【正文】 開發(fā)。三、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況和趨勢生產(chǎn)碳酸二苯酯的傳統(tǒng)方法是在堿的作用下，利用光氣和苯酚為原料來合成。現(xiàn)將三種方法比較如下：表2. 生產(chǎn)碳酸二苯酯的三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較工 藝優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)光氣法(1)可工業(yè)化生產(chǎn)(2)產(chǎn)率高,可達(dá)90%以上。(2)產(chǎn)率較高，均相反應(yīng)可達(dá)40%以上。氧化羰化法(1) 原料便宜易得。(3)在高壓下操作。（一）酯交換反應(yīng)催化劑酯交換法合成碳酸二苯酯所用催化劑可分為均相催化劑和多相催化劑兩大類。第二代均相催化劑為路易斯酸。目前，使用較多的是第三代催化劑：鈦和錫的金屬有機(jī)化合物。另一類是用鑭系金屬和其它金屬的混合氧化物作為催化劑，比如，、。2. 多相催化劑均相催化劑雖然活性和選擇性要高一些，但是從產(chǎn)物中分離出催化劑比較困難。上述催化劑的制備和活化一般采用浸漬法，將載體放在硝酸鹽、醋酸鹽或銨鹽等一些可溶性而又易熱分解的鹽溶液中進(jìn)行一次或多次浸漬，浸漬后的濕催化劑經(jīng)快干、焙燒、活化后制得。因此反應(yīng)工藝考慮的主要問題是將反應(yīng)副產(chǎn)物甲醇及時(shí)從反應(yīng)體系中移出，促使平衡右移。為了降低成本，也需要對從最后產(chǎn)物中分離出的苯酚和碳酸二甲酯加以循環(huán)利用。由于低沸點(diǎn)的碳酸二甲酯過量，為維持反應(yīng)在180℃左右的最佳溫度進(jìn)行，通常反應(yīng)在低壓環(huán)境下進(jìn)行。以下幾種工藝不僅實(shí)現(xiàn)了過程的連續(xù)化，而且各自有一些特色，是酯交換合成碳酸二苯酯的具有代表性的工藝?！?，塔釜溫度181℃。塔頂采出碳酸二甲酯循環(huán)使用，生成的碳酸二苯酯與苯酚一起從塔釜采出，在另一反應(yīng)分餾系統(tǒng)中繼續(xù)分離。碳酸二甲酯則與苯酚進(jìn)一步酯交換生成碳酸二苯酯。由于甲基苯基碳酸酯易脫去一分子二氧化碳生成苯甲醚，所以酯交換反應(yīng)的停留時(shí)間不能過長，否則容易引起副反應(yīng)，導(dǎo)致碳酸二苯酯的選擇性變差。例如，采用兩個(gè)反應(yīng)精餾塔連續(xù)合成碳酸二苯酯，在第一個(gè)塔中先合成甲基苯基碳酸酯，控制塔釜甲醇濃度低于2%；甲基苯基碳酸酯進(jìn)入歧化塔進(jìn)行歧化反應(yīng)生成碳酸二苯酯和甲基苯基碳酸酯，控制塔底的碳酸二甲酯含量小于2%。因此，選擇一種利于再生和循環(huán)利用的羧酸苯酯，并且再生的成本和條件利于工業(yè)化成為問題研究的關(guān)鍵。（三）國內(nèi)外技術(shù)需求 目前，酯交換法合成碳酸二苯酯在美國GE公司已經(jīng)工業(yè)化。我國的聚碳酸酯需求量大，并且主要依賴進(jìn)口，因此開展碳酸二苯酯的酯交換法研究刻不容緩，這不僅可使得我國在日趨激烈的研究競賽中占有一席之地，也可加快我國聚碳酸酯工業(yè)的發(fā)展。四、前期研制開發(fā)狀況“九五”期間，國家科技部將碳酸二甲酯清潔合成技術(shù)作為重點(diǎn)工程項(xiàng)目列入了攻關(guān)計(jì)劃，在此期間，新朝陽公司也成功開發(fā)建設(shè)了國內(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)裝置，這些裝置的投產(chǎn)為碳酸二甲酯酯交換合成碳酸二苯酯提供了穩(wěn)定可靠的原料來源。在碳酸二甲酯與苯酚酯交換合成碳酸二苯酯的前期研究中在以下三方面取得了突出的進(jìn)展：（一）催化劑在有機(jī)金屬催化、絡(luò)合催化等領(lǐng)域具備較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和豐富的工程放大經(jīng)驗(yàn)，對酯交換路線進(jìn)行了大量的前期研究，取得了一些創(chuàng)新性進(jìn)展。GE公司2003年專利中達(dá)到的轉(zhuǎn)化率最高，但催化劑用量較大。（二）反應(yīng)工藝我們對酯交換反應(yīng)的各種工藝條件進(jìn)行了前期的小試探索。由于碳酸二甲酯過量時(shí)，主要生成產(chǎn)物是甲基苯基碳酸酯，所以必須經(jīng)過歧化步驟才能得到目標(biāo)產(chǎn)品，最終確立了多級加壓酯交換結(jié)合常壓歧化的最優(yōu)工藝路線。小試研究顯示，采用三級串聯(lián)酯交換（各級反應(yīng)停留時(shí)間均為8小時(shí)）接一級歧化反應(yīng)，苯酚單程轉(zhuǎn)化率大于40%，目標(biāo)產(chǎn)品選擇性99%。由于條件限制，反應(yīng)溫度只能維持在170℃左右，盡管沒有達(dá)到最佳的溫度范圍，但在8小時(shí)停留時(shí)間內(nèi)，第一級反應(yīng)苯酚轉(zhuǎn)化率仍達(dá)到24%，第二級反應(yīng)停留時(shí)間也是8小時(shí)，兩級反應(yīng)之后苯酚轉(zhuǎn)化率為33%。如何迅速地將催化劑和酯交換反應(yīng)液分離十分關(guān)鍵。小試試驗(yàn)中,，得到的碳酸二苯酯產(chǎn)品純度在99%以上，%，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了聚碳級標(biāo)準(zhǔn)。我們的前期工作顯示，最佳的反應(yīng)工藝路線為多級加壓酯交換結(jié)合單級常壓歧化，酯交換反應(yīng)的最佳條件為：反應(yīng)溫度180~200℃、DMC與苯酚的起始摩爾比為2～3:1。 (2) 考察催化劑壽命，優(yōu)化工藝條件。(5) 完成10kt/a大型酯交換工業(yè)示范裝置的設(shè)計(jì)和工程建設(shè)，生產(chǎn)出符合聚碳酸酯生產(chǎn)原料標(biāo)準(zhǔn)的碳酸二苯酯工業(yè)產(chǎn)品。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo): 苯酚單程轉(zhuǎn)化率 ≥45%碳酸二苯酯總選擇性 ≥98%碳酸二苯酯純度 ≥%，達(dá)到聚碳級質(zhì)量要求技術(shù)水平: 達(dá)到國際先進(jìn)水平成果表現(xiàn)形式: 專用knowhow技術(shù)CO2 (4)六、項(xiàng)目組織實(shí)施方案本項(xiàng)目的實(shí)施以自主研發(fā)與合作建設(shè)為主。裝置所需催化劑由新朝陽公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)。新朝陽公司負(fù)責(zé)高活性催化劑的工業(yè)化制備、工藝路線的定型、為工程設(shè)計(jì)提供軟件包和設(shè)備安裝、調(diào)試、運(yùn)行。表5. 酯交換法合成DPC的原料成本核算　消耗單價(jià)(元/t)價(jià)格苯 酚8000 7200元DMC6000 2580元催化劑1kg300元/kg300元副產(chǎn)甲醇2000－600元DPC成本　　9480元DPC市場價(jià)格　　16000~18000元表6. 光氣法合成DPC的原料成本核算　消耗單價(jià)(元/t)價(jià)格苯 酚8000 7200元光 氣2000 1000元燒 堿1500 900元治污等其它成本　　2000元DPC成本　　11100元DPC市場價(jià)格　　16000~18000元從表5和表6的比較可見，如果不考慮治污等因素，光氣法的原料成本要比酯交換法低。（二）社會效益分析1．填補(bǔ)國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)空白目前，國內(nèi)只有少量的光氣法裝置生產(chǎn)碳酸二苯酯，不僅質(zhì)量達(dá)不到聚碳級標(biāo)準(zhǔn)，而且產(chǎn)量偏小，無法滿足幾年之后大量的市場需求。以10kt/a碳酸二苯酯規(guī)模的生產(chǎn)裝置為例，酯交換法和傳統(tǒng)的光氣法相比，每年可避免使用光氣4626t，少產(chǎn)生廢酸3411t（或少生成廢鹽5467t）。本項(xiàng)目的實(shí)施一旦獲得成功，不僅可帶動上游產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為尿素、甲醇、碳酸二甲酯等化工產(chǎn)品打開新的市場需求，提高附加值，而且為清潔化、工業(yè)化、國產(chǎn)化生產(chǎn)聚碳酸酯打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而促進(jìn)聚碳酸酯應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)大，帶動下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。本項(xiàng)目已經(jīng)做了充分的市場調(diào)研，瞄準(zhǔn)了國內(nèi)國際兩個(gè)市場。尤其是在幾年之后，隨著非光氣聚碳酸酯生產(chǎn)裝置在國內(nèi)的建成，作為原料之一的碳酸二苯酯也將迎來新的一輪需求增長。十、項(xiàng)目申報(bào)單位與協(xié)作單位概況 河北粵華化工有限公司宣化分公司是于2002年4月在河北省宣化縣化肥廠基礎(chǔ)上創(chuàng)建的股份制公司，是河北省精細(xì)化工行業(yè)的一顆新星，曾榮獲市級“優(yōu)秀民營科技企業(yè)”、“技術(shù)創(chuàng)新先進(jìn)單位”、“高新技術(shù)企業(yè)”等榮譽(yù)稱號。公司現(xiàn)有12kt/a碳酸二甲酯、10kt/a 1，2丙二醇、10kt/a碳酸乙烯酯、 kt/a碳酸二乙酯、40kt/a合成氨、15kt/a甲醇、20kt/a液氨生產(chǎn)裝置。煤炭資源儲量豐富，發(fā)熱量均在6000大卡以上，價(jià)格低廉；京津唐電網(wǎng)遍及全縣，境內(nèi)擁有110千伏輸電主干線路2條，35千伏輸電主干線路3條，建有35千伏變電站8座，年供電量近億千瓦小時(shí)，且電價(jià)優(yōu)惠；地下水資源豐富，年可采量6063萬立方米，水質(zhì)良好。堅(jiān)持以市場需求為導(dǎo)向，堅(jiān)持發(fā)展以聚碳酸酯為核心的精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)模，研制開發(fā)酯類系列產(chǎn)品，逐步形成系列化、規(guī)?；?、集約化的生產(chǎn)經(jīng)營模式，將企業(yè)做大、做強(qiáng)，不斷增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。2006年擴(kuò)產(chǎn)10kt/a碳酸二乙酯