尿素醇解法合成碳酸二甲酯的研究进展.pdfVIP

第 35 卷第 1 期 广 州 化 学 Vol. 35 No. 1 2010 年 3 月 Guangzhou Chemistry Mar. 2010 文章编号：1009-220X(2010)01-0048-06 尿素醇解法合成碳酸二甲酯的研究进展 彭素红， 刘云派* （江西理工大学材料与化学工程学院，江西 赣州 341000 ） 摘 要：综述了尿素醇解法合成碳酸二甲酯的工艺研究中有关反应的热力学及相应 的催化剂研究进展，归纳了工艺研究中所采用的实验装置的主要类型。分析了该工 艺研究目前存在的主要问题，提出了设计融熔尿素醇解工艺和采用氨基钠作为催化 剂的构想。 关键词：尿素醇解法；碳酸二甲酯；尿素；甲醇；氨基钠 中图分类号：TQ225.52 文献标识码：A 碳酸二甲酯（DMC ）是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型有机化工原料，是国 际社会一致认定的绿色化工产品之一。目前工业化生产DMC 的工艺，国外以光气法和甲醇 氧化羰基化法为主，如美国 PPG 、法国 SNPE、德国BASF 等公司为光气法生产工艺，意大 利 Enl 、日本Daicl 、日本宇部兴产等公司则以氧化羰基化法为主；而我国是以光气法和酯交 换法生产工艺为主。Monteiro. J. G. M-S 等[1]根据可持续性发展指标，从经济、环境、二氧 化碳封存（潜在因素）三方面比较分析了碳酸二甲酯各生产工艺的优劣，认为光气法中光气 的经济、环境指标最差，不能用于碳酸二甲酯的生产；甲醇氧化羰基化法为环保合成路线； 综合考虑酯交换法也为可持续路线。但考虑到甲醇氧化羰基化法二氧化碳封存的因素及存在 催化剂循环使用困难和副反应多等问题[2]，也应放弃；而酯交换法存在工艺原料成本高、副 产物的利用困难及 DMC 产率不高等问题[3] 。因此，迫切需要开发更加先进的 DMC 生产工 艺。为此，人们提出开发尿素醇解法、二氧化碳直接合成法等新生产工艺，其中，尿素醇解 法被认为是最有前途的工艺。 所谓尿素醇解法是以尿素和甲醇直接反应合成 DMC 的工艺。 1 尿素醇解法的研究进展 1.1 热力学研究 [4] [5-6] [7] 邬长城等 、郑卓群等 、王洪波等 对尿素醇解法工艺中其化学反应的可行性进行了 热力学研究，研究者一致认为，尿素醇解法的化学反应步骤为： 第一步：(NH ) CO ＋ CH OH NH COOCH ＋ NH （1） 2 2 3 2 3 3 收稿日期：2009-09-29 ∗ 通讯作者：刘云派，教授。liuyunpai@163.com 作者简介：彭素红（1987~），女，江西宜春人，硕士研究生；专业方向：应用化学。 第 1 期 彭素红等：尿素醇解法合成碳酸二甲酯的研究进展 49 第二步：NH COOCH ＋ CH OH (CH O) CO ＋ NH （2 ） 2 3 3 3 2 3 总反应为：(NH ) CO ＋ 2CH OH CH OCOOCH ＋ 2NH （3 ） 2 2 3 3 3 3 但他们研究的结论有较大的差异，郑卓群等[5-6]认为第一