酯交换法年产1万吨碳酸二甲酯的工艺生产流程.
年产一万吨碳酸二甲酯工艺设计
毕业设计（2011 届）题目年产一万吨碳酸二甲酯的工艺设计学院化学化工学院专业化学工程与工艺年级学生学号学生姓名指导教师2011 年5 月3 日年产一万吨碳酸二甲酯工艺设计宁夏大学化学化工学院（化学工程与工艺）专业2011届毕业生摘要：本设计介绍了碳酸二甲酯的性质、用途及碳酸二甲酯工业生产中的几种工艺，并对各种工艺进行了比较。
本人采用甲醇气相氧化羰基化法制碳酸二甲酯工艺，用氮气为保护气。
主要对由氧气、甲醇、一氧化碳为原料制取碳酸二甲酯的过程进行设计，对系统进行了物料衡算，并根据相关反应条件进行热量衡算。
根据工艺流程与操作条件对工序中的关键设备进行了计算与选型。
关键词：碳酸二甲酯合成；物料衡算；热量衡算；设计；设备选型Annual output of ten thousand tons of dimethyl carbonateprocess designAbstract: This design first introduced the development of formaldehyde and formaldehyde domestic nature, purpose. Meanwhile, domestic industrial production of formaldehyde were introduced two processes. By comparison, the design decision process of formaldehyde with silver method (electrolytic silver as a catalyst.) Then the system of material balance and heat balance, while the key process and selection of equipment was calculated. Finally, the conclusion to complete the design.Keywords: dimethy carbonate synthesis, material balance, heat balance, design, equipment Selection目录第一章绪论 (1)1.1 选题的意义和作用 (1)1.2 碳酸二甲脂的性质及用途 (1)1.2.1 物理性质和化学性质 (1)1.2.2碳酸二甲脂的用途 (1)1.2.3 中国碳酸二甲酯的产量分析 (2)1.3 碳酸二甲酯的生产方法及工艺简介 (2)1.3.1已工业化的工艺过程及其研究状况 (2)1.3.2 碳酸二甲酯生产工艺的评述 (5)1.3.3 本设计的工艺选择 (5)第二章工艺计算 (6)2.1 工艺原理及流程简介 (6)2.1.1 工艺原理 (6)2.1.2工艺流程 (6)2.2 设计依据 (7)2.3 物料衡算 (7)2.4 热量衡算 (8)第三章设备的计算与选型 (11)3.1 本设计设备选型的原则 (11)3.2 反应器的计算 (11)3.2.1 催化剂床层体积 (11)3.2.2 反应器管数的确定 (11)3.2.3 管的排列方式 (12)3.2.4 反应器的内径 (12)3.2.5 反应器壳体壁厚的计算 (12)3.3 换热器的计算与选型 (13)3.3.1估算传热面积和初选换热器型号 (13)3.3.2核算压降 (16)3.3.3核算总传热系数 (18)第四章结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)第一章绪论1.1 选题的意义和作用随着人类可持续发展战略的实施，化学工业面临着严峻的挑战。
碳酸二甲酯合成方程式
碳酸二甲酯合成方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：碳酸二甲酯是一种重要的化工原料，广泛应用于聚酯树脂、涂料、涂料及塑料等领域。
碳酸二甲酯的合成方法有多种，其中最常见的是酯交换反应法。
下面将详细介绍碳酸二甲酯的合成方程式及反应机理。
碳酸二甲酯的合成方程式如下：(CH3OCO)2O + CO2 → (CH3OCO)2CO2 + CH3OH在碳酸二甲酯的合成过程中，主要涉及到两种原料，一种是碳酸二甲酯酯，另一种是二氧化碳。
碳酸二甲酯酯是有机酯，通常可以通过酯交换反应来制备。
在反应过程中，碳酸二甲酯酯与二氧化碳在适当的催化剂作用下，发生反应生成碳酸二甲酯和甲醇。
酯交换反应是一种重要的有机合成方法，广泛应用于制备醇和酯类化合物。
在碳酸二甲酯的合成过程中，酯交换反应是至关重要的。
这种反应通常在温和的条件下进行，能够高效地合成碳酸二甲酯。
碳酸二甲酯的合成方程式及反应机理是化工工作者必须了解的基础知识之一，通过对碳酸二甲酯的合成过程进行深入研究和了解，有助于提高生产效率，优化生产工艺，推动化工产业的发展。
希望本文能够帮助读者更加深入地理解碳酸二甲酯的合成方法及其在化工生产中的应用。
第二篇示例：碳酸二甲酯是一种重要的有机化合物，也是许多工业领域中广泛应用的一种化学品。
它的合成方法有多种，其中较为常用的一种方法是通过碳酸酐与甲醇反应而得到碳酸二甲酯。
本文将详细讨论碳酸二甲酯合成的方程式以及相关内容。
碳酸二甲酯，化学式为C4H6O4，又称为二甲酸甲酯、二甲酸二甲酯，是一种重要的有机碳酸酯类化合物。
它具有无色、具有刺激性气味的液体，可溶于醇类、醚类、酯类等有机溶剂，是一种重要的溶剂和中间体，广泛应用于染料、涂料、塑料、医药、化肥等工业领域。
C3H4O3 + CH3OH → C5H8O4在这个方程式中，碳酸酐与甲醇在一定条件下发生酯化反应，生成碳酸二甲酯和水。
这个合成反应是一个酯化反应，反应条件一般需要加催化剂来加速反应速度，常用的催化剂有硫酸、氢氧化钠等。
酯交换法生产碳酸二甲酯的工艺研究
酯交换法生产碳酸二甲酯的工艺研究哎呀，说起酯交换法生产碳酸二甲酯，这可真是个技术活儿。
你知道的，碳酸二甲酯这玩意儿，用途可多了，从制药到清洁剂，哪儿哪儿都能用上。
不过，咱们今天不聊那些高大上的用途，就聊聊这生产过程，特别是酯交换法，这可是个既环保又经济的方法。
首先，咱们得说说原料。
酯交换法，顾名思义，就是用酯类物质来交换。
咱们常用的原料是甲醇和环氧丙烷，这俩货一碰上，就能产生神奇的化学反应，生成碳酸二甲酯和丙二醇。
这过程，就像是两个老朋友见面，一拍即合，变成了新朋友。
接下来，咱们得聊聊反应条件。
这可是个精细活儿，温度、压力、催化剂，一个都不能少。
温度得控制在100度左右，压力嘛，得有个3-5个大气压。
至于催化剂，那可是关键，常用的是碱性催化剂，比如氢氧化钠或者氢氧化钾。
这些条件一到位，反应就能顺利进行。
但是，这反应过程也不是一帆风顺的。
你得时刻盯着，因为反应过程中会产生副产物，比如丙二醇单甲醚。
这家伙可不是咱们想要的，得想办法把它分离出去。
这时候，就得用到蒸馏技术了。
通过蒸馏，咱们能把碳酸二甲酯和丙二醇单甲醚分开，留下纯净的碳酸二甲酯。
说到这儿，你可能会觉得，这工艺听起来挺简单的。
其实不然，这里面的门道可多了。
比如，你得控制好反应时间，太短了，反应不完全；太长了，副产物就多了。
还有，你得时刻注意反应器的清洁，不然，那些副产物就会在反应器里积累，影响产品质量。
最后，咱们得聊聊环保问题。
这酯交换法，比起传统的光气法，那可是环保多了。
光气法会产生大量的有害副产物，对环境和人体都有害。
而酯交换法，副产物少，污染小，这才是未来的趋势。
总之，酯交换法生产碳酸二甲酯，这事儿听起来简单，做起来可不简单。
得有技术，得有耐心，还得有环保意识。
不过，只要咱们掌握了这门技术，就能生产出既环保又经济的碳酸二甲酯，为咱们的生活添砖加瓦。
年产一万吨碳酸二甲酯工艺设计
工艺设计是指对一些产品的制造过程进行规划和组织安排的活动，目
的是确保产品在最佳的生产条件下，具有高质量、高效率和高可靠性。
碳
酸二甲酯（dimethyl carbonate，简称DMC）是一种重要的有机化工产品，具有广泛的应用领域，如新能源、电力电子、精细化工等。
2.反应工艺：碳酸二甲酯的生产反应通常采用催化剂的促进反应，常
用的催化剂有碱金属碳酸盐、过渡金属盐等。
反应温度和压力是影响反应
速率和产率的重要因素，需要通过实验确定最佳的反应条件。
同时，优化
反应器的设计，考虑到反应速率、传质效果和催化剂的使用寿命。
3.分离工艺：碳酸二甲酯的合成反应是可逆反应，产品中可能存在未
反应的原料和副产物，需要对产物进行分离纯化。
一般采用蒸馏、萃取、
结晶、吸附等方法进行分离纯化，通过优化这些分离工艺，可以提高产品
的纯度和收率。
4.副产物处理：碳酸二甲酯的合成反应有时会生成一些副产物，如甲醇、二甲醇、碳酸氢二甲酯等。
这些副产物需要进行回收利用或妥善处理，以减少环境污染和资源浪费。
5.安全环保：碳酸二甲酯的生产会涉及到有机物储运、催化剂储存和
废弃物处理等环节，需要制定严格的安全管理措施，避免事故发生，保护
生产人员的身体健康，同时防止对环境造成污染。
综上所述，年产一万吨碳酸二甲酯的工艺设计涉及到原料选择、反应
工艺、分离工艺、副产物处理和安全环保等方面。
通过细致的研究和实验，可以确定最佳的工艺流程和操作条件，以达到高质量、高效率和高产量的
碳酸二甲酯生产。
同时，要注重技术创新和环保可持续性，促进碳酸二甲
酯工业的可持续发展。
酯交换法合成碳酸二甲酯的工艺流程
酯交换法合成碳酸二甲酯的工艺流程英文回答：The transesterification process for the synthesis of dimethyl carbonate (DMC) involves the reaction of methanol with an alkyl carbonate, typically diethyl carbonate (DEC). The reaction is typically carried out in the presence of a catalyst, such as a Lewis acid or base, and at elevated temperatures and pressures. The overall reaction scheme can be represented as follows:DEC + 2 CH3OH → 2 DMC + C2H5OH.The process is typically carried out in a batch or continuous reactor, with the reactants being fed into the reactor and the products being removed. The reaction is exothermic, so heat removal is required to maintain the desired reaction temperature. The catalyst is typically added to the reactor in a small amount, and its concentration is carefully controlled to optimize thereaction rate and selectivity.The products of the reaction are DMC, ethanol, and unreacted methanol. The DMC is typically separated from the other products by distillation, and the unreacted methanol can be recycled back to the reactor. The ethanol byproduct can be used as a fuel or as a feedstock for other chemical processes.The transesterification process for the synthesis of DMC is a well-established and widely used process. It is a relatively simple and efficient process, and it produces a high yield of DMC. The process is also relatively environmentally friendly, as it does not produce any harmful byproducts.中文回答：酯交换法合成碳酸二甲酯的工艺流程。
酯交换法年产1万吨碳酸二甲酯的工艺生产流程
碳酸二甲酯生产工艺及市场需求1、前言碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate）简称DMC，系环保型绿色化工产品，为重要的有机化工原料之一，享有有机合成新基石产品的美称。
.DMC分子结构式(CH3O)2CO，分子量为90.08，相对密度1.070，折射率1.3697；熔点4℃，沸点90.1℃。
在常温下为无色透明、略有气味、微甜的液体，具有可燃性，微溶于水但能与水形成共沸物，几乎可与醇、醚、酮等所有的有机溶剂混溶；对金属无腐蚀性，可用铁筒盛装贮存；微毒(LD50＝6400～12900mg/kg，而甲醇的LD50＝3000mg/kg)。
由于DMC分子中含有CH3—、CH3O—、CH3O—CO—、—CO—等多种官能团，其化学性质非常活泼，具有良好的反应活性，可与醇、酚、胺、肼、酯等发生化学反应，故可衍生出一系列重要化工产品；其化学反应的副产物主要为甲醇和CO2。
与光气（COCL2）、硫酸二甲酯（DMS）等的反应副产物盐酸、硫酸盐或氯化物相比，危害相对较小，故而，一方面DMC在诸多领域可全面替代光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以DMC为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；其三，非反应性用途如溶剂、溶媒和汽油添加剂等也正在或即将实用工业。
因此，DMC作为一种性能优良的甲基化、羰基化试剂，用于合成多种高附加值产品，在医药、农药、工程塑料、染料、电子化学品、食品添加剂等领域有着广泛用途，更由于其属无毒无公害化学品，对煤化工、甲醇化工、碳一化工起到巨大的推动作用，将在二十一世纪具有极其广阔的市场应用前景。
2、国内外生产工艺和供需状况国内外DMC生产工艺主要有光气法、甲醇液相/气相氧化羰基化法、酯交换合成法等三种合成方法。
年产2万吨酯交换法合成碳酸二甲酯反应工段的初步设计
第1章总论1.1 概述1.1.1 产品的性质及特点碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate，简称DMC）是一种无色透明、有刺激性气味的液体，相对密度（204d）为1.0694，折射率（20Dn）为1.3687，熔点为2-4℃，沸点90-91℃，可燃，微溶于水，略带香味，无毒。
与水可形成共沸物，能以任何比例与有机溶剂醇、酮、酯等混合，是一种优良的溶剂。
是近年来受广泛关注的环保型绿色化工产品。
碳酸二甲酯的化学性质很活泼，易与各种羟基化合物反应，可代替剧毒的光气、硫酸二甲酯及氯甲烷等作羰基化剂和甲基化剂，是很重要的有机合成中间体。
碳酸二甲酯具有无毒、蒸发速度快的特点，且与其它溶剂有很好的相溶性。
西欧已把它列为非毒化学品，大力开发它作为溶剂方面的应用，如作为油漆、涂料的溶剂、高能电池用溶剂、制胶水用胶粘剂、医疗生产用溶媒等，也可用作喷雾剂。
以它为原料生产下游产品，副产物可以得到循环利用，满足化工清洁生产要求。
由于DMC分子结构中含有甲基，羰基等多种官能团，因而具有很高的化学反应活性。
近年来，对它的衍生物进行的研究开发工作已取得了突破性进展，使DMC的应用领域不断扩大并逐层渗透。
从一方面来说，DMC主要用于替代对健康与环境有高度危害的光气和硫酸二甲酯等化学原料进行羰基化、甲基化、甲酯化和酯交换等化学反应。
另一方面，以DMC为原料可以制备出多种附加值极高的精细化学品，这在医药、农药、化学试剂、染料、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用，现已发展成一类以DMC 为原料的化工清洁生产新技术。
除此之外，DMC作为溶媒、溶剂、和汽油添加剂也正在步入实用化生产中。
综上所述，DMC被誉为21世纪有机合成的一个“新基块”。
1.1.2 世界DMC发展现状DMC的研究开发过程大致经历了四个阶段。
最初阶段是20世纪20年代，由Hood Mundor用光气和甲醇合成了DMC，以后又改进为由光气和甲醇钠反应合成DMC。
酯交换法生产碳酸二甲酯中热泵精馏工艺研究
泛关注的环保型绿色化工产品。以ＤＭＣ为原料可以合 成聚碳酸酯、异氰酸酯、氨基甲酸酯等多种高附加值的 精细化学品，在高性树脂、医药、农药、合成材料、染 料、润滑油添加剂、食品添加剂、电子化学品等领域获
得广泛应用，被誉为２１世纪有机合成的一个“新基石”
和“绿色化工产品”，将具有广泛的应用前景。目前， ＤＭＣ的合成方法主要有光气法、酯交换法、甲醇氧化 羟基化法、直接合成法和其他方法等。但是，工业化大 规模生产ＤＭＣ的方法则只有光气法、酯交换法、甲醇 氧化羰基化法３种Ⅲ。 光气法是最早工业化生产ＤＭＣ的方法，但容易造 成人身伤害和环境污染。甲醇氧化羰基化法尽管发展前 景广阔，但其缺点也十分突出。酯交换法由美国德士古 （Ｔｅｘｃａｏ）公司于１９９２年率先实现工业化生产。由于酯 交换法生产ＤＭＣ时甲醇都不能完全转化，因此要求对
甲醇 丙二醇
残液
粗酯罐
图１典型酯交换法生产ＤＭＣ流程示意
－２７７・
程大体可分为ＣＯ。精制单元、碳酸丙烯酯合成和精制 单元以及ＤＭＣ合成和精制单元三部分。前两部分设备
量少，能耗也较低，而主要的耗能设备来自ＤＭＣ合成
在ＤＭＣ合成和精制过程中需要使用多个精馏塔，除了
ＤＭＣ精馏塔和ＰＧ精馏塔为间歇精馏外，其他均为连
１５０元／吨、电费为０．７元／ｋＷ・ｈ；装置年工作时间
４结论
通过对酯交换法生产ＤＭＣ合成工艺的分析，以一 套年产１万吨的装置为例，研究显示在ＤＭＣ合成和加 压精馏法精制过程中，几个连续精馏塔可采用热泵技术 进行节能改造，并提出了相关的热泵精馏改造流程。选 取甲醇回收塔作为典型实例，在不同的再沸器换热温差 下对热泵精馏和传统精馏的能耗、投资费用等进行了模拟 计算，计算结果显示，提高再沸器换热温差会导致压缩机 压比增加功耗加大，而热泵系统却无法提供更多的热量， 虽然换热温差增加后再沸器的面积会有所减少，但是从技 术经济性而言，由于压缩机运行费用上升，压缩机电机投
碳酸二甲酯生产工艺分析
2018年10月2.4手性苄基缩水甘油醚手性苄基缩水甘油醚这种医药中间体常被应用到制造名贵的药物上。
其中，手性苄基缩水甘油醚也能合成治愈的癌症药物。
相关人员要想制取手性苄基缩水甘油醚可通过之下两种途径。
一、化学法，这种方法主要是通过一定的方法来拆分旋环氧化物来得到手性苄基缩水甘油醚。
二、生物法，生物法得到的手性苄基缩水甘油醚需要各种酶来发挥催化作用，以便进行外消旋环氧化物的不对称水解。
由于制取手性苄基缩水甘油醚所需外消旋苄基缩水甘油醚的价格低廉，研究人员也乐意通过环氧化物水解酶水解拆分这种有机化学物质来达到制取药物中间体的目的。
2.5手性缩水甘油萘基醚β－阻断剂可以治愈心血管患病人群。
同时这种药物的销量也在医药市场上占据了重要份额。
其中，普萘洛尔也是销售份额占据比较大的一种药物。
由于普萘洛尔具有良好的治病效果，并且可以治愈多种疾病，现今普萘洛尔被应用到眼药、避孕药等药物中。
研究人员主要通过环氧化物水解酶作为催化剂来拆分外消旋缩水甘油萘基醚。
其中，研究人员来制取手性缩水甘油萘基醚也需要结合一定的化学方法。
2.6农药Frontalin 中间体（1S,5R ）－（－）－frontalin 是一种存在昆虫体内的性信息素。
其中，这种化学元素能够杀死部分害虫，并且还能有效地降低环境污染。
不过，研究人员的得到农药Frontalin 这种中间体需要通过一系列的反应步骤，并且反应形式复杂多变。
因此，研究人员需要开创新的制取农药Frontalin 中间体的制取方法。
现今，研究人员可通过环氧化物水解酶直接拆分一种化学物质进而的得到农药Frontalin 中间体。
这种制取方法因其的步骤简单、成本低受到了研究人员的广泛应用。
3结语综上所述，环氧化水解酶能够高效的拆分分子，进而获得药物中间体，从而降低药物成本。
其实，环氧化物水解酶在一定程度上推动了制药界的发展，并保证了我国药物安全性。
总之，环氧化物水解酶的应用前景比较广阔，必能为医药界贡献出一份力量。
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。
年产1万吨碳酸二甲酯（DMC）项目
年产1万吨碳酸二甲酯（DMC）项目一、概况碳酸二甲酯是重要的有机化工原料之一，具有有机合成的新基石和绿色化工产品之称，在二十一世纪将具有广阔的应用前景。
近年来，碳酸二甲酯作为环保性绿色化工产品，受到国内外广泛的关注。
由于其独特的分子结构，一方面它有望在诸多领域全面代替光气、硫酸二甲酯（DMS）、氯甲烷、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以碳酸二甲酯为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；第三，其非反应性用途如溶剂、溶媒和汽油填加剂等也正在或即将实用化。
正是由于它诱人的工业应用前景，世界各国特别是美国、日本、意大利等都在关注其合成路线的研究和发展。
二、国际、国内生产及潜在的消费需求分析目前、西欧、日本、美国是世界上主要的DMC生产国家和地区。
其中，意大利ENI公司采用的甲醇液相氧化羰基化法专利技术，所建12000吨/年装置是目前世界上液相法最大生产装置；日本宇部兴产公司采用气相氧化羰基化专利技术所建3000吨/年装置系气相法最大装置，该公司曾计划扩建生产规模为3万吨/年—5万吨/年的大型化装置。
我国目前DMC生产企业有10余家，生产能力均不大。
唐山朝阳化工总厂是我国大型碳酸二甲酯技术开发和生产基地，生产规模现已达到0.4万吨/年；该厂与河北万泉化肥厂等单位合作建设的1万吨/年装置于2002年投产。
湖北沙隆达股份有限公司拟采用国内开发的甲醇液相氧化羰基法技术，筹建1万吨/年的大型生产装置，该项目目前正进行项目前期工作。
三、市场需求及潜在需求分析1、替代光气和硫酸二甲酯（DMS）的潜在需求经有关实验证明，碳酸二甲酯(DMC)囊括了光气和硫酸二甲酯（DMS）在化工用途中的绝大部分反应，世界光气和硫酸二甲酯（DMS）的年产量达到200万吨以上。
按照实际反应过程中碳酸二甲酯(DMC)的有效羰基化数分别是光气和硫酸二甲酯（DMS）的2.2倍、1.7倍计算，再假设未来几年光气和硫酸二甲酯（DMS）需求量的30%被碳酸二甲酯(DMC)取代，仅此一项，每年就要新增30万吨以上的碳酸二甲酯(DMC)的需求。
碳酸二甲酯酯交换法工艺流程
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1. 原料预处理。
醇原料脱水脱酸。
年产一万吨碳酸二甲酯工艺设计
一、工艺流程概述
生产单位采用了整体工艺流程，实现生产碳酸二甲酯一万吨的生产要求。
它开始于油酸提取，经过碳酸二甲酯的生产过程，最后经过精制蒸馏，分离出高纯度碳酸二甲酯。
（一）碳酸提取工艺
油酸提取工艺是采用油酸与过硫酸钠滴定，用盐酸滴定反应，生成硫
酸油酸，并经过脱硫处理，从而得到一种碳酸的提取物，作为进一步生产
碳酸二甲酯的原料。
（二）碳酸二甲酯生产工艺
碳酸二甲酯生产工艺是采用烷基醇与碳酸乙酯反应生成碳酸二甲酯，
原料配比为烷基醇与碳酸乙酯1：1，反应温度为90℃，反应时间在2小
时内。
把反应液加入碱液，以完成碳酸二甲酯的生产。
（三）精炼蒸馏工艺
精炼蒸馏工艺采用精馏蒸汽作为蒸发介质，使反应液中的碳酸二甲酯
蒸发并出口，而剩余的杂质则被蒸馏出。
精炼蒸馏的温度设定在95℃，
以确保碳酸二甲酯的质量合格。
二、主要设备
（一）油酸提取设备
油酸提取主要包括油酸乙酯抽提设备、过硫酸钠滴定设备、脱硫设备
以及混悬液收集设备等，它们可以有效地将油酸从原油中提取出来。
（二）碳酸二甲酯反应设备。
年产一万吨碳酸二甲酯工艺设计
碳酸二甲酯是一种重要的工业化学品，广泛应用于塑料、橡胶、纺织、染料、药品等行业。
本文将以年产一万吨碳酸二甲酯工艺设计为例，详细介绍碳酸二甲酯的生产工艺流程、原料选择、反应条件、设备选型和产品纯化等方面。
1.原料选择碳酸二甲酯可以通过甲醇和二氧化碳反应得到。
为了提高反应效率，需要选择高纯度的甲醇和二氧化碳作为原料。
甲醇可以通过蒸馏和吸附等方法进行精制，而二氧化碳则可以通过燃煤、燃油或者炼气产生。
2.工艺流程碳酸二甲酯的生产工艺主要分为两个步骤：酯化反应和纯化分离。
首先将甲醇和二氧化碳加入反应釜中，加入催化剂后进行酯化反应。
反应结束后，用水进行中和，生成碳酸二甲酯。
然后通过蒸馏和分离、再结晶等工艺步骤进行产品纯化。
3.反应条件在酯化反应中，反应温度一般控制在100-150℃之间，压力约为2-4MPa。
在催化剂的选择上，常用的有碱催化剂、酸酯交换催化剂和离子液体催化剂等。
随着工艺的发展，新型催化剂如金属催化剂和固定化催化剂也得到了广泛应用。
4.设备选型在碳酸二甲酯生产线上，主要的设备有反应釜、分离塔、蒸馏塔、冷却器和换热器等。
反应釜通常选择不锈钢材料，具备良好的耐压和耐腐蚀性能。
分离塔一般选择塔板或者填料塔，用于产品的纯化和分离。
5.产品纯化为了提高碳酸二甲酯的质量和纯度，需要进行产品的纯化处理。
一般采用蒸馏的方法，通过控制温度和压力，将杂质和不纯物质从碳酸二甲酯中分离出来。
另外，还可以通过结晶、过滤和除水等方法进行产品纯化。
总结：对于年产一万吨碳酸二甲酯的工艺设计，需要合理选择原料，优化反应条件，选用适当的催化剂和设备。
此外，还需要进行产品的纯化处理，以提高产品的质量和纯度。
以上是关于年产一万吨碳酸二甲酯工艺设计的详细介绍。
碳酸二甲酯生产工艺
碳酸二甲酯生产工艺碳酸二甲酯（DMC）是一种有机化学品，常用于合成聚碳酸酯（PC）和聚醚碳酸酯（PEC）等高分子材料的原料。
以下是碳酸二甲酯的生产工艺的简要描述：材料准备：碳酸二甲酯的生产主要原料包括甲醇和二氧化碳。
此外，还需要一些催化剂和溶剂。
反应器设备：碳酸二甲酯的生产一般采用连续流动的气液相反应器。
反应器通常由不锈钢等耐腐蚀材料制成，具有一定的压力和温度控制功能。
工艺步骤：1. 气相碳酸化反应：将甲醇和二氧化碳按一定的摩尔配比送入反应器中。
反应器中的催化剂通常为碱式碳酸锌或其他碱式金属盐，可以促进甲醇和二氧化碳的反应。
此步骤的温度和压力一般在200-250°C和5-10 MPa条件下进行。
2. 分离和回收：在反应后，通过冷凝器将反应器中产生的混合气体冷凝成液相。
液相中含有DMC和未反应的甲醇、二氧化碳等。
接下来，通过分离设备如挤压分离器、蒸馏塔等将DMC与杂质分离，并回收未反应的甲醇和二氧化碳以供再利用。
3. 精制和储存：通过进一步的蒸馏和精制处理，提高DMC的纯度。
最后，将DMC储存在储罐中，待用或出售。
工艺优化和安全措施：1. 由于反应过程中产生的二氧化碳是一种温室气体，对环境有一定的影响，因此对二氧化碳的排放要进行控制和处理，以减少其对环境的影响。
2. 在碳酸化反应过程中，催化剂的选择和使用对反应效果和产物质量有一定的影响，需要进行优化和调整。
3. 在反应器和分离装置的设计和使用中，要考虑安全性和防爆措施，以避免事故和危险情况的发生。
4. 对废水和废气的处理也是重要的环节，要采取相应的处理和排放措施，以保护环境和人身安全。
以上是碳酸二甲酯的生产工艺的简要描述，具体工艺和条件可能会因不同的生产厂家和产品要求而有所不同。
酯交换法合成碳酸二甲酯工艺模拟与分析
Ｄ ＭＣ 的合 成 工 艺 有 很 多 ， 包 括 已工 业 化 的 光 气 法
（ 已逐 步 淘 汰 ） 、 甲醇 氧 化 羰 基 化 法 、 酯 交 换 法 以及
正 在 研发 的尿 素 醇 解 法 、 甲醇 与 二 氧 化 碳直 接 合成 法 等 ｊ 。其 中酯 交 换 法 合 成 Ｄ ＭＣ工 艺 因具 有 收 率高 、 无毒性、 无 腐 蚀 且 避 免 环 氧 乙烷 水 解 生 成 乙 二醇 等优 点 引起 国 内外 专 家 学者 的关 注 ， 目前 我 国
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｄ ｉ ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ；Ａｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ ｓ ｏ ｔ ｆ ｗ ａ ｒ ｅ ；ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｌ Ｉ ＵＬ ｉ ｎ ｇ ｎ ａ ，Ｆ ＡＮＧ Ｔ ａ ｏ ，Ｊ Ｉ ＡＯ Ｙ ｕ ｒ ｏ ｎ ｇ ，ＷＡ ＮＧ Ｚ ｈ ａ ｎ ｈ ｕ ｉ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｙ ｕ ｌ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｙ ｕ ｌ ｉ ｎ ７ １ ９ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
几乎 全部 采 用该 工 艺生 产 Ｄ ＭＣ 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ — ０ 卜２ ９ 。 作者简介 ： 刘玲娜 （ １ ９ ８ ７ 一） ， 女， 陕西榆林人 ， 硕 士， 助理实验师 ， 主
要从事 化 工 过 程 模 拟 优 化 、 分 离 技 术 研 究 工 作 。Ｅ — ａ ｉ ｌ ： ｌ ｉ ｕ ｌ ｎ ｙ ｚ
关于用酯交换法生产碳酸二甲酯
关于用酯交换法生产碳酸二甲酯
袁继堂;王连顺
【期刊名称】《化学工业与工程》
【年(卷),期】1995(12)2
【摘要】比较了可用做酯交换法合成碳酸二甲酯的多种均相和非均相催化剂的性能。
给出了甲醇与碳酸二甲酯二元体系的气液平衡性质，叙述了该二元体系所形成共沸液的分离方法。
设计了用酯交换法生产碳酸二甲酯的工艺流程，给出了物流表和消耗指标。
【总页数】8页(P14-21)
【作者】袁继堂;王连顺
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ225.52
【相关文献】
1.酯交换法生产碳酸二甲酯工艺节能研究 [J], 刘继泉;王宁
2.酯交换法生产碳酸二甲酯技术分析 [J], 周庆新;范利峰;贾春丽;王凤旗
3.酯交换法生产碳酸二甲酯 [J],
4.酯交换法碳酸二甲酯生产工艺 [J], 潘鹤林;田恒水
5.酯交换法碳酸二甲酯生产技术的市场分析 [J], 朱云峰;田恒水;郝晔
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碳酸二甲酯生产工艺及市场需求1、前言碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate）简称DMC，系环保型绿色化工产品，为重要的有机化工原料之一，享有有机合成新基石产品的美称。
.DMC分子结构式(CH3O)2CO，分子量为90.08，相对密度1.070，折射率1.3697；熔点4℃，沸点90.1℃。
在常温下为无色透明、略有气味、微甜的液体，具有可燃性，微溶于水但能与水形成共沸物，几乎可与醇、醚、酮等所有的有机溶剂混溶；对金属无腐蚀性，可用铁筒盛装贮存；微毒(LD50＝6400～12900mg/kg，而甲醇的LD50＝3000mg/kg)。
由于DMC分子中含有CH3—、CH3O—、CH3O—CO—、—CO—等多种官能团，其化学性质非常活泼，具有良好的反应活性，可与醇、酚、胺、肼、酯等发生化学反应，故可衍生出一系列重要化工产品；其化学反应的副产物主要为甲醇和CO2。
与光气（COCL2）、硫酸二甲酯（DMS）等的反应副产物盐酸、硫酸盐或氯化物相比，危害相对较小，故而，一方面DMC在诸多领域可全面替代光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，以DMC为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用；其三，非反应性用途如溶剂、溶媒和汽油添加剂等也正在或即将实用工业。
因此，DMC作为一种性能优良的甲基化、羰基化试剂，用于合成多种高附加值产品，在医药、农药、工程塑料、染料、电子化学品、食品添加剂等领域有着广泛用途，更由于其属无毒无公害化学品，对煤化工、甲醇化工、碳一化工起到巨大的推动作用，将在二十一世纪具有极其广阔的市场应用前景。
2、国内外生产工艺和供需状况国内外DMC生产工艺主要有光气法、甲醇液相/气相氧化羰基化法、酯交换合成法等三种合成方法。
.光气法该法是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+2CH3ONa——→ (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，已逐步淘汰。
以前美国的PPG公司、法国的SNPE公司、德国的Bayer公司、BASF公司都采用过该法生产DMC；国内的上海吴淞化工厂、江苏吴县农药厂、重庆东风化工厂等少数厂家也曾采用该工艺。
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：C4H6O3+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：C3H6O+CO2——→ C4H6O3C2H4O+CO2 ——→ C3H4O3由于环氧乙烷需钢瓶贮运，成本费用相对环氧丙烷较高，故一般国内采用环氧丙烷为原料占多数，但如若DMC生产与环氧乙烷产地就近相建，则就经济得多。
该工艺为两步，首先是环氧丙烷与CO2在6 MPa压力，170℃催化剂存在下，生产粗碳酸丙烯酯，再经精馏塔脱除轻组分和催化剂，获得高纯碳酸丙烯酯；第二步是碳酸丙烯酯与甲醇在1.0 MPa，催化剂甲醇钠的存在下，反应生成DMC，塔顶得DMC与甲醇共沸物，经再次精馏将DMC与甲醇分离，DMC粗品精制获高纯度产品，反应釜出来的物料经精馏脱除甲醇后，回收得丙二醇，未反应物甲醇、碳酸丙烯酯等回收循环使用。
国内部分企业将碳酸丙烯酪与DMC生产分为两个系统或直接用碳酸丙烯酯与甲醇反应生产DMC。
酯交换法生产的本质是CO2与甲醇合成DMC过程与环氧丙烷或环氧乙烷水解合成丙二醇或乙二醇过程的耦合。
华东理工大学的酯交换法，采用了催化反应精馏新技术，提高了反应的转化率，可达99％以上，具有原料来源广，工艺简单，设备投资少，生产过程基本无三废等特点，国内大部分DMC生产企业采用此法。
国外，美国的Texaco公司也采用该法，但该法受到联产丙二醇或乙二醇市场大小的制约。
另外据悉上海石油化工股份有限公司与清华大学已合作开发了酯交换合成DMC新工艺，即利用超临界二氧化碳的性质，将环氧乙烷、甲醇和二氧化碳经一步反应合成DMC。
此工艺在反应中不引入其它溶剂，避免溶剂分离和碳酸乙烯酯的分离提纯，不仅简化工序，节约能源，而且提高反应速度和反应收率，可大大降低成本，这项技术已申请专利。
甲醇氧化羰基化法CH3OH、CO、和O2在催化剂存在下，直接合成DMC。
该法无副反应发生，被各国认为是最有发展前途的生产方法，也是各国着重开发的重点路线。
A. 液相法工艺该工艺以意大利的埃尼公司为代表，以氯化亚铜为催化剂，在100～130℃，2～3 MPa压力下，在多台串联带搅拌的淤浆反应釜中甲醇、氧气和氯化亚铜反应生成甲氧基氯化亚铜，甲氧基氯化亚铜再与CO反应生成DMC。
反应式为：2CuCl+2CH3OH+1／2O2——→ 2Cu(OCH3)Cl+H2O2Cu(OCH3)Cl+CO——→ (CH3O)2CO+2CuCl反应速度由加入O2的速度控制，气液反应物经闪蒸分离，回收液相中的催化剂，循环利用未反应的气相，最终反应釜分离的液相经脱水、脱醇、萃取和精馏制得DMC成品。
该工艺产品收率高，但甲醇单程转化率只有30％左右，物料(特别是Cl―)对设备管道腐蚀大，催化剂寿命短，生产过程在反应工序为间歇操作。
我国开发的液相法工艺，操作条件与采用的催化剂同国外基本一样，只是反应器采用管式反应器，合成反应可连续进行，催化剂寿命较国外大大延长，采用填料塔精馏，使产品收率达98％以上，CO总转化率76％以上。
B.气相法工艺气相法与液相法的反应原理相同，只是催化剂采用固体催化剂。
以美国Dow化学公司为代表；甲醇、CO、O2气态物流在100～150℃，2 MPa下，在有固体催化剂的固定床反应器内生成DMC。
催化剂为浸渍过无水氯化铜并加入氯化钾、氯化镁等助剂的活性炭。
该法避免了液相法催化剂对设备腐蚀的缺点，催化剂容易再生利用，但国内尚未工业化生产。
C.常压非均相法该法为日本宇部兴产公司开发，采用钯系催化剂，以亚硝酸甲酯为反应循环溶剂，在100℃、0.2 MPa压力下合成DMC，反应分为两步进行，首先CO和亚硝酸甲酯反应生产DMC和NO，第二步NO与甲醇和氧气反应生成亚硝酸甲酯。
反应式为。
2CH3ONO+CO——→ (CH3O)2CO+2NO2NO+1／2O2+2CH3OH——→ 2CH3ONO+H2O总反应2CH3OH+CO+1/2O2——→（CH3O）2CO+H2O反应器采用多管式固定床反应器，催化剂采用活性炭吸附的PdCl2／CuCl2。
反应产物经冷凝，回收冷凝液中的草酸二甲酯后，在分离工段脱除甲醇获得DMC产品，甲醇回收利用，气相一部分循环使用，一部分与补充的NO和O2在亚硝酸甲酯再生器内生成亚硝酸甲酯作为原料气返回反应器。
该工艺产品纯度可达99％以上，CO选择性为96％但副产草酸二甲酯、甲酸甲酯、CO2、醋酸甲酯等副产物，对设备材质要求较高，但催化剂寿命长。
目前国内还没有采用该工艺的生产装置。
2.1 国外DMC生产消费情况目前世界上美国、日本、西欧是DMC主要生产国家和地区，全球总生产能力约为17万吨/年，产量和消费量约9万吨。
西欧、日本、美国生产能力分布情况见下表2-1：表2-1 2002年世界主要国家和地区碳酸二甲酯生产能力国外DMC主要的生产企业有十几家，其中包括GE（通用电气公司）、Enichem SynthesisSPA (意大利埃尼公司) Mitsubishi ChemicalCorporation(日本三菱化学公司)以及Ube（日本宇部兴产）等公司。
国外主要DMC 主要生产商如下表2-2所示：2002年国外DMC的产量和消费量约为9.7万吨，主要应用领域是聚碳酸酯（PC）的合成，消费量约为5.0万吨，约占总消费量的51.5%；医药方面的消费量约为2.6万吨，约占26.85%；农药方面的消费量为0.8万吨，约占8.2%；其它方面的消费量约为1.3万吨，约占13.4%。
除中国外，国外未有新建DMC装置的相关报道。
世界碳酸二甲酯市场消费结构及2007年需求预测按行业简述如下：2.1.1 聚碳酸酯(PC)目前世界上共有7个国家/地区生产聚碳酸酯，包括美国、西欧、日本、韩国、巴西、东欧和中国，有近50家工厂。
美国通用电器公司(General Electric,GE)是最大的生产商，2002年GE公司PC生产能力约占全球总生产能力的35%。
拜耳公司(Bayer)居世界第二位，约占总生产能力的26%；道化学是世界第三大的PC生产商，其总生产能力占世界总量的11%。
近年世界PC的生产和消费一直保持着快速增长的势头，是众多国外大型PC生产商的投资热点之一。
亚太地区将成为新一轮投资的重点地区，PC的生产局面将随之发生变化。
如德国Bayer公司拟在我国上海建设20万吨/年的大型PC项目。
目前PC的生产工艺主要是以光气为原料的界面聚合法为主。
在PC行业中，EniChem Synthesis 公司第一个成功开发以甲醇与一氧化碳进行氧化羰基化反应生产DMC 的工艺路线，并实现了工业化。
1995年Bayer收购了EniChem Synthesis 公司，据悉Bayer 公司有可能采用EniChem Synthesis 公司的DMC技术生产PC。
GE Plastics Japan于九十年代初在Chiba的2.5万吨/年的PC厂中采用了EniChem Synthesis 公司的非光气技术，目前其装置生产能力已扩至4.5万吨/年。
GE在西班牙Cartagena的PC生产厂采用其自主开发的非光气法技术，其PC的生产能力为13.6万吨/年。
在日本的Asahi Chemical Company开发了从DMC生产碳酸二苯酯(DPC)进而生产PC的工艺。
Ube Industries (Japan)曾计划建设非光气法实验厂，但目前尚未建成投产。
目前国外采用DMC路线生产PC的装置能力约为18万吨/年，年耗DMC约5万吨。
今后随着世界PC工业的发展、工艺路线的改造，DMC在PC业中的消费也将有一定的增长，预计到2007年消费量将达到10万吨/年左右。
2.1.2 农药行业在农药领域，DMC主要用于生产甲基异氰酸酯，进而生产某些氨基甲酸酯类农药。
可生产的农药品种有：甲萘威、残杀威、克百威、灭多威等。
2001年全球在农药方面DMC的消费量约为7000吨。