CAS:616-38-6
分子式:C3H6O3
分子量:90.08
中文名稱: 碳酸二甲酯
碳酸甲酯
英文名稱: DMC
Dimethyl carbonate
methyl carbonate
carbonic acid dimethyl ester
性狀描述: 無色透明液體,有刺激性氣味。熔點2-4℃,沸點90.2℃,相對密度1.073(20/4℃),折射率1.3697,閃點(開杯)21.7℃,粘度0.664mPa·s。溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,不溶于水。
生產工藝:
(1)脫輕和脫重。低濃度碳酸二甲酯原料通過進料口I進入到脫輕塔(1)中,在脫輕塔(1)內被分離,分離后塔頂得到輕組分、塔底得到重組分、塔壁中上部得到初級粗品;輕組分為甲縮醛和部分甲醇,從塔頂的排氣口I排出且經冷凝器I冷凝得到液態的甲縮醛和部分甲醇后進入到回流罐I,回流罐I中物料一部分從回流口I回流到脫輕塔(1)中循環使用,另一部分送入甲醇燃料罐中;重組分為草酸酯,從塔底的出料口I排出后送入甲醇燃料罐中;初級粗品為碳酸二甲酯和甲醇的混合物,從塔壁中上部的出料口II排出且經進料口II送入加壓塔(2)中;
(2)加壓共沸精餾。脫輕塔(1)中的初級粗品進入到加壓塔(2)中,在加壓塔(2)內通過加壓進行共沸精餾,由于甲醇和碳酸二甲酯共沸,通過加壓能夠提高甲醇和碳酸二甲酯的共沸比例,從而以最少量的碳酸二甲酯將幾乎全部的甲醇共沸帶出,塔頂得到質量含量為15~18%的含碳酸二甲酯的甲醇共沸物,塔釜得到質量濃度98.95%-99.05%的碳酸二甲酯;質量含量為15~18%的含碳酸二甲酯的甲醇共沸物由塔頂的排氣口II排出且經冷凝器II冷凝后得到液態的含碳酸二甲酯的甲醇共沸物后進入到回流罐II中,回流罐II中的物料一部分從回流口II回流到加壓塔中循環利用,另一部分排出且由進料口III進入到常壓塔(3)中;質量濃度98.95%-99.05%的碳酸二甲酯由塔底的出料口III排出且經進料口IV送入精制塔(4)中;
(3)變壓分離。質量含量為15~18%的含碳酸二甲酯的甲醇共沸物進入到常壓塔(3)中,由于壓力降低,甲醇和碳酸二甲酯共沸比例下降,塔頂得到質量含量29.95%-30.05%的含碳酸二甲酯的甲醇共沸物,塔底得到純度99.5%以上的甲醇;質量含量29.95%-30.05%的含碳酸二甲酯的甲醇共沸物由塔頂的排氣口III排出且經冷凝器III冷凝后得到液態的含碳酸二甲酯的甲醇共沸物后進入到回流罐III中,回流罐III中的物料一部分從回流口III回流到常壓塔中循環利用,另一部分排出且由進料口II返回至加壓塔中循環處理;純度為99.5%以上的甲醇從塔底的出料口IV排出后送入甲醇燃料罐中,作為產品出售或返回乙二醇生產裝置的草酸酯系統使用;
(4)精制。質量濃度98.95%-99.05%的碳酸二甲酯進入到精制塔(4)中,在精制塔(4)內進行分離,塔頂得到輕組分、塔底得到重組分、塔壁中上部得到產品;輕組分由塔頂的排氣口IV排出且經冷凝器IV冷凝后得到液態的輕組分后進入到回流罐IV中,回流罐IV中的物料一部分從回流口IV回流到精制塔中循環利用,另一部分排出后送入甲醇燃料罐中;重組分由塔底的出料口V排出后送入甲醇燃料罐中;產品為質量含量99.9%以上的高純碳酸二甲酯,由側壁中上部的出料口VI排出送入到產品儲罐。
用途: 碳酸二甲酯可取代傳統使用的有毒原料產品光氣、硫酸二甲酯和甲基氯等。可用于非光氣法合成聚碳酸酯、碳酸二苯酯、異氰酸酯及烯丙基二甘醇碳酸酯。
用于合成各種氨基甲酸酯類農藥,如西維因等。
有機合成中間體,如苯甲醚、對苯二甲醚、烷基芳胺、硫代卡巴肼、肼基甲酸甲酯等。
醫藥工業方面,可用于制氨基惡唑烷酮、環丙沙星、β-酮羧酸酯類醫藥中間體等。此外,它還可用作汽油、柴油的添加劑、制冷機機油及溶劑等。
碳酸二甲酯(DMC)是一種重要的有機化工中間體,由于其分子結構中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,因而可廣泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有機合成反應,用于生產聚碳酸酯、異氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西維因)、苯甲醚、四甲基醇銨、長鏈烷基碳酸酯、碳酰肼、丙二酸酯、丙二尿烷、碳酸二乙酯、三光氣、呋喃唑酮、肼基甲酸甲酯、苯胺基甲酸甲酯等多種化工產品。由于DMC無毒,可替代劇毒的光氣、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作為甲基化劑或羰基化劑使用,提高生產操作的安全性,降低環境污染。作為溶劑,DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清潔溶劑等。作為汽油添加劑,DMC可提高其辛烷值和含氧量,進而提高其抗爆性。此外,DMC還可作清潔劑、表面活性劑和柔軟劑的添加劑。由于用途非常廣泛,DMC被譽為當今有機合成的“新基石”。
DMC的優良性質和特殊分子結構決定了DMC廣泛的用途,概括如下:
(1)代替光氣作羰基化劑:光氣(Cl-CO-Cl)雖然反應活性較高,但是它的劇毒和高腐蝕性副產物使其面臨巨大的環保壓力,因此將會逐漸被淘汰;而DMC(CH3O-CO-OCH3)具有類似的親核反應中心,當DMC的羰基受到親核攻擊時,酰基-氧鍵斷裂,形成羰基化合物,副產物為甲醇,因此DMC可以代替光氣成為一種安全的反應試劑合成碳酸衍生物,如氨基甲酸酯類農藥、聚碳酸酯、異氫酸酯等,其中聚碳酸酯將是DMC需求量最大的領域,據預測2005年80%以上的DMC將用于生產聚碳酸酯;
(2)代替硫酸二甲酯(DMS)作甲基化劑:由于與光氣類似的原因,DMS(CH3O-SO-OCH3)也面臨被淘汰的壓力,而DMC的甲基碳受到親核攻擊時,其烷基-氧鍵斷裂,同樣生成甲基化產品,而且使用DMC比DMS反應收率更高、工藝更簡單。主要用途包括合成有機中間體、醫藥產品、農藥產品等;
(3)低毒溶劑:DMC具有優良的溶解性能,其熔、沸點范圍窄,表面張力大,粘度低,介質界電常數小,同時具有較高的蒸發溫度和較快的蒸發速度,因此可以作為低毒溶劑用于涂料工業和醫藥行業。從表1可以看出,DMC不僅毒性小,還具有閃點高、蒸汽壓低和空氣中爆炸下限高等特點,因此是集清潔性和安全性于一身的綠色溶劑。
(4)汽油添加劑:DMC具有高氧含量(分子中氧含量高達53%)、優良的提高辛烷值作用((R+M)/2=105)、無相分離、低毒和快速生物降解性等性質,使汽油達到同等氧含量時使用的DMC的量比甲基叔丁基醚(MTBE)少4.5倍,從而降低了汽車尾氣中碳氫化合物、一氧化碳和甲醛的排放總量,此外還克服了常用汽油添加劑易溶于水、污染地下水源的缺點,因此DMC將成為替代MTBE的最有潛力的汽油添加劑之一。在2002年美國化學會會議上,我國天津大學的無污染、低成本生產汽油添加劑DMC的技術成為本次會議最受矚目的三大發明之一,這說明了DMC作為汽油添加劑的優勢已經被廣泛認同。
相關標準:
YS/T 672-2008 碳酸二甲酯 Dimethyl Carbonate
參考文獻:
1 甲醇氣相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究: 2 助劑對催化性能的影響 姜瑞霞;王延吉;趙新強;王淑芳 燃料化學學報 1999 (4),319-322
2 一種碳酸二甲酯的直接合成法 中國專利 1996 專利號:CN-1131660
3 分離碳酸二甲酯的恒沸劑及恒沸蒸餾流程 中國專利 1997 專利號:CN-1156720
4 甲醇丶一氧化碳和氧合成碳酸二甲酯的研究 王太海;向本琴;管精師 天然氣化工 1983 (3),1-9
5 碳酸二甲酯衍生物簡介 李正清 天然氣化工 1983 (4),30-37, 10
6 用碳酸二甲酯作甲基化劑制二甲基對苯二酚 呂勝初 天然氣化工 1984 (4),21-25
7 用碳酸二甲酯制取大茴香醛獲得成功 呂勝初 天然氣化工 1984 (5),57
8 從一碳化學品制取碳酸二甲酯 (上) 管精師;向本琴;王太海 天然氣化工 1985 (1),21-27
9 從一碳化學品制取碳酸二甲酯(下) 管精師;向本琴;王太海 天然氣化工 1985 (3),25-28,56
10 色譜法分析碳酸二甲酯 辛振學;沈玲娣 天然氣化工 1985 (1),27-31
11 氰亞胺二硫代碳酸二甲酯的工藝改進 許宏昌;胡玉橋;王均 醫藥工業 1985 (5),34-35
12 碳酸二甲酯和2.3-二氯丙烯飽和蒸汽壓的測定和關聯 江碧云;張建侯 天津大學學報 1987 (3),54-62
13 一氧化碳偶聯制草酸二甲酯及碳酸二甲酯體系的熱力學分析 尹平 天然氣化工 1987 (4),6-12
14 催化合成碳酸二甲酯新途徑的探索 姜玄珍;朱永葆;許松巖 催化學報 1989 (1),75-78 ;圖2,表3,參6。
15 甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯 李錦春 四川化工 1989 (3),58-60
16 非光氣法制碳酸二甲酯 高占笙 金陵石油化工 1991 (2),37-44
17 碳酸二甲酯 卞覺新 安徽化工 1992 (4),50-54
18 碳酸二甲酯和甲基叔丁基醚的連續綜合生產方法 中國專利 1992 專利號:CN-1066444|1992.05.07|1992.11.25|
19 非光氣法制碳酸二甲酯 高占笙 金陵石油化工 1992 (2),37-44 ;圖2參9
20 碳酸二甲酯的合成及應用 李改英;閻少偉 山西化工 1992 (2),21-24
21 碳酸二甲酯合成碳酸二苯酯的研究 孫碧秀;呂耀宏 天然氣化工 1992 (4),21-24
22 碳酸二甲酯-甲醇體系汽液平衡的推算 張少鋼;駱有壽 天然氣化工 1992 (6),46-51 ;圖2表7參10
23 一個具有發展前途的化工中間體:碳酸二甲酯 朱瑞林 湖南化工 1993 (1),10-14
24 碳酸二甲酯的制造技術及其應用 鄒盛歐 化學工程師 1993 (1),40-42
25 由甲醇共沸物中提取碳酸二甲酯的試驗 成時偉 化學世界 1993 (11),560-562
26 煤有機化學產品: 碳酸二甲酯 胡宗琳;王改敬 山西化工 1993 (1),24026
27 碳酸二甲酯合成工藝進展 李光興 現代化工 1993 (11),11-14
28 碳酸二甲酯 甘肅化工 1994 (2),45,10
29 碳酸二甲酯的制備和應用 朱宏;陳立班;江英彥 化學試劑 1994 (6),356-358,331
30 碳酸二甲酯的工業應用 曹飛 陜西化工 1994 (3),4-7
31 "綠色"化工產品--碳酸二甲酯 李光興;許漢昌;朱治良;向興源;王克洪 湖北化工 1995 (1),6-10
32 合成碳酸二甲酯生產物氣相色譜分析 李光興;許漢昌;陳兵;朱治良 湖北化工 1995 (4),56-58
33 開創明日化學的新的低污染泛用基礎化學原料---碳酸二甲酯 田恒水;張廣遇;黃振華 化工進展 1995 (6),7-13, 20
34 液相甲醇氧化羰基法合成碳酸二甲酯 袁繼堂;王連順;殷金柱;談遒 化工進展 1995 (3),32-36
35 開創二十一世紀化工的碳酸二甲酯 張廣遇;田恒水;王翎 化學世界 1995 (6),283-288
36 碳酸二甲酯的合成與應用 李汝雄 化學試劑 1995 (5),284-286, 308
37 碳酸二甲酯的開發應用 顧蕊瑛;劉蓉 江蘇化工 1995 (2),20-23,25
38 碳酸二甲酯----有機化工的新"基塊" 肖洪林 瀘天化科技 1995 (2),91-92
39 碳酸二甲酯的合成與應用 程MIN 上海化工 1995 (2),37-39
40 碳酸二甲酯生產方法述評 曹飛 陜西化工 1995 (1),13-16 ;圖2表7
41 碳酸二甲酯生產技術及其應用的發展趨勢 向興源 現代化工 1995 (4),16-20
42 由二氧化碳及甲醇直接合成碳酸二甲酯的新催化過程 江琦;林齊合;黃仲濤 催化學報 1996 (2),91-92
43 碳酸二甲酯合成方法研究 劉波;李正清 煤化工 1996 (2),33-37
44 甲醇下游產品碳酸二甲酯的開發 徐輔晉 山西化工 1996 (2),27-28
45 甲醇-碳酸二甲酯、甲醇-氯苯和碳酸二甲酯-氯苯二元系常壓汽液相平衡的研究 李文清;施云海;肖文德;涂晉林 石油化工 1996 (12),839-845
46 碳酸二甲酯生產與技術經濟 杜光能 湖北化工 1997 (1),41-44
47 碳酸二甲酯飽和蒸氣壓的測定 陳兵;李光興 湖北化工 1997 (3),59-60
48 碳酸二甲酯下游產品的現狀 向本琴 化工進展 1997 (6),24-26
49 碳酸二甲酯的環境友好新應用與合成 朱建華;胡玉海;須沁華 江蘇化工 1997 (6),4-6
50 甲醇羰化氣相合成碳酸二甲酯銅基催化劑的研究 趙仁哲;馬新賓;何菲;許根慧 精細石油化工 1997 (4),34-38 ;圖4表1參13)。
51 甲醇氣相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究: 1 催化劑制備及反應性能 王延吉;趙新強;苑保國;張秉常;叢津生 燃料化學學報 1997 (4),323-327
52 酯交換法合成碳酸二甲酯研究 潘鶴林;田恒水;宋新杰;朱云峰;于水 上海化工 1997 (5),8-10
53 活性炭負載鈀催化劑合成碳酸二甲酯 李兆基 石油化工 1997 (5),286-289
54 碳酸二甲酯-氯苯二元體系汽液平衡數據的測定及關聯 陳兵;李光興;鄭宇印 石油化工 1997 (12),822-824
55 碳酸二甲酯作為汽油添加劑的評價 陸婉珍;龍義成;黎潔;肖文德 石油學報(石油加工) 1997 (3),40-45
56 甲醇液相氧化羰化合成碳酸二甲酯的研究 趙明旭;唐新明;張波 石油與天然氣化工 1997 (2),69-71,76 ;圖3表3參5
57 綠色化工過程中的碳酸二甲酯 江琦;趙軍 廣東化工 2001 (1),2-4
58 加壓分離甲醇與碳酸二甲酯共沸物的新技術研究 梅支舵;殷芳喜 安徽化工 2001 (1),2-3
59 鉀鹽修飾KK分子篩催化酯交換反應合成碳酸二甲酯 趙天生;韓怡卓 寧夏大學學報 2001 (3),310-313
60 甲醇氣相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究3:催化劑的失活再生 姜瑞霞;王延吉;趙新強;王淑芳 燃料化學學報 2000 (5),478-480
61 添加劑在碳酸二甲酯直接合成中的作用 江琦;李濤;劉峰 應用化學 1999 (5),115-116
62 甲醇氣相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究: 2 助劑對催化性能的影響 姜瑞霞;王延吉;趙新強;王淑芳 燃料化學學報 1999 (4),319-322
63 從超臨界二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯 趙天生;韓怡卓;孫予罕;楊彩虹;李文彬 催化學報 1999 (2),101-102;圖2, 參5。
64 碳酸二甲酯在有機合成中的應用 潘鶴林;田恒水;宋新杰 合成化學 1999 (2),138-144
65 酯交換法合成碳酸二甲酯工藝研究 潘鶴林;田恒水;宋新杰 化工科技 1999 (4),45-48
66 碳酸二甲酯溶劑在溶劑型涂料中的應用研究 方云進;肖文德;朱開宏;阮小良;周家碧;沈繼清 涂料工業 2000 (1),26-28
67 一種碳酸二甲酯的直接合成法 江琪;林齊合;黃仲濤;盛佩珍 中國專利 1996 專利號:CN-1131660
68 分離碳酸二甲酯的恒沸劑及恒沸蒸餾流程 冉隆林;蔣毅;劉美光;姚潔;王公應;張一紅 中國專利 1997 專利號:CN-1156720
69 由甲醇制備碳酸二甲酯的生產技術 張曉生 山西化工 1999 (4),17-20
70 近超臨界條件下直接合成碳酸二甲酯 趙天生;韓怡卓;孫予罕;楊彩虹;李文彬 燃料化學學報 1999 (增刊),53-57
71 碘甲烷在碳酸二甲酯直接合成中的作用 江琦;李濤;劉峰;黃仲濤 催化學報 1999 (6),585-586
72 酯交換合成碳酸二甲酯工藝過程開發研究 潘鶴林;田恒水;宋新杰;朱云峰 石油與天然氣化工 2000 (1),5-7, 10
73 糠醛萃取精餾分離甲醇-碳酸二甲酯二元共沸物研究 李光興;熊國璽 化學工程 2000 (4),12-13
74 用反應蒸餾技術制備碳酸二甲酯 施云海;樂清華;許振良 齊魯石油化工 2000 (1),23-26
75 綠色工藝的原料-碳酸二甲酯 方云進;肖文德 化學通報 2000 (9),19-25,7
76 21世紀的綠色基礎化學原料: 碳酸二甲酯 肖翠玲;王艷花;董樹生 化工進展 2000 (2),40-42
77 碳酸二甲酯工業合成新方法評述 朱建華;王英;馬麗麗 江蘇化工 1999 (4),7-9
78 活性炭載體對甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯催化活性的 影響 曹發海;應衛勇;房鼎業 化學世界 2000 (4),195-197
79 吸水劑在碳酸二甲酯直接合成中的作用 江琦;馮景賢 化學世界 2000 (10),533-535
80 堿性催化作用下CO2與甲醇直接合成碳酸二甲酯的探索性 研究 曹發海;劉殿華;房鼎業 化學世界 2000 (11),594-596
81 用碳酸二甲酯代替光氣合成甲苯二異氰酸酯II. 甲苯二氨基 甲酸甲酯的分解 趙新強;王延吉;李芳;王淑芳;叢津生 精細化工 2000 (10),615-617
82 新型甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯(DMC)催化劑的研究 王公應;王越 精細與專用化學品 2000 (20),15-18
83 二丁基二月桂酸錫催化碳酸二甲酯和苯酚酯交換反應研究 高俊杰;程波;朱永強;胡長偉;王公應 合成化學 2000 (6),528
84 銅絡合物催化劑用于甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯 王公應;黃濤;劉美光 Journal of Natural Gas Chemistry 2000 (1),8-17
85 碳酸二甲酯本體氯化反應合成固體光氣 姚日生;柴多里;韓效釗 湖南化工 1999 (5),20-21
86 非光氣法生產碳酸二甲酯 張宗森;顏芳 四川化工與腐蝕控制 1999 (3),54-56
87 碳酸二甲酯的合成技術進展及市場 戴志謙;貢為民 瀘天化科技 1999 (2),149-151
88 碳酸二甲酯生產與應用中的清潔性 向興源;冉迎玖;向華;楊曉利;鐘昌炳;金文瀾 天然氣化工 1999 (3),35-39
89 由乙胺和碳酸二甲酯催化合成N-乙基氨基甲酸酯 江琦;馮景賢;黃仲濤 催化學報 2000 (2),101-102
90 CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯用Cu-Ni/ZrO2-SiO2催化劑 鐘順和;黎漢生;王建偉;肖秀芬 催化學報 2000 (2),117-120;圖4,表2,參6。
91 合成碳酸二甲酯的技術進展 潘鶴林;徐志珍;宋新杰;田恒水 浙江化工 1999 (1),32-35
92 酯交換法合成碳酸二甲酯研究進展 劉宗健;蔡曄 浙江化工 1999 (2),18-21
93 碳酸二甲酯的合成試驗 黃瑛;項曉 浙江化工 1999 (3),25-26
94 碳酸二甲酯的生產與應用 鄺彩鸞 廣東化工 1999 (6),14-15