我国碳酸二甲酯行业技术已基本成熟,生产工艺主要包括五种:光气法、甲醇氧化羰化法、酯交换法、尿素醇解法、二氧化碳直接氧化法。其中光气法已基本淘汰,二氧化碳直接氧化法尚处于基础研究阶段。
碳酸二甲酯是一种有机化合物,化学式为C3H6O3,是一种低毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料,是一种重要的有机合成中间体,分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团,具有多种反应性能,在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。
代替光气作羰基化剂:光气虽然反应活性较高,但是它的剧毒和高腐蚀性副产物使其面临巨大的环保压力,因此将会逐渐被淘汰;而DMC具有类似的亲核反应中心,当DMC的羰基受到亲核攻击时,酰基-氧键断裂,形成羰基化合物,副产物为甲醇,因此DMC可以代替光气成为一种安全的反应试剂合成碳酸衍生物,如氨基甲酸酯类农药、聚碳酸酯、异氰酸酯等,其中聚碳酸酯将是DMC需求量最大的领域,据预测2005年80%以上的DMC将用于生产聚碳酸酯。
代替硫酸二甲酯作甲基化剂:由于与光气类似的原因,硫酸二甲酯也面临被淘汰的压力,而DMC的甲基碳受到亲核攻击时,其烷基-氧键断裂,同样生成甲基化产品,而且使用DMC比硫酸二甲酯反应收率更高、工艺更简单。主要用途包括合成有机中间体、医药产品、农药产品等。
低毒溶剂:DMC具有优良的溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,粘度低,介质介电常数小,同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度,因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。
截至2021年,我国碳酸二甲酯产能107.6万吨/年。其中山东石大胜华化工集团股份有限公司12.5万吨/年;东营海科和山东维尔斯化工分别为6万吨/年;铜陵金泰化工股份有限公司9万吨;重庆东能碳酸二甲酯产能7万吨。
目前,我国碳酸二甲酯主要的合成路线有三种: 酯交换法、甲醇氧化羰基化法以及尿素醇解法,其中酯交换法又分为环氧乙烷酯交换法和环氧丙烷酯交换法。从目前主要工艺路线生产成本看,环氧丙烷酯交换法由于环氧丙烷高价位使得其生产成本最高,同时副产物丙二醇很难达到医药级标准,存在丙二醇副产品消化的问题,容易限制环氧丙烷工艺路线的扩张。
综合来看,我国碳酸二甲酯的技术还是非常多的,每个制作方法针对的领域都是不同的,预测2022年碳酸二甲酯市场需求仅为5.66万吨。