年产九千吨碳酸二甲酯项目设计
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毕业设计(论文)任务书题目:年产9万吨建厂碳酸二甲酯车间的工艺设计一、设计论文题目:年产9万吨锦州建厂碳酸二甲酯车间的工艺设计二、原始依据:生产规模:年产X吨碳酸二甲酯原料进料比:甲醇:尿素=4:1(摩尔比)相关数据及要求:原料经混合溶解后通入氨基甲酸甲酯(MC)合成釜进行反应,尿素转化率为95 %,MC选择性为98%。
液相产物进入精馏塔,进行常压精馏,塔顶温度63.4℃,气相中含甲醇的摩尔分数为0.96,塔釜温度174.3℃,液相含甲醇的摩尔分数为0.03,含MC的摩尔分数为0.95。
此次精馏得出MC的回收率为96.19 %。
塔釜的液相产物进入DMC反应釜,通入甲醇,使得原料甲醇:氨基甲酸甲酯=10:1(摩尔比),MC转化率为90%,DMC选择性为83.3%。
DMC反应完成后,液体混合物进行常温常压萃取,最终产出DMC的纯度为99.7%,萃取率为98.8%,此次精馏回收率为70.8%。
精馏时的分离要求:MC精馏塔:顶:MC≤2.44%,尿素≤1.56%底:甲醇≤3%,尿素≤2%DMC精制的初精馏塔(甲醇与DMC共沸):顶:甲醇=70%,DMC=30%底:DMC≤11.33%萃取精馏塔:顶:糠醛≤0.01%,DMC≤0.513%底:DMC≤8.7744%,甲醇≤0.05%萃取剂再生塔:顶:糠醛≤0.2%,甲醇≤0.1%底:DMC≤0.054%,甲醇≤0.045%三、参考文献:[1] 李春山,张香平,张锁江,徐全清.加压-常压精馏分离甲醇-碳酸二甲酯的相平衡和流程模拟[J].过程工程学报,2003,3(5):453-458.[2] 张军亮,王峰,彭伟才,肖福魁,魏伟,孙予罕.分离碳酸二甲酯和甲醇的常压-加压精馏工艺流程的模拟[J].石油化工,1995,39(6):646-650.[3] Feng L,Huanxiang L,et al.Extracitve distillation process simulation forDMC-MEOH azeotropic system[J].Journal of Lanzhou University,2003,39(5):53-56.[4] 常雁红,罗晖,施春红.尿素直接醇解法合成碳酸二甲酯的研究进展[J].精细石油化工,2010,27(2):78-83.[5] 熊国玺,李光兴.碳酸二甲酯-甲醇二元共沸物的分离方法[J].化工进展,2002,21(1):26-28.[6] 刘光启.化工物性算图手册[M].北京:化学工业出版社,2002.[7] 赵元,漆新华,韩哲楠,谷文新,庄源益.碳酸二甲酯合成路线研究进展[J].现代化工,2006,26(2):55-58.以及奈伦集团股份有限公司所提供的相关数据四、设计内容和要求:根据对碳酸二甲酯工艺生产工艺方法的分析,选择尿素醇解法生产碳酸二甲酯,本课题的主要工作内容:(1)年产X万吨焦作建厂碳酸二甲酯车间的工艺设计(2)画出流程图,进行物料衡算,仅对DMC精制工段的萃取剂再生塔进行热量衡算(3)仅对DMC精制工段的萃取剂再生塔进行设备的计算与选型(4)环保措施:三废治理,主要是废水和废气的处理(5)编写设计说明书(6)绘制设计图纸要求:设计内容完整,格式正确。
碳酸二甲酯的工艺装置设计碳酸二甲酯(dimethyl carbonate,DMC)是一种重要的有机化工产品,在工业生产中具有广泛的应用。
碳酸二甲酯以甲醇和二氧化碳为原料,在催化剂的作用下,通过酯化反应制得。
本文将介绍碳酸二甲酯的工艺装置设计。
碳酸二甲酯的生产过程需要催化剂的存在,常用的催化剂有碱金属碳酸盐、盐酸和硝酸等。
酯化反应主要分为两个步骤,首先是甲醇与催化剂反应生成甲醇盐酸盐或甲醇硝酸盐。
然后,甲醇盐酸盐或甲醇硝酸盐与二氧化碳反应生成碳酸二甲酯。
因此,碳酸二甲酯的工艺装置包括催化剂装置、酯化反应器、分离装置和回收装置等。
催化剂装置是碳酸二甲酯生产过程中关键的装置之一。
根据不同的催化剂选择,装置设计也会有所差异。
以碳酸钠为催化剂的装置包括碱贮槽、计量泵和喷嘴等。
以盐酸为催化剂的装置则需要盐酸贮槽、计量泵和插管等。
催化剂装置的设计要考虑催化剂的稳定性、储存和供给的便利性等因素。
酯化反应器是碳酸二甲酯生产过程中的关键装置之一。
酯化反应器的设计要考虑反应器的材料选择、反应温度和压力以及搅拌和加热方式等。
通常情况下,酯化反应器采用不锈钢材料,具有良好的耐腐蚀性和耐压性。
反应温度和压力的选择需要根据催化剂的类型和反应速率等参数确定。
搅拌和加热方式可以采用机械搅拌和外部加热等方法。
分离装置是碳酸二甲酯生产过程中的另一个关键装置。
分离装置的设计要考虑产品的纯度要求和操作条件等因素。
一般来说,分离装置包括冷凝器、分离塔、蓄液槽和蒸馏塔等。
通过适当的操作条件和分离塔的设计,可以实现碳酸二甲酯和副产物的分离和提纯。
回收装置是碳酸二甲酯生产过程中的另一个重要装置。
回收装置的设计要考虑对溶剂的回收和再利用。
常见的回收装置有吸收塔和回流装置等。
吸收塔可用于捕捉和回收溶剂中的碳酸二甲酯。
回流装置则可用于将回收的溶剂返回到酯化反应器中,实现溶剂的循环使用。
综上所述,碳酸二甲酯的工艺装置设计需要考虑催化剂装置、酯化反应器、分离装置和回收装置等。
年产10万吨碳酸⼆甲酯(DMC)项⽬专案.年产30万吨苯酚/丙酮项⽬专案⼆〇⼀⼀年六⽉年产30万吨苯酚/丙酮项⽬专案⼀、总论1. 项⽬名称:30万吨/年苯酚/丙酮项⽬2. 项⽬单位:济宁化学⼯业开发区。
园区于2009年5⽉成⽴,是济宁市重点发展的化⼯园区,位于⼭东省济宁市南20公⾥,规划⾯积23平⽅公⾥,起步区10平⽅公⾥。
依托当地煤炭、⽔资源等优势,以深度开发、精深加⼯、⾼端发展为⽬标,逐步形成煤化⼯、精细化⼯、化⼯新材料、⽣物医药等产业协调发展的综合性循环经济⽰范区。
3. 拟建地点:济宁化学⼯业开发区。
4. 建设内容与规模:苯酚/丙酮30万吨/年。
本项⽬采⽤异丙苯法⽣产⼯艺,苯和丙烯作为原料⽣产苯酚/丙酮。
5. 建设年限:2011-2013年。
6. 投资概算:13亿元。
7. 经济效益:年实现销售收⼊33亿元,利税8亿元,投资回收期5年。
⼆、项⽬建设的必要性和条件1. 建设的必要性分析1.1 产品性能苯酚(Phenol)俗名⽯炭酸,分⼦式C6H5OH。
⽆⾊结晶或结晶熔块,具有特殊⽓味(与浆糊的味道相似)。
置露空⽓中或⽇光下逐渐变成粉红⾊⾄红⾊,在潮湿空⽓中,吸湿后,由结晶变成液体。
室温微溶于⽔,能溶于苯及碱性溶液,易溶于⼄醇、⼄醚、氯仿、⽢油等有机溶剂中,难溶于⽯油醚。
苯酚遇明⽕、⾼温、强氧化剂有燃烧危险。
苯酚对有健康危害,是III级毒害物,对⽪肤、粘膜有强烈的腐蚀作⽤,也可抑制中枢神经系统或损坏肝肾功能,⽪肤接触可致⽪炎。
丙酮(Acetone)⼜名⼆甲基甲酮,是简单的饱和酮。
分⼦式C3H6O,分⼦量为58.08。
常温下为⽆⾊透明液体,易挥发和燃烧,其蒸汽在空⽓中的最⾼容许浓度为1000ppm。
能与⽔、酒精、⼄醚、氯仿、⼄炔、油类及碳氢化合物相互溶解,并能溶解油脂和橡胶。
蒸汽与空⽓混合能成为爆炸性混合物,遇明⽕、⾼温易引起燃烧。
丙酮主要是对中枢神经系统的抑制、⿇醉作⽤,⾼浓度接触对⼈可能出现肝、肾和胰腺的损害。
工艺设计是指对一些产品的制造过程进行规划和组织安排的活动,目
的是确保产品在最佳的生产条件下,具有高质量、高效率和高可靠性。
碳
酸二甲酯(dimethyl carbonate,简称DMC)是一种重要的有机化工产品,具有广泛的应用领域,如新能源、电力电子、精细化工等。
2.反应工艺:碳酸二甲酯的生产反应通常采用催化剂的促进反应,常
用的催化剂有碱金属碳酸盐、过渡金属盐等。
反应温度和压力是影响反应
速率和产率的重要因素,需要通过实验确定最佳的反应条件。
同时,优化
反应器的设计,考虑到反应速率、传质效果和催化剂的使用寿命。
3.分离工艺:碳酸二甲酯的合成反应是可逆反应,产品中可能存在未
反应的原料和副产物,需要对产物进行分离纯化。
一般采用蒸馏、萃取、
结晶、吸附等方法进行分离纯化,通过优化这些分离工艺,可以提高产品
的纯度和收率。
4.副产物处理:碳酸二甲酯的合成反应有时会生成一些副产物,如甲醇、二甲醇、碳酸氢二甲酯等。
这些副产物需要进行回收利用或妥善处理,以减少环境污染和资源浪费。
5.安全环保:碳酸二甲酯的生产会涉及到有机物储运、催化剂储存和
废弃物处理等环节,需要制定严格的安全管理措施,避免事故发生,保护
生产人员的身体健康,同时防止对环境造成污染。
综上所述,年产一万吨碳酸二甲酯的工艺设计涉及到原料选择、反应
工艺、分离工艺、副产物处理和安全环保等方面。
通过细致的研究和实验,可以确定最佳的工艺流程和操作条件,以达到高质量、高效率和高产量的
碳酸二甲酯生产。
同时,要注重技术创新和环保可持续性,促进碳酸二甲
酯工业的可持续发展。
碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机溶剂和化工中间体,广泛应用于涂料、树脂、粘合剂、塑料等多个领域。
本文将详细介绍年产万吨碳酸二甲酯化工厂的设计。
碳酸二甲酯化工厂的设计主要包括四个方面:原料供应、生产工艺、工艺流程和设备选择、环境保护。
一、原料供应:碳酸二甲酯的生产原料主要包括甲醇和二氧化碳。
甲醇是碳酸二甲酯的主要原料,应确保甲醇供应充足且质量稳定。
二氧化碳则可以通过燃煤、燃气、燃油等工业过程中产生的废气收集而来,提供二氧化碳压力适当,纯度达到碳酸二甲酯生产所需。
二、生产工艺:碳酸二甲酯的生产工艺一般采用甲醇和二氧化碳进行酯化反应得到,反应条件一般为高压和高温。
具体工艺路线为:甲醇经过预处理后与二氧化碳在催化剂的存在下进行酯化反应,生成碳酸二甲酯。
反应结束后,通过精馏和分离操作,将碳酸二甲酯从反应混合物中提取出来。
反应副产物甲醇可循环使用,提高资源利用率。
三、工艺流程和设备选择:碳酸二甲酯的工艺流程可以分为原料处理、酯化反应、精馏分离、产品提取等几个步骤。
在工艺流程设计时需要考虑技术可行性、经济性、安全性和环保性。
对于反应器的选择,可以采用垂直式或水平式的压力容器反应器,保证反应温度和压力的控制。
对于精馏塔,可以采用精馏、萃取和其他分离方法,确保产品的纯度和质量。
四、环境保护:碳酸二甲酯的生产过程中可能产生甲醇废气和二氧化碳废气,对环境造成污染。
为保护环境,可以设置废气处理系统。
对于甲醇废气,可以通过吸附和催化燃烧等方法处理。
对于二氧化碳废气,可以通过气体分离、液体吸收等方法进行处理和回收利用。
此外,还应设置废水处理系统,对产生的废水进行处理和再利用。
综上所述,年产万吨碳酸二甲酯化工厂的设计包括原料供应、生产工艺、工艺流程和设备选择、环境保护等方面。
在设计过程中,需要综合考虑生产工艺、设备性能、经济性和环保性,确保生产过程的高效、安全和环保,并且满足市场需求。
碳酸二甲酯项目简介及项目建设的相关建议碳酸二甲酯(简称DMC)(CH3)2CO3),无色透明的可燃液体。
密度1.0694,熔点为2~4℃,不溶于水,略带香味。
可与水形成共沸物,能以任何比例与有机溶剂醇、酮、酯等混合,是一种优良溶剂。
DMC对眼、皮肤、粘膜有轻度刺激作用,对金属无腐蚀性。
1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品(Non-toxic Substance)的注册登记,属于无毒或微毒化学品。
碳酸二甲酯(DMC)由于其结构好,功能官能团多,含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,可广泛用作羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲氧基化等有机合成反应。
由于DMC无毒,在有机合成中,可广泛代替剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酯二甲酯;可替代三氯乙烷、三氯乙烯作为清洗溶剂,可作为合成反应的溶剂和高档聚酯油漆的溶剂,用于合成聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨酯材料,作为油品添加剂可提高辛烷值和含氧量;作为基础绿色化工原料,碳酸二甲酯是化工原料绿色化、化工生产过程绿色化的关键;可以预见未来市场开发前景广阔。
自1983年意大利埃尼公司开发成功投放市场以来,20年增长了60余倍。
我国从1993年开始使用,市场需求量每年翻一翻,呈现了高速增长的势头。
国内1994年吴淞化工厂率先用光气法生产碳酸二甲酯;1995年华东理工大学开发出了非光气法——以二氧化碳和环氧丙(乙)烷合成碳酸丙(乙)烯酯、再与甲醇酯交换法生产碳酸二甲酯的新技术,于同年转让实现产业化。
1995年获得上海市第三届科学技术博览会金奖;1996年通过了上海市科委的鉴定; 1998年获得’98香港世界华人发明博览会银奖;1999年获得上海市科技进步三等奖;2001年获得中国高校科学技术二等奖。
到目前为止国内己投入正常工业化生产的非光气法生产碳酸二甲酯生产技术主要是直接或间接来自华东理工大学的酯交换法工艺。
该技术先后在唐山朝阳化工总厂、濮阳氯碱厂、枣阳化学工业公司、青州泰富化工有限公司(均为第一代技术)、铜陵第二化学工业公司(第二代技术)、锦西天然气化工有限公司(第三代技术)等投产。
年产九千吨碳酸二甲酯项目设计(此文档为word格式,下载后你可任意修改编辑)第一章总说明1.1 项目概况1.1.1筹建情况本项目为建设年产九千吨的碳酸二甲酯厂,采用二氧化碳和甲醇直接合成法,考虑到产品的市场需求、原料来源情况以及所用工艺技术的情况,本公司设计的生产规模为九千吨。
1.1.2项目特色本项目采用对环境友好型的二氧化碳和甲醇直接合成法,以二氧化碳和甲醇为主原料,二甲醚为辅料,用硝酸铜和硝酸镍为催化剂,反应器采用涓流床反应器,精馏段设3塔有效产出高纯度的产品,其中第一个精馏塔我们采用的是热集成精馏塔,实现了能量的充分利用。
本项目在得到高纯度的碳酸二甲酯产品同时,并对废物进行了有效合理的处理,产出的废物很少,对环境危害小,并且建立了以高压消防水系统和泡沫系统为主体的完善的消防系统,采取了一系列措施保证工人的劳动安全和工业卫生,无论从环保还是经济、社会效益方面都有重大的意义。
1.1.3 项目提出背景及意义1.1.3.1 背景经过调查,市场对碳酸二甲酯需求量很大,而传统的合成工艺复杂,生产成本高,对环境不友好,已逐渐被市场淘汰,故一种节能、环保的生产碳酸二甲酯的方法是发展的必然趋势。
1.1.3.2 建设本项目的意义碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机化工中间体,由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应,用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、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(西维因)、苯甲醚、四甲基醇铵、长链烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光气、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多种化工产品。
由于DMC无毒,可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用,提高生产操作的安全性,降低环境污染。
作为溶剂,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、清洁溶剂等。
1 引言近年来,美国已提出用DMC逐步替代MTBE作为汽油添加剂,碳酸二甲酯被我国列入国家九五重点开发的50个精细化工产品范围。
碳酸二甲酯的发展将对我国的煤化工、甲醇化工起到巨大的推动作用。
因此,该选题有很高的研究价值和商业价值[1]。
本设计为甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(以下称为DMC)。
碳酸二甲酯(DMC)这种用途广泛的有机产品,既可取代光气、硫酸二甲酯等剧毒试剂,也可凭借其独特的化学性质合成许多新的衍生产品。
具有广阔的市场前景,并属于环保型绿色甲酯,受到国内外广泛关注。
其可用于制备西维因苯、甲醚、氟派酸、环丙杀星、呋喃丹等多种农药、医药产品。
还可用于制备光电子材料、粘合剂、润滑油、基衬等多种产品。
碳酸二甲酯可作为无铅汽油添加剂,将其加入油品中可提高辛烷值并降低尾气中NO和CO的排放量。
碳酸二甲酯本身无毒无味,能与其它有机物混溶。
在油漆、喷雾剂等方面有很大的市场潜力。
国内以碳酸二甲酯为原料已能生产近20种医药产品。
2 文献综述产品简介碳酸二甲酯具有无毒、蒸发速度快的特点,且与其它溶剂有很好的相溶性。
西欧已把它列为非毒化学品,大力开发它作为溶剂方面的应用,如作为油漆、涂料的溶剂、高能电池用溶剂、制胶水用胶粘剂、医疗生产用溶媒等,也可用作喷雾剂。
以它为原料生产下游产品,副产物可以得到循环利用,满足化工清洁生产要求。
由于DMC分子结构中含有甲基,羰基等多种官能团,因而具有很高的化学反应活性。
近年来,对它的衍生物进行的研究开发工作已取得了突破性进展,使DMC的应用领域不断扩大并逐层渗透[2]。
从一方面来说,DMC主要用于替代对健康与环境有高度危害的光气和硫酸二甲酯等化学原料进行羰基化、甲基化、甲酯化和酯交换等化学反应。
另一方面,以DMC为原料可以制备出多种附加值极高的精细化学品,这在医药、农药、化学试剂、染料、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用,现已发展成一类以DMC为原料的化工清洁生产新技术。
年产九千吨碳酸二甲酯项目设计(此文档为word格式,下载后你可任意修改编辑)第一章总说明1.1 项目概况1.1.1筹建情况本项目为建设年产九千吨的碳酸二甲酯厂,采用二氧化碳和甲醇直接合成法,考虑到产品的市场需求、原料来源情况以及所用工艺技术的情况,本公司设计的生产规模为九千吨。
1.1.2项目特色本项目采用对环境友好型的二氧化碳和甲醇直接合成法,以二氧化碳和甲醇为主原料,二甲醚为辅料,用硝酸铜和硝酸镍为催化剂,反应器采用涓流床反应器,精馏段设3塔有效产出高纯度的产品,其中第一个精馏塔我们采用的是热集成精馏塔,实现了能量的充分利用。
本项目在得到高纯度的碳酸二甲酯产品同时,并对废物进行了有效合理的处理,产出的废物很少,对环境危害小,并且建立了以高压消防水系统和泡沫系统为主体的完善的消防系统,采取了一系列措施保证工人的劳动安全和工业卫生,无论从环保还是经济、社会效益方面都有重大的意义。
1.1.3 项目提出背景及意义1.1.3.1 背景经过调查,市场对碳酸二甲酯需求量很大,而传统的合成工艺复杂,生产成本高,对环境不友好,已逐渐被市场淘汰,故一种节能、环保的生产碳酸二甲酯的方法是发展的必然趋势。
1.1.3.2 建设本项目的意义碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机化工中间体,由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应,用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、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(西维因)、苯甲醚、四甲基醇铵、长链烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光气、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多种化工产品。
由于DMC无毒,可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用,提高生产操作的安全性,降低环境污染。
作为溶剂,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、清洁溶剂等。
作为汽油添加剂,DMC可提高其辛烷值和含氧量,进而提高其抗爆性。
此外,DMC还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。
由于用途非常广泛,DMC被誉为当今有机合成的“新基石”。
它诱人的工业应用前景被世界各国特别是美国、日本、意大利等都所关注。
国内的碳酸二甲酯一直处于供不应求状态,很大程度上靠国外市场购买。
本项目投产必将有效地缓解国内的市场需求。
1.2 厂区概况本项目的厂址选择在江苏省张家港保税区扬子江化学工业园,占地约为33000m2,临近港口,交通发达。
厂区分储罐区、生产区、辅助区、行政区和生活区五大块,该经济开发区内有完善的水、电、气的来源,维修、检验、消防系统等也相应辅助设施都配套完善。
第二章市场分析2.1 产品性质表2-1-1碳酸二甲酯的物性2.1.1 产品性质项目数据项目数据沸点/℃90.3 着火点/℃465熔点/℃ 4 折光率(20℃) 1.3687闪点/℃18 饱和蒸气压/kPa 5.6密度/(g/cm3) 1.0694 燃烧/(KCal/kg) 3452临界压力/ MPa 4.63 汽化热J/g 369.06临界温度/℃265.85 介电常数 2.6黏度/Pa·s 6.64×10-4溶解度(15℃) 难溶于水爆炸极限% 3.8~21.3 表面张力/10-5N•cm-128.52.2 市场分析预测2.2.1 国外生产状况目前国外DMC主要的生产企业十几家。
包括GE(通用电气公司)、Enichem Synthesis SPA (意大利埃尼公司) Mitsubishi Chemical Corporation(日本三菱化学公司)以及日本宇部等。
国外主要DMC主要生产商如下表所示:表2-2-1 国外公司生产能力及生产方法企业名称生产能力,kt/a 生产方法美国PPG公司美国Texcao公司美国DOW公司法国SNPE公司德国BASF公司德国BAYER公司意大利埃尼公司日本宇部兴产公司日本大塞璐公司日本三菱化成公司日本GE公司13322112161550光气甲醇法酯交换法甲醇羰基化法光气甲醇法光气甲醇法酯交换法甲醇羰基化法甲醇羰基化法甲醇羰基化法甲醇羰基化法甲醇羰基化法由表可见,目前世界碳酸二甲酯的生产主要集中在美国、西欧、日本等国家和地区,其生产能力占全球总量的70%以上。
2.2.2 国内生产状况表2-2-2 国内产能情况及生产方法企业名称生产能力,t/a 生产方法唐山市朝阳化工厂泰州市汇威化工产安徽铜陵金泰化工实业有限公司河南濮阳氯碱厂山东平邑化肥厂南化公司氮肥厂青州泰富化工厂90001000300010001000500300酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法江苏泰兴东方新型有机材料厂江苏泗阳化肥厂江苏盐城诚一化工厂安徽阜阳富南化肥长淄博宝鼎化工有限公司淄博市化工设备厂宝岛漆业有限公司湖北枣阳化工总公司天津渤海化工集团设计院佳木斯有机材料湖北兴发化工集团江苏如东农药厂上海天原集团申聚化工厂上海爱生比益化工公司上海吴淞化工厂上海申联化工公司重庆东风化工厂江苏吴县农药厂辽宁阜新有机化工厂300300300300100010003003001000400050020002000100110050010005001000酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法甲醇羰基化法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法2003年6月山东石大胜华化工股份公司采用酯交换法工艺建成了国内首套万吨级DMC生产装置,其产品质量达到了医药级水平,已成功出口到欧洲市场。
另外国内其它企业,如安徽省铜陵金泰化工有限公司正在对其现有DMC装置进行改扩建,在2003年年底也形成了万吨级的生产装置。
据此分析,到2003年年底我国DMC的总生产能力已达到4万~4.5万t/a的水平,从而跻身于世界DMC的生产大国之别。
经过20多年的发展,我国DMC的生产工艺有了较大的改进。
光气法的生产装置逐步萎缩,国内仅剩的几套光气法的装置,规模均在300~500t/a之间,在总生产能力中的比例已经下降到5%左右,且都是在原有光气装置基础上延伸的下游产品;液相氧化羰基化工艺得到初步应用,形成4000t/a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DMC无论是在生产装置的规模上,还是在生产水平、产品质量上均有了较大的提高,在国际市场的竞争力逐步增强。
2.2.3 国外产品消费情况目前,世界碳酸二甲酯的生产与消费主要集中在西欧、美国和亚洲地区,其中亚洲地区的生产和消费又主要集中在日本、中国及东南亚国家。
国外碳酸二甲酯的消费结构与我国有所不同,美国和西欧国家碳酸二甲酯最大的应用领域是PC行业,其中西欧在PC方面的消费约占总消费量的89%,美国在PC行业的消费约占总消费量的72%,日本主要应用在PC和医药领域分别约占总量的27%和39%。
表2-2-3 国外DMC在各领域的消费(单位:万吨)年份2003 2005 2008 美国14 16 18PC 11 12 13其他 3 4 5 西欧96 128 169PC 90 120 150其他 6 8 11 日本22 25 30PC 7 7 8其他15 18 222.2.4 国内产品消费情况表2-2-4 我国碳酸二甲酯消费现状表(单位:吨)消费领域2003年2005年2008年医药3000 4500 8000固体气体1400 1900 3000农药600 600 600PC 0 0 20000 其他领域1300 2000 5000消费合计6300 9000 36600净出口7000 >10000 >20000表观消费量13300 >19000 >56600近年来我国碳酸二甲酯产品的出口得到较快的发展。
2003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。
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。
目前河北新朝阳及唐山朝阳两家企业在国内碳酸二甲酯出口市场上占据主导地位,其产品已经得到国外用户的广泛认同。
随着其产品结构的相关多元化方向的发展,其在海外的市场份额将继续保持增长。
目前国内其它碳酸二甲酯生产企业也逐步加大了产品出口的力度,如铜陵金泰等,该企业产品出口主要流向东南亚及日本等国家和地区。
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。
2.2.5市场预测关于未来DMC市场的预测,可以从以下几方面进行分析:1、DMC的化学反应囊括了光气和DMS在化工用途中的绝大部分反应。
按照实际反应过程中的有效羰基化数和甲基化数来比,DMC分别是光气和DMS的2.2倍和1.7倍,再假设未来几年光气和DMS需求量的50%被DMC取代时,仅此一项就需DMC50kt/a以上。
2、随着DMC作为汽油添加剂的应用研究逐渐成熟,DMC进入汽油添加剂这一巨大潜在市场将成为可能。
以MTBE添加量为10%折算成DMC,则DMC的添加量为3.3%。
目前全世界汽油消耗量超过2亿t/a,若20%的汽油采用DMC作添加剂则需DMC120万t/a。
以DMC为原料可以合成的农药、医药、光电子材料等下游产品市场巨大,仅以聚碳酸酯为例,目前世界聚碳酸酯产量已达1Mt/a,若全部采用DMC法生产,以DMC单耗0.36t/t计,则需DMC 36万t/a。
2.2.6竞争力分析目前,碳酸二甲酯行业在国内外都已形成规模和影响力。
我国碳酸二甲酯的生产厂家有20多家,基本采用的是酯交换法。
由于酯交换法生产DMC成本偏高,价格缺乏竞争力,影响了下游的需求,导致多数装置处于低负荷运转或半开半停状况,行业进入微利时代。
生产地带主要集中在华南和华东地区。
其中,国内最大的碳酸二甲酯生产厂家山东石大胜华化工股份有限公司,公司拥有的6万吨/年碳酸二甲酯装置,产能规模位居亚洲同类产品之首,国内市场占有率达50%,2007年出口5000万美元,产品竞争力很强。
从生产工艺来看,其中采用酯交换法的生产能力约占总生产能力的40.5%,采用光气法的约占37.2%,其它工艺的生产能力约占22.3%。
目前为止,这两个工艺是我国的主流生产工艺。
而此项目采用甲醇二氧化碳直接合成法,在生产工艺及成本上具有一定的优势,保持有利的竞争地位。
第三章 化工工艺[1-17]目前,合成碳酸二甲酯的工艺分为已工业化的工艺过程和正在研究开发的工艺过程。
3.1 已工业化的工艺过程及其研究状况3.1.1 光气法光气法分为光气甲醇法和光气甲醇钠法。