醇出发直接合成碳酸二甲酯的新的合成路线。首先,对该过程的热力学和动力学进行了详细地计算和测试,初步认清了该反应的本质和发展方向。随后,首先开发了以有机金属络合物和共溶剂为催化体系,系统的研究了了催化剂的反应性能,在该催化体系中,尿素的转化率在80%左右,氨基甲酸酯和DMC选择性大于97%,其中DMC选择性大于30%。在详细分析有机金属络合物催化剂体系初步反应机理的基础上,进一步重点开发了一系列固体催化剂体系,在不加入任何有机溶剂的条件下,Р尿素转化率接近100%,氨基甲酸酯和DMC选择性大于98%,其中DMC选择性在40-70%之间,显示出了良好的工业化应用前景。同时,结合反应的特点,设计了一种新型的反应工艺技术,在反应中能够使氨气或碳酸二甲酯在反应过程中不断地被移出反应体系,初步达到了反应分离一体化的目的,进一步提高了尿素转化率和碳酸二甲酯的选择性。目前,已经完成了具有自主知识产权的固体催化剂的定型和制备放大技术,可以满足工业化生产的需要;已经完成了新工艺技术的百吨级中试放大试验,实现了DMC的连续化生产,而且工艺流程简单,不需要特殊的设备加工,整个过程无三废产生;已经完成了年产5000吨/年的可行性研究报告和工业化设计,目前正在进行建设,预计2003年7月份实现年产5000吨/年的示范厂的运转。目前整个技术已经申请了4项国家发明专利,一直处于国际领先水平。Р总的来看,该技术主要具有以下几个方面的优势:(1)整个过程工艺简单,无腐蚀性,无三废产生,是一条真正的合成碳酸二甲酯的绿色化技术;(2)开发的固体催化剂的活性高,稳定性高,价格低廉,具有自主知识产权;(3)开发的反应分离一体化技术,进一步简化了工艺流程,提高了反应性能,具有自主知识产权;(4)该技术的工业化应用将会极大的推动DMC合成及其下游合成过程的产业化,同时也必将极大地提升合成化肥行业,特别是尿素行业的经济性。
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