1万吨聚碳酸酯（PC）项目可行性报告

世界聚碳酸酯的应用研究开发工作非常活跃，向多功能化专用化方面发展，尤其是光盘级聚碳酸酯的应用研究倍受各国的重视。

国外聚碳酸酯生产及消费现状目前世界生产厂商主要集中在美国西欧和日本，这三大产地的生产能力约占世界生产能力的左右。

美国公司是全球最大的生产商，装置总生产能力为万吨年，约占全球总生产能力的德国拜耳公司装置生产能力为万吨年，约占全球总生产能力的美国陶氏化学公司生产能力为万吨年，约占全球总生产能力的。

世界上现有装置余套，单套生产能力最大的是公司在美国印第安纳州的万吨年生产装置。

年聚碳酸酯主要生产公司与生产能力国家或地区生产厂家生产能力万吨年国家或地区生产厂家生产能力万吨年美国通用电气塑料公司三菱化学拜耳公司小计陶氏化学公司韩国三菱化学小计西欧拜耳公司小计陶氏化学公司泰国拜耳公司塑料公司三菱瓦斯化学小计小计日本帝人化成中国台湾出光石油化学三菱瓦斯化学旭美化成三井化学小计出光石油化学新加坡帝人化成住友陶氏化学合计年到年，装置的开工率约，年将达到。

世纪九十年代中期以来，电子电气行业是聚碳酸酯消费的最大领域，全球电子电气对聚碳酸酯的需求占总需求量的以上，尤其光盘等是近几年快速发展的增长点。

近年来聚碳酸酯已广泛应用于聚碳酸酯监视器便携式电脑及移动电话等行业。

年全球电子电气行业对聚碳酸酯的需求量以年均左右的速度增长。

汽车照明灯和车窗等车用是第二快速增长领域，目前汽车零部件树脂化已成为汽车工业的发展方向。

公司生产的汽车窗用玻璃已满足市场发展需求，质量减轻为原来的半。

用于车壳体的新型聚对苯二甲酸丁二醇酯合金本身带色，免除了车壳喷漆的成本。

年全球汽车工业对聚碳酸酯的年均需求增长率为左右。

国外权威机构预测，未来年世界聚碳酸酯年均增长速度为，而亚太地区将保持强劲的增长态势，以每年的速度增长。

世界生产商纷纷计划扩建或新建聚碳酸酯装置，预计年到年期间，全球聚碳酸酯将有约万吨年的新装置投产。

到年，全球聚碳酸酯的需求量将达到万吨以上。

国外工业化生产技术路线概况国外的早期工业化生产方法有酯交换法和溶液光气法两种，溶液光气法现在已基本不再使用。

目前工业上采用的主要生产方法是界面光气法，由于光气毒性大，同时溶剂二氯甲烷对环境污染严重，故世纪年代以来非光气法工艺发展迅速。

现将几种主要工艺介绍如下酯交换法以苯酚为原料，经界面光气化反应制备碳酸二苯酯。

碳酸二苯酯再在催化剂如卤化锂氢氧化锂卤化铝锂及氢氧化硼等添加剂等存在下与双酚进行酯交换反应得到低聚物，进步缩聚得到产品。

该法生产成本比界面光气法低，但存在的些缺陷阻碍了其工业化应用。

目前拜耳公司仍在对该工艺继续进行研究，试图用电解法从副产物氯化钠中回收氯，并将氯循环用于制光气。

溶液光气法将光气引入含双酚和酸接受剂如氢氧化钙三乙胺及对叔丁基酚的二氯甲烷溶剂中反应，然后将聚合物从溶液中分出。

公司曾使用此工艺。

此工艺经济性较差，与界面光气法相比缺乏竞争力。

界面光气法先由双酚与氢氧化钠溶液反应生成双酚钠盐，送入光气化反应釜，以二氯甲烷为溶剂，通入光气，使其在界面上与双酚钠盐反应生成低分子聚碳酸酯，然后缩聚为高分子聚碳酸酯。

反应在常压下进行，经缩聚反应后分离的物料离心母液二氯甲烷及盐酸等均需回收利用。

该法工艺成熟，产品质量较高。

光气化界面缩聚法近年来的主要改进体现在环状齐聚物的开环聚合和后处理工艺方面。

后处理工艺开发的趋势是将蒸发和沉析相结合，三菱化成开发了相应的技术，沉析法的优点是可以借溶剂和沉析剂以除去可溶性杂质，对树脂有提纯作用，提高树脂质量。

非光气熔融法非光气法工艺于年研究成功，并由塑料公司率先实现工业化生产。

它采用碳酸二苯酯作为羰基化剂，用氧气和使甲醇氧化羰基化生产碳酸二甲酯，由碳酸二甲酯与醋酸苯酯交换生成碳酸二苯酯，然后碳酸二苯酯在熔融状态下与双酚进行酯交换，缩聚生成聚碳酸酯，副产物醋酸甲酯热裂解转化为甲醇和乙烯酮，甲醇回收后用于合成碳酸二甲酯，而乙烯酮与苯酚反应生成醋酸苯酯又可循环使用。

这种非光气熔融法工艺无副产物，基本无污染，特别是避免了使用剧毒化学物质光气。

该工艺符合环保要求，是聚碳酸酯生产工艺的发展方向，预计在未来聚碳酸酯生产中将逐渐占据主导地位。

双酚氧化羰基化法合成聚碳酸酯以双酚为原料，选择第Ⅷ族金属如钯或其化合物为主催化剂，配合无机如等和有机如三联吡啶喹啉醌等助催化剂，并加入提高选择性的有机稀释剂，在定温度和压力下，通入和进行羰基化反应而制得。

日本国家材料和化学研究院已用羰基化法成功地合成了分子量为的，该预聚聚碳技术有限公司和北京格瑞华阳科技发展有限公司两家合作开发的国内最新的聚碳酸酯技术为依托，开发套吨年的聚碳酸酯装置。

固体光气的生产技术目前已经非常成熟，单釜生产能力可以达到吨，是目前固体光气最大型化的釜式反应器。

比高硼硅玻璃氯化反应器节约投资近。

单釜年生产能力吨。

其主要特点是本体法通光氯化，氯化中放出的氯化氢经吸收成为盐酸，或者做为聚氯乙烯生产的原料。

氯化完成后固体光气放入结晶槽进行结晶，结晶后的固体光气经离心分离母液计量包装然后去储存仓库，少量的母液返回氯化釜继续氯化生产固体光气。

氯化采用光催化反应，对光的波长有特殊要求。

反应开始时要加催化剂启动反应，氯化链式反应开始，反应进行很快，控制通氯量控制反应速度，直至反应终点。

在釜的设计上我们开发了新式光氯化釜，比传统的氯化釜大幅度地提高了光通量，该技术已经由五吨的釜进行了生产，技术没有问题。

聚碳酸酯的生产固体光气双酚氢氧化钠聚碳酸酯氯化钠聚碳酸酯的生产技术，采用我们经过工业中试的管式反应器技术。

此技术克服了常州引进美国技术的先天缺陷，目前在本厂连续合成能力已经达到吨年，工艺上已经非常成熟，可以直接放大到万吨年甚至万吨年而不会出现技术问题，但是在产品的浓缩和干燥成型技术上，我们的工艺还没有经过大的工业化的考验，应经过放大试验再作进步的工业放大比较合适。

但是，浓缩和成型毕竟是通常的化工过程，技术并不复杂，只要对物料的物性把握的准确，可以获得良好的结果，考虑到聚碳酸酯的经济规模，暂定生产规模为吨年。

我们认为，目前选定该工艺是最合理的选择方案。

工艺流程简述固体光气工艺流程简述从管道或者氯气钢瓶来的氯气，通过分布器进入氯化釜，和釜中的碳酸二甲酯接触，在光和催化剂存在下反应，生成固体光气，放出氯化氢。

工艺流程图如下聚碳酸酯工艺流程简述双酚溶于氢氧化钠溶液制成酚钠盐，把固体光气溶于溶剂中，然后在通过精确计量系统的计量下进入混合器进行混合，然后进入管式反应器，在管式反应器中，两相系统在多相催化体系的催化下完成复杂的反应过程，生成分子量比较均匀的聚碳酸酯胶液，胶液经过分离盐水，酸洗水洗，浓缩，最后在螺杆挤出机中切片。

工艺流程图如下氯化釜氯气碳酸二甲酯氯化氢结晶离心分离包装流量计流量计固光溶液双酚钠溶液混合合成反应器分离盐水酸洗水洗浓缩粉料切片消耗定额固体光气消耗定额见表固体光气消耗定额序号名称单位消耗定额备注碳酸二甲酯氯气蒸汽电循环水聚碳酸酯消耗定额见表聚碳酸酯消耗定额序号名称单位单耗备注原料固体光气双酚二氯甲烷氢氧化钠折百包装材料个吨二燃料及动力消耗电煤循环水脱盐水主要设备选型固体光气生产线设备固体光气生产线设备表序号主要设备名称规格台数氯气钢瓶吨氯化釜吨流量计个地磅吨高硼硅玻璃冷凝器冰机万大卡盐水槽结晶槽真空泵聚碳酸酯生产线设备聚碳酸酯生产线设备表序号设备名称规格型号单位数量计量泵台管式反应器套膜式蒸发器套冷凝器个精胶液储槽台精馏塔个粗胶液酯储槽个导热油炉系统套螺杆挤出机台螺杆输送器台冰机冰盐水系统套切粒机台双酚钠溶液配料槽个蝶式离心机台配料槽搪瓷台混合器台序号设备名称规格型号单位数量溶剂蒸发槽套粉碎机台溶剂槽个沉淀槽活性碳吸附器个中和槽个真空干燥机个原料辅助材料及动力供应主要原料规格及用量主要原料及辅助材料的品种规格及用量表序号原料品种技术规格消耗量吨年二氯甲烷级液氯合格品双酚聚碳级催化剂优级品氢氧化钠工业品碳酸二甲酯优级品溶剂工业品煤标煤公用工程规格电力频率电源相，线大于的电机相，线小于的电机相照明相仪表电源单相蒸汽压力界区温度界区饱和水供给压力冷却水回水压力供给温度最高冷却水回水温度最高污垢系数生活用水供给压力供给温度环境温度消防水供给压力最大值供给温度环境温度公用工程用量公用工程用量表序号名称单位消耗量蒸汽万水万电万建厂条件和厂址方案建厂条件需要占地面积亩的土地作为厂区使用。

厂址地理位置厂区选在目前开封兴化精细化工厂内，属开封市精细化工开发区。

公用工程和辅助设施总图运输设计依据自然条件详见第章第节自然条件。

采用的标准及规范本设计总图布置执行的标准规范主要有建筑设计防火规范化工企业总图运输设计规范石油化工企业设计防火规范工业企业总平面设计规范和厂矿道路设计规范等。

厂区位置及地形地貌厂区位置本项目生产装置均建在开封兴化精细化工厂内，位于开封市南郊精细化工园区。

地形地貌及水文地质开封市地貌属于黄河冲积平原，厂区地层自上而下分别为表层土厚，黑灰色亚粘土厚，黄褐色亚粘土厚度为。

其地基容许承载力为。

厂区内土层无湿陷性和膨胀性粘土，且场地内无古墓等地下文物设施。

经钻探厂区内地下水属于空隙潜水，稳定水位埋深。

地下水主要补给源为大气降水和河流渗透补给。

机井出水量稳定，水质良好对混凝土无侵蚀性环境保护设计依据委托设计院依据国内相关法律法规进行设计。

设计标准委托设计院依据国内相关法律法规进行设计。

主要污染源及处理设施固体光气部分的三废情况在固体光气装置中，没有废水废气和废渣的排放。

副产的氯化氢气体经过水吸收，成为盐酸出售。

聚碳酸酯部分的三废情况废气正常的聚碳酸酯生产中，没有废气排放，二氯甲烷溶剂在系统中密闭循环使用，在聚碳酸酯脱挥阶段成为气体，在的冷冻盐水的冷凝下重新成为液体，然后再次循环使用。

在正常生产中没有废渣的排放，只有在生产不正常时才会有少量的废聚碳酸酯树酯，这部分废聚碳可以低价出售，和其他的树酯形成接枝物，作些低档次的塑料制品，因此在聚碳酸酯生产中没有废固体物的排放。

生产聚碳酸酯时有定的含酚含盐废水排放，排放量为聚碳酸酯，含酚量为左右，含盐量为。

酚经过酸化，过滤，树脂吸附，活性碳吸附处理后，达到的国家排主标准排放，可以直接对水体排放，不会对环境造成污染。

水中含氯化钠，浓度约为左右，可以直接排放不会造成污染，也可以作为氯碱厂电解原料。

目前国际上的大公司如日本帝人德国拜尔等均采用自然排放处理方法。

废水处理流程如下分层后的废水蒸馏酸化过滤树酯吸附中和活性碳吸附排放。

劳动安全与工业卫生及消防设计原则与设计依据设计原则设计中坚持生产必须安全认真贯彻执行安全第，预防为主的方针。

在确定工艺方案时，要求采用先进的生产工艺路线，提高生产自动化机械化水平，以减轻劳动强度采用密封性好的设备和设施，以减少污染物的扩散，改善劳动环境。

设计依据生产过程中职业危害因素的分析装置本身有锅炉和油炉，应当按有关规定操作运行，所用原料碳酸二甲酯