拼技术搏管理 DMC迎战微利时代
□ 唐山好誉科技开发有限公司 屈强好
由于碳酸二甲酯(DMC)有望在诸多领域全面替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或
致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生产多种化工产品,在医药、农药、合成材料、染料、润滑
油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用。因此,DMC被称为21世纪有机合成的“新基石”,它
的发展将对煤化工、C1化工起到巨大的推动作用。我国DMC产业的发展经历了几次起伏,但每一次起伏都会有一
个大的发展,目前其又进入到了一个大发展时期的起点。
多种工艺待通关 潜在产能巨大
光气法是出现最早并已得到工业化的DMC生产工艺,该技术较成熟,但工艺复杂、操作周期长,副产物HCl
具有腐蚀性,产品质量差、成本高,现已被淘汰。
液相法甲醇氧化羰基化技术由原化工部西南化工研究院于20世纪80年代中期研发,完成了催化剂(CuCl)、
催化反应及反应后产物的分离与精制等研究;2003年,华中科技大学和湖北齐跃化工股份有限公司联合开发的甲
醇液相氧化羰基化合成DMC技术,虽然采用了成都有机所新型催化剂及管式反应器循环工艺,有效解决了反应器
腐蚀问题,但由于分离工艺落后致使产品质量差、生产成本高,该技术3000t/a的工业装置已经拆除。如果解决
了分离工艺问题,将是目前小化肥厂改造后生存下去的好途径。
尿素醇解一步法由中科院山西煤化所最早开发,经过500t/a中试放大后在山东阿斯达化工有限公司进行了
5000t/a规模工业化扩产,由于技术不成熟,工艺未能打通。若该工艺打通,将此工艺与尿素生产联合进行,可
使产品成本大大降低,将是一种低成本、有利于煤化工、尿素企业发展的最易工业化的工艺路线。据悉,目前中
科院山西煤化所正在进行1万t/a工业规模放大。
酯交换法最早由华东理工大学进行了深入研究,采用催化精馏和恒沸精馏技术,由碳酸丙烯酯和甲醇进行酯
交换合成DMC,同时副产丙二醇。1997年朝阳化工总厂、铜陵金泰、安徽阜阳、南化公司、河南濮阳等单位先后
建成了近十套规模不同的装置,但都因技术问题没能产出合格产品。以后各单位自行开发,只有朝阳化工总厂和
铜陵金泰成功并生存下来。由于该方法工艺简单、成本低、质量高、设备加工容易、安全性好、基本无三废污染,
得到了快速发展。目前在产的装置所采用的生产工艺均是酯交换法。
截至2010年上半年,我国DMC产能26.1万t/a,但其中部分装置已停产或处于部分生产状态,实际产能为
22.1万t/a(见表1),当前国内市场供应量十分充足。由于DMC产品的优异性能和国家优惠政策的激励,目前多
家企业考虑上马该项目,预计2011年还将新增产能13万t/a,届时国内DMC潜在能力将接近40万t/a。
表1 目前国内DMC生产企业及在建企业统计 万t/a
生产企业 生产能力 备注
河北新朝阳化工股份有限公司 2.4 停产
唐山朝阳化工有限公司 0.6 拟生产
辽河油田大力集团有限公司 1.6 改造后生产
锦西炼油化工总厂 1.0 停产
安徽铜陵金泰化工有限公司 4.0 部分生产
榆林市云化绿能有限公司 2.5 在建
山东德普化工科技有限公司 1.0 拟扩至3万t/a
山东维尔斯化工有限公司 2.5 -
山东海科科技股份有限公司 4.0 部分生产
山东石大胜华股份有限公司 6.0 部分生产
山东泰丰矿业集团中科化工公司 3.0 部分生产
山东兖矿国宏化工有限公司 5.0 在建
传统消费持续增长 新兴领域有望拓展
近年随着油漆、涂料、胶黏剂、汽柴油添加剂等领域的发展(2009年我国DMC消费构成见图1),DMC市场容
量逐年放大,2009年达到10万t左右,受后经济危机的影响,预计今年销量同比略有增长,约14万t。
●汽柴油添加剂 随着DMC作为汽、柴油添加剂的应用技术不断成熟,DMC进入汽、柴油添加剂这一巨大潜
在市场将成为可能。目前国内每年消耗汽油约6000万t、消耗柴油约1.3亿t,即使只有少量油品添加DMC,其
年用量也是十分巨大的,当然其用量的大小主要还是决定于和基础油的比价。
●聚碳酸酯 聚碳酸酯传统工艺是以光气、双酚A为原料,二氯甲烷为溶剂制备。而DMC与苯酚进行酯交换
反应,首先生成碳酸二苯酯(DPC),再与双酚A反应进一步生成聚碳酸酯的工艺,具有投资小、无三废污染、产
品纯度高、质量好等优点,全球约20%的产能采用该技术生产,是聚碳酸酯生产的发展方向,我国目前已有多家
科研单位正在积极攻关。按每吨聚碳酸酯消耗0.925t碳酸二苯酯,每吨碳酸二苯酯消耗0.43t DMC计,国内技
术一旦成熟,若有40%采用该工艺,则将有近15万t的市场需求量。
●涂料 DMC作为一种优良的低毒性溶剂,在涂料中的应用显示了良好的发展前景,用量迅速加大,成为目
前国内DMC的最大应用领域。预计2010年用量9万t,远期用量的大小主要取决于和苯类溶剂、醋酸乙酯的比价。
●异氰酸酯 2001年以来异氰酸酯市场需求量年均增长率约25%。异氰酸酯的传统制法是从光气与胺类反应
制得;以DMC替代光气与胺反应,生成碳酸酯,再经热分解得到异氰酸酯。国内多家科研单位现已完成DMC制备
MDI、HDI、TDI的小试工作,有待下一步与企业合作进行中试放大。用DMC生产异氰酸酯解决了传统工艺原料和
中间体剧毒、三废严重、装置腐蚀等问题,是极有前途的工艺路线,也是潜在用量很大的一个应用领域。
●胶黏剂 据统计,2006年我国溶剂型胶黏剂产量就达到30多万t,且年均增长率超过10%,并以使用苯类
溶剂为主,污染大,预计2010年用量达到2.5万t。如果DMC降到合理售价,完全有可能形成对苯类溶剂的替代。
●医药、农药领域 目前DMC在医药领域主要用于环丙沙星等原料药的制造,年用量约7000t。在农药领域
主要作为甲基化剂替代剧毒的硫酸二甲酯,目前年用量约3000t。许多单位正在积极进行各农药品种的合成实验,
用量的大小主要决定于替代光气、硫酸二甲酯等工艺技术的突破,远期用量可达5万t。
●锂离子电池 DMC作为锂电池电解液组分碳酸甲乙酯的生产原料,目前年消耗量约5000t。随着国内电动
汽车等行业的快速发展,锂离子电池对DMC的需求将快速增长,预计该领域远期用量约3万t。
出口及其他 由于我国酯交换法DMC质量和价格具有一定竞争优势,每年均有大量出口。2008年出口量已突
破3万t,受经济危机影响,2009年出口量锐减,预计2010年出口不超过1.3万t。随着世界经济的复苏,DMC
远期出口量有望超过5万t。
表2 DMC应用领域及消费量预测 万t
应用领域 2010年预测量 未来5年
汽柴油添加剂 0.1 10.0
聚碳酸酯 - 0.5
涂料 9.0 20.0
异氰酸酯 - -
胶黏剂 2.5 5.0
医药农药 1.0 2.5
锂离子电池 0.5 1.5
出口及其他 1.3 3.0
合计 14.6 33.5
技改与管理并重 博弈微利时代
目前国内DMC生产企业技术水平不一,要想在激烈的市场竞争中生存并发展,必须通过节能技改并有效降低
生产成本。大宗应用领域的增量是靠DMC降低价格换取的,DMC行业已经进入微利时代,企业间拼的是技术水平
和管理水平。笔者建议:
●原有生产企业(均以环氧丙烷为原料,同时联产1,2-丙二醇) 由于受1,2-丙二醇市场容量缩减的影响,
企业利润很低。建议有条件的企业,采用环氧乙烷为原料生产,同时联产乙二醇,可以有效避开1,2-丙二醇的销
售劣势。
●新上项目企业 应结合自身实际情况,以原料来源丰富、成本低廉为原则,选择适合本企业的、先进的工
艺路线。此外,厂址选择要考虑就近主要原料或产品销售市场,便于物流成本的降低。