酯交换合成碳酸二苯酯项目立项申报可研报告.doc ㊣ 精品文档 值得下载

产业空白，全面提高酯交换技术或产品参与国际竞争的能力，带动其它相 关产业的技术进步等诸多方面都具有广泛和深远的意义。

三国内外相关技术发展概况和趋势 生产碳酸二苯酯的传统方法是在碱的作用下，利用光气和苯酚为原料来合 成。

但是，光气的剧毒和强腐蚀性以及相当数量的无机盐的生成，使该法对生产 安全，环境保护十分不利。

经研究发现，在些路易斯酸或些可溶性的 的有机化合物等催化剂的作用下，用无毒无污染的碳酸二甲酯代替光 气与苯酚发生酯交换反应合成碳酸二苯酯。

从年代开始，国外又开发了苯酚 的氧化羰化合成碳酸二苯酯的新工艺。

现将三种方法比较如下 表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 可工业化生产 产率高，可达以上。

光气剧毒，且不易存放和运输。

副产物腐蚀性强，环境污染 严重。

酯交换法 可工业化生产。

产率较高，均相反应可达 以上。

清洁生产，对环境友好。

均相反应催化剂分离比较困难。

多相反应的产率较低。

氧化羰化法 原料便宜易得。

对环境友好。

目前正处在实验室基础研究阶 段。

催化剂腐蚀性强，产率较低。

在高压下操作。

由表可以看出酯交换法是最具竞争力的主流非光气生产方法。

目前，虽然 在美国日本已有酯交换制碳酸二苯酯的生产装置，但是有关公司仍在投巨资进 行技术创新，以降低生产成本。

其研究开发的重点是酯交换法催化剂及反应工艺。

酯交换反应催化剂 酯交换法合成碳酸二苯酯所用催化剂可分为均相催化剂和多相催化剂两大类。

从总体上看，均相催化剂的研究较多相催化剂更成熟些，但近几年来些 关于多相催化剂的研究日益增多。

均相催化剂 均相催化剂的特点是活性高，选择性好，但催化剂与产物的分离较困难。

利用酯交换合成碳酸二苯酯的第代均相催化剂为碱或碱金属化合物，比如 等，这类催化剂最明显的缺点是活性和选择性比较 低，并有相当量的和苯甲醚生成。

第二代均相催化剂为路易斯酸。

这种催化剂品种繁多，已被研究的有 等。

另外，也包括些可转化为路易斯酸的金属化 合物，例如，等 化合物。

但是，这些催化剂对反应器具有腐蚀性，并对主产物的产率和选择性也 不高，给工业化带来定困难。

目前，使用较多的是第三代催化剂钛和锡的金属有机化合物。

这些化合物 主要是和。

文献也报导了其它些催化剂，比如， ，烷基芳香基等等。

世 纪年代，把镧系金属用作催化剂的报导日益增多，类是仅用镧系金属化合 物作为催化剂，比如另类是用镧系金属和其它金属的 混合氧化物作为催化剂，比如，等些化合物。

均相催化剂的反应活性和对反应物的选择性各不样，总的来说，有机钛和 有机锡的催化活性要强些。

但它们对各步的催化活性又不样，有机钛对第 步反应的催化作用较好，有机锡则对第二步反应有较好的催化作用，将这两种催 化剂复配后再用于酯交换反应，得到碳酸二苯酯的产率会更高些。

可以预测， 对该类反应的催化剂的复配研究将是我们今后探索的个途经。

多相催化剂 均相催化剂虽然活性和选择性要高些，但是从产物中分离出催化剂比较 困难。

多相催化剂的活性和选择性般不如均相催化剂，但催化剂和产物的分离 比较容易，因此，多相催化剂的研究更为重要。

当前迫切需要开发高活性的多相 催化剂来更好地满足工业化生产的需要。

多相催化剂所用载体般为微孔性的等，在研究的多相催化剂中，以为载体的催化剂对酯交 换反应有较高的活性，多相催化剂钛硅胶的活性也较高，但比均相 催化剂催化活性要低的多。

上述催化剂的制备和活化般采 用浸渍法，将载体放在硝酸盐醋酸盐或铵盐等些可溶性而又易热分解的盐溶 液中进行次或多次浸渍，浸渍后的湿催化剂经快干焙烧活化后制得。

表国内外报道的些催化剂 类别催化剂种类报道的实例 均相催化剂 碱或碱金属化合物， 路易斯酸 其中 金属的烷基芳香基化 合物 ， 金属有机钛的化合物 其中烷基 金属有机锡的化合物 ， ， 其中， ， 于向平衡产物方移动，因此该工艺的关键技术是采用高效催化剂加快 反应速度，提高碳酸二苯酯选择性，同时在反应器和工艺条件上大胆创新，在保 证技术经济性能的同时最大程度分离出反应副产物甲醇，以提高各项反应指标。

在分离部分，由于催化剂的存在容易造成碳酸二苯酯产品分解，所以分离的 关键技术在于如何迅速地将催化剂和酯交换反应液分离，并且经此过程后，催化 剂可直接循环使用，活性不被破坏。

四考核指标 本项目的总目标是完成大型酯交换工业示范装置的设计工程建设 和开车运行，生产出符合聚碳酸酯生产原料标准的碳酸二苯酯工业产品。

主要技术经济指标 苯酚单程转化率 碳酸二苯酯总选择性 碳酸二苯酯纯度，达到聚碳级质量要求 技术水平达到国际先进水平成果表现形式专用技术 六项目组织实施方案 本项目的实施以自主研发与合作建设为主。

新朝阳公司承担项目的前期开发完善任务，包括高活性酯交换催化剂的完善 和工业化制备酯交换反应路线和产品精馏工艺的确定为工业装置的设计提供 完整的软件包等工作。

新朝阳公司在园区内新建规模的苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸 二苯酯生产装置。

装置的设计委托河北渤海工程设计有限公司完成。

装置所需催 化剂由新朝阳公司负责生产。

项目完成以后，将建成套具有完全自主知识产权完全国产化的酯交换合 成碳酸二苯酯的大型成套示范装置，可根据市场需求在行业内进行有效推广。

七产业化依托或工程依托落实情况 本项目的产业化工作将以新朝阳公司为主进行。

该公司曾经成功地开发出国 内第套碳酸丙烯酯与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯的工业装置，在酯交换工艺的 放大方面具有丰富的工程经验。

新朝阳公司负责高活性催化剂的工业化制备工 艺路线的定型为工程设计提供软件包和设备安装调试运行。

整套装置的工 业设计委托河北渤海工程设计有限公司完成，该公司与新朝阳公司有着长期密切 的合作关系。

示范装置将建在新朝阳公司的产业园区内，渤海公司将参与装置的 安装和调试。

八技术经济分析和社会经济效益分析 技术经济分析 酯交换法与光气法的原料成本核算比较见表和表。

表酯交换法合成的原料成本核算 消耗单价元价格 苯酚元 元 催化剂 副产甲醇元 成本元 市场价格元 表光气法合成的原料成本核算 消耗单价元价格 苯酚元 光气元 烧碱元 治污等其它成本元 成本元 市场价格元 从表和表的比较可见，如果不考虑治污等因素，光气法的原料成本要比酯交 换法低。

从两者的操作费用看，光气法要解决光气的安全操作和防腐问题，酯交 换法要完成甲醇的回收，两者的操作费用相当，但光气法面临的环保问题始终无 法回避，无论在污染物治理上还是产业政策上都是不利的。

与光气法相比，酯交换法从反应路线上根本解决了环保问题，对设备材质的 要求不高，而且产品质量可达到聚碳级要求。

比较两种方法的综合技术经济性， 酯交换法显示出了很强的竞争优势，是光气法理想的换代技术。

二社会效益分析 填补国内的产业空白 目前，国内只有少量的光气法装置生产碳酸二苯酯，不仅质量达不到聚碳级 标准，而且产量偏小，无法满足几年之后大量的市场需求。

随着我国在未来几年 内完成非光气法大型聚碳酸酯生产装置的建设，作为原料的碳酸二苯酯的供求矛 盾将更加突出。

本项目应用绿色化学的基本原理，从清洁生产的角度出发，用对 环境友好的碳酸二甲酯代替光气作原料，通过研究开发新型催化剂和工艺技术， 达到碳酸二苯酯清洁生产的目的，填补国内目前非光气法生产碳酸二苯酯的产业 空白，全面参与酯交换技术或产品的国际竞争，为聚碳酸酯熔融聚合技术提供环 境友好的原料保障。

减少环境污染 碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯属于清洁生产工艺，副产的甲醇可 以回收用于碳酸二甲酯的合成，整套工艺对环境基本没有排放，从源头上解决了 环境保护问题。

以碳酸二苯酯规模的生产装置为例，酯交换法和传统的光 气法相比，每年可避免使用光气，少产生废酸或少生成废盐。

不仅节约了光气法无法回避的污染物处理费用，而且保护了环境。

如果该套技术 全部取代传统的光气法工艺，并对其它使用光气的化工过程起到良好的示范作 用，那此技术在环保方面的社会效益将更加显著。

带动相关产业发展 聚碳酸酯清洁生产工艺是以石油天然气或煤资源为起点的条新兴产业 链，其中碳酸二苯酯的清洁生产技术是这条产业链的瓶颈之。

本项目的实施 旦获得成功，不仅可带动上游产业结构的调整，为尿素甲醇碳酸二甲酯等化 工产品打开新的市场需求，提高附加值，而且为清洁化工业化国产化生产聚 碳酸酯打下坚实的基础，进而促进聚碳酸酯应用领域的进步扩大，带动下游产 业发展。

九项目资金预算安排资金来源与落实情况与申请国家资金的理由 项目资金预算安排 项目总投资万元，其中企业自筹万元，银行贷款万元，申 请国家资金万元。

项目经费使用的明细如表 表项目总投资预算表 科目预算金额万元备注 酯交换技术的前期研发费用 设备购置费 交流费 业务费 房屋占用费 现有仪器设备使用费 修缮费 其他直接间接费用 人员费 二工业预试验费用 关键设备采购费 原料和催化剂采购费 操作消耗费用 人员费用 三工业装置的建设费用 土建施工费 公用工程扩建费 设计费 设备采购费 设备安装 人员费用 四工业装置的开车运行费用 原料和催化剂的采购费 操作消耗费用