PC
您的位置:隆众资讯 > 塑料 > 工程塑料 > PC > 热点聚焦
关注 收藏

[PC]:盘点PC国产化进程中的工艺变化

发布时间:2019-01-11 16:47   来源:隆众资讯  责任编辑:相飞飞

界面缩聚光气法、熔融酯交换法及非光气法是中国PC行业的三大主要生产工艺,也是全球PC的主流生产工艺。下面,由小编带大家简单认识一下以上三种工艺。

界面缩聚法。界面缩聚法制备聚碳酸酯时,是将光气通入惰性溶剂与双酚A的氢氧化钠水溶液中进行反应;也可以将液化光气溶于溶剂中,再加入双酚A氢氧化钠水溶液中进行反应,生产小分子量聚碳酸酯,然后缩聚为高分子聚碳酸酯。按照缩聚反应的发生阶段,界面缩聚法可分为二步界面缩聚法和一步界面缩聚法。

界面缩聚法的优点是:(1)工艺技术路线成熟,适合大规模和连续生产。(2)易制得高相对分子质量的聚碳酸酯,产品分子量可达到1.5~2*105。(3)反应条件温和,对设备要求较低。

此法的不足是:(1)聚合反应过程使用大量剧毒的光气和大量有毒易挥发的有机溶剂二氯甲烷。(2)需要进行后处理,且清洗和纯化会产生大量的废水,对环境造成很大的危害。(3)反应中产生的氯化钠溶液会严重腐蚀反应设备,降低设备的使用寿命。(4)残余含量的二氯甲烷在聚碳酸酯中特别有破坏性,因为已知在加工过程中二氯甲烷除去了盐酸以及残余水分后,可能导致聚碳酸酯变色和在模具上腐蚀。在升高温度下,二氯甲烷也可能在加工过程中导致品质损失例如变色和凝胶形成。(5)副产物难于从聚合物中除去,导致生产的聚碳酸酯含有卤素类杂质,影响产品的性能。(6)光气界面缩聚法对这些健康和环境问题必须采取相应措施来处理这些问题,由此而增加成本,造成界面缩聚工艺得到的聚碳酸酯产品的生产成本提高。

熔融酯交换法。酯交换法生产聚碳酸酯的聚合工艺,又称本体聚合,最早由Bayer公司开发并工业化,也是一种间接光气法工艺。

自20世纪60年代开始就进行了酯交换合成聚碳酸酯的研究,在聚碳酸酯工业化初期,由于其生产出的产品光学性能较差,催化剂易污染,并且由于存在副产品-酚而导致产品分子量低,应用范围有限。而且由于搅拌、传热等工程问题的限制,难以实现大吨位的工业生产,这些缺点限制了该工艺的商业应用。这种方法规模化生产开展始于20世纪80年代之后,美国、日本、欧洲各国申请了大量关于此研究的专利,从不同的方面改进和完善酯交换法,大部分涉及催化剂的选择和配置。目的是提高产品的质量、减少灰分、降低能耗以及简化工艺。特别是近几年,随着化工设备、控制仪表技术的进步,同时也是为了配合非光气PC技术的发展,这种方法又重新出现,并得到了较大的改进。

非光气法。非光气酯交换法与传统酯交换法在树脂聚合上是完全一样的,即由双酚A和碳酸二苯酯经酯交换和缩聚反应得到聚碳酸酯,区别是传统酯交换法的碳酸二苯酯是以光气为合成原料,而非光气酯交换法的碳酸二苯酯不以光气为合成原料,采用碳酸二甲酯经酯交换反应制得的。

非光气法生产碳酸二苯酯是目前研究最多的方法。其中最早实现应用的是GE公司采用意大利ENI公司的技术,甲醇、一氧化碳和氧气在催化剂作用下,生成DMC,然后与醋酸苯酯反应形成DPC;接着旭化成,以环氧乙烷、二氧化碳和甲醇为原料合成DMC,同时联产乙二醇。

通过对现有的工艺经济性分析看,非光气法最具成本优势,其在原料成本和车间折旧方面具有一定的优势,由于生产中不使用光气,也不涉及二氯甲烷溶剂等有毒挥发性物质,因而在设备腐蚀和环保方面的投入较低。

表1 2019年国内PC装置生产工艺统计表

单位:万吨/年

装置名称产能生产工艺投产时间产能占比
科思创451条界面缩聚光气法+3条酯交换法2006年9月35.71%
嘉兴帝人15界面缩聚光气法2005年4月11.90%
上海三菱10界面缩聚光气法2012年8月7.94%
中石化三菱6熔融酯交换法2011年9月4.76%
浙铁大风10非光气法2015年1月7.94%
鲁西化工20界面缩聚光气法2016年15.87%
万华化学7界面缩聚光气法2018年1月5.56%
利华益维远13非光气法2018年7月10.32%
合计126----100%

来源:隆众资讯

从以上表格中不难看出,界面缩聚光气法仍然占据国内PC工艺的主导地位,工艺涉及企业产能超过60万吨,占国内总产能的50%;熔融酯交换法的涉及企业产能近40万吨,非光气法生产工艺的企业仅有2家,产能为20万吨,占比仅为15.87%。其中,2014年以前国内PC行业无非光气法生产工艺,浙铁大风为国内首家采用该工艺的PC生产企业;2018年7月份山东利华益维远13万吨/年PC装置投产,旭化成非光气生产工艺首次登陆中国。

近年来,国内环保督查更加严格,对于光气的使用也进行了高度的控制,非光气法符合环保要求且成本更具优势,因此2018年及未来国内计划要投产的PC装置多数采用非光气生产工艺,这也成为未来国内PC行业的工艺趋势。

表2 2019-2021年国内PC装置投产计划及生产工艺统计

单位:万吨/年

企业名称产能计划投产时间生产工艺
国塑中蓝新材料102019年非光气法
湖北三宁72019年非光气法
盛通聚源132019年非光气法
浙江石油化工262019年底非光气法
万华化学二期132019年底界面缩聚光气法
东方希望10预计2020年非光气法
中沙天津262020年左右非光气法
沧州大化10预计2020年以后界面缩聚光气法
浙江石油化工二期262020年以后非光气法
河南平煤神马10预计2020年之后界面缩聚光气法
国塑中蓝新材料二期102020年之后非光气法
阳煤集团青岛恒源化工102020年之后非光气法
华盛新材料一期262020年上半年非光气法
吉化集团星云化工242021年7月待定
科思创152022年之前熔融酯交换法
合计236----

来源:隆众资讯

未来三年,预计国内新增PC产能超过230万吨。国产化程度加快,非光气法在新投企业中的占比也在快速提高,到2021年非光气法在国内PC生产工艺中的占比将超过50%;而界面缩聚光气工艺仅新增沧州大化及平煤神马两家生产企业,其他为现有生产企业扩能,未来在国内企业中的占比将会逐步下降,2021年占比或下降至30%以下;酯交换生产工艺仅有科思创继续扩能15万吨,预计到2021年的占比不足20%,成为国内PC行业占比最少的生产工艺。

资讯编辑:相飞飞  0533-2591964
资讯监督:石磊  02126093004
免责声明:隆众资讯力求使用的信息准确、信息所述内容及观点的客观公正,但并不保证其是否需要进行必要变更。隆众资讯提供的信息仅供客户决策参考,并不构成对客户决策的直接建议,客户不应以此取代自己的独立判断,客户做出的任何决策与隆众资讯无关。本报告版权归隆众资讯所有,为非公开资料,仅供隆众资讯客户自身使用;本文为隆众资讯编辑,如需使用,请联系0533-2591860申请授权,未经隆众资讯书面授权,任何人不得以任何形式传播、发布、复制本报告。隆众资讯保留对任何侵权行为和有悖报告原意的引用行为进行追究的权利。
广告招商

您对这篇信息的评价?

  • 很不错
  • 一般般
  • 要改进
  • 很不错
  • 一般般
  • 要改进
广告招商