介紹幾種電石乙炔的下游加工產(chǎn)業(yè)鏈供參考
中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 高工（宗言恭）
五. 電石（石灰窯）副產(chǎn)爐氣CO2 生產(chǎn)碳酸二甲酯
1. 用途、市場
碳酸二甲酯(DMC)是一種無色透明液體,密度為1.077±0.005g/cm3，熔點(diǎn)為2 ～4℃，沸點(diǎn)90～91℃，可燃，不溶于水，略帶香味，無毒。與水可形成共沸物，能以任何比例與有機(jī)溶劑醇、酮、酯等混合，是一種優(yōu)良的溶劑。
碳酸二甲酯具有毒性低，蒸發(fā)速度快的特點(diǎn)，且與其他溶劑有很好的相溶性。西歐已把它列為非毒化學(xué)品，而大力開發(fā)它作為溶劑的應(yīng)用，如作特種油漆溶劑、醫(yī)療生產(chǎn)用溶媒等，也可用作噴霧劑。
DMC分子中氧含量高達(dá)53%，比現(xiàn)在已使用的汽油添加劑MTBE的氧含量18%高得多。因此在汽油中加入少量DMC，即可起到提高汽車尾氣氧含量的效果。2006年國際消費(fèi)MTBE量達(dá)到2300萬噸，如用DMC替代，DMC的消費(fèi)量將相當(dāng)可觀。國內(nèi)外正在積極開發(fā)這一應(yīng)用領(lǐng)域。
DMC更為重要的用途是利用其化學(xué)性質(zhì)活潑的特點(diǎn)，用來代替毒性較大的光氣、硫酸二甲酯、氯甲烷、氯甲酸甲酯、異氰酸甲酯等作為羰基化劑、甲氧羰基化劑和甲基化劑，作為有機(jī)合成中間體而廣泛應(yīng)用于制備聚氨酯、聚碳酸酯、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、合成潤滑油等。其主要下游產(chǎn)品有聚碳酸酯、農(nóng)藥殺蟲劑西維因、呋喃丹、碳酸丙二酯（ADC）、苯甲醚、異氰酸酯、聚碳酸二醇酯（PCD）、氫氧化四甲銨（TMAH）、長鏈烷基碳酸酯、對稱二氨基脲、呋喃唑酮等。
2006年，國際DMC需求量15～20萬噸，而國外DMC裝置總生產(chǎn)能力約17萬噸，產(chǎn)量約9萬噸，缺口較大。
2006年，國內(nèi)不完全統(tǒng)計(jì)DMC生產(chǎn)廠家7家以上，產(chǎn)能大于8萬噸，；國內(nèi)表觀消費(fèi)量約5.7萬噸，出口約2萬噸。
預(yù)測2010年全國DMC產(chǎn)能將突破15萬噸。
2. 生產(chǎn)工藝簡述
DMC生產(chǎn)工藝有三種方法：傳統(tǒng)光氣法、酯交換法和甲醇氧化羰基合成法。推薦酯交換法，它可以消耗石灰石煅燒窯排出的廢氣CO2與環(huán)氧丙烷、甲醇合成DMC，形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈。但是，需要外購環(huán)氧丙烷。如果供應(yīng)環(huán)氧丙烷有困難，則可用電石爐副產(chǎn)CO為原料，采用甲醇氧化羰基合成法。現(xiàn)推薦的酯交換法規(guī)劃。
酯交換法工藝，采用超臨界條件，催化二氧化碳和環(huán)氧丙烷反應(yīng)生成碳酸丙烯酯，在不同于常規(guī)的催化反應(yīng)精餾條件下，使碳酸丙烯酯和甲醇酯交換生產(chǎn)ＤＭＣ，轉(zhuǎn)化率達(dá)到９９％，并且開發(fā)了一種性能優(yōu)良的恒沸精餾技術(shù)，解決了ＤＭＣ與甲醇二元恒沸物分離難題，生產(chǎn)出高品質(zhì)ＤＭＣ，同時(shí)副產(chǎn)丙二醇，目前已建成數(shù)套不同規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，而且已完成１萬ｔ／ａＤＭＣ裝置工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)。從技術(shù)可靠程度看，目前規(guī)模超過５０００ｔ級的酯交換法裝置較其他方法，已經(jīng)有數(shù)年穩(wěn)定、達(dá)產(chǎn)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，工藝更成熟可靠。另外酯交換法的環(huán)保效益好，可以綜合利用其他裝置含有ＣＯ２的排放廢氣，減排ＣＯ２氣體，申報(bào)二氧化碳減排（CDM）項(xiàng)目。
副產(chǎn)丙二醇也是市場需要的產(chǎn)品。丙二醇是生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂和聚氨酯的主要原料，是一種重要的多元醇。在食品工業(yè)、制藥工業(yè)、化妝工業(yè)、煙草工業(yè)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，主要用作軟化劑、濕潤劑、溶劑、保濕劑等。2006年國內(nèi)丙二醇生產(chǎn)能力為10萬ｔ／ａ以上，但我國丙二醇仍然需要每年進(jìn)口7ｔ以上，因此丙二醇在我國是缺口產(chǎn)品。
3. 消耗、投資及經(jīng)濟(jì)效益
從原料環(huán)氧丙烷、二氧化碳開始，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯的投資和各項(xiàng)消耗如下：
3萬噸/年碳酸丙烯酯總投資：約5000萬元。
表5-1 萬噸/年碳酸丙烯酯消耗（以下簡稱PC）
|
序號 |
項(xiàng)目 |
單位 |
單耗 |
年耗（萬） |
|
一 |
原材料 |
|
|
|
|
1 |
CO2 |
t |
0.57 |
1.71 |
|
2 |
環(huán)氧丙烷 |
t |
0.58 |
1.74 |
|
3 |
催化劑 |
元 |
10.0 |
30.0 |
|
二 |
公用工程 |
|
|
|
|
1 |
水 |
t |
15 |
45.0 |
|
2 |
電 |
kwh |
45 |
135.0 |
|
3 |
煤 |
t |
0.2 |
0.6 |
注：煤≥6000kcal/kg
2萬噸/年碳酸二甲酯總投資約1.2億元。
表5-2 2萬噸/年碳酸二甲酯消耗
|
序號 |
項(xiàng)目 |
單位 |
單耗 |
年耗（萬） |
|
一 |
原材料 |
|
|
|
|
1 |
碳酸丙烯酯 |
t |
1.18 |
2.36 |
|
2 |
甲醇 |
t |
0.75 |
1.5 |
|
3 |
催化劑 |
元 |
300 |
600.0 |
|
二 |
公用工程 |
|
|
|
|
1 |
水 |
t |
35 |
70.0 |
|
2 |
電 |
kwh |
700 |
1400.0 |
|
3 |
煤 |
t |
2.5 |
5.0 |
|
4 |
副產(chǎn)1,2-丙二醇 |
t |
0.8 |
1.6 |
注：煤≥6000kcal/kg
表5-3 上兩表合計(jì)年原材料及公用工程消耗
|
序號 |
名稱 |
單位 |
年耗（萬） |
|
一 |
主要原材料 |
|
|
|
1 |
甲醇 |
t |
1.5 |
|
2 |
二氧化碳 |
t |
1.71 |
|
3 |
環(huán)氧丙烷 |
t |
1.74 |
|
4 |
催化劑 |
元 |
630.0 |
|
二 |
公用工程 |
|
|
|
1 |
冷卻水 |
t |
115.0 |
|
2 |
電 |
KWh |
1535.0 |
|
3 |
煤 |
t |
5.6 |
|
三 |
副產(chǎn) |
|
|
|
1 |
1.2-丙二醇 |
t |
1.6 |
4.用酯交換法生產(chǎn)ＤＭＣ的經(jīng)濟(jì)分析（初估）：2萬噸/年DMC（含3萬噸/年碳酸丙烯酯）裝置總投資約1.8億元，
銷售收入DMC：2×8000元/噸=1.6億元；丙二醇1.6×7000元/噸=1.12億元，合計(jì)2.72億元，利潤總額為0.47億元。
以上僅部分介紹了“電石乙炔下游加工產(chǎn)業(yè)鏈”。僅供參考。
