年产1万吨碳酸二甲酯合成项目申请立项可研报告

浙江省第三届大学生化工设计竞赛PAGE95-TOC\o"1-4"\h\z\u第一章总论 -1-1.1项目概述 -1-1.1.1项目名称 -1-1.1.2项目性质 -1-1.1.3项目承办单位 -1-1.2建设项目的必要性和经济意义 -1-1.2.1建设项目的必要性 -1-1.2.2建设本项目的经济意义 -1-1.3建设项目的原则和依据 -2-1.3.1建设项目的原则 -2-1.3.2建设项目编制依据 -3-1.4项目研究的结论 -3-1.4.1生产规模 -3-1.4.2原材料、燃料和动力供应 -3-1.4.3厂址 -3-1.4.4生产工艺 -4-1.4.5项目总投资及资金来源 -4-1.4.6建设周期 -4-1.4.7经济评价 -4-1.4.8项目总结 -5-第二章市场分析 -6-2.1产品性质及用途 -6-2.1.1产品性质 -6-2.1.2产品的用途 -6-2.2市场分析预测 -10-2.2.1国外生产状况 -10-2.2.2国内生产状况 -12-2.2.3国外产品消费情况 -15-2.2.4国内产品消费情况 -18-2.2.4.1医药 -18-2.2.4.2固体光气 -19-2.2.4.3农药 -19-2.2.4.4聚碳酸酯 -20-2.2.4.5其他领域 -20-2.2.5市场预测 -22-2.2.6产品价格分析及预测 -22-2.3目标市场及竞争力分析 -24-2.3.1目标市场 -24-2.3.2竞争力分析 -25-第三章原材料、燃料与动力的供应 -27-3.1原料的供应 -27-3.2能源需求 -27-3.3供电方案 -27-3.3.1供电设计原则 -28-3.3.2负荷等级 -28-3.3.3用电要求 -29-3.3.4变配电所及高压设备 -29-3.4给水排水方案 -29-3.4.1工业给水排水 -29-3.4.1.1工业给水 -29-3.4.1.2工业排水 -29-3.4.2生活给水排水 -30-3.4.2.1生活给水 -30-3.4.2.2生活排水 -30-3.5蒸汽供应方案 -30-第四章建厂条件和厂址选择 -31-4.1厂址的地理位置、地质地貌概况 -31-4.1.1地理位置 -31-4.1.2地质地貌 -32-4.2建厂地区自然条件和资源 -34-4..2.1气温 -34-4.2.2降水 -35-4.2.3风向 -35-4.2.4风速 -35-4.2.5日照 -35-4.2.6湿度 -35-4.2.7雾况 -35-4.2.8潮汐 -36-4.2.9潮流 -36-4.3建厂地区的交通运输条件 -36-4.4园区概况 -37-4.4.1园区特点 -37-4.4.2园区规划 -39-4.4.3园区基础设施 -40-4.5优惠政策 -41-第五章工程项目设计 -43-5.1已工业化的工艺过程及其研究状况 -43-5.1.1光气法 -43-5.1.1.1光气甲醇法 -43-5.1.1.2光气醇钠法 -44-5.1.2氯甲烷醇钠法 -44-5.1.3ENI液相氧化羰基化法 -45-5.1.4甲醇气相氧化碳基化法 -46-5.1.4.1UBE低压气相法 -46-5.1.4.2我国气相法的研究与开发 -48-5.1.5酯交换法 -48-5.1.5.1硫酸二甲酯与碳酸钠酯交换法 -49-5.1.5.2碳酸乙烯酯与甲醇酯交换法 -49-5.1.5.3联产1，2—丙二醇酯交换法 -49-5.2正在研究开发的工艺过程 -52-5.2.1CO2与甲醇直接合成DMC -52-5.2.2甲醇气相氧化羰基化直接合成法 -53-5.2.3甲醇与CO电化学反应法 -56-5.2.4二甲醚氧化羰基化法 -56-5.2.5尿素醇解合成法 -56-5.2.6过氧化物氧化羰基化法 -57-5.2.7碳酸乙烯酯催化加氢法 -57-5.2.8氯甲烷与碳酸盐复分解法 -57-5.2.9缩酮和临界CO2合成法 -57-5.3几种合成路线的比较 -58-5.4工艺路线的确定 -60-5.4.1本项目采用的工艺路线 -60-5.4.2工艺流程简图 -61-5.4.3反应条件及催化剂 -61-5.4.4反应器 -62-第六章环境保护及“三废”处理 -63-6.1厂址的环境现状 -63-6.2环境质量标准及排放标准 -63-6.3项目对当地环境的影响 -63-6.3.1生产过程对环境的影响 -63-6.3.2原料对环境的影响 -63-6.3.3产品对环境的影响 -64-6.4主要污染物、污染源分析 -64-6.4.1废气 -64-6.4.2废液 -64-6.4.3废渣 -64-6.4.4噪声 -64-6.4.5生态 -64-6.5主要防治措施 -65-6.5.1废气污染防治措施 -65-6.5.2废液污染防治措施 -65-6.5.3废渣污染防治措施 -65-6.5.4噪声污染防治措施 -65-6.6厂区绿化 -65-第七章生产规模和产品方案 -67-7.1产品方案 -67-7.2产品品种及生产规模 -67-7.3产品规格 -67-第八章生产机构和人员配备 -68-8.1工厂组织结构设计 -68-8.2部门职权 -69-8.3生产班制 -69-8.4人员的来源和培训 -69-8.4.1人员来源 -69-8.4.2人员培训 -70-8.5人员具体配备 -70-第九章项目实施计划 -72-9.1项目实施的各阶段 -72-9.1.1设计 -72-9.1.2勘察 -72-9.1.3设备订购及制作 -72-9.1.4工程施工安排 -72-9.1.5试车阶段 -72-9.2项目实施进度表 -73-第十章投资估算及经济评价 -74-10.1投资估算及投资明细表 -74-10.1.1编制说明 -74-10.1.2投资估算 -74-10.1.2.1建设投资各项费用项目内容 -74-10.2固定资产 -75-10.3成本的计算 -77-10.3.1化工产品生产成本的估算 -77-10.3.2厂内职工工资估算 -78-10.3.3折旧及摊费用 -79-10.3.4年均总成本费用和年均经营成本的估算 -80-10.4项目工程流动资金 -81-10.5项目工程总投资 -81-10.6资金筹措 -82-第十一章财务评价与投资分析 -83-11.1财务评价的依据及说明 -83-11.1.1产品报价及产量 -83-11.2主要计算报表分析 -83-11.2.1损益表 -83-11.2.2现金流量表 -84-11.2.3资产负债表 -86-11.3财务盈利能力分析 -87-11.3.1静态分析 -87-11.3.2动态指标 -88-11.4不确定性分析 -89-11.4.1盈亏平衡分析 -89-11.4.2敏感性分析 -90-11.4.2.1单因素敏感性分析 -90-11.5社会经济评价 -92-11.5.1对当地科技进步的影响 -92-11.5.2对当地交通条件的影响 -92-11.5.3对当地收入的影响 -93-11.5.4对当地环境的影响 -93-第十二章结论和建议 -94-12.1最终评价 -94-12.1.1经济评价 -94-12.1.2项目结论 -94-第一章总论1.1项目概述1.1.1项目名称年产1万吨的碳酸二甲酯工厂建设项目1.1.2项目性质新建1.1.3项目承办单位FlyTeam1.2建设项目的必要性和经济意义1.2.1建设项目的必要性经过调查，市场对碳酸二甲酯需求量很大，而传统的合成工艺复杂，生产成本高，对环境不友好，已逐渐被市场淘汰，故一种节能、环保的生产碳酸二甲酯的方法是发展的必然趋势。1.2.2建设本项目的经济意义碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机化工中间体，由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西维因)、苯甲醚、四甲基醇铵、长链烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光气、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多种化工产品。由于DMC无毒，可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用，提高生产操作的安全性，降低环境污染。作为溶剂，DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。作为汽油添加剂，DMC可提高其辛烷值和含氧量，进而提高其抗爆性。此外，DMC还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。由于用途非常广泛，DMC被誉为当今有机合成的“新基石”。它诱人的工业应用前景被世界各国特别是美国、日本、意大利等都所关注。国内的碳酸二甲酯一直处于供不应求状态，很大程度上靠国外市场购买。本项目投产，必将有效地缓解国内的市场需求，采用先进的二氧化碳与甲醇直接合成法，实现了碳源的充分利用，能有效降低温室气体的排放，有着较大的环境效益和社会效益。1.3建设项目的原则和依据1.3.1建设项目的原则1、本公司提供的相关资料。2、认真贯彻国家有关方针、政策，体现化工行业“十一五”技术发展规划要求。3、新建工厂要充分考虑利用当地现有的条件，总平面图布置上充分考虑生产设施、供电、交通运输、环保、消防等因素，以及主管部门对该地区的统一规划等要求，尽量减少投资和占地面积。4、认真贯彻国家对环境保护、劳动保护的要求，使污染物排放达到国家标准，并搞好消防、节能工作。1.3.2建设项目编制依据1、国家纪委在1983年2月颁发的《关于建设项目进行可行性研究的试行管理办法》。2、国家纪委在1984年8月颁发的《关于简化基本建设项目审批手续的通知》。3、参照原化工部文件──化计发(1997)426号“化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（修订本）”进行编制。4、关于年产1万吨碳酸二甲酯工厂建设项目建议书。5、《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的测定》（化工部规划院编制）6、《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》7、《中华人民共和国环境保护法》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江苏省张家港保税区扬子江化学工业园。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表2-1-1碳酸二甲酯的物性项目数据项目数据沸点/℃90.3着火点/℃465熔点/℃4折光率（20℃1.3687闪点/℃18饱和蒸气压/kPa5.6密度/(g/cm3)1.0694燃烧/(KCal/kg)3452临界压力/MPa4.63汽化热J/g369.06临界温度/℃265.85介电常数2.6黏度/Pa·s6.64×10-4溶解度(15℃难溶于水爆炸极限%3.8～21.3表面张力/10-5N•cm-128.52.1.2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6.02西欧3.03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13322112161550光气甲醇法酯交换法甲醇羰基化法光气甲醇法光气甲醇法酯交换法甲醇羰基化法甲醇羰基化法甲醇羰基化法甲醇羰基化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7.32.32006年1062007年1612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企业名称生产能力，t/a生产方法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山东平邑化肥厂南化公司氮肥厂青州泰富化工厂江苏泰兴东方新型有机材料厂江苏泗阳化肥厂江苏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江苏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江苏吴县农药厂辽宁阜新有机化工厂90001000300010001000500300300300300300100010003003001000400050020002000100110050010005001000酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法甲醇羰基化法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法光气甲酯法2003年6月山东石大胜华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200320052008美国141618PC111213其他345西欧96128169PC90120150其他6811日本222530PC778其他151822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/%PC88.8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行业比例/%PC89医药20固体光气5.2其它领域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行业比例/%PC26.7医药39固体光气20.7其它领域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江苏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2003年2005年2008年医药300045008000固体气体140019003000农药600600600PC0020000其他领域130020005000消费合计6300900036600净出口7000>10000>20000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，以及国内装置生产能力快速增长的压力，寻求产品出口已经成为国内碳酸二甲酯企业市场争夺的热点。目前河北新朝阳及唐山朝阳两家企业在国内碳酸二甲酯出口市场上占据主导地位，其产品已经得到国外用户的广泛认同。随着其产品结构的相关多元化方向的发展，其在海外的市场份额将继续保持增长。目前国内其它碳酸二甲酯生产企业也逐步加大了产品出口的力度，如铜陵金泰等，该企业产品出口主要流向东南亚及日本等国家和地区。预计，今后几年内我国碳酸二甲酯产品的出口仍将保持一定的增长速度。2.2.5市场预测关于未来DMC市场的预测，可以从以下几方面进行分析：1、DMC的化学反应囊括了光气和DMS在化工用途中的绝大部分反应。按照实际反应过程中的有效羰基化数和甲基化数来比，DMC分别是光气和DMS的2.2倍和1.7倍，再假设未来几年光气和DMS需求量的50%被DMC取代时，仅此一项就需DMC50kt/a以上。2、随着DMC作为汽油添加剂的应用研究逐渐成熟，DMC进入汽油添加剂这一巨大潜在市场将成为可能。以MTBE添加量为10%折算成DMC，则DMC的添加量为3.3%。目前全世界汽油消耗量超过2亿t/a，若20%的汽油采用DMC作添加剂则需DMC120万t/a。以DMC为原料可以合成的农药、医药、光电子材料等下游产品市场巨大，仅以聚碳酸酯为例，目前世界聚碳酸酯产量已达1Mt/a，若全部采用DMC法生产，以DMC单耗0.36t/t计，则需DMC36wt/a。2.2.6产品价格分析及预测1997年至2004上半年，我国碳酸二甲酯市场价格变动情况如下表所示：表2-2-101997年以来我国DMC市场价格变化情况表年份价格（元/吨）1997年15000-180001998年10000-130001999年9500-110002000年9500-115002001年9500-115002002年9800-115002003年8500-100002004年7500-9000图2-2-9国内碳酸二甲酯价格区间（单位：万吨）1997年上半年，由于意大利Enichem公司和日本宇部公司DMC装置同时发生故障，造成国际市场上DMC供不应求，产品价格大幅度上涨，国内产品价格曾一度达到18000元/吨的高位。到1997年年底国际DMC的生产恢复正常，国际价格逐步回落，相应地我国的价格也呈现大幅下滑。1998年以后，我国DMC的生产得到长足的发展，逐步摆脱了国际市场的约束，产品市场开始转向以出口为主，促使国内价格向更趋稳定且略有下降的方向发展。目前我国DMC生产主要采用酯交换法。这种工艺的特点决定我国DMC的价格与其原料环氧丙烷、甲醇以及副产品丙二醇的价格有密切关系。尤其对丙二醇，由于每吨DMC副产0.84t丙二醇，因此丙二醇产品的市场及价格对DMC装置的竞争力及其产品价格的取向都有直接的影响。就目前而言，国内丙二醇产品市场容量较大，来自DMC副产的丙二醇在市场上与环氧丙烷法丙二醇相比具有明显的竞争优势。由于去年的金融危机现在的DMC价格在6500~9000元/吨之间波动。在未来的几年碳酸二甲酯的价格保持在一个稳定的区间。2.3目标市场及竞争力分析2.3.1目标市场本项目所建的碳酸二甲酯装置生产的产品未来的消费去向主要在三个方面：传统的甲醇消费领域，主要用于聚碳酸酯（PC）行业，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。第二个用途是用DMC作原料，生产一系列新产品：（1）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。（2）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第三个用途是DMC是性能优良的溶剂，其特征是：与其它溶剂相溶性好，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。近年来，甲醇和二氧化碳的成本进一步下降，从而使得碳酸二甲酯被用于汽油添加剂成为可能。随着全世界的汽油年消耗量的增长，碳酸二甲酯需求可能爆发式增长。本项目拟建1万吨/年碳酸二甲酯装置的产品目标市场主要定位江苏，东北市场和华东市场。1、东北市场东北是我国老工业基地，这里工业基础雄厚，利用本项目所产碳酸二甲酯成本低的优势，可以开辟这个地区的市场。由于东北地区缺少大型生产碳酸二甲酯的厂家，本地区甲醇市场价格较高，生产碳酸二甲酯有较强竞争力，因此本地区是本项目碳酸二甲酯主要目标市场。2、华东市场华东是我国经济发达地区之一，这里工业基础雄厚，产业配套好，经贸活动活跃，是国内最大的碳酸二甲酯消费和产地。物流量大，可以充分利用华东的沿海港口优势出口到延边国家。表2-3-1与华北地区竞争力比较表项目本项目（江苏）华北地区原料供应和种类可靠、便宜原料不足原料价格低高产量成本低高产品+原料运输距离量小大综合效益好适中2.3.2竞争力分析目前，碳酸二甲酯行业在国内外都已形成规模和影响力。我国碳酸二甲酯的生产厂家有20多家，基本采用的是酯交换法。由于酯交换法生产DMC成本偏高，价格缺乏竞争力，影响了下游的需求，导致多数装置处于低负荷运转或半开半停状况，行业进入微利时代。生产地带主要集中在华南和华东地区。其中，国内最大的碳酸二甲酯生产厂家山东石大胜华化工股份有限公司，公司拥有的6万吨/年碳酸二甲酯装置，产能规模位居亚洲同类产品之首,国内市场占有率达50%，2007年出口5000万美元，产品竞争力很强。从生产工艺来看，其中采用酯交换法的生产能力约占总生产能力的40.5%，采用光气法的约占37.2%，其它工艺的生产能力约占22.3%。目前为止，这两个工艺是我国的主流生产工艺。而本项目采用甲醇二氧化碳直接合成法，在生产工艺及成本上具有一定的优势，保持有利的竞争地位。第三章原材料、燃料与动力的供应3.1原料的供应表3-1-1原料辅料表消耗量（吨/年或万度/年）价格（元/吨或元/度）总价格（万元/年）来源二氧化碳4886.78350171.04园区供应甲醇3007.221600481.16外购二甲醚2955.423200945.73外购3.2能源需求表3-2-1能量需求表消耗量（吨/年或万度/年）价格（元/吨或元/度）总价格（万元/年）生活用水50000.000.204.00循环冷却用水27072.720.200.55低压蒸汽43164.00100.00431.64电570.240.60342.153.3供电方案本项目的供电来自园区供电网络。3.3.1供电设计原则工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作。供电的设计原则：1、安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。2、可靠应满足工厂内对供电可靠性的要求。3、优质应满足工厂用电率等质量的要求。4、经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。全厂总降压变配电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。3.3.2负荷等级本工程属于重要化工企业，工艺生产连续性强，供电一旦中断将引起全装置停产，还可能引起大量产品报废、重要设备损坏，甚至发生催化剂中毒、爆炸、中毒等事故。恢复供电后需要较长时间才能恢复正常生产，突然停电将引起较严重的后果。本工程用电根据其在生产过程中的重要性及对供电可靠性、连续性的要求，可划分为一级负荷、二级电荷和三级负荷。1、一级负荷是指生产装置工作电源突然中断时，将打乱关键性的连续生产工艺过程，造成重大的经济损失（产品报废，设备损坏，催化剂结焦、中毒等），供电恢复后要很长时间才能恢复生产的特大型和大、中型生产装置以及确保其正常操作的公用工程的用电负荷。其中一些重要负荷，如：生产装置的DCS仪表电源、控制电源、应急照明、重要物料进出及排放阀、自动装置和微机自动化系统。2、二级负荷是指生产装置工作电源突然中断，将造成较大的经济损失，但是供电恢复后，能较快的恢复正常生产的装置以及为其服务的公用工程的用电负荷。如水源装置、产品精制装置等。3、三级负荷是指所有不属于一级负荷和二级负荷的其它用电负荷，如道路照明。3.3.3用电要求不同等级的用电负荷所需的供电电源如下：1、一级负荷采用两个电源。采用快速自启动柴油发电机组。用架空路线时，不应共杆铺设。2、二级负荷采用快速自启动柴油发电机组。3、三级负荷对电源供电无特殊要求。3.3.4变配电所及高压设备变配电所变配电所主要由变压器、高压开关柜（断路器）、低压开关柜（隔离开关、空气开关、电流互感器、计量仪表）、母线等组成。3.4给水排水方案3.4.1工业给水排水3.4.1.1工业给水本项目生产的工业水来自工业园区内的供水管网统一提供。3.4.1.2工业排水本工程一年排放废水大约841.5吨。由于废水中有机物含量很少，废水中物质回收价值不大，但废水的温度较高，可先用来加热生活用水后再通过管道输送至凉水塔。3.4.2生活给水排水3.4.2.1生活给水建筑生活给水管道供水压力不小于0.3MPa，并将利用厂区管网水压直接供水。生活饮用水采用20升3.4.2.2生活排水生活污水主要来源于卫生间，经管道汇集后排至室外检查井。