脂肪族二异氰酸酯可行性分析

1、脂肪族二异氰酸酯项目可行性分析脂肪族二异氰酸酯（ADI）项目可行性分析中原大化公司二一一年十一月目 录一、项目简介2二、市场分析与市场预测221国内外脂肪族二异氰酸酯的消费状况222中国未来市场需求状况分析423市场需求预测与销售方向8三、工艺技术方案103.1国内外生产技术概况1032国内外生产状况123.3工艺流程和工艺描述13四、项目建设的必要性与可行性154.1符合国家环保政策和企业规划154.2市场前景乐观154.3原料来源充足15五、产品方案和建设规模1551 产品方案1552项目建设最终规模1653项目建设分期计划1754产品销售收入预测18六、主要原材料、燃料、动力消耗指标19

2、61主要原材料消耗指标1962界区累计燃料动力消耗指标20七、经济效益分析207.1生产成本估算207.2 单位成本227.3销售收入估算237.4产品经济性指标237.5产品的经济性分析247.6投资经济性分析24八、结论与建议25一、项目简介本项目为生产脂肪族二异氰酸酯（英文缩写为ADI）系列产品。其中包括主要核心产品六次甲基二异氰酸酯（英文缩写HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（英文缩写IPDI）及其相应配套原料、副产品、衍生物等，共计十余个产品。脂肪族二异氰酸酯是生产高档涂料、弹性体、胶粘剂、火箭推进剂的重要原料，尤其是环保型高档水性涂料的重要原料。HDI、IPDI及其加合物可生产水基聚氨酯

3、分散液、粉末涂料、溶剂基漆包线漆、防腐涂料、紫外线固化涂料等。由其生产的涂料具有三个显著特点：优良的的机械性能、突出的化学稳定性和优秀的耐气候稳定性，这些涂料广泛用于是汽车、豪华客车、高速列车、飞机、木器家具、建筑外墙涂料、家用电器等高档应用领域。由HDI、IPDI生产的弹性体，无色透明，耐黄变性能优良，广泛用于家用电器、轻工、电子等领域，由其制得胶粘剂无毒、黏结性能优异而被食品制鞋等行业广泛采用，尤其IPDI制备的火箭推进剂为新一代高能推进剂，是国防急需的重要材料。生产所涉及的中间原料是优良的环氧树脂固化剂，广泛用于生产各种高性能的环氧树脂制品，市场需求潜力巨大。脂肪族二异氰酸酯及其制品涉及

4、国民经济、国防各个部门和各个重要领域，特别是各行业的高端应用领域。二、市场分析与市场预测21国内外脂肪族二异氰酸酯的消费状况ADI产品需求的增长依赖于世界聚氨酯市场，特别是高性能工业涂料和汽车涂料市场的增长。PU涂料是世界涂料和油漆市场上增长最快的部分，其年增长率为4。从1995年至2000年，全世界ADI贸易年均增长率在3.8-5.0%，其中HDI、IPDI、H12MDI占整个ADI产量的85以上，但ADI在世界异氰酸酯总量中所占比重较小，只有不到8的比重。到2001年全世界HDI和IPDI的需求总量为18.5万吨。ADI消费主要有美国、西欧、日本及中国四大区域。1美国在美国，大宗的ADI主

5、要应用于表层涂料。据预测，在美国主要ADI产品的需求量要高于GDP增长率。表2为美国ADI生产与消费情况。由表2可以看出，在ADI市场上，HDI占一半以上，其消费量占整个ADI消费量的60以上；其后是IPDI占21，其他ADI（主要是H12MDI）总量占19。由表2还可以看出，从2000年到2005年，IPDI和其他ADI的消费增长率要远远高于HDI，HDI消费增长率为3.2，而IPDI和其他ADI的消费增长率却分别达到4.8和5.3。美国ADI的生产量与消耗量（千吨）HDIIPDI其它a合计生产消耗生产消耗生产消耗生产消耗200029241181085040注：a 包括H12MDI，TMXD

6、I，TMDI，XDI，PPDI2西欧表3给出了西欧1996-2000年期间ADI的生产和消耗量。主要包括IPDI、HDI、TMDI和萘二异氰酸酯（NDI）。此外，还包括少量的二次甲基苯二异氰酸酯（XDI），H12MDI和环己烷二异氰酸酯（CHDI）等其他ADI品种。西欧ADI的生产量与消耗量（千吨）HDIIPDI其它a合计生产消耗生产消耗生产消耗生产消耗200041332316556954注：a 包括H12MDI，NDI和TMDI据统计，2000年西欧市场消费了大约5.0-6.0万吨的ADI。在此期间，ADI的年均消费增长率为5左右，而HDI和IPDI的增长率至少在4.7。3日本在日本，多数A

7、DI生产商对多醇进行垄断供应，由其自身、母公司或相关公司生产。HDI和其它异氰酸酯作为原材料，生产涂料/粘合剂/密封剂使用的二异氰酸酯衍生物，如加合物、缩二脲等。表4给出了日本2000年ADI生产和消耗量。估计2000年消耗ADI，主要是HDI，约1.64万吨。日本2000年ADI生产和消耗量（千吨）生产消 耗全部HDIIPDI其它a11.6122.81.6注：a：包括H12MDI、NDI、NBDI、XDI和TMXDI4中国在中国，ADI几乎全部依靠进口，主要品种为HDI及其衍生物。据海关统计，最近几年，国内对HDI及IPDI消费量逐年增加。2003年全国海关进口HDI单体4190.74吨，2

8、004年增至8522.32吨，比2003年增长103.36%，主要进口国家和地区为：德国、日本、台湾、美国。预计2005年HDI单体消费量将有望超过10000吨。由于中国无脂肪族二异氰酸酯生产，HDI和IPDI主要以缩二脲、三聚体和涂料等制成品的形式进口，特别是高档汽车涂料、建筑涂料等几乎全部进口，海关统计进口HDI单体的消耗仅仅占脂肪族二异氰酸酯消耗的一小部分，业内普遍估计中国脂肪族二异氰酸酯类产品的消耗2005年已达4万吨左右，2010年已达7万吨左右，中国已成为脂肪族二异氰酸酯类产品的消耗大国。由此可知，国内对ADI的需求呈现惊人的增长速度。22中国未来市场需求状况分析如前所述，脂肪族二

9、异氰酸酯是生产高档涂料、弹性体、胶粘剂、火箭推进剂的重要原料，尤其是高档环保水性聚氨酯涂料的重要原料。脂肪族二异氰酸酯消费量的增长与涂料、弹性体、胶粘剂行业的发展息息相关，特别是主要消耗脂肪族二异氰酸酯的涂料行业。止2007年，世界涂料消耗量已达到2880万吨，全球涂料市场价值为830亿美元，需求年增长率为3.5%，其中北美占28%，西欧占21%，中国占10%，日本占7%，亚太其他地区占14%，世界其他地区占20%。在世界涂料生产企业中，居于前十为的著名企业分别是阿克苏-诺贝尔(Akzo Nobel)、PPG、宣威-威廉斯(Sherwin William)、杜邦(DuPont)、ICI、巴斯夫

10、(BASF)、华仕伯(Valspar)、式玛卡龙(Sigmakalon)、速霸多(superdot)、汉高(Henkel)。近年，中国社会经济的快速发展，2010年我国GDP已达近40万亿人民币，6万亿美元，人均4300美元以上，超过日本成为世界第二大经济体，社会各项事业和人民生活得到极大改善。受益于中国经济的快速发展，中国涂料行业近十年迎来了历史性的发展机遇。截止2010年，中国涂料总产量达到966万吨，其中工业涂料和特种涂料为615万吨，建筑涂料为351万吨，工业涂料和特种涂料所占比重近64%，总产值2300亿元（统计内2149个涂料企业），总产量业已超过美国而居第一位。2001年-201

11、0年10年间的年均增长率高达35%，而2005年、2006年、2007年几乎每年都以百万吨的速度增长，2010年更是以200万吨级的速度增长，其发展速度之快史无前例。2001-2010年度涂料年产量年度涂料年产量（单位：万吨）同比（%）2001181-1.32002201.610.82003241.519.792004298.223.48200540435.512006507.817.612007597.225.120086387.642009755.4414.142010966.622.8目前中国有近万家涂料生产企业，大多不足千吨级规模，主要分布在长三角、珠三角和环渤海地区，是中国三大涂料生

12、产基地。其涂料产量占中国涂料总产量的90%左右，其中长三角占40%，珠三角占30%，环渤海地区占20%。细分到各省，则广东省多年来产量位居第一，江苏、上海、山东、浙江紧随其后，近年东北和西南地区的涂料产量也实现较快增长。在中国具有一定规模的1763家涂料企业中，内资企业为1326家，占75%，外资企业212家，占12%，港澳台资企业225家，占13%。内资涂料企业普遍存在生产规模小、技术水平低、产品质量差、品牌知名度不高等问题。在中国具有市场和发展潜力的诱惑下，全球十大涂料巨头早已进入中国并向纵深发展。他们依靠强大的资金实力、先进的技术水平、高的产品品质和品牌知名度，或独资设厂，或并购中国本土

13、企业，跑马圈地，获取中国市场份额。在他们得到高额回报的同时，也加剧了中国市场的竞争，促进了中国涂料行业的进步，提高了技术水平，带动了中国配套原材料的发展和相关行业的进步。经近年的发展，在中国基本形成内资企业、港澳台资企业和外资企业三足鼎立的格局，并且内资企业、港澳台资企业主要占据中低挡涂料市场，外资企业主要占据中高档市场的局面。涂料品种繁多，用途广泛。按其形态可分为溶剂型涂料、水性涂料和粉末涂料；按其化学结构又可分为醇酸树脂漆、酚醛树脂漆、聚氨酯漆、丙烯酸树脂漆、环氧树脂漆、硝基聚酯油脂漆、天然树脂漆等；按其用途可分为建筑涂料、工业涂料和特种涂料，而建筑涂料又包括内墙涂料和外墙涂料，工业涂料包

14、括汽车、火车、船舶、摩托车、自行车、仪器仪表、桥梁、家用电器、家具家装各种工业制成品等，特种涂料包括防火涂料、地坪涂料、氟碳涂料、纳米涂料、伪装涂料、船舶防污涂料、重防腐涂料、卷材涂料和水性聚氨酯涂料和隔热涂料等。由于聚氨酯涂料耐候性、耐化学品性、耐腐蚀性、耐刮擦性良好，对多种物质表面附着力强、可与多种树脂混用、高低温成膜性好、可制成多种形态且兼具保护与装饰性，异军突起，一举超过硝基漆、丙烯酸树脂漆、环氧树脂漆、聚酯油脂漆、天然树脂漆等，而成为第三大涂料，其产量仅次于醇酸树脂漆和酚醛树脂漆，已占涂料总产量的6左右%。当今中国正向环境友好低VOC和更高性能涂料的方向发展。尽管我国政策尚未明确规定

15、不能使用溶剂型涂料，但美国、欧盟和日本都已经出台了限制和禁止使用溶剂型木器涂料的相关法规，作为一个负责任的大国，我国也必将制订相关法律法规，促进水性涂料的发展，降低VOC。据统计，在装饰涂料方面，我国2009年木器涂料产量为74万吨，其中聚氨酯涂料比例最高，约为70，接下来依次是硝基、UV、醇酸、水性和聚酯漆。家具硝基漆正悄悄被水性涂料取代，保守估计约有10万吨溶剂型涂料将被淘汰，水性体系将集中在丙烯酸单组分、UV和双组分聚氨酯中。汽车涂料也将走向水性化，2015年欧洲汽车涂料水性化将达到65，日本达到63。目前，中国汽车持有量已经超过美国，却只有阴极电泳漆实现水性化，因此汽车涂料水性化市场潜

16、力很大。聚氨酯涂料作为高性能与环境友好两者的完美相结合,成为涂料工业首选产品之一。随着人们生活水平的提高，对高性能产品的要求日益高涨，特别是环境保护意识的不断加强，相关法律法规的出台，聚氨酯涂料在建设、汽车、木器家具涂料消耗前三甲的三大行业也显示出了强大生命力和巨大潜力。特别是近年中国社会经济的快速发展，使我国GDP已达40万亿人民币，人均4300美元以上，成为世界第二大经济体，社会各项事业和人民生活得到极大改善。根据世界各国发展经验，当人均3000美元以上时，社会各项事业也将步入快速发展的轨道。中国人口众多，各项事业爆炸式发展必将为未来具有良好社会环境效应的技术和产品创造巨大消费市场，奠定良

17、好的发展基础。受益于中国经济的快速发展，作为涂料的三大消费领域，我国建筑、汽车、家具家装等行业发展迅猛，已成为拉动国民经济发展的支柱行业。建筑行业，2010年全国建筑业企业完成建筑业总产值9500亿元，消耗建筑涂料351万吨。全国每年竣工的各种建筑外墙面积20亿平方米，外墙存量面积400亿平方米。其中，全国2400万个商业设施，1800万家娱乐场地，25万家宾馆饭店需要装修。中国建筑涂料发展迅猛，年增长率高达15%以上。特别是中国城镇化进程将持续30年左右，为建筑涂料的可持续发展提供了坚强保证。在建筑领域消耗涂料量最大的为内外墙涂料，而又以外墙涂料要求最高，如耐酸、耐碱、耐光等性能，最能体现建

18、筑涂料的质量性能水平。中国建筑涂料品种众多，常用的有丙烯酸酯系列、聚氨酯-丙烯酸酯复合涂料、氟碳树脂涂料、有机-无机复合涂料等。其中丙烯酸酯系列占85%以上。然而，尽管丙烯酸酯系列涂料价格低廉，但其耐酸、耐碱、耐光、耐候等性能差，暴晒易变黏而挂灰，难清洗，特别是持久性差，易龟裂，3年便需重新粉刷。对高档建筑，特别是中国目前所普遍建设的高层建筑，增加了维护成本，并造成环境污染。国外已普遍采用聚氨酯改性的丙烯酸酯复合涂料，提高耐候性能，增加使用寿命。而所采用的便为具有突出的化学稳定性和优秀的耐气候稳定性的HDI和IPDI基聚氨酯。随着新一代双组分水性聚氨酯涂料体系的诞生，因其所具有的优异耐候性、易

19、清洁、耐化学品等特性,将更加广泛地应用于高档建筑、厂房、公共场所等外墙。这将为HDI和IPDI等脂肪族二异氰酸酯开启光明的前景。另外，高性能聚氨酯涂料也用作地坪涂料和防水涂料。聚氨酯涂料作为地坪涂料,目前在中国自流平系列中所占的比例还相当小,但其性能相对于占主导地位的环氧来说有很大的范围可以调整,可以满足不同的客户需求。相对成熟的欧洲市场,聚氨酯技术在地坪漆体系中可以占到25%,在中国地坪漆领域未来市场，聚氨酯涂料还有很大的发展空间。尤其是对有机酸及高温蒸汽清洁有优异的耐抗性,是符合GMP厂房要求的地坪体系,适合于食品加工厂、饮料厂、药厂等有特殊要求的工业领域。在未来中国建筑涂料领域，聚氨酯涂

20、料有望达到30%左右的市场份额。在汽车制造行业，汽车产量1826.47万辆，其中乘用车产量1389.71万辆，商用车产量436.76万辆，超过美国而居世界产量第一位，成为世界最大的汽车消耗市场，其年平均增长率达15%左右。机动车保有量为1.9亿量,并保持与汽车产量相同的增速。汽车涂料既是涂料消耗的第二大行业，又是聚氨酯涂料的主要应用领域。2010年中国汽车行业消耗涂料约80万吨左右，主要包括汽车原厂漆、汽车修补漆和零部件用漆。高档汽车涂料几乎全部进口和由在华外资企业所提供。所用品种为双组分聚氨酯清漆和单组分聚氨酯改性氨基丙烯酸烘烤清漆。聚氨酯清漆市场份额超过30%，聚氨酯清漆在中国年增长率为1

21、5%。大众汽车、通用汽车和现代汽车等主流品牌汽车都在使用聚氨酯改性氨基丙烯酸烘烤清漆。相对于传统的氨基丙烯酸清漆,聚氨酯技术清漆外观更加清澈透亮,耐候性更加出色。同时对汽车行业极为重要的耐洗性能和耐酸雨性能,聚氨酯清漆都有很明显的优势。在汽车原厂漆领域聚氨酯漆占10%的市场份额，其应用越来越多。同样受益于世界范围的降低VOC的发展趋势，汽车行业将逐步采用水性汽车原厂漆,而水性汽车涂料仅有水性丙烯酸氨基漆和水性聚氨酯漆两种可供选择，聚氨酯涂料的技术优势则更加突出。而在汽车修补漆领域，拜耳首先发明的双组分聚氨酯修补漆在全世界范围广泛采用，占有主导地位，汽车修补漆领域拥有40%多的市场份额，而所采用

22、的聚氨酯均为脂肪族二异氰酸酯类型。家具总产量7亿件左右，2010年中国家具产业规模以上企业5884家，完成工业总产值4487亿，包括中小型企业后估计2010年中国家具工业总产值可达9千亿，已经和汽车行业相差无几，已为世界最大的家具生产国、家具消耗国和家具出口国。其消耗的涂料量为74万吨左右，仅次于汽车行业而居于第三位。在木器涂料中，聚氨酯涂料占有绝对主导地位,其市场市场份额75%，并为水性化涂料应用程度最高的行业。目前中国木器聚氨酯涂料中，所采用的聚氨酯大部分为TDI等芳香族二异氰酸酯类。而随着家具市场向高档化方向发展，具有抗黄变、高弹性、高强度、外观手感更加丰满的脂肪族二异氰酸酯类聚氨酯涂料

23、呈现不断上升的趋势，特别是HDI和IPDI基的水性聚氨酯涂料发展迅速，仅IPDI用量就达万吨级规模。中国已成为世界最大的聚氨酯木器涂料生产消耗国,增长率估计在12%15%。聚氨酯技术在防腐涂料、塑料涂料和汽车原厂漆方面的应用也越来越大,占10%的市场份额。近来,聚氨酯涂料在中国涂料市场中正以15%的平均增长率在增长。中国的建筑工业正以显著的速率增长,聚氨酯涂料在以后几年中在建筑工业中有望达到30%左右。除此之外，聚氨酯涂料还广泛用作防腐涂料、塑料涂料中，特别是水性聚氨酯涂料，在水性化技术不断突破和世界范围降低VOC的强力推动下，近年更是突飞猛进，成为涂料行业的主要发展方向，进而推动了作为主要原

24、材料之一的脂肪族二异氰酸酯工业的快速发展。在中国涂料市场中，聚氨酯涂料正以15%的平均增长率在增长。其中，工业涂料中，聚氨酯涂料(不包括建筑涂料)所占的比例超过25%。聚氨酯涂料在木器涂料工业中占主导地位,占到70%的市场份额,其次是汽车修补漆, 聚氨酯涂料占40%多的市场份额，而聚氨酯涂料在建筑行业今后几年有望达到30%左右。聚氨酯涂料在防腐涂料、塑料涂料和汽车原厂漆方面的应用也会越来越大,占10%的市场份额。而由脂肪族二异氰酸酯所生产的聚氨酯涂料具有优良的的机械性能、突出的化学稳定性和优秀的耐气候稳定性，特别是高档环保水性聚氨酯涂料，因其均具有低VOC含量，属环保型涂料，是国家鼓励发展的重

25、要涂料品种，将逐渐替代溶剂型和芳香聚氨酯族涂料而大行其道，成为主流涂料品种，广泛用于是中国快速增长的汽车、豪华客车、高速列车、飞机、船舶、木器家具、建筑外墙涂料、家用电器等高档应用领域，是中国市场聚氨酯涂料增长最快、潜力最大的涂料类型。另一方面，鉴于中国经济社会的快速发展，涂料市场的急剧膨胀，国际涂料生产巨头已在中国建立了大量生产企业，特别是高中档涂料市场几乎全部被国际涂料生产巨头所控制。他们已改变经营策略，由输入成品到输入原材料，再视中国本地原材料生产供应状况转为在中国市场求购。这就为中国原材料的生产提供了历史性的发展机遇，能否把握机遇，为中国这一高技术领域争得一席之地，为涂料行业技术质量水

26、平的提高，促进行业快速、稳定、安全发展提供保证，也是对中国工业技术水平的严峻考验。可以乐观的预测，脂肪族二异氰酸酯类高档涂料原料其增长速度将快于聚氨酯涂料的平均增长速度，预计高达20%以上。23市场需求预测与销售方向1中国需求预测1）中国需求预测根据市场需求状况分析部分可知:目前聚氨酯涂料在中国涂料市场所占比例依然偏低,而随着中国经济的快速增长和人民生活的日益提高,环保意识的不断增强,对聚氨酯涂料的需求增长明显快于其他涂料,而脂肪族二异氰酸酯类聚氨酯涂料的增长速度更加突出。以2008年消耗脂肪族二异氰酸酯类产品5万吨、年增长率20%计算，预测未来5年中国市场对脂肪族二异氰酸酯类产品如下：201

27、0年-2015年中国市场脂肪族二异氰酸酯类产品需求预测（千吨）年 度201020112012201320142015需求预测7084100.8121145174注: 按2010年消耗脂肪族二异氰酸酯类产品70千吨、年增长率20%计算2）其他国家中国之外的其他国家脂肪族二异氰酸酯类产品的消耗预计按4%的年平均增长率增长。以2010年除中国市场以外的市场消耗27万吨、年平均增长率4%计算，预测未来5年中国之外的市场对脂肪族二异氰酸酯类产品如下：2010年-2015年中国市场外世界脂肪族二异氰酸酯类产品需求预测（千吨）年 度201020112012201320142015需求预测270280.829

28、2303.7315.9328.5注: 按2010年消耗脂肪族二异氰酸酯类产品27万吨、年增长率4%计算2销售方向1）产品应用范围（1）汽车原厂漆（2）汽车修补漆（3）木器家具漆（4）高档建筑涂料（5）其它工业涂料：高速列车、豪华客车、飞机、船舶、高档电器、高档家电等（6）水性聚氨酯涂料（7）弹性体（8）火箭推进剂2）产品销售形态（1）HDI、IPDI单体形式（2）HDI缩二脲形式（3）HDI、IPDI三聚体形式（4）IPDA固化剂3）销售地域（1）中国：包括中国内资涂料企业、港澳台资涂料企业和外资涂料企业（2）亚洲：日本、韩国、东南亚、（3）欧洲：英国、荷兰、德国、法国、意大利（4）东欧：俄罗

29、斯、东欧其他国家（5）北美、南美：美国、加拿大、巴西等国家和地区3.销售策略脂肪族二异氰酸酯生产技术难度高，投资大，国际上目前仅有少数几个公司所掌握，且这些公司均为国际顶级的化工公司，如德国Bayer、Degussa、法国Rhodia等，并且这些公司仅有1-2个脂肪族二异氰酸酯产品，属于高度垄断生产经营。为谋取高额垄断利润，一般采取控制生产规模，实行技术垄断，无意进行价格战。其产品的价格并不完全依赖于产品成本，而是取决于下游行业对产品价格的接受能力和价格的转移能力。因此，作为行业的新入者，应采用与狼共舞的策略，不对其市场造成严重冲击，以免强烈刺激其神经，进行恶性市场价格战，形成两败俱伤的局面。

30、为此，与国际脂肪族二异氰酸酯生产巨头进行适度合作，特别是象德国Degussa公司，主导IPDI市场而无气相光气化生产技术的企业，通过各种手段，与其协作，采取为其代料加工等多种形式，形成利益共同体，从而避免恶性竞争。从占有市场份额的角度，应逐步扩大生产规模，占领其不能提供的市场增量部分，而在中国市场，除占领增量市场，还需逐步蚕食市场份额，特别是技术相对落后的生产企业，如日本旭化成等。产品价格的决定主要参照目前国内外的市场销售价格作为依据，在其基础上适当进行浮动，视具体客户下浮2-5%。根据目前市场销售的具体情况，在市场销售方式上实施直销与代销结合的策略，并兼顾国内与国外两大市场。中国脂肪族二异氰

31、酸酯消费市场主要在涂料、弹性体和黏合剂。涂料行业内资企业普遍存在厂家多，规模小，市场分散的特点，应用技术水平低，需要良好的售后技术服务，资金回笼困难；而外资企业规模大，技术水平高，对产品质量要求严，但资金回笼快，是脂肪族二异氰酸酯产品的主要消费市场。为此，在销售策略与实施上区分对待。对内资等小企业，采取经销商代理制，充分利用他们的销售网络，人脉关系，售后服务等优势，进行销售。对外资等较大规模企业，采取直销方式进行销售。给他们提供高质量的产品，高水平的售后服务，创立品牌，树立良好的公司形象，为进军国际市场，创造有力的基础。三、工艺技术方案3.1国内外生产技术概况脂肪族二异氰酸酯及衍生产品的生产关

32、键是脂肪族二异氰酸酯生产技术。脂肪族二异氰酸酯的生产工艺主要分为光气法和非光气法。工业上最常用的ADI生产方法是基于光气化过程，世界85-90%的脂肪族二异氰酸酯是采用光气化技术所生产。由于光气具有强腐蚀性和高毒性，近年又发展了非光气化法生产ADI的工业过程。其中光气化法包括成盐光气化法和直接光气化法；非光气化法包括一步羰基化法、二氨基甲酸酯分解法和氨基甲酸盐脱水法等。1）光气化法按照反应条件的不同，光气化法制备ADI主要有液相光气化法和气相光气化法。其中液相光气化法又可分为成盐光气化法和直接光气化法两种。成盐光气化法是在室温下，向脂肪胺的惰性溶剂中通入干燥的HCl或者CO2气体，形成盐酸盐或

33、者碳酸盐，再进行光气化反应以提高收率。成盐光气化法制备ADI的工艺是20世纪40-50年代主要采用的技术。该技术反应时间长，所需溶剂量大，反应器的空时效率低，副产物多，相对落后。目前国际上仍有成盐光气化法的工业生产装置，主要是日本南洋化成等厂家。直接光气化法是由脂肪胺与光气直接反应制备异氰酸酯的方法。与芳香胺比，脂肪胺与光气反应速度快，副反应多，对脂肪胺与光气的混合要求高，一般需要在高压下进行光气化反应。20世纪60年代，就有专利报道用加压法来制备HDI、H12MDI等。高压液相光气化工艺的核心是混合反应器。目前，国际上所采取的混合器主要是带喷嘴的喷射型混合器，该类型混合器很好的解决了脂肪胺与

34、光气的混合问题，大大提高了光化收率。与成盐光气化法相比，高压液相光气化法副反应少，从而收率较高（可达90%以上），但加压法设备复杂，安全隐患大。Lyondell等公司曾采用此法在10MPa以上进行ADI生产，Bayer公司也曾采用过此法。为解决成盐光气化法的低效和高压液相光气化法的安全隐患问题,1989年Bayer公司推出了高温气相法制备ADI的工艺技术，而后气相光气化法逐渐成为制备ADI的主流技术。气相光气化法是在常压或真空下将气态的胺类，或用惰性气体或惰性溶剂的蒸气稀释后，与光气一起送入到混合反应器中，在200-600之间进行反应来制备异氰酸酯的方法。在气相光气法中，气相混合反应器是整个工

35、艺的核心，这类混合器大概分为两类：一类是喷射型混合器，此混合器大多具有直径在毫米级的喷嘴；另一类好的混合器为带有微型通道的混合器，两类混合器都给出了高的收率。气相法是最新型的光气化法，与传统的液相光气化法相比，气相法具有光气用量少、反应速率极快、收率高（可达98以上）、危险性低的优点，且已实现了工业化。目前，Bayer和Rhodia公司即采用此法进行HDI和/或IPDI的生产，其产量已占到HDI生产的70%以上，已成为ADI生产的主流技术，也是目前世界最先进的ADI生产技术。2）非光气化法目前，非光气化法工艺中，具有工业化价值的方法主要是氨基甲酸酯热裂解法和氨基甲酸氨基甲酸盐脱水法。从制备氨基

36、甲酸酯所用原料分，主要有尿素法和碳酸二烷基酯法。尿素法路线研究最多，方法较成熟，且已在工业上应用。尿素法制备异氰酸酯工艺包括两大步骤，首先，尿素、二胺、醇进行反应生成双氨基甲酸酯，所生成的双氨基甲酸酯再热裂解生成异氰酸酯和醇，反应总收率可达90%。热裂解反应可以在液相中进行也可以在气相中进行。气相热裂解是一高温过程，一般温度要高于300，有无催化剂反应都能进行；液相法热裂解过程温度一般低于300，通常需加入催化剂如辛酸亚锡和高沸点溶剂如二苄基甲苯等。热分解过程中往往伴随着很多副反应发生如焦油、树脂状高分子副产物的形成，这不但降低了收率，而且易堵塞反应器和其他设备。 近年来，由碳酸二甲酯法制备氨

37、基甲酸酯，再热裂解制得ADI的工艺已引起了人们的重视，此法具有反应易行、控制简单、收率较高的特点，所产生的甲醇可循环，进一步制成碳酸二甲酯。但碳酸二甲酯的制造成本较高，限制了该方法在工业上的应用。随着碳酸二甲酯制备技术的进步，采取以下循环工艺，则碳酸二甲酯法将具有一定的优势。从上述流程简图中可以看出，在工业化生产上，通过特殊设计，使整个工艺中的甲醇进行循环利用，仅消耗CO、O2和二胺等基本原料，避免了光气的使用，此工艺具有较大的潜在工业应用价值。但迄今为止，尚无厂家采用此法生产ADI。氨基甲酸盐脱水法是利用CO2做羰化剂，通过向伯胺和有机碱的溶液中通入CO2先形成氨基甲酸阴离子盐，再向反应混合

38、物中加入脱水剂，可以得到异氰酸酯。该法是美国Monsanto公司开发成功的。氨基甲酸酯阴离子盐可以通过向伯胺和有机碱（如三乙胺、四甲基胍）溶液中通入CO2来制备；向反应混合物中再加入适量的脱水剂（如POCl3、PCl3、P2O5、SOCl2等），即可发生脱水放热反应，获得高收率的异氰酸酯。氨基甲酸盐脱水法具有反应条件温和的优点，但溶剂用量大，产生的大量废盐难以处理。此法未用于大规模生产ADI产品。32国内外生产状况到目前为止，工业上最常用的ADI生产方法是光气法，世界85%以上的脂肪族二异氰酸酯采用光气化技术所生产，而光气化法包括成盐光气化法和直接光气化法，在直接光气化法中，气相光气化法已成为

39、主流生产方法。其中Bayer、BASF和Rhodia采用气相光气化技术生产HDI和少量IPDI，Bayer一家占有HDI60-70%的市场份额；Degussa采用非光气尿素法和光气化法技术分别在美国的Theodore工厂和德国的Herne工厂生产IPDI，并占有70%以上的市场份额；日本南阳化成（NPU与旭化成合资公司）采用成盐法生产少量脂肪族二异氰酸酯。综上所述，尽管光气法存在毒性、腐蚀性和安全隐患等三大问题，但由于技术成熟、原子经济性良好、生产成本低，迄今为止仍为生产异氰酸酯的主要技术，特别是气相光气化技术，具有光气用量少、反应速率快、收率高、危险性低等优点，已成为生产脂肪族二异氰酸酯的主

40、流技术，为目前脂肪族二异氰酸酯主要生产商所采用且仅有极少数世界顶级化工公司所掌握，其产量已占到HDI生产的70%以上，是目前世界最先进的ADI生产技术。本项目将采用最先进的气相光气法生产技术。3.3工艺流程和工艺描述1) 工艺流程描述（1）六次甲基二异氰酸酯己二胺经高温汽化后与高温光气在高效混合反应器中混合，并瞬间发生反应生成六次甲基二异氰酸酯，高温生成产品蒸汽用低温惰性溶剂瞬时冷却，产品溶解在溶剂中，过量的光气和生成的氯化氢气体，经低温冷凝，分别回收光气和盐酸。光气循环回用，盐酸作为副产品出售。（2）异佛尔酮二异氰酸酯氰酮生产：异佛尔酮的氰氢酸化反应是在常压下及少量苛性钠存在的条件下连续进行

41、。每天在一台补充容器(V-101A或B)中制备苛性钠甲醇溶液，而另一台则用于生产操作。苛性甲醇溶液与异佛尔酮在给料槽V-102内连续混合，保持约半小时。混合并加热至约300后，将此混合液与来自T-102贮槽的氰氢酸分别用泵连续送至R-101反应器。在R-101内，氰氢酸化反应于302下反应一小时。在液相反应流出液中的苛性钠及甲醇，先在C-101内用稀硝酸洗涤，而后，在C-102内用水洗涤除去。洗涤后的反应混合液在C-103干燥塔内蒸馏以除去其中的少量水，而后在C-104异佛尔酮塔中回收未反应的异佛尔酮，回收的异佛尔酮再循环至T-101贮槽。氰基酮，或氰基三甲基环己酮在S-101薄膜蒸发器中回收

42、后，送T-105中间槽。异佛尔酮二胺生产：氰基酮的氨基化氢化反应是在两条件并列的生产线上连续进行的。把来自T-105贮槽的氰基酮泵入V-201给料槽，在此槽内，氰基酮与甲醇及来自V-210受器的循环液体混合。循环液含异佛尔酮氨基醇及少量IPDA。来自V-201的液体，升压至2300磅/(英寸)2(绝)后，送至二台并联的R-201A，B固定床式反应器，R-201内装填以硅藻土为载体的钴催化剂。亦加入氢化及大量过剩氨。反应产品与未反应的氢及大量氨在分离器V-202A，B及V-203A，B内进行分离。分离后的气体经K-202A，B及K-203A，B压缩机压缩再循环使用，只有少量气体送火炬燃烧。来自V

43、-203A，B分离器的液体送至C-201塔，以除去其中如甲醇，水及剩余氨。来自C-201塔的塔顶馏出物，在C-202及C-204塔中进一步逐次蒸馏，分别回收氨及甲醇。来自C-201塔底的液体，送往C-203塔蒸出轻馏份，然后，送至C-505塔回收IPDA。来自C-205塔底的液体，在S-201薄膜蒸发器中蒸发以回收异佛尔酮氨基醇，此回收物再循环至前面提及的V-201贮槽中。异佛尔酮二异氰酸酯生产：己二胺经高温汽化后与高温光气在高效混合反应器中混合，并瞬间发生反应生成六次甲基二异氰酸酯，高温生成产品蒸汽用低温惰性溶剂瞬时冷却，产品溶解在溶剂中，过量的光气和生成的氯化氢气体，经低温冷凝，分别回收光

44、气和盐酸。光气循环回用，盐酸作为副产品出售。产品精制及光气回收：粗制异佛尔酮二异氰酸酯中的溶剂，依次经中等真空度塔C-401及高真空度塔C-402后被除去。残余的溶剂及氯化轻馏份在S-401薄膜蒸发器中除去。二异氰酸酯在第二蒸发器S-402中蒸发。蒸发器中的残液与氯化轻馏份分别来自S-101和S-201的废液一道送至T-402废化学品贮槽，而后送焚烧炉。蒸发后的二异氰酸酯送往T-401A，B贮槽，贮槽可容五天产量，此槽为界区外装置。来自脱光气塔的洗涤气及来自光气化反应器的混合气，分别在C-403及C-404塔中用二氯苯洗涤除去光气。来自二台洗涤塔的含光气溶液送C-405光气回收塔，在此塔中光气

45、被回收并再循环至V-302。来自C-405塔底的溶剂贮存于T-403中间槽。大部分溶剂被冷却并在洗涤塔中重新使用，少量溶剂再循环至T-302。自C-404洗涤塔排出的气体是干燥的HCl此部分气体中的一小部分送K-301供补充用。剩余的HCl送C-406HCl吸收塔制成22°波美盐酸作为副产物。自C-403洗涤塔排出的气体是HCl和氮气的混合气，此混合气送入HCl吸收塔较上部位，以便回收HCl。出吸收塔的氮气，在C-407中用水洗涤后排入大气中。（3）HDI制缩二脲的工艺少量的六亚甲基二胺（HMDA）和水在静态混合器M101中连续地进行混合后随即送入串联的反应釜R101 和R102。并

46、将HDI连续地从贮槽T101加入反应釜中。第一个反应釜的温度保持在170（338），第二个反应釜的温度为150（302），两个反应釜都用蒸汽在夹套中加热。每个反应釜均配置了两个串联的回流冷凝器，以防止HDI随反应中放出的二氧化碳一起逸去。从R102排出的物料经过滤器M102除去微量的固定粒子，这些固定粒子最后被焚烧。然后将过滤后的液体在真空薄膜蒸发器S101中进行蒸发，以回收没有起反应的HDI。从蒸发器底部排出的液态缩二脲仅含0.3%（重量分数）的HDI。根据客户的要求用溶解（如二甲苯等）将此产物配制成一定固化物含量（如75%重量分数）的溶液为最终产物。四、项目建设的必要性与可行性4.1符合国

47、家环保政策和企业规划本项目我们采用自主开发的气相光气法生产技术，通过光气化、浓缩、分离、精制等工序，最终获得HDI和IPDI产品。在生产工程中采用回收利用、建立污水处理厂等措施来保证符合国家环保政策。同时建设该项目能充分利用园区资源，符合河南煤化化工产业园按照“一体化、大型化、基地化”的集约化发展模式。4.2市场前景乐观由于这些产品的生产技术难度大，迄今为止，六次甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）等脂肪族二异氰酸酯产品仍被德国拜尔、德固赛等几个国外公司所垄断。目前，中国已成为脂肪族二异氰酸酯产品的主要消耗国，并且我国在消耗脂肪族二异氰酸酯的主要行业汽车、木器家具、建筑等方

48、面的产量和保有量已遥遥领先，脂肪族二异氰酸酯潜在市场巨大，但迄今为止中国尚无大规模生产HDI和IPDI的企业。而由于引进技术的历史原因，我国汽车、高速列车、飞机、轮船、豪华客车、木器家具、建筑等行业用高档涂料全面被国外产品所占有，我国相关企业正在积极努力，开发高档水性聚氨酯涂料，力图打入上述高档应用领域，其中制约因素之一便是关键原料脂肪族二异氰酸酯，包括六次甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）等的生产供应问题。因此，在中国生产脂肪族二异氰酸酯产品，对促进相关行业的技术进步和产业升级换代，对保障我国重要行业的产业安全十分必要，其在中国的产业化具有巨大的经济效益和重大的社会意义

49、。4.3原料来源充足由于原料异佛尔酮可国际采购，己二胺等其他产品可国内采购，原料充足，投资少，具有一定的竞争优势。五、产品方案和建设规模51 产品方案本项目由以下系列产品及其衍生物组成，将形成一个产业链完整的化工产品集群。1六次甲基二异氰酸酯（HDI）系列 六次甲基二异氰酸酯（HDI）HDI缩二脲HDI三聚体2异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）系列异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）IPDI三聚体异佛尔酮二胺（IPDA）异佛尔酮腈（IPN）3副产品 氯化氢气体 盐酸4光气系列产品 其它异氰酸酯产品及其精细化工产品5氢氰酸系列氢氰酸氢氰酸衍生物6氯碱7水性聚氨酯涂料、粉末涂料52项目建设最终规模1六次甲基

50、二异氰酸酯（HDI）系列六次甲基二异氰酸酯（HDI）：30,000 MT/a（自用20,000 MT/a合成HDI缩二脲、三聚体，10,000 MT/a以单体形式出售）HDI缩二脲：10,000 MT/aHDI三聚体：10,000 MT/a2异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）系列异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：50,000 MT/a（自用20,000 MT/a合成IPDI三聚体，30,000 MT/a以单体形式出售）IPDI三聚体：20,000 MT/a异佛尔酮二胺（IPDA）：70,000 MT/a（其中自用50,000 MT/a合成IPDI,20,000 MT/a作环氧树脂固化剂出售）异佛尔酮

51、腈（IPN）：70,000 MT/a（全部自用）3副产品氯化氢气体：65,000 MT/a其中：10,000MT/a氯化氢气体直接用于生产其它精细化工产品 55,000MT/a用于生产30%盐酸180,000 MT/a或直接使用氯化氢气体用于PVC的制造4光气系列产品 其它异氰酸酯产品及其精细化工产品5氢氰酸系列氢氰酸：40,000 MT/a氢氰酸衍生物：20,000 MT/a6氯碱氯碱：100,000 MT/a7开发水性聚氨酯涂料、粉末涂料待定53项目建设分期计划1第一期六次甲基二异氰酸酯（HDI）：10,000 MT/aHDI缩二脲：5,000 MT/a异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：10

52、,000 MT/a异佛尔酮二胺（IPDA）：10,000 MT/a异佛尔酮腈（IPN）：12,000 MT/aPDI三聚体：5,000 MT/a投资规模：9-10亿RMB2第二期六次甲基二异氰酸酯（HDI）系列产品六次甲基二异氰酸酯（HDI）：30,000 MT/aHDI缩二脲：10,000 MT/aHDI三聚体：10,000 MT/a异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）系列产品异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：20,000 MT/aIPDI三聚体：15,000 MT/a异佛尔酮二胺（IPDA）：30,000 MT/a异佛尔酮腈（IPN）：30,000 MT/a氯碱：100,000 MT/a投资规模：

53、15亿RMB3第三期异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）系列产品扩产异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：50,000 MT/aIPDI三聚体：20,000 MT/a异佛尔酮二胺（IPDA）：70,000 MT/a异佛尔酮腈（IPN）：70,000 MT/a氢氰酸：40,000 MT/a氢氰酸衍生物：10,000 MT/a投资规模：30亿RMB4第四期 开发水性聚氨酯涂料、粉末涂料54产品销售收入预测1第一期六次甲基二异氰酸酯（HDI）：10,000 MT/aHDI缩二脲：5,000 MT/a异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：10,000 MT/a异佛尔酮二胺（IPDA）：10,000 MT/a异佛尔酮腈（

54、IPN）：12,000 MT/a预期产值：20亿RMB/a预期利润：6亿RMB/a2第二期六次甲基二异氰酸酯（HDI）系列产品六次甲基二异氰酸酯（HDI）：30,000 MT/aHDI缩二脲：10,000 MT/aHDI三聚体：10,000 MT/a异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）系列产品异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：20,000 MT/aIPDI缩二脲：7,500 MT/aIPDI三聚体：7,500 MT/a异佛尔酮二胺（IPDA）：30,000 MT/a异佛尔酮腈（IPN）：30,000 MT/a氯碱：100,000 MT/a预期产值：50亿RMB/a预期利润：10-12亿RMB/a3第三期异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）系列产品扩产异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：50,000 MT/aIPDI三聚体：30,000 MT/a异佛尔酮二胺（IPDA）：70,000 MT/a异佛尔酮腈（IPN）：70,000 MT/a氢氰酸：25,000 MT/a氢氰酸衍生物：10,000 MT/a预期新增产值：50亿RMB/a预期新增利润：12-14亿RMB/a总产值：100亿RMB/a总利润：20-25亿RM