【正文】 酯交換合成碳酸二苯酯項(xiàng)目資金申請(qǐng)報(bào)告項(xiàng)目名稱： 苯酚與碳酸二甲酯酯交換合成碳酸二苯酯工藝及催化劑技術(shù)開(kāi)發(fā)目 錄一、項(xiàng)目概要 4二、研制開(kāi)發(fā)的目的和意義 5（一）研制開(kāi)發(fā)的目的 5（二）研制開(kāi)發(fā)的意義 5三、國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況和趨勢(shì) 9（一）酯交換反應(yīng)催化劑 9（二）酯交換反應(yīng)工藝流程和工藝條件 11（三）國(guó)內(nèi)外技術(shù)需求 14四、前期研制開(kāi)發(fā)狀況 16（一）催化劑 16（二）反應(yīng)工藝 17（三）分離工藝 19五、主要研發(fā)內(nèi)容和考核指標(biāo) 20（一）采用的工藝路線 20(1) 反應(yīng)工藝路線 20(2) 分離工藝路線 20（二）主要研發(fā)內(nèi)容 21（三）關(guān)鍵技術(shù) 21（四）考核指標(biāo) 21六、項(xiàng)目組織實(shí)施方案 22六、項(xiàng)目組織實(shí)施方案 23七、產(chǎn)業(yè)化依托或工程依托落實(shí)情況 24八、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析 25（一）技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 25（二）社會(huì)效益分析 26九、項(xiàng)目資金預(yù)算安排、資金來(lái)源與落實(shí)情況與申請(qǐng)國(guó)家資金的理由 27（一）項(xiàng)目資金預(yù)算安排 27（二）資金來(lái)源與落實(shí)情況 28（三）申請(qǐng)國(guó)家資金的理由 28十、項(xiàng)目申報(bào)單位與協(xié)作單位概況 29十一、其他需要說(shuō)明的情況 31十二、項(xiàng)目申報(bào)單位簽章 32十三、項(xiàng)目主持單位審核并蓋章 33一、項(xiàng)目概要碳酸二苯酯不僅是合成聚碳酸酯的原料，而且還廣泛用作溶劑，增塑劑，制備其它有機(jī)酸酯和制藥等行業(yè)。生產(chǎn)碳酸二苯酯的傳統(tǒng)方法是光氣法，由于環(huán)保問(wèn)題正面臨淘汰，因此開(kāi)發(fā)碳酸二苯酯非光氣工藝的需求十分迫切。河北粵華化工有限公司宣化分公司（以下簡(jiǎn)稱“新朝陽(yáng)公司”）在工業(yè)放大和裝置運(yùn)行方面有著豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。公司曾引進(jìn)華東理工大學(xué)的碳酸丙烯酯與甲醇酯交換合成碳酸二甲酯小試技術(shù)，大膽改進(jìn)創(chuàng)新，自主開(kāi)發(fā)和建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一套碳酸丙烯酯與甲醇酯交換合成碳酸二甲酯的工業(yè)化裝置，成功實(shí)現(xiàn)了酯交換過(guò)程的產(chǎn)業(yè)化和國(guó)產(chǎn)化。在河北省相關(guān)部門(mén)的大力支持下，新朝陽(yáng)公司近幾年繼續(xù)深化產(chǎn)業(yè)鏈，與中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司合作對(duì)碳酸二甲酯與苯酚酯交換合成碳酸二苯酯進(jìn)行了前期的研究，在催化劑、反應(yīng)工藝和精餾工藝等三方面開(kāi)發(fā)出了多項(xiàng)核心技術(shù)，為碳酸二苯酯的產(chǎn)業(yè)化實(shí)施打下了良好的基礎(chǔ)，有能力順利完成本項(xiàng)目。本項(xiàng)目以碳酸二甲酯與苯酚酯酯交換法制備碳酸二苯酯，該方法是目前國(guó)內(nèi)外非光氣合成碳酸二苯酯的主流工藝路線，具有產(chǎn)品質(zhì)量高、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。本項(xiàng)目實(shí)施的內(nèi)容主要是：完善已開(kāi)發(fā)的有機(jī)錫催化劑的工業(yè)制備過(guò)程；開(kāi)發(fā)并優(yōu)化適合酯交換反應(yīng)的合成與分離工藝；在500t/a的裝置上進(jìn)行放大研究；完成10kt/a大型酯交換工業(yè)示范裝置的設(shè)計(jì)、工程建設(shè)和試運(yùn)行。本項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)填補(bǔ)我國(guó)目前非光氣法生產(chǎn)碳酸二苯酯的產(chǎn)業(yè)空白，全面提高酯交換技術(shù)或產(chǎn)品參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力，促進(jìn)聚碳酸酯清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，帶動(dòng)其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步方面都具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本項(xiàng)目總投資4860萬(wàn)元，其中自籌資金2360萬(wàn)元，銀行貸款1900萬(wàn)元，申請(qǐng)國(guó)家資金600萬(wàn)元。二、研制開(kāi)發(fā)的目的和意義（一）研制開(kāi)發(fā)的目的本項(xiàng)目實(shí)施的主要目的是，研制開(kāi)發(fā)苯酚與碳酸二甲酯酯交換合成碳酸二苯酯的催化劑和成套工藝，打破國(guó)外在此領(lǐng)域的技術(shù)壁壘，取得具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利和成果。建設(shè)大型工業(yè)化生產(chǎn)裝置，填補(bǔ)我國(guó)目前非光氣法生產(chǎn)碳酸二苯酯的產(chǎn)業(yè)空白，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和保護(hù)自然環(huán)境的目的，并使清潔生產(chǎn)碳酸二苯酯技術(shù)早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、國(guó)產(chǎn)化，全面提高酯交換技術(shù)或產(chǎn)品參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力，為高性能聚碳酸酯的生產(chǎn)提供可靠的原料保障，同時(shí)促進(jìn)其它相關(guān)行業(yè)的技術(shù)革新與進(jìn)步。（二）研制開(kāi)發(fā)的意義聚碳酸酯是六大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的品種。它以沖擊強(qiáng)度高，自身具有阻燃性而著稱，主要用作高級(jí)絕緣材料、電子電器制品、機(jī)械零配件、建筑材料、光學(xué)材料等，在工程塑料中其消費(fèi)量?jī)H次于聚酰胺。表1為美國(guó)目前PC消費(fèi)的構(gòu)成情況。表1. 美國(guó)PC的消費(fèi)構(gòu)成行 業(yè)構(gòu) 成玻璃板材20%汽車工業(yè)25%光學(xué)介質(zhì)15%器械8%計(jì)算機(jī)及商用機(jī)器7%醫(yī)療設(shè)備7%文娛用品7%其它11%目前國(guó)際上聚碳酸酯的需求量為4000~5000kt/a，預(yù)計(jì)需求量仍將保持7~10%的增長(zhǎng)速度。我國(guó)僅有少量光氣法產(chǎn)品，聚碳酸酯基本依賴進(jìn)口，2003年進(jìn)口量為530kt，2004年進(jìn)口量超過(guò)700kt。碳酸二苯酯是一種重要的羰基化中間體，它無(wú)毒、無(wú)污染，是一種對(duì)環(huán)境友好的化工產(chǎn)品，不僅是合成聚碳酸酯的原料，而且還廣泛用作溶劑，增塑劑，制備其它的有機(jī)酸酯和制藥等行業(yè)。隨著聚碳酸酯清潔生產(chǎn)技術(shù)在國(guó)際上推廣應(yīng)用及我國(guó)引進(jìn)技術(shù)或自行開(kāi)發(fā)的大型聚碳酸酯裝置在“十五”期間建成投產(chǎn)，碳酸二苯酯的市場(chǎng)需求量將迅速增加，從而使得清潔生產(chǎn)碳酸二苯酯的技術(shù)成為國(guó)際化學(xué)化工界關(guān)注和研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)之一。1．提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少環(huán)境污染聚碳酸酯的傳統(tǒng)合成方法為光氣法，使用光氣和雙酚A進(jìn)行聚合。該方法使用的原料劇毒、工藝復(fù)雜、腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境，而且產(chǎn)品中含氯離子，降低了產(chǎn)品質(zhì)量，限制了應(yīng)用領(lǐng)域。此方法正面臨淘汰。圖1為聚碳酸酯清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈取代傳統(tǒng)光氣法路線的示意圖。從基本化工原料甲醇、一氧化碳、苯酚等出圖1. 聚碳酸酯清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈取代光氣法工藝示意圖發(fā)，采用非光氣工藝路線可依次合成對(duì)環(huán)境友好的產(chǎn)品：碳酸二甲酯、碳酸二苯酯和高質(zhì)量的聚碳酸酯。整個(gè)工藝符合清潔生產(chǎn)的目標(biāo)： (1)副產(chǎn)物甲醇和苯酚可以循環(huán)利用，唯一排放物是對(duì)環(huán)境無(wú)污染的水，具有“原子經(jīng)濟(jì)”性。 (2)不使用劇毒的光氣作原料。 (3)中間體碳酸二甲酯、碳酸二苯酯無(wú)毒無(wú)害，屬于環(huán)境友好化學(xué)品，在許多領(lǐng)域可以替代劇毒的光氣和硫酸二甲酯。美國(guó)、日本等國(guó)已經(jīng)率先研究開(kāi)發(fā)了在固態(tài)熔融的狀態(tài)下，采用雙酚A和碳酸二苯酯聚合生產(chǎn)聚碳酸酯新技術(shù)，它取代了常規(guī)的以光氣為原料的合成聚碳酸酯的路線，不僅使產(chǎn)品質(zhì)量得到了保證，而且實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)清潔生產(chǎn)目標(biāo)：一是不使用有毒有害的光氣作原料，二是由于反應(yīng)在熔融狀態(tài)下進(jìn)行，不使用可疑致癌物二氯甲烷作溶劑。雖然聚碳酸酯的生產(chǎn)過(guò)程可以用碳酸二苯酯與雙酚A熔融聚合來(lái)避免使用光氣，但碳酸二苯酯的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法仍然是光氣工藝路線，光氣的劇毒和強(qiáng)腐蝕性以及相當(dāng)數(shù)量的無(wú)機(jī)鹽的生成，使該法對(duì)生產(chǎn)安全、環(huán)境保護(hù)十分不利，無(wú)法從根本上實(shí)現(xiàn)聚碳酸酯的清潔生產(chǎn)。必須開(kāi)辟合成碳酸二苯酯的非光氣技術(shù)。本項(xiàng)目應(yīng)用綠色化學(xué)的基本原理，從清潔生產(chǎn)的角度出發(fā)，用對(duì)環(huán)境友好的碳酸二甲酯代替光氣作原料，通過(guò)研究開(kāi)發(fā)新型催化劑和工藝技術(shù)，可達(dá)到清潔生產(chǎn)碳酸二苯酯的目的，真正從源頭解決聚碳酸酯的清潔生產(chǎn)技術(shù)。2．打破技術(shù)壁壘，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)苯酚與碳酸二甲酯酯交換合成碳酸二苯酯工藝屬于化工清潔生產(chǎn)過(guò)程，該工藝是傳統(tǒng)光氣路線的換代方法，具有技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好、環(huán)境友好、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。尤其是在幾年之后，隨著非光氣聚碳酸酯生產(chǎn)裝置在國(guó)內(nèi)的建成，作為原料之一的碳酸二苯酯也將迎來(lái)新的一輪需求增長(zhǎng)。國(guó)外目前也僅有GE等少數(shù)幾家公司實(shí)現(xiàn)了此工藝的產(chǎn)業(yè)化，并對(duì)該技術(shù)采取嚴(yán)格的封鎖政策。為打破這種技術(shù)壁壘，有必要進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)。目前，碳酸二苯酯非光氣合成路線在我國(guó)正處在工程研究的初期階段，還未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、國(guó)產(chǎn)化，國(guó)家從“八五”期間起就已把非光氣法制備碳酸二甲酯和聚碳酸酯列為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。本項(xiàng)目重點(diǎn)是研究開(kāi)發(fā)苯酚與碳酸二甲酯酯交換法制碳酸二苯酯的催化劑及工藝，取得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利和成果，建設(shè)全套的大型酯交換生產(chǎn)裝置，促使我國(guó)清潔生產(chǎn)碳酸二苯酯的技術(shù)早日產(chǎn)業(yè)化，并為高性能聚碳酸酯的生產(chǎn)提供合格的原料。這