聚碳酸酯生产技术进展及经济性分析.pdf

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1、第31卷第8期化学工业2013年8月CHEMICALINDUSTRY·37·技术与评述聚碳酸酯生产技术进展及经济性分析王俐（中国石化集团公司北京化工研究院，北京100013）摘要：概述了聚碳酸酯（PC）的生产技术现状及其进展，并对主要PC生产工艺（界面缩聚工艺；SABIC、Bayer、三菱化成和旭化成-奇美熔融聚合工艺；异山梨醇工艺）进行了生产成本评估。关键词：聚碳酸酯；技术进展；经济性分析文章编号：1673-9647（2013）8-0037-05中图分类号：TQ323.4+1文献标识码：A聚碳酸酯是一种极好的材料。聚碳酸

2、酯具有划在SaudiArabia建设聚碳酸酯装置。抗冲击性、热稳定性、光学上非常透明，不易变1PC生产技术形、且有良好的电绝缘性。正是聚碳酸酯这些独1．1界面缩聚光气法特的性能使其得到了广泛的应用，如光学介质、最初广泛使用的聚碳酸酯生产工艺是胺催化汽车、玻璃、医疗设备和电子／电器应用等。聚碳界面缩聚法，该工艺是溶解于有机溶剂的光气与酸酯是20世纪50年代初由GE塑料公司发明，双酚A（BPA）碱盐水溶液反应。该反应发生在到2011年，全球需求量约为350万t。有机相与水相界面上，因此称之为界面缩聚。尽管传统的聚碳酸酯生产工艺

3、是经双酚A（BPA）该工艺中使用的光气毒性很高，需要极为严格的与光气的两相界面反应，在GE塑料公司开发出操作规程，但至今该工艺仍然是生产聚碳酸酯的非光气路线之前，该法是唯一的生产聚碳酸酯的主流工艺。工业化路线。20世纪90年代初GE塑料公司开聚碳酸酯界面缩聚生产工艺可以按一段或多发出的非光气路线，因为不使用溶剂，该项技术段进行，根据需要，生产过程可以间歇式或连续被称之为“熔融法”。在熔融法中，碳酸盐基团化模式操作。这两种操作模式在经济收益上略有通过碳酸二苯酯（DPC）导入到聚合物主链中。差异；在产品质量上，连续化方式生产的

4、聚碳酸这一突破之所以重要，是由于它不再需要使用极其酯结构中含有更多的氮气。解决这一问题需要采有毒的光气。此后，其他一些公司，包括Bayer、用一种非常专用的催化剂，以维持BPA碱盐的比旭化成、三菱化成和出光公司都开发了他们各具例。主要反应物是光气、BPA碱盐和链终止剂，特色的非光气技术。所有这些路线都是经熔融聚如苯酚。水相溶液中的BPA碱盐在惰性有机溶合，使用DPC将碳酸基团导入到聚合物主链，不剂，如二氯甲烷存在的条件下与光气反应。同点是生产DPC的方法不同。目前，非光气法的值得注意的是，使用的是BPA碱盐而不是装置能力约

5、占全部聚碳酸酯生产能力的20%。BPA。在含水系统中，光气快速水解为二氧化碳自2007年SABIC公司并购GE塑料公司以和盐酸，在水的混合物和惰性溶剂组成的介质中来，SABIC公司与Bayer公司一起成为聚碳酸酯也能发生这种水解。二羟基化合物如BPA不能与行业的主力。两家公司的合计产能占世界聚碳酸酯光气反应生成聚碳酸酯，但当在系统中使用碱酚产能的一半以上。帝人、Dow和三菱化学公司也盐的时候，光气与碱酚盐的反应比其在含水系统是主要的竞争者，但产能要远小于这两家大公司。中水解要快得多。亚洲聚碳酸酯产能几乎占全球产能的一半。2

6、011用BPA碱盐和光气的界面缩聚法，工业上采年，中东地区的首套聚碳酸酯装置投产－SABIC合收稿日期：2013-06-07资公司，产能为260kt／a，地点在SaudiArabia。作者简介：王俐（1961-），女，北京市人，高级工程师，长期Dow／SaudiAramco合资企业－SADARA公司也计从事化工情报调研工作。化学工业·38·CHEMICALINDUSTRY2013年第31卷取一段或多段方式和间歇式或连续化模式。当分起始原料，所以大多数工艺都与BPA和DPC高度成两段时，第一段由光气化组成，紧接着的第二提纯的

7、专门技术结合在一起。近年来，随着催化段是缩聚，得到高分子量的PC。剂体系的不断改进，使碳酸盐具有更高的活性，界面缩聚光气法之所以依然广泛应用，是由整个过程的效率也得到了有效提高，使熔融酯交于能快速地从一些纯度的反应物中获得高分子量换法生产出的聚碳酸酯产品质量与界面缩聚法的的聚合物。其缺点是使用的光气剧毒、操作规程相当。极为苛刻，操作人员需经专门严格培训，使用的不同的熔融工艺的区别在于采用不同技术制典型溶剂二氯甲烷是有严格的爆炸极限的危险品，取碳酸二苯酯和碳酸二甲酯（DMC）：生产过程中产生的腐蚀性副产品和其他废盐溶液（1）

8、沙伯创新塑料公司———甲醇氧化羰基化处理难度大，设备的耐腐蚀要求高，投资大等等。得到碳酸二甲酯（DMC），DMC再与苯酚进行酯界面缩聚法的这些弱点，促进了其他工艺路交换得到DPC。线的发展。（2）Bayer公司———亚硝酸甲酯羰基化得到1．2非光气熔融缩聚法DMC。非光气聚碳酸酯生产的首个工业化方法是碳