年产2万吨碳酸二甲酯合成项目投资立项申报材料

模拟流程图如图设计概述所示。

泵进出口温度为，精馏塔塔顶回流的甲醇温度为，组成图所示。

图精馏段催化剂回收在这部分里，我们主要是进行催化剂的回收及副产物提纯，主要因为催化剂甲醇钠的沸点较高，在精馏过程中被留在塔底，塔底流出物温度，压力，直接打入塔进行精馏该过程主要是进行副产物的提纯及催化剂的回收，操作温度压力下副产物，丙二醇被蒸出，催化剂仍然留在塔底参与进步的精馏。

塔底液体直接打入进行回收。

图催化剂回收第二部分热量集成通过软件对整个工艺流程进行全程模拟，并利用软件对换热部分的流量能量等进行单独的计算，在设计中利用精馏塔流出的高温物流对循环甲醇设计概述和进料物流进行加热，这样不但节省对高温物流冷却所需的冷却水，又节省了对进料物流的加热所用的中压蒸气。

另外在设计中利用丙二醇出塔的余热进行发电，预计年发电量达万。

该项电量将占全厂的。

这样既达到了降低成本的目的，同时也达到了节约能源，绿色化工的目的。

在公共部分利用产物热量预热原料，并利用额外部分进行开发了先进的余热发电，合理利用了资源。

第三部分工厂设计主要设备根据工艺设计的需要，计算选型了反应器，精馏塔，以及换热器，并设计了自热型预热系统。

并完成了泵的选型，校核。

开发了预热发电系统。

二工厂平面布置依据相关的国家标准，在考虑厂区工人工作环境的安全，原料产品的运输和下期扩建预留地的基础上，利用对工厂进行了平面设计，并用作了三维效果图。

采用进行排管，还对每个阀门弯管三通等进行了详细设计第四部分经济评价表原料及动力项目数量碳酸丙烯酯甲醇催化剂燃料煤电水全场定员人总投资万元年净利润万元设计概述表生产规模项目数量碳酸二甲酯丙二醇二甲醚二丙二醇设备年运行时间表财务指标项目数量投资利润率成本费用利润率投资回收期所得税后年全投资净现值万元全投资净现值万元盈亏平衡点第五部分总结我们主要完成了工艺路线的比较和选择全流程模拟。

热量衡算主要设备设计与选型工艺流程图带控制点工艺流程图全厂布置车间布置布管，以及余热发电系统的设计开发。

另外我们还完成了可行性分析公用工程自动控制技术安全防火及工业卫生维修土建环保经营管理投资及财务估算。

详细内容请参见相关文件。

设计概述这些充分说明强大的生命力和广阔的市场前景。

从稀缺的化学品变成大宗的基础化学品，正逐渐承担起有机合成新基石的重任。

二其他合成方法现状天津大学转让云南家气相羰基化装置，因技术问题没能成功。

近期，山西煤化所中试成功后转让山东阿斯达化工有限公司建设了套吨年尿素步醇解法生产工业装置，由于产出的比例太低，副产品又缺乏现有市场，所以经济上通不过，基本处于停滞状态。

附录物料衡算中科院成都有机化学有限公司完成了尿素两步醇解法制备的小试工作，正与北京格瑞华阳科技发展有限公司合作准备进行中试。

用二氧化碳和甲醇光催化制备的小试工作也已经完成，期待扩试。

作为二十世纪绿色环保的基础化工原料，有着非常广阔的应用领域和前景，更深化步的下游产品像爆炸反应样分散开来，会触及化工领域的方方面面，所以，在国家倡导绿色环保循环经济自主创新的大好形式下，尽快开发挖掘的下游应用领域刻不容缓。

目前酯交换法的原料主要以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应生成并联产丙二醇或乙二醇。

合成方案的选择下表是目前国内外已经实现工业化的种生产碳酸二甲酯的工艺在技术特点及经济指标方面的对比表碳酸二甲酯生产技术经济指标对比工艺酯交换法甲醇液相氧化羰化法甲醇气相氧化羰化法投资万元规模原材料消耗元燃料动力消耗元公用工程消耗元副产物回收元可变成本元工艺条件压力常压温度催化剂甲醇钠反应器固定床淤浆床固定床环境原子利用利率为原子利用利率低于原子利用利率低于从上表我们可以看出相同产量的情况下液相氧化羰化法投资最多，酯交换法远低于液相氧化羰化法与气相氧化羰化法相近。

酯交换法的可变成本最大，气相法可变成本比酯交换法低约。

且目前生产碳酸二甲酯方法中酯交换法较成熟，我们选择酯交换生产工艺。

利用酯交换法生产碳酸二甲酯具有如下几方面的优越性是酯交换法的反应温度压力最低，对于设备的要求低于液相氧化羰化法和气相法二是液相氧化羰化法和气相法所用的催化剂均含有元素，其对设备的腐蚀性较大，使用寿命也较短会加大附录物料衡算投入以及工作强度三是酯交换是采用碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯与甲醇进行酯交换反应制得，前者国外已有大规模工业化装置。

根据我国的国情，选择开发碳酸丙烯酯与甲醇酯交换工艺生产，具有投资小见效快无三废等优点四是从清洁生产的角度原子利用率可达到，副产丙二醇。

而液相法和气相法的原子利用率均低于，而且有废水产生。

气相法还引入有毒的，生成亚硝酸钾酯的反应是快速放热反应，反应物有爆炸的危险。

工艺介绍综合国内外的研究结果，原料主要是碳酸丙稀酯和碳酸乙烯酯。

根据总厂的情况对原料及副产物的对比列于表。

表几种原料和副产物对比价格需求量操作条件投资碳酸丙烯酯高般温和较低丙二醇高较高温和般碳酸乙烯酯高般温和高乙二醇较低相对过剩温和般投资个项目首先要想的就是经济性，从市场需求量或者说是价格方面来看副产丙二醇可以创造比较丰厚的经济效益，综合考虑此工艺不产生有毒有害物质无疑是安全而且温和的，方面它可以同时高产率产出碳酸二甲酯和丙二醇另方面，它还具有无溶剂残留，产品品质较高的优点。

特别是随着酯交换催化剂的不断更新生产工艺将进步简化。

催化剂活性及稳定性不断提高价格下降，对于此工艺将更加突显优势。

由表可知，碳酸丙烯酯制取碳酸二甲酯是目前最佳的选择。

同时丙二醇的市场价格和需求也都很可观，因此本公司考虑选择酯交换法利用碳酸丙烯酯和甲醇做生产原料生产碳酸二甲酯。

表酯交换法生产原料要求原料情况规格年耗量万吨来源甲醇基本化工原料来源方便丙烯工业品来源方便催化剂甲醇钠来源方便原料预处理流程设计两步法是指先由环氧丙烷或环氧乙烷与合成碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯，后在再由碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯合成碳酸二甲酯。

环氧丙烷贮存于以下的阴凉通风干燥处，不得于日光下直接曝晒并隔绝火源，是易燃品，不得于日光下直接曝晒并隔绝附录物料衡算火源。

环氧丙烷有毒性，液态的环氧丙烷会引起皮肤及眼角膜的灼伤，其蒸汽有刺激和轻度麻醉作用，长时间吸入环氧丙烷蒸汽会导致恶心呕吐头痛眩晕和腹泻等症状。

所有接触环氧丙烷的人员应穿戴规定的防护用品，工作场所应符合国家的安全和环保规定。

环氧丙烷是易燃易爆化学品，其蒸汽会分解。

应避免用铜银镁等金属处理和贮存环氧丙烷。

也应避免酸性盐碱类叔胺等过量地污染环氧丙烷。

环氧丙烷发生的火灾应用特殊泡沫液来灭火。

从表可以看出，环氧丙烷的市场价格较高且沸点极低不便于运输和储藏，我们选择由总厂直接供给，本工程只对碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯直接合成碳酸二甲酯部分作出设计。

表环氧丙烷的性质及价格分子式分子量凝固点沸点相对密度折射率粘度•蒸汽压闪点开杯爆炸极限目前市场价格元吨合成段工艺流程采用催化合成工艺，工艺流程如图所示。

去副产物回收去初步精馏甲醇碳酸丙烯酯甲醇钠图碳酸二甲酯合成工艺图附录物料衡算清洁的物料甲醇首先从储罐中被抽出经换热器预热到从塔下部进入反应器，碳酸丙烯酯和塔底循环回来物料经换热器预热到从塔上部进入，催化剂甲醇钠从塔顶向塔底流，气相甲醇和液相碳酸丙稀酯在甲醇钠的作用下于发生反应。

生成目的产物碳酸二甲酯同时副产丙二醇二丙二醇和二甲醚。

经常压初分离为塔顶流出轻组分碳酸二甲酯二甲醚和未反应的甲醇进入预分离工段，塔底重组分丙二醇二丙二醇催化剂和未反应的碳酸丙烯酯进入丙二醇分离催化剂回收工段进行分离。

经济性评价投资分析环氧丙烷或环氧乙烷与合成碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯和合成碳酸二甲酯是两个相互的过程。

由于环氧丙烷的价格较高加上有毒有害。

本公司拟建套年处理量万吨的碳酸二甲酯合成装置。

原料选择无毒无害的碳酸丙烯酯和甲醇。

精馏工艺选择及论证碳酸二甲酯合成部分目前，国内外生产工艺主要有光气法甲醇液相气相氧化羰基化法酯交换合成法等等。

光气法该法是最早的合成方法，采用光气和甲醇或甲醇钠为原料反应生成。

反应式为该法原料光气有剧毒，工艺流程长，设备管道腐蚀严重，污染环境，从安全经济环保等方面考虑，此法不宜采用，已逐步淘汰。

以前美国的公司法国的公司德国的公司公司都采用过该法生产国内的上海吴淞化工厂江苏吴县农药厂重庆东风化工厂等少数厂家也曾采用该工艺。

附录物料衡算酯交换法该法以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应生成并联产丙二醇或乙二醇催化剂催化剂碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯，可由环氧丙烷或环氧乙烷与合成由于环氧乙烷需钢瓶贮运，成本费用相对环氧丙烷较高，故般国内采用环氧丙烷为原料占多数，但如若生产与环氧乙烷产地就近相建，则就经济得多。

该工艺首先是环氧丙烷与在压力，催化剂存在下，生产粗碳酸丙烯酯，再经精馏塔脱除轻组分和催化剂，获得高纯碳酸丙烯酯第二步是碳酸丙烯酯与甲醇在，催化剂甲醇钠的存在下，反应生成，塔顶得与甲醇共沸物，经再次精馏将与甲醇分离，粗品精制获高纯度产品，反应釜出来的物料经精馏脱除甲醇后，回收得丙二醇，未反应物甲醇碳酸丙烯酯等回收循环使用。

国内部分企业将碳酸丙烯酪与生产分为两个系统或直接用碳酸丙烯酯与甲醇反应生产。

采用了催化反应精馏新技术，提高了反应的转化率，可达以上，具有原料来源广，工艺简单，设备投资少，生产过程基本无三废等特点，美国的公司也采用酯交换法，但该法受到联产丙二醇或乙二醇市场大小的制约。

另外据悉上海石油化工股份有限公司与清华大学已合作开发了酯交换合成新工艺，即利用超临界二氧化碳的性质，将环氧乙烷甲醇和二氧化碳经步反应合成。

此工艺在反应中不引入其它溶剂，避免溶剂分离和碳酸乙烯酯的分离提纯，不仅简化工序，节约能源，而且提高反应速度和反应收率，可大大降低成本。

但操作条件较为苛刻，尚未实现大规模工业化。

甲醇氧化羰基化法和在催化剂存在下，直接合成。

该法无副反应发生，被各国认为是最有发展前途的生产方法，也是各国着重开发的重点路线。

液相法工艺该工艺以意大利的埃尼公司为代表，以氯化亚铜为催化剂，在，压力下，在多台串联带搅拌的淤浆反应釜中甲醇氧气和氯化亚铜反应生成甲氧基氯化亚铜，甲氧基氯化亚铜再与反应生成。

反应式为三三井井化化学学杯杯大大