【文章內(nèi)容簡介】 酯 DMC是一種低毒溶劑，作為溶劑其性能遠遠優(yōu)于一些常見溶劑，表 25 已給出碳酸二甲酯與丙酮，異丁醇、三氯乙烷及甲苯做為溶劑時的性能比較。 DMC 還是具有下述優(yōu)點： ⑴ 與其它有機物相溶性好； ⑵ 微毒且蒸發(fā)速度快，蒸發(fā)溫度較高； ⑶ 脫脂能力較高 。⑷ 熔 沸點溫度 窄，表面張力大，粘度低，介電常數(shù)小。 因而它可有用于半導(dǎo)體工業(yè)替代 氯氟烴或三氯乙烷這些對臭氧層有破壞的溶劑作為清洗劑 ,也可用于醫(yī)藥工業(yè)以及油漆、油墨等工業(yè) 中作溶劑還可作為CO2載體應(yīng)用于噴霧方面。目前國內(nèi) DMC 產(chǎn)品中有一半以上的 DMC 用于涂料工業(yè)。 在硝基漆、家具漆、車用漆、熱塑性丙烯酸漆、丙烯酸聚氨酯漆、醇酸聚氨酯漆等多種油漆中被廣泛使用 ,可取代目前常用的甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮等溶劑。在膠粘劑行業(yè)碳酸二甲酯也可取代醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮作為溶劑。在當(dāng)前全球原油價格不斷飆升并突破每桶 120美元大關(guān)，以及環(huán)保要求日益嚴(yán)格形勢下，碳酸二甲酯作為綠色 環(huán)保型溶劑會有著廣闊的市場前景。 ○ 19 汽油添加劑 碳酸二甲酯的辛烷值高和常用的添加劑甲基叔丁基醚 MTBE 相當(dāng)，它與汽油的相溶性好，抗水性好，蒸氣壓低?；旌戏峙湎禂?shù)適宜，分子含氧高達 53%，遠高于 MTBE 的 18%，因而是一種極有前途的汽油添加劑。目前各國普遍使用的 MTBE 還 存在下述問題 ： ① MTBE 是 以 石油化工產(chǎn)品異丁烯為原料，當(dāng)前石寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 16 油價格居高不下，使 MTBE 價格高昂； ② 由于 MTBE 滲透污染地下水源，并會誘發(fā)癌癥，美國已全面禁用，日本等國家亦在效仿。 DMC 與其它汽油添加劑性能 比較如表 24 所示 。 表 24 DMC 與其它汽油添加劑性能比較 添加劑 項 目 DMC MTBE 甲醇 汽油 相對分子質(zhì)量 88 32 ~100 密度 g/cm3 沸點 ℃ 90%餾出點 160~165 冰點 ℃ 4 ~108 ~ 燃燒熱 MJ/kg RVP KPa ＜ ~ ~ RON (研究法辛烷值 ) 110 116 106 8496 MON（馬達法辛烷值） 97 98 90 70~84 （ RON+MON） /2 104 107 98 70~90 閃點（閉口杯） ℃ 17 ~28 12 ~40 空氣中爆炸極限 達式 v% ~ ~ ~ 曾在直餾 汽油 、催化汽油、烷基化汽油、重整汽油和 90 號加鉛成品汽油為基礎(chǔ)油 ， 分別添加 0%， 3%和 6%的碳酸二甲酯，測得研究法辛烷值，并計算出調(diào)合辛烷值 BON，測定結(jié)果如表 25 所示 。 表 25 碳酸二甲酯對汽油辛烷值的影響 油品 RON BON 1%DMC 3%DMC 6%DMC 3%DMC 6%DMC 直餾汽油 101 101 催化汽油 109 109 烷基化汽油 重整汽油 90 號加鉛 成品汽油 105 由于 DMC 含氧為 %，而 MTBE 僅 %，相同體積時氧含量之比為，為達到同樣含氧量 DMC 的體積添加 量 僅及 MTBE 的 40%左右， DMC 更適合于基礎(chǔ)辛烷值＞ 80 的催化汽油、烷基化汽油及重整汽油。 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 17 產(chǎn)品國內(nèi)外市場 國內(nèi)市場 國內(nèi)生產(chǎn)情況 我國碳酸二甲酯 (DMC)產(chǎn)品于上世紀(jì) 80 年代初開始生產(chǎn)，早期都是使用劇毒的光氣為原料，規(guī)模一般在 300~500 噸 /年； 90 年代以后，各高校和科研院所相繼推出非光氣 法生產(chǎn)工藝，目前光氣法裝置已全部停產(chǎn)。 氧化羰基化工藝現(xiàn)已有 4000噸 /年的工業(yè)生產(chǎn)裝置，酯交換法近年發(fā)展迅速，其產(chǎn)能已占到國內(nèi)總產(chǎn)能的 90%以上，成為主要生產(chǎn)方法。國內(nèi)早期 DMC 生產(chǎn)企業(yè)如表 26 所示。 表 26 國內(nèi)早期 DMC 生產(chǎn)企業(yè) 企業(yè)名稱 產(chǎn)能 、 噸 /年 生產(chǎn)工藝 重慶長風(fēng)化工廠 300 光氣甲醇法 遼寧阜新有機化工廠 300 光氣甲醇法 江蘇吳縣農(nóng)藥廠 500 光氣甲醇法 江蘇如東農(nóng)藥廠 500 光氣甲醇法 山西交城縣化肥廠 500 光氣甲醇法 上海中聯(lián)化工公司 500 光氣甲醇法 上海吳淞化工總廠 1100 光氣甲醇法 上海愛生比益化工公司 1000 光氣甲醇法 上海天原集團申聚化工廠 2021 光氣甲醇法 湖北興發(fā)化工集團 4000 甲醇羰基化法 山東青州泰富化工廠 300 酯交換法 江蘇泰興東方新型有機材料廠 300 酯交換法 江蘇泗陽化肥廠 300 酯交換法 江蘇鹽城誠一化肥廠 300 酯交換法 安徽阜陽富南化肥廠 300 酯交換法 青島漆業(yè)有限公司 300 酯交換法 湖北棗陽化工總公司 300 酯交換法 天津渤?；ぜ瘓F設(shè)計院 300 酯交換法 南 化公司氮肥廠 500 酯交換法 佳木斯有機材料廠 1000 酯交換法 淄博寶鼎化工公司 1000 酯交換法 淄博市化工設(shè)備廠 1000 酯交換法 山東平邑化肥廠 1000 酯交換法 河南濮陽氯堿廠 1000 酯交換法 江蘇泰州市漢威化工廠 1000 酯交換法 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 18 企業(yè)名稱 產(chǎn)能 、 噸 /年 生產(chǎn)工藝 安徽銅陵金泰化工公司 3000 酯交換法 唐山朝陽化工總廠（含萬全分廠） 9000 酯交換法 目前酯交換法規(guī)模最大的生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能已達 55000 噸 /年，若將產(chǎn)能擴大到10 萬噸 /年在技術(shù)上是完成可行的 ，問題是經(jīng)濟上的競爭力有風(fēng)險 。 目前一 些 較 大 的 碳酸二甲酯 裝置的 生產(chǎn)情況如表 27 所示： 表 27 目前我國 DMC 主要生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)狀 企業(yè)名稱 產(chǎn)能 噸 /年 生產(chǎn)工藝 現(xiàn)狀 山東石大勝華化工公司 55000 酯交換法 正常運行 ,2021 年為 1 萬噸 /年 河北新朝陽化工公司 30000 酯交換法 正常運行 ,2021 年為 萬噸 /年 山東東營?？菩略椿す? 15000 酯交換法 正常運行 ,2021 年為 萬噸 /年 山東泰豐礦業(yè)集團公司 15000 酯交換法 正常運行 安徽銅陵金泰化工公司 14000 酯交換法 從年產(chǎn) 1 千噸到 4 千噸， 后 又 擴到萬噸 中石油遼寧錦西煉化總廠華億公司 10000 酯交換法 2021 年投產(chǎn)后正常運行 遼寧錦西天然氣化工公司 10000 液相氧化羰基化法 2021 年投產(chǎn)后正常運行 湖北興發(fā)化工集團 4000 液相氧化羰基化法 試運行 黑龍江黑化集團公司 12021 液相氧化羰基化法 裝置安裝完畢投產(chǎn)大 重慶富源化工公司 20210 液相氧化羰基化法 完成可研報告 新疆新峰股份公司 13000 液相氧化羰基化法 完成可研報告 上述主要廠家已投產(chǎn)能力為 萬噸 /年，除去兩家尚未正式運行的液相氧化羰基法裝 置，到 2021 年末我國碳酸二甲酯有效產(chǎn)能為 萬噸 /年，預(yù)計到2021年底將達到 29萬噸 /年。目前有意向建設(shè)碳酸二甲酯的企業(yè)多達 150家左右，預(yù)計到 2020 年我國碳酸二甲酯產(chǎn)能可達 400 萬噸 /年 。 國內(nèi)需求預(yù)測 在我國碳酸二甲酯主要消費領(lǐng)域涉及醫(yī)藥、固體光氣、農(nóng)藥、聚碳酸酯、鋰離子電池電解液等方面。醫(yī)藥 應(yīng)用 目前是國內(nèi) 主要消費渠道 ，主要用于生產(chǎn)環(huán)丙沙星、氟哌酸和喹諾酮等藥物， 2021 年時共消費 4500 噸 DMC，占國內(nèi) DMC 消費量的 %，其中僅環(huán)丙沙星就需 DMC1800 噸以上，氟哌酸 1200 噸，預(yù)計2021 年醫(yī)藥工業(yè)將消費 DMC8000 噸。目前使用 DMC 的醫(yī)藥企業(yè)主要有浙江新昌 制藥廠、浙江黃巖制藥廠、杭州民生制藥廠、衢州制藥廠、浙江江南制藥廠、上海第二制藥廠、昆山制藥廠、興化制藥廠、張家港七洲制藥廠、浙江仙居四方寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 19 醫(yī)藥化工公司、仙居聯(lián)通醫(yī)藥化工公司、上海三維制藥公司、黃巖新華藥業(yè)公司、河南東方制藥廠、河北制藥廠、 天津中央制藥廠、無線新星制藥廠、青島制藥廠、濟南金源藥化公司、濟南齊魯制藥廠、蚌埠生化制藥廠、東北第六制藥廠、 太原制藥廠、北京制藥廠、武漢制藥廠、西南制藥廠、廣東制藥廠、廣東僑光制藥 廠等制藥企業(yè)。 在固體光氣方面，由于客觀存 在 反應(yīng)活性與光氣相似，但安全性遠高于光氣，2021 年共消耗 DMC 1900 噸，占 DMC 總 用量的 %，使用廠家有浙江新易有機合成化工廠、常州合成化工總廠、南京臺硝化工公司、江蘇金龍集團等。預(yù)計2021 年我國固體光氣將消費 DMC3000 噸。 在農(nóng)藥方面主要用于甲基異氰酸酯類農(nóng)藥如甲萘威、殘殺威、克百威、滅多威 的生產(chǎn)，使用的廠家有浙江 慈溪 農(nóng)藥廠、山東禹城農(nóng)藥廠、武漢化工廠等。年需求量僅 600 噸， 2021 年也無明顯變化。 其它方面主要是鋰電池生產(chǎn)用于手機上，此外還可以用 于異氰酸酯、涂料、油墨溶劑等， 2021 年共消費 DMC2021 噸，占 %，預(yù)計 2021 年增長到 5000噸。 國外 DMC 大量用于生產(chǎn)聚碳 酸 酯，而我國仍采用光氣將雙酚 A 水溶液進行光氣化 的 界面縮聚法，尚無非光氣法， 2021 年用 DMC 生產(chǎn)聚碳酸酯 PC 還屬空白， 據(jù)報導(dǎo) , 2021 年將實現(xiàn)零的突破，將消費 DMC 20210 噸 煤基能源化工實施的技術(shù)方案 ， 但是至今未見到進一步消息。 。 2021 年時 DMC 總消費量預(yù)計將達到 111600 噸，其消費結(jié)構(gòu) 大致 為醫(yī)藥%，固體光氣 %，農(nóng)藥 %，聚碳酸酯 %，涂 料及膠粘劑 %，其它 %，出口 %。 近年國內(nèi)碳酸二甲酯消費量與消費構(gòu)成如表 28 所示 表 28 近年國內(nèi) DMC 消費構(gòu)成 消費構(gòu)成 消 費 量 t 消 費 構(gòu) 成 % 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 醫(yī)藥 3000 4500 8000 固體光氣 1400 1900 3000 農(nóng)藥 600 600 600 聚碳酸酯 0 0 20210 0 0 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 20 消費構(gòu)成 消 費 量 t 消 費 構(gòu) 成 % 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 涂料、膠黏劑 2021 20210 45000 其它領(lǐng)域 1300 2021 5000 合計 6300 29000 81600 凈出口 7000 ＞ 10000 ＞ 30000 表觀消費量 13300 ＞ 39000 ＞ 111600 目前出口數(shù)量僅占 1/4，而國內(nèi)消費部分主要用于涂料及膠黏劑行業(yè)作溶劑，用于聚碳酸酯方面在國外預(yù)計 2021 年要占 %， 我國預(yù)計 2021 年只能占%(至今仍未有正式投產(chǎn)報導(dǎo) )，而作為汽油抗爆震添加劑方面還是空白，急待開發(fā)這方面的市場。 國外市場 生產(chǎn)能力 國外碳酸二甲酯總生產(chǎn)能力約為 17～ 20 萬噸 /年，主要集中在美國、西歐和日本，生產(chǎn)企業(yè)相對集中，僅十余家公司生產(chǎn) DMC。美國是最大的生產(chǎn)國，而最大的生產(chǎn)企業(yè) GE（通用電氣）公司產(chǎn)能 6 萬噸 /年 ， 約占國外總產(chǎn)能的 35%。其次是日本的三菱化 學(xué) 工業(yè)及宇部興產(chǎn)株式會社，能力約為 萬噸 /年，較大的生產(chǎn)廠家還有意大利的埃尼化學(xué)合成（ ENI Chem Systhesis SpA）兩套裝置能力為 萬噸 /年。 GE 公司采用的是酯交換工藝，宇部公司采用氣相氧化羰基化工藝，而意大利埃尼公司則采用液相氧化羰基化工藝，能力約為 萬噸 /年。此外日本三井化學(xué)株式會社在福 岡 縣北九州市和大賽 爾 公司 （ Daicel .） 在山口縣宇部市 均 建有液相氧化羰基化法生產(chǎn)碳酸二甲酯的生產(chǎn)裝置。 碳酸二甲酯在國外已成為較成熟的綠色有機化工原料，產(chǎn)能穩(wěn)步增長。 2021年時國外總產(chǎn)能約 萬噸 /年，其中美國為 萬噸 /年，占 %，西歐 萬噸 /年，占 %，日本 萬噸 /年，占 %。目前產(chǎn)能已不少于 萬噸 /年，詳見表 211。 表 29 國外現(xiàn)有碳酸二甲酯生產(chǎn)裝置一覽 國別 公司 裝置所在地 能力 工藝 現(xiàn)狀 美 匹茲堡平板玻璃 PPG 賓夕法尼亞州匹茲堡 1000 甲醇光氣法 已淘汰 法 SNPE 不詳 2021 甲醇光氣法 已淘汰 德 BASF 路德維希港 2021 甲醇光氣法 已淘汰 意 埃尼化學(xué)合成 ENI 艾米利亞 .羅馬涅大區(qū) 5000 甲醇光氣法 已淘汰 寧夏寧東能化投資有限責(zé)任公司 1 萬噸 /年碳酸二甲酯裝置可行性研究報告 21 國別