【導(dǎo)讀】CCS&U系統(tǒng)發(fā)展過程-------------------------------------------------------5-. CCS&U系統(tǒng)現(xiàn)階段行業(yè)特點(diǎn)-----------------------------------------------7-. 項(xiàng)目總投資及資金來源------------------------------------------------------9-. 存在問題及建議-------------------------------------------------------------------9-. 第二章市場分析------------------------------------------------------------------------10-. 中國CCS技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用-------------------------------------------------15-. 國內(nèi)、外生產(chǎn)狀況---------------------------------------------------------------21-. 國內(nèi)DMC消費(fèi)現(xiàn)狀---------------------------------------------------------24-. 市場潛在需求分析---------------------------------------------------------------25-. 替代光氣和DMS的潛在需求----------------------------------------------26-. 汽油添加劑領(lǐng)域的潛在需求-----------------------------------------------26-. DMC的價(jià)格分析與走向預(yù)測---------------------------------------------------28-. 副產(chǎn)物的市場分析---------------------------------------------------------------29-. 原料路線的選擇原則------------------------------------------------------------30-. CCS工藝路線比較----------------------------------------------------------31-

　　

【正文】 C12~15)反應(yīng)制備鏈烷基碳酸酯，作溶劑以及汽油添加劑等。隨著環(huán)保要求的提高， DMC 在替代硫酸二甲酯、涂料溶劑等領(lǐng)域中的消費(fèi)量將有所增加。 國內(nèi) DMC消費(fèi)現(xiàn)狀 我國是世界上 DMC 主要生產(chǎn)國家和出口國家之一，近幾年 DMC 產(chǎn)量、消費(fèi)量、出口量均呈現(xiàn)高速增長趨勢，并在國內(nèi)涂料行業(yè)打開了市場。 涂料行業(yè) 國內(nèi) DMC 最大消費(fèi)市場是涂料行業(yè)，約占總量的 50%以上。 DMC 具有優(yōu)良的溶解性能，其熔、沸點(diǎn)范圍窄，表面張力大，粘度低，介電常數(shù)小，同時(shí)具有較高的蒸發(fā)溫度和較快的蒸發(fā)速度，因此可以作為低毒溶劑 用于涂料、醫(yī)藥等行業(yè)。 醫(yī)藥行業(yè) 醫(yī)藥行業(yè)是我國目前 DMC 第二大消費(fèi)領(lǐng)域， DMC 在醫(yī)藥方面主要作為甲基化劑使用，用于合成抗感染類藥、解熱鎮(zhèn)痛類藥、維生素類藥和中樞神經(jīng)系 25 統(tǒng)用藥。 DMC 在醫(yī)藥行業(yè)中用于替代高毒的硫酸二甲酯作甲基化劑的應(yīng)用也將得到較大范圍的推廣，這也是 DMC 在醫(yī)藥行業(yè)中最有增長潛力的市場。 固體光氣 近年來隨著國內(nèi) DMC 產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，固體光氣成為 DMC 主要消費(fèi)領(lǐng)域之一。我國固體光氣全部采用 DMC 工藝路線。我國政府對光氣生產(chǎn)廠家的限制十分嚴(yán)格。從長遠(yuǎn)來看，作為光氣替代產(chǎn)品的固體光氣將會(huì)有 一定的發(fā)展空間。 電池電解液 碳酸酯類產(chǎn)品在該領(lǐng)域的應(yīng)用受到普遍關(guān)注近年來，我國手機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等移動(dòng)電器等產(chǎn)業(yè)得到高速發(fā)展，相應(yīng)地鋰電池的產(chǎn)量及用量也得到大幅度增長。 DMC 在鋰電池領(lǐng)域中的需求量會(huì)有較大的增長。 農(nóng)藥 總體上講，目前我國農(nóng)藥行業(yè) DMC 的消費(fèi)量較小。但我國是農(nóng)藥生產(chǎn)大國，隨著農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快 ， 甲胺磷等 5 種高毒性有機(jī)磷農(nóng)藥于 20xx年 1 月 1 日全面禁用，克百威、茚蟲威等替代品種市場份額會(huì)進(jìn)一步加大。我國一些主要農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)已有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，因此， DMC 在該領(lǐng)域中的需 求還是有潛力的。 市場潛在需求分析 DMC 作為在歐洲登錄的無毒化工產(chǎn)品，由于其用途廣泛，具有極大的市場潛力和發(fā)展前景。國內(nèi)對 DMC 的應(yīng)用研究也在不斷擴(kuò)大與深入，同時(shí)也引進(jìn)了有關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)。原化工部西南化工研究院進(jìn)行了 DMC 與磺胺反應(yīng)合成磺酸靈（殺蟲劑）的開發(fā)；采用 DMC 生產(chǎn)出口農(nóng)藥已在進(jìn)行；江蘇太倉從意大利 ENI 集團(tuán)引進(jìn) DMC 合成卡巴呋喃殺蟲劑生產(chǎn)裝置已建成（目前使用進(jìn)口DMC)；有的聚碳酸酯廠正被改造為非光氣生產(chǎn)工藝。 26 替代光氣和 DMS的潛在需求 隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高和清潔工藝的推廣，高 毒性、高危險(xiǎn)性的光氣、硫酸二甲酯、氯甲烷、氯甲酸甲酯等化學(xué)品在世界范圍內(nèi)必然被淘汰。同時(shí)由于光氣等產(chǎn)品不便運(yùn)輸，所以合成其它產(chǎn)品的成本也隨之提高。 DMC 的化學(xué)反應(yīng)囊括了光氣和 DMS 在化工用途中的絕大部分反應(yīng)，而本身又無毒，因此其取代光氣和 DMS 等劇毒化學(xué)品作甲基化劑和羰基化劑是完全可能的。 20xx 年聚碳酸酯的年產(chǎn)量達(dá)到 ，預(yù)計(jì)未來仍以 8%的需求速度增長。特別是用于制造 DVD、 VCD、 CD 計(jì)算機(jī)光盤等的聚碳酸酯需求量越來越大。按照實(shí)際反應(yīng)過程中的有效羰基化數(shù)和甲基化數(shù)來比， DMC 分別是光氣和DMS 的 倍和 倍，再假設(shè)未來幾年光氣和 DMS 需求量的 50%被 DMC 取代時(shí)，可預(yù)計(jì)得未來 DMC 在生產(chǎn)聚碳酸酯的需求將達(dá)到 30 萬噸 /年。 汽油添加劑領(lǐng)域的潛在需求 DMC 取代 MTBE 用作汽油添加劑的市場潛力巨大。 MTBE 是目前主要的汽油添加劑，能顯著提高汽油的辛烷值，改善汽油的冷起動(dòng)性能和加速性能，減少尾氣中有害物質(zhì)的排放。但 1980 年代末以來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn) MTBE 有一定毒性，對人的健康有一定的威脅。 DMC 在提高汽油辛烷值方面十分理想（研究法和馬達(dá)法調(diào)和辛烷值可以達(dá)到 131 和 100），可作為汽油的 抗爆劑替代甲基叔丁基醚，提高汽油的辛烷值。DMC 的含氧量高、沸點(diǎn)高、與柴油互溶性好，其物理、化學(xué)性質(zhì)適于作為車用柴油的添加劑，能在保持原供油系統(tǒng)不變的條件下，大幅度降低柴油機(jī)的碳煙排放，特別是急加速煙度大幅改善，并能基本保持 NOx排放不變或略有降低。 20xx 年我國汽油產(chǎn)量 5591 萬噸，柴油 11653 萬噸， DMC 在油品添加劑的應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)成功后，至少有數(shù)百萬噸的市場容量。如果石化企業(yè)生產(chǎn)出的DMC 直接供給煉廠用做油品添加劑，不僅可避免爭奪現(xiàn)有 DMC 市場，而且可將替換出來的 MTBE 生產(chǎn)異丁烯，進(jìn)而生產(chǎn) MMA、 丁基橡膠、橡膠助劑等高附加值化工產(chǎn)品。 27 隨著煤氣化、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)的進(jìn)步及甲醇裝置大型化的發(fā)展，合成DMC 的原料甲醇和 CO 成本進(jìn)一步下降，加之 DMC 裝置規(guī)模擴(kuò)大帶來的規(guī)模效益，可以預(yù)測， DMC 生產(chǎn)成本將進(jìn)一步下降；同時(shí)市場供求矛盾的緩解也將使 DMC 最終定位在一個(gè)較為合理的“平衡點(diǎn)”上，使 DMC 進(jìn)入汽油添加劑這一巨大潛在市場領(lǐng)域成為可能。有資料介紹，若 MTBE 在汽油中添加量為 10％，則折算成 DMC的添加量為 ％。而目前全世界汽油消費(fèi)量超過 2 億噸，若 20％的汽油消費(fèi)量采用 DMC 添加劑，則需 DMC 120 萬噸 /年左右。 其他領(lǐng)域的潛在需求 未來幾年，對人類與環(huán)境造成危害的化工生產(chǎn)工藝與原料將逐步受到限制并最終被淘汰?！扒鍧嵣a(chǎn)”、“綠色化工產(chǎn)品”是 21 世紀(jì)化工行業(yè)發(fā)展的趨勢。DMC 已通過了非毒性化學(xué)品的注冊登記，為其在農(nóng)藥、醫(yī)藥、光電子材料、溶劑、溶媒及其它特殊應(yīng)用領(lǐng)域的使用打開了通道。 其中 DMC 溶劑發(fā)展前景良好。 DMC 是一種性能優(yōu)良的溶劑。 DMC 在涂料中的應(yīng)用開發(fā)成功后，顯示出良好的發(fā)展前景，用量在迅速增加。在油墨和黏合劑中的應(yīng)用也已獲得成功，并得到多家企業(yè)的認(rèn)可。 值得一提的是， DMC 作為干 洗劑的應(yīng)用值得重視。全氯乙烯是一種廣泛使用的服裝干洗劑，被認(rèn)為是一種可能致癌的有害氣體。 20xx 年美國環(huán)保署宣布，全美 萬家干洗店必須逐步淘汰全氯乙烯干洗劑。近年來我國消費(fèi)者也提出全氯乙烯對人體健康有害的質(zhì)疑。 DMC 是一種公認(rèn)的綠色溶劑，因含有多個(gè)親水性官能團(tuán)，所以不僅能去除油溶性污漬，也能去除水溶性污漬。 DMC 沸點(diǎn)比全氯乙烯略低，溶劑回收能耗也低，是一種理想的服裝干洗劑。 表 DMC 與其他溶劑的性能比較 性能 DMC 丙酮 異丁醇 三氯乙烷 甲苯 分子量 熔點(diǎn) /℃ 28 沸點(diǎn) /℃ 閃點(diǎn) /℃ 17 18 蒸汽壓（ 20℃）/kPa 爆炸極限 /% ~21.3 ~13 ~13.0 ~7.0 粘度 / 103Pa s 表面張力 /105N cm1 介電常數(shù) 相對蒸發(fā)速度（醋酸乙酯 =1） sp 值 經(jīng)口致死量LD50/mg kg1 12900 5800 7530 衛(wèi)生容許濃度/mg L1 200106 由以上分析可得，未來 DMC 市場的潛在需求量可達(dá) 150 萬噸 /年以上。 DMC 的價(jià)格分析與走向預(yù) 測 前幾年，由于 DMC 生產(chǎn)能力較小，產(chǎn)品供不應(yīng)求，由市場需求決定的產(chǎn)品價(jià)格偏離生產(chǎn)成本較遠(yuǎn)。國外采用甲醇氧化羰基化法生產(chǎn)的 DMC 成本約為800900 美元（噸價(jià)，下同），而每噸售價(jià) 1986 年 9 月為 1983 美元； 19911994年在 3000 美元上下浮動(dòng)。 1996 年我國進(jìn)口 DMC 在上海的現(xiàn)貨價(jià)為 18900 元。 國內(nèi)前幾年，上海吳淞化工廠光氣甲醇法生產(chǎn)的 DMC（ 95%）售價(jià)達(dá) 萬 ~ 萬。而 DMC 純度 %以上時(shí)，售價(jià)在 2 萬元以上。隨著國內(nèi)外一些裝置相繼投產(chǎn)及其他因素的影響，使價(jià)格回落， 20xx 至 20xx 年上半年售價(jià)基 29 本穩(wěn)定在 80009000 元上下浮動(dòng)。 20xx 年 6 月份后，隨著國內(nèi)幾家新建、擴(kuò)建裝置相繼投產(chǎn)，使產(chǎn)品價(jià)格降至 7000 元左右。近幾年國內(nèi)以酯交換為生產(chǎn)方法的廠家數(shù)量逐漸增大，同時(shí)酯交換方法已十分成熟，使得 DMC 價(jià)格日益降低。截至 20xx 年 7 月，國內(nèi)優(yōu)級品 DMC 的價(jià)格基本在 5500 元左右浮動(dòng)。 副產(chǎn)物的市場分析 丙二醇 丙二醇可廣泛用于制備表面活性劑、乳化劑、破乳劑、潤滑劑、防霉劑、脫水劑以及聚丙二醇、聚醚樹脂、不飽和聚酯樹脂等 ,此外還可以作油脂、石蠟、樹脂、染料和香料的溶劑 ,煙草潤濕劑 ,水果催熟防腐劑以及熱載體 ,防凍劑等。 目前 , 世界丙二醇的總生產(chǎn)能力約為 130 萬 t/a，生產(chǎn)廠家主要集中在美國、德國。我國較大的丙二醇生產(chǎn)企業(yè)主要為遼寧錦州化工集團(tuán)公司 (生產(chǎn)能力為 萬 t/ a) 以及浙江寧波太平洋化學(xué)公司 (生產(chǎn)能力為 萬 t/ a)。目前國內(nèi)丙二醇的總需求量約 10 萬 t，總生產(chǎn)能力約 8 萬 t，尚缺口 2 萬 t。 溫州大學(xué)維它設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì) 可行性研究報(bào)告 30 第三章 原料路線 項(xiàng)目原料路線的選擇就是要在諸多不同原料路線的備選方案中，選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益均佳的方案，這些方案應(yīng)以既能滿足項(xiàng)目的功能要求，又有實(shí)施的可能性為前提。 對于化 工項(xiàng)目來說，不同的原料路線要求不同的工藝流程，不同的化工設(shè)備，不同的操作條件，不同的產(chǎn)品精制要求，不同的自控要求和不同的安全要求，不同的 “三廢 ”處理要求以及對燃料和動(dòng)力的不同要求。原料路線會(huì)影響到擬建項(xiàng)目的技術(shù)方案，因而必然會(huì)對項(xiàng)目的投資、成本、利潤等產(chǎn)生決定性的影響。 原料路線的選擇原則 (1) 原料來源的可靠性 化工生產(chǎn)過程大部分是連續(xù)的生產(chǎn)過程，原料數(shù)量及質(zhì)量的穩(wěn)定可靠地供應(yīng)是進(jìn)行政黨生產(chǎn)的基本條件。要保證原料的可靠供應(yīng)，必須落實(shí)具體供應(yīng)渠道，在項(xiàng)目決策時(shí)應(yīng)對供應(yīng)部門或原料生產(chǎn)企業(yè)的供貨能力 作可靠的調(diào)查和預(yù)測，達(dá)成供應(yīng)協(xié)議或意向書。 (2) 盡可能選擇當(dāng)?shù)鼗蚋浇脑? 這樣既可確保來源，又能減少運(yùn)輸費(fèi)用和貨運(yùn)量。 (3) 經(jīng)濟(jì)性 原料路線影響到擬建廠的技術(shù)方案、廠址、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)方面，從而對項(xiàng)目的投資、成本、利潤產(chǎn)生影響。 (4) 資源利用的合理性 這種合理性是從國民經(jīng)濟(jì)角度來考察的，因?yàn)閲业馁Y源有限，有限的資源要用來獲得好的經(jīng)濟(jì)效果。 溫州大學(xué)維它設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì) 可行性研究報(bào)告 31 多條原料路線的比較 CCS 工藝 路線比較 目前，有多種具體的 CO2分離技術(shù)，包括傳統(tǒng)的化學(xué)吸收法、吸附法、低溫分離法等以及新 興起的金屬氧化物法、電化學(xué)法、膜分離法、水合物法、膜吸收法等。現(xiàn)簡單介紹如下： 1）吸收法 工業(yè)上采用的氣體吸收法， 可分為物理吸收法和化學(xué)吸收法。物理吸收法是在加壓下用有機(jī)溶劑對酸性氣體進(jìn)行吸收來分離脫除酸氣成分， 并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶劑的再生通過降壓實(shí)現(xiàn)， 因此所需再生能量相當(dāng)少。化學(xué)吸收法是使原料氣和化學(xué)溶劑在吸收塔內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， CO2被吸收至溶劑中成為富液， 富液進(jìn)入脫吸塔加熱分解出 CO2從而達(dá)到分離回收 CO2的目的。 2）吸附法 吸附法是利用固態(tài)吸附劑對原料混合氣中的 CO2的選擇性可逆吸附作用 來分離回收 CO2的。吸附法又分為變溫吸附法 (TSA ) 和變壓吸附法 (PSA ) ， 吸附劑在高溫 (或高壓 ) 時(shí)吸附 CO2， 降溫 (或降壓 ) 后將 CO2解析出來， 通過周期性的溫度 (或壓力 ) 變化， 從而使 CO2分離出來。 3）低溫蒸餾法 石油開采時(shí)向油層注入 CO2， 可以提高原油回收率， 同時(shí)也產(chǎn)生大量的油田伴生氣， 隨著采油次數(shù)的增加， 伴生氣中 CO2的含量可能增加到 90 以上。為了降低采油成本， 提高采油量， 必須從伴生氣中把 CO2分離出來， 再注入油井中。低溫蒸餾法主要用于分離回收油田伴生氣中的 CO2， 比較典型的工藝是美國 Koch Process (KPS) 公司的 Ryan Holmes 三塔和四塔工藝， 整個(gè)流程包括乙烷回收、甲烷脫除、添加劑回收和 CO2回收 4）膜分離法 溫州大學(xué)維它設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì) 可行性研究報(bào)告 32 膜分離法是利用某些聚合材料如醋酸纖維、聚酰亞胺等制成的薄膜對不同氣體的滲透率的不同來分離氣體的。膜分離的驅(qū)動(dòng)力是壓差， 當(dāng)膜兩邊存在壓差時(shí)， 滲透率高的氣體組分以很高的速率透過薄膜， 形成滲透氣流， 滲透率低的氣體則絕大部分在薄膜進(jìn)氣側(cè)形成殘留氣流， 兩股氣流分別引出從而達(dá)到分離的目的。 5）金屬氧化物法 金屬氧化物法去除 CO2的 原理是利用堿性的金屬氧化物吸收酸性的 CO2 氣體生成碳酸鹽，在高溫下此反應(yīng)逆向進(jìn)行，因此又使得金屬氧化物得以再生的方法。鋰基吸收劑是當(dāng)前研究較多的金屬氧化物吸收劑，如 Li2 ZrO Li4 SiO4 和LiOH 等。 6）水合