年产1万吨碳酸二甲酯合成项目可行性研究报告

团队成员赵祥、潘瑶、颉新丽何潇莎、陈满意团队名称台州学院FLYTEAM团队完成时间2009年8月第一章总论111项目概述1111项目名称1112项目性质1113项目承办单位112建设项目的必要性和经济意义1121建设项目的必要性1122建设本项目的经济意义113建设项目的原则和依据2131建设项目的原则2132建设项目编制依据314项目研究的结论3141生产规模3142原材料、燃料和动力供应3143厂址3144生产工艺4145项目总投资及资金来源4146建设周期4147经济评价4148项目总结5第二章市场分析621产品性质及用途6211产品性质6212产品的用途622市场分析预测10221国外生产状况10222国内生产状况12223国外产品消费情况15224国内产品消费情况182241医药182242固体光气192243农药192244聚碳酸酯202245其他领域20225市场预测22226产品价格分析及预测2223目标市场及竞争力分析24231目标市场24232竞争力分析25第三章原材料、燃料与动力的供应2731原料的供应2732能源需求2733供电方案27331供电设计原则28332负荷等级28333用电要求29334变配电所及高压设备2934给水排水方案29341工业给水排水293411工业给水293412工业排水29342生活给水排水303421生活给水303422生活排水3035蒸汽供应方案30第四章建厂条件和厂址选择3141厂址的地理位置、地质地貌概况31411地理位置31412地质地貌3242建厂地区自然条件和资源34421气温34422降水35423风向35424风速35425日照35426湿度35427雾况35428潮汐36429潮流3643建厂地区的交通运输条件3644园区概况37441园区特点37442园区规划39443园区基础设施4045优惠政策41第五章工程项目设计4351已工业化的工艺过程及其研究状况43511光气法435111光气甲醇法435112光气醇钠法44512氯甲烷醇钠法44513ENI液相氧化羰基化法45514甲醇气相氧化碳基化法465141UBE低压气相法465142我国气相法的研究与开发48515酯交换法485151硫酸二甲酯与碳酸钠酯交换法495152碳酸乙烯酯与甲醇酯交换法495153联产1，2丙二醇酯交换法4952正在研究开发的工艺过程52521CO2与甲醇直接合成DMC52522甲醇气相氧化羰基化直接合成法53523甲醇与CO电化学反应法56524二甲醚氧化羰基化法56525尿素醇解合成法56526过氧化物氧化羰基化法57527碳酸乙烯酯催化加氢法57528氯甲烷与碳酸盐复分解法57529缩酮和临界CO2合成法5753几种合成路线的比较5854工艺路线的确定60541本项目采用的工艺路线60542工艺流程简图61543反应条件及催化剂61544反应器62第六章环境保护及“三废”处理6361厂址的环境现状6362环境质量标准及排放标准6363项目对当地环境的影响63631生产过程对环境的影响63632原料对环境的影响63633产品对环境的影响6464主要污染物、污染源分析64641废气64642废液64643废渣64644噪声64645生态6465主要防治措施65651废气污染防治措施65652废液污染防治措施65653废渣污染防治措施65654噪声污染防治措施6566厂区绿化65第七章生产规模和产品方案6771产品方案6772产品品种及生产规模6773产品规格67第八章生产机构和人员配备6881工厂组织结构设计6882部门职权6983生产班制6984人员的来源和培训69841人员来源69842人员培训7085人员具体配备70第九章项目实施计划7291项目实施的各阶段72911设计72912勘察72913设备订购及制作72914工程施工安排72915试车阶段7292项目实施进度表73第十章投资估算及经济评价74101投资估算及投资明细表741011编制说明741012投资估算7410121建设投资各项费用项目内容74102固定资产75103成本的计算771031化工产品生产成本的估算771032厂内职工工资估算781033折旧及摊费用791034年均总成本费用和年均经营成本的估算80104项目工程流动资金81105项目工程总投资81106资金筹措82第十一章财务评价与投资分析83111财务评价的依据及说明831111产品报价及产量83112主要计算报表分析831121损益表831122现金流量表841123资产负债表86113财务盈利能力分析871131静态分析871132动态指标88114不确定性分析891141盈亏平衡分析891142敏感性分析9011421单因素敏感性分析90115社会经济评价921151对当地科技进步的影响921152对当地交通条件的影响921153对当地收入的影响931154对当地环境的影响93第十二章结论和建议94121最终评价941211经济评价941212项目结论94第一章总论11项目概述111项目名称年产1万吨的碳酸二甲酯工厂建设项目112项目性质新建113项目承办单位FLYTEAM12建设项目的必要性和经济意义121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。122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。13建设项目的原则和依据131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。132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1997426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。14项目研究的结论141生产规模本项目的生产规模为年产1万吨的碳酸二甲酯。142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。143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。144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。145项目总投资及资金来源本项目的总投资为5705849万元人民币，其中4564679万元通过向银行贷款得到，剩余1141170万元由公司自有资金注入。146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。147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3051，投资回收期为3年2个月。148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21产品性质及用途211产品性质碳酸二甲酯DIMETHYLCARBONATE，简称DMC，分子量为9008，相对密度1070,折射率2513697，熔点4，沸点901。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的分子结构中含有羰基、羧基、甲基及甲氧基等多种官能团，因而决定其具有多种优良的反应活性。DMC作为一种绿色化学品，其毒性很低，加之特殊的化学结构和优良的反应活性，在许多领域有望全面取代剧毒的光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氢甲酸甲酯等。表211碳酸二甲酯的物性项目数据项目数据沸点/903着火点/465熔点/4折光率（2013687闪点/18饱和蒸气压/KPA56密度/G/CM310694燃烧/KCAL/KG3452临界压力/MPA463汽化热J/G36906临界温度/26585介电常数26黏度/PAS664104溶解度15难溶于水爆炸极限38213表面张力/105NCM1285212产品的用途表212DMC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是广谱杀虫剂，使用DMC能安全地与萘（西维因）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（C12C15）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。22市场分析预测221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221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/A1美国602西欧303日本39美国,6西欧,3日本,39美国西欧日本图221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222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。222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300500T/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5001000T/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223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73232006年1062007年1612731016236120246810121416182003年2006年2007年总生产能力总产量图222我国DMC生产能力及产量表224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90001000300010001000500300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300300300300100010003003001000400050020002000100110050010005001000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4万45万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300500T/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223我国DMC产量增长情况223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225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151822020406080100120140160180美国PC其他西欧PC其他日本PC其他200320052008图224国外DMC各领域消耗表2262008年西欧DMC在各领域的消费百分比的消费行业比例/PC888医药53固体光气31其它领域282008年西欧的DMC消费结构PC医药固体光气其它图2252008年西欧的DMC消费结构表2272008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52其它领域252008年美国的DMC消费结构PC医药固体光气其它图2262008年美国DMC消费结构表2282008年日本DMC在各领域的消费百分比的消费行业比例/PC267医药39固体光气207其它领域1372008年日本的DMC消费结构PC医药固体光气其它图2272008年日本DMC消费结构224国内产品消费情况2241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。2242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。2243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。2244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。2245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3035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229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70001000020000表观消费量1330019000566000100002000030000400005000060000200320052008消费合计净出口表观消费量图228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。225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22倍和17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33。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036T/T计，则需DMC36WT/A。226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22101997年以来我国DMC市场价格变化情况表年份价格（元/吨）1997年15000180001998年10000130001999年9500110002000年9500115002001年9500115002002年9800115002003年8500100002004年75009000图229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084T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65009000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。23目标市场及竞争力分析231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231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232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405，采用光气法的约占372，其它工艺的生产能力约占223。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31原料的供应表311原料辅料表32能源需求表321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5000000020400循环冷却用水2707272020055低压蒸汽43164001000043164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48867835017104园区供应甲醇300722160048116外购二甲醚295542320094573外购电570240603421533供电方案本项目的供电来自园区供电网络。331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。332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。333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。334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。34给水排水方案341工业给水排水3411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。3412工业排水本工程一年排放废水大约8415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。342生活给水排水3421生活给水建筑生活给水管道供水压力不小于03MPA，并将利用厂区管网水压直接供水。生活饮用水采用20升灌装纯净水。3422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。厨房排水经室内汇集通过格栅后排至室外隔油池。35蒸汽供应方案本工程所用蒸汽都是低压蒸汽，是由工业园区内统一供热，热源稳定。第四章建厂条件和厂址选择考虑到原料的来源及供应的稳定性，产品的销售，地方政府的优惠政策等因素，确定厂址为江苏省张家港保税区扬子江化学工业园。41厂址的地理位置、地质地貌概况411地理位置张家港市是中国沿海和沿江两大经济带交汇处的一座新兴港口工业城市。区位优越，经济发达。张家港市地处北纬3143123202，东经120215712052。北滨中国“黄金水道”长江，南近风景秀美的太湖，与苏州、无锡相邻，距上海98公里，距南京230公里。全市总面积999平方公里，人口86万（其中市区建成区32平方公里，人口256万）。2007年全市完成地区生产总值1050亿元，人均GDP达12万美元。全市完成地方一般预算收入84亿元，工业产品实现销售收入3150亿元。张家港市处于中国经济最发达、最具发展活力的长江三角洲经济腹地，不仅有着长江三角洲产业规模层次高、市场条件好、物资供应充足等整体优势，而且扼“黄金水道”长江的咽喉，溯江而上，可直达武汉、重庆等中国西部重镇；顺江而下，呼应国际化大都市上海和浦东开发区，贯通中国东部沿海各地区和世界各港口，可为企业提供广阔的发展空间。412地质地貌张家港市地处长江三角洲核心部位，地貌上隶属于长江三角洲冲积平原，地势平坦，自西南向东北微倾，地形坡度约千分之二，地面标高36米，除局部孤山残丘外，广大地区为平原。1、基岩地层与地质构造区域地层隶属于扬子地层区江南地层小区。基岩露头仅分布在港区、南沙风凰等地，所见地层均为泥盆系粉细砂岩、石英砂岩，其它各时代基岩地层皆掩覆于第四系松散层之下。地质构造在区域上隶属于我国东部扬子古大陆江南断褶带，西南部为一褶皱隆起带，边界受断裂控制，东北部为凹陷带。根据已有成果资料分析，区域内无较大规模的断裂带，仅港区、凤凰等丘陵区存在小规模北东、北西向断裂，绝大部分平原区基底断裂构造不发育。受区域褶皱断裂构造的影响，在凤凰、南沙等丘陵区附近基底起伏较大，基岩呈明显的隆起，形成以上述地点为中心的基岩隆起区，基岩埋藏深度一般小于100米，周围基岩埋藏深度呈逐渐增加趋势，总体趋势自西向东逐渐加深。2、第四纪地质张家港市第四纪松散沉积物除孤山残丘区外均有分布，沉积厚度一般在180250M，港区塘市及凤凰一带第四系厚度小于100M，向东北方向逐渐增厚，最厚处如三兴长阴沙农场可达250M。其地层沉积特征简述如下下更新统（Q1）主要分布在港区南沙一线以东地区，底板埋深一般180M左右，岩性以杂色粘土、亚粘土、中细砂为主，厚度在1060M之间变化。中更新统（Q2）除局部残丘周缘外均有分布，底板埋深一般120200M，岩性以冲积粉细砂、亚粘土为主，局部为中粗砂，厚度在3050M之间变化，三兴乐余一带大于60M。上更新统（Q3）全区均有分布，底板埋深100120M，砂层厚度变化较大，一般在1060M,岩性以冲积、湖积亚粘土、亚砂土、粉细砂为主，低山丘陵周围为坡积亚粘土、亚砂土。全新统（Q4）广泛分布平原地区，一般厚度2030M，岩性以冲积、冲海积亚粘土、粉细砂为主。由于受古长江冲积影响，区内第四系沉积物普遍具有上细下粗的沉积韵律，局部如三兴、乐余一带中更新统（Q2）、上更新统（Q1）砂层迭置，中间无良好粘性土层相隔，砂层厚度达100M以上。3、水文地质条件根据地下水的赋存条件、水理性质与水力特征，可将区内地下水分为松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类裂隙溶洞水、基岩裂隙水三大类，其中松散岩类孔隙水自浅至深可分为潜水、第承压水、第压水和第承压水。碳酸盐岩类裂隙溶洞水含水岩组主要由石炭、二叠及三叠系灰岩组成。基岩裂隙水含水岩组主要由泥盆系砂岩组成。4、工程地质条件根据区内地层成因、形成环境、地貌特征、构造与水文地质条件，结合岩体的分布特征，将全区划分为2个工程地质区构造残丘区地貌形态构造剥蚀残丘，零星分布在南沙、凤凰等地。工程地质层组特征由中厚层石英砂岩、粉砂岩等坚硬岩石与薄层状泥岩、粉砂质泥岩等软质岩石相间产出，岩体呈层状结构，稳定性一般。断裂构造和节理裂隙发育，岩石抗压强度差异较大。工程地质问题在岩层软弱结构面和构造破碎带易产生蠕滑现象。平原松散沉积区分布在全市大部分平原区。工程地质层组特征主要由淤泥质粉质粘土或粉土组成，结构松散。呈饱水、软塑可塑状态，具有压缩性。工程地质问题主要为砂性土层的震动液化及软土地基引起的地面形变问题。42建厂地区自然条件和资源421气温年平均气温2154，最高气温412，最低气温8。422降水年平均降水量10505毫米左右，雨水集中在49月，7月份降水最多，约占全年降水量的15。423风向常年风向为东南向及东北向，强风向为东南向。424风速年平均风速38米/秒，最大风速20米/秒，强风影响作业年平均为84天。425日照年平均日照总时数29489小时，日照百分率为57。一年中以5月份日照时数最多为2706小时，日照百分率为66；12月份最少为1730小时，日照百分率为56。大于0期间的日照时数为21501小时，占全年总日照时数的82。大于10期间的日照时数为14484小时，占总日照时数的59。426湿度年平均相对湿度69，月平均相对湿度以8月最高，为85；3、4月最低，为59。427雾况年平均雾日287天，但雾气较淡，持续时间较短，一般在上午9时消失。428潮汐张家港港位于感潮河段内，属非正规半日潮，最高潮位669米，最低潮位074米，平均潮差319米。429潮流流态为往复流，但在洪水季节有时为单向流，流向均与岸线走向基本一致，无回流等现象。大潮平均流速032米/秒，落潮平均流速048米/秒。43建厂地区的交通运输条件公路一小时车程可覆盖苏州、无锡、常州、南通。两小时车程可覆盖上海、杭州、南京所有地区，该区内的GDP总量、商品流通规模分别约占全国的24和20。沿江高速公路、苏虞张高等级公路贯穿全境，到上海行车时间仅需50分钟，到苏州仅需40分钟。铁路南距沪宁铁路仅40公里，西离新长铁路仅10多公里，国家已规划至2008年前建成沿江铁路。机场周围有上海虹桥、浦东以及南京