酯交换法碳酸二甲酯具优势

酯交换法碳酸二甲酯具优势
目前碳酸二甲酯的生产工艺主要有光气法、酯交换法和甲醇氧化羰基化法。光气法由于使用剧毒的光气，应用
受到限制，己逐步被淘汰。2007年我国碳酸二甲酯有效产能为14万t/a，预计到2008年底将达到29万t/a，全
部采用酯交换法工艺。

甲醇氧化羰基化法投资强度大
　　甲醇、CO和氧气直接氧化羰基化合成碳酸二甲酯的方法又分为液相法、气相法和常压非均相法。
　　液相法以意大利埃尼合成公司为代表，以氯化亚铜为催化剂，在100～130℃、2～3MPa下的淤浆反应器中反应。
甲醇、O2和氯化亚铜反应生成甲氧基氯化亚铜，再与CO反应生成碳酸二甲酯。甲醇的单程转化率在32%左右，选
择性以甲醇计近100%，以CO计不稳定，最高时92.3%，最低时仅60%。该工艺设备腐蚀性大，催化剂寿命短。
　　气相法采用固体催化剂在固定床反应器中反应，与液相法原理相同，以美国陶氏化学为代表。其催化剂为浸渍
过无水氯化铜的活性炭，并加入氯化钾、氯化镁和氯化镧等助催化剂；在100～150℃、2MPa条件下合成碳酸二甲
酯。
　　常压非均相法由日本宇部兴产公司开发，采用钯系催化剂，以亚硝酸甲酯为循环溶剂，在100℃、0.lMPa压力
下，甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯。该工艺的主要副产物是草酸二甲酯，还有少量甲酸甲酯、CO2、醋酸甲酯、
甲缩醛和硝酸，必须选用耐强腐蚀特种不锈钢材质设备。
　　液相法、气相法甲醇氧化羰基化生产碳酸二甲酯需采用高纯度CO和O2。高纯CO的生产是由煤生成水煤气，
经脱硫、铜洗、脱碳、变压吸附等工艺流程；高纯O2原料需配备生产空分装置。这些原料装置的投资占到全部设
备投资的2/3以上，使碳酸二甲酯投资强度加大。

酯交换法优势明显
　　酯交换法是以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应生产碳酸二甲酯，同时联产丙二醇或乙二醇。酯交换
法生产碳酸二甲酯实质上是将碳酸二甲酯和二元醇的生产耦合在一起。近年来华东理工大学对CO2与环氧丙烷合成
碳酸丙烯酯的技术进行了重大改进，使能耗大幅下降；对酯交换反应精馏塔做了重大改进，使反应的转化率和选择
性都超过99%；对过程进行了优化，能耗降低了40%～50%，从而使生产成本降到世界同规模最低。与其他技术路线
相比，以CO2为起始原料的酯交换法生产碳酸二甲酯工艺具有明显竞争力。该生产过程中选用物料没有腐蚀性，设
备材质基本可以选用碳钢。以建设1万t/a碳酸二甲酯联产8400t/a丙二醇的装置为例，界区内设备投资约2530
万元，加上公用工程和铺底流动资金等总投资6508万元。生产丙二醇的传统方法是环氧丙烷水解法，环氧丙烷传
统工艺过程中采用酸性催化剂，大部分设备需选用不锈钢材质。采用传统的方法建设8400t/a的丙二醇装置设备投
资6000万元（进口设备需15000万元），水与环氧丙烷之比为15～25：1，大量的水在蒸发循环致使能耗增大。
　　国内目前有近150家企业将碳酸二甲酯列入中长期发展规划，预计2020年将形成400万t/a产能，如采用酯
交换法生产碳酸二甲酯工艺，则可联产336万t/a丙（乙）二醇，同时可将195万t CO2变废为宝，实现节能减排。
建议有碳酸二甲酯项目规划的企业深入了解行业发展前景，细致分析技术路线的优劣，选择适合企业发展的工艺。