研究背景 二氧化碳作为一种温室气体给环境带来了严重破坏。根据 “巴黎气候变化协定"，中国承诺到2030年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%至65%。现阶段，我国作为世界第一温室气体排放大国，要实现既定减排目标，还需要付出巨大努力。同时，国家把生态文明建设作为国家战略，有关开征碳税政策的呼声越来越大，很多企业面临二氧化碳减排的巨大压力。因此有关二氧化碳的铺集、固定与利用成为成为具有现实意义的课题。 低聚物多元醇（聚酯或聚醚）是制备聚氨酯（PU）的主要原料之一，作为组成PU的软段对PU的性能有很大的影响。传统聚酯型PU耐水解性不好，而聚醚型聚氨酯的力学性能、耐热及耐氧化性较差。而聚碳酸酯二元醇制备的PU同时具备了聚醚型PU优良的耐水解性、低温柔顺性和聚酯型PU的高机械强度、优良的耐磨性和耐油性，某些材料还具有良好的生物相容性；聚碳酸酯型聚氨酯涂料、胶粘剂等具有良好的耐溶剂性、耐热褪色性、耐刮擦性、耐候性。因此聚碳酸酯二元醇及相应的聚碳酸酯型聚氨酯新材料的开发越来越受到行业内的重视。 国外研发及产业化概况 聚碳酸酯二元醇（PCDL）的主要合成方法包括光气法、酯交换法、环状碳酸酯开环聚合法、二氧化碳和环氧化物的调节聚合法。其中酯交换法是目前最为成熟的APC多元醇合成方法,该方法是通过小分子多元醇和脂肪族碳酸酯或芳香族碳酸酯等进行酯交换反应进行的，目前已有工业化产品出售。该方法采用的小分子脂肪族或芳香族碳酸酯过去由光气法生产，存在严重的环保问题，得到的APC多元醇价格高，目前主要是进口，其应用也仅限于一些有特殊要求的领域。 双金属氰化物(DMC)在链转移催化剂存在下，催化二氧化碳可以与环氧化物进行共聚反应得到优良的聚氨酯合成原料脂肪族聚碳酸酯多元醇(APC)。采用该方法可以方便地合成出具有一定的相对分子质量及羟基官能度的APC。所得到的APC多元醇中碳酸酯基团结构单元的摩尔分数在25%-50%之间。这一技术为化学利用二氧化碳制备高附加值产品提供了有效途径。国内目前只有江苏中科金龙和惠州达志有年产万吨级的利用环氧丙烷和二氧化碳生产聚醚聚碳酸酯多元醇装置。德国科思创也建成了年产5000吨的工业装置。 国内中科金龙利用分子量为2000和3000，碳酸酯单元含量为65%左右的聚醚聚碳酸酯多元醇制备了水分散型的聚氨酯胶黏剂，包装薄膜、以及建筑保温泡沫等。惠州达志公司利用该类多元醇制备了性能优良的地坪漆和皮革涂料；科思创得到了重量分数在20%左右的APC多元醇，并以该多元醇制备了开发出一种硬质泡沫聚氨酯床垫产品、除此之外还开发出用于鞋底和纤维的聚氨酯产品，前者已在供应欧洲市场。其聚氨酯产品可以覆盖传统聚氨酯的所有领域。整个聚氨酯用低聚物多元醇市场容量巨大。2012 年全球就聚醚多元醇而言总产量约640 万吨。2012 年中国聚醚多元醇产能312 万吨，占全球总产能的34%。聚醚聚碳酸酯可以制备性能优异的聚氨酯，其市场有更大的发展空间，附加值也高于目前的聚醚多元醇。 此外，德国科思创公司对利用二氧化碳生产APC多元醇进行了全生命周期计算，结果表明生产这种二氧化碳基的聚醚聚碳酸酯多元醇与传统的聚醚多元醇相比可以减少二氧化碳的排放量15%和能耗16%左右。该项目不仅可以提供高品质的合成聚氨酯用的聚醚聚碳酸酯多元醇，而且还可以固定二氧化碳，减少二氧化碳的排放，在节能减排方面也具有重要意义。 经济效益评价 目前国内售价1.8-2.4万元。而进口的聚酯和聚碳酸酯多元醇价格高于2.4万元/吨，而本产品制备的聚氨酯的力学性能与聚酯性能接近，但价格比聚酯具有巨大的成本优势。这是一家企业做环评时给出的经济效益分析（年产5万吨） 技术优势： 从2008年开始了有关基于DMC催化剂催化二氧化碳与环氧丙烷制备聚碳酸酯多元醇的研制工作，开发了具有自主知识产权的催化剂制备和聚合工艺技术。完成了2升反应釜的工艺条件优化。技术特点： 1）产品分子量在1500-5000可调和碳酸酯单元含量20-60%的聚醚聚碳酸酯多元醇，便于开发不同牌号的二氧化碳基聚碳酸酯多元醇产品： 2）聚合工艺条件温和(聚合温度：80-130oC,压力20-60 atm），反应平稳、可控性好、能耗小，设备投资少。 3）催化剂的活性高，超过10 Kg/g DMC（最高可达18Kg/g DMC），催化活性是目前的同类技术至少2倍以上，有利于低成本制造目标产品，使产品具有良好的市场竞争力。

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