《工艺评价和研究划》（perp）.doc

《工艺评价和研究规划》(PERP )系列报告-双酚A简介双酚A(BPA)是两种主耍聚合物生产的基木单体：环氧树脂和聚碳酸酯因此，BPA是苯酚和丙酮增长最快的终端用途由丙基联在一起的两个芳坏将赋予由BPA制成的材料强度和韧性，以及环氧树脂和聚碳酸酯因此家喻户晓的性能技术双酚A (BPA)通过1摩尔内酮和2摩尔苯酚的反应获得，主要产生对，对- 缩合产物一一对，对-异亚丙基二酚：CH> C€H> ♦ 2+ Click image to enlarge酸催化反应的第一步由丙酮和强酸反应组成，形成碳鎔离子该碳踰离子增 加1摩尔苯酚，然后形成第二个碳鑰离子第二个碳踰离子脱去1摩尔水，然后 与第二摩尔苯酚反应，形成BPAo按18. 4千卡/摩尔BPA的生成热计算通常为 25 C物理状态反应物和产物的反应热主要副产品是邻，对-异构体，以及数 量较少的邻，邻-异构体已经形成的BPA同第三碳踰离子中间体反应产生含有 三个芳环的高级酚，叫做三酚或BPX盐酸或硫酸等强矿物酸可以用作催化剂盐酸由于沸点低，相对容易从反应 混合物中去除，因此更可取强酸性阳离子交换树脂，如苯乙烯/二乙烯基苯类, 可以代替强矿物酸连同活性增强改性剂一起使用或单-独使用。

树脂催化剂排除了 催化剂循环利用，大大减缓了设备腐蚀和废水处理问题为了补偿活性短缺，树 脂催化剂的反应温度可以上升到70 to 80 C,而浓缩含水或气态干燥IIC1催化 剂的温度是50 Co生产苯酚的过氧化氢异丙苯法产生的苯酚和副产物丙酮的原生反应混合物 可以用来生产BPAo由于在过氧化氢异内苯苯酚法中每磅苯酚产生0. 62磅内酮, 而在双酚A牛产中，每磅苯酚需用0.26磅内酮，因此必须通过蒸憎减少混合物 中丙酮或通过添加壇加苯酚，从而调整到BPA合成所要求的比例陶氏离子交换树脂催化工艺陶氏在二十世纪六十年代首先开发了 BPA技术，用于环氧树脂的生产第一 个BPA生产装置位于密歇根州Midlando陶氏在六十年代下叶连续不断地进行工 艺开发和改进，一种基于专有的阳离子交换树脂催化剂，生产聚碳酸酯级BPA 产品的新技术应运而生1972年，陶氏利用这项树脂基新技术的第一套工业化 装置在得克萨斯州Freeport投产从此以后，陶氏继续改进技术，尤其是在提 高产品质量，捉高营运效率，降低基建成本目前，陶氏是世界BPA主要生产 商之一，四个装置位于美国得克萨斯州和德国Stade,年总主产能力达到37力 吨。

提供BPA技术的第一个许可授给了南亚塑料公司，该公司为其在台湾麦寮新 建的90700吨/年BPA装置选用了陶氏的第一代技术装置于1999年初投产，于 2005年扩建为10万吨/年陶氏不断改进其BPA工艺，而且在其Stade厂址成功地示范了高纯度双酚A 第二代工艺双酚A反应曲D0WEX “阳离子交换树脂催化催化剂通过专冇的系统分批助 催化，使对，对异构体达到适当的选择性在大量过量苯酚的情况卜•进行反应， 反应器绝热运行该工艺使生成可重排和不可重排副产品最小化通过运用工艺物料流再循 环，使可重排的杂质达到平衡，这样苯酚和内酮的反应主要产生高纯度血彷 双酚装置有多台固定床反应器当反应器活性太低，反应器运行不了时，卸掉失 去效能的催化剂，更新为独特的D0WEX “催化剂，然后使反应器恢复运行一个 反应器更换了失去效能的催化剂后，通常随时备用经济分析根据美国墨西哥湾海岸2007年1季度不变价格假设，考虑了两个年生产能 力为2. 2亿磅的双酚A例子，不过，使用不同的催化剂另外，由于苯酚是双酚A生产中使用的原料，因而进行了苯酚生产成木预测 假定在各种情况下，苯酚可以跨厂获得，其价格反映生产成本加上10%投资回报。

冇关案例是:•双酚A （美国墨西哥湾海岸，HC1催化剂）•双酚A （美国墨西哥湾海岸，陶氏高纯度BPA第二代工艺，离了交换树脂 催化剂）我们的成本分析认为：•两种工艺的原料成木净值实际上相同•离子交换催化剂工艺的公用工程成本较低•离子交换树脂催化工艺的投资相关的费用如维护、保险、财产税和一般装 置管理费（部分依赖）较低健康和安全关注今年年初，欧洲食品安全机构（EFSA）规定婴儿儿童接触BPA低于每天每公斤 休重5微克的新的日容许摄入量（TDI） o然而，根据新的数据，EFSA将TDI从每 天每公斤体重5微克增加到每天每公斤体重50微克，反映将“未经观察的负面 影响” （N0AEL）标准变成TDI水平所需要的不确定因索的变化在2007年5月,欧洲议会建议地表水中应限制的污染物名单中增加28种物 质（含BPA）,以便达到“良好的化学状态”美国止在开展关于双酚A的使用安全和/或风险的辩论加利福尼亚、马里 兰、马萨诸塞和缅因等州提出了禁止在儿童产品中使用BPA的立法，而在I口金山， BPA禁令暂缓实施在2007年5月，旧金山取消了 BPA禁令，使邻苯二甲酸成 为适用于《有毒玩具法》的唯一化学品。

该市将在2008年重新评估对BPA的限 制加利福尼亚正在考虑三项法案，在包装产品中禁止多种塑料，从而减少加利 福尼亚海洋中的海上垃圾加利福尼亚州参议院已批准、现众议院正在审议的这 三项法案之一是《2007年无毒海洋法》该法案禁止公司制造、加工或销售含 有BPA、氯乙烯、苯乙烯、全弑辛酸、壬基酚和烷基酚等化学品的塑料包装产品 （大小为8盎司至5加仑）不少行业代表声称禁塑令得不到科学的支持，他们 不在乎公众表现出的健康关注截止2007年6月，在I口金山、加利福尼亚、马里兰和明尼苏达州的双酚A（BPA） 禁令或者取消、收回，或者没有通过美国其它城市（如马萨诸寒）的BPA禁令 预计会遭遇同样的决定参加北卡罗莱纳州Chapel Hill BPA专题讨论会（由国家环境健康科学研 究所NIEHS和人类生殖风险评佔中心CERHR组织）的科学家发表的报告中可以发 现不同研究的最新辩论情况NIEHS发现老鼠摄入了少量的BPA后会患乳腺癌、 來道下裂、乙类糖尿病、前列腺肿大、精子量减少、女性青春期开始早、不良神 经学效果另一方而，CERHR专家组得岀结论：接触BPA会造成前列腺肿大或加 速青春期，他们对此关注度不高；产前接触BPA可以影响脑子发育，对此有所关 注；人类出生前接触BPA造成生殖器官异常，此种关注可以忽略。

这两个政府专 家组的结论将得到美国食品医药管理局（FDA） （FDA副局长说“FDA绝对依然认 为BPA用于食品包装盒是安全的”）和国家毒理学规划处（NTP） （NTP止处于 BPA危险评估的最后阶段）的评估商业分析双酚A的主要需求在聚碳酸酯和环氧树脂，如图1所示：图1 2006年美国各终端用途双酚A需求Otiers+ Click image to enlarge聚碳酸酯是数量最大的工程热塑性塑料z—,需求增长势头很强，反映出其 具有多项技术性能特征的综合聚碳酸酯终端用途最快的增长可望在光储存介质 领域（即可记录的CD和DVD）出现第二最大的应用在电气/电子工业聚碳酸 酯也是建设、包装、汽车大灯透镜以及民用屯器外壳吸引人的选项在医疗领域, 聚碳酸酯用于透析器和血液充氧器用于环氧树脂生产的双酚A预计增长慢于聚碳酸酯需求比其它领域更加集 中在涂料上，而不太依赖于建设上的应用汽车领域对涂料和胶粘剂的需求预计 继续增长预计美国电子制造业不是环氧树脂需求主耍的增长动力双酚A的其它用途包括聚飒树脂、聚芳酯树脂、专用酚醛树脂、聚醍酰亚胺 树脂、不饱和聚酯树脂、四浪双酚A阻燃剂以及各种聚合物的稳定剂报告捉供了美国、西欧和日本金2012年的产能、供求和贸易预测。

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