碳酸丙烯酯与甲醇的酯交换法生产碳酸二甲酯

项目简介：

碳酸二甲酯(DMC)是近年来受到国内外广泛关注的绿色化工产

品。1992 年在欧洲通过了非毒性化学品(Non toxic substance)的注册登

记，属于无毒或微毒化工产品。由于其分子中含有多种官能团，因而

具有良好的反应活性；一方面碳酸二甲酯有望在诸多领域替代光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、

甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多种重要化工产品；另一方面，

以它为原料可以开发、制备多种高附加值的精细化学品，在医药、农

药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领

域获得广泛应用；如用于合成环丙沙星、碳酸二苯酯（DPC）、甲基二

异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、MPAN、苯甲醚、

聚碳酸酯（PC）、聚碳酸酯二醇（PCD）、ADC 透明树脂、甲胺基甲

酸钠酯（西维因）、四甲基醇铵（TMAH）。第三，其非反应性用途：

溶剂、溶媒和汽油添加剂。如作药物制备的溶媒介质，特种快干油漆

的溶剂、喷雾剂的溶剂等。所以，碳酸二甲酯被誉为 21 世纪有机合

成的一个“新基块”，其发展将对我国的煤化工、石油化工、甲醇化工、

C1 化工起到巨大的推动作用。

DMC 是性能优良的溶剂、溶煤，具有如下优点：(1)与其他有机

物相溶性好；(2)微毒且蒸发速度快；(3)脱酯能力比较高。所以有可能

在下述领域得到广泛应用：(a)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；(b)在清洗剂和特殊

涂料(油漆、油墨)、医药化学品等的生产中用作溶剂、溶媒；(c)作为

CO2的载体，应用于喷雾方面。

产品市场分析：

碳酸二甲酯及其相关的丙二醇等产品，被中国列入“九五”重点开

发的 50 个精细化工品种范围。为了防止大气污染，提高汽油的含氧

率，国外用甲基叔丁醚取代四已基铅作石油添加剂，实现汽油无铅化，

但汽油含氧率仍不理想，DMC 除了分子含氧率高达 53%，具有提高

汽油辛烷值的功能，因此可作添加剂，提高汽油的含氧率，如能实用

化，汽油将成为 DMC 的最大用户，其市场前景更加宽阔。据了解，在国际市场，碳酸二甲酯的年需求量约 15 万～20 万吨。特别是近几

年来，由于下游产品聚碳酸酯、聚氨酯、汽车添加剂、高能电池电解

液等市场发展迅速，国际市场对碳酸二甲酯的需求更是与日俱增，市

场容量将达到 30 万吨左右。远远大于国际市场的供应能力。目前，

国际上碳酸二甲酯年产能力仅 6 万～8.6 万吨。在国际市场上，欧盟

每年需进口 1 万吨以上，印度也需进口 5000 吨以上。

目前，我国的碳酸二甲酯生产能力有限，与市场之间缺口很大，

生产工艺也较为落后，产品含量低，质量不稳定。目前国内年需求量

达数万吨，生产能力仅数千吨，预计到 2005 年需求量将高达 10 万

吨。

本工艺所得另一产物丙二醇，用作不饱和聚酯树脂的原料，也是

增塑剂、表面活性剂、乳化剂和破乳剂的原料，可用作防腐剂、水果

催熟剂、防霉剂、防冻剂及烟草保温剂，是大宗化工原料，国内年需

求量在 10 万吨以上。

工艺技术：

反应原料：碳酸丙烯酯 和 甲醇；产物：碳酸二甲酯和 1，2-丙

二醇；反应所需压力：10 至 30 大气压。碳酸丙烯酯的转化率 58.5%，

对碳酸二甲酯的选择性 96.9%，对 1，2-丙二醇的选择性 99.9%；甲醇

的转化率为 29.5%。固定床流程碳酸二甲酯的收率 20.0%，原料循环

使用。

本合成碳酸二甲酯的技术，原料易得，操作安全，不存在剧毒、

易燃、易爆等危险。催化剂制造方便，稳定性好，生产成本低。反应

所需压力：10 至 30 大气压。无需特殊设备。

产品成本分析：

碳酸二甲酯 1.0～1.2 万/吨，1，2－丙二醇 0.8 万／吨。原料：碳酸丙稀酯 0.8 万／吨，甲醇 0.23 万元／吨。 原料成本 4.34 元/千克。

特点：

高活性催化剂的成功开发；碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和与之配套

的下游产品如碳酸二苯酯、聚碳酸酯的应用开发研究以及理论研究。