碳酸二甲酯

碳酸二甲酯（DMC）的分子结构独特（CH3O-CO-OCH3），其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，具有非常广泛的用途，主要用作羰基化和甲基化试剂、汽油添加剂、合成聚碳酸酯（PC）的原料等。DMC的大规模生产就是伴随着聚碳酸酯的非光气合成工艺而发展起来的。其用途如下：
1.一种新型的低毒溶剂在油漆、胶粘剂行业可替代甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮或丁酮等溶剂，是环保型绿色化工产品。
2.良好的甲基化剂、羰基化剂、羟甲基化剂及甲氧基化剂，在食品抗氧剂、植物保护剂等领域得到广泛应用，是一种用途广泛的化工原料。
3.光气、硫酸二甲酯、氯甲酸甲酯等剧毒品的理想替代品。
4.合成聚碳酸酯、碳酸二苯酯、异氰酸酯等。
5.医药方面用于合成抗感染类药、解热镇痛类药、维生素类药、中枢神经系统用药。
6.农药方面主要用于生产甲基异氰酸酯、进而生产某些氨基甲酸酯类药、杀虫剂（苯甲醚）。
7.汽油添加剂、锂电池电解液等。

碳酸二甲酯主要有3类:工业级，医疗级和电池级。其中生产的工业级碳酸二甲酯占据一半以上的市场份额。这些生产的碳酸二甲酯主要用于生产聚碳酸酯和电解液溶剂。

国外的碳酸二甲酯生产工艺主要以气相氧化羰基化法和液相氧化羰基化法为主。国内工艺主要是PO酯交换法，两步尿素法，一步尿素法，煤制乙二醇，甲醇羰基氧化和EO酯交换法。

西班牙的Sabic Spain，德国的拜耳和韩国的乐天是碳酸二甲酯市场的主要生产商，2019年生产了全球33.45%的碳酸二甲酯，产品基本是自产自消。国内的碳酸二甲酯发展比较稳定，在2020年，中国的碳酸二甲酯的产能占全球58%。石大胜华2019年投资建设碳酸二甲酯的产能至17.5万吨，保持国内碳酸二甲酯生产的龙头地位。安徽中盐红四方和台湾奇美紧随其后。

从地区来看，中国碳酸二甲酯的产量占据了全球一半以上的市场，但是技术相对落后，产品的产能利用率较低，生产的碳酸二甲酯价格低于全球的平均价格；美国是碳酸二甲酯的第二大生产地，预计2020年的产量不足中国地区的1/4，但是其产品价格相对较高；现在中国市场的主要生产商在国际市场上占据重要的地位，未来需要提升技术水平来稳固的市场领先地位。

以甲醇、一氧化碳、氧气和含氯有机物为原料、活性炭负载PdCl2-CuCl2-CH3COOK为催化剂气相催化合成碳酸二甲酯和共沸精馏分离产品，其特征在于其工艺步骤为：

(1)将催化剂和石英砂的混合物装入管式反应器中，在氮气气体气氛下，将反应器中的催化剂床层加热至130-170℃；

(2)摩尔百分比组成为一氧化碳25-50％、氧气8-20％、甲醇40-65％和含氯有机物1-5％的原料经预热器预热至120-170℃；

(3)预热器出来的物料从反应器的上端进入管式反应器，物料气相体积空速为1800-8000h-1，在温度为130-170℃和压力为0.1-0.4MPa的条件下反应；

(4)从反应器出来的物料经冷凝器冷凝分为气液两相，气相循环使用，液相在共沸精馏塔的中部进入共沸精馏塔，以原料中的含氯有机物为共沸剂，共沸精馏塔塔釜得到碳酸二甲酯产品；所述的含氯有机物选自二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯、四氯化碳。

1. 由氯甲酸甲酯与甲醇反应而得。反应中所用的原料氯甲酸甲酯是由甲醇与光气反应得到的，制备时，也可以将这种光气化产物不经分离，加入过量甲醇回流反应来合成碳酸二甲酯。上述反应叫传统的光气法。

2. 酯交换法，由碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯与甲醇进行酯交换反应，可制得碳酸二甲酯。此法收率高、设备腐蚀性小、反应条件温和，但原料来源受石化工业发展制约且元素利用率低。

3. 氧化羰基化法甲醇、一氧化碳和氧气在催化剂作用下直接合成碳酸二甲酯。此法原料便宜易得，毒性小，工艺简单，是最有前途的方法。按工艺条件分类，可分为液相法和气相法，气相法又可分为一步法和两步法。其中，甲醇液相氧化羰基化法和气相氧化羰基化两步法已实现工业化，而甲醇气相氧化羰基化一步法尚在开发中。

4. 甲醇与CO2反应合成法。此工艺路线尚在开发中。

5. 甲醇与尿素反应合成法。此工艺路线尚在开发中。