項(xiàng)目簡介:
碳酸二甲酯(DMC)是近年來受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注的綠色化工產(chǎn)
品。1992 年在歐洲通過了非毒性化學(xué)品(Non toxic substance)的注冊(cè)登
記,屬于無毒或微毒化工產(chǎn)品。由于其分子中含有多種官能團(tuán),因而
具有良好的反應(yīng)活性;一方面碳酸二甲酯有望在諸多領(lǐng)域替代光氣、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等劇毒或致癌物進(jìn)行羰基化、
甲基化、甲酯化及酯交換等反應(yīng)生成多種重要化工產(chǎn)品;另一方面,
以它為原料可以開發(fā)、制備多種高附加值的精細(xì)化學(xué)品,在醫(yī)藥、農(nóng)
藥、合成材料、染料、潤滑油添加劑、食品增香劑、電子化學(xué)品等領(lǐng)
域獲得廣泛應(yīng)用;如用于合成環(huán)丙沙星、碳酸二苯酯(DPC)、甲基二
異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、MPAN、苯甲醚、
聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯二醇(PCD)、ADC 透明樹脂、甲胺基甲
酸鈉酯(西維因)、四甲基醇銨(TMAH)。第三,其非反應(yīng)性用途:
溶劑、溶媒和汽油添加劑。如作藥物制備的溶媒介質(zhì),特種快干油漆
的溶劑、噴霧劑的溶劑等。所以,碳酸二甲酯被譽(yù)為 21 世紀(jì)有機(jī)合
成的一個(gè)“新基塊”,其發(fā)展將對(duì)我國的煤化工、石油化工、甲醇化工、
C1 化工起到巨大的推動(dòng)作用。
DMC 是性能優(yōu)良的溶劑、溶煤,具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)與其他有機(jī)
物相溶性好;(2)微毒且蒸發(fā)速度快;(3)脫酯能力比較高。所以有可能
在下述領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用:(a)是半導(dǎo)體工業(yè)使用的對(duì)大氣臭氧層有破
壞作用的清洗劑 CFC 和三氯乙烷的替代品之一;(b)在清洗劑和特殊
涂料(油漆、油墨)、醫(yī)藥化學(xué)品等的生產(chǎn)中用作溶劑、溶媒;(c)作為
CO2的載體,應(yīng)用于噴霧方面。
產(chǎn)品市場分析:
碳酸二甲酯及其相關(guān)的丙二醇等產(chǎn)品,被中國列入“九五”重點(diǎn)開
發(fā)的 50 個(gè)精細(xì)化工品種范圍。為了防止大氣污染,提高汽油的含氧
率,國外用甲基叔丁醚取代四已基鉛作石油添加劑,實(shí)現(xiàn)汽油無鉛化,
但汽油含氧率仍不理想,DMC 除了分子含氧率高達(dá) 53%,具有提高
汽油辛烷值的功能,因此可作添加劑,提高汽油的含氧率,如能實(shí)用
化,汽油將成為 DMC 的最大用戶,其市場前景更加寬闊。據(jù)了解,在國際市場,碳酸二甲酯的年需求量約 15 萬~20 萬噸。特別是近幾
年來,由于下游產(chǎn)品聚碳酸酯、聚氨酯、汽車添加劑、高能電池電解
液等市場發(fā)展迅速,國際市場對(duì)碳酸二甲酯的需求更是與日俱增,市
場容量將達(dá)到 30 萬噸左右。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國際市場的供應(yīng)能力。目前,
國際上碳酸二甲酯年產(chǎn)能力僅 6 萬~8.6 萬噸。在國際市場上,歐盟
每年需進(jìn)口 1 萬噸以上,印度也需進(jìn)口 5000 噸以上。
目前,我國的碳酸二甲酯生產(chǎn)能力有限,與市場之間缺口很大,
生產(chǎn)工藝也較為落后,產(chǎn)品含量低,質(zhì)量不穩(wěn)定。目前國內(nèi)年需求量
達(dá)數(shù)萬噸,生產(chǎn)能力僅數(shù)千噸,預(yù)計(jì)到 2005 年需求量將高達(dá) 10 萬
噸。
本工藝所得另一產(chǎn)物丙二醇,用作不飽和聚酯樹脂的原料,也是
增塑劑、表面活性劑、乳化劑和破乳劑的原料,可用作防腐劑、水果
催熟劑、防霉劑、防凍劑及煙草保溫劑,是大宗化工原料,國內(nèi)年需
求量在 10 萬噸以上。
工藝技術(shù):
反應(yīng)原料:碳酸丙烯酯 和 甲醇;產(chǎn)物:碳酸二甲酯和 1,2-丙
二醇;反應(yīng)所需壓力:10 至 30 大氣壓。碳酸丙烯酯的轉(zhuǎn)化率 58.5%,
對(duì)碳酸二甲酯的選擇性 96.9%,對(duì) 1,2-丙二醇的選擇性 99.9%;甲醇
的轉(zhuǎn)化率為 29.5%。固定床流程碳酸二甲酯的收率 20.0%,原料循環(huán)
使用。
本合成碳酸二甲酯的技術(shù),原料易得,操作安全,不存在劇毒、
易燃、易爆等危險(xiǎn)。催化劑制造方便,穩(wěn)定性好,生產(chǎn)成本低。反應(yīng)
所需壓力:10 至 30 大氣壓。無需特殊設(shè)備。
產(chǎn)品成本分析:
碳酸二甲酯 1.0~1.2 萬/噸,1,2-丙二醇 0.8 萬/噸。原料:碳酸丙稀酯 0.8 萬/噸,甲醇 0.23 萬元/噸。 原料成本 4.34 元/千克。
特點(diǎn):
高活性催化劑的成功開發(fā);碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和與之配套
的下游產(chǎn)品如碳酸二苯酯、聚碳酸酯的應(yīng)用開發(fā)研究以及理論研究。
掃碼關(guān)注,查看更多科技成果