反應(yīng)，故對CO的選擇性高達(dá)90%,DMC時(shí)空收率較高，可達(dá)到500g/L-caL.h以上，但該反應(yīng)存在工藝復(fù)雜、副產(chǎn)草酸二甲酯易堵塞管路及NO制備和循環(huán)等問題，并且氮氧化合物和亞硝酸甲酯屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。對于該工藝中催化劑的失活，Manada等人認(rèn)為是由于PdCl?中Cr的還原生成氯甲酸甲酯所致。加入氯甲酸甲酯可提高催化劑的穩(wěn)定活性組分Pd因沉淀而失活。對于失活的催化劑可通過H?、HCl氣體處理再生。姜玄珍等研究了Pd/Ac催化劑上的CO與亞硝酸甲酯的反應(yīng)性能，碳酸二甲酯的收率為11.lmmolg-cat.h。李兆基在Pd/Ac催化劑上合成DMC,其收率達(dá)564g/L-cat.h。產(chǎn)品純度可達(dá)99%以上。選擇性按CO計(jì)為96%,另有3%為草酸二甲酯，其余為甲酸甲酯。1992年建成3000噸/年工業(yè)化裝置，并曾擬建3該工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：①與液相法比，采用固定床反應(yīng)器，不需分離生成物和催化劑的裝置，設(shè)備投資降低。②使用亞硝酸甲酯合成DMC,反應(yīng)在無水條件下進(jìn)行，催化劑壽命增加。③合成所需加入的氧氣在亞硝酸甲酯再生器中反應(yīng)，DMC合成器中不加入氧，所以CO?等副產(chǎn)物少；非氧氣氣氛使得爆炸危險(xiǎn)性較小。該工藝的缺點(diǎn)是生成亞硝酸甲酯的反應(yīng)是快速強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的3個(gè)組分易發(fā)生爆炸，且引入了有毒的NO;該反應(yīng)存在工藝復(fù)雜、副產(chǎn)物草酸二甲酯易堵塞管路及NO制備和循環(huán)等問題，并且氮氧化合物和亞硝酸甲酯屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。但總體說來，該技術(shù)有望成為合成DMC的主要工業(yè)生產(chǎn)方法。5.1.4.2我國氣相法的研究與開發(fā)天津大學(xué)在進(jìn)行CO氣相合成草酸酯的工程開發(fā)同時(shí)，對CO常壓氣相法合成DMC的工藝過程進(jìn)行了大量的研究，取得了一定的進(jìn)展，其中在催化、精餾過程開發(fā)方面有獨(dú)到的見解。并對更安全的CO?和CH?OH直接合成DMC的催化劑進(jìn)行了研究，采用表面反應(yīng)改性法制備了V?O?-SiO?表面復(fù)合物擔(dān)載的Cu-Ni雙金屬催化劑，能夠活化CO?,為DMC的合成又提供了一種新的合成方法。劑，合成DMC。目前己取得較佳工業(yè)條件：常壓、反應(yīng)溫度為70~100℃,CO與CH?ONO的流量比為2.4時(shí)DMC收率最高，再生的溫度為35~55℃,NO與O?的最佳流量比為8～10:1。此法借鑒了日本UBE的方法，操作條件較溫和，產(chǎn)品成本低，易于工業(yè)化，所用原料在許多聯(lián)醇廠及化肥廠均可就地解決，反應(yīng)設(shè)備國內(nèi)可以解決，值得推廣。目前為止，還沒有工業(yè)放大裝置的相關(guān)華東理工大學(xué)與齊魯石化公司研究院合作，開展了氣相合成DMC的研究，現(xiàn)正準(zhǔn)備中試。5.1.5酯交換法酯交換反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng)，因此在較溫和的操作條件下，采用反應(yīng)精餾技術(shù)最合適。催化劑通常為堿金屬的氫氧化物、醇鹽或碳酸鹽，如甲醇鈉、氫氧化鈉(鉀)、碳酸鈉、三乙胺等，催化劑用量一般是反應(yīng)物總量的1～3%(質(zhì)量);體系中甲醇過量兼作反應(yīng)物與溶劑，過量摩爾比約為CH?OH:PC=8:1;甲醇與DMC在63.5℃形成驗(yàn)室純度達(dá)到99%以上。5.1.5.1硫酸二甲酯與碳酸鈉酯交換法式如下：5.1.5.2碳酸乙烯酯與甲醇酯交換法成功PC和甲醇酯交換合成碳酸二甲酯技術(shù)。采用特種分離技術(shù)(催化反應(yīng)精餾和恒沸精餾),同時(shí)副產(chǎn)丙二醇，已建成幾套不同規(guī)模的浙江大學(xué)也對PC與甲醇酯交換聯(lián)產(chǎn)DMC和丙二醇進(jìn)行了研究開發(fā)，獲得較佳工藝條件：常壓，60~65℃,催化劑為甲醇鈉，用量0.4%~0.5%,已進(jìn)行300噸/年中試裝置設(shè)計(jì)。5.1.5.3聯(lián)產(chǎn)1,2—丙二醇酯交換法1992年，美國Texaco公司開發(fā)的酯交換工藝成功地解決了以環(huán)氧乙烷、CO?和甲醇為原料，合成DMC并聯(lián)產(chǎn)乙二醇。該工藝分兩甲醇選擇性地聯(lián)產(chǎn)DMC和乙二醇。Bayer專利和Texaco專利分別報(bào)道了鉈化合物作催化劑和鋯、餾分離出DMC和乙二醇，回收的甲醇返回系統(tǒng)再反應(yīng)，已有中試成發(fā)了碳酸丙烯酯和甲醇酯交換合成DMC技術(shù)。采用特種分離技術(shù)，反應(yīng)在催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)進(jìn)行，中間為反應(yīng)段，上段為精餾段，下段為提餾段。碳酸丙烯酯、甲醇、催化劑進(jìn)入反應(yīng)段進(jìn)行反應(yīng)。塔頂餾出DMC和甲醇，經(jīng)分離塔進(jìn)行減壓共沸精餾得到DMC產(chǎn)品和甲醇，甲醇循環(huán)使用。塔底蒸出未反應(yīng)的碳酸丙烯酯和丙二醇，進(jìn)入丙二醇分離塔，得到丙二醇產(chǎn)品，碳酸丙烯酯循環(huán)使用。催化精餾塔如圖5-1-3所示。圖5-1-3催化精餾實(shí)驗(yàn)裝置流程圖1-進(jìn)料泵；2-進(jìn)料貯罐；3-預(yù)熱器；碳酸丙烯酯是由環(huán)氧丙烷與二氧化碳合成的。反應(yīng)方程式如下：環(huán)氧丙烷與二氧化碳在反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)，經(jīng)精餾脫除催化劑等重組分獲得高純度碳酸丙烯酯。由于丙二醇主要是以環(huán)氧丙烷水解而生成的，酯交換過程的本質(zhì)是二氧化碳與甲醇合成DMC過程(在熱力學(xué)原理上是不能直接進(jìn)行的)與環(huán)氧丙烷水解合成丙二醇過程的耦合。本工藝采用了催化反應(yīng)精餾新技術(shù)，其不足之處是發(fā)展規(guī)模受到副產(chǎn)品丙二醇市場需求的制約。反應(yīng)中催化劑的選擇：酯交換反應(yīng)制備碳酸二甲酯采用的催化劑氫氧化物或其碳酸鹽的水溶液為催化劑，產(chǎn)物收率高、反應(yīng)速度快。但反應(yīng)過程中催化劑溶解性差，易沉淀結(jié)垢、堵塞管道。US4691041采用季胺型強(qiáng)堿樹脂、CN02136322采用氧化鋁附載金屬氧化物的非均相催化劑，雖然不存在催化劑分享困難的問題，但普遍活性不如均相催化劑。CNO3135834提出以甲醇鈉和醇胺類化合物形成的復(fù)合物為催化劑，該復(fù)合物在反應(yīng)液中有良好溶解性，能使反應(yīng)在均相體系中進(jìn)行。其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)結(jié)束后，將末反應(yīng)的原料產(chǎn)物蒸出，反應(yīng)釜中留下的催化劑仍可使用；不足的是收率小于50%,且蒸發(fā)過程能耗較大。該法優(yōu)點(diǎn)：工藝簡單易行，所用的原料來源豐富，該法收率高、腐蝕性小、反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)過程無毒，對環(huán)境無污染，該反應(yīng)副產(chǎn)2/3的乙二醇，也是具有較高價(jià)值的化工原料，適合于乙二醇廠家催化劑、采用先進(jìn)的催化反應(yīng)精餾新技術(shù)，單程轉(zhuǎn)化率提高到90%以上，同時(shí)選擇性能優(yōu)良的溶劑，應(yīng)用萃取恒沸精餾技術(shù)，解決了DMC與甲醇恒沸物分離難題，生產(chǎn)出的DMC純度達(dá)99.5%以上，副產(chǎn)的乙二醇純度也大于99%,該工藝具有工藝簡單、流程短、投資少、內(nèi)華東理工采用特種分離技術(shù)(催化反應(yīng)精餾和恒沸精餾),生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。反應(yīng)轉(zhuǎn)化率提高困難。并且副產(chǎn)的乙二醇(丙二醇)約占DMC產(chǎn)量的2/3,相對于碳酸二甲酯而言，元素的利用率低，這也是制約該法發(fā)放在催化劑的回收和DMC分離的新方法上，因?yàn)檫@2個(gè)研究課題的突破有可能較大幅度地降低DMC的生產(chǎn)成本。酯交換技術(shù)進(jìn)一步開發(fā)關(guān)鍵：一是認(rèn)為酯交換為可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化5.2正在研究開發(fā)的工藝過程5.2.1CO?與甲醇直接合成DMC在催化劑作用下，甲醇和CO?可直接合成DMC。反應(yīng)方程式如1-減壓閥；2-反應(yīng)器；3-控溫裝置；4-放氣閥；5-線圈通過實(shí)驗(yàn)得到較佳反應(yīng)條件。該法制得的DMC特別適合用作汽油添30~190℃,4.5MPa-9MPa的條件下反應(yīng)4-14小時(shí)，反應(yīng)器液相混合物中DMC的摩爾分率可達(dá)0.01~2.01%,優(yōu)選的壓力為6.5MPa~8.0MPa;可采用常規(guī)的方法如蒸餾等，從反應(yīng)產(chǎn)物中分離DMC,而剩余的CO?與甲醇可循環(huán)使用。5.2.2甲醇?xì)庀嘌趸驶苯雍铣煞?MPa。氣相法避免了催化劑對設(shè)備的腐蝕且具有催化劑易再生等—71—其工藝流程圖如下：工藝流程說明：甲醇、CO、O?、N?經(jīng)過混合器混合預(yù)加熱進(jìn)入固定床反應(yīng)器發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物冷卻后先經(jīng)過閃蒸罐分離上面輕氣相再經(jīng)過簡單分離一部分廢氣處理后排出一部分N?、CO、O?、DMC、CO?等副產(chǎn)品再循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器反應(yīng)；下面液相的甲醇和DMC經(jīng)過初步的精餾得上層輕相主要是甲醇和formal再進(jìn)入甲醇分離部分進(jìn)行分離分離后的甲醇循環(huán)至反應(yīng)器而formal則作為副產(chǎn)品，下層重相的水和DMC進(jìn)入DMC純化部分再進(jìn)一步分離得到99.5%以上的產(chǎn)品。由于反應(yīng)物料存在爆炸極限和反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)溫度可能驟變因此需要通入N?作為保護(hù)氣，為了使O?的濃度低于爆炸極限下限22%,N?的流速約為3Kmol/hr。對甲醇的選擇性為100%,甲醇的轉(zhuǎn)化率為5～10wt%。發(fā)現(xiàn)這些載體在甲醇羰基化反應(yīng)中的性能比活性炭作為載體具有明顯的優(yōu)勢。曹發(fā)海等分別用天然高分子物質(zhì)甲基纖維素(CMC)和雜多酸但是甲醇的轉(zhuǎn)化率比較低(1.5%);助劑加入和不同載體對催化劑的催化活性具有明顯的影響。表5-2-1甲醇?xì)庀嘌趸驶徊胶铣商妓岫柞ビ么呋瘎┓磻?yīng)條件反應(yīng)結(jié)果溫催化劑壓力催化劑CuCl?-有機(jī)磷化物/AC1502.05.4×10?mol/gCu.S//化生產(chǎn)。5.2.3甲醇與CO電化學(xué)反應(yīng)法反應(yīng)方程式為：該反應(yīng)在熱力學(xué)上不可行，但是利用電能可以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。美國的Cipris和Galia在液相中以鹵原子或金屬離子(或絡(luò)合物)為媒低。近年來，Otsuka等在氣相進(jìn)行了甲醇直接電化學(xué)羰基化合成DMC。他們采用浸于SiO?纖維中的H?PO?電解質(zhì)，分別以含PdCl?和CuCl?的石墨為電極，在室溫下進(jìn)行反應(yīng)，但生成DMC的電流效率較低，存在嚴(yán)重的副反應(yīng)，生成DMC的電流效率也偏低。因此可5.2.4二甲醚氧化羰基化法直接以二甲醚和CO,O?反應(yīng)合成DMC。反應(yīng)方程式如下：是十分有工業(yè)應(yīng)用前途的方法，進(jìn)一步開發(fā)的關(guān)鍵是尋找高效催化5.2.5尿素醇解合成法尿素可以在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)生醇解反應(yīng)生成DMC。反應(yīng)方程式手段可以實(shí)現(xiàn)DMC的制備。在反應(yīng)體系中加入BF?化合物或?qū)⒛蛩?.2.6過氧化物氧化羰基化法下，過氧化物進(jìn)行脫水、氧化羰基化反應(yīng)可得DMC。了催化劑中毒，消除了催化劑失活現(xiàn)象，并且可以聯(lián)產(chǎn)叔丁醇或5.2.7碳酸乙烯酯催化加氫法接合成DMC。反應(yīng)方程式如下：5.2.8氯甲烷與碳酸鹽復(fù)分解法該法的缺點(diǎn)是原料氯甲烷有毒，且價(jià)格較高。但如果在企業(yè)中有副產(chǎn)的氯甲烷時(shí)，則采用此法既可綜合利用副產(chǎn)物，又可生產(chǎn)出5.2.9縮酮和臨界CO?合成法日本國立材料與化學(xué)研究所研究出一種用酮縮醇(也叫縮酮)和和200MPa壓力下進(jìn)行24h,產(chǎn)品收率88%,選擇性接近100%。生成的丙酮在約300℃和15MPa的超臨界狀態(tài)下與甲醇縮合脫水重新5.3幾種合成路線的比較將幾種合成DMC的技術(shù)路線進(jìn)行比較，結(jié)果見表3.3.1。表5-3-1幾種工業(yè)合成技術(shù)比較甲醇氧化二氧化碳甲醇氧化合成羰基氣相甲醇直接羰基液相酯交換法光氣法路線過程簡述N?O?為原硝酸鎳為銅為催化在堿性催劑的作用以光氣和甲醇為原料，得到亞催化劑二劑，直接加下，由環(huán)氧料反應(yīng)生硝酸甲酯，氧化碳和入甲醇中丙(乙)烷成氯甲酸上進(jìn)行氣相反應(yīng)生成DMCCO和O?反應(yīng)在分兩步進(jìn)行合成DMC碳酸丙(乙)烯酯，再和甲醇進(jìn)行酯交換合成由氯甲酸甲酯與甲醇反應(yīng)生成DMC反應(yīng)條件壓力溫度壓力壓力壓力溫度溫度溫度壓力常壓溫度在堿性催以硝酸銅以氯化亞催化以鈀為催化劑的作硝酸鎳為銅為催化NA劑化劑用下，如甲催化劑劑醇鈉優(yōu)點(diǎn)壓或低壓性好，催技術(shù)成熟，性高，收率備成本及設(shè)備成本低，操作簡單缺點(diǎn)催化劑價(jià)格昂貴，工藝復(fù)雜，選擇性差原料氣體有毒且污染環(huán)境單程轉(zhuǎn)化率低催化劑對設(shè)備有一定的腐蝕性，對設(shè)備的控制要求高生產(chǎn)成本高產(chǎn)品質(zhì)量差，工藝復(fù)雜，操作周期長，原料劇毒，污染環(huán)境，安全性差產(chǎn)品分離主要原料環(huán)氧丙甲醇、CO、(乙)烷與光氣、甲醇氧氣二氧化碳、甲醇原料來源穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定生產(chǎn)規(guī)模設(shè)備投資腐蝕基本無腐基本無腐腐蝕強(qiáng)無腐蝕有腐蝕環(huán)境污染選擇性轉(zhuǎn)化率14.8~市場現(xiàn)狀日本宇部興產(chǎn)公司已工業(yè)擴(kuò)大化，國內(nèi)尚無工業(yè)尚未工業(yè)熟，國內(nèi)尚產(chǎn)方法，技工業(yè)化，但化前景較好非常好較好一般無5.4工藝路線的確定5.4.1本項(xiàng)目采用的工藝路線綜上所述：二氧化碳甲醇直接法原料成本低、步驟簡單、對環(huán)境友好，非常有利于大規(guī)模生產(chǎn)，因此本項(xiàng)目選用二氧化碳甲醇直接法合成碳酸二甲酯。當(dāng)然，二氧化碳甲醇直接法也有它的缺點(diǎn)，主要是轉(zhuǎn)化率不高以及其后續(xù)產(chǎn)品由于存在DMC、甲醇、水三元共沸體系使得分離困難。產(chǎn)生甲醇，在減少反應(yīng)生成水的同時(shí)增加反應(yīng)物甲醇的含量不僅達(dá)到了提高轉(zhuǎn)化率的目的，使轉(zhuǎn)化率從9%提高到23.6%,而且反應(yīng)器出來的甲醇和二甲醚形成一個(gè)共沸體系，變?nèi)卜袨閮蓛晒卜畜w系，僅采用普通精餾即可分離，這大大降低了分離成本。其反應(yīng)的方程式如下：CH?OCH?+H?O→2CH?OH5.4.2工藝流程簡圖氣液分離器精餾DME、DMC和水通過一個(gè)氣液分離器得到的二氧化碳經(jīng)旋風(fēng)分離機(jī)提純，去循環(huán)，旋風(fēng)分離器下面的液體回到氣液分離器里繼續(xù)分離；而氣液分離器出來的液相混合物進(jìn)入精餾塔分得輕相DME與甲醇共沸物和重相DMC與水共沸物。塔頂輕相DME與甲醇可作為原料循環(huán)使用；塔底重相DMC與水的共沸物，由于DMC難溶于水，采用傾析5.4.3反應(yīng)條件及催化劑本項(xiàng)目根據(jù)中山大學(xué)孟躍中等人及天津大學(xué)TianYiling等人的研催化劑是將硝酸銅和硝酸鎳按2:1溶解于無水乙醇中，將HX載體浸漬到上述金屬鹽溶液中，室溫?cái)嚢?小時(shí)，靜置12小時(shí)，經(jīng)40℃干燥2小時(shí)，60℃干燥4小時(shí)，再在90℃下干燥12小時(shí)，經(jīng)350℃下焙燒3小時(shí)后降到室溫，再用5%H?/95%N?混合氣在600℃下還原活化1.5小時(shí)得到催化劑。所得的催化劑壽命為半年。5.4.4反應(yīng)器第六章環(huán)境保護(hù)及“三廢”處理6.1廠址的環(huán)境現(xiàn)狀廠址一般都選為城市工業(yè)地帶，自然環(huán)境比其它地帶略差。廠區(qū)范圍內(nèi)生活區(qū)，生產(chǎn)區(qū)，輔助區(qū)環(huán)境特性如下：1、屬一般正常環(huán)境的區(qū)域有：生活區(qū)。2、屬潮濕環(huán)境區(qū)域有：循環(huán)水泵房、泡沫消防站。3、屬爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的區(qū)域有：生產(chǎn)廠房及生產(chǎn)車間、儲(chǔ)罐區(qū)。6.2環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn)擬建項(xiàng)目應(yīng)執(zhí)行國家規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》GBJ4-73?！豆I(yè)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行》GB8978-886.3項(xiàng)目對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響該項(xiàng)目采用二氧化碳甲醇直接合成法制取碳酸二甲酯，生產(chǎn)過程環(huán)保，基本上無污染，但在生產(chǎn)過程中有一定的廢氣、廢水、廢渣產(chǎn)生，在該廠自身所設(shè)的處理池內(nèi)進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，將會(huì)集中排到園區(qū)處理池。6.3.2原料對環(huán)境的影響原料二氧化碳從園區(qū)的梅塞爾氣體廠管道直接引進(jìn)，甲醇經(jīng)過園區(qū)的化工交易市場中的外貿(mào)公司從國外進(jìn)口，不會(huì)對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成影6.3.3產(chǎn)品對環(huán)境的影響產(chǎn)品碳酸二甲酯為綠色化學(xué)品，使用過程中不會(huì)對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成6.4主要污染物、污染源分析主要為施工期間工程及運(yùn)輸車輛排放的尾氣及揚(yáng)塵，主要污染物有CO,CO2,氮氧化合物及煙塵。在本工藝正常生產(chǎn)情況下，沒有廢氣污染物。在檢修設(shè)備中，可能因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，會(huì)有少量散放。施工期間的水污染物主要為施工人的生活污水以及管道施壓后排放的工程廢水。施工中的固體廢棄物來源于廢棄物料和生活垃圾，平時(shí)生活中的本裝置噪聲主要為壓縮機(jī)和各類泵噪聲。6.4.5生態(tài)一般化工廠對生態(tài)的影響主要表現(xiàn)在對地表層的破壞，植被的破壞，土壤結(jié)構(gòu)的改變，土壤養(yǎng)分的流失以及不良地質(zhì)條件下帶來的水土流失等。本設(shè)計(jì)的實(shí)施基本沒有造成對生態(tài)環(huán)境的破壞。6.5主要