皴基合成綠色化工產(chǎn)品15000噸/年

碳酸二甲酯項(xiàng)目建議書

技術(shù)依托單位：西南化工研究設(shè)計(jì)院

建設(shè)單位：兗礦魯南化肥廠

編制單位：兗礦魯南化肥廠

西南化工研究設(shè)計(jì)院

二。。三年三月

編制人員:

西南化工研究設(shè)計(jì)院：

兗礦魯南化肥廠：

吳永國(guó)、張文革、

審定：

李長(zhǎng)安

目錄

1項(xiàng)目建設(shè)的目的和意義

1.1建設(shè)單位概況

1.2技術(shù)依托單位概況

1.3碳酸二甲酯產(chǎn)品簡(jiǎn)介

1.4建設(shè)項(xiàng)目的意義

2.產(chǎn)品市場(chǎng)預(yù)測(cè)及產(chǎn)品市場(chǎng)分析

3.產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模

4.工藝技術(shù)初步方案

4.1工藝概況

4.2工藝流程

5.原材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng)

5.1主要原材料、年需用量及供應(yīng)來(lái)源

5.2水、電、汽等公用工程

5.3土建

6.環(huán)境保護(hù)

6.1主要污染源與污染物處理

6.2廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)

7、工廠組織與勞動(dòng)定員

8、項(xiàng)目實(shí)施初步規(guī)劃

8.1項(xiàng)習(xí)實(shí)施規(guī)劃要點(diǎn)

L項(xiàng)目建設(shè)的目的和意義

1.1項(xiàng)目建設(shè)單位基本情況

本項(xiàng)目擬由兗礦魯南化肥廠(以下稱魯化)承擔(dān)。

魯化系兗礦集團(tuán)公司所屬獨(dú)立法人企業(yè),該廠原系省屬國(guó)家大型一檔

化工綜合企業(yè)。1999年由山東省決定劃撥兗礦集團(tuán)。兗礦集團(tuán)公司總部位

于山東省鄒城市，省屬國(guó)家特大型企業(yè)。兗礦集團(tuán)股份有限公司1998年分

別在紐約、香港、上海三地上市，該集團(tuán)資產(chǎn)總額約為160億元，年銷售

收入120億元，年利潤(rùn)7億元。

兗礦魯南化肥廠目前有200000t/a合成氨及配套320000t/a尿素生產(chǎn)

裝置，100000t/a甲醇裝置，24000Nm3/h氧氣的空分裝置，該廠于2002年

新建一套25000KW的熱電聯(lián)產(chǎn)工程，擁有富余的公用工程。該廠采用的美

國(guó)德士古(Texaco)水煤漿氣化以及NHD氣體凈化技術(shù)和自主開發(fā)的多噴

嘴新型氣化爐技術(shù)，鍛煉了一批高素質(zhì)、懂管理的煤化工人才隊(duì)伍，為下

一步煤化工的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。魯化于1999年成立的魯南高科技化

工園區(qū)，2000年4月5日被省政府批準(zhǔn)為省級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，享受

省級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的各項(xiàng)優(yōu)惠政策。魯南高科技化工園區(qū)依靠魯化

的技術(shù)、人才和資源優(yōu)勢(shì)，特別是在煤化工方面的優(yōu)勢(shì)，將大力發(fā)展煤化

工、精細(xì)化工及具它相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，以加快高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的步伐。

兗礦魯南化肥廠現(xiàn)有資產(chǎn)總額16億元，銷售收入7億元，2002年利

潤(rùn)4000萬(wàn)元，該企業(yè)通過了1S09002質(zhì)量體系認(rèn)證，是全國(guó)320家“重合

同守信用企業(yè)”之一，擁有世界先進(jìn)的德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)及氣體

凈化制合成氨技術(shù)，建有水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心。該廠榮

獲1978年國(guó)家科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、1994年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，是國(guó)家和山東

省規(guī)劃的現(xiàn)代煤化工基地和示范工廠。

目前由兗礦集團(tuán)和聯(lián)工發(fā)公司合資建設(shè)投資25億元的的新型氣化爐

和20萬(wàn)噸醋酸項(xiàng)目以及干煤粉氣化和煤間接煉油技術(shù)項(xiàng)目（國(guó)家開發(fā)）正

在建設(shè).

1.2項(xiàng)目技術(shù)依托單位：

西南化工研究設(shè)計(jì)院始建于1958年，通過40余年的發(fā)展，聚集了強(qiáng)大的科

技力量和人才。完成科研項(xiàng)目400余項(xiàng)，有148項(xiàng)獲得國(guó)家和省、部級(jí)科

技進(jìn)步獎(jiǎng)，是集科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計(jì)、技術(shù)咨詢、信息調(diào)研、

產(chǎn)品生產(chǎn)和內(nèi)外貿(mào)易為一體的大型重點(diǎn)科研機(jī)構(gòu)。同時(shí)，國(guó)家碳一化學(xué)工

程技術(shù)研究中心和國(guó)家變壓吸附工程技術(shù)研究推廣中心均以本院為依托單

位，全國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書處設(shè)于西南院，西南院是煤化工專業(yè)

委員會(huì)和天然氣化工專業(yè)委員會(huì)掛靠單位。

西南院主要從事的技術(shù)領(lǐng)域有煌類轉(zhuǎn)化工藝及催化劑，低壓甲醇合成

工藝及催化劑，甲醇下游產(chǎn)品開發(fā)，乙煥化學(xué)，變壓吸附氣體分離技術(shù)和

成套裝置，精細(xì)化工產(chǎn)品等。

西南院是首批獲得直接外貿(mào)權(quán)的科研單位之一。

西南院其中10余項(xiàng)成果達(dá)到或超過世界先進(jìn)水平，就此成果大部分已在工

業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。同時(shí)，西南院還大力發(fā)展了自己的科技產(chǎn)業(yè)，近三年來(lái)

銷售收入已超過億元。為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)需要，西南化工研究設(shè)計(jì)院從八

十年代初開始“液相法甲醇氧化戮基化合成DMC的小試研究，并承擔(dān)了國(guó)

家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“液相法甲醇氧化藪基化合成DMC模試研究”

的研究開發(fā)任務(wù)，由C1化學(xué)工程技術(shù)研究所具體實(shí)施，該任務(wù)于1998年通

過了國(guó)家科委組織的放大試驗(yàn)驗(yàn)收。1999年以后，西南化工研究設(shè)計(jì)院C1

化學(xué)工程技術(shù)研究所和中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所合作，在由成都有

機(jī)所開發(fā)出的新型催化劑的基礎(chǔ)上，共同開發(fā)液相法甲醇氧化鑲基化合成

DMC的新工藝。到2002年底止，該催化劑已在小試、模試和中試裝置上

完成了各種條件試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，以目前的技術(shù)水平，無(wú)論是生產(chǎn)工

藝還是催化劑性能都較1998年國(guó)家驗(yàn)收時(shí)有了大幅度的提高，具體體現(xiàn)在:

生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了全流程的連續(xù)生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)便穩(wěn)定；催化劑催化效率高，壽命

長(zhǎng)；反應(yīng)尾氣殘氧低，沒有循環(huán)尾氣壓縮引起爆炸的危險(xiǎn)；在設(shè)備材質(zhì)選

用普通材料的情況下，腐蝕情況輕微，從根本上突破了液相法生產(chǎn)DMC的

一個(gè)難關(guān)。從各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，已經(jīng)達(dá)到或超過國(guó)內(nèi)最高水平，已具

備15000噸/年工業(yè)化的前景。

1.3碳酸二甲酯產(chǎn)品簡(jiǎn)介

碳酸二甲酯(dimethylcarbonate,簡(jiǎn)稱DMC)是一種面向21世紀(jì)的"綠色”有

機(jī)化學(xué)品；碳酸二甲酯常溫時(shí)是無(wú)色透明、略有刺激性氣味的液體，1992

年在歐洲作為非毒性物質(zhì)注冊(cè)登記，由于具分子結(jié)構(gòu)中含有甲基、甲氧基

和餓基而具有多種化學(xué)反應(yīng)性能，可替代劇毒的硫酸二甲酸、光氣作甲基

化、染基化試劑，用于農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體的合成，是生產(chǎn)聚碳酸酯，異氟酸

酯、氨基甲酸酯的重要化工原料；碳酸二甲酯分子中的氧含量高達(dá)53%,亦

有提高辛烷值的功能，可替代甲基叔丁基酸（MTBE）作燃油添加劑，提高

燃油經(jīng)濟(jì)性，減少尾氣污染；碳酸二甲酯也是性能優(yōu)良的溶劑，不但與其它

溶劑的相溶性好，安全性高，還具有較高的蒸發(fā)溫度及蒸發(fā)速度快等特點(diǎn),

可以作為低毒溶劑用于染料、涂料和油漆的溶劑，醫(yī)藥行業(yè)用的溶媒介質(zhì),

無(wú)水鋰離子電池電解液，清洗劑，噴霧劑等。具有良好的反應(yīng)性，已成為國(guó)

內(nèi)外化工界研究的熱點(diǎn)。碳酸二甲酯的推廣及開發(fā)應(yīng)用將帶動(dòng)高分子合成、

醫(yī)藥農(nóng)藥工業(yè)、有機(jī)化工、精細(xì)化工及環(huán)保等行業(yè)的進(jìn)步，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)

的可持續(xù)發(fā)展。

碳酸二甲酯產(chǎn)品應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)近十年引起了國(guó)內(nèi)外化工界的廣泛重視，化工部在“八五”和

“九五”期間都將其合成技術(shù)作為重點(diǎn)項(xiàng)目，作為非毒性化學(xué)品，碳酸二甲酯的應(yīng)用范圍將越來(lái)越

廣，國(guó)內(nèi)外專家一致認(rèn)為碳酸二甲酯將是下一個(gè)世紀(jì)有機(jī)化工發(fā)展的新基石，碳酸二甲酯的推廣及

開發(fā)應(yīng)用將帶動(dòng)高分子合成、有機(jī)化工、精細(xì)化工等相關(guān)行業(yè)，促進(jìn)綠色化學(xué)化工的發(fā)展。

1.4建設(shè)項(xiàng)目的意義

我國(guó)碳酸二甲酯研究和開發(fā)始于80年代，最初由化工部西南化工研究院

開發(fā)，十年來(lái)，我國(guó)化工科技界十分重視碳酸二甲酯的研究與開發(fā)，國(guó)家

科委、經(jīng)貿(mào)委、國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)、化工部等部門均將合成碳酸二甲酯

的研究列為國(guó)家“八五”、“九五”攻關(guān)項(xiàng)目，近年又有中科院成都有機(jī)所、

浙江大學(xué)化學(xué)系、華東理工大學(xué)、華南理工大學(xué)等單位分別承擔(dān)有關(guān)科研

攻關(guān)任務(wù)，對(duì)碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究，并在國(guó)內(nèi)成了近十套干

噸級(jí)酯交換裝置，但迄今為止，國(guó)內(nèi)?；铣商妓岫柞ロ?xiàng)目生產(chǎn)未見大

型萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化報(bào)道，國(guó)外默基合成碳酸二甲酯技術(shù)對(duì)我國(guó)進(jìn)行封鎖，不

進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓，因此開發(fā)萬(wàn)噸級(jí)碳酸二甲酯項(xiàng)目具有劃時(shí)代的意義。

2產(chǎn)品市場(chǎng)預(yù)測(cè)

2.1產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域

碳酸二甲酯是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種環(huán)境友好“綠色”有機(jī)化工產(chǎn)品。它

具有與水相近的物理性質(zhì)，其鍛基和甲基上的碳原子均易受親核試劑的進(jìn)

攻而發(fā)生魏基化和甲基化反應(yīng)，在化學(xué)合成中可代替硫酸二甲酯作甲基化

試劑、代替光氣作叛基化試劑。

2.1.1代替硫酸二甲酯(DMS)、鹵代甲烷(CIhX)等作甲基化劑。

a.合成有機(jī)中間體二甲基對(duì)苯二酚、苯甲醛等。

b.合成醫(yī)藥產(chǎn)品安乃近、咖啡因、安替比林、氨基比林、甲氧基嗒咤

等；

c.合成農(nóng)藥產(chǎn)品甲胺磷、乙酰甲胺磷等。

d.合成烷基芳基胺烷基芳基胺是染料、香料和植物保護(hù)劑的重要原

料。

2.1.2代替光氣作默基化劑。

a.生產(chǎn)聚碳酸酯采用碳酸二甲酯路線可生產(chǎn)高質(zhì)量的聚酸酸酯，

作為制造光電子產(chǎn)品的原材料。

b.生產(chǎn)異氟酸酯MDKTDI是生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料的原料，還用于制

殺蟲劑，除草劑等，市場(chǎng)需求極大。

c.生產(chǎn)丙烯基二乙二醇碳酸酯(ADC/高透明樹脂)等。

d.制聚碳酸酯二醇PCD。

e.生產(chǎn)氨基甲酸酯類農(nóng)藥(如殺蟲劑西維因、陜喃丹等)

f.制長(zhǎng)鏈烷基碳酸酯。

g.制均二氨基服O

h.制痢特靈中間體。

2.1.3作低毒溶劑使用

碳酸二甲酯還是良好的溶劑，蒸發(fā)快，可以與醇，酮等有機(jī)溶劑混

合，與水也有一定的互溶度，既沒有毒性，與水的混合物也很容易分離。

碳酸二甲酯比石油烷燒脫脂能力高，可以代替氟氯燒，三氯乙烷作清洗劑,

用作涂料、藥品生產(chǎn)中的溶劑，無(wú)水鋰電池的電解液成分以及石油儲(chǔ)分的

脫瀝青，脫金屬溶劑；碳酸二甲酯作為C02的載體，也開始用于噴霧劑的

溶劑。非毒性化學(xué)品碳酸二甲酯在溶劑領(lǐng)域的應(yīng)用范圍將越來(lái)越廣。

2.1.4作燃油添加劑

碳酸二甲酯還可以作為汽油添加劑，以提高汽油的辛烷值并抑制CO和燃

類的排放。碳酸二甲酯中的氧含量高達(dá)53%,比甲基叔丁基酸(MTBE)18%

高得多，對(duì)促進(jìn)燃油的完全燃燒及減少汽車尾氣的污染有極大好處；隨著

MTBE的大量使用，原料異丁烯將不能滿足供應(yīng)，而且，美國(guó)EPA最近已開

始調(diào)查MTBE對(duì)人體健康的影響問題。碳酸二甲酯作為燃油添加劑已引起國(guó)

內(nèi)外的廣泛重視，已有許多碳酸二甲酯作為燃油添加劑使用的專利。很多

科研院所對(duì)碳酸二甲酯作為汽油添加劑進(jìn)行了調(diào)和辛烷值、氧含量、熱值、

蒸汽壓、凝固點(diǎn)、水溶性等埋化試驗(yàn)，結(jié)果表明，碳酸二甲酯作為汽油添

加劑具有良好的應(yīng)用前景。

2.2產(chǎn)品市場(chǎng)分析

2.2.1國(guó)外主要生產(chǎn)廠家情況

意大

利、

西班

牙、

H

本、

美國(guó)

是世

界上

主要

的碳生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能力生產(chǎn)方法備注

酸二

甲酯

生產(chǎn)

國(guó)

家，

主要

生產(chǎn)

廠家

見表

1:

序

1意大利Enichem30000t/a液相氧化

2日本Daicel5OOOOt/a液相氧化

3西班牙5OOOOt/a液相氧化采用Enichem技術(shù)

4日本Ube3OOOt/a氣相氧化

5美國(guó)PPG300()0t/a酯交換由l()()()t/a光氣法擴(kuò)建

6美國(guó)Texaco5000t/a酯交換

7德國(guó)BayerlOOOOt/a酯交換

8法國(guó)SNPE2000t/a光氣法

9德國(guó)BASF2000t/a光氣法

酯交換、裁基合成、

1()中國(guó)(合計(jì))20000t/a

光氣

總計(jì)222000t/a

意大利Enichem公司30000t/a是目前世界上裝置液相氧化液基合成法

運(yùn)行最久的裝置，該公司并且于1997-2000年已向西班牙和日本Mitsu公

司轉(zhuǎn)讓技術(shù)，前者建成了50000t/a,后者曾合股成立Mitecs公司，共同

開發(fā)碳酸二甲酯，但因其它原因，并未建成生產(chǎn)裝置。另外，日本Daicl

公司自行開發(fā)并建成50000t/a裝置。使液相氧化默基合成法生產(chǎn)能力達(dá)到

130000-150000t/ao日本Ube公司在研究草酸二甲酯時(shí)，偶然開發(fā)出了

氣相氧化皴基合成法，并建成3000t/a生產(chǎn)裝置，該裝置成為世界唯一一

套氣相氧化堤基合成裝置，一度曾計(jì)劃擴(kuò)建至30000-50000t/a裝置，因

中國(guó)生產(chǎn)能力迅速崛起和受到其國(guó)內(nèi)液相氧叱默基合成法裝置的激烈競(jìng)爭(zhēng)

而取消。酯交換法以美國(guó)PPG公司和Texaco公司及德國(guó)Bayer公司為代表,

分別建有30000t/a、5000t/a和10000t/a生產(chǎn)裝置。目前世界總生產(chǎn)能力

達(dá)到200000t/a,2001年實(shí)際產(chǎn)量約170000t/ao

2.2.2國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠家情況

我

國(guó)

目

前

碳

酸

生產(chǎn)能

甲

生產(chǎn)廠家力生產(chǎn)方法備注

酯

t/a

生

產(chǎn)

r

家

10

多

家，

見

表

2:

序

號(hào)

正上第3套

1唐山朝陽(yáng)化工總廠8000酯交換法

4000t/a

銅陵有色金泰精細(xì)化工

23500酯交換法

r

3河南濮陽(yáng)氯堿廠4000酯交換法未達(dá)產(chǎn)

4安徽阜陽(yáng)化工總廠2500酯交換法

5棗陽(yáng)化學(xué)工業(yè)總公司1000酯交換法

6山東泰州江威化工廠2000不詳

7淄博寶鼎化工有限公司1000不詳

8重慶長(zhǎng)風(fēng)化工廠500光氣法

9上海吳淞化工廠1100光氣法

10上海申聚化工廠2000光氣法

11興利華公司4000題基合成

總計(jì)29600

2002年國(guó)內(nèi)總產(chǎn)量約12000t/a,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要由表2中前4名廠家提供,

其中以唐山朝陽(yáng)化工總廠產(chǎn)量最高,2001年達(dá)6000-7000t,2002年計(jì)劃

達(dá)到9000-10000，

2.2.3市場(chǎng)預(yù)測(cè)

化工產(chǎn)品一般都經(jīng)過投入期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期，我們認(rèn)為目前碳

酸二甲酯市場(chǎng)正處于成長(zhǎng)期，由于該產(chǎn)品所具有的低毒特性和多種反應(yīng)性

能，國(guó)內(nèi)近5年新上近20家制藥廠已選擇該產(chǎn)品作甲基化劑、線基化劑及

溶劑等，以提高生產(chǎn)過程的清潔性和安全性。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速拓展。

國(guó)內(nèi)對(duì)碳酸二甲酯生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，進(jìn)展很快，已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平,

但是產(chǎn)品應(yīng)用還處在起步階段，今后幾年內(nèi)將迅速發(fā)展。國(guó)內(nèi)碳酸二甲酯

主要作醫(yī)藥、農(nóng)藥原料，約占需求總量85%,其次是試劑、電解質(zhì)配料，約

占13%o用作光電材料和食品添加劑正在起步，約占2%o1993年700噸，

1995年5000噸，2001年10000噸。國(guó)外15%產(chǎn)品生產(chǎn)PC這一用途國(guó)內(nèi)尚

處于研究階段。上海已開始籌建十萬(wàn)噸級(jí)PC生產(chǎn)裝置，擬走碳酸二甲酯一

碳酸二苯酯（DPC）+雙酚A聚碳酸酯（PC）路線。第一期工程30000t/aPC

將于2003年底投產(chǎn)，因此我們預(yù)測(cè)2001年底國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量將達(dá)

30000t/a,2005年國(guó)內(nèi)銷售量將達(dá)45000t/a（該裝置原計(jì)劃利用光氣生產(chǎn)

碳酸二甲酯，由于國(guó)內(nèi)碳酸二甲酯價(jià)格的日趨合理，該裝置為節(jié)約投資，

擬向國(guó)內(nèi)采購(gòu)碳酸二甲酯，屆時(shí),將是國(guó)內(nèi)最大的碳酸二甲酯用戶）。更重

要的是，隨著我國(guó)加入WTO,國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)界線日漸淡化，全球經(jīng)濟(jì)一體

化逐漸增強(qiáng)，亞洲地區(qū)除日本外僅中國(guó)擁有生產(chǎn)技術(shù)并建有生產(chǎn)裝置，同

時(shí)具有豐富的原材料資源。日本作為資源匱乏和勞動(dòng)力成本昂貴的碳酸二

甲酯生產(chǎn)國(guó)，受我國(guó)生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的擠壓，生產(chǎn)廠家已被迫停產(chǎn)或減產(chǎn)，使用

碳酸二甲酯的廠家已轉(zhuǎn)而向我國(guó)采購(gòu)。唐山朝陽(yáng)化工總廠今年制訂的銷售

目標(biāo)為產(chǎn)品80%出口，主要出口地為日、韓、美。鑒于此，碳酸二甲酯的

市場(chǎng)，特別是國(guó)際市場(chǎng)還有很大發(fā)展余地，碳酸二甲酯產(chǎn)品前景樂觀。

3產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模

3.1產(chǎn)品方案

碳酸二甲酯目前主要用于生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體，用于生產(chǎn)聚碳酸酯(PC)

將是主要用途。魯南化肥廠15000t/a項(xiàng)目主要是利用我廠公用工程優(yōu)勢(shì),

調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，建設(shè)年產(chǎn)15000噸DMC裝置，為今后建設(shè)聚碳酸酯作好

準(zhǔn)備。

3.2建設(shè)規(guī)模

公稱能力：15000t/a;

設(shè)計(jì)能力：50t/do

年操作日：主體裝置以300天計(jì)算。

4工藝技術(shù)初步方案

4.1產(chǎn)品主要生產(chǎn)方法

碳酸二甲酯的生產(chǎn)主要有三種工藝路線：光氣法、酯交換法和堪基合

成法。其中光氣法最早是1918年HoodMurdock提出的氯甲酸甲酯與甲醇

共沸制取碳酸二甲酯的方法，主要反應(yīng)式為：

COC12+CH3OH-CICOOCH3+HC1

CICOOCII3+CH3OI1->(CI13O)2C()+11C1

該法由于污染太嚴(yán)重、生產(chǎn)安全性差已被淘汰;

日本Ube公司則在研究草酸二甲酯時(shí)，偶然開發(fā)出了氣相氧化皴基合成法，

主要反應(yīng)式為：

2N0+l/202->N203

2cH30H+N203f2cH3ON。+H20

2CII3ONO+C0->CII30）2C（）+2N0

該反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步是NO、甲醇和氧氣反應(yīng)生成亞硝酸甲酯,

第二步反應(yīng)C0與亞硝酸甲酯反應(yīng)生成DMC和NOo該法僅日本Ube公司建

成了6000t/a裝置。

目前具有工業(yè)意義的合成路線有兩條，一是以C0、02和甲醇為原料

的甲醇液相氧化鍛化法，即煤化路線，國(guó)外以意大利Enichem公司為代表，

國(guó)內(nèi)西南化工研究院談基合成工業(yè)化技術(shù)。反應(yīng)原理為：

2cH30H+CO+l/202-*（CH30）2C（）+II20

第二條具有工業(yè)意義路線是以C02.環(huán)氧丙（乙）烷和甲醇為原料

的酯交換法，即石化路線。石化路線選用價(jià)廉的C02（一般由廢氣回收），而

煤化路線采用C0和02（由煤氣化、變壓吸附分離C0和空分制02）為原料；

石化路線聯(lián)產(chǎn)丙（乙）二醇（也可看作生產(chǎn)丙/乙二醇的新工藝），石化路線

（酯交換法）在合成DMC的酯交換法中，較有意義的是以碳酸亞乙（丙）酯

與甲醇進(jìn)行酯交換合成DMC,主要反應(yīng)原理為：

C4H6O3+2CH30H-*H0CH2（CH2）CH20H+（CH30）2C0

該工藝路線國(guó)際上以美國(guó)Texaco公司開發(fā)工藝為代表，國(guó)內(nèi)以河北

唐山朝陽(yáng)化工總廠工藝為代表。此工藝路線從環(huán)氧丙（乙）烷出發(fā)，先和

二氧化碳合成碳酸亞丙（乙）酯，在催化劑的作用下，與甲醇進(jìn)行酯基交

換，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)產(chǎn)DMC和丙（乙）二醇。

以唐山朝陽(yáng)化工總廠酯交換法裝置事實(shí)上有三個(gè)主要產(chǎn)品，碳酸丙烯

酯、碳酸二甲酯、丙二醇。碳酸丙烯防除生產(chǎn)其它酯類外還廣泛應(yīng)用于合

成氨脫碳，在價(jià)格較好時(shí)，可單獨(dú)作產(chǎn)品銷售。丙二醇可用于不飽和聚酯

樹脂和合成TDI、MDI的原料。副產(chǎn)品丙二醇相對(duì)主產(chǎn)品是一把雙刃劍，價(jià)

格好銷售暢可降低碳酸二甲酯成本，反之，則會(huì)導(dǎo)致碳酸二甲酯成本升

高。

4.2本項(xiàng)目工藝流程簡(jiǎn)述（工藝設(shè)備詳見附表4.1）

由空氣分離系統(tǒng)送來(lái)的氧氣經(jīng)過緩沖罐減壓后，與經(jīng)過變壓吸附PSA提濃

和精脫硫的經(jīng)壓縮機(jī)升壓至，后進(jìn)入反應(yīng)器；甲醇經(jīng)甲醇泵加壓后進(jìn)入反

應(yīng)器；催化劑從反應(yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)器，與來(lái)自空分的氧氣在催化劑作用

下反應(yīng)生成DMC和少量的水。生成的DMC及少量的水和未反應(yīng)的甲醇從

反應(yīng)器冷卻后，進(jìn)入粗品貯槽供精儲(chǔ)，合珞DMC產(chǎn)品采出到成品儲(chǔ)槽,

計(jì)量包裝。精微分離出來(lái)的甲醇又返回合成工段作為原料使用。未反應(yīng)的

尾氣經(jīng)過解吸返回反應(yīng)器重新使用，催化劑經(jīng)過固液分離后回收，返回催

化劑生產(chǎn)廠家再生處理合格，然后循環(huán)使用。

一回收甲醇—一萃取蒸馀——產(chǎn)品蒸儲(chǔ)——去包裝

廢水排放

022新鮮C03新鮮甲醇4尾氣5脫碳前循環(huán)氣6粗產(chǎn)品

產(chǎn)品8水9甲醇/水10回收甲醇11脫碳后循環(huán)氣

5原材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng)

5.1主要原材料、年需用量及供應(yīng)來(lái)源

原料甲醇：年用量為12000噸，為本廠產(chǎn)品、價(jià)格2000元/噸

原料氣CO:

原料氣C0年消耗量7.5X106Nm3,利用魯化Texaco合成氣通過變壓

吸附PSA及精脫硫提濃凈化即可得到，變壓吸附的尾氣可回收到合成氨系

統(tǒng)。提濃凈化后的C0原料氣暫按1.5元/Nm3考慮。

原料氣02:

原料氣02年消耗量3.72X106Nm3,現(xiàn)氧氣向項(xiàng)目供應(yīng)暫按0.50元

/Nni3考慮。

5.2水、電、汽等公用工程

本項(xiàng)備注

目擬

依托

魯南

化肥

廠合

成氨

及甲

醇等

化工

項(xiàng)目年消耗量

裝置

建設(shè),

其年

需求

量見

下表：

（附

表

5.1）

序號(hào)

循環(huán)需建設(shè)循環(huán)水系統(tǒng)

17.32X10$噸

水

2電19.38X106/KWh

3汽2.33X10、噸10kgf/cm3

5.3土建（詳見附表5.2）

本項(xiàng)目的建設(shè)擬依托公用工程能力富余，配套建有CO和02裝置的魯南化

肥廠。本項(xiàng)目建構(gòu)筑物主要有綜合控制樓、精儲(chǔ)合成框架（鋼混或鋼架結(jié)

構(gòu)）、辦公樓等。

本項(xiàng)目擬建于1996年為魯化二期工程接續(xù)項(xiàng)目及今后發(fā)展的預(yù)留空地,

面積約2平方公里，位于現(xiàn)化肥主體生產(chǎn)裝置的西面，是理想的建廠地

點(diǎn)。建設(shè)在魯化，還能充分利用或借鑒企業(yè)多年從事有機(jī)化工生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、

有先進(jìn)的管理體系及生產(chǎn)指揮系統(tǒng)、較強(qiáng)的技術(shù)力量、成功的營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò),

便于項(xiàng)目建成后迅速達(dá)產(chǎn)和產(chǎn)品銷售。

6環(huán)境保護(hù)

6.1主要污染源與污染物處理

6.1.1廢氣

本項(xiàng)目廢氣主要兩來(lái)源：一是提濃CO的廢氣，主要成份是H2.CO、C02.N2

等。二是合成施放氣，主要成份是CO、C02等。裝置依托合成氨、甲醇裝

置建設(shè)，并入合成氨造氣處理系統(tǒng)。

由于裝置依托魯化合成氨、甲醇裝置，并入其廢氣處理系統(tǒng)。

6.1.2廢水

本項(xiàng)目廢水主要是合成反應(yīng)器沖洗廢水和脫水塔釜排放廢水。

合成反應(yīng)器沖洗廢水排放量約10m3/d,排放成份銅鹽1-2%(wt),甲醇

1-5%,碳酸二甲酯0.1-0.5%o屬間斷排放，

脫水塔釜排放廢水排放量約300kg/h,主要成份：甲醇0.碳酸二

甲酯Wl%(wt)。排放方式為連續(xù)排放，Texaco氣化裝置制煤漿。

6.1.3固體廢棄物

本項(xiàng)目固體廢棄物為廢催化劑，排放量約為L(zhǎng)2t/d,主要成份是二價(jià)銅

鹽。屬貴金金屬鹽，不外排。間斷排放收集送廠家回收再生，回收價(jià)格約

5000元/噸，可沖減產(chǎn)品成本。

6.2.廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)

本項(xiàng)目廢氣排放執(zhí)行《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297—1996》中二級(jí)標(biāo)

準(zhǔn)，廢水排放執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8797-1996））中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；噪聲

執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)噪聲控制規(guī)范GBJ87-1985》及《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)

GB12348-1990L（詳見附表6.1）

7、工廠組織與勞動(dòng)定員

本裝置建成后實(shí)行工廠一級(jí)管理體制，項(xiàng)目定員70人。

8、項(xiàng)目實(shí)施初步規(guī)劃

8.1項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃要點(diǎn)

項(xiàng)目實(shí)施的第一控制點(diǎn)是技術(shù)開發(fā)方提供正式的工藝軟件包。

第二控制點(diǎn)是自主開發(fā)的管式反應(yīng)器及壓縮機(jī)、循環(huán)機(jī)的制造與交貨。

第三控制點(diǎn)為本項(xiàng)目的依托企業(yè)對(duì)原料CO、甲醇及水、電、氣、汽等

公用工程的配套供應(yīng)。

第四控制點(diǎn)是向國(guó)家和兗礦有關(guān)部門申請(qǐng)部分資本金的申請(qǐng)。

8.2項(xiàng)目實(shí)施初步規(guī)劃

2003年7月一8月，可行性研究報(bào)告編制、審直和批復(fù)。

2003年8月-9月，10000t/a工藝軟件包的編制、審定。

2003年9月-12月，初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。

2003年12月-2004年4月土建施工和設(shè)備定貨。

2004年4月-6月設(shè)備交貨。

2003年7月-9月安裝調(diào)試、試車。

2004年10月投產(chǎn)。

9、投資估算與資金籌措

9.1投資估算（詳見附表9.1）

本投資系15000t/a碳酸二甲酯裝置初步估算，費(fèi)用內(nèi)容包括主要生

產(chǎn)項(xiàng)目、輔助生產(chǎn)項(xiàng)目、公用工程及其它工程項(xiàng)目等全部費(fèi)用。

經(jīng)初步估算，項(xiàng)目總投資8812萬(wàn)元，其中：

建設(shè)投資5700萬(wàn)元；建設(shè)期利息99萬(wàn)元；其它費(fèi)用1240萬(wàn)元；常規(guī)預(yù)備

費(fèi)用360萬(wàn)元；全額流動(dòng)資金1413萬(wàn)元（含鋪底流動(dòng)資金300萬(wàn)元）

9.2.資金籌措

本項(xiàng)目需籌措總投資8812萬(wàn)元。資金籌措擬定如下：

申請(qǐng)銀行貸款3000萬(wàn)元，建設(shè)期按1年計(jì)算，建設(shè)期利息67萬(wàn)元。

以高新技術(shù)項(xiàng)目向國(guó)家和兗礦申報(bào)投入資本金3000萬(wàn)元。

自籌建設(shè)資金1812萬(wàn)元

全額流動(dòng)資金1000萬(wàn)元中鋪底流動(dòng)資金300萬(wàn)元自籌，其余700萬(wàn)元申請(qǐng)

商業(yè)銀行貸款。

10>經(jīng)濟(jì)效益初步評(píng)價(jià)

10.1市場(chǎng)需求及總價(jià)值

目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)碳酸二甲酯需要量10萬(wàn)噸/年，市場(chǎng)售價(jià)0.9—1萬(wàn)元/

噸，總價(jià)值為0.9—1億元。

10.2項(xiàng)目計(jì)算期

建設(shè)期1年、生產(chǎn)期10年。碳酸二甲酯項(xiàng)目投產(chǎn)后第一年生產(chǎn)負(fù)荷達(dá)到

設(shè)計(jì)能力100%。

10.3固定資產(chǎn)及折舊

建設(shè)投資8812萬(wàn)元全部形成固定資產(chǎn)，按分類折舊率計(jì)算，折舊額元/噸。

10.4產(chǎn)品成本估算

10.4.1.原材料價(jià)格根據(jù)現(xiàn)行價(jià)格。

原料甲醇：、價(jià)格2000元/噸原料氣C0:按1.5元/Nm3、原料氣02:按0.50

元/Nm3、催化劑:15000元/噸氯苯:5000元/噸

碳酸二甲酯項(xiàng)目各項(xiàng)固定費(fèi)用以魯化現(xiàn)有生產(chǎn)裝置開支標(biāo)準(zhǔn)。

碳酸二甲酯銷售價(jià)格按現(xiàn)行市場(chǎng)情況確定，銷售價(jià)0.9—1萬(wàn)元/噸，平均

售價(jià)0.95萬(wàn)元/噸。

10.5碳酸二甲酯效益（碳酸二甲酯產(chǎn)量的成本表見10.1）

10.5.1.計(jì)算基準(zhǔn)：

①、年生產(chǎn)時(shí)間以330天計(jì)

②、設(shè)備折舊年限為10年，殘值率為5%,折舊率為6.33%。

③、所得稅稅率為33機(jī)

④、貸款利率按5.31%計(jì)算。

⑤、原材料的價(jià)格近現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)確定計(jì)算。

⑥、裝置維修費(fèi)按固定資產(chǎn)原值的5%計(jì)算；

⑦、年人均工資按15000元計(jì)算。

⑧、養(yǎng)老、醫(yī)療、工會(huì)經(jīng)費(fèi)、教育經(jīng)費(fèi)等按人均工資的39.5%計(jì)。

⑨、銷售成本來(lái)源（見附表10.1）。

10.5.2.計(jì)算方法為：

人工費(fèi)用=年人均工資義L14X總?cè)藬?shù)?年產(chǎn)量

財(cái)務(wù)管理=15000X總?cè)藬?shù)X39.5%(養(yǎng)老、醫(yī)療、工會(huì)經(jīng)費(fèi)、教

育經(jīng)費(fèi))?年產(chǎn)量

銷售總收入二產(chǎn)品銷量X含稅價(jià)+L17

銷售總成本二產(chǎn)品銷量X銷售成本

利潤(rùn)總額二銷售總收入-銷售總成本

所得稅二利潤(rùn)總額X33%凈利潤(rùn)二利潤(rùn)總額-所得稅

10.5.3.計(jì)算過程

年產(chǎn)量15000噸、人數(shù)以70人計(jì)

人工費(fèi)用=15000XI.14X704-15000=79.8元/噸

設(shè)備折舊費(fèi)用=8812萬(wàn)元義(1-5%)+10?15000=558.1元/噸

設(shè)備維修費(fèi)用=8812萬(wàn)元X5%+15000=293.7元/噸

財(cái)務(wù)費(fèi)用=8812X5.31%4-15000=311.9元/噸

管理費(fèi)用=15000X70X39.5%4-15000=27.65元/噸

銷售總收入二1收00X9500元+1.17=12179.49萬(wàn)元

銷售總成本=15000X5303.8=7955.7萬(wàn)元

利潤(rùn)總額=12179.49-7955.7=4223.79萬(wàn)元

所得稅=4223.79X33%=1393.85萬(wàn)元

凈利潤(rùn)二4223.79—1393.85=2829.94萬(wàn)元

因?yàn)樵擁?xiàng)目掛靠魯南高科技化工園區(qū)、可以享受減免所得稅利潤(rùn)總額

為4223.79萬(wàn)元

投資回收期=8812+4223.79=2.1年

11.結(jié)論與建議

通過對(duì)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，項(xiàng)目具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。建議盡

快兗礦和魯化有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)能夠盡快批復(fù)該項(xiàng)目建議書，以便能夠更好進(jìn)行下

一步的工作。根據(jù)具體建廠條件，委托設(shè)計(jì)院迅速完成項(xiàng)目可行性研究報(bào)

告。迅速向國(guó)家申報(bào)，爭(zhēng)取國(guó)家投入資本金，進(jìn)一步降低項(xiàng)目建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。

在建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)裝置時(shí)，應(yīng)充分利用西南化工研究設(shè)計(jì)院的技術(shù)優(yōu)

勢(shì)，依靠企業(yè)自身力量，繼續(xù)完善、優(yōu)化甲醇液相氧化鍛基合成技術(shù),

培訓(xùn)和鍛煉員工隊(duì)伍，為產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的證論、設(shè)計(jì)、試開車提供技術(shù)

支撐。

該項(xiàng)目建成以后可以安排70余人就業(yè)，可以減緩我廠的就業(yè)壓力，本

項(xiàng)目投資回收期短僅為2.1年，投資和產(chǎn)出的比率為1：1.05具有很好

的經(jīng)濟(jì)。并且為改便我廠的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)打下良好的基礎(chǔ)。

由于該產(chǎn)品為“綠色”化工產(chǎn)品，通過前段時(shí)間的網(wǎng)上調(diào)研，以有10

多個(gè)廠家咨詢，并且有的廠家讓我們郵寄樣品，愿意簽訂長(zhǎng)期的供銷

合同，因此盡快項(xiàng)目的開發(fā)，可以占領(lǐng)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)，替代國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)

口可以獲得較大的經(jīng)濟(jì)利益。

主要工藝設(shè)備一覽表(附表4.1)

序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格尺寸數(shù)量設(shè)備材質(zhì)設(shè)備重量(kg)

1壓縮機(jī)1200M7h1組合件

2co壓縮機(jī)1500M3/h1組合件

3co循環(huán)機(jī)18000M7h1組合件

4第一默基化反應(yīng)器V=50M31不銹鋼

5第二強(qiáng)基化反應(yīng)器V=50M31不銹鋼

6第三段基化反應(yīng)器V=50M31不銹鋼

7氣體混合器V=2.5M:,1不銹鋼1200

8氣液分離器V=10M31不銹鋼3680

反應(yīng)液冷凝冷卻器F=1030M23不銹鋼52650

9原料甲醇貯罐V=2000M31碳鋼61620

10反應(yīng)液貯罐V=50M31不銹鋼5850

11co2洗滌塔Dg2400X280001不銹鋼89160

12閃蒸罐V=100M32碳鋼18460

13干燥罐V=10M31不銹鋼3680

14萃取蒸儲(chǔ)塔Dg3800X380001不銹鋼105840

15再沸器F=396M21不銹鋼17550

16軟水貯罐V=2000M31碳鋼61620

17分層器V=10M31不銹鋼3680

18粗產(chǎn)品貯罐V=20M31不銹鋼7150

19萃取蒸鏘塔頂冷凝器F=276M21不銹鋼13520

20萃取蒸儲(chǔ)塔釜貯罐V=100M：,1不銹鋼9230

21DMC精微塔Dgl700X194001不銹鋼14730

22再沸器F=25M21不銹鋼1950

23精播塔頂冷凝器F=38M21不銹鋼1110

24產(chǎn)品計(jì)量罐V=10M31不銹鋼3680

25產(chǎn)品貯罐V=500M31碳鋼21320

26甲醇回收塔Dg3000X345841不銹鋼202040

27再沸器F=359M21不銹鋼17550

28甲醇回收塔頂冷凝器P=800M"2不銹鋼26650

29甲醇回收塔釜貯罐V=50M31碳鋼5850

30回收甲醇收集槽V=100M31碳鋼9230

31液體輸送泵7組合件

32變壓吸附裝置1成套設(shè)備

主要建構(gòu)筑物表（附表5.2）

序號(hào)建構(gòu)筑物名稱建筑面枳或尺寸備注

內(nèi)設(shè)分析間，催化劑機(jī)備間

1生產(chǎn)廠房800m2

2塔架區(qū)550nl2含泵區(qū)

3其它區(qū)域300m-含裝置內(nèi)罐區(qū)

“三廢”排放及噪音情況一覽表（附表6.1）

序排放

項(xiàng)目生產(chǎn)工序主要成分排放量備注

號(hào)方式

一廢氣

CO,C1I4,

C02(?95%),放空或去其它生

1排放氣DMC合成間歇~250Nm7hr

02產(chǎn)工段

二廢液

視輕組分含量

1精儲(chǔ)殘液精館塔頂少量輕組分回廢液處理

而定

視重組分含量

2精儲(chǔ)殘液精儲(chǔ)塔釜少量重組分回廢液處理

而定

甲醇回收塔

3廢水微量甲醉連續(xù)~415kg/hr送生化處理池

釜

三廢渣

1廢催化劑DMC合成CuCl等間歇30t/a回收處理

四噪音

1泵連續(xù)W80

循環(huán)氣壓縮

2連續(xù)W85

機(jī)等

投資

估算

表

（附設(shè)備安裝建筑其它

項(xiàng)目名稱合計(jì)

表購(gòu)置費(fèi)工程費(fèi)工程費(fèi)費(fèi)用

9.1）

單位：

萬(wàn)元

序

號(hào)

一工程費(fèi)用

1工藝設(shè)備及安裝32103003510

2工藝管道及安裝310655965

3自控儀表及安裝25060310

4分析化驗(yàn)4040

5電氣工程195120315

6土建工程510510

7環(huán)保設(shè)施5050

小計(jì)40051135510505700

二其它費(fèi)用

I管理費(fèi)240240

2設(shè)計(jì)費(fèi)、技術(shù)費(fèi)及現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)費(fèi)880880

3試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)120120

小計(jì)12401240

三預(yù)備費(fèi)

1常規(guī)預(yù)備費(fèi)