您好,欢迎来到云企聚![服务商申请]关于我们首页

首页 > 商业资讯 > 浅谈聚碳酸酯生产现状及国产化技术

浅谈聚碳酸酯生产现状及国产化技术

来源:   发布时间:2015-05-05

  1995年以前聚碳酸酯在国内主要用于制备纺织业用沙管,占总消耗量的50%左右。1995年以后逐渐转向电子、电气、光盘、建筑、汽车工业等领域,需求量急剧增加。聚碳酸酯消费市场发展十分迅猛,1995年我国聚碳酸酯的消费量为4.2万吨,到2002年猛涨至34.3万吨,年均增长率高达35%左右,远远高于国民经济的平均增长速度和其它通用工程塑料的增长速度。根据发达国家数据,聚碳酸酯在电子电气、汽车制造业中使用比例在40%~50%,目前我国在该领域的使用比例只占10%左右,电子电气和汽车制造业是我国迅速发展的支柱产业,未来这些领域对聚碳酸酯的需求量将是巨大的。 
  我国原有10余家聚碳酸酯生产企业,目前能维持生产仅有3家,分别为常州合成化工总厂3000吨/年(光气法)、上海中联化工厂1200吨/年(酯交换法)、重庆长风化工厂1000吨/年(酯交换法),总产能约5000吨/年,年产量不足千吨。与国外公司相比,不仅规模极小,而且技术落后,远远不能满足国内需求。由于国内产量极小,我国使用的聚碳酸酯主要从国外进口。 
  预计2010年世界聚碳酸酯需求量将达到400万吨,2015年需求量将达到515万吨。近年来,国内聚碳酸酯消费市场迅猛发展,在过去十年国内聚碳酸酯消费量平均增长高达30%以上,在世界绝无仅有。与国内聚碳酸酯消费市场迅速发展形成巨大反差的是,聚碳酸酯生产水平长期低下,装置规模小,生产技术落后,产品产量低、质量差。未来国内聚碳酸酯行业会有较大的变化。一是产能会有较大的增长,二是需求继续保持高速增长。预计2005~2010年间国内聚碳酸酯年均需求增长率约13.8%,2010年需求量将达到120万吨,2015年需求量将达到160万吨。 
   
  四、国产聚碳酸酯技术 
   
  我国于1958年开发出酯交换法技术,1961年开发出光气合成法技术。我国为发展自己的聚碳酸酯材料工业,已对相关力量作了优势整合,建设我国自己的聚碳酸酯大型生产装置的条件已经形成。在国内,中蓝晨光化工研究院自二十世纪六十年代就进行聚碳酸酯技术的开发研究工作,并取得了很多成果,七十年代曾成功援助罗马尼亚建厂。而中国纺织工业设计院在聚酯技术的开发方面具有雄厚的实力,已经成功开发了20万吨/年聚酯技术。目前,由中国纺织工业设计院与中蓝晨光化工研究院共同开发的1万吨/年聚碳酸酯生产装置,采用先进的酯交换生产工艺,控制方案可靠,物耗及能耗低,产品质量达到先进水平。主要反应设备国产化,关键设备及仪表目前尚未满足要求的,考虑引进。其装置投资省、占地少、经济效益高,颇具有推广价值。 
   
  该国产化技术工艺流程简述如下: 
  (一)投料系统 
  日料仓中粉状的碳酸二苯酯(DPC)经过计量泵按一定的投料比率进入熔化釜。在160℃,1atm条件下,熔化4小时。然后,双酚A(BPA)粉末经计量泵进入熔化釜,粉料进入熔化的DPC中,继续搅拌2小时,至充分熔化。DPC和BPA熔体进入混合罐。在160℃,1atm下进一步搅拌至分子充分接触。再将催化剂加入DPC、BPA熔体中,经输送泵进入预反应器。 
  (二)酯交换反应 
  首先,在预反应器中熔体下进上出,形成层状柱推流(活塞流),随着温度由160℃至220℃分段升高,压力由66.67mbar降至40mbar。催化剂的活化能力充分引发。DPC和BPA熔体开始发生小分子间的酯交换反应。产生的苯酚气体从熔体中脱出,并同熔体一起进入第一酯交换反应器。 
  第一酯交换反应器采用塔式,其内部形式新颖,充分考虑到熔体的传质、传热的需要。熔体在220~235℃,40~66.7mbar下,反应1.5小时。第一酯交换反应器顶部配有苯酚回收冷却系统和水环喷射真空系统。将预反应器和第一酯交换反应器中产生的苯酚气体及时抽出,保证反应向正方向进行,同时保证反应器中的真空度。 
  所得熔体经低粘度输送泵进入第二酯交换反应器,熔体在235~250℃,13.33~26.67mbar,反应1.2~1.8小时。在充分搅拌下,酯交换反应完成并伴有缩聚反应。第二酯交换反应器顶部配有苯酚回收冷却系统和水环喷射真空系统。 
  (三)缩聚反应 
  熔体出第二酯交换反应器后进入预缩聚反应器,预缩聚反应器中配有带圆孔的圆盘及搅拌浆,顶部配有苯酚回收冷却系统和水环喷射真空系统。在预缩聚反应器中温度升至280℃,压力降至1.33~6.67mbar。分子链不断增长,粘度增大。反应0.8~1.2小时之后,进入卧式带有螺旋推进浆的第一缩聚反应器。在第一缩聚反应器中,温度升至290℃,压力降至0.67mbar,反应0.7~1.0小时之后,分子量升至15000~18000。在反应后的熔体中加入终止剂,用以防止端基与空气反应。