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目前碳酸二甲酯的工艺分析

目前随碳酸二甲酯的发展,工艺也逐渐更新,从最初的水合法,酯交换法,到现在以甲醇为原料的甲醇氧化羰基化法。

表 1 DMC各种生产工艺优缺点对比

合成方法

优点

缺点

光气法

产率较高,产品纯度高,已工业化生产

工艺复杂,操作周期长,原料光气有剧毒,安全性差,已为淘汰工艺

二氧化碳直接氧化法

可综合利用二氧化碳

收率低,还需进一步研究

甲醇氧化羰基化法

气相法

反应在常压或减压下进行,安全性好,工业化

催化剂价格比较贵,反应性较差且反应系统不稳定

液相法

原料易得,技术成熟,选择性高,已工业化

催化剂有一定的腐蚀性,对设备的控制和要求比较高

酯交换法

生产安全性高,收率较高,已工业化

受原料碳酸乙(丙)烯酯价格和副产物影响较大,生产成本高

尿素醇解法

一步法

尿素和甲醇做基本原料,工艺路线较短、原料便宜

反应条件苛刻,DMC收率较低,高活性和长寿性的催化剂制备最关键,未有大规模工业化成功的报道

二步法

条件温和,过程易于操作,尿素的转化率和收益都很高,嫁接成熟的酯交换技术,易工业化

需尿素生产装置,碳酸丙烯酯生产装置和碳酸二甲酯生产装置3套装置联用,解决副产物的利用问题,更具有竞争力

目前,光气法DMC的工艺已经全面淘汰,取而代之的主要是酯交换法工艺,酯交换法合成DMC装置产能合计约占DMC总产能的80%以上,成为我国DMC生产的主流工艺。

国内DMC主流生产工艺是酯交换法(联产法):环氧丙(乙)烷+二氧化碳+甲醇→碳酸二甲酯+丙(乙)二醇;由于环氧乙烷在储运和使用过程中对工艺要求较高,且生产权多集中在中石化等大型国企手中,因此国内企业多采用环氧丙烷作为原料。

目前甲醇氧化羰基化法也成功工业化,中盐安徽红四方是此工艺的液相法,重庆东能新能源的气相法。

部分企业在尝试尿素法生产工艺,但规模化生产尚存阻力。


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