DMC工艺及应用

◇科技论坛◇科技目向导011年第28期DMC工艺及应用吕晓光蒋娜(兖矿国宏化工有限责任公司碳酯车间山东邹城273512)【瘸妻]随着最近化工轩业中秉碳酸酯材料的应用越来越广泛,其最主要的生威工艺所用的原料一碳酸二甲酚工业也受到越来越多人重视我公司的5万吨/年DMC项目建设正在紧锣密鼓的进行中,此项目投产后将成为目前国内年产量最大的碳酸二甲酯装置【关键词】毒性;化剂:用途生产工艺碳酸二甲酯 dimethyl carbonate,DMC,凝固点为4℃,沸点约混合料用和做反应精馏塔补液位用90℃,常温下为无色透明液体略带芳夺味。易挥发有一般醇酯和酮)当反应精馏塔釜1,2-丙二醇含量达到25%以上时,塔釜向甲类似的外观能以任何比例与醇酯酮等有机溶剂互溶。无蚀性部醇回收塔稳定过料甲醇回收塔塔釜温度达到145-150℃之间且液位分溶于水,溶解度为139100HO水亦可部分溶于DMC溶解度为合适吋塔釜可出料至丙二醇粗品罐,塔顶甲醇冋到反应精馏塔瓮,甲42gHO10 DEDIC:碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异用途广泛醇回收塔釜物料经内二醇精馏塔减压精馏得到12-丙一酶产品。塔的化工原料,它是一种重要的有机合成中间体,分子结构中含有羰基、釜残余物料经水解碳化后,经螽残处理塔四收精馏得到1,2-丙二醇基和甲氧基等宫能团,具有多种反应性能在生产中具有使用安全、产品。方便污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小是种具近年来DMCT业的发展使DMC的市场价格相对合理和稳定有发展前景的绿色“化工产品。碳酸二甲酯DMC是一种重要的有机2010年国产995%DMC产品价格在100左右。DMC的优良化工中间体,由于其分子结构中含有羰基甲基、甲氧基和羰基甲氧性质和特殊分子结构决定了DMC广泛的用途基因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和燕基甲基化等有机合代替光气作藤基化剂:光气CCO-C1)虽然反应活性较高但成反应由于DMC无毒,可替代剧舂的光气氯甲酸甲酯、硫酸甲酯是它的剧毒和高腐蚀性副产物使其而临巨大的环保压力因此将公逐等作为甲基化剂或腺基化剂使用提高产操作的安全性降低环境渐被淘汰;而DMC(CH- CO-OCH)具有类似的亲核反应中心,当污染此外,DMC还可作清洁剂表面活性剂和柔软剂的添加剂。由于DWC的康基受到亲核攻击时酰基氧键断裂形成蒙坛化合物,副产用途非常广泛,DMC被拌为当今有机合成的新基石”物为甲醇,因此DMC可以代替光′成为一种安全的反应试剂合成碳MNC的分子结构独特(CHO-CO-0CH)性能优异因此具有非酸衍生物如氨基甲酸酯类农药案碳酸酯、异氢酸酯等,其中聚碳酸常广泛的用途,主要用作羰基化和甲基化试剂汽油添加剂合成案碳酯将是DMC需求量最大的领域,据预薄2005年80%以上的DMC将酸配(PC)的原料等DMC的大规模生产就是伴随着聚碳酸酯的非光用于生产聚碳酸酯。气合成工艺而发展起来的(2代替硫酸二甲酯(DMS)作甲基化剂:由于与光气类似的原因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DMs(CHO-S0-OCH1)也面临被淘汰的压力而DMC的甲基碳受到性以及氯化钠排放的环保问题而使得这一路线已基本被淘汰,现在普氢核攻击时,其烷基-氧键断裂,同样作成甲基化产品,而且使用DMC遍采用的艺有二种以氯化铜或一氧化氮为催化剂的氟化碳基化反比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应、尿素的甲醇解法以及碳酸乙烯酯与甲醇的酯交换反应。由于日前医药产品、农药产品等国内对于尿素醇解法这种工艺应用的催化剂活性普遍偏低,热力学计(3)低毒溶剂DMC具有优良的溶解性能其熔沸点范围窄,表面算表明该T艺是热力学上不利的反应,因此必须采用一些物理或化学张力大帖度低介质界电常数小同时具有较高的蒸发温度和较快的的方祛使反应强制的进行,这样无疑会使该工艺的制造成本大大增寨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加。对于第一种工艺,20世纪80年代初意大利的 Richen公司实现可以看出DMC不仅毒性小,还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸了以CuC为催化剂的由甲醇氧化联基化合成DMC工艺的商业化这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。优是第一个实现T业化的非光气合成DMC的工艺,也是应用最广的工4)汽油添加剂DMC具有高氧含量(分子中氧含量尚达53%)优艺。此工艺的缺陷在于高转化率时催化剂的失活现象严重因此其单良的提高辛烷值作用(R+M)2=105)尤相分离、低毒和快速生物降程转化率仅为20%。,因此我们公可采用的工艺为第二种—酯交换解性等性质从而降低了汽车尾气中碳氢化合物、氧化碳和甲醛的法。美国Texc公司开发了先由环氧乙烷与二氧化碳反应生成碳酸排放总量,此外还克服了常用汽油添加剂易溶于水、污染地下水源的乙烯酯,再与甲醇经过酯交换生产DMC的工艺此工艺联产乙二醇,缺点因此DMC将成为替代MTBE的最有潜力的汽油添加剂之于1992年实现了工业化,其反应原理即在甲醇钠溶液的催化作用下碳酸二甲酯深加工的下游产品—聚碳酸酯、汽油添加剂,高能碳酸丙(乙)烯酯脱的酯基与脱氢键的甲醇生成碳酸二甲酯其反应副电池电解液等市场迅速发展,以碳酸二甲脂为原料可以开发制备多产品为羟基在邻位的12丙(乙)二醇。(根据活性不同造成的市场价种高附加值的惊喜专用化学品,在医药农药、合成材料染料润滑油格不同,如何生成羟基在对位的13-丙二醇工艺有待更多的有志之土添加剂、食品增香剂电子化学品等领城获得广泛应用,其非反应型用研究开发)途如溶剂溶媒和汽油添加剂等也正在或即将实用化近年来随着化酯交换法的流程简述如下工生产无霉化和精细化学品的发展国内外对碳酸二甲酯及其行生物(1物料甲醇碳酸丙烯酯和催化剂按一定比例配制成混合料通开发了许多新的用途,并形成C化学的重要分支过流嵊计川泵打入反应精馏塔上部进料口,另一部分甲醇由塔釜进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人,两股物料在反应精馏塔反应区进行酯交换反应生成碳酸二甲酯求符合可持续发展的战略趋势同时兼具多种优良性能因此其合成沸物(共沸温度627℃)由塔顶蒸出经冷凝器冷凝后进人碳酸二甲酯基化工艺足开发较早软成熟的工艺其产品价格也较低,而交换工加压精馏塔进料罐。艺的产品价格较高曾被认为是一种经济性较差的工艺。近年来随着②反应精馏塔顶物料经屏蔽泵进人加精嗒上部行加精缩将甲环保意识增强,幡交换工艺研究越米越多,Shel等大公司甚至将其作醇和碳酸二甲酯由常压共沸组成(7030)变成高压共沸组成(DMC≤为走持续发展规划开发绿色环保技术的典型据称新开发的酯交换16%的物料从塔顶蒸出。在塔釜得到含量≥99%碳酸二甲酯粗品,再工艺可中国煤化工可知氧化须基化「艺经常压精馏塔精馏得到碳酸二甲幡精品的价格,酯交换「艺加压精馏塔顶出来的碳酸二甲酯的含量≤16%的物料进人常压DMC产CNMHG和秦汽价格因此将环精馏塔进行常压精馏,甲醇和蛋酸二甲酯以常压共沸组成从塔顶蒸出,氧乙烷江江效益。目前,我国碳酸重新进入加压塔进行加压精馏在常压塔釜得到接近纯净的甲醇供配甲酯仍然处于供不应求的状态是开发建设的良好时机