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什么是碳酸二甲酯,你知道嗎?

作者:山西中科惠安化工有限公司

什么是碳酸二甲酯,你知道嗎?那么跟著小編認識下:


碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,簡稱DMC),是一種毒性低的有機化工中間體,可以和醇、醚、酮等幾乎所有的有機溶劑混溶?,F階段,碳酸二甲酯的合成技術主要有四種:光氣法、甲醇羰基化氧化法、酯交換法和尿素醇解法,此外還有部分方法處于研發及小試階段。


 ?。?)光氣化法


  光氣化法是早期工業生產碳酸二甲酯的主要方法,是由光氣與甲醇反應生成氯甲酸甲酯,氯甲酸甲酯再與甲醇反應生成碳酸二甲酯產品。該方法具有工藝成熟、收率高的特點,但由于使用劇毒的光氣作為原料,污染環境嚴重、生產性差。同時副產物氯化氫對管道和設備腐蝕嚴重,而且工藝復雜、操作周期長。雖然該工藝已經由業界進行了研究和改進,但由于工藝本身的固有缺陷,尤其在環境保護法規日趨嚴厲的當今時代,屬于淘汰型工藝,發達已禁止用該法生產,國內也不再審批光氣化新建項目,原有項目也在逐步淘汰。


  光氣化法生產DMC的反應方程式如下:


  COCL2+CH3OH→CLCOOCH3+HCL


  CLCOOCH3+ CH3OH→(CH3O)2CO+HCL



 ?。?)甲醇氧化羰基化法


  該技術以甲醇、CO和O2為原料,原料價廉易得,基本無其他有機物生成,主要有液相、氣相和常壓非均相法三種。該種方法投資少、成本低,并且符合環保要求,是重點研究和開發的技術路線。


  液相工藝以氧化亞銅為催化劑,甲醇既為反應物又為溶劑,在淤漿反應器中反應,反應溫度100℃-130℃、壓力2.0-3.0MPa,甲醇、氧氣和氯化亞銅反應生成甲氧基氯化亞銅,再與一氧化碳反應生成DMC。該法在反應過程中氧濃度始終保持在爆炸限以下,但催化劑壽命短,腐蝕性強。另外,在產品分離方面也存在的問題。


  其反應式如下:


  2CuCL+2CH3OH+1/2O2→2Cu(OCH3)CL+H2O


  2Cu(OCH3)CL+CO→CH3OCOOCH3+2CuCL


  甲醇氣相氧化羰基化法由DOW化學公司于1986年開發成功,該技術避免了催化劑對設備的腐蝕,工藝簡單,生產環保,但其催化劑容易失活,轉化率較低。


 ?。?)酯交換法


  Texaco公司開發成功由環氧乙烷((EO)、CO2和甲醇聯產DMC和乙二醇(EG)的新工藝。反應分兩步進行:CO2與環氧乙烷生成碳酸乙烯酯,然后碳酸乙烯酯與甲醇經過酯基轉移反應生成DMC和乙二醇(EG)。酯交換法生產碳酸二甲酯具有較好的經濟效益和社會效益,反應條件溫和,設備投資也較小。此外,該工藝利用了二氧化碳作為原料,是一種環境友好的工藝路線。


  酯交換法生產碳酸二甲酯反應式如下:


 ?。–H2)2O+CO2→(CH2O)2CO


 ?。–H2O)2CO+CH3OH→(CH3O)2CO+CH2OHCH2OH


 ?。?)尿素醇解法


  尿素醇解法首先由尿素與甲醇反應生成氨基甲酸甲酯,氨基甲酸甲酯進一步與甲醇反應則得到DMC,反應式如下所示:


  NH2CONH2+CH3OH→NH2COOCH3+NH3


  NH2COOCH3+CH3OH→CH3OCOOCH3+NH3


  尿素醇解法需要有廉價的尿素原料和回收副產氨,因此適合合成氨-尿素生產企業采用。根據新思界產業研究中心發布的《2018-2023年中國碳酸二甲酯行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,中科院山西煤化所在該工藝的開發上已取得突破,開發了活性和選擇性均處于水平的固體催化劑。在不加任何有機溶劑條件下,尿素轉化率接近100%,氨基甲酸酯和DMC選擇性大于98%,其中DMC選擇性40%-70%。



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