碳酸二甲酯的合成及应用研究.doc

扬州工业职业技术学院扬州工业职业技术学院 2011 2012 学年 第二学期 毕业设计 论文 毕业设计 论文 课程设计 课程设计 课题名称 碳酸二甲酯的合成及应用研究 设计时间 2011 10 15 2012 3 20 系 部 化学工程系 班 级 0902 有机 姓 名 刘孝荣 学 号 0901130206 指导老师 王雪源 扬州工业职业技术学院毕业论文 碳酸二甲酯的合成及应用研究 刘孝荣 0902 有机 摘要 综述了碳酸二甲酯 DMC 国内外发展研究情况及主要用途 介绍了光 气法 酯交换法 氧化羰基化法 甲醇CO2法合成DMC 比较了各工艺的优劣及合 成技术的选择 在实际生产中应选择原料价廉易得 适用的催化剂 高效的分离 方法 工艺条件不苛刻 基本无污染 成本低的合成路线 关键字关键字 碳酸二甲酯 酯交换法 甲醇氧化羰基化 甲醇 CO2法 扬州工业职业技术学院毕业论文 Synthesis and Application of dimethyl carbonate Liu Xiaorong 0902 organic Abstract Domestic and international development research and main purpose of dimethyl carbonate DMC Introduced phosgene and the transesterification method oxidative carbonylation methanol CO2 method synthesis of the DMC to compare the pros and cons of each technology and synthesis technology choice Raw materials cheap and easy to apply to the catalyst efficient separation methods the process is not harsh the basic non polluting low cost synthetic route should be selected in the actual production Keywords Dimethyl carbonate Transesterification method Oxidation of Methanol carbonylation Methanol CO2 law 扬州工业职业技术学院毕业论文 目 录 1 前言 1 1 1 碳酸二甲酯的研究背景及现状 1 1 1 1 国外 DMC 的发展概况 1 1 1 2 国内 DMC 的生产现状 2 1 1 3 国际 国内碳酸二甲酯生产技术对比 2 1 2 碳酸二甲酯的应用研究 3 1 2 1 碳酸二甲酯的用途 3 1 2 2 碳酸二甲酯下游产品及用途 6 2 合成方法 7 2 1 光气法 7 2 1 1 甲醇光气法 7 2 1 2 光气甲醇钠法 8 2 2 酯交换法 8 2 2 1 碳酸乙 丙 烯酯与甲醇酯交换法 8 2 2 2 硫酸二甲酯酯交换法 9 2 3 甲醇氧化羰基化法 9 2 3 1 甲醇液相氧化羰基化法 9 2 3 2 甲醇气相氧化羰基化法 10 2 4 甲醇 CO2法 11 扬州工业职业技术学院毕业论文 3 关键技术的选择 12 3 1 甲醇光气法 12 3 2 硫酸二甲酯与碳酸钠酯交换法 12 3 3 甲醇氧化羰基化法 12 3 3 1 甲醇氧化羰基化法催化剂和分离技术的选择 13 3 4 甲醇氧化羰基化法 15 4 结束语 16 参考文献 17 谢辞 19 扬州工业职业技术学院毕业论文 1 1 前言 1 1 碳酸二甲酯的研究背景及现状 碳酸二甲酯 Dimethyl Carbonate 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 1 DMC 是一种重要的有机合成中间 体 分子结构中含有羰基 甲基 羰甲基和甲氧基等官能团 可以进行羰基 化 甲基化 甲氧基化 羰甲基化等反应能代替剧毒的硫酸二甲酯和光气与多 种醇 酯 胺 肼及酯类化合物进行反应 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 1 1 1 国外 DMC 的发展概况 DMC 的研究 开发及生产大致经历了 3 个阶段 2 第一阶段 1918 年 Hood Murdock 用氯甲酸甲酯与甲醇生产碳酸二甲酯 但由于其制备路线长有 需要使用光气 所以几十年来无重大进展 第二阶段 1979 年 Ugo Romano 用 CO O2 CH3OH 液体低压羰化生产 DMC 并由意大利 ENI 公 司与 80 年代中期实现工业化 第三阶段 80 年代后期大力发展 自 ENI 公 司羰基化技术工业化以来 引起各国普遍重视 美 日 德 英等国化工公司 纷纷提出自己的羰基化技术或改进 ENI 公司技术的不足 扩大推广应用领域 促进 DMC 的开发和利用 意大利 ENI 公司于 1983 年建成 5kt a 装置 正常后又在意大利腊万纳建 成 12kt a 装置 日本于 1989 年在姬路建成 6 kt a 装置 并在 1993 年扩产 扬州工业职业技术学院毕业论文 2 美国道公司 DOW 于 1988 年提出了气相氧化羰基化工艺 日本宇部兴产 Ube 于 1989 年开发联产 DMC 和乙二醇的液相酯交换工艺 据资料介绍 美 国 1988 年 DMC 的产量为 3 4kt 1992 年为 15 16kt 1994 年为 25 30kt 1998 年进入流通市场作为商品的 DMC 已达到 40kt 预测 国际市 场对 DMC 的需求更是与日俱增 市场容量将达到300kt 左右 远远大于国 际市场的供应能力 经国外公司的生产实践证明 年产5kt 是最佳的经济规 模 1 1 2 国内 DMC 的生产现状 我国碳酸二甲酯工业起步较晚 总生产能力为5kt a 左右 上海吴淞化工 厂 辽宁阜新有机化工厂和江苏吴县农药厂为传统的光气法生产装置 吴县农 药厂和辽宁阜新有机化工厂都因工艺复杂 成本较高而停产 河北唐山朝阳化工总厂 500t a 江苏泰兴东方新型有机材料厂 安徽绿源化 工集团 300t a 等约 7 家单位以碳酸丙烯酯为原料生产 DMC 均为 300 600t a 湖北齐悦化工股份公司以 CO 和 CH3OH 为原料通过羰基合成路线生产 DMC 产量 为 1000t a 国内的消费市场逐年增长 1996 年上升到 15kt 所需该产品基本上依靠进口 解决 至 2000 年我国对 DMC 的需求约达到 35kt 1 1 3 国际 国内碳酸二甲酯生产技术对比 国外生产 DMC 方法 液相羰基化 以意大利埃尼公司为代表 气相羰基 化 以日本宇部为代表 酯交换法 以美国得士古公司为代表 经现场考察 意大利埃尼公司因设备到期 特别是我国 DMC 的发展使其失去了竞争力 已于 2005 年关闭装置不再生产 日本宇部公司生产设备要求高 流程长 成本高 可 扬州工业职业技术学院毕业论文 3 占领总量较小的高端市场 2007 年模仿酯交换法工艺上马 10000t a 装置没有成功 现在从我国进口一大部分 市场上没见美国得士古公司酯交换法的产品 如有生 产全部用于下游产品聚碳酯酸的生产 根据实际情况对比 我国 DMC 的酯交换 法与国外的其他方法相比 具有工艺流程短 设备造价低 生产安全性好 人力 资源丰富低廉等优势 从而造就了我国 DMC 产品的强大生命力 1 2 碳酸二甲酯的应用研究 1 2 1 碳酸二甲酯的用途 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 3 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 CO 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 碳酸二甲酯替代硫酸二甲酯作甲基化试剂 可合成苯甲醚 合成医药产品安乃近 咖啡因 安替比林和甲氧基嘧啶等 合成农药产品甲胺 磷等碳酸乙 丙 烯酯 4 扬州工业职业技术学院毕业论文 4 如合成苯甲醚 目前用硫酸二甲酯作甲基化试剂 副产物硫酸氢 用碳酸 二甲酯代替 DMC 与苯酚生产苯甲醚 副产物为甲醇和CO2 反应收率高 反应副产物也易于回收 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 DMC 不仅毒性小 还具有 闪点高 蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点 因此是集清洁性和安全性于一 身的绿色溶剂 表表 1 1 DMCDMC 与其他溶剂的性能比较与其他溶剂的性能比较 5 6 性能 DMC丙酮 异丁醇 三氯乙烷 甲苯 分子量 90 0858 0860 09133 4192 1 熔点 4 94 4 88 5 32 6 94 97 沸点 90 356 182 374 1110 6 闪点 闭口 17 1811 7 4 4 蒸汽压 20 kPa 5 6024 664 2713 332 93 爆炸极限 3 8 21 3 2 15 132 7 13 0 1 27 7 0 粘度 10 3 Pa s 0 6250 3162 410 790 579 扬州工业职业技术学院毕业论文 5 表面张力 10 5 N cm 1 28 5 20 825 627 92 蒸汽热 J g 1 369 06523 0676 58249 82363 69 界电常数 2 61 0118 67 122 2 相对蒸发速度 醋酸乙酯 1 4 67 22 9 2 4 SP 值 10 410 010 98 68 4 经口致死量 LD50 mg kg 1 12 900 5 800 7 530 卫生容许浓度 mg L 1 0 400 200 24200 10 6 4 汽油添加剂 DMC 具有高氧含量 分子中氧含量高达 53 优良的提高 辛烷值作用 R M 2 105 无相分离 低毒和快速生物降解性等性质 使汽 油达到同等氧含量时使用的 DMC 的量比甲基叔丁基醚 MTBE 少 4 5 倍 从而降 低了汽车尾气中碳氢化合物 一氧化碳和甲醛的排放总量 此外还克服了常用汽 油添加剂易溶于水 污染地下水源的缺点 因此 DMC 将成为替代 MTBE 的最有 潜力的汽油添加剂之一 7 在 2002 年美国化学会会议上 我国天津大学的无污染 低成本生产汽油添加剂 DMC 的技术成为本次会议最受瞩目的三大发明之一 这 说明了 DMC 作为汽油添加剂的优势已经被广泛认同 扬州工业职业技术学院毕业论文 6 5 电解液 碳材料阳极电池的电解液所用溶剂一般含50 90 的 DMC 将添加 DMC 的电解液 8 用于锂电池中 电池具有高电流密度和良好的 抗氧化还原性能 而且导电性能高 电池寿命长 此外 DMC 好可以用于柴油添加剂 合成高级润滑油的基本材料长链烷 基碳酸酯 生产香料 洗涤剂 农药 涂料 油漆 黏合剂等新型化学产品 9 1 2 2 碳酸二甲酯下游产品及用途 DMC具有多种反应活性 近年来其下游产品的研究开发已取得了突破性进展 已形成一系列以DMC为原料的化工清洁生产新技术 部分DMC下游产品及其用 途见表2如下 表表2 DMC下游产品及其用途下游产品及其用途 DMC衍生物 用途 聚碳酸酯 用于光盘等电子信息材料 汽车材料 建材 包装 航空等 传统工艺以 光气为原料 以二氯甲烷为溶剂 异氰酸酯系列 生产聚氨酯 农药 医药 粘合剂 涂料 保温材料等 传统工艺以光气 为原料 聚碳酸酯二元醇 生产聚氨酯 PU 的工业原料 用PCD生产的PU具有更好的耐热性和耐水 解性 成本较低 扬州工业职业技术学院毕业论文 7 长链烷基碳酸酯 主要用于合成润滑油的基体材料 具有良好的润滑性 耐磨性 自清洁性 耐腐蚀性等 苯甲醚 苯甲醚是香料和杀虫剂的原料 传统以硫酸二甲酯为原料 2 合成方法 2 1 光气法 2 1 1 甲醇光气法 甲醇与光气反应生成氯甲酸甲酯 再继续与甲醇反应生成 DMC 经蒸馏制 得成品 9 光气的制备 将过量的 CO 和 Cl2通入光气管式反应器中 温度控制在 200 左右进行反应 使 Cl2完全转化 生成的光气经冷却 冷凝送往氯甲酸甲酯反应 器中 其反应热从管侧生成蒸汽脱除 氯甲酸甲酯的制备 将甲醇与过量的光气在反应器内 5 时发生 1h 的液相反 扬州工业职业技术学院毕业论文 8 应 反应热通过液体在制冷交换器循环脱除 器顶蒸汽经制冷冷凝器脱除光气后 入吸收塔 用吸收氯化氢生成 32 的盐酸 器底液态物经洗涤塔脱除残余光气和 氯化氢 塔底氯甲酸甲酯经冷却送往 DMC 反应器中 DMC 的制备 在 DMC 反应器内 氯甲酸甲酯同过量 20 的甲醇 氯苯溶液 和 45 的烧碱在常压下和 5 时进行反应 1 5h 生成 DMC 器内生成物送往盐溶 解器中加水使氯化钠溶解后送往浅析器内分相 其中含盐的液相 废水处理 有 机相进碱洗罐后移至浅析器送往蒸馏塔 共三塔 第一塔脱除甲醇和氯甲酸甲 酯 第二塔蒸出 DMC 送去储存罐 第三塔塔顶馏出物返回 DMC 反应器 塔底 物经冷却 洗涤后送废水处理 2 1 2 光气甲醇钠法 甲醇钠与光气反应制得 DMC 光气 DMC 的制备工艺与甲醇光气法基本相同 2 2 酯交换法 2 2 1 碳酸乙 丙 烯酯与甲醇酯交换法 该法生产过程采用 CO2作为原料 有利于环保 国家给与减免税收的支持 同时副产品丙二醇 有较高的经济价值 近年来收到很大的关注 但该工艺路线 扬州工业职业技术学院毕业论文 9 反应由于酯交换反应为可逆反应 转化率较低 催化剂的开发以及产物的分离成 为关键技术 国内研究较多的主要有碳酸乙烯酯或者碳酸丙烯酯在催化剂存在下 与甲醇反应 生产 DMC 10 碳酸乙 丙 烯酯的制备 在反应器中加入环氧乙烷 环氧丙烷 在季铵 盐催化剂存在下通入 CO2进行反应制得碳酸乙 丙 烯酯送往 DMC 反应器中 DMC 的制备 在反应器中 叔胺和季铵功能性树脂催化剂存在下 加入碳 酸乙 丙 烯酯和过量的甲醇 温度控制在 80 130 之间 压力 0 7MPa 以下进 行反应 生成物送往常压蒸馏塔 在 80 下进行常压蒸馏 在塔顶馏出 DMC 和 甲醇共沸物 送入加压蒸馏塔 在高于 140 约 1 0MPa 压力下蒸馏共沸物 在塔 底得到 DMC 塔顶得到甲醇返回 DMC 反应器 常压蒸馏塔底物的处理 在 155 0 015MPa 条件下蒸馏 塔底物碳酸乙 丙 烯酯返回到 DMC 反应器内 塔顶物乙二醇 丙二醇 和碳酸乙 丙 烯 酯共沸物送到水解塔 在温度 100 下水解 在塔顶馏出碳酸乙 丙 烯酯和水 塔底得到较纯的乙二醇 丙二醇 2 2 2 硫酸二甲酯酯交换法 硫酸二甲酯与碳酸钠在氯苯催化剂存在下进行酯交换反应制得 DMC 扬州工业职业技术学院毕业论文 10 2 3 甲醇氧化羰基化法 2 3 1 甲醇液相氧化羰基化法 以甲醇 CO 和 O2为原料 氯化亚铜为主催化剂 加入少量的 FeCl3 NiCl AlCl3等助催化剂 在 100 和 2 5MPa 压力下反应生成 DMC 11 甲醇氧化羰基化 在 3 个串联的反应器中进行 将 CO 和 O2通入第一反应器 甲醇和催化剂从上部加入进行反应 反应器上部的导出物和底部物料同时进入第 二反应器 并补充 O2继续反应 进入第三反应器反应完全后 器顶导出物经冷 凝进入分离罐进行气 液 固分离 冷凝液和催化剂回流到反应器中 气体经苛 性碱液洗涤后返回第一反应器中 器底液体经过滤滤掉催化剂 经甲醇冲洗的催 化剂可继续使用 回收的滤液为 DMC 粗品 DMC 粗品的精致回收 将 DMC 粗品加入萃取蒸馏塔 萃取剂从塔顶加入 操作压力为大气压 DMC 在塔顶气提 经冷凝分为 DMC 有机相和水相 有机相 回流 水相作为废物处理 DMC 在塔底上方以气相导出冷凝为产品 萃取蒸馏 塔底部出来的甲醇进入甲醇吸收塔 经蒸馏后由塔顶回流到反应器 水由塔底作 废水处理 扬州工业职业技术学院毕业论文 11 2 3 2 甲醇气相氧化羰基化法 以甲醇 CO 和 O2为原料 在无水氯化铜的活性炭为主催化剂 KCl 氯化镁和 氯化镧等为助催化剂的固体催化剂存在下进行反应生成 DMC 甲醇气相氧化羰基化反应是在活塞式操作的反应器中进行 2 4 甲醇 CO2法 甲醇 CO2法习惯上称为二氧化碳 甲醇直接法 12 以 CO2和甲醇为原料直接 合成 DMC 其反应式如下 华东理工大学的曹发海等 13 研究了在超临界条件下合成 DMC CO2临界压力 为 7 37MPa 其临界状态易得 在生成 DMC 的反应过程中 CO2即做溶剂又直 接参与反应 由于超临界流体比液体具有更好的扩散性能 同时一些有机物又溶 解于 CO2中 多项反应转化为均相反应 改善了反应条件 使得传质速度加快 目前超临界条件下二氧化碳与甲醇直接合成 DMC 的研究工作仍然处于实验阶段 曹发海先后以金属镁粉 碳酸钾及碘甲烷为催化剂 在容积 0 5L 的高压反应釜中 进行了研究 实验表明 碱金属碳酸盐具有较好的活性催化剂 而碘甲烷的加入 扬州工业职业技术学院毕业论文 12 对 DMC 产率的提高起促进作用 因此 以碳酸钾及碘甲烷为催化剂 DMC 的产 率较高 反应条件更温和 而何永刚 14 则认为固体碱碳酸钾在反应中的主要作用 并非催化 而是组成一个耦合反应 带动了目标反应的进行 在原料配比相同情 况下 何永刚分别在高压反应釜 达到临界状态 及使用微波辐射法对固体碱处 理后低压进行 DMC 的合成反应 研究表明 微波辐射法不仅可以在常压下操作 耗时少 而且提高产物的选择性 加入固体碱的实质是提供了一条偶和途径 是 一种较好的合成 DMC 的方法 3 关键技术的选择 3 1 甲醇光气法 甲醇光气法工艺复杂 操作周期长 光气气味刺激 剧毒和致癌 15 产生大 量的盐酸气体 严重腐蚀设备管道 同时消耗大量的烧碱而产生无用的氯化钠 光气甲醇钠法与之相比 避免了强腐蚀性而又不易回收的盐酸气体 但其他问题 任然存在 因此光气从生产的经济性 环境污染 生态保护和人身安全方面考虑 发展受到限制 将属于淘汰工艺 15 扬州工业职业技术学院毕业论文 13 3 2 硫酸二甲酯与碳酸钠酯交换法 生产收率低 硫酸二甲酯气味刺激 剧毒和致癌 从生产的经济性 环境污 染 生态保护和人身安全方面考虑 发展受到限制 将属于淘汰工艺 16 碳酸乙 丙 烯酯与甲醇酯交换法的生产收率较高 按碳酸乙 丙 烯酯计可达 95 96 整个反应过程无毒 且已工业化 是目前国内外 DMC 的主要生产方 法 17 3 3 甲醇氧化羰基化法 原料易得 工艺简单 反应物和生成物毒性极小 收率高 成本低 无环境 污染 是目前最有发展前途的合成方法 是研究 开发 生产首选的合成工艺 此法又分液相法和气相法 由于气相法目前收率不高 催化剂再生复杂等因素 离工业化尚有一段距离 甲醇液相氧化羰基化法便是研究 开发 生产 DMC 合 成工艺的重点 甲醇氧化羰基化法的关键技术是催化剂和 DMC MeOH 共沸物 分离方法的选择 3 3 1 甲醇氧化羰基化法催化剂和分离技术的选择 1 催化剂的选择 近十几年来 国内外对此研究非常活跃 经过反复实验研究筛选 提出了钯 硒 铜三种不同的催化体系 扬州工业职业技术学院毕业论文 14 钯催化体系 以氯化钯 或醋酸钯 硝酸钯 等为催化剂 18 和以 Cu OH 2 三乙胺 CuO 等为助催化剂 这种催化剂的反应是在 80 130 和较高压力下进行 同时得到 DMC 和 DMO 且钯盐价格昂贵 硒催化体系 以硒 或无定形硒 为主催化剂和以三甲胺 三正丁基胺 吡 啶等为助催化剂和以乙腈 二甲基甲酰胺 四氢呋喃为溶剂 这种催化反应是在 常温常压下合成 DMC 反应条件比较温和 但硒有剧毒 铜催化体系 二价铜 或一价铜 为主催化剂和以 FeCl3 NiCl2 AlCl3等为 助催化剂 这种催化反应是在 2 5MPa 90 120 下合成 DMC 该催化剂活性较 强 DMC 收率较高 副反应最小 来源较广泛 价格便宜 目前使用比较多 由此可见 铜催化剂是研究 开发 生产碳酸二甲酯首选使用的催化剂 18 2 DMC MeOH 二元共沸物的分离方法 为制得较纯的 DMC 需将 DMC MeOH 二元共沸物进行分离 对此国内外 进行广泛的研究 提出了低温结晶法 膜分离法 加压精馏法 共沸物精馏法和 萃取精馏法 低温结晶法 利用 DMC 的凝固点 4 比甲醇凝固点 98 高 选 择适宜的温度使 DMC 凝固结晶 一般恒沸物要在 35 下结晶 分离结晶后在 蒸馏 DMC 收率可达 95 96 此法工艺复杂 操作困难 且能耗高 膜分离法 利用一种特定的膜 将混合的气体或液体 通过渗透作用 使某 一种分子从混合物中分离出来 经研究发现 二甲基硅氧烷高分子膜 含有四铵 扬州工业职业技术学院毕业论文 15 基平衡离子膜均可分离 DMC MeOH 共沸物 共沸精馏法 在 DMC MeOH 共沸物加入 C5 C8烷烃或环烷烃共沸剂 时 甲醇与烷烃形成新的共沸物 比原共沸物温度相差 10 以上 新的共沸物从共沸 精馏塔顶蒸出 经冷凝后用水混法回收甲醇 经一般精馏分离谁和甲醇 再从共 沸物精馏塔蒸出 DMC 此法能耗较大 操作较难控制 共沸剂选择有限 萃取精馏法 在 DMC MeOH 共沸物中添加一种 如氯苯 C4 C15碳酸二 酯 水 糠醛 DMO 等 沸点较原组分均高的萃取剂 能显著改变原组分间的 相对挥发度 又不与原组分形成共沸物 达到提高分离效率的分离方法 一般工 艺将 DMC MeOH 共沸物从萃取精馏塔中部进入 萃取剂从塔顶进入 与上升 气流逆向流动 塔顶蒸出甲醇 DMC 和萃取剂从塔底进入回收塔 塔顶为 DMC 塔底回收的萃取剂再循环利用 此法比其他分离方法 投资省 效益好 操作简单 安全可靠 具有发展前景 3 4 甲醇氧化羰基化法 CO2 作为一种含量丰富且廉价的碳资源和引起温室效应的主要污染物质 用 CO2 与甲醇直接合成碳酸二甲酯 CO2 CH3OH H2O 在缓解碳源危机 环境保 护和发展合成化学方面都具有重要意义 采用该工艺路线每生产一吨 DMC 可消耗二氧化碳 99 251Nm2 如果以建 立 1 万 t 年碳酸二甲酯装置计算 每年可以利用 CO2约 5000t 社会经济效益显 扬州工业职业技术学院毕业论文 16 著 由于 CO2化学性质稳定 需要活化 该合成在热力学上难以进行 合成工艺 的研究工作重点应设法打破反应的化学平衡限制 促进反应向右进行从而提高甲 醇的转化率 得到较高的 DMC 收率 目前对该项目的研究各国均处于实验室阶 段 没有中试或工业化示范装置建设报道 扬州工业职业技术学院毕业论文 17 4 结束语 碳酸二甲酯是一种环保绿色原料 可以满足当前清洁工艺的要求 符合可持 续发展的战略趋势 同时兼具多种优良性能 其合成工艺及应用受到了越来越多 的关注 国内生产路线主要是甲醇氧化羰基化工艺和酯交换工艺 国外一些大公 司主要采用酯交换法 新开发的酯交换工艺可以明显降低投资和成本 我国在酯 交换工艺研究方面现在多集中在实验室和中试阶段 有待于工艺流程的进一步简 化和催化剂的优化才能实现工业化 甲醇氧化羰基化工艺的经济性受原料甲醇和 一氧化碳的价格的影响 酯交换工艺 DMC 产品价格的制约因素是环氧乙烷 乙 二醇和蒸汽的价格 二氧化碳和甲醇直接合成 DMC 法是具有很好发展前景的合 成路线 对我国合成氨厂可以利用自己的原料优势 开发附加值高的长跑 碳酸 二甲酯的应用研究应不断深入 开发出潜在的市场 应该引起注意 随着人们环保意识的增强 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 是 21 世纪化工行业发展的 趋势 扬州工业职业技术学院毕业论文 18 参考文献参考文献 1 王福君 郭世卓 碳酸二甲酯的生产和应用 J 石油化工技术经济 2003 2 38 42 2 朱培玉 碳酸二甲酯国内外发展现状 J 扬子石油化工 2000 15 3 56 59 3 屈强好 碳酸二甲酯的行业现状与展望 J 化工催化剂及甲醇技术 2008 3 18 21 4 屈强好 碳酸二甲酯的