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全球首套5萬噸/年尿素與甲醇間接制備碳酸二甲酯工業示范項目取得突破性進展

發布時間:2020-07-23

  由中國科學院山西煤炭化學研究所提供核心技術,大連市化工設計院有限公司集成設計,山西中科惠安化工有限公司在山西省長治市屯留區投資建設的全球首套5萬噸/年尿素與甲醇間接制備碳酸二甲酯工業示范項目的關鍵工序——尿素與1,2-丙二醇反應制備碳酸丙烯酯,于7月18日正式投料試車。經過100小時連續穩定運轉,實現了尿素轉化率100%,碳酸丙烯酯單程收率>90%,碳酸丙烯酯純度≥99.95wt%,液氨純度≥99.9wt%的既定目標。這標志著尿素與甲醇間接制備碳酸二甲酯過程放大中存在的多項關鍵技術瓶頸已被攻克,具備了大規模推廣應用的可行性。 

  碳酸二甲酯是一種新興的無毒或微毒化工產品,可替代光氣、硫酸二甲酯、氯甲烷、氯甲酸甲酯、苯、甲苯、二甲苯、氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿等劇毒或致癌物用于有機合成或作為溶劑,被譽為“有機合成新基石”和“集清潔性及安全性于一身的綠色溶劑”。同時,碳酸二甲酯也是高效的汽/柴油添加劑和抗暴劑,更是新能源鋰離子電池電解液中不可或缺的高效組分。 

  目前,工業上主要采用酯交換法或甲醇氧化羰化法生產碳酸二甲酯。前者是以石油的下游產品環氧丙烷或環氧乙烷為原料,先生產碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯,碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯再與甲醇酯交換制備碳酸二甲酯;后者是以甲醇、NO、CO、O2為原料,經由亞硝酸甲酯后制備碳酸二甲酯。 

  本示范項目所采用的方法,則是以尿素和甲醇為原料,先使尿素與1,2-丙二醇反應制備碳酸丙烯酯和液氨,再用碳酸丙烯酯與甲醇反應制備碳酸二甲酯產品,副產的1,2-丙二醇循環用于碳酸丙烯酯的合成。該方法具有原料價廉易得、反應條件溫和、清潔環保和成本低等優點,是我國尿素和甲醇產能大戶的煤化工行業多年來一直關注的轉型升級選項之一。 

5萬噸/年尿素與甲醇間接制備碳酸二甲酯工業示范裝置

(楊金海 攝影/報道)


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