
一、技术突破:20 万吨级装置刷新全球产能天花板
2020 年 10 月 10 日,浙江石油化工有限公司宣布其年产 20 万吨碳酸二甲酯(DMC)联产 13.2 万吨乙二醇项目开车成功,单套装置产能创国际规模。该项目采用唐山好誉科技开发的酯交换法工艺,实现环氧乙烷(EO)- 二氧化碳(CO₂)- 甲醇原料路线的工业化突破,打破了此前国内单套装置产能不足 1 万吨的技术瓶颈。
二、工艺创新:三项核心技术重构产业逻辑
(一)碳酸乙烯酯合成技术革新
唐山好誉技术团队通过三项创新实现工艺突破:
绿色均相离子液体催化剂:替代传统催化剂后,反应收率从 90% 提升至 95% 以上,产品主含量达 99.9%(国标优级品),副反应率降低 60%;
喷射流反应器系统:采用专利级防爆设计,解决了环氧乙烷气相进料的安全隐患,实现反应压力从 5MPa 降至 3MPa,能耗降低 25%;
碳酸乙烯酯分离工艺:开发低温精馏耦合膜分离技术,攻克碳酸乙烯酯高温分解难题,分离效率提升 30%,装置连续运行周期从 6 个月延长至 18 个月。
(二)酯交换联产技术突破
在碳酸乙烯酯与甲醇的酯交换环节,独创三项专有技术:
8 米直径精馏塔放大技术:通过流体力学模拟优化塔内件设计,单塔处理能力提升 8 倍,成为全球直径的碳酸酯精馏装置;
全连续侧采工艺:实现 DMC 与乙二醇产品的同步精馏,单塔侧采纯度达 99.9%,其中乙二醇满足聚酯级标准(国标 GB/T 4649-2018);
能量集成系统:利用反应余热驱动精馏过程,高等级热量回收率达 ,单位产品能耗较传统工艺降低 40%,年减排二氧化碳 12 万吨。
三、产业影响:重构碳酸酯原料供给体系
该技术的商业化应用将产生三重产业变革:
缓解原料依赖:国内碳酸乙烯酯年需求量超 80 万吨,此前 60% 依赖进口,20 万吨装置投产后可满足 25% 的市场需求;
低成本聚酯路线:为炼油企业提供 "环氧乙烷 - CO₂- 甲醇" 的低成本乙二醇生产方案,较传统煤制路线成本降低 35%;
聚碳酸酯配套:为万吨级聚碳酸酯项目提供核心原料,推动国内 PC 产能从 2020 年的 180 万吨向 2025 年的 300 万吨跨越。
四、技术溯源:从 1 万吨到 20 万吨的迭代历程
唐山好誉的技术积累可追溯至 1997 年唐山市朝阳化工总厂的 1 万吨碳酸乙烯酯装置。历经 23 年研发,团队突破三项关键瓶颈:
催化剂体系:从第一代卤化物催化剂升级至第五代离子液体催化剂,活性中心寿命从 500 小时延长至 5000 小时;
设备放大:通过计算流体力学(CFD)模拟,解决了反应器放大过程中的传热传质不均问题,实现装置规模指数级提升;
系统集成:开发 DMC - 乙二醇联产的全流程模拟软件,实现工艺参数的智能优化,使联产系统物料利用率达 98% 以上。
五、行业前瞻:碳酸酯产业进入技术竞争时代
随着该技术的产业化,碳酸酯行业将呈现三大趋势:
产能格局重塑:预计 2023 年国内酯交换法 DMC 产能将从当前的 8 万吨增至 50 万吨,占全球产能比重从 12% 提升至 35%;
原料路线多元化:环氧乙烷路线与甲醇氧化羰基化、尿素醇解法形成三足鼎立,其中 EO 路线因 CO₂资源化利用特性,碳足迹较传统路线降低 50%;
应用场景拓展:在新能源领域,高纯度 DMC 可作为锂电池电解液溶剂,联产的聚酯级乙二醇则为新能源汽车内饰材料提供原料支撑。
六、会议预告:第十七届中国碳酸酯行业年会聚焦技术革新
由中国化工报社主办的行业年会将于 2020 年 11 月 3-5 日在常州召开,重点议题包括:
(一)技术专场
环氧乙烷法 DMC 工艺的经济性分析(唐山好誉技术团队专场)
聚碳酸酯产业链一体化技术路线比较(中石化、万华化学案例分享)
(二)市场研判
"十四五" 新能源汽车对 DMC 需求预测(动力电池电解液市场增速达 25%)
5G 时代聚碳酸酯在电子封装材料中的应用突破
(三)政策解读
国家碳达峰目标对碳酸酯行业的技术倒逼机制
化工新材料 "卡脖子" 技术攻关方向(DMC 催化剂国产化进程)
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