【正文】 甲酯 尿素直接醇解制備碳酸二甲酯的反應(yīng)方程式如下: NH2CONH2 + 2CH3OH → (CH3O) 2CO + 2NH3 實際上分兩步進(jìn)行，尿素首先醇解為氨基甲酸甲酯、然后再進(jìn)一步醇解為碳酸二甲酯。 孫予罕等在專利中公開將丙二醇或乙二醇與尿素的物質(zhì)的量比為100：1，反應(yīng)溫度100～200℃， KPa或在鼓氮條件下進(jìn)行， h，以氧化鋅為催化劑，反應(yīng)溫度為105 ℃氮?dú)饬魉贋?0 mL/min，反應(yīng)時間20h時，%，%。第三步的原料苯氨基甲酸甲酯歧化反應(yīng)生成碳酸二甲酯時，也可以發(fā)生分解反應(yīng)生成苯異氰酸酯。隨著環(huán)保的需要，DMC需求越來越多，對其進(jìn)行開發(fā)研究，市場前景看好。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氨氣甲醇混合氣被不斷加入的氮?dú)夂图状紟ё?，?jīng)分離后，氨氣與氮?dú)饣旌蠚馇巴倧S合成氨，甲醇則回儲罐作為原料再利用。此套流程可謂是物盡。 尿素醇解法的原料尿素和甲醇的生產(chǎn)工藝國內(nèi)已經(jīng)很成熟，產(chǎn)量大，所以原料來源廣且價廉，尿素生產(chǎn)中利用了CO2可以減少溫室效應(yīng)，因此我們選擇尿素 醇解法作為本廠合成碳酸二甲酯的工藝方案。該過程碳酸二甲酯的單程產(chǎn)率太低，且要在高壓釜中進(jìn)行，設(shè)備投資較大間接法不使用劇毒或危險的原料，反應(yīng)條件溫和，無三廢排出。3H2O的催化效果最好，反應(yīng)溫度180℃， h，%，%。 （2）尿素一碳酸丙烯酯 (或碳酸乙烯酯)一碳酸二甲酯路線 該路線分兩步進(jìn)行，尿素與丙二醇反應(yīng)制備碳酸丙烯酯，碳酸丙烯酯再與甲醇反應(yīng)制備碳酸二甲酯。尿素醇解法以來源廣泛、價格低廉的尿素和甲醇作基本原料，具有原料價廉易得、工藝簡單和反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣可以回收利用等優(yōu)點(diǎn)，并且反應(yīng)過程無水生成，避免了甲醇2DMC2水復(fù)雜體系的分離問題,使后續(xù)分離提純簡單化，節(jié)省投資，尤其對現(xiàn)有化肥廠開發(fā)下游產(chǎn)品具有吸引力，具有廣闊的開發(fā)前景。該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性對原料環(huán)氧乙烷和副產(chǎn)品乙二醇的價格比較敏感。碳酸乙烯酯是以環(huán)氧乙烷與二氧化碳合成的，碳酸丙烯酯則是以環(huán)氧丙烷與二氧化碳合成的?？紤]到原料來源廣，投資小，有工藝成熟，經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)，且理論上甲醇全部轉(zhuǎn)化為碳酸二甲酯，無其它有機(jī)物生成，因此液相法受到工業(yè)界極大重視，被認(rèn)為是碳酸二甲酯最有前途的生產(chǎn)方法。在產(chǎn)品分離與精制中，選取的萃取劑氯苯能打破DMC甲醇共沸體系，各組分易于分離，能得到純度大于95%的DMC產(chǎn)品。(ha1DMC生產(chǎn)裝置。以甲醇計，DMC的選擇性為98%，單程收率32%，總收率95%，甲醇轉(zhuǎn)化率在10%～20%之間。此法生產(chǎn)DMC 的收率按甲醇計為90%，純度95%以上。中科院成都有機(jī)化學(xué)有限公司承擔(dān)了國家863科技攻關(guān)計劃中的這一項目，完成了小試。 聚碳酸酯是碳酸二甲酯重要的下游產(chǎn)品，傳統(tǒng)的方法是以雙酚A 和光氣為原料制取，改進(jìn)后的新工藝是碳酸二甲酯與苯酚生成碳酸二苯酯，再與雙酚A 在熔融狀態(tài)下進(jìn)行酯交換，經(jīng)脫酚得到聚碳酸酯，從而避免了光氣污染問題。另外，氨基甲酸甲酯在其它殺蟲劑、殺螨劑和殺菌劑中也有較好的應(yīng)用，品種多、藥效好。現(xiàn)階段，我國對碳酸二甲酯的應(yīng)用尚局限在少數(shù)產(chǎn)品上，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)生規(guī)模的進(jìn)展及環(huán)境保護(hù)措施的完善，碳酸二甲酯在國內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，需求也將迅速增長。 (2) 隨著DMC作為汽油添加劑的應(yīng)用研究逐漸成熟，DMC進(jìn)入汽油添加劑這一巨大潛在市場將成為可能。從總體上講，我國DMC無論是在生產(chǎn)裝置的規(guī)模上，還是在生產(chǎn)水平、產(chǎn)品質(zhì)量上均有了較大的提高，在國際市場的競爭力逐步增強(qiáng)。我國已經(jīng)基本掌握了非光氣合成碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，是目前世界上能生產(chǎn)碳酸二甲酯的少數(shù)幾個國家之一。亞太地區(qū)在全球碳酸二甲酯的生產(chǎn)和消費(fèi)中的比例將逐步提高。 （一）碳酸二甲酯的國外市場及預(yù)測 目前世界碳酸二甲酯的總生產(chǎn)能力約為17萬t/a，產(chǎn)量和消費(fèi)量約為9萬t/a，主要的生產(chǎn)企業(yè)十幾家。 DMC可用作辛烷值提高劑。 (10)制造碳酰二肼（清潔劑） 氨基脲廣泛用作鍋爐等的清潔劑。 原先，以甲基氯為原料，一旦得到氯化四甲基氨，就可用電解法制造TMAH。 （5）制造異氰酸酯 異氰酸酯化合物是化學(xué)工業(yè)重要的原料之一。用DMC代替DMS制造苯甲醚，可以解決上述問題，且收率有所提高。用DMC代替光氣，由于DMC低毒、無腐蝕，減輕了設(shè)備制造、操作管理及廢物處理等方面的技術(shù)要求。 DMC物理化學(xué)性質(zhì) 碳酸二甲酯（簡稱DMC）分子式（CH3O）2CO，熔點(diǎn)4℃，℃。鑒于碳酸二甲酯有著以上的物理化學(xué)性質(zhì)，因此具有較為廣泛的應(yīng)用。％，％，％，產(chǎn)品主要用于農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體及聚碳酸酯等。從各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，環(huán)境惡化已成不爭的事實，迫切需要人類采取措施保護(hù)環(huán)境。 (3) 大力推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，積極采用新工藝、新技術(shù)，解決以往陳舊工藝的缺點(diǎn)和弊端。 分廠總平面布置設(shè)計 1） 對主要工藝車間、輔助車間、產(chǎn)品儲罐區(qū)、中心控制室、分析化驗室、行政管理及生活等輔助用房、設(shè)備檢修區(qū)、工廠內(nèi)部道路等進(jìn)行合理的布置設(shè)計，并對方案進(jìn)行必要的說明； 2） 繪制分廠平面布置總圖； 3） 鼓勵采用三維模型設(shè)計。年產(chǎn)50000噸碳酸二甲酯工藝設(shè)計設(shè)計任務(wù)書 一、 設(shè)計目標(biāo) 為一個聯(lián)合化工總廠設(shè)計一座碳酸二甲酯分廠。 車間設(shè)備布置設(shè)計 選擇至少一個主要工藝車間，進(jìn)行車間布置設(shè)計 1） 繪制車間平面布置圖； 2） 繪制車間立面布置圖； 3） 鼓勵采用三維模型設(shè)計。 (2) 充分利用河南特色資源，有效利用它便利的交通條件和廣大的市場條件。大氣酸化、江河污染、溫室效應(yīng)加劇、臭氧層破壞等等，都在導(dǎo)致環(huán)境惡化，損害人類的健康，威脅著人類可持續(xù)發(fā)展的空間。 目前，主要生產(chǎn)裝置集中在美、法、意、日等國。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們越來越重視對環(huán)境的保護(hù)，化工企業(yè)要長期立于不敗之地，應(yīng)盡量選用安全無毒的原料，生產(chǎn)過程少產(chǎn)生甚至不產(chǎn)生“ 三廢” 。 碳酸二甲酯投資項目還可以提高當(dāng)?shù)氐闹?，推動?dāng)?shù)鼐用竦南M(fèi)能力，進(jìn)而促進(jìn)該地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。原先是以丙烯醇、二乙基乙二醇及光氣為原料制造的。 （3）制造苯甲醚（香料等的原料） 原工藝是以苯酚和硫酸二甲酯為原料，但存在副產(chǎn)物難處理等問題。該工藝在經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)品質(zhì)量上，都已基本接近實現(xiàn)工業(yè)化。 （7）制造氫氧化四甲銨（TMAH/光致抗蝕劑顯影液） TMAH是強(qiáng)堿，廣泛應(yīng)用于高集成度LSI照相平板印刷工藝中，用作正型光致抗蝕劑顯影液。 （9）制造胺基噁唑烷酮（獸藥）的中間體胺基噁唑烷二酮 利用DMC與氨基化物反應(yīng)，碳酸酯化及環(huán)化而高收率地制造胺基噁唑烷二酮。還有人研究將DMC作為CO2的載體，制造噴霧溶劑。2003年以后，由于國內(nèi)碳酸二甲酯裝置生產(chǎn)能力出現(xiàn)大幅度的提高，生產(chǎn)能力相對過剩，市場競爭日趨激烈，價格出現(xiàn)明顯下降。 預(yù)計，今后幾年全球碳酸二甲酯的市場需求量將以11%左右的速度保持快速增長，其中增長較快的領(lǐng)域有PC、醫(yī)藥、溶劑及汽油添加劑，到2007年。該項中試技術(shù)已于1998 年5月通過了湖北省組織的技術(shù)鑒定，2000年被列為國家計委重點(diǎn)支持的工業(yè)化試驗項目，裝置規(guī)模為4000t/a。光氣法的生產(chǎn)裝置逐步萎縮，國內(nèi)僅剩的幾套光氣法的裝置，規(guī)模均在300～500t/a之間，在總生產(chǎn)能力中的比例已經(jīng)下降到5%左右，且都是在原有光氣裝置基礎(chǔ)上延伸的下游產(chǎn)品；液相氧化羰基化工藝得到初步應(yīng)用，形成4000 t/a的工業(yè)化生產(chǎn)裝置；酯交換法工藝得到大規(guī)模的發(fā)