新建年产1万吨碳酸二甲酯合成项目可行性研究报告Word文件下载.docx
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8、《中华人民共和国安全生产法》
9、中华人民共和国在工程、环保方面的其他相关法律、法规、政策。
1.4项目研究的结论
1.4.1生产规模
本项目的生产规模为年产1万吨的碳酸二甲酯。
1.4.2原材料、燃料和动力供应
本项目需要的原料甲醇和二甲醚是外购得到，二氧化碳是在所在的化工园区通过管道输送得到，燃料和动力都由园区供应。
1.4.3厂址
本项目的厂址选择在XX省XX保税区XX化学工业园。
1.4.4生产工艺
本项目采用对环境友好型的二氧化碳和甲醇直接合成法，以二氧化碳和甲醇为主原料，二甲醚为辅料，用硝酸铜和硝酸镍为催化剂，反应器采用涓流床反应器，精馏段设3塔有效产出高纯度的产品，其中第一个精馏塔我们采用的是热集成精馏塔，实现了能量的充分利用。
本项目在得到高纯度的碳酸二甲酯产品同时，并对废物进行了有效合理的处理，产出的废物很少，对环境危害小，并且建立了以高压消防水系统和泡沫系统为主体的完善的消防系统，采取了一系列措施保证工人的劳动安全和工业卫生，无论从环保还是经济、社会效益方面都有重大的意义。
1.4.5项目总投资及资金来源
本项目的总投资为5705.849万元人民币，其中4564.679万元通过向银行贷款得到，剩余1141.170万元由公司自有资金注入。
1.4.6建设周期
考虑到项目的建设进度以及建设各环节各时间的安排等因素，本项目的建设周期为1年。
1.4.7经济评价
采用二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯是目前世界上较为先进的工艺，其制得的碳酸二甲酯纯度高，无副产物产生，几乎无“三废”，且生产过程避免了具有腐蚀性的酸，无论从经济成本还是环保方面都有重大的意义。
生产的高质量碳酸二甲酯正好弥补了目前国内市场需求。
原料二氧化碳来自园区内运输，大大降低了生产成本。
基于稳健的销售预测和财务估算，项目资本净利润率为30.51%，投资回收期为3年2个月。
1.4.8项目总结
本项目产品碳酸二甲酯作为一种重要的有机化工中间体，市场潜力巨大，采用了二氧化碳和甲醇直接合成法，原料二氧化碳作为一种新的碳源，其储量丰富，容易得到，价格低廉且无毒，对于缓解碳源危机及环保方面具有重要意义。
第二章市场分析
2.1产品性质及用途
2.1.1产品性质
碳酸二甲酯（DimethylCarbonate，简称DMC），分子量为90.08，相对密度1.070,折射率（25℃）1.3697，熔点4℃，沸点90.1℃。
在常温下为无色液体，基本无味，具有可燃性，难溶于水但能与水形成共沸物，可与醇、醚、酮等几乎所有有机试剂混溶。
DMC的分子结构中含有羰基、羧基、甲基及甲氧基等多种官能团，因而决定其具有多种优良的反应活性。
DMC作为一种绿色化学品，其毒性很低，加之特殊的化学结构和优良的反应活性，在许多领域有望全面取代剧毒的光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氢甲酸甲酯等。
表2-1-1碳酸二甲酯的物性
项目
数据
沸点/℃
90.3
着火点/℃
465
熔点/℃
4
折光率（20℃）
1.3687
闪点/℃
18
饱和蒸气压/kPa
5.6
密度/（g/cm3）
1.0694
燃烧/（KCal/kg）
3452
临界压力/MPa
4.63
汽化热J/g
369.06
临界温度/℃
265.85
介电常数
2.6
黏度/Pa·
s
6.64×
10-4
溶解度（15℃）
难溶于水
爆炸极限%
3.8～21.3
表面张力/10-5N•cm-1
28.5
2.1.2产品的用途
表2-1-2DMC的用途
替代传统产品
均烯丙基二甘醇碳酸脂（ADC透明树脂）
ADC是透明热固性树脂的原料，该树脂具有优良的光学性质与耐磨性质；
重量轻，是代替玻璃的新材料；
用于镜片和光电子材料领域。
用DMC代替光气为原料生产，DMC的无毒、无腐蚀特性降低了设备制造、操作管理及废物处理等方面的技术要求。
甲胺基甲酸萘酯
（西维因）
西维因是广谱杀虫剂，使用DMC能安全地与萘酚反应，制成甲胺基甲酸萘酯。
苯甲醚
苯甲醚是香料与杀虫剂的原料。
传统工艺存在有毒物质，且副产物难处理，用DMC代替硫酸二甲酯可解决上述问题，且收率和纯度有所提高。
聚碳酸酯
（PC工程塑料）
用DMC为原料经由碳酸二苯酯生产的PC产品纯度高，可用于光磁记录材料等光电子新领域。
传统的工业生产方法是以甲基氯为溶剂，使丙二酚与光气进行反应，此法带来严重的环境问题。
异氰酸酯
异氰酸酯主要用于生产聚氨酯工程塑料。
用DMC在碱性催化剂存在下进行胺化反应，先生成含氮碳酸酯，含氮碳酸酯受热分解生成异氰酸酯。
此法设备简单，无公害，极具工业化前景。
聚碳酸酯二元醇（PCD）
PCD是一种特殊的多元醇，将它用于生产聚氨酯，能制造出更好耐热性和耐水解性的聚氨酯。
用碳酸二甲酯合成聚碳酸酯二元醇成本更低，质量更好。
四甲基醇胺（TMAH）
用碳酸二甲酯可生产四甲基醇胺；
TMAH是P型光阻显影液，在大规模高级集成电路光刻工艺中，广泛用作光致抗蚀剂显影液。
用DMC作原料，生产一系列新产品
杀虫剂和除草剂
杀虫剂和除草剂呋喃丹是一种高效杀虫剂，采用DMC与苯酚反应制得碳酸二苯酯，再与呋喃酚反应制得呋喃丹。
磺草灵是一种传导性除草剂，以DMC为原料和磺胺反应可合成磺草灵。
以DMC为原料和氰氨基钠反应可合成甲氧基羰基氰氨钠，它是一种植物保护剂、杀虫剂和医药中间体。
以DMC为原料和2-氨基苯并咪唑反应可制得2-苯并咪唑氨基甲酸酯，它是一种有效的杀虫剂。
肼基甲酸甲酯是农药卡巴氧的中间体，可由DMC与肼反应制得。
在农药领域，DMC主要用于生产甲基异氰酸酯，进而生产某些氨基甲酸酯类农药。
医药和中间体
环丙沙星是近年上市的最优良的抗菌素类医药品之一，它是以2,4-二氯-5-氟苯乙酮和碳酸二甲酯为原料，经一系列反应制得，还可进一步制得盐酸环丙沙星和乳酸环丙沙星。
目前我国采用DMC生产该产品的厂家占30%。
DMC和丁内酯反应可制得医药中间体呋喃羧酸酯。
呋喃唑酮（痢特灵的中间体）是一种抗传染病的饲料添加剂，氨基化合物肼基丙醇与DMC进行羰基化及环化制得，在西欧，生产呋喃唑酮所用DMC占其消费总量的46%。
日本宇部兴产公司正在开发一连串的β-酮羧酸酯类，这些化合物是极有用的合成医药中间体，可生产特殊的化学品，如吡啶类、嘧啶类、吡咯类、二羟基吡啶类等药物。
长链烷基碳酸酯
以高碳醇（C12～C15）和DMC为原料，可以获得分子骨架中带羰基的长链烷基碳酸酯，作为合成润滑油的基本原料，它具备良好的润滑性、耐磨性、自清洁性、耐腐蚀性等，且在宽广的范围内具有与其它基体材料的相溶性以及与密封材料的适应性。
胺基恶唑烷酮
利用DMC与氨基化物反应，碳酸酯化及环化能高收率地制造胺基恶唑烷酮。
碳酸二肼（清洁剂）
氨基脲广泛用作锅炉等的清洁剂。
用DMC制造的碳酸二肼，可作为锅炉等的清洁剂，不仅安全，而且使用方便，目前在欧美正在推广使用。
辛烷值增进剂
据研究表明，DMC与MTBE混合后加入到汽油中，可以提高汽油的氧含量，从而降低汽车尾气排放中的有害物质。
使用DMC与MTBE混合物作为汽油添加剂，可逐渐减少MTBE的用量。
前景巨大的应用领域
有机溶剂
DMC是性能优良的溶剂，其特征是：
与其他溶剂相溶性好，可取较高蒸发温度，蒸发速度快，与某种温度的水有相互溶解度，且混进的水容易分离，脱脂能力高于石油等碳化氢。
由于CFC、三氯乙烷会破坏臭氧层，为保护地球生态环境，正在逐步限制其使用，DMC替代这些物质作为清洗剂具有很大的潜力。
DMC可作为特种快干油漆的溶剂，医药品制造的溶媒介质，作为CO2的载体，也开始作喷雾剂溶剂。
作为非毒性化学品，DMC在溶剂领域的应用范围将越来越广。
汽油添加剂
目前大多数使用甲基叔丁基醚（MTBE）作为汽油添加剂。
替代甲基叔丁基醚（MTBE）用作燃油添加剂，在提高油品辛烷值和含氧量，降低污染物排放方面显出良好的性能。
DMC具有高氧含量（分子中含氧率高达53%），使汽油达到同等氧含量时使用的DMC的量比MTBE少45倍，从而降低了汽车尾气中碳氢化合物、一氧化碳和甲醛的排放总量。
2.2市场分析预测
2.2.1国外生产状况
2002年西欧、日本、美国生产能力分布情况见下表：
表2-2-1世界主要国家和地区碳酸二甲酯生产能力
序号
国家和地区
能力（万t/a）
1
美国
6.0
2
西欧
3.0
3
日本
3.9
图2-2-1世界主要国家DMC生产情况
目前国外DMC主要的生产企业十几家。
包括GE（通用电气公司）、EnichemSynthesisSPA（意大利埃尼公司）、MitsubishiChemicalCorporation（日本三菱化学公司）以及日本宇部等。
国外主要DMC主要生产商如下表所示：
表2-2-2国外公司生产能力及生产方法
企业名称
生产能力，kt/a
生产方法
美国PPG公司
美国Texcao公司
美国DOW公司
法国SNPE公司
德国BASF公司
德国BAYER公司
意大利埃尼公司
日本宇部兴产公司
日本大塞璐公司
日本三菱化成公司
日本GE公司
12
6
15
50
光气甲醇法
酯交换法
甲醇羰基化法
由表可见，目前世界碳酸二甲酯的生产主要集中在美国、西欧、日本等国家和地区，其生产能力占全球总量的70%以上。
2.2.2国内生产状况
我国碳酸二甲酯的开发始于20世纪80年代，早期的生产装置均采用国内开发的光气法工艺路线，装置规模在300~500t/a之间，大多建在光气生产企业内，产品以自产自用为主。
20世纪90年代以后，浙江大学、华东理工大学、华中理工大学、西南化工研究院和南化公司研究院等相继对碳酸二甲酯的非光气法生产工艺进行了开发研究，尤其是在酯交换法工艺的研发方面投入了大量的人力、物力。
1995年华东理工大学开发的酯交换法工艺获得成功，建成了300t/a中试装置，随着又建成了一系列工艺化生产装置，能力在500~1000t/a之间。
浙江大学、南京化学工业公司研究院等也在酯交换生产碳酸二甲酯的工艺开发上做了大量的工作，并建成了相应的工业化装置。
近年，我国在碳酸二甲酯液相氧化羰基合成工艺的研发方面取得了长足的进展。
1993年华中理工大学与湖北省利川化肥厂（现更名为湖北兴发集团兴利化工有限公司）合作开展液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯工艺的小试和中试研究，规模为100t/a。
该项中试技术已于1998年5月通过了湖北省组织的技术鉴定，2000年被列为国家计委重点支持的工业化试验项目，装置规模为4000t/a。
我国已经基本掌握了非光气合成碳酸二甲酯的生产工艺，是目前世界上能生产碳酸二甲酯的少数几个国家之一。
表2-2-3近几年我国生产能力和总产量（单位：
万吨）
总生产能力
总产量
2003年
7.3
2.3
2006年
10
2007年
16
图2-2-2我国DMC生产能力及产量
表2-2-4国内产能情况及生产方法
生产能力，t/a
唐山市朝阳化工厂
泰州市汇威化工产
安徽铜陵金泰化工实业有限公司
河南濮阳氯碱厂
XX平邑化肥厂
南化公司氮肥厂
青州泰富化工厂
XX泰兴东方新型有机材料厂
XX泗阳化肥厂
XX盐城诚一化工厂
安徽阜阳富南化肥长
淄博宝鼎化工有限公司
淄博市化工设备厂
宝岛漆业有限公司
湖北枣阳化工总公司
天津渤海化工集团设计院
佳木斯有机材料
湖北兴发化工集团
XX如东农药厂
上海天原集团申聚化工厂
上海爱生比益化工公司
上海吴淞化工厂
上海申联化工公司
重庆东风化工厂
XX吴县农药厂
辽宁阜新有机化工厂
9000
1000
3000
500
300
4000
2000
100
1100
光气甲酯法
2003年6月XXXX化工股份公司采用酯交换法工艺建成了国内首套万吨级DMC生产装置，其产品质量达到了医药级水平，已成功出口到欧洲市场。
另外国内其它企业，如安徽省铜陵金泰化工有限公司正在对其现有DMC装置进行改扩建，预计在今年年底也将形成万吨级的生产装置。
2003年年底我国DMC的总生产能力已经达到4万~4.5万t/a的水平，而跻身于世界DMC的生产大国之列。
经过20多年的发展，我国DMC的生产工艺有了较大的改进。
光气法的生产装置逐步萎缩，国内仅剩的几套光气法的装置，规模均在300~500t/a之间，在总生产能力中的比例已经下降到5%左右，且都是在原有光气装置基础上延伸的下游产品；
液相氧化羰基化工艺得到初步应用，形成4000t/a的工业化生产装置；
酯交换法工艺得到大规模的发展，已经成为我国碳酸二甲酯生产的主流。
从总体上讲，我国DMC无论是在生产装置的规模上，还是在生产水平、产品质量上均有了较大的提高，在国际市场的竞争力逐步增强。
图2-2-3我国DMC产量增长情况
2.2.3国外产品消费情况
目前，世界碳酸二甲酯的生产与消费主要集中在西欧、美国和亚洲地区，其中亚洲地区的生产和消费又主要集中在日本、中国及东南亚国家。
国外碳酸二甲酯的消费结构与我国有所不同，美国和西欧国家碳酸二甲酯最大的应用领域是PC行业，其中西欧在PC方面的消费约占总消费量的89%，美国在PC行业的消费约占总消费量的72%，日本主要应用在PC和医药领域分别约占总量的27%和39%。
表2-2-5国外DMC在各领域的消费（万吨）
年份
2003
2005
2008
14
PC
11
13
其他
5
96
128
169
90
120
150
8
22
25
30
7
图2-2-4国外DMC各领域消耗
表2-2-62008年西欧DMC在各领域的消费百分比的消费
行业
比例/%
88.8
医药
5.3
固体光气
3.1
其它领域
2.8
图2-2-52008年西欧的DMC消费结构
表2-2-72008年美国DMC在各领域的消费百分比的消费
89
20
5.2
2.5
图2-2-62008年美国DMC消费结构
表2-2-82008年日本DMC在各领域的消费百分比的消费
26.7
39
20.7
13.7
图2-2-72008年日本DMC消费结构
2.2.4国内产品消费情况
2.2.4.1医药
碳酸二甲酯在医药方面主要用于合成抗感染类药、解热镇痛类药、维生素类药和中枢神经系统用药。
在抗感染类药中，DMC主要用于合成环丙沙星、诺氟沙星（氟哌酸）、吡哌酸、甲氟哌酸、乳酸环丙沙星、洛美沙星、氟罗沙星、蒽氟沙星、依诺沙星和氟嗪酸等原料药的合成，碳酸二甲酯主要是作为甲基化剂使用。
2001年，我国医药行业碳酸二甲酯的总消费约为1800t。
其中环丙沙星是碳酸二甲酯用量较大的品种，约1300t。
此外，在氟哌酸原药的生产中，碳酸二甲酯用于替代硫酸二甲酯近年来得到较大的发展，其DMC的消费量达到了约500t。
在医药行业中，喹诺酮类药物疗效好、价格低，而且使用也比较安全方便，未来国内的消费量将会保持良好的增长势头，新的品种将不断出现，在喹诺酮类药物生产中DMC的需求量将会有较大幅度的增长。
另外，随着DMC的成本和价格的进一步降低以及国内环保政策的进一步强化，DMC在医药行业中用于替代高毒的硫酸二甲酯作甲基化剂的应用也将得到较大范围的推广。
2007年国内医药生产中DMC的消费量达到6000t。
2.2.4.2固体光气
固体光气又称三光气，其反应活性与光气类似，可以代替光气，实现光气化反应，并且安全性远远高于光气，因此近年来国内发展比较快。
据了解，目前全国固体光气的生产能力约1万t/a，2002年全国的产量约为3500t。
均采用DMC路线，实际消费DMC约1800t。
随着有关安全法规对光气生产厂点的限制，从长远来看，固体光气的需求量可能会出现一定的增长。
2007年国内固体光气的产量达到了6000t，需求DMC达到了1800t。
2.2.4.3农药
20世纪80年代后，我国氨基甲酸酯类农药发展很快，其中消费甲基异氰酸酯的农药品种如甲萘威、残杀威、克百威、灭多威均有生产。
目前我国上述品种的农药生产除XX太仓鲍利葛化工有限公司用DMC生产甲基异氰酸酯外，其它生产厂家均用光气法生产甲基异氰酸酯。
我国农药行业DMC的消费量比较小，总量不超过500t。
近年，光气的生产及供应渠道有了较大改进，加上成本上的原因，DMC替代光气生产氨基甲酸酯类农药的应用增长受到限制，在农药行业中DMC的需求量将基本维持现状。
2.2.4.4聚碳酸酯
目前PC生产一般采用2种方法：
酯交换法和光气化界面缩聚法。
酯交换法是将双酚A与过量的碳酸二苯酯（DPC）在熔融状态下进行酯交换和缩聚反应，逐步形成高分子产物聚碳酸酯。
光气化界面缩聚法是将双酚A水溶液进行光气化界面缩聚反应，合成聚碳酸酯。
DPC的合成一般采用光气和苯酚反应路线，也可使用DMC与苯酚反应合成DPC，即所谓的非光气化路线。
目前我国PC生产厂家均采用光气为原料用界面聚合方法生产PC。
因此，目前我国在PC生产中没有DMC的消耗。
从近年国内聚碳酸酯项目的发展动态看，在很长的一段时间内国内非光法PC的生产仍将处于空白，近期内我国PC生产中仍将不会有DMC消耗。
2.2.4.5其他领域
DMC还可以用作锂电池电解液，用于生产异氰酸酯、涂料和油墨溶剂以及替代硫酸二甲酯合成一系列有机中间体等领域。
目前DMC在这些领域中的消费尚处于起步阶段，实际消费量较小，2001年仅为300t左右，但从长远发展的观点上看，由于DMC低毒、安全的特性，将来在大幅度降低成本的基础上，在上述领域中将会出现较大的增长。
2007年，DMC在其它领域中的需求量达到了1500t。
依据国际经验，未来国内碳酸二甲酯在涂料、汽油添加剂、聚碳酸酯生产等领域应用潜力较大。
显然，在聚碳酸酯和汽油添加剂应用领域中能否被用户接受则主要取决于生产成本的下降。
随着环保意识的日益增强，低污染、低毒性、绿色环保已成为化工产品发展的基本趋势，则低毒溶剂对有毒有害溶剂的取代是不可避免的。
虽然溶剂型涂料会污染环境，然而未来仍有一定的市场，有资料显示，其占涂料总量的比例将持续维持在30-35%之间，因此，用碳酸二甲酯替代有毒有害溶剂仍不失为一种合理的选择。
表2-2-9我国碳酸二甲酯消费现状表（单位：
吨）
消费领域
2005年
2008年
4500
8000
固体气体
1400
1900
农药
600
20000
其他领域
1300
5000
消费合计
6300
36600
净出口
7000
>
10000
表观消费量
13300
19000
56600
图2-2-8我国DMC消费状况
近年来我国碳酸二甲酯产品的出口得到较快的发展。
2003年国内有5家企业实现了产品出口，出口量达到7000吨，超过了国内实际消费量，从而使产品出口成为国内碳酸二甲酯产品主要流向。
由于受到目前国内碳酸二甲酯下游产品市场开发增长的限制，以及
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