聚碳酸酯环境评价

（一）、主要用途

聚碳酸酯（PC）作为重要的工程塑料，具有优异的综合性能，广泛应用于汽车、电子、电器、建筑、信息、储存、光学仪器、照明、医疗、农业、交通运输各个领域，其在高分子材料中属于高性能、高技术、高附加值且市场应用覆盖面广的新型材料。

（二）、生产厂家情况

2008年我国PC产能达到21.6万吨/年。其中主要是：拜耳材料科学公司在上海漕泾的10万吨/年装置，帝人聚碳酸酯有限公司在嘉兴的10万吨/年装置。

（三）、产量与进出口情况

2008年，我国PC总产量约为23万吨，进口101.7万吨，出口27.9万吨。

（四）、产业

2009年中国石油和化学工业联合会发布了《石油和化工产业结构调整指导目录》，该目录将PC工程塑料的开发列入鼓励类。

（五）、生产工艺

PC树脂生产工艺分为界面缩聚光气法、酯交换法和非光气法。

1、界面缩聚光气法 

界面缩聚工艺是目前世界上聚碳酸酯的主要生产工艺。此法以双酚A、光气、氢氧化钠等为原料和反应助剂，使用二氯甲烷为溶剂。生产过程主要为：双酚A与氢氧化钠反应制备双酚A钠盐。双酚A钠盐与光气进行缩聚，为控制缩聚物的相对分子质量，加入单官能团物质苯酚做官能团封锁剂。 

该工艺成熟，和其他工艺相比，该工艺适于规模化和连续化生产，生产出的产品纯净、易加工、产品分子量高，能满足各种用途，长期占据着PC生产的主导地位。但由于生产中使用剧毒光气，因而开发不用光气来生产PC的新工艺成为近年来的研究热点。 

2、酯交换法（熔融聚合法） 

酯交换法其实也是一种间接光气法工艺。在该工艺中，酚经过光气法反应生成碳酸二苯酯，然后在卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下和双酚A进行酯交换反应，生成低聚物，再进一步缩聚得到PC产品。 

酯交换法是最早工业化的PC生产工艺，虽然其成本被认为低于界面缩聚工艺，但由于其产品光学性能较差，催化剂易污染，存在副产品酚而导致产品相对分子质量较低，因此了它的商业应用。

熔融聚合法一般在聚合时不使用溶剂，只将粉末中间体在高于熔点下呈熔融状态反应制成球状体，方法简单，可靠性强。GE集团在日本千叶和西班牙的工厂、三菱集团的黑崎厂、拜耳公司在中国和欧洲的工厂以及旭美化成等公司的工厂都采用了这种工艺。

3、非光气法 

1993年非光气法工艺研究成功，并由GE塑料日本公司实现了工业化生产。非光气法是先以O2和CO2使甲醇氧化羰基化生产碳酸二甲酯（DMC），再与醋酸苯酯交换制得碳酸二苯酯(DPC)；然后在熔融状态下与双酚A进行酯交换，缩聚制得PC。

该工艺无副产物，基本无污染，特别是不使用剧毒光气，因此深受世界各大公司的重视，纷纷致力开发。GE公司首先在日本将此法实现工业化生产。非光气熔融工艺生产PC是一种全封闭、无副产物、污染很少、符合环境要求的绿色工艺，已成为今后聚碳酸酯合成工艺的研究方向，预计未来在PC生产中将逐渐占据主导地位。 

二、污染物产生、治理及污染危害

（一）、污染物产生情况

以6万吨/年的产能、年运行时间8000小时计，采用MCC技术生产PC的污染物产生情况为：废水1.1吨/吨产品，废气2850Nm3/吨产品，废渣/液约200吨/万吨产品，详见表1。 

表1 采用MCC技术生产PC的污染物产生情况

1、废水治理情况

PC生产过程中产生的废水主要是含一些化学试剂，以及COD含量偏高。污水处理一般采用“前处理—好氧生物处理—污泥处理”这一基本模式。前处理的目的是利用物理方法来去除污水中的油和悬浮物，常用的方法是隔油、浮选等。好氧生物处理的目的是去除污水中溶解性有机物，其原理是以污水中的有机污染物为基质，在不断供氧的条件下，通过各种微生物的新陈代谢活动，将部分有机物转化为微生物，同时氧化部分有机物产生能量供微生物维持生命活动。污水中的有机物最终转化为生物体、二氧化碳等，通过沉淀分离生物体后，污水得到净化。生物处理常用方法有：鼓风曝气、纯氧曝气、接触氧化法。

2、废气治理情况

PC生产过程产生的废气可排大气。

3、废渣/液治理情况

废聚酯和挤压单元的废颗粒进行外售；其它废渣/液进行焚烧。

（三）、污染物治理成本及环境经济代价

1、污染物治理成本

PC厂的污染物治理费用主要由三废治理设施费（含废水池、排水管网、污水处理厂等）、绿化费及环境监测设施费组成。以6万吨/年的生产规模为例，环保投资约为3000万元，按10年计算折旧，合每吨PC产品环保投资50元。

2、环境经济代价

PC生产过程产生的三废经过治理后，均可达标，不会对环境产生较大危害，且环保投资不会对生产过程产生较大的经济影响。

（四）、污染危害情况

PC生产过程排放的废水中COD含量偏高，这类耗氧有机物的污染是当前我国最普遍的一种水污染，他们在水中分解需要消耗氧气，会导致水中缺氧，微生物繁殖，当水中溶解氧降至4mg/L以下时，将严重影响鱼类和水生生物的生存；当溶解氧降至零时，水中厌氧微生物占据优势，造成水体变黑发臭，将不能被用作饮用水源和其他用途。

废气中的SO2会使植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏，在高浓度的SO2的影响下，会使植物孕育发生急性危害，叶片外貌孕育发生坏死斑，或直接使植物叶片干枯萎缩脱落；另外SO2还可以形成酸雨和酸雾，主要表现为对于湖泊、泉水、建筑物、森林、古文物以及人的衣物组成腐化。同时，长期的酸雨作用还将对于土壤和水质孕育发生不成估量的损失。废气中的氮氧化物作为一次污染物，本身会对人体健康产生危害，它可刺激人的眼、鼻、喉和肺部，容易造成呼吸系统疾病，氮氧化物还会产生多种二次污染，它是生成臭氧的重要物质之一，与臭氧浓度和光化学污染紧密相关。由于氮氧化物存在生命周期较长，在大气中可形成和盐细颗粒物，同硫酸和硫酸盐细颗粒物一起，发生远距离传输，从而加速了区域性酸雨的恶化。

三、环境风险

（一）、PC的环境风险特征

PC生成过程中涉及的双酚A为低毒物质，甲醇为中等毒性，苯酚为高毒性，且甲醇为甲类火灾危险性物质。

（二）、可能发生的环境风险污染事故及环境风险影响评估

1、可能发生的环境污染事故

根据PC生产涉及物料的物理化学特性，在生产过程中可能发生的环境风险污染事故为火灾、爆炸和毒物泄露。

2、环境风险污染影响评估

（1）、评估依据

建设项目环境保护设计规定          （87）国环字第002号

建设项目环境保护管理条例           1998年11月29日253号令

石油化工企业环境保护设计规范       SH3024-95

环境空气质量标准（及2000年修改单）GB3095-1996 二级

大气污染物综合排放标准             GB16297-1996二级

工业窑炉大气污染物排放标准         GB9078-1996二级

污水综合排放标准                   GB78-1996 一级

工作场所有害因素职业接触限值       GBZ2-2002

工业企业厂界噪声标准               GB12348-90  2类

工业企业噪声控制设计规范           GBJ87-85

（2）、事故风险环境影响评估

如果PC装置发生火灾或毒物泄露，可能会造成有毒有害物质通过水体或大气进入环境，伴生/次生污染最有可能的是消防水携带化学物质进入周围水域，造成污染。

四、环境经济建议