甲醇氧化羰基化法
甲醇气相氧化羰基化法碳酸二甲酯工艺技术
甲醇气相氧化羰基化法碳酸二甲酯工艺技术
甲醇气相氧化羰基化法是一种用于合成碳酸二甲酯(DMC)的工艺技术。
该方法以甲醇为原料,通过氧化和羰基化两个主要化学反应步骤来制备DMC。
具体工艺流程如下:
1. 氧化反应:首先,甲醇在催化剂的作用下与氧气反应生成甲醛和水。
这个反应通常在较高的温度下进行,催化剂可以是银基或铜基催化剂。
CH3OH + 1/2 O2→HCHO + H2O
2. 羰基化反应:随后,甲醛与更多的甲醇在另一种催化剂的作用下进行羰基化反应,生成碳酸二甲酯和水。
这个反应同样需要在较高的温度下进行,催化剂一般是基于铜的催化剂。
HCHO + 2 CH3OH →CH3O-CO-OCH3 + H2O
在整个工艺流程中,催化剂的选择和优化、反应器设计、操作条件(如温度、压力和反应时间)以及产物的分离和纯化都是影响最终产品质量和产量的关键因素。
此外,为了提高反应的选择性和降低副产物的生成,通常需要精确控制反应条件和催化剂的使用。
甲醇气相氧化羰基化法具有原料易得、成本相对较低、副产物少和环境友好等优点,因此被认为是合成DMC的有
前途的工艺之一。
然而,该工艺也面临着催化剂的稳定性和寿命、甲醇转化率以及能耗等挑战。
浅谈合成碳酸二甲酯工艺技术
浅谈合成碳酸二甲酯工艺技术摘要:碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,DMC)是一种无毒或微毒的化工产品,其独特的分子结构、多样的官能团、活泼的化学性质,使它可以替代光气进行羰基化反应,用于合成聚碳酸酯、农药及异氰酸酯等;还可以替代甲苯、丙酮等有毒溶剂;在电子行业,可作为电池电解液的添加剂;在能源行业,是替代甲基叔丁基醚用作汽油添加剂。
关键词:碳酸二甲酯;固体碱催化剂;甲醇钠1 碳酸二甲酯的性质及用途DMC分子式C3H6O3,相对分子量为90.07,常温下为无色、微甜液体,沸点90.1 ?C,熔点4 ?C,密度1.069 g/cm3,水溶解性139 g/L,粘度0.664 mPa·s (20 ?C),表面张力为28.5×10-5 N/cm,微溶于水并能以任意比例与醇、酮、酯等有机溶剂混溶。
用途:替代芳烃系作为溶剂、替代光气作为羰基化剂、电池电解液添加剂、替代甲基叔丁基醚用作汽油添加剂。
2 碳酸二甲酯的合成工艺2.1 二氧化碳直接氧化法由甲醇和CO2直接合成DMC,在温度为800 ?C、压力为0-1 MPa范围内,反应的△G均为正值,即该法在热力学上不可行,需要改变反应历程,降低反应体系的△G才可以进行,反应方程式如式(1-1)所示:2CH3OH+CO2 →(CH3O)2CO+H2O (1-1)Tomishige等使用TPD辅助检测催化剂表面酸碱性,发现DMC的形成是由催化剂碱性位先活化甲醇形成CH3O—,再与CO2结合形成CH3OCO2—。
催化剂的酸性位再将甲醇活化,形成的CH3+与CH3OCO2—结合,则形成DMC。
该方法符合绿色环保理念,相对安全,使用催化剂可以改变反应历程使反应从热力学上可行,但由于DMC的产率较低,目前仍处于实验室研发阶段。
2.2 尿素醇解法尿素醇解法和二氧化碳直接法一样,并未正式工业化生产,但中试已获得成功。
反应方程式如下式(1-6)所示:(NH2)2CO+2CH3OH→(CH3O)2CO+2NH3 (1-6)该方法反应自由能也显示为正值,在热力学上为不能进行的化学反应,但通过无数研究者的努力,通过加催化剂改变反应历程,目前国内正在准备投试生产。
甲醇液相氧化羰基化法工艺流程
甲醇液相氧化羰基化法工艺流程English answer:1. Introduction.Liquid phase oxidation carbonylation of methanol (LPOMC) is a key technology for the production of acetic acid. The process involves the reaction of methanol with carbon monoxide and oxygen in the presence of a catalyst to form methyl acetate, which is then hydrolyzed to produce acetic acid.2. Process Description.The LPOMC process consists of the following steps:Methanol Preparation.The first step is to prepare methanol by reforming natural gas or coal. The reforming process involvesreacting methane or coal with steam in the presence of a catalyst to produce hydrogen and carbon monoxide. The hydrogen and carbon monoxide are then reacted to form methanol using a methanol synthesis catalyst.Carbonylation.The second step is the carbonylation reaction, which involves reacting methanol with carbon monoxide and oxygen in the presence of a catalyst. The catalyst is typically a rhodium or iridium complex. The reaction takes place in a liquid phase reactor at a temperature of 100-200°C and a pressure of 10-50 bar.Hydrolysis.The third step is the hydrolysis reaction, which involves reacting methyl acetate with water to produce acetic acid. The hydrolysis reaction is typically carried out in a separate reactor at a temperature of 120-150°C and a pressure of 1-5 bar.Acetic Acid Distillation.The fourth step is the acetic acid distillation column. After hydrolysis, the unreacted raw material will be separated to be recycled back to the raw material tank. Acetic acid can be obtained from the bottom, and water can be obtained from the top.3. Process Parameters.The LPOMC process is affected by a number of parameters, including:Temperature.Pressure.Catalyst concentration.Methanol/carbon monoxide ratio.Oxygen/carbon monoxide ratio.4. Catalysts.The catalyst used in the LPOMC process is a key factor in determining the efficiency of the process. The catalyst is typically a rhodium or iridium complex. The choice of catalyst depends on a number of factors, including the desired reaction rate, selectivity, and stability.5. Environmental Considerations.The LPOMC process generates a number of waste products, including carbon dioxide, water, and methanol. The environmental impact of the process can be minimized by recycling the waste products and using energy-efficient technologies.6. Economic Considerations.The LPOMC process is a relatively low-cost process. The major costs associated with the process are the cost of methanol, carbon monoxide, oxygen, and catalyst. The costof the process can be minimized by optimizing the process parameters and using efficient technologies.Chinese answer:1. 简介。
甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂研究进展
摘 要 :碳酸二 甲酯 (DMC)是一种重要的绿色有机合成 中间体。在合成 DMC的方 法中 ,甲醇氧化羰基化法对设备腐 蚀小 、原料易得 、产物易分离 ,有 着诱 人的工业 化前 景。文中介绍了该 反应 中所 使用的 co、Pd、cu和 Au这 4类催化 剂 的结构特点和催化性能 ,比较 了不 同催化剂在氧化羰 基化 中的催化效 果。为 了进一步提 高催化 剂的活性 、选择 性 、减少其腐蚀性 ,开发 出性能更好 的工业催 化剂 ,可 以通过研 究催 化 反应机理 ,并通过 添加助 剂和载 体来 实现 。 其 中无卤铜系催 化剂是今后羰 基化合成 DMC的重要研究方 向。 关键词 :碳酸二 甲酯 ;甲醇;氧化羰基化 ;催化剂 中 图 分 类 号 :TQ 426.6 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 :1005-9954(2012)08-0029-04 DoI:10.3969/j.issn.1005—9954.2012.08.007
第 40卷 第 8期 2012年 8月
化 学 工 程 CHEMICAL ENGINEERINGf CHINA)
Vo1.40 No.8 Aug. 2012
甲醇 氧 化 羰 基 化 合 成 碳 酸 二 甲酯 催 化 剂 研 究 进展
杜 治平 ,周 彬 ,熊 剑 ,黄 丽明 ,黄 晨 ,thyl carbonate,简 称 DMC)是 近年来 国 内外 最 广 泛关 注 的一 种 重 要 的 有 机 化 合 物 ,也是 一种低 污染 的新 的基 础 化 学 绿 色 原 料 ,因 其 具有 良好 的反应 活性 ,被 誉为 21世 纪有机 合成 的 “新基块 ” 。
甲醇氧化羰基化法
2.2 甲醇氧化羰基化法2CH3OH十CO十1/2O2→(CH3O)2CO十H2O该法以CH3OH、CO和O2为原料,原料价廉易得,投资少,成本低且理论上甲醇全部转化为DMC,无其他有机物生成,受到工业界极大重视,被认为是DMC最有前途的生产方法,也是各大工业国家重点研究、开发的技术路线。
2.2.1 ENI液相氧化羰基化法2CH3OH十1/2O2十2CuCl→2Cu(OCH3)Cl十H2OCO十2Cu(OCH3)Cl→(CH3O)2CO十2CuCl总反应:2CH3OH十1/2O2十CO→(CH3O)2CO十H2O以氯化亚铜为催化剂,反应在两台串联的带搅拌的反应器中分两步进行。
甲醇既为反应物又为溶剂。
反应温度120~130℃,压力2.0~3.0MPa。
典型工艺流程包括氧化羰基化工段及DMC分离回收工段。
采用氯苯作萃取剂分离DMC与甲醇的混合物。
该技术系意大利Ugo Romano等人在长期研究羰基化基础上于1979年开发成功;1983年由意大利Enichem Synthesis公司首次在Ravenna实现工业化。
初始装置规模5500吨/年,1988年扩大到8800吨/年,1993年进一步扩大到12000吨/年。
日本Dacail公司投资25亿日元,1988年在姬路市也采用此技术建成了6000吨/年工业化装置。
ENI液相法单程收率32%,选择性按甲醇计近100%。
不足之一是选择性按CO计不稳定(最高时92.3%,最低时仅60%),主要原因是带搅拌的釜式反应器造成CO对DMC选择性为时间减函数;不足之二是腐蚀性大,催化剂寿命短。
除ENI外,世界上其他几大化学公司如ICI、Texaco、Dow化学公司等也竞相开发此技术。
国内,原化工部西南化工研究院80年代中期也进行了液相法甲醇氧化羰基化技术的研究开发,并取得阶段性成果;1994年后又开始试验及工业放大工作,预计中试及工业化进程不会太远。
华中理工大学和原湖北利川市化肥厂联合开发的甲醇液相氧化羰基化合成DMC 技术,采用氯化亚铜复合催化剂及管式反应器循环工艺,在生产操作中省去了ENI 工艺的闪蒸、过滤、甲醇反冲和打浆等复杂的催化剂加入与分离工序。
甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展
2007年第26卷第11期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1569·化工进展甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展任军,李忠,周媛,邢燕玲,谢克昌(太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西太原 030024)摘要:介绍和比较了甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯各类催化剂的结构特点及其催化性能,认为选择无Cl 的活性组分可以从根本上解决现有催化剂存在的失活和设备腐蚀问题,是新一代催化剂的发展方向;基于CuⅠ活性位特征进行催化剂设计与制备,有效控制活性位的数量、分布和落位,提高分散均匀度,进而调节催化剂的化学表面结构可望获得理想的催化性能。
关键词:甲醇;氧化羰基化;液相泥浆法;碳酸二甲酯中图分类号:O 643.3;TQ 426.94 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2007)11–1569–06Advances in the synthesis of dimethyl carbonate by methanol oxidativecarbonylation in a slurry reaction systemREN Jun,LI Zhong,ZHOU Yuan,XING Yanling,XIE Kechang (Key Laboratory of Coal Science and Technology,Ministry of Education and Shanxi Province,Taiyuan University ofTechnology,Taiyuan 030024,Shanxi,China)Abstract:The advances in the synthesis of dimethyl carbonate by oxidative carbonylation of methanol in liquid-phase are summarized,the structure characteristics as well as catalytic performance of various catalysts are presented in details. According to previous studies,the main demerit of equipment by the existing catalysts that easy deactivation and high corrosion can be avoided by using chloride-free active species,which should be considered as a new direction in the development of the next generation catalysts. Furthermore,designing and preparing catalysts based on the structure characteristics of CuⅠ active sites,regulating and controlling the amount,location and distribution along with improving the uniformity of active sites,and improving surface chemical properties of the catalytsts are expected to achieve desirable catalytic properties in the future.Key words:methanol;oxidative carbonylation;slurry reaction system;dimethyl carbonate近年来,有关非光气法合成碳酸二甲酯(DMC)的研究引起了国内外学者的广泛关注[1]。
3碳酸二甲酯的应用及制备方法
摘要:本文简单介绍了碳酸二甲酯的性质结构及在工业中的应用,并将其主要生产工艺作了详细的介绍,并提出我国生产碳酸二甲酯的重要意义。
关键词:碳酸二甲酯应用制备方法高附加值碳酸二甲酯(DMC)分子式为CO(OCH3)2,是一种无色透明液体,无毒,可燃,不溶于水,能与乙醇、乙醚等以任意比混溶。
其分子结构中含有-CO、-COOCH3、-CH3等多种官能团,化学性质非常活泼,作为有机合成中间体能与酚、醇、胺、肼、酯类化合物发生反应合成许多具有特殊性质的化合物,是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品。
1.1羰基化试剂目前,羰基化试剂一般都采用光气。
光气(COCl2)的反应活性较高,但有剧毒,参加反应时易生成腐蚀反应设备的副产物,同时严重污染环境。
因此,随着化学工业的发展,光气将逐渐被淘汰。
DMC具有和光气类似的亲核反应能力,当其羰基受到亲核基团攻击时,酰基--氧键即发生断裂,形成羰基化合物。
因此DMC可以代替光气作高分子合成材料等的中间体,如氨基甲酸酯、聚碳酸酯、异氰酸酯等。
1.2甲基化试剂常用的甲基化试剂硫酸二甲酯(DMS)和CH3Cl不仅具有毒性和腐蚀性,且碱用量大,又存在产物分离难题。
用DMC作甲基化试剂可避免生产过程中的操作危险、设备腐蚀及环境污染等问题。
如用DMC代替DMS与苯酚反应生产农药、医药中间体的苯甲醚,产品收率高,副产物为甲醇和CO2。
1.3汽油添加剂目前已应用的汽油添加剂主要是甲基叔丁基醚(MTBE)。
DMC可以提高汽油的辛烷值和氧含量,使汽油达到同等氧含量时使用的DMC的量比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;使用DMC还克服了MTBE易溶于水、污染地下水源等缺点。
此外,生产DMC工艺过程中DMC和CH3OH是共沸物,不需要进行分离,可直接掺入汽油中使用,这样既简化了DMC的生产工艺过程又降低生产成本。
因此DMC将成为替代MTBE的最有潜力的汽油添加剂之一。
铜配合物催化剂
铜配合物催化剂在甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯中的应用王贤松(成都有机化学研究所,2013E8003661027)摘要碳酸二甲酯(DMC)是重要的化工中间体原料,甲醇氧化羰基化法是合成DMC的清洁工艺,该工艺的关键技术在于选取合适的催化剂体系,众多的研究结果表明CuCln(n=1或2)系列配合物催化剂对合成DMC具有较好的催化性能。
目前以从CuCl、CuCl2衍生的CuMP、CuXnLm、Cu(phen)Cl2铜系配合物成为催化合成DMC良好工业应用前景的催化剂。
关键词铜配合物碳酸二甲酯氧化羰基化催化剂1 引言碳酸二甲酯(DMC),分子式为C3H603。
分子结构中含甲基、甲氧基、羰基等基团,具有多种反应性能。
广泛用于工程塑料聚碳酸酯、医药、农药的合成。
由于分子中含氧量高,在油品中溶解性好,加入油品可以提高辛烷值[1],降低汽车尾气中NO、CO的排放量。
碳酸二甲酯具有非常乐观的应用前景与经济效益。
碳酸二甲酯的传统合成方法是“光气法”,该方法使用了剧毒的光气作为原料,并且产生了大量强酸,工艺较为污染和落后。
逐步发展的清洁工艺有:甲醇氧化羰基化法、酯交换法、尿素醇解法等。
我国目前主要以酯交换法生产碳酸二甲酯,该方法的原料碳酸丙烯脂受石化资源的限制,且大规模生产受到技术限制。
甲醇液相氧化羰基化法以煤炭为原料,结合我国煤炭资源丰富、廉价,更适合大规模生产,是目前合成DMC 最有前景的方法[2]。
甲醇液相氧化羰基化合成DMC的关键技术问题在于制备合适的催化剂。
2 合成DMC铜系配位催化剂发展国内外对铜、钯、硒、钴4种催化体系进行了大量研究。
铜系配合物CuCln(n=1或2)和Pd2+被认为是重要且有效的催化剂[3]。
以钯配合物为催化剂时,DMC的选择性低,产品难分离,工业化价值小。
2.1 CuCl及CuCl2催化剂铜系催化剂以氯化亚铜为主,以于1983年实现了液相甲醇氧化羰基化合成DMC工业化,但氯化亚铜具有较强的腐蚀性,对反应器材料要求特别高,采取特殊的防腐蚀措施又会导致反应器传热困难等问题。
甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展
综述与展望收稿日期:2005-11-10基金项目:国家重点基础研究发展计划(2005CB221204);山西省归国留学基金(2003-31);山西省自然科学基金资助项目(20031022)作者简介:赵 强(1979-),男,山西省祁县人,在读硕士研究生。
通讯联系人:李 忠,博士,教授。
E -mail:lizhong @tyut 1edu 1cn甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展赵 强,李 忠,谢克昌(太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西太原030024)摘 要:甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DM C)的催化类型主要有铜负载型、钴配合物型和钯铜复合型三种。
其中铜负载型CuCl 催化体系已经工业化,但由于Cl -的丢失而引起催化剂活性的下降及反应生成的盐酸对设备腐蚀等,需要采取添加配位体或助剂稳定Cl -或取代Cl -等方法来解决。
取代Cl -是一种新的研究方向,具有工业应用前景。
关键词:甲醇;液相氧化羰基化;碳酸二甲酯催化剂中图分类号:TQ225.52;O623.662 文献标识码:A 文章编号:1008-1143(2006)05-0009-05Advances in the catalysts for synthesis of dimethyl carbonate (DMC)via liquid -phase oxidative carbonylation of methanolZHA O Qiang ,LI Zhong ,X IE K e -chang(Key Laboratory of Coal Science and T echnolog y of Ministry of Education and Shanx i Province,T aiyuan University of Technology,T aiyuan 030024,Shanx i,China)Abstract :Current dimethyl carbonate (DMC)synthesis catalysts via liquid -phase ox idative carbonyla -tion of methanol include three catalytic systems:supported copper catalysts,cobalt complex catalysts and Cu -Pd systems,among w hich supported CuCl catalysts has been commercialized.Problems w ith CuCl catalysts include deterioration of the activity due to loss of Cl -and consequent corrosion of dow n -stream equipment,which are usually solved by stabilization of Cl -via introducing ligands or promoters.Replacing Cl -by other anions is a trend in this field and has prom ising prospect for commercial application.Key words :methanol ox idative carbonylation;dimethy l carbonate;catalystC LC nu mber :TQ225.52;O623.662 Document code :A Article ID :1008-1143(2006)05-0009-05 碳酸二甲酯(DM C)是一重要的有机合成中间体,而且其非反应性用途,如溶剂、溶媒和汽油添加剂等也正在或将要实现工业化应用,其合成研究日益受到关注。
碳酸二甲酯的合成与应用研究进展
三、碳酸二甲酯的用途
1、食品工业:碳酸二甲酯在食品工业中主要用作添加剂,可以改善食品的 口感和风味。此外,它还可以用于生产巧克力、饮料等食品。
2、医药行业:碳酸二甲酯在医药行业的应用主要是作为药物中间体,用于 生产抗生素、抗癌药物等。此外,它还可以用于生产局部麻醉剂、镇静剂等。
3、涂料行业:碳酸二甲酯在涂料行业中可以作为涂料的原料,能够提高涂 料的性能和稳定性。此外,它还可以用于生产印刷油墨、磁性材料等。
应用领域及其研究进展
碳酸二甲酯是一种多功能的化工原料,被广泛应用于各个领域。在化学反应 介质方面,碳酸二甲酯可以用作有机合成中的甲基化剂、羰基化剂和羟甲基化剂 等,其衍生物也可用于药物、农药、染料等领域。此外,碳酸二甲酯在涂层体系 中也有广泛应用,可作为高分子材料的交联剂、固化剂等,提高涂层的耐候性、 耐磨性等性能。
碳酸二甲酯的合成与应用研究进展
01 引言
目录
02
合成方法及其研究进 展
03
应用领域及其研究进 展
04
环境保护及其研究进 展
05 结论
06 参考内容
引言
碳酸二甲酯是一种有机化合物,具有优良的物理和化学性能,被广泛应用于 化工、能源、环保等领域。作为一种重要的有机化工原料,碳酸二甲酯的合成与 开发应用已成为当今化学研究领域的热点之一。本次演示将重点介绍碳酸二甲酯 的合成方法、应用领域、环境保护及其研究进展,以期为相关领域的研究人员提 供参考。
为了进一步扩大碳酸二甲酯的应用范围,还需要对其合成方法和用途进行更 深入的研究和探索。
谢谢观看
结论
碳酸二甲酯作为一种重要的有机化工原料,具有广泛的应用领域和良好的环 保性能。本次演示介绍了碳酸二甲酯的合成方法、应用领域以及环境保护方面的 研究进展。随着科技的不断进步,对于碳酸二甲酯的研究仍将进一步深入,探索 更加绿色、高效的合成方法及应用领域,对于推动碳酸二甲酯产业的发展和环境 保护具有重要意义。
甲醇液相氧化羰基化法工艺流程
甲醇液相氧化羰基化法工艺流程英文回答:The process of methanol liquid-phase oxidation carbonylation involves the conversion of methanol into acetic acid through a series of chemical reactions. This process is widely used in the chemical industry for the production of acetic acid, which is an important raw material for the manufacture of various chemicals.The first step in the process is the oxidation of methanol to formaldehyde. This reaction is typically carried out using a catalyst, such as silver or copper, at elevated temperatures and pressures. The formaldehyde is then further oxidized to formic acid, which is then converted to carbon monoxide through decarboxylation.Once carbon monoxide is obtained, it undergoes a carbonylation reaction with methanol to form acetic acid. This reaction is typically catalyzed by a metal carbonylcomplex, such as rhodium or iridium, at high pressures and temperatures. The acetic acid is then separated from the reaction mixture and purified for further use.An example of the methanol liquid-phase oxidation carbonylation process can be seen in the production of acetic acid. I work at a chemical plant where we produce acetic acid using this process. We start by feeding methanol into a reactor along with the oxidation catalyst. The reaction takes place at around 200 degrees Celsius and under high pressure. After the oxidation reaction, we obtain formaldehyde, which is then converted to formic acid through decarboxylation.Next, we introduce carbon monoxide into the reactor and carry out the carbonylation reaction with methanol. This step is catalyzed by a metal carbonyl complex, such as rhodium, and requires high pressure and temperature. The reaction mixture is then cooled and the acetic acid is separated and purified using various techniques, such as distillation.中文回答:甲醇液相氧化羰基化法工艺流程涉及将甲醇通过一系列化学反应转化为乙酸的过程。
碳酸二甲酯的生产工艺及用途
碳酸二甲酯的生产工艺及用途一、摘要碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料,市场前景看好,其酯交换法合成工艺正逐渐引起国内外广泛关注。
开发新型酯交换工艺,能明显降低投资及成本,可获得良好的经济效益。
二、关键词碳酸二甲酯生产工艺 DMC用途三、碳酸二甲酯的物理性质碳酸二甲酯(Dimethyl Cabonate)简称DMC,分子结构简式为O∥CH3—O—C—O—CH3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。
DMC毒性很低,在1992年就被欧洲列为无毒产品,是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型化工原料,因此DMC的合成技术受到了国内外化工界的广泛重视。
四、碳酸二甲酯的生产工艺DMC的生产方法主要有三种:即光气法、酯交换法和甲醇氧化羰基化法(包括液相法和气相法),后两种方法一般称为非光气法。
与光气化生产工艺相比,氧化羰基化法规模大,单位投资低,环境污染小,生产安全性高,产品成本也比较低,是目前发达国家的主要生产方法。
另外还有尿素甲醇解法,目前正在中式和小规模生产。
1.光气法光气法是DMC最早的合成方法,采用光气和甲醇或甲醇钠为原料反应生成DMC。
反应式为:COCl2+2CH3OH −→−(CH3O)2CO+2HClCOCl2+2CH5ONa −→−(CH3O)2CO+2NaCl该法原料光气有剧毒,工艺流程长,设备管道腐蚀严重,污染环境,从安全、经济、环保等方面考虑,此法不宜采用,应逐步淘汰。
2.酯交换法该法以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应生成DMC 并联产丙二醇或乙二醇:C 4H6O3+2CH3OH −→−(CH3O)2CO+CH3CHOHCH2OH(CH2O)2CO+2CH3OH −→−(CH3O)2CO+CH2OHCH2OH碳酸丙烯酸或碳酸乙烯酯,可由环氧丙烷或环氧乙烷与CO2合成:C 3H6O+CO2−→−C4H6O3C 2H4O+CO2−→−C3H4O3由于环氧乙烷需钢瓶贮运,费用较环氧丙烷高,一般国内采用环氧丙烷为原料。
甲醇氧化羰基化法
• 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。从表1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。
工艺流程
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• 代替硫酸二甲酯作甲基化剂 • 代替光气作羰基化剂
传统光气法制取碳酸二甲酯
氧化羰基化法
• 甲醇氧化羰基化法用廉价的CH3OH,CO 和 O2为原料生产,成本低,产物选择性高, 因此被认为是合成DMC最有前途的方法之 一。其主要有液相氧化羰基化法和气相氧 化羰基化法
反应原理 液相甲醇氧化拨基法以下述反应为基础������
甲醇氧化羰基化法制取碳酸二甲酯来自化工122 陈寅 周浩杰
• 碳酸二甲酯(dimethyl carbonate,DMC), 是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的 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、甲基和甲氧基 等官能团,具有多种反应性能,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。
甲醇羰基合成醋酸催化剂综述
甲醇羰基合成醋酸催化剂综述醋酸是一种重要的有机化工原料,其生产方法主要有乙醛氧化法、烯烃直接氧化法及甲醇羰基化法。
乙醛氧化法在常压、60℃下乙醛的转化率达到95%,但因该法所采用的有机汞催化剂对环境污染严重,目前已经被逐渐淘汰;烯烃直接氧化法则因其原料(丁烷、石脑油等)转化率较低、产品分离工艺复杂、成本高等因素使其竞争力受到了限制;甲醇羰基化法合成醋酸的工艺路线具有甲醇转化率高、副产物少等优点,逐渐成为合成醋酸的主流方法。
由美国孟山都(monsanto)公司开发的甲醇低压羰基合成醋酸工艺自20世纪60年代末开发投产以来,目前已成为世界生产醋酸的主要生产方法。
该工艺采用铑的卤化物为催化剂、碘甲烷为促进剂,在压力218~310mpa和温度175~185℃下实现了甲醇和一氧化碳羰基合成醋酸。
甲醇羰基化法:该法以甲醇和c0为原料,经羰基化制备醋酸。
ch3oh+co==ch3cooh甲醇法的优点就是原料路线多样化,以煤焦、天然气、重油为基本原料,特别适用于于煤化工,副产物太少,三废太少,且不易处置,催化剂活性低,寿命长,用量太少,但由于物料的腐蚀性较强,其设备、管道、阀门、管件、仪表等须要使用高昂的特种合金,因而投资必须小一些。
甲醇羰基化法根据制备压力分后高压法和扰动法两种。
高压法以羰基钴为催化剂,碘特兰县催化剂,在温度250℃、压63.74mpa条件下羰基化反应制备醋酸,收率88%-90%。
扰动法以三氯化铑为催化剂,一碘甲烷特兰县催化剂,在温度150℃、压力3mpa条件下羰基化反应制备醋酸。
同扰动法较之,高压法投资必须低一些,能耗低,拆分流程繁杂,目前已经被扰动法所替代。
扰动甲醇羰基化法就是当前工业化方法中最佳的生产方法,但其催化剂铑高昂,反应液中不含腐蚀性极强的碘就是该法的美中不足之处。
催化剂体系:1、均相体系催化剂:1.1钴系则催化剂甲醇羰基化制醋酸的催化剂开发应用最早的是1960年由basf公司在reppe等的研究基础上,首次开发出的以羰基钴为催化剂、碘甲烷为助催化剂的钴系催化剂,该催化体系有反应条件苛刻、醋酸选择性低、副产物多等缺点,未能实现工业化。
固体酸负载Cu Ⅰ催化剂表征及催化甲醇氧化羰基化
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关键 词 : 固体 酸 ;铜 基 催 化 剂 ;氧 化 羰 基 化 ; 甲醇 ;F z 。 eO
中 图分 类 号 :0 6 3 4 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 :0 3 —1 5 ( 0 0 6 1 4 一O 4 8 1 7 2 1 )0 — 4 3 7
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