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几种电石乙炔的下游加工产业链供参考(五)

日期:2008-6-24 10:39:11
介绍几种电石乙炔的下游加工产业链供参考
 
中国石油和化学工业协会   高工(宗言恭)
 
 
. 电石(石灰窑)副产炉气CO2 生产碳酸二甲酯
1. 用途、市场
    碳酸二甲酯(DMC)是一种无色透明液体,密度为1.077±0.005g/cm3,熔点为2 ~4℃,沸点90~91℃,可燃,不溶于水,略带香味,无毒。与水可形成共沸物,能以任何比例与有机溶剂醇、酮、酯等混合,是一种优良的溶剂。
    碳酸二甲酯具有毒性低,蒸发速度快的特点,且与其他溶剂有很好的相溶性。西欧已把它列为非毒化学品,而大力开发它作为溶剂的应用,如作特种油漆溶剂、医疗生产用溶媒等,也可用作喷雾剂。
    DMC分子中氧含量高达53%,比现在已使用的汽油添加剂MTBE的氧含量18%高得多。因此在汽油中加入少量DMC,即可起到提高汽车尾气氧含量的效果。2006年国际消费MTBE量达到2300万吨,如用DMC替代,DMC的消费量将相当可观。国内外正在积极开发这一应用领域。
    DMC更为重要的用途是利用其化学性质活泼的特点,用来代替毒性较大的光气、硫酸二甲酯、氯甲烷、氯甲酸甲酯、异氰酸甲酯等作为羰基化剂、甲氧羰基化剂和甲基化剂,作为有机合成中间体而广泛应用于制备聚氨酯、聚碳酸酯、医药、农药、香料、合成润滑油等。其主要下游产品有聚碳酸酯、农药杀虫剂西维因、呋喃丹、碳酸丙二酯(ADC)、苯甲醚、异氰酸酯、聚碳酸二醇酯(PCD)、氢氧化四甲铵(TMAH)、长链烷基碳酸酯、对称二氨基脲、呋喃唑酮等。
    2006年,国际DMC需求量15~20万吨,而国外DMC装置总生产能力約17万吨,产量約9万吨,缺口较大。
    2006年,国内不完全统计DMC生产厂家7家以上,产能大于8万吨,;国内表观消费量約5.7万吨,出口約2万吨。
    预测2010年全国DMC产能将突破15万吨。
2. 生产工艺简述
    DMC生产工艺有三种方法:传统光气法、酯交换法和甲醇氧化羰基合成法。推荐酯交换法,它可以消耗石灰石煅烧窑排出的废气CO2与环氧丙烷、甲醇合成DMC,形成循环经济链。但是,需要外购环氧丙烷。如果供应环氧丙烷有困难,则可用电石炉副产CO为原料,采用甲醇氧化羰基合成法。现推荐的酯交换法规划。
  酯交换法工艺,采用超临界条件,催化二氧化碳和环氧丙烷反应生成碳酸丙烯酯,在不同于常规的催化反应精馏条件下,使碳酸丙烯酯和甲醇酯交换生产DMC,转化率达到99%,并且开发了一种性能优良的恒沸精馏技术,解决了DMC与甲醇二元恒沸物分离难题,生产出高品质DMC,同时副产丙二醇,目前已建成数套不同规模的工业化生产装置,而且已完成1万t/aDMC装置工业化生产设。从技术可靠程度看,目前规模超过5000t级的酯交换法装置较其他方法,已经有数年稳定、达产的运行经验,工艺更成熟可靠。另外酯交换法的环保效益好,可以综合利用其他装置含有CO2的排放废气,减排CO2气体,申报二氧化碳减排(CDM)项目。
    副产丙二醇也是市场需要的产品。丙二醇是生产不饱和聚酯树脂和聚氨酯的主要原料,是一种重要的多元醇。在食品工业、制药工业、化妆工业、烟草工业等领域中应用广泛,主要用作软化剂、湿润剂、溶剂、保湿剂等。2006年国内丙二醇生产能力为10万t/a以上,但我国丙二醇仍然需要每年进口7t以上,因此丙二醇在我国是缺口产品。
3. 消耗、投资及经济效益
   从原料环氧丙烷、二氧化碳开始,碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯的投资和各项消耗如下:
3万吨/年碳酸丙烯酯总投资:约5000万元。
表5-1  万吨/年碳酸丙烯酯消耗(以下简称PC)
序号
项目
单位
单耗
年耗(万)
原材料
 
 
 
1
CO2
t
0.57
1.71
2
环氧丙烷
t
0.58
1.74
3
催化剂
10.0
30.0
公用工程
 
 
 
1
t
15
45.0
2
kwh
45
135.0
3
t
0.2
0.6
          注:煤≥6000kcal/kg
   2万吨/年碳酸二甲酯总投资约1.2亿元。
 
表5-2    2万吨/年碳酸二甲酯消耗
序号
项目
单位
单耗
年耗(万)
原材料
 
 
 
1
碳酸丙烯酯
t
1.18
2.36
2
甲醇
t
0.75
1.5
3
催化剂
300
600.0
公用工程
 
 
 
1
t
35
70.0
2
kwh
700
1400.0
3
t
2.5
5.0
4
副产1,2-丙二醇
t
0.8
1.6
         注:煤≥6000kcal/kg
表5-3  上两表合计年原材料及公用工程消耗
序号
名称
单位
年耗(万)
主要原材料
 
 
1
甲醇
t
1.5
2
二氧化碳
t
1.71
3
环氧丙烷
t
1.74
4
催化剂
630.0
公用工程
 
 
1
冷却水
t
115.0
2
KWh
1535.0
3
t
5.6
副产
 
 
1
1.2-丙二醇
t
1.6
 
4.用酯交换法生产DMC的经济分析(初估):2万吨/DMC(含3万吨/年碳酸丙烯酯)装置总投资約1.8亿元,
销售收入DMC2×8000/=1.6亿元;丙二醇1.6×7000/=1.12亿元,合计2.72亿元,利润总额为0.47亿元。
 
以上仅部分介绍了“电石乙炔下游加工产业链”。仅供参考。
 
 

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