碳酸二甲酯生产技术探究

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1、碳酸二甲酯生产技术探究　　【摘要】简述了光气甲醇法、酯交换法、甲醇羰基氧化法、尿素醇解法、二氧化碳甲醇直接合成法等碳酸二甲酯生产工艺，对不同生产工艺进行了比较，尿素醇解法因生产成本少、装置投资小，具有很大的发展空间。【关键词】碳酸二甲酯；酯交换法；甲醇羰基氧化法；尿素醇解法；绿色试剂TechnologyIntroductionofDimethylCarbonateShenheping，Lubei，Wanghao，LiuruiminAbstract：SomemethodsareusedforthesynthesisofDimethylCarbonate，

2、suchasphosgenealcoholysis，transesterificationofpropylenecarbonateorethylenecarbonete，methanoloxy-carbonylation，ureatransesterificationandCO2directalcoholysisect.Andtheeconomyofthesemethodsarecompared.Theresultsshowedthattheprocessofureatransesterificationispreferablebecauseoflea

3、stcost.Keyword：DimethylCarbonate；transesterificationofpropylenecarb-onateorethylenecarbonete；methanoloxy-carbonylation；ureatranses-terification；CO212directalcoholysis；greenreagent1、前言碳酸二甲酯（dimethylcarbonate，简称DMC）是近年来颇受重视的一种被广泛应用的基本有机合成原料，它被誉为有机合成的“新基石”[1]。1992年在欧洲DMC通过了非毒性化学品的注

4、册登记，被称为“绿色化学品”[2]。随着社会的不断进步，环境保护法规的进一完善，人类环境保护意识不断提高。如何减少或取代高污染、剧毒化学品的使用，实现化学工业生产清洁化、绿色化，成为世界上许多化学家和化学工程师的奋斗目标。因此，DMC的合成和应用越来越受到人们的重视。2、碳酸二甲酯特性碳酸二甲酯（DMC）的分子式为C3H6O3，相对密度1.070，相对分子质量为90.07，熔点4℃，沸点90.1℃，闪点17℃，着火点465℃，折射率1.3697。常温下为无色透明液体，略带香味，有一般醇、酯和酮类似的外观，能以任何比例与醇、酯和酮等有机溶剂混合，无腐蚀性

5、。DMC具有可燃性，爆炸极限为3.8%～21.3%。DMC略有刺激性气味，毒性远小于光气、硫酸二甲酯、氯甲烷，属于无毒或者微毒化学品[3]。12DMC是一种优良溶剂，与其他溶剂相比，DMC具有闪点高、蒸汽压低、空气爆炸下限高等特点，在贮运、使用中安全性高，因此DMC在清洗和特殊领域内（特种油漆、医药品制造介质以及高能电池电解液等等）用作溶剂和溶媒，可以取代氟里昂、三氯甲烷和其他代用品。DMC分子中氧含量高达53.3%，比MTBE（18%）高许多，且和汽油的相溶性好，蒸汽压低，有利于提高汽油辛烷值和减少汽车尾气排放，作为新一代汽油添加剂具有良好的应用前景

6、[4-7]，要达到相同的氧含量，DMC的体积添加量是MTBE的40%左右。DMC对不同汽油辛烷值的影响见表1[8]。注：BON为调和辛烷值，计算公式为，其中A为调合组分的百分数；B为调合组分的辛烷值；C为调合后的辛烷值。近年来，我国大中型城市空气质量越来越差，机动车排放尾气日渐成为城市空气的主要污染源。柴油发动机排放的颗粒物不仅对空气造成污染，更对人体健康造成威胁。在机动车排放中，占机动车总量17%的柴油车是99%颗粒物（PM）的排放源。局部缺氧燃烧是形成柴油烟尘的主要原因。DMC能使柴油在气缸中充分燃烧从而抑制了柴油烟尘的生成。下图为分别以柴油和添加

7、10%DMC柴油为原料，6kW柴油机在2300r/min条件下，对微粒浓度的影响。由图可以看出，添加适量DMC对微粒浓度影响较大。若将DMC应用于无烟柴油，那DMC在国内的需求量将不可小觑。2012年仅中国石化集团公司柴油产量就达到7739万吨，DMC按10%添加，则需DMC774万吨，而现在DMC产量还不足其10%。12碳酸二甲酯从其结构式中可以看出含有羰基、甲基、甲氧基、羰甲基，使得碳酸二甲酯具有良好的反应活性。DMC可合成聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯等一系列化合物，以及食品添加剂、抗氧化剂、染料、农药、医药中间体等[9]。3、碳酸二甲酯生产工

8、艺DMC生产技术的研究、开发及生产经历了三个阶段。最初阶段，Hoodrdock于1918年用甲