
MDI项目基本情况.docx
12页巴斯夫重庆MDI 一体化项目基本情况重庆 MDI 一体化项目是以重庆化医控股(集团)公司与德国巴斯夫为投资主体,在重 庆(长寿)化工园区建设以MDI为核心,实行上、中、下游产品链全面配套十七套大型化 工设备总投资达40 亿美元主要装置规模及投资表序号装置名称装置规模 (万吨/年)总投资 (万元)投资主体备注1MDI装置40800000BASF独资2硝基苯装置403苯胺装置304乙炔装置25529133化医独资长化5BDO装置14250000化医独资或合资建峰6聚氯乙烯装置(PVC)32138241化医独资或合资长风7氯丁橡胶4103679化医独资长化8异植物醇2.2160000化医独资或合资建峰9醋酸65239619化医独资或合资建峰10合成氨20149595化医独资建峰11硝酸40化医独资12甲醇80177107化医独资长风13甲醛40化医独资14氯碱30137971化医独资天原15空分装置13.5 万 Nm3/a111569化医参股或控股长化16合成气分离10 万 Nm3/a149641化医参股或控股长化17热岛中心3x470t/h 燃煤 锅炉 300MW发电机组224783化医参股或控股给排水序号装置名称给排水规模1MDI装置16000 m3/h循环水站,50 m3/h除盐水系统2硝基苯装置3苯胺装置4乙炔装置5X13000 m3/h循环水站5BDO装置6300 m3/h循环水站,全厂污水处理站6聚氯乙烯装置(PVC)16000 m3/h循环水站7氯丁橡胶处理能力1000 m3/h的污水处理站8异植物醇全厂污水处理站9醋酸处理能力120 m3/d的废水处理站10合成氨处理能力300 m3/d的污水处理站(为一体化项目配套:60000 m3/h循环水站,650 m3/h除盐 水站,4860 m3消防水池,消防废水收集池:北区4860 m3,11硝酸南区 3240 m3)12甲醇13甲醛14氯碱循环水站15空分装置循环水站16合成气分离17热岛中心循环水站、化学水处理系统、生活污水处理装置热岛中心:3X470t/h循环硫化床锅炉、1X50MW高温高压背压式汽轮发电机组、2X125MW 抽汽凝汽式汽轮发电机组相关化工知识MDI即二苯基甲烷二异氰酸酯,是生产聚氨酯的基本原料,聚氨酯被广泛运用于冷热保温绝 缘材料,包括建筑物、汽车、冰箱、冷冻箱和供暖制冷系统或者管道保温。
制备或来源:以苯胺为原料,与甲醛反应,在酸性溶液中缩合,用碱中和,然后蒸馏, 可制得二氨基二苯甲烷,然后与碳酰氯反应可制得,再精馏精制现有技术:目前全球流行的MDI生产方法基本是以苯胺为原料,经光气法以后再还原 形成粗品的MDI产品,再经分馏装置,分离出纯MDI和聚合MDI最新技术:由于光气其巨大的危害性,所以许多工厂都在积极研制新的合成工艺以取代 光气法生产,如碳酸二甲酯法,但是目前这些方法还只是在小试车间内有成功的案例,根本 无法应用于大规模的生产MDI和TDI (甲苯二异氰酸酯,由甲苯硝化生成二硝基甲苯,再经还原得到甲苯二胺 甲苯二胺与光气反应即得TDI)互为替代品,都是生产聚氨酯的原料目前MDI的价格略 贵一些,但毒性比TDI低,同时MDI形成的聚氨酯产品的模塑性相对较好主要供应商:欧美企业:巴斯夫、拜耳、亨斯迈、陶氏 ;日韩企业:日本聚氨酯、三 井、锦湖三井;国内企业:烟台万华硝基苯有机化合物,又名密斑油、苦杏仁油,遇明火、高热会燃烧、爆炸与硝酸反应剧烈 硝基苯是通过使用浓硝酸和浓硫酸的混合物对苯进行硝化反应而制备的 作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料苯胺苯胺是重要的化工原料,主要用于医药和橡胶硫化促进剂,也是制造树脂和涂料的原料。
工业上主要采用两种方法生产:① 由硝基苯经活性铜催化氢化制备,此法可进行连续生产,无污染② 氯苯和氨在高温和氧化铜催化剂存在下反应得到苯胺制备技术进展概述苯胺生产工艺路线 目前苯胺生产工艺路线主要有硝基苯铁粉还原法、苯酚氨化法和硝基苯催化加氢法,分 别占苯胺总生产能力的 5%、10%和 85%,开发的新工艺路线中以苯直接胺化法较有前途, 但与实现工业化还有一定距离1. 硝基苯铁粉还原法 该法是最早的苯胺工业生产方法,其污染环境,设备腐蚀严重, 操作维护费用高,难以连续化生产,现已基本淘汰,目前只有拜尔在西维吉尼亚洲的新马丁 斯维勒的装置采用此工艺2. 苯酚胺化法 苯酚胺化的理论产率为 99%,优点是原料易得、生产方法简单、催化 剂廉价、产品质量好、“三废”少,适于大规模连续生产,并可根据需要联产二苯胺,但比硝 基苯催化加氢工艺成本高,目前只有美国阿里斯特克化学公司和日本三井石油化学公司采用 此工艺3. 硝基苯催化加氢法 该法以硝基苯为原料,氢气为还原剂,铜/硅、镍或铂/钯为催化 剂,以氢为还原剂,将硝基苯还原生成苯胺,理论产率为99%,我国全部采用该法生产 该法的硝化环节很关键,设备投资占总固定投资的 50% 以上。
硝基苯催化加氢生产主要 采用混酸硝化法,可采用等温或绝热硝化工艺,等温硝化能耗大,反应时间长,副产物多, 收率低,产品质量差;绝热硝化工艺突破了反应必须在低温下恒温操作的传统观念,物料停 留时间短,副反应少,是当前最有前途的一种硝化技术国外采用绝热硝化工艺的公司较多, 而国内的主流技术为等温硝化工艺胺化过程包括固定床气相加氢、流化床气相加氢以及硝 基苯液相催化加氢工艺除德国巴斯夫公司采用流化床外,其他公司多采用固定床反应器 我国除山东烟台万华聚氨酯集团有限公司采用固定床反应器外,其他公司均采用流化床反应 臾 器硝基苯催化加氢技术进展 硝基苯催化加氢技术不断改进:气相催化加氢改为液相催化加氢;开发活性高、负荷大、 稳定性好、机械强度高、寿命长而价廉的催化剂;苯绝热硝化代替苯等温硝化等莫贝公司研制出由金、银、铂或钯等贵金属制成的网状、波纹状或蜂窝状催化剂,以甲 醇为溶剂,于131〜150°C、6.4MPa压力下硝基苯加氢反应63min,苯胺收率98.1%以 上英国石油合成研究所披露了合金膜催化剂的制备方法:将含 80%〜95%钯和 5%〜 20%铑或钌的金属膜,用电化学方法在其一侧或两侧电镀上一层锌,锌与金属膜厚度之比 为1: 10〜100,于250C加热2h后,用沸腾的20%盐酸处理,除去锌,得到多孔表面 的金属催化剂薄膜,用于加氢反应。
英国Reading大学和皇家学院与Johnson Matthey合作开发了一种带磁性贵金属催 化剂的新体系,将该催化剂用于硝基苯转化制苯胺的研究,其反应时间较对比催化剂缩短了 1/2采用涂石墨的磁铁心,外部为纳米级贵金属涂层,磁性使贵金属易于回收,纳米粒子 可增加相对的表面积,提高催化活性天津大学、兰州大学和青岛化工学院分别研制成功了功能性磷树脂,活性镍或镍-镧系 元素为催化剂,用电弧等离子法制得纳米镍用于催化硝基苯加氢反应,改进了硝基苯催化加 氢技术2004 年清华大学公开了硝基苯气相加氢制备苯胺装置及方法的专利主要包括流化床 反应器及其底部的反应原料气体入口;设置在该入口上部的第 1 气体分布器;设置在反应 器轴向高度中部的将反应器分为 2 个催化剂密相区的第 2 气体分布器;设置在反应器内2 个催化剂密相区中的换热器;设置在所述反应器外部或内部的分别与上下 2 个催化剂密相 区相连的催化剂溢流装置以及气固分离装置;以及利用上述装置制备苯胺的方法,主要包括 控制氢气与硝基苯的摩尔比,控制反应器 2 个催化剂密相区的温度等步骤该项技术具有 反应器操作弹性大,硝基苯转化率高、产生苯胺的选择性高、产品纯度高、催化剂用量少、 能耗低等优点。
苯直接胺化法进展较快 传统工艺生产苯胺均存在着步骤多、操作条件苛刻、附加试剂及副产物多、对环境危害 大等缺点而芳香族化合物(苯)与氨反应直接氨基化将多步反应变为一步,可明显提高原 子利用率,且副产物对环境无害,是目前研究最多的直接胺化合成芳胺(苯胺)的路线在 150〜500°C、1.013〜101.3MPa、苯在催化剂作用下可直接胺化合成苯胺,受热力学平 衡限制,苯胺的收率较低杜邦公司首先提出了这项工艺20世纪90年代,日本Mitsui Toatsu采用苯、水和 氨在惰性气体保护的金属磷酸盐催化剂存在下,在常压或正压、300〜500C下合成苯胺, 产率1.9%如果在这类反应中加入氧化剂以移去产物中的H2,打破原有的平衡,会使苯 的转化率提高,苯胺的产率也可能提高Durante 等 1999 年提出了苯催化氧化胺化制苯胺的方法该方法用分子氧作终端氧 化剂,催化剂由载体、过渡金属和单核或双核配体(包含至少一个硝基或亚硝基或螯合的双 核化合物)组成,反应在100〜450°C、3.4〜6.2MPa下,苯一步合成苯胺,但苯胺选择 性很低2000 年,英国 ICI 公司开发了在较高温度和较高压力下气相混合芳烃(如苯)、氨气 和氧气一步反应合成芳胺(如苯胺)的工艺,产品选择性达到 96%。
该催化剂以 SiO2、 ZrO2、TiO2、AI2O3或CaAIO4为载体材料,最佳比表面积为100〜200m2/g的AI2O3; 负载的钒组分以 V2O5 计为 5%〜15%;催化剂中添加碱金属和/或贵金属,和/或过渡金 属作为助催化剂采用共沉淀法引入各催化活性组分和 /或助催化剂胺化反应在低于 200MPa下进行,最佳压力范围为20〜50MPa;反应温度低于600C,最佳温度为350〜 450°CICI公司进行了应用实验,载于Al2O3上的V2O5(8%)首先于450°C,在固定床 反应器中脱氢以活化催化剂,然后由苯:氨:氧:氮(摩尔比1 : 3 : 0.05 : 2.45)组成的混 合物在催化剂存在下,制得的苯胺选择性为 71%在另一次实验中,采用载于硅石上的 V2O5 和苯: 氨: 氧(摩尔比 1: 100: 0.05)组成的混合物进料气,苯胺选择性可达到 96%Poojary 等提出了在贵金属/可还原金属氧化物催化剂作用下,直接胺化芳烃及杂环类 化合物合成芳胺该催化剂以 ZrO2 和 TiO2 为载体,用碱金属或碱土金属氧化物的溶液浸 渍载体材料,再在氧化性环境中于550C或更高温度下焙烧,制得添加了氧化物助催化剂 2%〜5%的载体。
催化剂中负载了一种或多种贵金属和一种或多种可还原金属氧化物,采 用浸渍法、共浸渍法引入催化活性组分,其中贵金属组分含量为 0.15%〜3%,可还原金 属氧化物的总含量为 5%〜20%在该催化剂作用下,在间歇反应器中混合苯和氨,于 300C、 30MPa 下反应,苯的转化率为 10.4%,选择性达 100%但该催化剂制备方法 比较烦琐,所用的载体需用碱金属或碱土金属改性,由于负载了贵金属组分,催化剂制备上 没有成本优势,将该催化剂用于由苯直接胺化合成苯胺的反应时,需在高温、高压下进行, 操作条件比较苛刻,高温下氨分解导致反应器的寿命明显缩短在我国近年对苯与 H2O2 反应制苯胺的研究比较多 2003 年,厦门市先端科技有限 公司开发了由苯、氨和氧直接合成苯胺的工艺此工艺具有苯。
