一万吨碳酸二苯脂简介常州高新区技术创新网
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表2国内聚羰酸酯的历年Байду номын сангаас口量（万吨）
随着我国电子信息和汽车等行业的发展，预计在“十五”后国内对PC需求将有更大幅度的增长。但目前国内仅有几套千吨级PC生产装置，采用落后的光气法工艺，生产成本高，三废污染严重。拜耳公司已在上海投资建设10万吨/年非光气法聚碳酸酯装置，将于2005年全部建成投产，采用碳酸二苯酯与双酚A缩聚工艺，原料碳酸二苯酯与双酚A均为进口。“十五”末我国PC生产能力将超过20万吨/年，对DPC的需求约为18万吨/年，可见DPC在国内将有非常好的市场前景。
表3. 生产碳酸二苯酯的三种方法的优缺点比较
工艺
优点
缺点
光气法
(1)可工业化生产
(2)产率高,可达90%以上。
(1)光气剧毒，且不易存放和运输。
(2)副产物HCl腐蚀性强，环境污染严重。
酯交换法
(1)可工业化生产。
(2)产率较高，均相反应可达40%以上。
(3)清洁生产，对环境友好。
(1)均相反应催化剂分离比较困难。
8930
苯酚
0.9
10000
9000
DMC
0.43
7000
3010
光气
0.5
3000
1500
催化剂
0.001
300000
300
烧碱
0.6
2400
1440
甲醇
-0.332
2400
-797
其它成本
1000
1000
原料成本合计
11443
原料成本合计
12940
动力消耗
420
动力消耗
450
工人工资
439
工人工资
(2)多相反应的产率较低。
氧化羰化法
(1)原料便宜易得。
(2)对环境友好。
(1)目前正处在实验室基础研究阶段。
(2)催化剂腐蚀性强，产率较低。
(3)在高压下操作。
三、工作基础
在2004年8月中国科学院成都有机化学有限公司完成了863合同模式各项指标，唐山市朝阳化工总厂已建成一套1000吨/年碳酸二甲酯与苯酚酯交换法制碳酸二苯酯装置，并对该反应工艺小试进行了一定的研究。在2004年10月至2005年5月中试实验完成了连续合成反应和产品的精馏分离工作，并得到了合格的碳酸二苯酯产品。完成了合同规定的各项技术指标。
为美国目前PC消费的构成情况。
表1. 美国PC的消费构成
行 业
构 成
玻璃板材
20%
汽车工业
25%
光学介质
15%
器械
8%
计算机及商用机器
7%
医疗设备
7%
文娱用品
7%
其它
11%
目前国际上聚碳酸酯的年需求量为400～500万吨，预计需求量仍将保持7～10%的增长速度。我国仅有少量光气法产品，聚碳酸酯基本依赖进口（见表2）,进口量占国内总消费量的99%以上。
500
车间折旧
224
车间折旧
800
包装
80
包装
80
总计
12606
总计
14770
DPC市场价格
16000～20000
16000～20000
铁含量
≤3 PPm
≤3 PPm
苯酚含量
≤1%
≤0.3%
﹡聚碳级DPC规格是由晨光化工研究院提供参考规格。
四、酯交换法与光气法原料成本比较
表5 酯交换法与光气法生产1吨DPC消耗成本比较
酯交换法
光气法
名称
单消耗（吨）
价格（元/ t）
成本（元）
名称
单消耗（吨）
价格（元/ t）
成本（元）
苯酚
0.893
10000
精制后碳酸二苯酯(DPC)纯度可达99.5%以上，质量达到PC要求(见表4)。
表4. 碳酸二苯酯(DPC)的质量指标
指标
聚碳级DPC规格﹡
实际完成情况
外观
洁白、片状结晶
洁白、片状结晶
色度
80OC熔融、无机械杂质
80OC熔融、无机械杂质
熔点
79±1OC
79±1OC
酸碱度
PH=6.7～7.2
PH=6.7～7.2
二、国内外相关技术发展概况和工艺路线比较
碳酸二苯酯的合成方法有光气法、酯交换法和苯酚氧化羰基化法。由于光气剧毒，对环境污染严重，正在逐步被淘汰；苯酚氧化羰基化法使用的催化剂昂贵且转化效率低，尚未见工业化报道；经研究发现，从绿色化学的基本原理角度出发，通过研究开发新型催化剂和工艺技术，用无毒、无污染的碳酸二甲酯（DMC）代替光气与苯酚进行酯交换反应合成DPC，可达到清洁生产DPC的目的，而酯交换法被认为是目前合成碳酸二苯酯的适宜方法：苯酚与碳酸二甲酯在催化剂存在下反应生成碳酸二苯酯，同时产生甲醇的一种工艺路线。现将三种方法比较如下：
中国科学院成都有机化学有限公司
项目建议书
项目名称：1万吨/年碳酸二甲酯与苯酚
酯交换法合成碳酸二苯酯
编写单位：中国科学院成都有机化学有限公司
2007年7
一、项目简介
碳酸二苯酯(DPC)主要用于合成聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯是六大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的品种。它以冲击强度高，自身具有阻燃性而着称，主要用作高级绝缘材料、电子电器制品、机械零配件、建筑材料、光学材料等，在工程塑料中其消费量仅次于聚酰胺。目前国际上PC的需求量每年以7%～10%的速度增加，2001年全球PC生产能力已超过220万吨/年，总产量约190万吨。2003年装置生产能力达到297.2万吨，到2006年全球聚碳酸酯的总生产能力将达到约330万吨/年。
随着我国电子信息和汽车等行业的发展，预计在“十五”后国内对PC需求将有更大幅度的增长。但目前国内仅有几套千吨级PC生产装置，采用落后的光气法工艺，生产成本高，三废污染严重。拜耳公司已在上海投资建设10万吨/年非光气法聚碳酸酯装置，将于2005年全部建成投产，采用碳酸二苯酯与双酚A缩聚工艺，原料碳酸二苯酯与双酚A均为进口。“十五”末我国PC生产能力将超过20万吨/年，对DPC的需求约为18万吨/年，可见DPC在国内将有非常好的市场前景。
表3. 生产碳酸二苯酯的三种方法的优缺点比较
工艺
优点
缺点
光气法
(1)可工业化生产
(2)产率高,可达90%以上。
(1)光气剧毒，且不易存放和运输。
(2)副产物HCl腐蚀性强，环境污染严重。
酯交换法
(1)可工业化生产。
(2)产率较高，均相反应可达40%以上。
(3)清洁生产，对环境友好。
(1)均相反应催化剂分离比较困难。
8930
苯酚
0.9
10000
9000
DMC
0.43
7000
3010
光气
0.5
3000
1500
催化剂
0.001
300000
300
烧碱
0.6
2400
1440
甲醇
-0.332
2400
-797
其它成本
1000
1000
原料成本合计
11443
原料成本合计
12940
动力消耗
420
动力消耗
450
工人工资
439
工人工资
(2)多相反应的产率较低。
氧化羰化法
(1)原料便宜易得。
(2)对环境友好。
(1)目前正处在实验室基础研究阶段。
(2)催化剂腐蚀性强，产率较低。
(3)在高压下操作。
三、工作基础
在2004年8月中国科学院成都有机化学有限公司完成了863合同模式各项指标，唐山市朝阳化工总厂已建成一套1000吨/年碳酸二甲酯与苯酚酯交换法制碳酸二苯酯装置，并对该反应工艺小试进行了一定的研究。在2004年10月至2005年5月中试实验完成了连续合成反应和产品的精馏分离工作，并得到了合格的碳酸二苯酯产品。完成了合同规定的各项技术指标。
为美国目前PC消费的构成情况。
表1. 美国PC的消费构成
行 业
构 成
玻璃板材
20%
汽车工业
25%
光学介质
15%
器械
8%
计算机及商用机器
7%
医疗设备
7%
文娱用品
7%
其它
11%
目前国际上聚碳酸酯的年需求量为400～500万吨，预计需求量仍将保持7～10%的增长速度。我国仅有少量光气法产品，聚碳酸酯基本依赖进口（见表2）,进口量占国内总消费量的99%以上。
500
车间折旧
224
车间折旧
800
包装
80
包装
80
总计
12606
总计
14770
DPC市场价格
16000～20000
16000～20000
铁含量
≤3 PPm
≤3 PPm
苯酚含量
≤1%
≤0.3%
﹡聚碳级DPC规格是由晨光化工研究院提供参考规格。
四、酯交换法与光气法原料成本比较
表5 酯交换法与光气法生产1吨DPC消耗成本比较
酯交换法
光气法
名称
单消耗（吨）
价格（元/ t）
成本（元）
名称
单消耗（吨）
价格（元/ t）
成本（元）
苯酚
0.893
10000
精制后碳酸二苯酯(DPC)纯度可达99.5%以上，质量达到PC要求(见表4)。
表4. 碳酸二苯酯(DPC)的质量指标
指标
聚碳级DPC规格﹡
实际完成情况
外观
洁白、片状结晶
洁白、片状结晶
色度
80OC熔融、无机械杂质
80OC熔融、无机械杂质
熔点
79±1OC
79±1OC
酸碱度
PH=6.7～7.2
PH=6.7～7.2
二、国内外相关技术发展概况和工艺路线比较
碳酸二苯酯的合成方法有光气法、酯交换法和苯酚氧化羰基化法。由于光气剧毒，对环境污染严重，正在逐步被淘汰；苯酚氧化羰基化法使用的催化剂昂贵且转化效率低，尚未见工业化报道；经研究发现，从绿色化学的基本原理角度出发，通过研究开发新型催化剂和工艺技术，用无毒、无污染的碳酸二甲酯（DMC）代替光气与苯酚进行酯交换反应合成DPC，可达到清洁生产DPC的目的，而酯交换法被认为是目前合成碳酸二苯酯的适宜方法：苯酚与碳酸二甲酯在催化剂存在下反应生成碳酸二苯酯，同时产生甲醇的一种工艺路线。现将三种方法比较如下：
中国科学院成都有机化学有限公司
项目建议书
项目名称：1万吨/年碳酸二甲酯与苯酚
酯交换法合成碳酸二苯酯
编写单位：中国科学院成都有机化学有限公司
2007年7
一、项目简介
碳酸二苯酯(DPC)主要用于合成聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯是六大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的品种。它以冲击强度高，自身具有阻燃性而着称，主要用作高级绝缘材料、电子电器制品、机械零配件、建筑材料、光学材料等，在工程塑料中其消费量仅次于聚酰胺。目前国际上PC的需求量每年以7%～10%的速度增加，2001年全球PC生产能力已超过220万吨/年，总产量约190万吨。2003年装置生产能力达到297.2万吨，到2006年全球聚碳酸酯的总生产能力将达到约330万吨/年。