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碳酸二甲酯

碳酸二甲酯

碳酸二甲酯的制备
1、光气法制备碳酸二甲酯： 合成DMC较早的方法。反应分为两步：①C0与Cl2反应 制光气。②光气与甲醇反应制DMC。 CO+Cl2→COCl2 2CH30H+COCl2→CH30C00CH3+2HCl 该法中所用原料光气是剧毒物质，并且副产物有大量 HCl，对设备腐蚀严重。因此，其发展和应用受到限制，基 本属于淘汰方法。
碳酸二甲酯的制备
4、甲醇与CO2直接合成法： 以甲醇和CO2为原料直接合成DMC，反应方程式： 2CH3OH+C02→CH30C00CH3+H20 该反应原料简单易得，步骤单一，无污染，是DMC合成 的一条新途径。但是该反应是可逆反应，并且二氧化碳具有 相当的稳定性，在热力学上反应难于进行。因此，反应的关 键是打破平衡的限制(比如：使二氧化碳活化或降低反应 的自由能等)。目前人们采用的催化剂有碱金属碳酸盐、有机 锡类化合物、复合金属氧化物等。还有学者研究该反应的 超临界合成。
碳酸二甲酯的用途
1、合成聚碳酸酯： 聚碳酸酯(polycarbonate，简称PC)是一种性能优良的工程 塑料。广泛用于汽车、建材、食品包装、光电子产品等领域。 我国仅有少量生产，大部分依赖进口。传统工艺是以光气、 双酚A为原料，二氯甲烷为溶剂进行合成。采用DMC与酚进行 酯交换反应生成碳酸二苯酯(DPC)后，DPC进一步与BPA酯交 换生成聚碳酸酯。该合成路线中原料绿色环保并且反应在熔 融状态下进行，摒弃了有毒溶剂。反应式为：
碳酸二甲酯的制备
2、酯交换法制备碳酸二甲酯： 酯交换法叉称酯基转移法，根据原料不同，可分为：硫酸 二甲酯和碳酸盐的酯交换，碳酸酯和甲醇的酯交换，碳酸丙 烯酯和甲醇的酯交换等工艺。目前，国内一般采用第三种方 法，反应过程如下： ①CO2与环氧丙烷反应生成碳酸丙烯酯。 ②碳酸丙烯酯与甲醇发生酯交换生成DMC。

碳酸乙烯酯绿色设计产品评价技术规范

碳酸乙烯酯绿色设计产品评价技术规范

碳酸乙烯酯绿色设计产品评价技术规范
碳酸乙烯酯是一种环保型的合成材料,其可循环利用性和生物可降解性都很好,因此在绿色设计领域具有广泛应用前景。

针对碳酸乙烯酯绿色产品的评价,需要考虑以下技术规范：
1. 生态环境评估：对产品的制造、使用和废弃的环境影响进行评估,如温室气体排放、水资源消耗、土壤污染、生物灭绝等。

评估结果需要提供合适的环保解决方案,以降低环境负担。

2. 资源评估：评估产品所使用的原材料的资源消耗情况,如水、能源、金属等。

评估结果需要提供更加节约资源的生产和设计方案,以实现可持续发展目标。

3. 功能评估：评估产品的性能、实用价值、使用寿命等功能方面。

评估结果需要提供更加优化的生产和设计方案,以提高产品品质和客户满意度。

4. 安全评估：评估产品的使用安全性、卫生性,以及生产环境的安全性。

评估结果需要提供合适的设计、生产和使用方案,以确保产品安全性和卫生性符合相关标准。

5. 健康评估：评估产品使用过程中对人体健康的影响,如是否会释放有害物质、是否易引起过敏、是否对人体器官有危害等。

评估结果需要提供合适的解决方案,以确保用户健康和使用安全。

因此,对于碳酸乙烯酯绿色设计产品的评价,需要综合考虑上述规范,以推进环保和可持续发展的目标。

绿色化工技术：产品高端化的关键——化工可持续发展科技战略系列报道之一

绿色化工技术：产品高端化的关键——化工可持续发展科技战略系列报道之一
化工可持续发 展科技 战略系列报道之 二
口 记者 郑璐
“ 作为化工材料可持续发展 的一
个 重 要 方 向 ，聚 合 物 材料 的生 态 化 就 是 要 从摇 篮 到 坟 墓 ， 自始 至 终 实 现环 境 友好 ；从 原料 的生态 化开 始 ， 经 过 聚 合 过程 的生 态 化 ，一 直 到 最 终产 品的生 态化 。 ”浙 江大学 工学 部 主 任 李 伯耿 教 授 就 化 工如 何 实 现 可 持 续 发展 接受 记者 采访 时表示 。 李伯耿说 ， 聚合物 材料不 仅性 能 和 功能范 围广 ，而且制造 、 工与应 加 用 的能耗 都相对较 低 ， 其对金 属和无 机 非金属 材料的替 代不 仅是过 去 １０ ０ 年材 料工业 的发展主 流 ， 而且仍 然是 未来 化工材料 的发展趋 势 。 但传 统的 聚合 物生产 依赖于石 油 、 煤等矿 物质
二醇 （ Ｄ 工艺 ， Ｂ Ｏ） 该工 艺为 以木屑 、 废 纸 、农 业废 物 等 木 质纤 维 素 为 原
料 的第 二代 ＢＤＯ生产 工艺提 供 了新
已研究成功以环氧 乙烷 、二 氧化碳
８
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油 化 ： 。 ２。 ６ ２ ｌ 。
将 糖 和水转 化成 甲乙酮 （ Ｋ）的 ＭＥ 新 型 生 物 产 品 制备 技 术 ，该 技术 可 采用 与 乙醇 生产 相 同的设 备和 工艺 ， 装 置 仅 需 极 少 投资 便 可 生 产 出 比 乙 醇 市 场价值 更高 的 ＭＥ Ｋ产 品 。 王静康 强调 ， 年来 ， 化技术 近 石 不断 发 展 ，以 蒸 汽裂 解 制 乙烯 为 代 表 的 传统工 艺 技术持 续改 进和 优化 ，
编 者按 中国４ ｒ学会 成立 ９ Ｌｃ － ０周年 庆祝 大会 暨化工 可持 续 发展 高峰论坛 最近 在北京 举行 。此 次论坛 由 ４场 专题报告 会 组成 ，与会 院士 、专 家分别从 绿 色化 学化工 、环境 友

非光气法聚碳酸酯生产工艺

非光气法聚碳酸酯生产工艺

非光气法聚碳酸酯生产工艺路辛　编译摘　要:2002年6月,旭化成公司成功开发出以二氧化碳(CO2)为原料的非光气法聚碳酸酯(PC)生产工艺,并在合资企业旭美化成投入商业化运营。

这种新工艺可以降低CO2排放量,而且过程中不产生毒性极大的光气,在保护环境的同时,还可以制造出高纯度、高性能的PC。

本文根据旭化成公司福冈伸典博士的论文,简要介绍了该公司开发的PC工艺。

关键词:聚碳酸酯;光气;二氧化碳;工艺 PC树脂是具有耐热性、抗冲击性、尺寸稳定性、透明性等优良性质的工程树脂,用途广泛,常用于汽车、电器、光学显示仪器、移动电话等领域。

1959年拜耳首次实现PC的工业化生产以来,世界只有6大公司拥有PC工业化生产技术,包括通用塑料(GE)、拜耳、陶氏化学、帝人、三菱工程塑料和出光石化。

目前全球总产能约为270万t/ a,而且PC产量在工程塑料中最大。

PC树脂中的碳酸酯结构由一氧化碳(CO)生成,全球总产能中的约248万t/a采用以CO和氯为原料的光气法生产。

2002年6月,世界第一套以CO2为原料的非光气法PC生产装置,在旭化成和奇美石化的合资企业旭美化成实现商业化运营。

新工艺集旭化成多年PC研究的成果,不但克服了光气法不利于环境保护的缺点,而且可以生产高纯度、高性能的PC 树脂。

另外,新工艺将原来需要向大气排放的CO2气体作为原料,每万吨PC约消耗1730吨CO2,因此减少了向大气排放CO2的数量。

由于在环境保护方面作出的贡献,新工艺获得2003年日本第2届绿色和可持续发展化学奖和第1届日本经济产业省大臣奖。

由于在技术进步和发展化学工业方面所做的贡献,新工艺获得第35届日本化学工业协会综合技术奖。

1　光气法简介光气法也称为表面聚合法,是以二氯甲烷和水的悬浊液作为聚合溶剂,双酚A(BPA)和钠盐与光气进行反应,生产PC的方法。

光气法存在6大缺点:・大量使用剧毒光气・大量使用低沸点(40℃)易挥发的二氯甲烷・需要处理含大量二氯甲烷等有机化合物的工艺废液・回收二氯甲烷的成本较高・光气、二氯甲烷和氯化钠(NaCl)等含氯化合物严重腐蚀装置・氯等杂质会残留在PC树脂中光气法的上述缺点会对环境造成污染,增加装置成本,影响产品性能。

28、绿色化学品碳酸二甲酯的合成与应用

28、绿色化学品碳酸二甲酯的合成与应用

了 的市场需求。据统计， 20 01 年全球的 产 应条件温和， 生产过程无三废环境友好。 � 量约为 13 0 ， 2002 年市场需求增长率为 2.5%
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 2 2 +2 2 3% ， 欧洲约 为 2% � 5% 。预计 未来 几年 中， 全球 - 2 2 + 2 2 +2 3 �
� � � � 8 0 � � � 2 4， � � � � 体。异氰酸酯的生产引起了世界各发达国家的广泛 2� � � � � � � � � � � � � ----------2 2 2 �
� � 70 8 0 � � � � 2-
-
� � � � 70 8 0
重视， 其产量逐年增长。其中， 聚氨酯等塑料制品的 � � 应用程度， � 已成为衡量一个国家的综合国力和现代 � � � � � � � � � � � 化程度的标志之一。聚氨酯及其制品的发展与异氰 � 2� � （ 呋喃唑酮） � 酸酯原料开发息息相关， 所以， 我国异氰酸酯聚氨酯 工业的研究与开发具有极其重要的战略意义。 全球 衍生聚氨酯的市场规模约为 120 万
18
江 苏化 工
2005 年 6月
的透明塑料， � 近年来， 聚碳酸酯需求增长迅速， � � � � 20 01 的需求将由现在 40 万 增加到 6 0 万 ， 也 年世界需求量超过 � 200 万 ， 居五大通用工程塑料首 将由 55 万 增加到 95 万 。 位。平均年增长率达 13 % 。 20 00 年全球生产能力约为 18 5 万 ， 2001 年为 220 万 ， 2002 年 26 5 万 ， 20 03 年 275 万 ， 2004 年 增加到 290 万 ， 200 5 年预计达到 3 25 万 ， 年均增 传统合成聚氨酯主要是以光气法为主， 以胺和 光气为原料先合成异氰酸酯， 继而异氰酸酯与多元 醇反应得到聚氨酯， 反应中涉及到的光气以及异氰 酸酯都有很强的毒性， 尤其是光气。 光气化法是传统工业化生产方法， 2005 年我国

碳酸甲乙酯试生产方案

碳酸甲乙酯试生产方案

碳酸甲乙酯试生产方案1. 概述本方案旨在介绍碳酸甲乙酯的试生产方案，包括生产工艺、操作步骤、原料准备、设备要求等内容。

2. 生产工艺碳酸甲乙酯的生产工艺主要包括醇酯化反应和碳酸酯化反应两个步骤。

2.1 醇酯化反应酯化反应是将甲醇和乙醇与甲酸和乙酸反应生成甲酸甲酯和乙酸乙酯的过程。

具体步骤如下：1.准备所需的原料：甲酸、乙酸、甲醇和乙醇。

2.将甲酸和乙酸加入反应釜中，加热至适宜的温度。

3.逐渐加入甲醇和乙醇，并同时加入酯化催化剂。

4.在反应釜中进行搅拌，控制反应物料的温度和时间，使酯化反应进行完全。

5.反应结束后，冷却反应液。

2.2 碳酸酯化反应碳酸酯化反应是将甲酸甲酯和乙酸乙酯与碳酸二甲酯反应生成碳酸甲乙酯的过程。

具体步骤如下：1.准备所需的原料：甲酸甲酯、乙酸乙酯和碳酸二甲酯。

2.将甲酸甲酯和乙酸乙酯加入反应釜中，加热至适宜的温度。

3.逐渐加入碳酸二甲酯，并同时加入酯化催化剂。

4.在反应釜中进行搅拌，控制反应物料的温度和时间，使碳酸酯化反应进行完全。

5.反应结束后，冷却反应液。

3. 操作步骤碳酸甲乙酯的试生产操作步骤如下：1.检查生产设备的状态和操作环境的安全性。

2.准备所需的原料，并按照配比加入反应釜中。

3.加热反应釜，控制温度，开始醇酯化反应。

4.在反应过程中，注意观察反应物料的状态，及时调整温度和搅拌速度。

5.醇酯化反应结束后，冷却反应液。

6.准备碳酸酯化反应所需的原料，并按照配比加入反应釜中。

7.加热反应釜，控制温度，开始碳酸酯化反应。

8.在反应过程中，注意观察反应物料的状态，及时调整温度和搅拌速度。

9.碳酸酯化反应结束后，冷却反应液。

10.进行下一步的后续处理或分离纯化。

4. 原料准备碳酸甲乙酯试生产的原料包括甲酸、乙酸、甲醇、乙醇和碳酸二甲酯。

这些原料需要事先准备，并按照一定的配比加入反应釜中。

5. 设备要求进行碳酸甲乙酯试生产需要以下设备：•反应釜：用于控制反应温度和搅拌反应物料。

年产10000吨碳酸二甲酯车间工艺设计

年产10000吨碳酸二甲酯车间工艺设计

1 引言近年来，美国已提出用DMC逐步替代MTBE作为汽油添加剂，碳酸二甲酯被我国列入国家九五重点开发的50个精细化工产品范围。

碳酸二甲酯的发展将对我国的煤化工、甲醇化工起到巨大的推动作用。

因此，该选题有很高的研究价值和商业价值[1]。

本设计为甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯（以下称为DMC）。

碳酸二甲酯（DMC）这种用途广泛的有机产品，既可取代光气、硫酸二甲酯等剧毒试剂，也可凭借其独特的化学性质合成许多新的衍生产品。

具有广阔的市场前景，并属于环保型绿色甲酯，受到国内外广泛关注。

其可用于制备西维因苯、甲醚、氟派酸、环丙杀星、呋喃丹等多种农药、医药产品。

还可用于制备光电子材料、粘合剂、润滑油、基衬等多种产品。

碳酸二甲酯可作为无铅汽油添加剂，将其加入油品中可提高辛烷值并降低尾气中NO和CO的排放量。

碳酸二甲酯本身无毒无味，能与其它有机物混溶。

在油漆、喷雾剂等方面有很大的市场潜力。

国内以碳酸二甲酯为原料已能生产近20种医药产品。

2 文献综述2.1产品简介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[2]。

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。

碳酸二甲酯生产技术分析

碳酸二甲酯生产技术分析

CH3 CH CH2 + CO2 O
CH2 CH2 + CO2 OLeabharlann CH3 CHO C
O
CH2 O
CH2
O C
O
CH2 O
由此可以看出，酯交换法生产碳酸二甲酯的本质原料是二氧化碳和甲醇；环氧丙烷或 环氧乙烷在过程中是一种载体，同时转化为丙二醇或乙二醇。由于丙二醇（乙二醇）主要是 以环氧丙烷（环氧乙烷）水解而生产的；因此酯交换法过程的本质是二氧化碳与甲醇合成碳 酸二甲酯过程（在热力学原理上是不能直接进行的）与环氧丙烷水解合成丙二醇过程的耦合。
2．1液相法工艺
液相法工艺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，在淤浆反应器中反应。首先甲醇、氧气和氯化亚铜反应生成甲氧基氯化亚铜，再与 一氧化碳反应生成碳酸二甲酯。
2CuCl + 2CH3OH + 1/2O2
2Cu(OCH3)Cl + H2O
2Cu(OCH3)Cl + CO
_______________________________________________________________w_w_w__.p_a_p_e_r_.e_d_u_._c_n__
碳酸二甲酯生产技术分析
田恒水 朱云峰 郝 晔 （华东理工大学化工学院，上海 200237）
摘要：介绍了酯交换法、甲醇氧化羰基化法、甲醇尿素法等碳酸二甲酯生产工艺，对各自的 投资与经济性能作了比较，酯交换法具有投资小、成本低等优点，值得大力推广。
200237) Some methods for producing dimethyl carbonate are introduced, such as transesterification of propylenecarbonate or ethylenecarbonete, methanol oxy-carbonylation and urea transesterification etc. And the investment and economy of these processes are compared. The process of transesterification of propylencarbonate or ethylencarbonete is the preferable one with least investment and cost. Key words: Dimethyl carbonate transesterification of propylenecarbonate or ethylenecarbonete, Methanol oxy-carbonylation, Urea transesterification, Invest, Economy.

石化行业绿色化工生产方案

石化行业绿色化工生产方案

石化行业绿色化工生产方案第一章绿色化工生产概述 (2)1.1 绿色化工生产的概念与意义 (2)1.1.1 绿色化工生产的概念 (2)1.1.2 绿色化工生产的意义 (2)1.2 绿色化工生产的国内外发展现状 (3)1.2.1 国外发展现状 (3)1.2.2 国内发展现状 (3)第二章石化行业绿色生产理念 (3)2.1 绿色化学原理 (3)2.2 石化行业绿色生产的关键技术 (4)2.3 绿色生产的管理体系 (4)第三章原材料绿色化 (4)3.1 绿色原材料的选用原则 (4)3.2 原材料绿色化的技术措施 (5)3.3 原材料绿色化的实施策略 (5)第四章生产过程绿色化 (6)4.1 生产过程的绿色化改造 (6)4.2 生产过程绿色化的关键技术 (6)4.3 生产过程绿色化的实施路径 (7)第五章能源与资源利用 (7)5.1 能源与资源利用的优化 (7)5.2 节能降耗的技术措施 (7)5.3 循环经济的实施策略 (8)第六章产品绿色化 (8)6.1 绿色产品的设计原则 (8)6.2 产品绿色化的技术途径 (8)6.3 产品绿色化的市场推广 (9)第七章废弃物处理与资源化 (9)7.1 废弃物处理的技术方法 (9)7.1.1 物理处理方法 (9)7.1.2 化学处理方法 (9)7.1.3 生物处理方法 (10)7.1.4 热处理方法 (10)7.2 废弃物资源化的途径 (10)7.2.1 废弃物回收利用 (10)7.2.2 废弃物能源化 (10)7.2.3 废弃物土地化 (10)7.3 废弃物处理与资源化的管理策略 (10)7.3.1 政策法规制定 (10)7.3.2 技术创新与推广 (10)7.3.3 企业自律与责任 (10)7.3.4 社会参与与监督 (11)第八章环境保护与监测 (11)8.1 环境保护的政策法规 (11)8.2 环境监测的技术手段 (11)8.3 环境保护与监测的实施措施 (12)第九章绿色化工生产的人才培养与技术创新 (12)9.1 人才培养的策略与措施 (12)9.2 技术创新的动力与机制 (13)9.3 绿色化工生产的技术发展趋势 (13)第十章石化行业绿色化工生产的实施与评价 (13)10.1 绿色化工生产项目的实施步骤 (13)10.1.1 项目立项 (13)10.1.2 技术研发与设备选型 (14)10.1.3 工程设计与施工 (14)10.1.4 人员培训与生产准备 (14)10.1.5 生产运行与监测 (14)10.2 绿色化工生产的效果评价 (14)10.2.1 经济效益评价 (14)10.2.2 环保效益评价 (14)10.2.3 社会效益评价 (14)10.3 绿色化工生产的持续改进与优化 (14)10.3.1 技术创新 (15)10.3.2 管理优化 (15)10.3.3 人才培养与交流 (15)10.3.4 政策法规与标准完善 (15)第一章绿色化工生产概述1.1 绿色化工生产的概念与意义1.1.1 绿色化工生产的概念绿色化工生产是指在化学工业生产过程中，遵循可持续发展原则，以降低资源消耗、减少环境污染、提高产品安全性和经济效益为核心，采用清洁生产技术、环保材料和绿色工艺，实现化工产业与生态环境和谐发展的生产方式。

华东理工大学科技成果——碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二苯酯等生产技术

华东理工大学科技成果——碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二苯酯等生产技术

华东理工大学科技成果——碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二苯酯等生产技术项目简介碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯是一种新型的、性能优良的环境友好型溶剂及助剂。

广泛用于有机合成的甲（乙）基化剂、羰基化剂、羰基甲（乙）氧基化剂，用作硝化纤维素、纤维素醚、合成树脂和天然树脂的溶剂，合成农药除虫菊酯和医药苯巴比妥；在仪器仪表工业中用于制取固定漆，用在电子管阴极的密封固定上。

在纺织印染方面，是聚酰胺、聚丙烯腈、双酚树脂等的良好溶剂，在合成纤维工业中可用作泡胀剂来改善纤维的性能，改善织物的手感，改进抗皱性能。

在印染方面，碳酸二乙酯可以强化疏水性合成纤维的印染性能，使染色分布均匀，提高日晒褪色性能。

在油漆工业上用作脱漆溶剂。

在塑料加工中作为增塑剂的溶剂或直接作增塑剂使用。

在电容电池、锂电池工业上用作电解液。

在医药方面作为可的松油膏的基础剂成份等。

有着广泛的市场开发前景。

本项目开发了国际首创的多重耦合过程强化技术，节能45%以上，通过上海市科委鉴定，达到国际先进水平。

年产1万吨：7000吨碳酸甲乙酯、3000吨碳酸二乙酯，设备投资约2000万元。

碳酸二苯酯是生产工程塑料、光学玻璃及光盘树脂等聚碳酸酯的基本原料，另外也被广泛用于增塑剂、溶剂以及药用有机碳酸酯的制备，最早是由光气与苯酚在碱存在下反应制得。

由于该工艺使用剧毒的光气作原料，工艺复杂，设备腐蚀严重，而且副产相当数量难以处理的NaCl，此外，大量氯化物的存在又极大地影响了产品的纯度及性能，不能用作光学玻璃和光盘树脂。

本技术采用碳酸二甲酯代替剧毒的的光气作原料，使整个工艺清洁、安全，而且最终产品不含杂质氯、纯度高，可应用于光盘、光学级聚碳酸酯的制备。

所属领域化工项目成熟度产业化应用前景随着电容电池、锂电池工业的发展，碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的应用前景非常广阔。

近年来，我国聚碳酸酯每年的进口量都在100万吨以上，作为其原料的碳酸二苯酯市场前景非常广阔。

知识产权及项目获奖情况具有核心技术合作方式技术转让、合作生产。

乙二醇环状碳酸酯

乙二醇环状碳酸酯

乙二醇环状碳酸酯1.引言1.1 概述乙二醇环状碳酸酯是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用领域。

它是通过将乙二醇与碳酸酯反应而得到的，其结构中含有一个环状的碳酸酯基团。

乙二醇环状碳酸酯在化学工业中有着重要的作用，被广泛应用于涂料、树脂、塑料、聚合材料、纺织品和胶粘剂等领域。

乙二醇环状碳酸酯的合成方法有多种，其中常用的方法是利用碳酸二酯和乙二醇在存在催化剂的条件下进行酯交换反应。

该反应是一种高效、环境友好的合成方法，不仅反应时间短，产率高，还可以在较温和的条件下进行。

乙二醇环状碳酸酯在工业上具有广泛的应用。

首先，作为溶剂和中间体，它可以用于制备树脂和聚合材料。

由于其环状结构的特殊性，乙二醇环状碳酸酯可以提供材料良好的柔韧性、耐刮擦性和耐热性，因此在涂料、塑料和纺织品等领域中得到广泛应用。

其次，乙二醇环状碳酸酯还可以作为胶粘剂的增塑剂，用于提高胶粘剂的黏附性能和强度。

总之，乙二醇环状碳酸酯在化学工业中扮演着重要的角色。

它的合成方法简便高效，应用领域广泛。

随着科技的不断发展，乙二醇环状碳酸酯的应用前景将会更加广阔，未来有望在更多领域发挥其独特的优势。

1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构:本文包括引言、正文和结论三个主要部分。

引言部分介绍了乙二醇环状碳酸酯的背景和意义，并给出了本文的目的。

正文部分主要包括乙二醇环状碳酸酯的合成方法和应用领域两个方面的内容。

2.1 乙二醇环状碳酸酯的合成方法本节讲述了乙二醇环状碳酸酯的不同合成方法，如酯交换法、环化聚合法等，并对每种方法的优缺点进行了分析和比较。

2.2 乙二醇环状碳酸酯的应用领域本节介绍了乙二醇环状碳酸酯在多个领域中的应用，如医药、涂料、塑料等，并详细描述了其在每个领域中的具体应用和优势。

结论部分对乙二醇环状碳酸酯的重要性进行总结，强调其在各个领域的应用前景和发展潜力。

3.1 总结乙二醇环状碳酸酯的重要性在本节中，总结了乙二醇环状碳酸酯作为一种重要的有机化合物，具有广泛的应用前景和可持续发展的优势。

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绿色化工产品碳酸酯生产技术一、技术背景碳酸酯(Carbonate)中R、R’为链烷基或苯基，R、R’可相同或不相同；环状碳酸酯中R、R’可以是烷基、烷氧基等，由于其分子结构中C-O基团及低毒特性，碳酸酯在工业上用途非常广泛，重要的碳酸酯有碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸二苯酯等。

碳酸乙烯酯(Ethylene Carbonate，EC)和碳酸丙烯酯(Propylene Carbonate，PC)都是优良的极性有机溶剂和有机合成中间体，广泛用于塑料、染料、高分子合成、气体净化分离、电子工业及有机合成工业等领域。

国外主要用作腈纶、锦纶、聚酯、PVC树酯等的抽丝液，塑料及橡胶中间体的发泡剂，选择性芳烃萃取溶剂，合成氨工业、石油工业中酸性气体(H2S、CO2等)的净化溶剂，美国、韩国、朝鲜、前苏联、英国、德国、罗马尼亚等都有规模化的工业生产装置。

在国内目前主要用于合成氨原料气、城市煤气、油田气等酸性气体的净化溶剂，电子工业液晶溶剂，生产痢特灵、碳酸二甲酯、乙(丙)二醇等有机产品的原料。

碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)分子式中含有甲氧基和羰基在化学合成中能很好地替代硫酸二甲酯和光气作甲基化剂和羰基化剂，从DMC出发可合成聚碳酸酯、异氰酸酯、氨基甲酸酯、丙二酸酯、丙二尿烷等许多重要化工产品，其潜在用途是较甲基叔丁基醚更佳的高含氧汽油添加剂。

国内外目前主要用作环丙沙星、痢特灵、磺草灵、西维因、卡巴呋喃、对二氨基脲重要医药、兽药、杀虫剂、农药、锅炉清洗剂的原料。

继1992年DMC被欧洲通过低毒化学品注册登记后，一个以DMC为基体的有机合成“新基块”正在逐步兴起。

碳酸二乙酯(diethyl carbonate，DEC)是一种重要有机合成中间体，主要用于硝化纤维素、纤维素醚、合成树脂和天然树脂的溶剂，农药除虫菊酯和药物苯巴比妥的中间体，在仪表仪器工业中用于制造固定漆等。

碳酸甲乙酯（methyl ethyl carbonate，MEC）也是一种重要有机合成中间体，特别是近几年来锂电池的快速发展，电池级碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯产品需求量大幅增长。

碳酸二苯酯(Diphenyl Carbonate，DPC)主要用于塑料工业、制造聚芳基碳酸酯和对羟基苯甲酸聚酯、单异氰酸酯、二异氰酸酯，也可以制备塑料增塑剂，以及在化工生产中用作溶剂和热载体。

特别是能代替剧毒的光气与双酚A通过熔融酯交换合成性能优良的聚碳酸酯(APC)，聚碳酸酯是六大工程塑料中唯一具有良好透明性的品种，其消费量仅次于聚酰胺，目前仍以7%以上的快速增加。

二、技术原理•环加成反应制备环状碳酸酯生产原理及关键技术该技术早在20世纪60年代，由美国Jefferson公司和德国Huls 公司首先实现了工业化应用，目前，美国Union Carbide公司、Huntsman公司、DOW公司等，德国Baye公司、Basf公司、Texaco公司等，日本Mitubishi公司、Nippon Shokubai公司、Asahi公司等，中国河北朝阳集团、安徽铜陵金泰公司、山东石大胜华公司等以及罗马尼亚、朝鲜、韩国等都建设规模化工业生产装置，年总生产能力达到200万吨以上；而且，随着CO2减排的需要和环状碳酸酯应用领域的不断拓展，其生产会得到大幅度的增加。

早期的工业化生产采用溴化四乙基铵为代表的季铵盐催化剂，在温度为180～200℃、压力为～8.0MPa条件下环加成反应，收率为98%，单位摩尔转化频率(TOF)约为1000 h-1，但该类催化剂高温容易分解，长期使用会生成其它多聚物质。

有鉴于此，工业化生产环状碳酸酯催化剂逐渐由KI体系代替，其中辽阳石油化纤研究院开发的KI/PEG400复合催化剂在国内环状碳酸酯生产中得到了推广应用，在温度为150～200℃、压力为～5.0MPa条件下环加成反应，收率为99%，TOF 约为700 h-1， KI/PEG400体系催化剂由于PEG400的参加，在较低的压力下能够进行酯化反应，提高目的产物的选择性和降低成本方面取得了满意结果，但正是存在的PEG400容易和环氧化合物发生副反应致使高聚物产生，长时间使用后必须定期更换。

因此，国内外学者对于此类环加成反应催化剂的研究一直进行着不懈地努力。

•酯化反应合成链状碳酸酯生产原理及关键技术酯交换法用碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯(PC)，在甲醇钠催化剂存在下与甲醇进行酯化反应生成DMC。

其它链状碳酸酯(如DEC、MEC)同样以甲醇钠或碳酸盐作为催化剂，用DMC与乙醇为原料进行酯交换反应得到。

反应如下式(1)及(2)所示。

(CH3O)2CO + 2C2H5OH → (C2H5)2CO + 2CH3OH (1) (CH3O)2CO + C2H5OH → (C2H5) C(O)CH3O + CH3OH (2) 碳酸烯酯法是美国Texaco公司于1992年开发成功并实现工业化的。

酯交换法生产收率较高，按碳酸烯酯计可达95%~96%；整个反应过程无毒，是目前国内外工业化生产DMC的主要方式。

该法虽解决了光气法存在的安全和环保问题，但存在DMC的成本对原料环氧乙(丙)烷和副产物烷二醇的价格比较敏感，市场风险大，而且甲醇钠催化剂稳定性较差，工业生产一直无法循环使用，导致催化剂成本高有固废排放等缺点，因此其生产规模受到了严重地限制。

因此，国内外学者对于此类酯化反应催化剂的研究一直也进行着不懈地努力。

•醇氧化羰基化反应合成链状碳酸酯生产原理及关键技术醇氧化羰基化法生产链状碳酸酯是以醇ROH和CO、O2为原料，在一定温度、压力、催化剂存在下羰基合成，反应原理见下式(3)所示。

2ROH十CO十1/2O2 →(RO)2CO十H2O (3) 意大利Enichem公司率先以CuCl为催化剂，于20世纪80年代实现了甲醇氧化羰基合成DMC的工业化，甲醇转化率为10%～32%，；之后美国Texaco公司、Dow化学公司、德国Bayer公司、日本UBE公司，以及韩国学者则对于CuCl催化体系存在腐蚀和不稳定的不足进行了改进研究，都取得了不同程度的改善效果；中国代表华中科技大学李光兴等开发了一种CuCl和无机盐助剂的二元组分催化剂，进行了工业化试验。

以上研究使用的催化剂均以稳定性差的CuCl为基础，存在设备腐蚀及稳定性差等根本性技术问题，而均相催化剂Cu(II) 的卤化物催化活性较小，可见不改变其原有催化反应机理可能难从根本上解决这一问题。

三、工艺技术简介国内通过10多年的研究开发，碳酸乙烯酯(EC)与碳酸丙烯酯(PC)生产技术已经成熟，酯交换法合成碳酸二甲酯(DMC)及碳酸二乙酯(DEC)生产技术也较成熟，尿素法及羰基化法合成碳酸二甲酯(DMC)生产技术和酯交换法合成碳酸二苯酯(DPC)及聚碳酸酯(APC)处于工业化开发阶段。

我单位目前可提供加压法生产EC(PC)万吨级规模和酯交换法生产DMC万吨级规模及酯交换法生产DEC(MEC)千吨级规模的全套工程技术转让，同时寻求羰基化法生产DMC工业化试验基地。

下面简单介绍相关工艺技术。

EC(PC)合成有光气法、氯醇法、酯交换法和加压法。

加压法生产是以环氧乙烷(EO)或环氧丙烷(PO)和CO2为原料在一定温度和催化剂存在下加压一步合成，反应后产物通过减压蒸馏分离出催化剂而得到产品。

流程图可简述如下图1。

图1 加压一步法合成乙(丙)碳工艺流程图DMC合成有光气法、醇钠法、酯交换法和羰基化法，目前国内生产采用光气法和酯交换法，国外生产大多采用先进的羰基化法。

我单位开发的酯交换法生产DMC是以EC或PC和甲醇(ME)为原料，采用先进的催化反应精馏技术得到ME－DMC共沸物进行特殊精馏就可得到DMC产品，同时付产乙（丙）二醇(EG或PG)。

其工艺流程如下图2。

图2 酯交换法合成DMC工艺流程图目前因为酯交换法工业化生产DMC都是采用PC为原料，EC为原料至今未见报道，而从生产成本及装置单元生产能力来看EC较PC有优势，初步估算以EC为原料生产DMC较PC法单位成本低500元以上。

羰基化法生产DMC是以 ME和CO、O2为原料在一定温度、压力、催化剂存在下羰基合成，合成得到的ME－DMC共沸物进行特殊精馏从而得到DMC产品。

其工艺流程如下图3。

图3 羰基法合成DMC工艺流程图羰基化法因其工艺及催化剂选用不一样又可分为液相法和气相法。

国外代表分别是意大利爱尼公司（12kt/a）和日本宇部兴产公司（3kt/a），国内西南化工研究院和中国科学院福建物质结构研究所等分别进行了液相法和气相法的小试探索工作。

近来华中理工大学与湖北利川化肥厂合作进行了液相法4000t/a工业化试验。

但是国内外液相羰基化法催化剂选用都是CuCl体系，我单位在综合国内外资料基础上对液相法进行了小试研究，并针对Cu(Ι)催化剂的不稳定性及Cl-的腐蚀性等缺点，选取Cu(ІІ)代替Cu(Ι)，Br-代替Cl-，活性添加剂由配位体L结合到络合物中去。

在工艺相近的条件下(110C，2.5MPa)，取得了甲醇单程转化率稳定在25%～50%的结果，选择性也能稳定在95%以上，具有独立的知识产权，而且初步估算该法生产DMC 较酯化法法单位成本低1000元以上。

DEC(MEC)合成有光气法、醇钠法及酯交换法，目前国内生产采用光气法，国外生产大多采用先进的酯交换法。

我单位开发的酯交换法是以DMC或EC 和乙醇(EA)为原料，采用先进的催化反应精馏技术得到DEC(MEC)产品。

其工艺流程如下图4。

图4 酯交换法合成DEC(MEC)工艺流程图四、应用前景近年来，随着世界各国对环境保护的日益重视，DMC 的产量迅猛增长，从1988年的3千吨提高到1994年4万吨，1995年国外四大DMC生产公司：意大利埃尼、美国德士古、美国道化学和日本宇部兴产的年产量都达到了2万吨，目前世界DMC的年总产量己接近 60五、技术优势该技术特点：金属配合物催化剂具有独特的配合键特性及晶体结构，其催化活性和选择性远高于传统催化剂，在工业催化、有机合成与生物化工等领域的应用越来越广泛。

本项目在围绕碳酸酯产品清洁由上表2可以看到，在目前及工艺技术和原材料价格水平下，国内DMC生产成本约6400元/吨，产品的利润空间已经很小，产业已经逐步进入微利时代。

今后各家企业之间的竞争将更加依靠提高技术水平、节能降耗、完善产品配套等手段，通过提高企业综合配套和装置水平，更重要的是加大力度进行政产学研产业化开发，力争在新工艺上取得成功，提高参与国内国际市场竞争的能力。

七、适用对象本技术适用于碳酸酯等化工生产企业。