碳酸二甲酯
碳酸二甲酯
2006-11-06
碳酸二甲酯
英文名称：Dimethyl carbonate
英文别名：Methyl carbonate; Carbonic acid dimethyl ester~Methyl carbonate
分子式：C3H6O3 ；（CH3O）2CO ；CH3O-COOCH3
分子量：90.07
碳酸二甲酯生产工艺经济性
碳酸二甲酯（Dimethyl Cabonate）简称DMC，常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4 ℃，沸点90.1 ℃，密度1.069 g/cm3,难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。DMC毒性很低，在1992年就被欧洲列为无毒产品，是一种符合现代"清洁工艺"要求的环保型化工原料，因此DMC的合成技术受到了国内外化工界的广泛重视，我国化工部在"八五"和"九五"期间将其列为重点项目。
DMC的分子结构独特（CH3O-CO-OCH3），性能优异，因此具有非常广泛的用途，主要用作羰基化和甲基化试剂、汽油添加剂、合成聚碳酸酯（PC）的原料等。DMC的大规模生产就是伴随着聚碳酸酯的非光气合成工艺而发展起来的。
碳酸二甲酯简称DMC，无色透明的液体，是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品。由于其分子中含有-CO-、CH3-、CH3O-、CH3O-CO-等多种官能团，因而具有很高的化学活性可以进行羰基化、甲基化、甲氧基化和羰甲基化；另外，1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品(Non toxic substance)的注册登记，属于无毒或微毒化工产品。因此，一方面DMC有望在诸多领域全面替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以DMC为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；第三，其非反应性用途如溶剂、溶媒和汽油添加剂等也正在或即将实用化。所以，DMC被誉为21世纪有机合成的一个“新基块”，其发展将对我国的煤化工、甲醇化工、C1化工起到巨大的推动作用，具有广阔的发展前景。
1. DMC合成方法
DMC合成方法可分为三大类：光气法、甲醇氧化羰基化法、酯交换法。后两法将成为未来DMC的主要生产方法。
1.1 光气法
1.1.1 光气甲醇法
是最早的DMC合成方法，反应分两步进行，氯甲酸甲酯为中间产物。
COCl2十CH3OH→ClCOOCH3十HCl
ClCOOCH3十CH3OH→(CH3O)2CO十HCl
总反应：COCl2十2CH3OH→(CH3O)2CO十2HCl
原料剧毒，产品含氯，且副产大量HCl，属于淘汰型工艺。一般只有生产光气的企业就近生产DMC，且须采取周密安全措施。
1.1.2 光气醇钠法
光气和甲醇钠直接反应合成DMC，是光气甲醇法的改进。
COCl2十2CH3ONa→(CH3O)2CO十2NaCl
1.2 甲醇氧化羰基化法
2CH3OH十CO十1/2O2→(CH3O)2CO十H2O
该法以CH3OH、CO和O2为原料，原料价廉易得，投资少，成本低且理论上甲醇全部转化为DMC，无其他有机物生成，受到工业界极大重视，被认为是DMC最有前途的生产方法，也是各大工业国家重点研究、开发的技术路线。
1.2.1 ENI液相氧化羰基化法
2CH3OH十1/2O2十2CuCl→2Cu(OCH3)Cl十H2O
CO十2Cu(OCH3)Cl→(CH3O)2CO十2CuCl
总反应：
2CH3OH十1/2O2十CO→(CH3O)2CO十H2O
以氯化亚铜为催化剂，反应在两台串联的带搅拌的反应器中分两步进行。甲醇既为反应物又为溶剂。反应温度120~130℃，压力2.0~3.0MPa。典型工艺流程包括氧化羰基化工段及DMC分离回收工段。采用氯苯作萃取剂分
离DMC与甲醇的混合物。
1.2.2 Dow气相氧化羰基化法
美国Dow化学公司1986年开发了甲醇气相氧化羰基化法技术。该技术采用浸渍过氯化甲氧基酮/吡啶络合物的活性炭作催化剂，并加入氯化钾等助催化剂；含甲醇、CO和O2的气态物流在通过装填该催化剂的固定床反应器时合成DMC。反应条件100~150℃，压力2MPa。气相法避免了催化剂对设备的腐蚀且具有催化剂易再生等特点；另外，由于采用固定床反应器，在大型装置上采用该技术有明显优势。
1.2.3 UBE低压气相法
日本宇部兴产公司在开发羰基合成草酸及草酸二甲酯基础上，通过改进催化剂开发成功此DMC合成技术。
2CH3OH十1/2O2十2NO→2CH3ONO十H2O
CO十2CH3ONO→(CH3O)2CO十2NO
总反应：
2CH3OH十CO十1/2O2→(CH3O)2CO十H2O
以钯为催化剂，以亚硝酸甲酯为反应中间体，反应分两步进行。反应温度110~130℃，压力0.2~0.5MPa。工艺流程分为合成、分离精制、亚硝酸甲酯制备等工序。采用自己研究开发的一种分离体系，产品纯度可达99%以上。选择性按CO计为96%，另有3%为草酸二甲酯，其余为甲酸甲酯。1992年建成3000吨/年工业化装置，并曾拟建3万~5万吨/年大型装置。
1.2.4 我国气相法的研究与开发
浙江大学和中科院福州物质结构所进行了用亚硝酸甲酯作循环剂，Pd/O作催化剂(添加助催化剂)，由甲醇、CO、O2在常压和70~120℃条件下合成DMC的研究开发。
华东理工大学与齐鲁石化公司研究院合作，开展了气相合成DMC的研究，现正准备中试。
1.3 酯交换法
2.3.1 硫酸二甲酯(DMS)与碳酸钠酯交换法
(CH3O)2SO4十Na2CO3→(CH3O)2CO十Na2SO4
原料DMS有剧毒，产品收率低，无工业化意义。
1.3.2 碳酸乙烯酯与甲醇酯交换法
(CH2O)2CO十2CH30H→(CH3O)2CO十HOCH2CH2OH
反应分两步进行：CO2与环氧乙烷反应生成碳酸乙烯酯，然后碳酸乙烯酯与甲醇经过酯基转移生成DMC和乙二醇。酯交换催化剂是IV族均相催化剂负载在含叔胺及季胺功能团的树脂上的硅酸盐等。该工艺可避免环氧乙烷水解生成乙二醇，可实现高甲醇选择性地联产DMC和乙二醇。目前还未用于工业生产。
1.3.3 碳酸丙烯酯(PC)与甲醇的酯交换
C4H6O3十2CH3OH→(CH3O)2CO十CH3CHOHCH2OH
华东理工大学化学工程系对酯交换技术进行了深入研究，开发成功PC和甲醇酯交换合成DMC技术。采用特种分离技术(催化反应精馏和恒沸精馏)，同时副产丙二醇，已建成几套不同规模的生产装置，产出合格产品。
浙江大学也对PC与甲醇酯交换联产DMC和丙二醇进行了研究开发，获得较佳工艺条件：常压，60~65℃，催化剂为甲醇钠，用量0.4%~0.45%。已进行300吨/年中试装置设计。
酯交换技术进一步开发关键：(1)一般认为酯交换为可逆反应，转化率较低，因此提高转化率非常关键；(2)分离精制塔构型和萃取剂的筛选，对提高产品纯度非常重要。
1.4 尿素和甲醇直接合成碳酸二甲酯
中国科学院山西煤炭化学所由尿素和甲醇直接合成碳酸二甲酯新过程项目经过多年的研究，取得突破性进展。百吨级工业化中试试验获得成功，催化剂实现了1000小时的稳定运转，尿素转化率达100％，碳酸二甲酯的单程收率在60％以上，达到了国际领先水平。该技术的开发成功对我国化肥企业产品多元化具有积极的推动作用。
采用山西煤化所完成的尿素和甲醇直接合成碳酸二甲酯新技术建同等规模装置的投资是目前工业化氧化羰基化技术的三分之一，是工业化酯交换技术的一半，碳酸二甲酯的生产成本可在4000元／吨以内，具有较好的经济效益。
2DMC市场分析[5]
2.1 国内外生产状况
2.1.1 国外生产情况
西欧、日本、美国是世界上主要的DMC生产国家和地区。其中意大利ENI公司采用自己开发的甲醇液相氧化羰基化法专利技术所建1.2万吨/年装置是目前世界上液相法最大的生产装置；日本宇部兴产公司采用自己开发的气相氧化羰基化专利技术所建的3000吨/年装置，系气相法最大装置。见表1。
表1 国外DMC主要生产厂家
意大利ENI公司曾与意大利AGIP公司合作，向美国转让液相法技术；ENI公司1990年与日本Mitsu石油公司合作成立了Mites公司，用ENI技术生产DMC，并致力于在远东开拓DMC及其衍生物市场。日本宇部3000吨/年工业装置稳定运行几年后，曾计划扩建为3万~5万吨/年大型化装置。
2.1.2 国内生产情况
我国目前DMC生产企业有十余家，除一些光气法装置外，新建了几套酯交换法装置，但生产能力均不大。见表2。
表2 国内DMC生产厂及规模
2.2 市场需求及潜在需求分析
2.2.1 替代光气和DMS的潜在需求
DMC的化学反应，囊括了光气和DMS在化工用途中的绝大部分反应。而全世界光气和DMS产量在200万吨/年以上，按照实际反应过程中DMC的有效羰基化数和甲基化数分别是光气和DMS的2.2倍、1.7倍计，再假设未
来几年光气和DMS需求量的30%被DMC取代，仅此一项就需DMC 30万吨/年以上。
2.2.2 汽油添加剂领域的潜在需求
随着煤气化、天然气蒸汽转化技术的进步及甲醇装置大型化的发展，合成DMC的原料甲醇和CO成本进一步下降，加之DMC装置规模扩大带来的规模效益，可以预测，DMC生产成本将进一步下降；同时市场供求矛盾的缓解也将使DMC最终定位在一个较为合理的“平衡点”上，使DMC进入汽油添加剂这一巨大潜在市场领域成为可能。有资料介绍，若MTBE在汽油中添加量为10%，则折算成DMC的添加量为3.3%。而目前全世界汽油消费量超过2亿吨，若10%的汽油消费量采用DMC添加剂则需DMC 60万吨/年左右。
2.2.3 其他领域的潜在需求分析
未来几年，对人类与环境造成危害的化工生产工艺与原料将逐步受到限制并最终被淘汰。“清洁生产”、“绿色化工产品”是21世纪化工行业发展的趋势。DMC已通过了非毒性化学品的注册登记，为其在农药、医药、光电子材料、溶剂，溶媒及其他特殊应用领域的使用打开了通道。
2.2.4 国内DMC应用现状及前景
目前，国内对DMC的应用研究也在不断扩大与深入，同时也引进了有关的生产技术。原化工部西南化工研究院进行了DMC与磺胺反应合成磺酸灵(杀虫剂)的开发；采用DMC生产出口农药已在进行；江苏太仓从意大利ENI集团引进DMC合成卡巴呋喃杀虫剂生产装置已建成(目前使用进口DMC)；上海氯碱公司与德国拜耳公司合资兴建的1.8万吨/年聚碳酸酯厂已投产；有的聚碳酸酯厂正被改造为非光气生产工艺；我国DMS年需求量在3万吨以上。这些都为未来国内DMC市场开拓了巨大空间。
3 DMC的应用[6~7]
近年来，随着化工生产无毒化和精细化学品的发展，国内外对DMC及其衍生物开发了许多新的用途，并形成C1化学的重要分支。
3.l DMC代替光气作羰基化剂
3.1.1 合成聚碳酸酯等工程材料
聚碳酸酯是一种重要的工程塑料。我国仅有少量生产，大部分依赖进口，1997年进口量为14万吨。传统工艺是以光气、双酚A为原料，二氯甲烷为溶剂来制备的。DMC与酚进行酯交换反应，首先生成碳酸二苯酯(DPC)；碳酸二苯酯与双酚A进一步反应生成聚碳酸酯。产品纯度高、质量好，可用于制造磁带、磁盘等光电子产品。
3.1.2 生产烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC)
ADC是一种性能优异尤其是光学性能优异的热固性树脂。可替代玻璃用于眼镜镜片(即树脂眼镜片)和光电子材料等领域。传统工艺是由烯丙酮、二甘醇和光气制造。用DMC代替光气先与二甘醇反应得二甘醇双碳酸酯，再与烯丙酮进行反应，能方便地制造出不含卤素的高品质产品，开创精密光电材料等新的领域。该技术已开发成功，许多国家以DMC为原料生产的树脂眼镜片已投放市场。
3.1.3 DMC用于异氰酸酯的合成
异氰酸酯包括TDI、MDI、HDI等，由这些产品可以生产聚氨酯泡沫塑料、涂料、弹性体、粘合剂、杀虫剂、除草剂等。传统制法是由光气与胺类反应制得；以DMC代替光气与胺反应，生成碳酸酯，碳酸酯再热分解得异氰酸酯。
用DMC生产异氰酸酯解决了传统工艺原料和中间体剧毒、三废严重、装置腐蚀等问题，是极有前途的工艺路线。
3.1.4 合成西维因(carbaryl)杀虫剂
传统工艺由光气与一甲胺合成异氰酸甲酯，异氰酸甲酯再与α-荼酚反应得到。用DMC代替光气，DMC先与α-萘酚进行醇解反应得甲基碳酸萘酯，再与一甲胺反应而得。
3.2 DMC代替DMS作甲基化剂
3.2.1 制备苯甲醚
苯甲醚(茴香醚)是重要的农药、医药中间体；此外还用作油脂工业抗氧化剂、塑料加工稳定剂、食用香料等。目前用DMS作醇的甲基化试剂，副产物硫酸氢甲酯需处理。用DMC代替DMS与苯酚生产苯甲醚收率高，副产物为甲醇和CO2。
3.2.2 DMC代替氯甲烷制造四甲基醇胺(TMAH)
四甲基醇胺(TMAH)主要用于照相印刷中作显影液。目前以氯甲烷为原料生产，产品中含微量氯化物。用DMC代替氯甲烷，由DMC与三甲胺反应生成四甲胺基甲基碳酸酯，然后将其水解成四甲胺基碳酸氢酯，最后将其电解得高纯度TMAH。
3.3 新产品的开发
3.3.1 制备长链烷基碳酸酯
DMC与高碳醇(C12~C15)反应，得分子骨架中带羰基的长链烷基碳酸酯。该化合物具有良好润滑性、耐磨性、耐蚀性等性能，目前已广泛用于引擎油、金属加工油、压缩机油等。
3.3.2 生产除垢剂对称二氨基脲
DMC与肼发生羰基化反应得二氨基脲，可代替剧毒、易燃、易爆的水合肼用作锅炉除垢剂。使用安全方便，市场前景较好。
反应式：2H2N-NH2十(CH3O)2CO→H2NHN-CO-NHNH2十2CH3OH
3.3.3 生产N-甲基咔唑(又名肼基甲酸甲酯)
N-甲基咔唑是农药卡巴氧中间体，用肼和DMC合成，反应式为：
H2N-NH2十(CH3O)2CO→H2NHN-CO-OCH3十2CH3OH
3.3.4 合成β-酮酸酯类化合物
日本宇部兴产公司正在开发DMC和酮类化合物反应合成一连串的β-酮酸酯类化合物，这些化合物是极有用的合成医药产品的中间体，可生产特殊的化学品，如吡啶类、嘧啶类、吡唑类、吡咯类、二羟基吡啶等药物。
3.4 非反应性用途
3.4.1 汽油添加剂
目前大多使用MTBE，存在问题：(1)是以石油化工产品异丁烯为原料制造的；易受石油化工影响；(2)美国关于是否禁用MTBE虽没有最后定论，但已引起全球关注。DMC分子量含氧高达53%，且辛烷值高，在汽油中有良好可溶性和低蒸气压，故被认为用作汽油添加剂有较好前景。
肖文德等人就DMC对汽油的调合辛烷值、氧含量、热值、蒸气压、凝固点、馏程等性质的影响进行了研究。表明DMC作汽油添加剂，具有良好前景，但离工业化还有一段距离。
3.4.2 溶剂、溶煤
DMC是性能优良的溶剂、溶煤，具有如下优点：(1)与其他有机物相溶性好；(2)微毒且蒸发速度快；(3)脱酯能力比较高。所以有可能在下述领域得到广泛应用：(1)是半导体工业使用的对大气臭氧层有破坏作用的清洗剂CFC和三氯乙烷的替代品之一；(2)在清洗剂和特殊涂料(油漆、油墨)、医药化学品等的生产中用作溶剂、溶媒；(3)作为CO2的载体，应用于喷雾方面。
4 市场预测
我国碳酸二甲酯市场，长期处于供不应求的状况，过去十多年，碳酸二甲酯是主要用来生产鸡用饲料添加剂－呋喃唑酮及其医药中间体，其次还用于生产锅炉清洗剂。目前中国的碳酸二甲酯主要用于生产农药、医药中间体，仅在这些部门就需要1.5万吨左右，长期依靠进口。
随着其应用领域的进一步拓展，市场需求将以每年两倍的速度快速增长。如聚碳酸酯是一种重要的工种塑料，我国仅有少量生产，主要依靠进口，2001年进口量突破20万吨。过去该产品采用传统工艺是光气（剧毒）、双酚一A为原料，现在可以不用光，而用碳酸二甲酯与酚进行酯交换，生成的碳酸二苯酯与双酚一A进一步反应生成聚炭酸酯，不仅生产安全，而且产品纯度高，质量好，可用于制造磁带、磁盘等光电子产品，这就给碳酸二甲酯的市场带来很大的商机。另外在用作液油添加剂也有较好的前景。同时，采用推荐的酯交换生产工艺路线在生产碳酸二甲酯时，副产丙二醇，也是一种十分有用的多元醇。
目前国内总需求量大约10万吨，生产量包括新投产装置不足2万吨，每年需要大量进口。
国际上需求量在20万吨以上，特别是碳酸二甲酯深加工的下游产品－聚碳酸酯、聚氢酯、液油添加剂、高能电池电解液等市场发展迅速，市场需求潜力巨大，仅亚洲地区新增年需求量在3.8－5万吨。因此，碳酸二甲酯的市场发展具有广阔的前景。
碳酸二甲酯的生产工艺的合成装置和分离装置
碳酸二甲酯的生产工艺的合成装置和分离装置 摘要：简述了碳酸二甲酯的基本性质及几种常见的合成工艺方法，还对其分 离装置进行了简单描述。 关键词：碳酸二甲酯合成装置分离装置基本性质 1前言 碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)，是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。 碳酸二甲酯(DMC)也是一种重要的有机化工中间体，由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西维因)、苯甲醚、四甲基醇铵、长链烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光气、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多种化工产品。由于DMC无毒，可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用，提高生产操作的安全性，降低环境污染。作为溶剂，DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。作为汽油添加剂，DMC可提高其辛烷值和含氧量，进而提高其抗爆性。此外，DMC还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。由于用途非常广泛，DMC被誉为当今有机合成的“新基石”。 2碳酸二甲酯的合成方法 2.1甲醇氧化羰基化法 液相泥浆法 意大利ENI公司1983年首次将液相工艺实现工业化，由醇类与c0在催化剂的作用
酯交换法年产1万吨碳酸二甲酯的工艺
碳酸二甲酯生产工艺及市场需求 1、前言 碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate）简称DMC，系环保型绿色化工产品，为重要的有机化工原料之一，享有有机合成新基石产品的美称。. DMC分子结构式(CH3O)2CO，分子量为90.08，相对密度1.070，折射率1.3697；熔点4℃，沸点90.1℃。在常温下为无色透明、略有气味、微甜的液体，具有可燃性，微溶于水但能与水形成共沸物，几乎可与醇、醚、酮等所有的有机溶剂混溶；对金属无腐蚀性，可用铁筒盛装贮存；微毒(LD50＝6400～12900mg/kg，而甲醇的LD50＝3000mg/kg)。由于DMC分子中含有CH3—、CH3O—、CH3O—CO—、—CO—等多种官能团，其化学性质非常活泼，具有良好的反应活性，可与醇、酚、胺、肼、酯等发生化学反应，故可衍生出一系列重要化工产品；其化学反应的副产物主要为甲醇和CO2。与光气（COCL2）、硫酸二甲酯（DMS）等的反应副产物盐酸、硫酸盐或氯化物相比，危害相对较小，故而，一方面DMC在诸多领域可全面替代光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以DMC为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；其三，非反应性用途如溶剂、溶媒和汽油添加剂等也正在或即将实用工业。 因此，DMC作为一种性能优良的甲基化、羰基化试剂，用于合成多种高附加值产品，在医药、农药、工程塑料、染料、电子化学品、食品添加剂等领域有着广泛用途，更由于其属无毒无公害化学品，对煤化工、甲醇化工、碳一化工起到巨大的推动作用，将在二十一世纪具有极其广阔的市场应用前景。 2、国内外生产工艺和供需状况 国内外DMC生产工艺主要有光气法、甲醇液相/气相氧化羰基化法、酯交换合成法等三种合成方法。. 光气法 该法是DMC最早的合成方法，采用光气和甲醇或甲醇钠为原料反应生成DMC。反应式为： COCl2+2CH3OH——→ (CH3O)2CO+2HCl COCl2+2CH3ONa——→ (CH3O)2CO+2NaCl 该法原料光气有剧毒，工艺流程长，设备管道腐蚀严重，污染环境，从安全、经济、环保等方面考虑，此法不宜采用，已逐步淘汰。以前美国的PPG公司、法国的SNPE公司、德国的Bayer公司、BASF公司都采用过该法生产DMC；国内的上海吴淞化工厂、江苏吴县农药厂、重庆东风化工厂等少数厂家也曾采用该工艺。 酯交换法 该法以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应生成DMC并联产丙二醇或乙二醇： C4H6O3+2CH3OH ——→ (CH3O)2CO+CH3CHOHCH2OH (CH2O)2CO+2CH3OH ——→ (CH3O)2CO+CH2OHCH2OH 碳酸丙烯酸或碳酸乙烯酯，可由环氧丙烷或环氧乙烷与CO2合成： C3H6O+CO2——→ C4H6O3 C2H4O+CO2 ——→ C3H4O3 由于环氧乙烷需钢瓶贮运，成本费用相对环氧丙烷较高，故一般国内采用环氧丙烷为原料占多数，但
碳酸二甲酯调研报告汇总
碳酸二甲酯调研报告 一、产品简介 碳酸二甲酯，分子式为CO(OCH3)2，相对分子质量为90.08，物色透明液体，具有与水相近的物性，沸点为90.2℃，熔点4℃，闪点开杯为21.7℃，闭杯为16.7℃，粘度为 0.644mpa.s，可燃，不溶于水，能与乙醇、乙醚等混溶，有香味，是通过ISO9000认正的精细化学品，DMC毒性值与无水乙醇相近，于1992年通过了欧洲非毒性化学品的注册登记，由于碳酸二甲酯(DMC)具有环境友好特性，作为非毒性、“绿色”的新型化工原料，已在国内外引起重视，并在近年来取得了迅猛的发展。 DMC结构中含有甲基、甲氧基、羰基、甲氧羟基，化学性质非常活泼，能与酚、醇、胺、肼、酯类化合物发生反应，生成许多具有特殊性质的化合物，是重要的有机合成中间体，可以替代剧毒或致癌的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯、和甲基氯等物质作羰基化、甲基化及甲氧基化试剂。由于一方面DMC有望在诸多领域全面替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生产多种化工产品；另一方面，以DMC为原料可以开发制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；第三，它的非反应性用途是用作溶剂和汽油添加剂，所以，DMC被称为21世纪有机合成的“新基石”，它的发展将对煤化工、甲醇化工、碳一化工起到巨大的推动作用。 二、国内外市场分析 2.1 DMC的生产情况 去年，国外DMC的生产能力已超过3.55万t/a，其中西欧占31.25%，日本占25%，美国占43.75%。主要生产厂家为：美国的PPG、法国的SNPE、德国的BASF、意大利的ENI、日本的Daicel和宇部兴产等公司。但意大利的ENI装置到期，加之该工艺不如酯交换法优越，目前已停产。我国现有碳酸二甲酯生产厂家约10余家，其中较大规模的有朝阳化工集团、锦西炼油化工总厂、山东泰丰矿业集团、铜陵有色金属公司、山东石大胜华、山东海科科技股份公司等，总生产能力为5.5万吨左右。目前好多企业正在扩产，如朝阳化工集团又一6000t/a装置四月份投产，年内再增加1.8万吨生产能力。
碳酸二甲酯生产技术和应用领域开发
碳酸二甲酯生产技术和应用领域开发 摘要：碳酸二甲酯是21世纪有机合成的一个“新基石”和“绿色化工产品”，极具市场潜力。文章对碳酸二甲酯的生产工艺及经济技术进行了分析对比。综合考虑气相氧化羰基化法技术经济性最好。尿素甲醇法工艺可变成本最低，是最有希望的碳酸二甲酯生产工艺。 关键词：碳酸二甲酯，生产工艺，经济分析，应用 碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate简称DMC) ，常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4℃，沸点90.1℃，密度1.0699/cm3，难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几所有的有溶剂混溶。DMC分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，是一种重要的有机化工中间体。1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品(Non-toxic substance)的注册登记，属于无毒化工产品，可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用，提高生产操作的安全性，降低环境污染。作为溶剂，DMC可替代苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。DMC还是新能源锂电池电解液的理想溶剂。此外，DMC作汽油添加剂、清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。DMC被认为21世纪有机合成的一个“新基石”和“绿色化工产品”。 1 碳酸二甲酯的生产技术 1.1 甲醇氧化羰基化法 甲醇氧化羰基化法是以甲醇和CO、O2为原料，以CuCl 等为催化剂，在条件下直接合成。甲醇氧化羰基化法分为液相法和气相法工艺。 该工艺的主要优点是原料成本低，产品纯度高；缺点是催化剂中的Cl-对设备腐蚀严重，高转化率时催化剂失活严重，单程转化率低，设备投资巨大，目前属于淘汰技术。 1.2 酯交换碳酸丙烯酯法 该技术以环氧丙烷和CO2生产碳酸丙烯酯，再与甲醇酯交换生产DMC和丙二醇。国内企业绝大多数采用此法，技术成熟，单套规模达到万吨级。 与甲醇氧化羰基化法相比，该法优点是反应条件温和，设备材料基本上全为碳钢。投资较低，但蒸汽消耗较高，生产成本较高。另外，受原料（丙烯或环氧丙烷）、副产品市场和装置规模影响较大。 1.3 尿素直接醇解法 以尿素和甲醇为原料，生产DMC 副产氨气。如与尿素装置联产，副产氨气可作为合成尿素的原料，无三废产生，形成闭合回路。生产过程腐蚀性小，设备基本上全为碳钢。中科院山西煤炭化学所技术正在山东泰安建设5000t/a工业化示范厂，据称催化剂活性好，选择性高，寿命长；生产成本低，DMC 纯度不小于99.5%，不含卤素等有害杂质，年产万吨装置总投资约4500 万元。 1.4 甲醇与CO2合成法 甲醇和C O2在催化剂作用下直接合成DMC： C O2 +CH3OH →(CH2O)CO+H2O 反应分均相催化体系和非均相催化体系，均相催化研究较多。该法的优点是原料价廉易得，副产物少，对环境危害极小。与甲醇氧化羰基化法比较，不存在“爆炸极限”问题，相对安全。从经济和环保角度来看，是有发展前途的方法。如果筛选出更优良的催化剂、助催化剂和吸水剂，提高反应转化率，该法有望成为工业合成DMC的主要途径之一。华东理工大学正进行该技术研究。
碳酸二甲酯的性质
碳酸二甲酯(简称DMC)是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品。由于其分子中含有CH3-、CH3O-、CH3O-CO-、-CO-等多种官能团，因而具有良好的反应活性；另外，1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品(Non toxic substance)的注册登记，属于无毒或微毒化工产品。因此，一方面DMC有望在诸多领域全面替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以DMC为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；第三，其非反应性用途如溶剂、溶媒和汽油添加剂等也正在或即将实用化。所以，DMC被誉为21世纪有机合成的一个“新基块”，其发展将对我国的煤化工、甲醇化工、C1化工起到巨大的推动作用。 1 DMC的性质 DMC结构式(CH3O)2CO，分子量为90.08，相对密度1.070，折射率1.3697；熔点4℃，沸点90.1℃。在常温下为无色液体，具有可燃性，微溶于水但能与水形成共沸物，可与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶；对金属无腐蚀性，可用铁筒盛装贮存；微毒(LD50＝6400~12900mg/kg，而甲醇的LD50＝3000mg/kg)。由于DMC 的化学性质非常活泼，可与醇、酚、胺、肼、酯等发生化学反应，故可衍生出一系列重要化工产品；其化学反应的副产物主要为甲醇和CO2。与光气、DMS等的反应副产物盐酸、硫酸盐或氯化物相比，危害相对较小。 2 DMC合成技术评述 DMC合成方法可分为三大类：光气法、甲醇氧化羰基化法、酯交换法。后两法将成为未来DMC的主要生产方法。 2.1 光气法 2.1.1 光气甲醇法 是最早的DMC合成方法，反应分两步进行，氯甲酸甲酯为中间产物。 COCl2十CH3OH→ClCOOCH3十HCl ClCOOCH3十CH3OH→(CH3O)2CO十HCl 总反应：COCl2十2CH3OH→(CH3O)2CO十2HCl 原料剧毒，产品含氯，且副产大量HCl，属于淘汰型工艺。一般只有生产光气的企业就近生产DMC，且须采取周密安全措施。 2.1.2 光气醇钠法 光气和甲醇钠直接反应合成DMC，是光气甲醇法的改进。 COCl2十2CH3ONa→(CH3O)2CO十2NaCl 2.2 甲醇氧化羰基化法 2CH3OH十CO十1/2O2→(CH3O)2CO十H2O 该法以CH3OH、CO和O2为原料，原料价廉易得，投资少，成本低且理论上甲醇全部转化为DMC，无其他有机物生成，受到工业界极大重视，被认为是DMC最有前途的生产方法，也是各大工业国家重点研究、开发的技术路线。 2.2.1 ENI液相氧化羰基化法 2CH3OH十1/2O2十2CuCl→2Cu(OCH3)Cl十H2O CO十2Cu(OCH3)Cl→(CH3O)2CO十2CuCl 总反应： 2CH3OH十1/2O2十CO→(CH3O)2CO十H2O 以氯化亚铜为催化剂，反应在两台串联的带搅拌的反应器中分两步进行。甲醇
碳酸二甲酯行业标准
中华人民共和国有色行业标准 碳酸二甲酯 (YS/T ×××-××××) 编制说明 铜陵有色金属集团控股有限公司 二00七年三月
《碳酸二甲酯》行业标准编制说明 1 概述 1.1 碳酸二甲酯产品简介 碳酸二甲酯（DMC）是良好的甲基化剂、羰基化剂、羟甲基化剂及甲氧基化剂,具有十分活泼的化学特性。作为有机合成中间体,被广泛用于制取低沸点溶剂、清洗剂、推进剂及特种油漆的溶剂。经深加工后,可以做汽油添加剂、高能电池电解液、水处理剂,可制备聚碳酸酯、医药、农药、香料、合成润滑油等。是光气、硫酸二甲酯、氯甲酸甲酯等剧毒品的理想替代品,被誉为绿色化工产品。 目前全球DMC产能主要集中在中国，主要厂家有铜陵金泰、唐山朝阳、石大胜华、山东泰丰、辽宁锦西天然气化工厂、东营海科，年生产能力接近十万吨。 1.2 国内碳酸二甲酯产品质量现状 碳酸二甲酯国内主要采用酯交换法生产工艺，随着生产工艺不断更新与完善、先进设备的应用，产品品质得以不断提高，碳酸二甲酯所有产品主含量≥99.5%，甲醇≤0.2%，水分≤0.01%，能满足国内外不同客户的需求；同时碳酸二甲酯是锂离子电池电解液的专用溶剂之一，随着二次电池的迅猛发展，高纯的电池级碳酸二甲酯需求量越来越大。高纯碳酸二甲酯目前国内主含量达到99.9%以上，水分和甲醇均小于20ppm，色度小于5号，电池级DMC具有很大的市场潜力，也是DMC 行业最大的增值空间。 1.3 国内外碳酸二甲酯产品标准现状 碳酸二甲酯产品至今没有国家标准及行业标准，国内上规模的厂家共有十家，但各自制定的标准都不一样，都各自为阵。为了稳定和发展碳酸二甲酯市场，也为了该行业的健康发展，消除碳酸二甲酯行业的贸易障碍、贸易壁垒，由于我公司是上马碳酸二甲酯装置最早的两家企业之一，且经过几年的不懈努力，目前各方面在国内同行属于领先地位，因此为了规范碳酸二甲酯标准，我公司根据产品试剂的有关依据，参照华东理工大学提供的技术资料，结合用户要求和本产品的性能特点，特制定本行业标准。 1.4 标准的制定原则 1)本标准格式按照GB/T1.1-2000标准要求编写。 2) 充分考虑国内主要碳酸二甲酯生产和使用方的实际情况； 3) 根据产品的主含量进行分级；
1,3-丙二醇市场调研报告
1，3-丙二醇项目建议书 3.1.2 丙烯醛水合氢化法........................................................................................................ 1,3-丙二醇 1 简介 丙二醇根据结构式分为1, 2-丙二醇和1, 3-丙二醇两种。其中，1,3- 丙二醇(1, 3- PDO)是无色无味的液体，比重1.0537(25℃),熔点-32 ℃, 沸点210-211℃,自然温度400℃。可溶于水，醇和醚，是一种可燃、低毒性的物质。稍溶于苯和氯仿，其化学性质体现了醇和二醇的典型性能，能与酸反应后生成酯。
2 用途 1, 3-丙二醇应用领域与其它二元醇类似, 主要用做聚酯和聚氨酯的单体以及溶剂、抗冻剂、增塑剂、乳化剂、防腐剂或保护剂等, 也用于合成医药和用做有机合成中间体。 2.1 合成聚对苯二甲酸丙二醇酯( PTT) 最主要的用途是作为单体与对苯二甲酸合成新型聚酯材料—聚对苯二甲酸丙二醇酯( PTT)。 乙二醇也是生产聚酯的基本原料, 现将它与1,3- 丙二醇性质相比较。 近几年的研究表明, 以1, 3-丙二醇为单体合成的聚酯(PTT ) 较之以乙二醇作单体的聚酯(PET )具有更优良的特性, 如尼龙样的弹性恢复(拉伸20% 后仍可恢复原状) , 在全色范围内无需添加特殊化学品即能呈现良好的连续印染特性, 抗紫外、臭氧和氮氧化合物的着色性, 抗内应力, 低水吸附, 低静电以及良好的生物降解, 可循环利用等。这些特性显示出PTT 的美好前景, 可用于生产地毯、短丝及长丝产品, 用于生产薄膜、非织造布和单丝, 用作热塑性工程塑料等。PTT 还将有可能替代聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) , 并为目前使用其他聚酯原料的
碳酸二甲酯的合成
一.产品介绍 碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate,简称为DMC)就是无毒无公害的主要化工原料与产品之一,化学式CH3OCOOCH3,分子量为90、08,常温下为透明液体,略带香味。难溶于水,但能与醇、酮、酯等任意比混溶。DMC 毒性很小,对金属基本上无腐蚀性。DMC 具有酯的通性,可与水发生水解反应;可与含活泼氢基团的醇、酚、胺、酯等化合物反应;与二元醇或二元酚反应生成聚碳酸酯。DMC 分子中含有羰基、甲基、甲氧基等基团,具有良好的反应性能,可代替剧毒的光气、硫酸二甲酯、氯甲烷等作为羰基化剂、甲基化剂与甲氧基化剂,成为开发一系列洁净化工工艺的新基块。一种新型的绿色有机合成中间体,被称为“21世纪有机合成领域的新基块”。 二.主要用途 DMC就是一种重要的有机合成中间体,其结构中含有甲基、甲氧基、羰基、甲氧基羰基,因而具有良好的反应活性,能与酚、醇、胺、肼、酯类化合物发生反应,生成许多重要的化工产品。DMC可代替有毒的硫酸二甲酯作甲基化剂,制备苯甲醚(苯甲醚就是重要的农药、医药中间体),还可用作油脂工业抗氧化剂、食用香料等,以及生产主要用于照相印刷中作显影液的四甲基醇胺(TMAH)。可代替有剧毒的光气作羰基化剂,合成如聚碳酸酯等工程材料,也可用于制造磁带、磁盘等光电子产品。另外,由于DVD等高档视听产品的普及,光盘需求量大幅提高,对以DMC为原料生产的聚碳酸酯的需求将不断增大,因而用在此方面的DMC用量会大幅上升。DMC还可用于生产烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC)。ADC就是一种性能优异的热固性树脂,可替代玻璃用于眼镜片与光电材料等新的领域,代替各种有毒溶剂(苯、甲苯)作涂料、油漆的溶剂,也可代替甲基叔丁基醚作汽油添加剂。DMC的分子量含氧高达53％,且辛烷值高,可用作汽油添加剂,以增加汽油含氧量,提高燃烧效率,降低毒性尾气排放,这些方面都要优于MTBE。DMC还就是与环境友好的“绿色化合物”,随着世界各国对环境污染的日益重视,利用DMC的特性及将其作为合成中间体开发绿色化工产品,有着巨大的吸引力与市场潜力。 1.代替光气作羰基化剂 光气(Cl-CO-Cl)虽然反应活性较高,但就是它的剧毒与高腐蚀性副产物使其面临巨大的环保压力,因此将会逐渐被淘汰;而DMC(CH3O-CO-OCH3)具有类似的亲
丙二醇调研报告
1,2‐丙二醇市场调研报告 第一章 1,2-丙二醇概述 1.1 1,2-丙二醇的基本概况 产品名称： 1,2-丙二醇;α-丙二醇;甲基乙二醇 产品英文名： 1,2-Propylene glycol , 1,2-propanediol 分子式： HOCH2CH(OH)CH3；C3H8O2 分子量：76.1 CAS号： 57-55-6 图1.1 1,2-丙二醇的结构图 1,2-丙二醇无无色粘稠稳定的吸水性液体，几乎无味无臭，易燃，低毒。吸湿性强。可燃。与水、乙醇及多种有机溶剂混溶。 产品用途：丙二醇是不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯树脂的的重要原料，这方面的用量约占丙二醇总消费量的25%以上，这种不饱和聚酯大量用于表面涂料和增强塑料。 丙二醇的粘性和吸湿性好，并且无毒，因而在食品、医药和化妆品工业中广泛用作吸湿剂、抗冻剂、润滑剂和溶剂。 在食品工业中，丙二醇和脂肪酸反应生成丙二醇脂肪酸酯，主要用作食品乳化剂；丙二醇是调味品和色素的优良溶剂。 丙二醇在医药工业中常用作制造各类软膏、油膏的溶剂、软化剂和赋形剂等，由于丙二醇与各类香料具有较好互溶性，因而也用作化妆品的溶剂和软化剂等等。 丙二醇还用作烟草增湿剂、防霉剂，食品加工设备润滑油和食品标记油墨的
溶剂。 丙二醇的水溶液是有效的抗冻剂。 1.21,2-丙二醇的理化性质 物理性质：沸点187.3℃。熔点-60℃。相对密度1.0381(20/20℃)。折射率nD(20℃)1.4326。表面张力（20℃）38mN/m。粘度（20℃）60.5mPa·s。比热容（20℃）2.49kJ/(kg·℃)。汽化热（101.3kPa）711kJ/kg。燃烧热（25℃）1824.0kJ/mol。闪点（开杯）99℃。自燃点415.5℃。临界温度352℃。临界压力6.1MPa。 表1.2 1,2-丙二醇理化性质表 产品名 1,2-丙二醇 熔点 -59℃ 沸点 187.2℃ ，能与水共沸,沸点按参杂比例在100~187.3℃之间. 相对密度（水=1） 1.0381 (25℃) 相对密度（空气=1） 2.62 饱和蒸汽压 0.02(25℃) 辛酸/水分配系数的对数值 无资料 溶解性 与水混溶，可混溶于乙醇、乙醚、多数有机溶剂。 闪点 99℃ 折射率 1.4326 溶解性 与水、醇、丙酮、醚及氯仿互溶，与芳烃部分互溶。 1.31,2-丙二醇的毒性、包装、贮存及运输等 健康危害：对皮肤有原发性刺激作用；对眼无刺激和损害，未见生产性中毒报道。
年产五万吨碳酸二甲酯项目设计书
目录 第一章产品简介 (2) 1.1设计目标 1.2DMC物理化学性质................... .. (2) 第二章工艺方案的选择 (2) 2.1概述 (2) 2.2工艺路线 (2) 2.2.1光气法 (2) 2.2.2甲醇氧化羰基法 (2) 2.2.3酯交换法 (3) 2.2.4尿素醇解法 (3) 2.3本项目所选工艺方案 (3) 第三章工艺流程设计 (4) 3.1工艺流程简图 (4) 3.2 工艺流程说明 (5) 3.3带控制点的工艺流程图 (6) 第四章物料衡算 (6) 第五章设备选型 (7) 小结 参考文献 (8) 附录一设备一览表 (8) 附录二带控制点的工艺流程图 (9)
第一章产品简介 1.1设计目标 设计一座年产5万吨的碳酸二甲酯厂 1.2DMC物理化学性质 碳酸二甲酯（简称DMC）分子式（CH3O）2CO，分子量90.08，相对密度 1.070，折射率1.3697，熔点4℃，沸点90.1℃。常温下为无色液体，略带香味， 具有可燃性。微溶于水，与水可行成共沸物，可与醇、醚、酮等几乎所有有机溶 剂混溶。DMC毒性很低，1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学药品的注册登 记，属于无毒或微毒化工产品，但在贮运上仍需按易燃有毒物品对待。由于其分 子中含有CH3-、CH3O-、CH3O-CO-、-CO-等多种官能团，因而具有良好的反应 活性，可以和醇、酚、胺、肼、酯等类化合物发生甲基化、羰基化、甲酯化和酯 交换反应，能取代剧毒的甲基化试剂和羰基化试剂光气而应用于有机合成工业， 被称之为有机合成的新基石，符合清洁生产和绿色化工的时代要求，特别是在合 成聚碳酸酯方面显示出了更加诱人的前景；此外，由于DMC具有较好的相溶性， 高辛烷值和介电常数等优良的物理性质，也被广泛应用于溶剂、汽油添加剂、锂 离子电池电解液等领域。 第二章工艺方案选择 2.1概述 目前工业生产和具有工业化前景的碳酸二甲酯的合成方法主要有：光气法、 甲醇氧化羰基法、酯交换法和尿素醇解法四种，以下分别介绍这几种方法的基本 原理、研究进展、存在的优缺点和部分采用此种工艺的企业。 2.2工艺路线 2.2.1光气法 CO + Cl2→ COCl2 (1) 2CH3OH + COCl2→ CH3OC (O) OCH3 + 2HCl (2) 2CH3ONa + COCl2→ CH3OC (O) OCH3 + 2NaCl (3) 2.2.2甲醇氧化羰基化法 该法以甲醇、CO、O2为原料，在催化剂作用下直接合成DMC，其反应式 如下: CO + 1/2O2 + 2CH3OH → CH3OC (O)OCH3 + H2O 根据使用的催化剂不同，主要有以下2种不同的工艺路线。 (1) 液相法 该法是以甲醇、CO和氧气为原料的均相反应，CuCl为催化剂。反应分2 步进行: 氧化反应: 2CuCl + 2CH3OH + 1/2O2 → 2Cu(CH3O)Cl + H2O
丙二醇调研报告
1,2-丙二醇市场调研报告 第一章 1,2-丙二醇概述 1.1 1,2-丙二醇的基本概况 产品名称： 1,2-丙二醇;α-丙二醇;甲基乙二醇 产品英文名： 1,2-Propylene glycol , 1,2-propanediol 分子式： HOCH2CH(OH)CH3；C3H8O2 分子量：76.1 CAS号： 57-55-6 图1.1 1,2-丙二醇的结构图 1,2-丙二醇无无色粘稠稳定的吸水性液体，几乎无味无臭，易燃，低毒。吸湿性强。可燃。与水、乙醇及多种有机溶剂混溶。 产品用途：丙二醇是不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯树脂的的重要原料，这方面的用量约占丙二醇总消费量的25%以上，这种不饱和聚酯大量用于表面涂料和增强塑料。 丙二醇的粘性和吸湿性好，并且无毒，因而在食品、医药和化妆品工业中广泛用作吸湿剂、抗冻剂、润滑剂和溶剂。 在食品工业中，丙二醇和脂肪酸反应生成丙二醇脂肪酸酯，主要用作食品乳化剂；丙二醇是调味品和色素的优良溶剂。 丙二醇在医药工业中常用作制造各类软膏、油膏的溶剂、软化剂和赋形剂等，由于丙二醇与各类香料具有较好互溶性，因而也用作化妆品的溶剂和软化剂等
等。 丙二醇还用作烟草增湿剂、防霉剂，食品加工设备润滑油和食品标记油墨的溶剂。 丙二醇的水溶液是有效的抗冻剂。 1.2 1,2-丙二醇的理化性质 物理性质：沸点187.3℃。熔点-60℃。相对密度1.0381(20/20℃)。折射率nD(20℃)1.4326。表面张力（20℃）38mN/m。粘度（20℃）60.5mPa·s。比热容（20℃）2.49kJ/(kg·℃)。汽化热（101.3kPa）711kJ/kg。燃烧热（25℃）1824.0kJ/mol。闪点（开杯）99℃。自燃点415.5℃。临界温度352℃。临界压力6.1MPa。 表1.2 1,2-丙二醇理化性质表
碳酸二甲酯的合成工艺
碳酸二甲酯的合成工艺
摘要 碳酸二甲酯(DMC)是一种对环境友好的绿色化学品，其洁净合成工艺的研究及开发，已引起国内外学者的广泛关注。以CuCl催化剂甲醇液相氧化羰化法合成DMC已实现工业化。由于反应生成了副产物HCl，造成Cl-的流失，不仅造成催化剂失活，同时对反应设备腐蚀严重，污染环境。 论文中制备了CuCl和Schiff碱助剂络合均相催化剂，并采用IR对其进行了表征。考察了不同Schiff碱助剂（助剂：CuCl=1：1）对CuCl催化甲醇液相氧化羰化合成DMC催化性能的影响。结果表明：N-甲基咪唑与CuCl络合制备的催化剂催化活性最高。在120℃，反应压力2.4MPa，反应时间4h条件下，甲醇的转化率达到5.8%，DMC的选择性达到99.9%。对于双配体络合CuCl催化体系，能进一步提高催化活性。在120℃，反应压力2.4MPa，反应时间4h，聚乙烯吡咯烷酮：N-甲基咪唑：CuCl=2：1：1 (摩尔比)，甲醇的转化率达到6.6%。结果同时表明，催化体系的Cl-的流失量降低，催化剂的寿命得到了提高。 关键词：氧化羰化甲醇；碳酸二甲酯；铜络合物催化剂
Abstract Diethyl carbonate (DMC) is an environmentally benign intermediation. It was paid widely attention that the research and development of a green process of synthesis of DMC. Although the process of producing DMC by oxidative carbonization of methanol in the presence of CuCl catalyst system has been industrial, some drawbacks, for instance the production of the by-production HCl , in which not only caused to a leaking of Cl-subsequence by the deactivate of the catalyst, but also a corrosion to the reactor, still need to be overcome. In this work, a complex catalyst was prepared from CuCl and Schiff base additives and characterized by IR. The effects of different Schiff base additives were investigated. The results showed that high activity was exhibited in the presence of complex catalyst synthesized by N-methylimidazole and CuCl，the methanol conversion was 5. 8%, DMC selectivity reached to 99.9 % at 120 ℃, pressure 2.4 MPa, the reaction time 4 h. At the same condition, catalytic activity was further improved by two-ligands complex CuCl system, methanol conversion is 6.56% (PVP: N-methylimidazole: CuCl = 2:1:1).The result also showed that life of the CuCl/Schiff base additive catalysts was prolonged. Keywords: oxidative carbonization of methanol；DMC；Cuprous chloride complex catalys
DMC调研报告
一、碳酸二甲酯 1、特性 碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)，是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。 2、用途 碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机化工中间体，由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西维因)、苯甲醚、四甲基醇铵、长链烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光气、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多种化工产品。由于DMC无毒，可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用，提高生产操作的安全性，降低环境污染。作为溶剂，DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。作为汽油添加剂，DMC可提高其辛烷值和含氧量，进而提高其抗爆性。此外，DMC还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。由于用途非常广泛，DMC被誉为当今有机合成的“新基石”。 目前国内外DMC主要应用于以下几个领域：
（1）合成聚碳酸酯树脂(PC)； （2）生产甲基异氰酸酯，进而生产某些氨基甲酸酯类农药； （3）替代剧毒的光气和硫酸二甲酯(DMS)作为羰基化剂、甲基化剂生产多种化工产品； （4）作为一种新型的燃料油添加剂替代MTBE（甲基叔丁基醚），提高燃料油的辛烷值和氧含量，同时可减少环境污染； （5）用作一种中程沸点的有机溶剂，广泛用于电化学及涂料等行业中。 3、市场状况 目前，全行业DMC总产能162.2万吨。其中，现有产能67.2万吨，在建产能19万吨，拟建产能76万吨。现有产能已经严重过剩，装置平均开工率不足50%
碳酸二甲酯项目简介及项目建设的相关建议
碳酸二甲酯项目简介及项目建设的相关建议 碳酸二甲酯（简称DMC）（CH 3） 2 CO 3 ），无色透明的可燃液体。密度1.0694， 熔点为2～4℃，不溶于水，略带香味。可与水形成共沸物，能以任何比例与有机溶剂醇、酮、酯等混合，是一种优良溶剂。DMC对眼、皮肤、粘膜有轻度刺激作用，对金属无腐蚀性。1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品（Non-toxic Substance）的注册登记，属于无毒或微毒化学品。 碳酸二甲酯（DMC）由于其结构好，功能官能团多，含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，可广泛用作羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲氧基化等有机合成反应。由于DMC无毒，在有机合成中，可广泛代替剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酯二甲酯；可替代三氯乙烷、三氯乙烯作为清洗溶剂，可作为合成反应的溶剂和高档聚酯油漆的溶剂，用于合成聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨酯材料，作为油品添加剂可提高辛烷值和含氧量；作为基础绿色化工原料，碳酸二甲酯是化工原料绿色化、化工生产过程绿色化的关键；可以预见未来市场开发前景广阔。 自1983年意大利埃尼公司开发成功投放市场以来，20年增长了60余倍。我国从1993年开始使用，市场需求量每年翻一翻，呈现了高速增长的势头。国内1994年吴淞化工厂率先用光气法生产碳酸二甲酯；1995年华东理工大学开发出了非光气法——以二氧化碳和环氧丙（乙）烷合成碳酸丙（乙）烯酯、再与甲醇酯交换法生产碳酸二甲酯的新技术，于同年转让实现产业化。1995年获得上海市第三届科学技术博览会金奖；1996年通过了上海市科委的鉴定； 1998年获得’98香港世界华人发明博览会银奖；1999年获得上海市科技进步三等奖；2001年获得中国高校科学技术二等奖。到目前为止国内己投入正常工业化生产的非光气法生产碳酸二甲酯生产技术主要是直接或间接来自华东理工大学的酯交换法工艺。该技术先后在唐山朝阳化工总厂、濮阳氯碱厂、枣阳化学工业公司、青州泰富化工有限公司（均为第一代技术）、铜陵第二化学工业公司（第二代技术）、锦西天然气化工有限公司（第三代技术）等投产。 近年来，碳酸二甲酯已成为化学化工科学家、企业家最热门的研究课题，国内从事这方面研究的单位有40多家，发表论文140余篇，对于工艺技术路线选择的观点相距甚远；多数文章认为甲醇氧化羰基化法投资小、成本低。鉴于华东理
碳酸二甲酯
碳酸二甲酯 碳酸二甲酯(DMC)是近年来受到国内外广泛关注的绿色化工产品。1992年在欧洲通过了非毒性化学品(Non toxic substance)的注册登记，属于无毒或微毒化工产品。由于其分子中含有多种官能团，因而具有良好的反应活性；一方面碳酸二甲酯有望在诸多领域替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以它为原料可以开发、制备多种高附加值的精细化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；如用于合成环丙沙星、碳酸二苯酯（DPC）、甲基二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、MPAN、苯甲醚、聚碳酸酯（PC）、聚碳酸酯二醇（PCD）、ADC透明树脂、甲胺基甲酸钠酯（西维因）、四甲基醇铵（TMAH）。第三，其非反应性用途：溶剂、溶媒和汽油添加剂。如作药物制备的溶媒介质，特种快干油漆的溶剂、喷雾剂的溶剂等。所以，碳酸二甲酯被誉为21世纪有机合成的一个“新基块”，其发展将对我国的煤化工、石油化工、甲醇化工、C1化工起到巨大的推动作用。 DMC是性能优良的溶剂、溶煤，具有如下优点： (1)与其他有机物相溶性好； (2)微毒且蒸发速度快； (3)脱酯能力比较高。 所以有可能在下述领域得到广泛应用： (a)是半导体工业使用的对大气臭氧层有破坏作用的清洗剂CFC和三氯乙烷的替代品之一； (b)在清洗剂和特殊涂料(油漆、油墨)、医药化学品等的生产中用作溶剂、溶媒； (c)作为CO2的载体，应用于喷雾方面。 产品市场分析: 碳酸二甲酯及其相关的丙二醇等产品，被中国列入“九五”重点开发的50 个精细化工品种范围。为了防止大气污染，提高汽油的含氧率，国外用甲基叔丁
碳酸二甲酯的生产和应用
碳酸二甲酯的生产和应用王福君郭世卓 （中国石化上海石油化工股份有限公司，200540） 摘要：碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，市场前景看好，其酯交换法合成工艺正逐渐引起国内外广泛关注。开发新型酯交换工艺，能明显降低投资及成本，可获得良好的经济效益。 关键词：碳酸二甲酯生产工艺经济性 碳酸二甲酯（Dimethyl Cabonate）简称DMC，常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4℃，沸点90.1℃，密度1.069g/cm3,难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。DMC毒性很低，在1992年就被欧洲列为无毒产品，是一种符合现代"清洁工艺"要求的环保型化工原料，因此DMC的合成技术受到了国内外化工界的广泛重视，我国化工部在"八五"和"九五"期间将其列为重点项目。 DMC的分子结构独特（CH3O-CO-OCH3），性能优异，因此具有非常广泛的用途，主要用作羰基化和甲基化试剂、汽油添加剂、合成聚碳酸酯（PC）的原料等。DMC的大规模生产就是伴随着聚碳酸酯的非光气合成工艺而发展起来的。 DMC传统的生产路线为光气法，但是由于光气的高毒性和腐蚀性以及氯化钠排放的环保问题而使得这一路线正逐渐被淘汰，现在普遍采用的合成路线有三种：以氯化铜或一氧化氮为催化剂的氧化羰基化反应、碳酸乙烯酯与甲醇的酯交换反应、尿素甲醇解反应。 现有DMC的生产厂家主要分布在西欧、美国和日本，大型生产厂家有法国的SNPE、德国的BASF、意大利的EniChem和日本的Ube，1999年DMC总的生产能力仅为30kt/a。近两年我国在DMC的生产上取得长足进展，至2002年我国DMC的年生产能力超过了10kt/a。 近年来DMC工业的发展使DMC的市场价格相对合理和稳定，2002年国产99.5%DMC产品价格在8400~9800元/t之间。以氯化铜为催化剂的氧化羰基化反应工艺、生产能力为150kt/a的DMC产品为例进行技术经济分析，DMC的产品价格为425.1美元/t，加10%的投资回报率后DMC的产品价格为532.5美元/t。 1DMC的性质和用途 DMC的优良性质和特殊分子结构决定了DMC广泛的用途，概括如下[1～3]： （1）代替光气作羰基化剂：光气（Cl-CO-Cl）虽然反应活性较高，但是它的剧毒和高腐蚀性副产物使其面临巨大的环保压力，因此将会逐渐被淘汰；而DMC（CH3O-CO-OCH3）具有类似的亲核反应中心，当DMC的羰基受到亲核攻击时，酰基-氧键断裂，形成羰基化合物，副产物为甲醇，因此DMC可以代替光气成为一种安全的反应试剂合成碳酸衍生物，如氨基甲酸酯类农药、聚碳酸酯、异氢酸酯等，其中聚碳酸酯将是DMC需求量最大的领域，据预测2005年80%以上的DMC 将用于生产聚碳酸酯； （2）代替硫酸二甲酯（DMS）作甲基化剂：由于与光气类似的原因，DMS（CH3O-SO-OCH3）也面临被淘汰的压力，而DMC的甲基碳受到亲核攻击时，其烷基-氧键断裂，同样生成甲基化产品，而且使用DMC比DMS反应收率更高、工艺更简单。主要用途包括合成有机中间体、医药产品、农药产品等； （3）低毒溶剂：DMC具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，介质界电常数小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。从表1可以看出，DMC不仅毒性小，还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限
燃料添加剂——碳酸二甲酯
燃料添加剂——碳酸二甲酯 摘要：碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。本文简单介绍了碳酸二甲酯的国内外生产及市场消费情况，并比较了几种合成工艺路线的特点和国内外的研究现况。 关键词：碳酸二甲酯；光气法；氧化羰基化法；酯交换法；醇解法一、性质 碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate，简称DMC）[1-3]，常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4 ℃，沸点90.3 ℃，密度1.0694 g?cm-3，着火点465℃，闪点18℃，粘度6.64×10-4Pa?s-1，燃烧热3452kcal?kg-1，难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。DMC毒性很低，在1992年就被欧洲列为无毒产品，是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型化工原料，因此DMC的合成技术受到了国内外化工界的广泛重视，我国化工部在“八五”和“九五”期间将其列为重点项目。 DMC是一种重要的有机化工中间体，由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应。 二、碳酸二甲酯的应用 碳酸二甲酯与苯酚反应生成的苯甲醚，是一种重要的食用香料。碳酸二甲酯与对苯二酚反应的产物，在医药、香料、染料等行业均有广泛的用途。碳酸二甲酯与苯胺作用，产物可用于染料、香料和植物
保护剂的制备。碳酸二甲酯与胺类物质及酸反应，能够得到不同的季铵盐，在表面活性剂、消泡剂、防腐剂和纤维添加剂等方面得到应用。碳酸二甲酯替代光气等有害物质进行羰基化反应，如碳酸二甲酯与苯酚合成碳酸苯甲酯，是生产芳香族聚碳酸酯、异氰酸酯、氨基酸甲酯等的中间体，也可以用来合成农药原料。 碳酸二甲酯的另一个重要用途是合成“三光气”。“三光气”是稳定的固体结晶物，也是很重要的化学反应原料，与光气相比，容易运输和贮存，避免了直接使用光气所带来的危险。此外，碳酸二甲酯还可以合成长链烷基碳酸酯、磺草灵、碳酸肼等重要化学新品和西维因、痢特灵、环丙沙星等药品的重要中间体等。作为新型的燃油添加剂，碳酸二甲酯还可作抗爆剂和甲基叔丁基醚的替代品，在提高燃油辛烷值及含氧量方面十分理想，而且碳酸二甲酯在燃油中有良好的可溶性和低蒸汽压，使燃油利于贮存，燃烧时很充分，减少环境污染。碳酸二甲酯也是一种性能优良的溶剂、溶媒。碳酸二甲酯不但与其它溶剂相溶性好，而且蒸发速度快，可代替 CFC、三氯乙烷等破坏大气臭氧层的物质用作清洗剂。此外，碳酸二甲酯还可用作特种干油漆的溶剂、医药品制造的溶媒介质、二氧化碳的载体，也可用作喷雾剂溶剂等。 三、碳酸二甲酯的制备工艺 1、光气法制备碳酸二甲酯：[1] 合成DMC较早的方法。反应分为两步：①C0与Cl2反应