年产1万吨的碳酸二甲酯工厂建设项目可行性研究报告

'-127- 第一章总论1.1项目概述1.1.1项目名称年产1万吨的碳酸二甲酯工厂建设项目1.1.2项目性质新建1.1.3项目承办单位1.2建设项目的必要性和经济意义1.2.1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。1.2.2建设本项目的经济意义碳酸二甲酯(DMC)-127- 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。1.3建设项目的原则和依据1.3.1建设项目的原则1、本公司提供的相关资料。-127- 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。1.3.2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(1997)426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。-127- 1.4项目研究的结论1.4.1生产规模本项目的生产规模为年产1万吨的碳酸二甲酯。1.4.2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。1.4.3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。1.4.4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-127- 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。1.4.5项目总投资及资金来源本项目的总投资为5705.849万元人民币，其中4564.679万元通过向银行贷款得到，剩余1141.170万元由公司自有资金注入。1.4.6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。1.4.7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30.51%，投资回收期为3年2个月。-127- 1.4.8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。-127- 第二章市场分析2.1产品性质及用途2.1.1产品性质碳酸二甲酯(DimethylCarbonate，简称DMC)，分子量为90.08，相对密度1.070,折射率(25℃)1.3697，熔点4℃，沸点90.1℃。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2-1-1碳酸二甲酯的物性项目数据项目数据-127- 沸点/℃90.3着火点/℃465熔点/℃4折光率（20℃)1.3687闪点/℃18饱和蒸气压/kPa5.6密度/(g/cm3)1.0694燃烧/(KCal/kg)3452临界压力/MPa4.63汽化热J/g369.06临界温度/℃265.85介电常数2.6黏度/Pa·s6.64×10-4溶解度(15℃)难溶于水爆炸极限%3.8～21.3表面张力/10-5N•cm-128.52.1.2产品的用途-127- 表2-1-2DMC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-127- （西维因）能安全地与萘酚反应，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-127- 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β--127- 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（C12～C15）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-127- 、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。2.2市场分析预测2.2.1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2-2-1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/a)-127- 1美国6.02西欧3.03日本3.9图2-2-1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2-2-2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13光气甲醇法酯交换法-127- 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322112161550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。2.2.2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300~500t/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-127- 中试装置，随着又建成了一系列工艺化生产装置，能力在500~1000t/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2-2-3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7.32.32006年1062007年1612-127- 图2-2-2我国DMC生产能力及产量表2-2-4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90001000300010001000500300300300300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-127- 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300100010003003001000400050020002000100110050010005001000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4-127- 万~4.5万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300~500t/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2-2-3我国DMC产量增长情况2.2.3国外产品消费情况-127- 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2-2-5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151822-127- 图2-2-4国外DMC各领域消耗表2-2-62008年西欧DMC在各领域的消费百分比的消费行业比例/%PC88.8医药5.3固体光气3.1其它领域2.8-127- 图2-2-52008年西欧的DMC消费结构表2-2-72008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5.2其它领域2.5-127- 图2-2-62008年美国DMC消费结构表2-2-82008年日本DMC在各领域的消费百分比的消费行业比例/%PC26.7医药39固体光气20.7其它领域13.7-127- 图2-2-72008年日本DMC消费结构2.2.4国内产品消费情况2.2.4.1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。-127- 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。2.2.4.2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。2.2.4.3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。-127- 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。2.2.4.4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。2.2.4.5其他领域DMC-127- 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30-35%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2-2-9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6300900036600-127- 净出口7000>10000>20000表观消费量13300>19000>56600图2-2-8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。-127- 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。2.2.5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2.2倍和1.7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3.3%。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0.36t/t计，则需DMC36wt/a。2.2.6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：-127- 表2-2-101997年以来我国DMC市场价格变化情况表年份价格（元/吨）1997年15000-180001998年10000-130001999年9500-110002000年9500-115002001年9500-115002002年9800-115002003年8500-100002004年7500-9000图2-2-9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-127- 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0.84t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6500~9000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。2.3目标市场及竞争力分析2.3.1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。-127- 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β-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，-127- 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2-3-1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-127- 产品+原料运输距离量小大综合效益好适中2.3.2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40.5%，采用光气法的约占37.2%，其它工艺的生产能力约占22.3%。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。-127- 第三章原材料、燃料与动力的供应3.1原料的供应表3-1-1原料辅料表消耗量价格总价格来源-127- （吨/年或万度/年）（元/吨或元/度）（万元/年）二氧化碳4886.78350171.04园区供应甲醇3007.221600481.16外购二甲醚2955.423200945.73外购3.2能源需求表3-2-1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50000.000.204.00循环冷却用水27072.720.200.55低压蒸汽43164.00100.00431.64电570.240.60342.153.3供电方案本项目的供电来自园区供电网络。-127- 3.3.1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。3.3.2负荷等级-127- 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。3.3.3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。-127- 3.3.4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。3.4给水排水方案3.4.1工业给水排水3.4.1.1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。3.4.1.2工业排水本工程一年排放废水大约841.5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。3.4.2生活给水排水3.4.2.1生活给水建筑生活给水管道供水压力不小于0.3MPa，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。-127- 3.4.2.2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。3.5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。-127- 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。4.1厂址的地理位置、地质地貌概况4.1.1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31°43′12″～32°02′，东经120°21′57″～120°52′。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25.6万）。2007年全市完成地区生产总值1050亿元，人均GDP达1.2万美元。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。-127- 4.1.2地质地貌-127- 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3—6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180—250m，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10—60m之间变化。-127- 中更新统（Q2）：除局部残丘周缘外均有分布，底板埋深一般120—200m，岩性以冲积粉细砂、亚粘土为主，局部为中粗砂，厚度在30—50m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100—120m，砂层厚度变化较大，一般在10—60m,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20—30m，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Ⅰ承压水、第Ⅱ压水和第Ⅲ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。-127- 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。4.2建厂地区自然条件和资源4..2.1气温年平均气温21.54℃，最高气温41.2℃，最低气温-8℃。4.2.2降水年平均降水量1050.5毫米左右，雨水集中在4～9月，7月份降水最多，约占全年降水量的15％。4.2.3风向常年风向为东南向及东北向，强风向为东南向。-127- 4.2.4风速年平均风速3.8米/秒，最大风速20米/秒，强风影响作业年平均为8.4天。4.2.5日照年平均日照总时数2948.9小时，日照百分率为57％。一年中以5月份日照时数最多为270.6小时，日照百分率为66％；12月份最少为173.0小时，日照百分率为56％。大于0℃期间的日照时数为2150.1小时，占全年总日照时数的82％。大于10℃期间的日照时数为1448.4小时，占总日照时数的59％。4.2.6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%。4.2.7雾况年平均雾日28.7天，但雾气较淡，持续时间较短，一般在上午9时消失。-127- 4.2.8潮汐张家港港位于感潮河段内，属非正规半日潮，最高潮位6.69米，最低潮位0.74米，平均潮差3.19米。4.2.9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0.32米/秒，落潮平均流速0.48米/秒。4.3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、浦东以及南京禄口3个国际机场，还有无锡硕放、常州奔牛、苏州光福3个支线机场。港口：张家港港是长江沿线最大的国际性贸易商港,也是中国最大的内陆港口。可停靠5万吨级货轮，年吞吐能力超过6000万吨。目前已开通19条国际航线，同世界上40多个国家和地区140-127- 多个港口有货运往来。2003年，实现口岸关税77亿元，占江苏省的四分之一，连续6年在南京海关各关区位居首位。完成货物吞吐量4513万吨，外贸运量1701万吨，集装箱运量25万标箱，是中国最大的化工品、木材、大豆、羊毛和大米出口港，也是海外与中国中西部沿江省份的重要货物转运港。-127- 4.4园区概况4.4.1园区特点特点之一：是长江流域最大的精细化工园。江苏扬子江国际化学工业园于2001年5月经江苏省人民政府批准设立，是以精细化工为主要特色的化工园。一期规划面积6.64平方公里，是张家港保税区的工业配套区，享受保税区的有关优惠政策，其规划管理和开发建设由江苏省张家港保税区管委会负责。为适应不断进区项目的发展需要，根据国家的产业政策和土地政策，园区正在审报调整扩大区域规划，拓展新的发展空间，并加快基础配套建设，以良好的投资环境吸引更多的化工客商入住化工园。近期规划面积为13.8平方公里，远期为43平方公里，计划到2005年，园区投资250亿元，实现工业销售收入400亿元；至2010年，园区投资500-127- 亿元，实现工业销售收入1000亿元。特点之二：是长江流域配套功能最优越的化工园。据初步统计，化工园已累计投入30多亿元，建有自己的热电厂、污水处理厂、自来水厂、港口码头、热网管线、绿化景点等配套设施，实现了高标准的“七通一平”。特别是，与化工园相配套的两大载体，保税区化工品交易市场和正在建设的保税物流园区已成为江苏扬子江国际化学工业园提速发展的“助推器”。张家港保税区化工品交易市场，建于2002年8月，已入住企业近400家，2003年实现成交额120亿元，已成为华东地区乃至全国最大的液体化工品交易市场，甚至在世界化工期货市场也占有一席之地，美国的普士网站、韩国的chemcross网站及我国的易贸网站每天都能查到张家港保税区化工品交易市场的报价。张家港保税区物流园区临江而建，区域内建有万吨级码头6座，年吞吐能力超1000万吨；在建及拟建的万吨级以上的化工码头8座，年吞吐能力超1200万吨；已拥有化工仓储容量45万立方米，计划再新建化工储罐50万立方米，一些国际知名的大型化工物流企业即将入住物流园。同时在物流园区旁还规划建设了化工保税物流园的配套区，有美国的优尼科、道康宁，法国的LBC仓储和双狮物流等项目，占地2平方公里，有的项目已建成运作，形成了一定规模的区域性化工物流中心。特点之三：是长江流域产业集聚效应最明显的化工园。-127- 以化工园为载体，通过内引外联，一批化工项目陆续落户，这些项目彼此关联，形成了一定的产业集聚效应，较好地体现了基地性和配套性。比如，总投资146亿元的苏州精细化工项目破土动工后，紧跟该公司氯气项目进来的“下游”企业有6家，总投资超过2亿美元。总投资4300万美元的日触化工，总投资2910万美元的日本迪爱生化工及总投资5000万美元的马来西亚泰柯棕化等项目加盟，带动了一批上下游配套企业的入驻，吸引了一批周边产品、相关产品的配套企业，完善了原辅料配套、产品中间体配套、添加剂配套，从而拉长了产业链。特点之四：是长江流域开发成效最显著的化工园。江苏扬子江国际化学工业园自成立以来，区内签约项目不断，开工项目不断，开发成效显著。截止2003年底，化工园已累计实际利用外资8.95亿美元，实现销售收入107亿元，美国陶氏、雪佛龙菲莉浦斯、杜邦、优尼科，日本旭化成、三井等一批世界500强和知名大型化工企业相继落户化工园。一个规划起点高、富有产业特色、极具潜质的投资载体已呈现在世人面前。4.4.2园区规划重点致力于发展精细化工、医药生物工程、工程塑料等六个方面：1、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和工程塑料等五大合成树脂工业；2、以饲料、食品添加剂、涂料、造纸和信息化学品为主的精细化工；3、以石油、天然气为原料的化工项目；4、以液体散装石化产品仓储为主的石油化工物流产业；-127- 5、以中国市场为主的世界著名公司建立的化工使用技术方面的研发分支机构；6、高新技术，高效节能的绿色环保型化工项目等。4.4.3园区基础设施供水：水源自长江，水量充足。自来水厂一座，日供水能力600,000吨；工业水厂一座，日供水能力80,000吨；另有去离子水供应。供电：两座220千伏变电站，两座110千伏变电站，电压等级110千伏、35千伏、20千伏、10千伏，园区实现双回路供电。-127- 供热：区内两座热电厂，现供热能力650吨/小时，供汽压力：高压42Kg/cm2，低压4-10Kg/cm2。天然气：“西气东输”和“川气东输”工程均在区内配设供气站，主要道路也已经敷设管道，确保企业生产和生活用气。污水处理：污水处理厂两座，现日处理能力23万吨（其中化工污水处理能力3万吨/日，并有“一厂一管”的专用压力管道相连接）。危险废弃物处理：区内有专门的化工残渣、废液处置中心3座，年处理能力50,000吨。工业气体：引进德国梅塞尔工业气体制造商在区内设立工厂，提供氮气、氧气、氢气、氩气、二氧化碳等。消防：区内设有特种消防站，设施、装备先进。邮电通讯：区内6000门、全市10万门程控电话已开通，可直拨世界各地。保税区邮电38分局大厦竣工，全球通（移动电话营业所）大楼已投入运行。4.5优惠政策1、生产性外商投资企业所得税税率为15%，自获利年度起，享受“二免三减半”的优惠。在减半期内企业所得税按7.5%税率征收。免征地方所得税。产品出口企业凡当年出口产品产值达到70%以上的，企业所得税减按10%-127- 税率征收。对符合国家有关鼓励政策兴办的先进技术企业，依照税法规定征收，免征和减征期满后，仍为先进技术企业的，经报批可延长三年减按10%税率征收企业所得税。生产性内资企业经批准可享受所得税优惠政策。2、外资企业兴建港口、码头等基础设施建设项目的，企业所得税享受“五免五减半”优惠。3、企业自建或购置的自用房产，自建成或购置之月起，五年内免征房产税。企业固定资产由于特殊原因需要缩短折旧年限，可由企业申请，经有权税务部门批准予以实施。4、区内企业从事保税货物加工生产和交易免征增值税、消费税。保税区企业从区外有进出口权企业购进货物出境或加工后再出境，符合出口退税条件的，由区内企业办理出口退税手续。5、外资企业在区内建办国家鼓励类和限制乙类投资项目的，其在国内采购的国产设备和随设备购进的部分塑料件、橡胶件、陶瓷件及石化项目用的管材，增值税可以办理退税；购买国产设备投资额可抵免企业所得税。6、对区内有固定场所、固定人员、并已正常经营的企业，保税区管委会给予一定的建设补助费。表4-5-1保税区与非保税区的比较投资经营项目保税区／非保税区国内企业从事国际贸易鼓励／限制外商投资国际贸易鼓励／禁止保税仓储并进行简单加工整理鼓励／限制-127- 国家限制生产项目允许／取制外商投资服务贸易允许／限制经营范围放开，业务允许交叉鼓励／限制国内企业加工贸易鼓励／限制委托区外企业加工，接受区外委托加工业务允许／无此业务海关生产企业进口自用机器设备免征进口关税及进口环节税／征税企业进口自用办公用品、基建物资免征进口关税及进口环节税／征税进口生产用原辅件、零部件保税／征税或保证金台帐制进口（进区）货物保税／征税进出口商品许可证、进出口配额免领／领取加工贸易银行保证金台帐免设／分类管理加工产品内销按成品所含进口零部件征税允许／不允许保税货物仓储时间无限制／有限制外汇内资企业开立外汇帐户允许／不允许进出口贸易外汇核销不需核销／需核销企业经营外汇所得自由保留／结汇或限制保留-127- 货物分拨企业购汇允许／不允许税收出口产品生产环节增值税免征／不免可按规定办理出口退税外资生产性企业所得税15%／33%第五章工程项目设计目前，合成碳酸二甲酯的工艺分为已工业化的工艺过程和正在研究开发的工艺过程。5.1已工业化的工艺过程及其研究状况5.1.1光气法光气法分为光气甲醇法和光气甲醇钠法。5.1.1.1光气甲醇法光气甲醇法是最早合成DMC的方法，也是国内现有工业化生产采用的方法。该工艺的特点是生产历史长，技术成熟，反应条件温和，产品收率高、纯度高等优点。缺点是：①原料光气有剧毒，中间体氯甲酸甲酯也有毒，并有致癌性；②工艺复杂，操作周期长；③副产大量氯化氢气体和其他氯化物，废气回收难度大，成本高；④-127- 对设备及管道腐蚀严重，污染环境，安全性差；⑤对设备要求较高，投资大；⑥产品含氯量高。如今，光气法受到环保法规的限制，一些国家的光气法生产线己经停产。反应过程分两步，光气和甲醇反应生成氯甲酸甲酯（中间产物），再由氯甲酸甲酯与甲醇反应生成DMC，反应方程式：总反应：工艺流程图如下：图5-1-1光气甲醇法工艺流程图原料剧毒，产品含氯，且副产大量HCl，属于淘汰型工艺。一般只有生产光气的企业使用该法生产DMC，必须采取周密的安全措施。5.1.1.2光气醇钠法甲醇钠法(又称氯甲酸甲醇法)是光气甲醇法的改进。反应方程式:-127- 光气甲醇钠法为DMC传统的合成工艺，该工艺要采用剧毒的光气并消耗大量的烧碱；光气甲醇钠法同光气甲醇法相比虽有所改进，用甲醇钠代替了甲醇产生大量无用的氯化钠，解决了设备腐蚀问题，但仍存在着原料的毒性、环境污染等难以处理的问题。从生产的经济性、环保等方面考虑，光气法不宜推广。目前美国的PPG、法国的SNPE以及德国的BASF等公司还有采用该工艺的装置。国内重庆长风化工厂、上海吴淞化工厂、江苏吴县化工厂、台州精细化工厂、阜新有机化工厂等利用光气法进行DMC批量生产，总产量约为1000t/a，产品纯度约为95%，氯含量较高，使用受到限制。5.1.2氯甲烷醇钠法该法最初由FrevelLoduk提出的，其合成反应为：工艺流程及反应条件见图5-1-2：图5-1-2工艺流程及反应条件-127- 本法的优点是不用光气，但所用的氯甲烷仍然有毒。日本大阪大学以硒为催化剂，四氢呋喃为溶剂，用甲醇钠与CO、O2反应合成DMC。该反应条件温和，但大量副产物NaOH使产品DMC迅速水解，大大降低了收率。另外，原料甲醇钠成本较高，催化剂硒有剧毒，使该方法的应用受到限制。5.1.3ENI液相氧化羰基化法作为非光气法生产DMC，意大利的ENI化学合成公司于1983年首次实现了甲醇液相氧化羰基化法制备DMC的工业化生产，日前生产规模已达到12Kt/a。ENI液相氧化羰基化法反应方程式为：总反应：在甲醇液相氧化羰基化合成DMC的反应中，主要有铜负载型、钴配合物型和铜钯复合型三种类型催化剂，其中，铜负载型催化剂，尤其是已工业化的CuCl催化体系，是活性和选择性均较好的催化体系，价格相对便宜，属于研究得较多和较深入的催化体系。但由于Cl--127- 的丢失而引起的催化剂活性下降及反应生成的盐酸对设备腐蚀问题，虽然期望通过配体或助剂来稳定Cl-和取代Cl-等方法解决，但直至目前在工业应用方面还没有实质性的进展。而取代Cl-则是一种较新的方法，在甲醇液相氧化羰基化合成DMC的反应中还未见更多的报道，若能在此方面能有所突破，则可彻底解决CuCl催化体系的主要缺点。这样，不但DMC是一种有机合成的“绿色化工原料”，而且其自身的工业合成也成为了一个绿色和清洁的生产过程。以氯化亚铜为催化剂，直接加入甲醇中(甲醇过量)，再通入CO和O2。反应在两台串联的带搅拌的反应器中分两步进行。甲醇既为反应物又为溶剂。反应温度120~130℃，压力2.0~3.0MPa。工艺流程包括氧化羰基化工段及DMC分离回收工段。采用氯苯作萃取剂分离DMC与甲醇的混合物。该法的优点是收率高，单程转化率达32%，选择性按甲醇计大于98%。弱点在于生产装置采用釜式反应器，未能克服CO对DMC的选择性为时间的减函数及催化剂水解等不利因素。为使尾气中的含氧量不在爆炸范围，必须有效地控制氧化流速以延长每釜的反应时间，必然导致废物CO2的产率增加，并不能及时移走反应系统中生成的水。最终导致选择性(按CO计)不稳定，催化剂寿命短，对设备腐蚀性大。5.1.4甲醇气相氧化碳基化法5.1.4.1UBE低压气相法-127- 日本宇部兴产公司在开发羰基合成草酸及草酸二甲酯基础上，通过改进催化剂开发成功此DMC合成技术。该反应的方程式为：主反应：副反应：总反应：以钯为催化剂，以亚硝酸甲酯为反应中间体，反应分两步进行：第一段反应中，以甲醇和N2O3为原料，得到亚硝酸甲酯。在第二段反应中，亚硝酸甲酯与CO在Pd系催化剂上进行气相反应生成DMC，此时副产的NO可用O2再氧化生成N2O3而返回第一步反应利用。该方法的特点是不使CO在氧气气氛下反应，故对CO的选择性高达90%，DMC时空收率较高，可达到500g/L-caL.h以上，但该反应存在工艺复杂、副产草酸二甲酯易堵塞管路及NO制备和循环等问题，并且氮氧化合物和亚硝酸甲酯属于危险化学品。对于该工艺中催化剂的失活，Manada等人认为是由于PdCl2中Cl-的还原生成氯甲酸甲酯所致。加入氯甲酸甲酯可提高催化剂的稳定性、活性和选择性。Myake指出使用Mn(OAc)2、Cu(OAc)2助剂可防止活性组分Pd因沉淀而失活。对于失活的催化剂可通过H2、HCl气体处理再生。姜玄珍等研究了Pd/Ac催化剂上的CO与亚硝酸甲酯的反应性能，碳酸二甲酯的收率为11.lmmol/g-cat.h。李兆基在Pd/Ac催化剂上合成-127- DMC，其收率达564g/L-cat.h。反应温度110～130℃,压力0.2～0.5MPa。工艺流程分为合成、分离精制、亚硝酸甲酯制备等工序。采用自己研究开发的一种分离体系，产品纯度可达99%以上。选择性按CO计为96%，另有3%为草酸二甲酯，其余为甲酸甲酯。1992年建成3000吨/年工业化装置，并曾拟建3万～5万吨/年大型装置。该工艺具有如下优点：①与液相法比，采用固定床反应器，不需分离生成物和催化剂的装置，设备投资降低。②使用亚硝酸甲酯合成DMC，反应在无水条件下进行，催化剂寿命增加。③合成所需加入的氧气在亚硝酸甲酯再生器中反应，DMC合成器中不加入氧，所以CO2等副产物少；非氧气气氛使得爆炸危险性较小。该工艺的缺点是生成亚硝酸甲酯的反应是快速强放热反应，反应物的3个组分易发生爆炸，且引入了有毒的NO；该反应存在工艺复杂、副产物草酸二甲酯易堵塞管路及NO制备和循环等问题，并且氮氧化合物和亚硝酸甲酯属于危险化学品。但总体说来，该技术有望成为合成DMC的主要工业生产方法。5.1.4.2我国气相法的研究与开发天津大学在进行CO气相合成草酸酯的工程开发同时，对CO常压气相法合成DMC的工艺过程进行了大量的研究，取得了一定的进展，其中在催化、精馏过程开发方面有独到的见解。并对更安全的CO2-127- 和CH3OH直接合成DMC的催化剂进行了研究，采用表面反应改性法制备了V2O5-SiO2表面复合物担载的Cu-Ni双金属催化剂，能够活化CO2，为DMC的合成又提供了一种新的合成方法。浙江大学以Pd/C为催化剂，引用亚硝酸甲酯为催化反应的循环剂，合成DMC。反应方程式如下：目前己取得较佳工业条件：常压、反应温度为70~100℃,CO与CH3ONO的流量比为2.4时DMC收率最高，再生的温度为35~55℃，NO与O2的最佳流量比为8～10∶1。此法借鉴了日本UBE的方法，操作条件较温和，产品成本低，易于工业化，所用原料在许多联醇厂及化肥厂均可就地解决，反应设备国内可以解决，值得推广。目前为止，还没有工业放大装置的相关报道。华东理工大学与齐鲁石化公司研究院合作，开展了气相合成DMC的研究，现正准备中试。5.1.5酯交换法-127- 酯交换反应是放热的可逆反应，因此在较温和的操作条件下，采用反应精馏技术最合适。催化剂通常为碱金属的氢氧化物、醇盐或碳酸盐，如甲醇钠、氢氧化钠(钾)、碳酸钠、三乙胺等，催化剂用量一般是反应物总量的1～3%(质量)；体系中甲醇过量兼作反应物与溶剂，过量摩尔比约为CH3OH∶PC=8∶1；甲醇与DMC在63.5℃形成共沸物，反应过程中共沸物不断蒸出，不断加入乙烯酯，分离共沸物中的甲醇返回系统，使可逆反应向右进行。国内华东理工和浙大在科研与工业化过程开发上取得较大成果，在工艺条件适宜的情况下，反应转化率和选择性都很高，DMC的实验室纯度达到99%以上。5.1.5.1硫酸二甲酯与碳酸钠酯交换法用硫酸二甲酯以氯苯为催化剂，在不同条件下制得DMC。其中硫酸二甲酯法收率低，且硫酸二甲酯剧毒，无工业化意义。反应方程式如下：5.1.5.2碳酸乙烯酯与甲醇酯交换法华东理工大学化学工程系对酯交换技术开展了深入的研究，开发成功PC和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯技术。采用特种分离技术（催化反应精馏和恒沸精馏），同时副产丙二醇，已建成几套不同规模的分离装置，产出合格的碳酸二甲酯产品。-127- 浙江大学也对PC与甲醇酯交换联产DMC和丙二醇进行了研究开发，获得较佳工艺条件：常压，60~65℃，催化剂为甲醇钠，用量0.4%~0.5%，已进行300吨/年中试装置设计。5.1.5.3联产1，2—丙二醇酯交换法1992年，美国Texaco公司开发的酯交换工艺成功地解决了以环氧乙烷、CO2和甲醇为原料，合成DMC并联产乙二醇。该工艺分两步：第一步由CO2与环氧乙烷反应生成碳酸乙烯酯。第二步碳酸乙烯酯再与甲醇在碱性催化剂的作用下进行酯交换，即得DMC和乙二醇。酯交换催化剂可为Ⅳ族均相催化剂、负载在含叔胺及季胺功能团的树脂上的硅酸盐等。该工艺可避免环氧乙烷水解生成乙二醇，可实现高甲醇选择性地联产DMC和乙二醇。Bayer专利和Texaco专利分别报道了铊化合物作催化剂和锆、钛、锡的可溶性盐或其络合物作酯交换催化剂一些研究进展。国内上海化工研究院也进行过该法研究，反应产物依次通过常压、减压、精馏分离出DMC和乙二醇，回收的甲醇返回系统再反应，已有中试成果。但该技术的经济性对原料环氧乙烷和副产品乙二醇的价格比较敏感。华东理工大学化工学院对酯交换技术进行了深入研究，成功地开发了碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成DMC技术。采用特种分离技术，同时副产丙二醇，己建成几套不同规模的生产装置，产出合格产品。反应方程式如下：-127- 反应在催化反应精馏塔内进行，中间为反应段，上段为精馏段，下段为提馏段。碳酸丙烯酯、甲醇、催化剂进入反应段进行反应。塔顶馏出DMC和甲醇，经分离塔进行减压共沸精馏得到DMC产品和甲醇，甲醇循环使用。塔底蒸出未反应的碳酸丙烯酯和丙二醇，进入丙二醇分离塔，得到丙二醇产品，碳酸丙烯酯循环使用。催化精馏塔如图5-1-3所示。图5-1-3催化精馏实验装置流程图1-进料泵；2-进料贮罐；3-预热器；4-冷凝器；5-回流器；6-塔顶料罐；7-塔釜料罐；8-冷却器；9、10-差压变送器；11-反应段；12-提馏段；13-精馏段；14-顶料罐排液阀；15-塔顶采样阀；16-塔釜排液阀；17-塔釜采样口；18-塔釜-127- 碳酸丙烯酯是由环氧丙烷与二氧化碳合成的。反应方程式如下:环氧丙烷与二氧化碳在反应塔内反应，经精馏脱除催化剂等重组分获得高纯度碳酸丙烯酯。由于丙二醇主要是以环氧丙烷水解而生成的，酯交换过程的本质是二氧化碳与甲醇合成DMC过程(在热力学原理上是不能直接进行的)与环氧丙烷水解合成丙二醇过程的耦合。本工艺采用了催化反应精馏新技术，其不足之处是发展规模受到副产品丙二醇市场需求的制约。反应中催化剂的选择：酯交换反应制备碳酸二甲酯采用的催化剂多为碱性物质。US38030201、CN1320594A和JP616660采用碱金属的氢氧化物或其碳酸盐的水溶液为催化剂，产物收率高、反应速度快。但反应过程中催化剂溶解性差，易沉淀结垢、堵塞管道。US4691041采用季胺型强碱树脂、CN02136322采用氧化铝附载金属氧化物的非均相催化剂，虽然不存在催化剂分享困难的问题，但普遍活性不如均相催化剂。CN03135834提出以甲醇钠和醇胺类化合物形成的复合物为催化剂，该复合物在反应液中有良好溶解性，能使反应在均相体系中进行。其优点是反应结束后，将末反应的原料产物蒸出，反应釜中留下的催化剂仍可使用；不足的是收率小于50%，且蒸发过程能耗较大。-127- 该法优点：工艺简单易行，所用的原料来源丰富，该法收率高、腐蚀性小、反应条件温和，反应过程无毒，对环境无污染，该反应副产2/3的乙二醇，也是具有较高价值的化工原料，适合于乙二醇厂家大规模生产。近年来随着酯交换工艺的进展，开发出新型高效廉价的催化剂、采用先进的催化反应精馏新技术，单程转化率提高到90%以上，同时选择性能优良的溶剂，应用萃取恒沸精馏技术，解决了DMC与甲醇恒沸物分离难题，生产出的DMC纯度达99.5%以上，副产的乙二醇纯度也大于99%，该工艺具有工艺简单、流程短、投资少、见效快、基本无三废等特点。其技术的关键是产物的分离与精致。国内华东理工采用特种分离技术(催化反应精馏和恒沸精馏)，生产出合格产品。但是，我国目前尚不能大量生产碳酸乙烯(丙烯)酯，因此，在原料方面受到石油化工产业的制约。另外，由于受到热力学平衡的限制，反应转化率提高困难。并且副产的乙二醇(丙二醇)约占DMC产量的2/3，相对于碳酸二甲酯而言，元素的利用率低，这也是制约该法发展的因素之一。酯交换法由于甲醇与碳酸丙烯酯的反应是可逆反应，所以原料转化率低，生产成本高，且受外界条件限制较多，需大量流动资金来保证生产正常运转，而且在产品分离过程中由于原料与副产品丙二醇可互溶，所以给分离带来困难，导致产品质量不稳定，且成本太高。对于国内酯交换法生产DMC的厂家,应该将工艺改造的重点放在催化剂的回收和DMC分离的新方法上，因为这2个研究课题的突破有可能较大幅度地降低DMC的生产成本。-127- 酯交换技术进一步开发关键：一是认为酯交换为可逆反应，转化率较低，提高转化率非常关键。二是分离、精制塔构型和萃取剂的筛选，对提高产品纯度非常重要。5.2正在研究开发的工艺过程5.2.1CO2与甲醇直接合成DMC二氧化碳是地球上储量最丰富的碳资源，由CO2出发合成DMC，一方面可为化工及石化行业提供绿色产品；另一方面又可解决环境问题，具有化工、能源、环保多重意义。在催化剂作用下，甲醇和CO2可直接合成DMC。反应方程式如下:实验流程图如下：图5-2-1实验流程图1-减压阀；2-反应器；3-控温装置；4-放气阀；5-线圈-127- 实验流程包括：气体进料、反应器、温度控制、搅拌控制、取样分析等五个部分。华南理工大学研究了该反应工艺。反应以镁粉作催化剂，在高压釜中进行，甲醇即作原料又作溶剂，唯一的副反应产物是甲酸甲酯。通过实验得到较佳反应条件。该法制得的DMC特别适合用作汽油添加剂。在超临界条件下，将CO2与甲醇置于反应器中，加入催化剂，在30~190℃，4.5MPa-9MPa的条件下反应4-14小时，反应器液相混合物中DMC的摩尔分率可达0.01~2.01%，优选的压力为6.5MPa~8.0MPa；可采用常规的方法如蒸馏等，从反应产物中分离DMC，而剩余的CO2与甲醇可循环使用。5.2.2甲醇气相氧化羰基化直接合成法美国DOW化学公司1986年开发了甲醇气相氧化羰基化法技术。该技术采用浸渍过氯化甲氧基酮/吡啶络合物的活性炭作催化剂，并加入氯化钾等助催化剂；含甲醇、CO和O2的气态物流在通过装填该催化剂的列管式固定床反应器时合成DMC。反应条件100～150℃,压力2MPa。气相法避免了催化剂对设备的腐蚀且具有催化剂易再生等特点；另外，由于采用固定床反应器，在大型装置上采用该技术有明显优势。反应方程式为:主反应:-127- 副反应:其工艺流程图如下：图5-2-2气相羰基法流程图工艺流程说明：甲醇、CO、O2、N2经过混合器混合预加热进入固定床反应器发生反应，产物冷却后先经过闪蒸罐分离上面轻气相再经过简单分离一部分废气处理后排出一部分N2、CO、O2、DMC、CO2等副产品再循环进入反应器反应；下面液相的甲醇和DMC经过初步的精馏得上层轻相主要是甲醇和formal再进入甲醇分离部分进行分离分离后的甲醇循环至反应器而formal则作为副产品，下层重相的水和DMC进入DMC纯化部分再进一步分离得到99.5%以上的产品。由于反应物料存在爆炸极限和反应为强放热反应温度可能骤变因此需要通入N2作为保护气，为了使O2的浓度低于爆炸极限下限22%，-127- N2的流速约为3Kmol/hr。催化剂的选择：除了用活性碳作载体以外,并对以多孔性二氧化硅为载体,进行了大量的研究工作。L.Zhong等采用离子交换法将CuCl2负载到修饰过多空性MCM-41二氧化硅为催化剂,结果表明:130℃下,DMC对甲醇的选择性为100%,甲醇的转化率为5～10wt%。发现Si/Al的摩尔比降低,DMC的选择性升高；温度升高，DMC的选择性降低，同时副产物增多；提高氧气压力,有利于反应的进行。研究表明:这些载体在甲醇羰基化反应中的性能比活性炭作为载体具有明显的优势。曹发海等分别用天然高分子物质甲基纤维素(CMC)和杂多酸(HPA)对CuCl2/AC催化剂进行改性,用CMC改性后的催化剂寿命提高40h,但活性降低；而HPA改性后的催化剂不仅寿命延长,活性也有所提高。PYang等和王少成等在常压的条件下,采用固定床反应器,以卤化季胺盐为助剂,采用PdCl2-CuCl2负载在多空性HMS二氧化硅上为双功能催化剂,结果表明：催化剂对甲醇和一氧化碳的选择性比较高,但是甲醇的转化率比较低(1.5%)；助剂加入和不同载体对催化剂的催化活性具有明显的影响。表5-2-1　甲醇气相氧化羰基化一步合成碳酸二甲酯用催化剂催化剂反应条件反应结果温度/℃压力/MpaSTY/(g/L-Cat.h)SM/%SCO/%-127- CuCl2-有机磷化物/AC1500.1189/74CuCl-H3BO3/AC1200.7145//CuCl2/AC1152.05.4×104mol/gCu.S//PdCl2-CuCl2-KOAc/AC1520.1317～3619536PdCl2-CuCl2/AC1450.140.08526.4此法合成DMC工艺路线具有原料便宜易得、投资少，毒性小、工艺简单、成本低且理论上甲醇全部转化为DMC，无其他有机物生成等特点,受到工业界极大重视，被认为是极有发展前途的方法，也是各大工业国家重点研究、开发的技术路线，目前处于实验室研究阶段。基于已工业化的甲醇液相碳基化法催化剂的研究，此工艺存在DMC对CO的选择性较低和催化剂极易失活等问题而难于实现工业化生产。5.2.3甲醇与CO电化学反应法反应方程式为：该反应在热力学上不可行，但是利用电能可以促进反应进行。美国的Cipris和Galia在液相中以卤原子或金属离子（或络合物）为媒介，进行电化学羰基化，生成DMC的电流效率较高，但反应选择性低。近年来，Otsuka等在气相进行了甲醇直接电化学羰基化合成DMC-127- 。他们采用浸于SiO2纤维中的H3PO4电解质，分别以含PdCl2和CuCl2的石墨为电极，在室温下进行反应，但生成DMC的电流效率较低，存在严重的副反应，生成DMC的电流效率也偏低。因此可望通过改进电化学反应催化剂的性能或添加助剂来解决以上的不足。5.2.4二甲醚氧化羰基化法直接以二甲醚和CO，O2反应合成DMC。反应方程式如下：该反应在热力学上是可行的，且反应产物单一，没有任何副产物，是十分有工业应用前途的方法，进一步开发的关键是寻找高效催化剂。但原料二甲醚与甲醇比较，价格较高。5.2.5尿素醇解合成法尿素可以在适当的条件下发生醇解反应生成DMC。反应方程式如下：该反应为热力学上不可能进行的化学反应，但通过物理和化学的手段可以实现DMC的制备。在反应体系中加入BF3化合物或将尿素和二元醇反应生成碳酸亚乙烯酯，后者与甲醇发生酯交换生成DMC。-127- 5.2.6过氧化物氧化羰基化法以正丁烷或异丁烷氧化成过氧化物，一定反应条件及催化剂存在下，过氧化物进行脱水、氧化羰基化反应可得DMC。该法实际上是以过氧化物代替甲醇氧化羰基化法中的氧气，避免了催化剂中毒，消除了催化剂失活现象，并且可以联产叔丁醇或MTBE。不足之处是副反应多，选择性差，生产成本较高。5.2.7碳酸乙烯酯催化加氢法以碳酸乙烯酯为原料，选择合适催化剂，进行催化加氢反应可直接合成DMC。反应方程式如下：反应式：5.2.8氯甲烷与碳酸盐复分解法使氯甲烷和无机碳酸盐在适当条件下反应，也可制得DMC，如：该法的缺点是原料氯甲烷有毒，且价格较高。但如果在企业中有副产的氯甲烷时，则采用此法既可综合利用副产物，又可生产出DMC。-127- 5.2.9缩酮和临界CO2合成法日本国立材料与化学研究所研究出一种用酮缩醇（也叫缩酮）和超临界CO2生成DMC的方法。以二氧甲基二丁基锡作为催化剂，使酮缩醇与CO2在甲醇溶液中进行反应，生成DMC和丙酮。反应在80℃和200MPa压力下进行24h，产品收率88%，选择性接近100%。生成的丙酮在约300℃和15MPa的超临界状态下与甲醇缩合脱水重新转化为酮缩醇。该研究目前正在寻觅更好的催化剂以加速反应，然后进行放大试验。反应式如下：5.3几种合成路线的比较将几种合成DMC的技术路线进行比较，结果见表3.3.1。表5-3-1几种工业合成技术比较合成路线甲醇氧化羰基气相法二氧化碳甲醇直接法甲醇氧化羰基液相法酯交换法光气法过程简述以甲醇和N2O3-127- 为原料，得到亚硝酸甲酯，与CO在Pd系催化剂上进行气相反应生成DMC以硝酸铜硝酸镍为催化剂二氧化碳和甲醇直接反应制得以氯化亚铜为催化剂，直接加入甲醇中(甲醇过量)，再通入CO和O2反应在分两步进行合成DMC在碱性催剂的作用下，由环氧丙（乙）烷与二氧化碳合成的碳酸丙（乙）烯酯，再和甲醇进行酯交换合成DMC以光气和甲醇为原料反应生成氯甲酸甲酯（中间产物），再由氯甲酸甲酯与甲醇反应生成DMC反应条件压力0.2~0.5MPa温度110~130℃压力1.4MPa温度100℃压力2.0~3.0MPa温度120~130℃压力3.8~5.5MPa温度130~150℃压力常压温度50~60℃催化剂以钯为催化剂以硝酸铜硝酸镍为催化剂以氯化亚铜为催化剂在碱性催化剂的作用下，如甲醇钠NA优点-127- 反应在常压或低压下操作，安全性好设备安全性好，催化剂易得，原料及设备成本低，操作简单原料易得，技术成熟，已工业化生产安全性高，收率高，已工业化原料及设备成本低，已工业化缺点催化剂价格昂贵，工艺复杂，选择性差原料气体有毒且污染环境单程转化率低催化剂对设备有一定的腐蚀性，对设备的控制要求高生产成本高产品质量差，工艺复杂，操作周期长，原料剧毒，污染环境，安全性差产品分离一般一般难难不易主要原料甲醇、N2O3、CO甲醇、CO2、甲醇、CO、氧气环氧丙（乙）烷与二氧化碳、甲醇光气、甲醇原料来源稳定稳定稳定不稳定稳定生产规模大大大受限一般-127- 设备投资一般一般较高一般高腐蚀性基本无腐蚀基本无腐蚀腐蚀强无腐蚀有腐蚀环境污染一般一般一般无污染很严重选择性87.7%≈100%100%100%NA转化率15%14.8～16.9%32%90%NA收率13.15%8～16.9%16.2%90%85%市场现状日本宇部兴产公司已工业扩大化，国内尚无工业化处在试验研究阶段尚未工业化国外工艺已经很成熟，国内尚无工业化国内采用最多的生产方法，技术成熟最古老的方法，虽曾工业化，但已被淘汰前景较好非常好较好一般无-127- 5.4工艺路线的确定5.4.1本项目采用的工艺路线综上所述：二氧化碳甲醇直接法原料成本低、步骤简单、对环境友好，非常有利于大规模生产，因此本项目选用二氧化碳甲醇直接法合成碳酸二甲酯。当然，二氧化碳甲醇直接法也有它的缺点，主要是转化率不高以及其后续产品由于存在DMC、甲醇、水三元共沸体系使得分离困难。本项目采用二甲醚(DME)与甲醇(MeOH)共同进料,利用DME水解产生甲醇，在减少反应生成水的同时增加反应物甲醇的含量不仅达到了提高转化率的目的，使转化率从9%提高到23.6%，而且反应器出来的甲醇和二甲醚形成一个共沸体系，变三元共沸为两两共沸体系，仅采用普通精馏即可分离，这大大降低了分离成本。其反应的方程式如下：5.4.2工艺流程简图此工艺流程简图如图5-4-1：-127- 图5-4-1工艺流程简图工艺简介：甲醇跟DME先按一定配料比混合后与二氧化碳通过涡轮泵混合加压预热后进入反应器中反应。反应流出的二氧化碳、甲醇、DME、DMC和水通过一个气液分离器得到的二氧化碳经旋风分离机提纯，去循环，旋风分离器下面的液体回到气液分离器里继续分离；而气液分离器出来的液相混合物进入精馏塔分得轻相DME与甲醇共沸物和重相DMC与水共沸物。塔顶轻相DME与甲醇可作为原料循环使用；塔底重相DMC与水的共沸物，由于DMC难溶于水，采用倾析精馏即可分离得到高纯度的产品。5.4.3反应条件及催化剂本项目根据中山大学孟跃中等人及天津大学TianYiling等人的研究，采用硝酸铜/硝酸镍/HX作为CO2甲醇直接法反应的催化剂，在100℃、1.4MPa下进行反应。硝酸铜/硝酸镍/HX催化剂是将硝酸铜和硝酸镍按2∶-127- 1溶解于无水乙醇中，将HX载体浸渍到上述金属盐溶液中，室温搅拌2小时，静置12小时，经40℃干燥2小时，60℃干燥4小时，再在90℃下干燥12小时，经350℃下焙烧3小时后降到室温，再用5%H2/95%N2混合气在600℃下还原活化1.5小时得到催化剂。所得的催化剂寿命为半年。5.4.4反应器本工艺为气液固三相反应，故采用的反应器为涓流床反应器-127- 第六章环境保护及“三废”处理6.1厂址的环境现状厂址一般都选为城市工业地带，自然环境比其它地带略差。厂区范围内生活区，生产区，辅助区环境特性如下：1、属一般正常环境的区域有：生活区。2、属潮湿环境区域有：循环水泵房、泡沫消防站。3、属爆炸危险环境的区域有：生产厂房及生产车间、储罐区。6.2环境质量标准及排放标准拟建项目应执行国家规定的环境质量标准和污染物排放标准：《工业“三废”排放试行标准》GBJ4-73。《工业粉尘排放标准执行》GB16297-1996《工业锅炉大气污染执行》GB13271-2001《工业企业厂界噪声标准执行》GB12348-90《工业污水综合排放标准执行》GB8978-88-127- 6.3项目对当地环境的影响6.3.1生产过程对环境的影响该项目采用二氧化碳甲醇直接合成法制取碳酸二甲酯，生产过程环保，基本上无污染，但在生产过程中有一定的废气、废水、废渣产生，在该厂自身所设的处理池内进行处理，达到排放标准后，将会集中排到园区处理池。6.3.2原料对环境的影响原料二氧化碳从园区的梅塞尔气体厂管道直接引进，甲醇经过园区的化工交易市场中的外贸公司从国外进口，不会对当地环境造成影响。6.3.3产品对环境的影响产品碳酸二甲酯为绿色化学品，使用过程中不会对当地环境造成影响。6.4主要污染物、污染源分析6.4.1废气-127- 主要为施工期间工程及运输车辆排放的尾气及扬尘，主要污染物有CO，CO2，氮氧化合物及烟尘。在本工艺正常生产情况下，没有废气污染物。在检修设备中，可能因为操作不当，会有少量散放。6.4.2废液施工期间的水污染物主要为施工人的生活污水以及管道施压后排放的工程废水。6.4.3废渣施工中的固体废弃物来源于废弃物料和生活垃圾，平时生活中的废弃物为生活垃圾。6.4.4噪声本装置噪声主要为压缩机和各类泵噪声。6.4.5生态一般化工厂对生态的影响主要表现在对地表层的破坏，植被的破坏，土壤结构的改变，土壤养分的流失以及不良地质条件下带来的水土流失等。本设计的实施基本没有造成对生态环境的破坏。6.5主要防治措施6.5.1废气污染防治措施由于废气量较少且较难收集，主要通过绿化进行处理。-127- 6.5.2废液污染防治措施先由厂内进行初步处理后，交由水净化站统一处理。6.5.3废渣污染防治措施本项目固体废物主要是废弃物料和生活垃圾，这类废物收集后统一送往垃圾回收站处理。6.5.4噪声污染防治措施本装置噪声主要为压缩机和各类泵噪声。故各类机泵应有限选用低噪声电机、加消声器，将主要噪声源集中在隔音房内。在操作中只设流动岗位，不固定值班，需要固定值班的，可将机房和操作间用隔声门窗分开布置，并在厂区种植降噪植物。6.6厂区绿化绿化植物可以对保护环境起着多种作用，是防止环境污染的一项重要措施，它可以调节和改善小区域的气候、净化空气中的有毒有害气体，防止粉尘扩散和迁移、净化污水、减弱噪声、吸收放射性物质、减少细菌、美化环境等。因此，大力开展植树绿化对防止污染，保护环境，改善劳动和居住条件，确保人民健康、增强经济收益和社会效益都有一定的意义。-127- 因此在厂区范围内，我们采用的植物主要以绿色木本植物为主，环厂区种植，树种主要选用的是香樟树和桂花树。这两种树种具有吸烟滞尘、涵养水源、固土防沙和美化环境的能力，有较强的抗海潮风及耐烟尘和抗有毒气体能力，并能吸收多种有毒气体，并对氯气、二氧化硫、氟化氢等有害气体都有一定的抗性，能够起到美化环境的作用。同时为兼顾绿化植物品种的多样性，在厂区内我们也设有花坛，花圃种植易成活花草。这些植物既能净化空气，吸收一部分有毒有害气体，降低空气酸性，减少噪音，提高了空气质量，另一方面又起到美化环境、怡人心情的作用。-127- 第七章生产规模和产品方案7.1产品方案本项目采用二氧化碳和甲醇直接醇解法来制备碳酸二甲酯，其中加入二甲醚为辅料，无副产物。根据产品市场需求、产品性质、原料供应情况及企业自身的实际情况考虑，本项目产品的生产规模为年产1万吨碳酸二甲酯。7.2产品品种及生产规模表7-2-1产品品种及生产规模产品品种生产规模年工作时间/天质量等级碳酸二甲酯1万吨/年330优等品-127- 7.3产品规格表7-3-1产品规格表名称指标（摩尔分率）外观无色透明液体，无可见杂质碳酸二甲酯，%≥99.9甲醇，%≤0.0020邻二甲苯，%≤0.0010水份，%≤0.0020色度(铂-钴色号)，号≤5相对密度，g/cm31.071±0.005第八章生产机构和人员配备8.1工厂组织结构设计工厂体制及管理机构设置的原则：精简机构、加强管理、提高效率、职责分明。我们以简化管理层次、提高工作效率和管理水平为目的，按现代化企业管理模式，以经济效益和安全运行为准绳，设立了如下的组织机构：-127- 总经理总经理助理总工程师副总经理财务部生产部合成车间精馏车间控制中心人事部辅助生产部后勤部销售部维修部锅炉循环水配电仓库检测中心安检部运输部保卫部8.2部门职权总经理：公司经营管理者，全面组织公司各项工作；总工程师：负责全厂的生产、研发、监督等各项工作；副总：负责公司日常事务处理；人事部：负责公司认识管理、员工培训规划等；财务部：负责公司财务帐目、成本和经营效益管理；-127- 销售部：负责原料购买、产品销售等；生产部：负责工厂的日常生产和生产事故的处理；安检部：维护，检修工厂设备，负责生产安全、产品质量检查和监督等；后勤部：负责全厂的后勤工作。8.3生产班制年工作日：330天生产班制：除工厂管理及后勤人员等实行一班制工作，各主要工序为连续操作，其基本工作实行三班倒，8小时工作制。8.4人员的来源和培训8.4.1人员来源由于各岗位对人员要求的不一致，大致可分为管理人员、技术人员、操作人员、检修人员、后勤人员、保洁人员等。其中管理人员、技术人员可面向全国乃至全世界招聘，招入具有相关经验的人员，也可面向各高校招入高校毕业生进行培养。操作人员、检修人员主要面向当地招入熟练工，也可面向高校招入高校毕业生进行培养。至于后勤人员、保洁人员基本面向当地招入有相关工作经验的下岗工人。-127- 8.4.2人员培训新进工厂人员的技术水平和素质要求较高，所以在建设初期，就应对人员进行培训。包括专业技术知识培训；岗位、技能适用性培训等。由于各部门的工作性质不一，需配备适宜的培训讲师对人员进行培训，时间为期1~3个月。同时，在生产过程中定期进行培训，提高员工的素质。8.5人员具体配备表8.5-1人员配备表部门机构人数/班班次组数行政部总经理11总工程师11副总经理11办公室主任兼总经理助理11干事21财务部经理11出纳、会计21销售部经理11员工101-127- 人事部经理11员工21生产部主任21反应车间职工632精馏车间职工632控制中心632辅助生产部主任11锅炉232循环水232配电232仓库632检测中心41维修部经理11机修31电修31仪修31运输部经理11驾驶员31安检部主管11员工343保卫部主管11保安543-127- 后勤部经理11后勤人员51总计90第九章项目实施计划9.1项目实施的各阶段9.1.1设计从拿到项目开始组织人员进行系统设计，时间大约为两个月。设计内容包括项目可行性论证、工艺流程设计、设备选型及典型设备设计、车间设备布置设计、分厂总平面布置设计、经济分析与评价、设计说明书编制、图纸等。9.1.2勘察在设计的同时，委托专业人士进行现场勘察，确定各个具体参数，且需确保勘察进度与设计进度保持一致。-127- 9.1.3设备订购及制作在设计时，考虑设备选型、价格及大型设备的定制。根据设计尺寸大小，标准尺寸的设备可直接向市场购买，非标准的设备可根据实际情况向设备制造厂订购。9.1.4工程施工安排根据工厂生产系统投产次序，施工顺序为碳酸二甲酯生产车间到碳酸二甲酯提纯车间最后至碳酸二甲酯精制车间。并根据实际情况，对施工和设备的验收、发运、运输以及设备的安装都作出适当的调整，保证合理交叉进行。9.1.5试车阶段按流程图将各车间建成后，需进行一定时间的试开车，时间为1—3个月，具体时间长度由试车期间顺利与否决定。9.2项目实施进度表本项目建设将主要分前期工作、初步设计、施工图设计、设备材料采购、施工安装及试车等几个阶段进行。其中项目前期含可行性研究报告的评审和批复。建设周期初步定为1年。完成该项目前期工作1个月-127- 完成该项目初步设计及施工图设计2个月完成该项目主要设备材料采购订货3个月完成施工安装7个月试车阶段2个月-127- 第十章投资估算及经济评价10.1投资估算及投资明细表10.1.1编制说明建设投资估算依据国家石化局（1999）第195号文《化工建设项目可行性研究投资估算编制办法》和其他有关规定，按固定资产、无形资产、递延资产、预备费进行编制。1、无形资产投资按《编制办法》有关规定并结合当地及本项目具体情况进行估算。2、工程在1年内建成，因而，不计价格上涨预备费。3、基本预备费按费用之和的5%估算。10.1.2投资估算10.1.2.1建设投资各项费用项目内容表10-1-1投资项目建设-127- 序列号项目名称项目主要内容1固定资产工程费用、土建工程费、场地建设费、公用程费、场外工程费、行政设施费等2无形资产土地使用费、技术转让费3递延资产工程手续费、人员培训费、建设单位管理费、公司注册费、工程保险费、整套设备启动调试费等4预备费基本预备费、涨价预备费10.2固定资产表10-2-1固定资料投资估算表（单位：万元）序号项目建筑工程/万元设备购置费/万元安装工程/万元其他费用/万元合计/万元工程费用反应器200.00090.000290.000精馏塔55.00024.75079.750旋风分离器5.4002.4307.830气液分离器1.8000.8102.610-127- 储罐309.187139.134448.321倾析器5.0002.2507.250混合器3.4781.5655.043换热器123.0055.350178.350压缩机及风机38.00017.10055.100泵76.00034.200110.200控制仪表122.530122.530电气装置130.698130.698附属装置及管道245.060245.060土建工程204.216204.216场地建设122.530122.530行政设施150.000150.000车辆150.000150.000公用工程490.119490.119服务工程81.686581.6865厂区道路和管线81.686581.6865厂外工程81.686581.6865其他工程和费用81.686581.6865-127- 小计1143.6111615.153367.5893126.353无形资产土地使用费750.000750.000小计750.000750.000递延资产开办费200.000200.000工程手续费3.4313.431建设单位管理费16.72316.723工程保险费1.3721.372整套设备启动调试费81.68781.687生产准备费100.000100.000其他5.0005.000小计408.213408.213基本预备费（6%）257.074257.074-127- 预备费涨价预备费（3%）128.537128.537小计385.611385.611固定资产投资总计4670.177注：以设备及其备品备件的采购费用设为100%。以此费用作为各项费用的基准。l设备的安装费为该设备的45%l控制仪表费用为15%l管道工程：包括管道、管架、保温和阀门，为30%l电气工程：包括电动机、开关、电源线、配电盘、照明和接地等，为16%l土建工程：包括生产装置的构筑物和建筑物以及办公室、食堂、车库、仓库、消防、通讯和维修费用，为25%l场地建设：包括场地清理和平整、道路、铁路、码头、围墙、停车场和绿化等，为15%l公用工程设施费用：包括所有生产、分配和贮存设施，为60%l服务工程、场外管线及路线等均为10%根据我们的厂区设计可以得到我们厂区的面积是33300平方米即50亩，厂区优惠后地价为15万元/亩，因此可以确定该项目的土地购置费为750万元。-127- 10.3成本的计算生产成本包括可变成本和固定成本两个部分。可变成本是指随产量变化而明显变化的费用，主要包括原料、辅料的消耗，公用工程的消耗，维修费用，开发或引进技术等等。固定成本是各项基本上不随产量变化而变化的费用，主要包括工资，固定资产折旧率，车间管理费，销售费用，企业管理费，各种附加费，固定资产的贷款利息和保险费。10.3.1化工产品生产成本的估算包括原材料、动力、污水处理及维修费用，列表如下：表10-3-1原料及动力费用项目消耗量（吨/年或万度/年）价格（元/吨或元/度）总价格（万元/年）原辅材料二氧化碳4886.780350.000171.040甲醇3007.2201600.000481.160二甲醚2955.4203200.000945.73050000.0000.2001.000-127- 公用工程生活用水循环冷却用水27072.7200.2000.550低压蒸汽43164100.000431.640电570.2400.600342.150合计2373.27010.3.2厂内职工工资估算表10-3-2人员工资列表部门机构人数/班班次组数基本工资万元/(人×年)工资小计（万元/年）行政部总经理112525总工程师112020副总经理111212办公室主任兼总经理助理111212干事2136财务部经理1188-127- 出纳、会计2136销售部经理111010员工101440人事部经理111010员工2148生产部主任111010反应车间职工6321.821.6精馏车间职工6321.821.6控制中心6322.530辅助生产部主任1166锅炉2321.87.2循环水2321.87.2配电2321.87.2仓库6321.821.6质检411.87.2维修部经理1166机修311.85.4电修311.85.4仪修311.85.4运输部经理1166-127- 驾驶员311.85.4安检部主管1166员工3431.518保卫部主管1144保安5431.530后勤部经理1155后勤人员511.57.5总计90400.70010.3.3折旧及摊费用表10-3-3折旧及摊销费用（单位：万元）序号项目原值（万元）净残值率折旧年限（年）投产期达到设计能力生产期2.03.04.05及以后折旧生产设备1151.9590.0301574.49374.49374.49374.493厂房326.7460.0302015.84715.84715.84715.847车辆150.0000.030720.78620.78620.78620.786150.0000.030159.7009.7009.7009.700-127- 行政设施小计1778.705120.826120.826120.826120.826推销费用无形资产750.0000.0001550.00050.00050.00050.000递延资产408.2130.000581.64381.64381.64381.643小计1158.213131.643131.643131.643131.643累计折旧2936.918252.469252.469252.469252.46910.3.4年均总成本费用和年均经营成本的估算表10-3-4各年成本费用估算（单位：万元）序号项目投产期达到设计能力生产期2（80%）345及以后1制造成本原材料1302.3441627.9301627.9301627.930燃料及动力费620.272775.340775.340775.340操作费用15.63215.63215.63215.632实验室费用2.3452.3452.3452.345折旧252.469252.469252.469252.469-127- 维修156.318156.318156.318156.3182销售费用156.000195.000195.000195.0003管理费用全厂人员工资400.700400.700400.700400.700福利费56.09856.09856.09856.098年终奖金56.09856.09856.09856.098摊销131.643131.643131.643131.6434财务费用借贷利息342.351342.351342.3510.000保险费130.765130.765130.765130.7655总成本费用3623.0354142.6894142.6893800.338备注：1、维修费用取有形固定资产的5%2、操作费用取维修检修费的10%3、实验室费用按操作费的15%4、销售费：销售收入的3%5、按年贷款利息为7.5%为计。6、由于我国现行的保险费率为2.8%，故保险费=2.8%×固定资产投资。-127- 10.4项目工程流动资金一般化工项目的资金汇拢期为3个月，即流动资金一般去年成本的25%，到达产期的年成本为4142.689万元，即可得到年流动资金为1035.672万元。10.5项目工程总投资表10-5-1投资额的确定序号项目金额（万元）1固定投产投资4670.1772流动资金1035.6723成本4142.6894总投资5705.849备注：总投资额=固定资产投资+流动资金10.6资金筹措表10-6-1投资计划与资金筹措表（单位：万元）序号项目建设期投产期达到设计能力生产期12345-127- 总投资固定投产投资4670.177流动资金905.7591035.6721035.672950.085资金筹措借款4564.679自有资金注入1141.170本工厂的总投资约为5705.849万元，资产筹措方案为向中国建设银行贷款总投资的80%即4564.679万元，借贷偿还期为3年，剩下的20%即1141.170万元由企业自有资金注入。第十一章财务评价与投资分析11.1财务评价的依据及说明1、根据国家计委、建设部1993年颁发的《建设项目经济评价方法与参数》和源2、化工部1994年《化工建设项目经济评价方法与参数》；3、投产期为13年，计算期为15年。-127- 11.1.1产品报价及产量表11-1-1产品报价及产量序号产品规格产量（吨/年）定价（元/吨）1碳酸二甲酯优等品10000650011.2主要计算报表分析11.2.1损益表表11-2-1损益表（单位：万元）序号项目投产期达到设计能力生产期23451产品销售收入5200.0006500.0006500.0006500.000减：生产总成本3623.0354142.6894142.6893800.338增值税473.877592.345592.345592.345本期销项税额755.556944.444944.444944.444本期进项税额281.679352.099352.099352.099业务税金及附加47.38859.23559.23559.235-127- 2利润总额1055.7001353.6321353.6322048.082减：所得税00101.522307.2123净利润1055.7001353.6321252.1101740.8404提取公积金及公益金158.355203.045187.817261.1305未分配利润897.3451150.5871064.2931479.7106累计未分配利润897.3452047.9323112.2254591.935备注：1、根据我们所选的厂址，该地的税收政策为：企业所得从进入获利年度起，两年内免税征所得税，第三年税率为一半即7.5%，第四年开始税率为15%；2、增值税：按17%的税率征收；增值税计算：本期应纳税额=本期销项税额—本期进项税额本期销项税额=销售额×适用增值税率/(1+税率)本期进项税额=购进货物总额×适用增值税率/（1+税率）根据我们厂所在地的税法，在化工园区的销售免收增值税，我们第一年的销售市场定在厂址所在地的化工园。3、业务税金及附加=城市维护建设税+教育费附加城市维护建设税=7%×增值税教育费附加=3%×增值税4、公积金及公益金从净利润中提取15%。-127- 11.2.2现金流量表表11-2-2现金流量表（以全部投资作为计算基础，单位：万元）序号项目建设期投产期达到设计能力生产期12345现金流入产品销售收入0.0005200.0006500.0006500.0006500.000回收流动资金回收固定资产残值小计0.0005200.0006500.0006500.0006500.000现金流出固定资产投资4670.177流动资金1035.672-127- 经营成本2896.5723416.2263416.2263416.226销售税金及附加47.38859.23559.23559.235所得税101.522307.212小计5705.8492943.9603475.4613576.9833782.673净现金流量-5705.8492256.0403024.5392923.0172717.327累计现金流量-5705.849-3449.810-425.2702497.7475215.074作图，利用现金流量图来主管地反应项目计算期内现金流量的变化趋势。-127- 图11-2-1累计现金流量图11.2.3资产负债表表11-2-3资产负债表（单位：万元）序号项目建设期投产期达到设计能力生产期12345资产流动资产总额1035.6721325.9061544.9311544.9311402.285应收账款-127- 存货0.000337.2343419.8467419.8467419.8467现金1035.672988.67121125.0841125.084982.4387累计盈余资金1035.6721325.9061544.9311544.9311402.285在建工程固定资产净值1778.7051657.8791537.0531416.2271295.401无形资产净值750.000700.000650.000600.000550.000待摊费用408.213326.570244.927163.28481.641资产合计3972.5904010.3553976.9113724.4423329.327负债及所有者权益流动负债总额应付账款流动账款长期贷款4564.6794564.6794564.6794564.6790.000实收资本1141.1701141.1701141.1701141.1705705.849-127- 所有者权益公积金及公益金0.000158.355203.045187.817261.130累计未分配利润0.000897.3452047.9323112.2254591.935负债及所有者权益合计5705.8496761.5497956.8269005.89110558.91011.3财务盈利能力分析11.3.1静态分析1、投资回收期（从建设期开始算起）：3年2个月2、投资利润率=年利润总额/项目总投资×100%=1740.840/5705.849×100%=30.51%11.3.2动态指标净现值法考虑了金钱的时间价值，该项目的建设期为1年，寿命为15年，折现率为0.1。表11-3-1各年净现金列表（单位：万元）-127- 年份tCICOCFt(1+i0)-tCFt×(1+i0)-t1005705.849-5705.8491.000-5705.8492152002943.9602256.0400.9092050.7403265003475.4613024.5390.8262498.2694365003576.9832923.0170.7512195.1865465003782.6732717.3270.6831855.9346565003782.6732717.3270.6211687.467665003782.6732717.3270.5641532.5728765003782.6732717.3270.5131393.9899865003782.6732717.3270.4671268.99210965003782.6732717.3270.4241152.147111065003782.6732717.3270.3861048.888121165003782.6732717.3270.350951.0645131265003782.6732717.3270.319866.8273141365003782.6732717.3270.290788.0248151465003782.6732717.3270.263714.657-127- 11.4不确定性分析11.4.1盈亏平衡分析表11-4-1盈亏表项目投产期达到设计能力生产期23456年销售额5200.0006500.0006500.0006500.0006500.000总固定成本882.781882.781882.781540.430540.430可变成本2740.2543259.9083259.9083259.9083259.908年销售税金47.38859.23559.23559.23559.235BEP36.59427.75327.75316.99016.990备注：BEP=总固定成本/（本年销售收入-年可变成本-年销售税金）×100%按年均值计算的盈亏平衡点为16.990%，即在生产负荷达到1万吨×16.990%时，项目可达到盈亏平衡。-127- 图11-4-1盈亏平衡曲线11.4.2敏感性分析敏感性分析是指从众多不确定性因素中找到对投资项目经济效益指标有重要影响的敏感性因素，并分析、测算其对项目经济效益指标的影响程度和敏感性程度，进而判断项目承受风险能力的一种不确定性分析方法。11.4.2.1单因素敏感性分析-127- 敏感性分析是指从众多不确定性因素中找出对投资项目经济效益指标有重要影响的敏感性因素，并分析、测算其对项目经济效益指标的影响程度和敏感性程度，进而判断项目承受风险能力的一种不确定性分析方法。一些经济参数（简称因素），例如项目的初始投资、项目的寿命期、残值、产品销售量、产品价格、成本、建设周期等，他们的原始取值只是一个估计之，在项目实践过程中，他们有可能发生变化，这些变化将会对经济效果（常用净现值或内部收益率表示）发生影响。敏感性分析就是有目的的使各项因素发生有限度的变动，然后计算由之产生的净现值或内部收益率的值的变化程度。可以用每次只变动一个因素而其他因素保持不变的办法来研究经济效果指标（净现值或内部收益率）的变化，叫做当经济敏感性分析；也可以做多个因素同时发生变化的分析，后者称为多参数敏感性分析。各个因素变化对经济效果的影响程度，亦即经济效果对个因素变化的敏感性是不同的，影响程度大的因素称为敏感因素，敏感因素的不确定性会给项目带来较大的风险，甚至会使原来盈利的项目变为亏损的项目，即发生逆转。敏感性分析的目的就是要找出敏感因素，并发现经济效果可能发生逆转的界限。以便采用有效的控制措施，并在方案比较中做出正确的选择。敏感性分析的目的在于：找出影响项目经济效益变动的敏感性因素，分析敏感性因素变动的原因，并为进一步进行不确定性分析(如概率分析)提供依据；研究不确定性因素变动如引起项目经济效益值变动的范围或极限值，分析判断项目承担风险的能力；-127- 比较多方案的敏感性大小，以便在经济效益值相似的情况下，从中选出不敏感的投资方案。从敏感性分析中，我们可以发现我们投资项目在未来可能面临的风险状况，以及投资项目承担风险的能力和水平。下面用单因素分析法分析未来我们投资项目经济效益指标净年值的影响。表11-4-2单因素敏感分析变动因素指标变化值NAV/万元30%20%10%基准-10%-20%-30%总投资914.133941.956967.972992.3501015.2401036.7751057.071销售价格2649.8802097.3801544.880992.350439.880-112.620-665.120产量2037.0451688.8231340.601992.350644.157295.935-52.2871、估计依据每次只变动一个因素而其他因素保持不变；2、生产期为14年，计算期为15年；3、通过分别变动销售价格、总投资、产量分析从项目建立到第15年折合的净年金流量。-127- 图11-4-2敏感性分析由上面的分析可以看出，价格对项目的投资收益率影响最大，其次是产量，最后才是总投资。当产品价格低于预期价格17.962%时，项目将变得不可接受，总投资高于预期的32.283%或产量低于预期的28.498%时，项目也变得不可接受。因此，产品对价格最灵敏，产量对产品的影响也十分明显。在实施项目时，要着重注意产品市场价格的波动，同时关注可变成本的波动。11.5社会经济评价11.5.1对当地科技进步的影响项目采用了本设计小组自主设计的工艺技术并结合最新技术。本技术的开发有利于当地的科技发展。-127- 11.5.2对当地交通条件的影响本项目建设后将会对当地交通条件产生极大的影响，由于产品要销往全国各地有利于改善当地的交通条件。11.5.3对当地收入的影响本项目为当地提供了90个工作岗位，本项目建设后有利于解决当地劳动力剩余等问题，为该地提供大量的就业机会，充分利用当地的劳动力资源。11.5.4对当地环境的影响本项目在生产过程中使用二氧化碳和甲醇为原料，生产过程基本上不会对当地环境产生影响。-127- 第十二章结论和建议12.1最终评价12.1.1经济评价采用二氧化碳甲醇直接合成法制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，且对环境非常友好，无论从经济成本还是环保方面都有重大的意义。生产的高纯度的碳酸二甲酯正好弥补了国内的空陷。基于稳健的销售预测和财务假设，对未来6年的财务状况进行分析：项目的净现值为14298.900万元（i=10%）；投资回收期为3年2个月。本项目的内部收益率为29.91%-127- ；可见该项目在获得很好的经济效益。12.1.2项目结论与一般化工厂相比，本设计在有自己的特色：特色1——充分利用资源近年来，能源问题和环境污染问题已经成为备受全世界关注的问题，CO2是引起世界温室效应的根本原因，如何恰当地利用二氧化碳日益受到重视。将CO2作为有机合成的原料是充分利用CO2的有效途径，而由CO2合成DMC得到了国内外的广泛关注。原料CO2作为一种新的碳源，其储量丰富，容易得到，价格低廉且无毒性，对于缓解碳源危机及环保方面具有重要意义。特色2——涓流床反应器涓流床反应器有许多优点：气体在平推流条件下操作，使催化剂充分地润湿，可获得较高的转化率；液固比（或液体滞留量）很小，可使均相反应的影响降到最低。在气-液-固反应中，存在气-液界面和液-固界面的传质及传热阻力。滴流床反应器中液层很薄，这两种界面阻力能结合起来，使总的液层阻力比其他类型三相反应器要小，气-液向下操作的滴流床反应器不存在液泛问题。滴流床三相反应器的压降比鼓泡反应器小。特色3——热集成精馏塔HIDiC-127- 减少了常规精馏塔的冷凝器和再沸器的热负荷，为了使精馏段的热量向提馏段传递，精馏段工作在比提馏段高的压力和温度下。为了调整工作压力，一个压缩机和一个节流阀被安排在两部分之间。由于精馏段与提馏段的压力差和热耦合结构，一定数量的热量从精馏段传递给提馏段，从而给精馏段产生回流液，为提馏段产生蒸汽流。精馏段的流速向上递减而提馏段的流速向下递减。精馏段顶部和提馏段底部的汽相流速非常小。冷凝器和再沸器的热负荷被降低，大量的能量被再利用，从而大幅度地降低了能耗。采用热集成精馏塔在能源短缺的今天，有效的实现了节能，研究表明的热集成精馏塔的节能效果与常规精馏塔最小回流比下的能耗相比可节能30%~40%以上，操作费用与常规精馏塔最小回流比下的费用相比可节省近30%，具有巨大的经济和社会价值。特色4——耦合反应本项目采用二甲醚(DME)与甲醇(MeOH)共同进料,利用DME水解产生甲醇，在减少反应生成水的同时增加反应物甲醇的含量不仅达到了提高转化率的目的，使转化率从9%提高到23.6%，而且反应器出来的甲醇和二甲醚形成一个共沸体系，变三元共沸为两两共沸体系，由于DME与甲醇的共沸点为41.2℃，DMC与水的共沸点为87.3℃，DMC与甲醇共沸点为63.8℃，甲醇和DME与DMC和水的共沸点相差大于46℃，通过一般的精馏方法可将这两组共沸物分离。这大大降低了分离成本。需要指出的是，虽然DMC和甲醇也能形成共沸物，但由于甲醇和DMC的共沸点介于甲醇和DME与DMC和水的共沸点之间，所以对分离没有影响。特色5——倾析蒸馏技术-127- DMC与水的共沸物为微溶体系，故通过一个倾析器可将该体系进行粗略的分离，再用精馏塔精确分离就可以得到高纯度的产品，预分离—倾析工艺的流程能耗比预分离—全变压工艺的流程能耗约低35％。-127-'