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碳酸二甲酯.ppt

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三

2、级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,简介,合成方法,分离提纯,应用,碳酸二甲酯,DMC,简介,碳酸二甲酯(DMC)是一个有机化合物,可看作碳酸的二甲基酯,。,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,近年来受到国内外广泛关注,。,1.甲醇氧化羰基

3、化法,CH,3,OH、CO、O,2,为原料,,甲醇既是反应物也是溶剂。在,淤浆床反应器中反应,甲醇、CO和 O,2,的,气态物流,在通过装填该催化剂的固定床反应器时合成碳酸二甲酯,以煤气化制得的 CO 和甲醇为原料,采用固定床低压气相反应制得碳酸二甲酯,。,以亚硝酸甲酯为循环剂,甲醇氧化羰基化法,液相法,气相法,低压气相法,优点:,1)采用固定床反应器,不需分离生成物和催化剂的装置,设备投资降低。,2)使用亚硝酸甲酯合成DMC,反应在无水条件下进行,催化剂寿命增加,同时使甲醇与DMC有效分离。,3)合成所需加入的氧气在亚硝酸甲酯再生器中反应,DMC合成器中不加入氧,所以C0,2,等副产物少。,

4、4)由于在钯等过渡金属催化剂的氧化反应中,用氧气时会发生催化再氧化,副产物H,2,O,与C,O,2,将导致催化剂失活或变质。而亚硝酸甲酯的使用可避免上述问题的出现。,缺点,:,生成亚硝酸甲酯的反应是快速强放热反应,反应物的3个组分易发生爆炸,且引入了有毒的N,O.,2、,酯交换法,酯交换法是,以环氧乙(丙)烷、C,O,2,和甲醇为原料,合,成,DMC,反应分为2步进行:,第一步,:,环氧乙,(,丙)烷与CO,2,反,应合,成碳酸(丙)烯酯,第二步,:,碳酸乙(丙)烯酯再与过量甲醇反应生成DMC和副产物乙(丙)二醇,3.尿素醇解法,可分为一步法和两步法,。,20世纪90年代后期开始研究开发的,新

5、兴,工,艺,路线。若与尿素生产联合进行可降低成本,此工艺有望实现商业化。,一步法:,其化学反应式为:,CO(NH,2,),2,+2CH,3,OH=CH,3,OCOOC,H,3,+2NH,3,尿素醇解得到氨基甲,酸,甲酯,(易),氨基甲酸甲酯醇解得到DM,C(难),。,热力学计算表明,该反应,自由能变化(G)为正值,,常压下使反,应,朝着尿素醇解合成碳酸二甲酯的趋势不大。,提高碳酸二甲酯选择性方法的关键,:,如何防止氨基甲酸甲酯分解,、,如何及时的将碳酸二甲酯移出反应区。,反应分两步进行,经热力学计算,第一步反应的标准自由能变,r,G,m,=-7.054 kJmol,1,,说明此反应在常温下就可

6、以自发进行,焓变为,r,H,m,=23.90kJmol,-1,,说明此反应为吸热反应,提高温度对正反应方向有利;第二步反应的自由能变,r,G,m,=0.345 kJmol,1,焓变 rH,m,为40.36kJmol,-1。,说明此反应在常温下不能自发进行,但,r,G,m,绝对值较小,适当升高温度,r,G,m,将会变负值,并且由于为吸热反应,提高温度对正反应有利;总反应的自由能变,r,G,m,为-6.709kJmol,-1,,焓变,r,H,m,=64.95 kJmol,1,,因此该反应的发生条件温和,采用升高温度或催化剂很容易促使该反应发生。,4,.,CO2和甲醇直接合成法,甲醇与二氧化碳直接合

7、成DMC法是原子经济型反应,原料二氧化碳价廉易得,且无毒性,产物易分离,.,化学反应式为:,CO,2,+,2CH,2,OH=,CH,3,COO,C,H,3,+H,2,O,CO,2,是热力学上非常稳定的分子,它的吉布斯生成自由能为-394.4,kJmol,-1,将CO,2,作为碳资源转化为其他易活化的分子其能耗是很高的。,低温结晶法能耗大、流程复杂、操作困难;,渗透汽化膜分离法是最有发展前景的技术,但该技术还不是很成熟,如何提高膜组件的选择性及增加膜的处理量是制约该技术的关键。,实验结果表明,变压,精馏工艺得到的DMC纯度最高,共沸精馏工艺最复杂而且能耗最高,萃取精馏工艺得到的DMC纯度最低。,

8、综合分析DMC-甲醇共沸物的分离工艺,目前较有发展前景的是变压分离工艺和萃取精馏工艺,其中变压分离工艺由于不需加入萃取剂而具有工艺简单的优势。,甲醇与DMC的分离,各种DMC的合成方法得到的粗产品均为DMC-甲醇的混合物。而DMC与甲醇可形成共沸物。从表2可看出,共沸物中的DMC含量随压力的升高而降低。,针对DMC-甲醇共沸分离工艺的研究成为分离DMC产品的,关,键环节。,目前国内外采用的分离工艺有,低温结晶法、膜分离法、变压精馏法、,加压精馏法、,共沸精馏法、萃取精馏法。,Application,应用,代,替,光,气,做,羰,基,化,试,剂,代,替,DMS,作,甲,基,化,试,剂,新,产,品

9、开,发,非,反,应,性,用,途,代替光气做羰基化试剂,合成聚碳酸酯等工程材料,由DMC来制造通用,品级和,光盘品级的聚碳酸酯。,生产烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC),可替代玻璃用于眼镜镜片(即树脂眼镜片)和光电子等领域DMC用于异氰酸酯的合成,异氰酸酯包括TDI、MDI、HDI等,生产聚氨酯泡沫塑料、涂料、弹性体、黏合剂、杀虫剂、除草剂等。,合成西维因(carbaryl)杀虫剂,代替硫酸二甲酯(DMS)作甲基化剂,主要用途包括合成有机中间体、医药产品、农药产品等;,1.,制备苯甲醚,苯甲醚(茴香醚)是重要的农药、医药中间体;此外还用作,油脂工业抗氧化剂、塑料加工稳定剂、食用香料等,。,2,.,代

10、替氯甲烷制造四甲基醇胺(TMAH),四甲基醇胺(TMAH)主要用于照相印刷中作显影液。,新产品的开发,1.,碳酸二乙酯的生产,2,.,制备长链烷基碳酸酯,具有良好的润滑性、耐磨性、耐湿性等性能,目前已广泛用于引警油、金属加工油、压缩机油等。,3,.,生产除垢剂对称二氨基脲,可代替剧毒、易燃、易爆的水合肼用作锅炉除垢剂。,4,.,生产N-甲基咔唑(又名肼基甲酸甲酯),5,.,合成-酮酸酯类化合物,是极有用的合成医药产品的中间体,可生产特殊的化学品,如吡啶类、嘧啶类、吡唑类、吡咯类、二羟基吡啶等药物。,非反应性用途,1 汽油添加剂,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,此外还克服了常用汽油添加剂易溶于水、污染地下水源的缺点。,2 溶剂、溶媒,是半导体工业使用的对大气臭氧层有破坏作用的清洗剂CFC和三氯乙烷的替代品之一;在清洗剂和特殊涂料(抽漆、油墨)、医药化学品的生产中用作溶剂、溶媒;作为CO2的载体,应用于喷雾方面。,The end,Thank you,

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