中文名 | 碳酸二甲酯 | 外文名 | Dimethyl carbonate,DMC |
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化学式 | C3H6O3 | 分子量 | 90.078 [1] |
CAS登录号 | 616-38-6 | EINECS登录号 | 210-478-4 |
熔 点 | 0.5 ℃ [2] | 沸 点 | 90 ℃ |
水溶性 | 不溶 | 密 度 | 1.07 g/cm³ [2] |
外 观 | 无色液体,有芳香气味 [2] | 闪 点 | 17 ℃(OC) [2] |
安全性描述 | S16;S9 | 危险性符号 | F |
危险性描述 | R11 | UN危险货物编号 | 1161 |
1.性状:无色液体,有芳香气味。
2.熔点(℃):0.5
3.沸点(℃):90~91
4.相对密度(水=1):1.07
5.相对蒸气密度(空气=1):3.1
6.饱和蒸气压:7.38(25℃)
7.临界温度(℃):274.85
8.临界压力(MPa):4.5
9.辛醇/水分配系数:0.23
10.闪点(℃):17(OC)
11.爆炸上限(%):20.5
12.爆炸下限(%):3.1
13.溶解性:不溶于水,可混溶于多数有机溶剂,混溶于酸类、碱类。
14.临界密度(g·cm-3):0.358
15.临界体积(cm3·mol-1):252
16.临界压缩因子:0.261
1.疏水参数计算参考值(XlogP):0.5
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:3
4.可旋转化学键数量:2
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积:35.5
7.重原子数量:6
8.表面电荷:0
9.复杂度:44
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
1.摩尔折射率:19.46
2.摩尔体积(cm3/mol):87.9
3.等张比容(90.2K):195.9
4.表面张力(dyne/cm):24.6
5.极化率(10-24cm3):7.71
草酸二甲酯化物质式C4H6O4结构简式COOCH3 COOCH3 色单斜形结晶能溶于醇醚微溶于冷水热水解
这个有机溶剂的选择主要看与反应物是否发生反应,沸点是否满足。。一班采用四氢呋喃,二氯甲烷作为溶剂最适合。。。
碳酸二甲酯(DMC)是迅速发展起来的环境调和型绿色化工产品,它是可用于替代毒性较大的光气、氯甲烷、等物质的有机化工基本原料,对于环境保护具有重要意义。另外,它在制取高性能树脂、溶剂、染料中间体、药物、...
化学式:C3H6O3
分子量:90.078
CAS号:616-38-6
EINECS号:210-478-4
S16:Keep away from sources of ignition - No smoking.
远离火源,禁止吸烟。
S9:Keep container in a well-ventilated place.
保持容器置于良好通风处。
R11:Highly flammable.
高度易燃。
易燃,其蒸气与空气混合,能形成爆炸性混合物,储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。
远离火种、热源。库温不宜超过37℃。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。
工程控制生产过程密闭,加强通风呼吸系统防护空气中浓度超标时,佩戴过滤式防毒面具(半面罩)眼睛防护必要时,戴化学安全防护眼镜。身体防护:穿防静电工作服防护,戴橡胶耐油手套。防护工作现场严禁吸烟。工作完毕,淋浴更衣。特别注意眼和呼吸道的防护。
装包装标志易燃液体包装方法安瓿瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱运输注意事项运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、还原剂、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置。
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、异氢酸酯等,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,介质界电常数小,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。可以看出,DMC不仅毒性小,还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点,因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。
性能 |
DMC |
丙酮 |
异丁醇 |
三氯乙烷 |
甲苯 |
分子量 |
90.08 |
58.08 |
60.09 |
133.41 |
92.1 |
熔点/℃ |
2-4 |
-94.2 |
-88.5 |
-32.6 |
-94.97 |
沸点/℃ |
90 |
56.1 |
82.3 |
74.1 |
110.6 |
闪点(闭口)/℃ |
18.3 |
-18 |
11.7 |
- |
4.4 |
蒸汽压(20℃)/kPa |
5.60 |
24.66 |
4.27 |
13.33 |
2.93 |
爆炸极限/% |
3.8~21.3 |
2.15~13 |
2.7~13.0 |
- |
1.27~7.0 |
粘度/×10-3 Pa·s |
0.625 |
0.316 |
2.41 |
0.79 |
0.579 |
表面张力/×10-5 N·cm |
-128.5 |
- |
20.8 |
25.6 |
27.92 |
蒸汽热/J·g-1 |
-1369.06 |
523.0 |
676.58 |
249.82 |
363.69 |
介电常数 |
2.6 |
1.01 |
18.6 |
7.12 |
2.2 |
相对蒸发速度 |
4.6 |
7.2 |
0.83 |
- |
2.4 |
SP值 |
10.4 |
10.0 |
10.9 |
8.6 |
8.4 |
LD50/mg·kg-1 |
112900 |
- |
5800 |
- |
7530 |
卫生容许浓度/mg·L-1 |
1 |
- |
0.40 |
0.20 |
200×10-6 |
汽油添加剂
DMC具有高氧含量(分子中氧含量高达53%)、优良的提高辛烷值作用、无相分离、低毒和快速生物降解性等性质,使汽油达到同等氧含量时使用的DMC的量比甲基叔丁基醚(MTBE)少4.5倍,从而降低了汽车尾气中碳氢化合物、一氧化碳和甲醛的排放总量,此外还克服了常用汽油添加剂易溶于水、污染地下水源的缺点,因此DMC将成为替代MTBE的最有潜力的汽油添加剂之一。
DMC最初的生产方法为光气法,于1918年即已开发成功,但是光气的毒性和腐蚀性限制了这一方法的应用,特别是随着环保受到全世界的重视程度的日益提高,光气法已经被淘汰。自20世纪80年代开始,对于DMC生产工艺的研究开始受到普遍的关注,据Michael A.Pacheco和Christopher L.Marshall的统计,有关DMC生产工艺的专利自1980-1996年就超过了200项。
20世纪80年代初,意大利的EniChem公司实现了以CuCl为催化剂的由甲醇氧化羰基化合成DMC工艺的商业化,这是第一个实现工业化的非光气合成DMC的工艺,也是应用最广的工艺。此工艺的缺陷在于高转化率时催化剂的失活现象严重,因此其单程转化率仅为20%。
在20世纪90年代,DMC合成工艺的研究得到了迅速的发展:日本的Ube对EniChem公司甲醇氧化羰基化合成DMC的工艺进行了改进,选择NO为催化剂,这样避免了催化剂的失活,使转化率几乎达到了100%,此工艺已实现了工业化;美国Texaco公司开发了先由环氧乙烷与二氧化碳反应生成碳酸乙烯酯,再与甲醇经过酯交换生产DMC的工艺,此工艺联产乙二醇,于1992年实现了工业化,此工艺被认为产率较低、生产成本较高,只有当DMC年产量高于55 kt时其投资和成本才可以与其他方法竞争;此外还有一种新兴的工艺,即尿素甲醇解反应,若与尿素生产联合进行可降低成本,此工艺有望实现商业化。
工艺 |
甲醇氧化羰基化 |
酯交换 (碳酸乙烯酯) |
尿素甲醇解 |
|
氯化铜 |
一氧化碳 |
|||
详细步骤 |
进料气压缩 |
进料气压缩 |
甲醇蒸发 |
尿素溶解 |
氧化羰基化反应 |
氧化羰基化反应 |
酯交换反应 |
甲醇解反应 |
|
气体回收 |
气体回收 |
共沸精镏 |
共沸精镏 |
|
二氧化碳脱除 |
甲基亚硝酸生成 |
甲醇回收 |
氨气回收 |
|
催化剂处理 |
甲醇回收 |
DMC回收 |
甲醇回收 |
|
甲醇回收 |
DMC回收 |
DMC提纯 |
DMC回收 |
|
DMC回收 |
DMC提纯 |
碳酸乙烯酯回收 |
DMC提纯 |
|
DMC提纯 |
乙二醇提纯 |
溶剂回收 |
||
甲胺提纯 |
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装置材料 |
多数为316SS |
多数为碳钢 |
基本上全为碳钢 |
基本上全为碳钢 |
DMC研究开发的重点工艺依然是氧化羰基化法和酯交换法,典型的氧化羰基化法包括ENI液相法、Dow气相法和UBE常压气相法,而通常的酯交换工艺是由碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯与甲醇进行酯交换反应得到DMC。据悉,Shell公司开发了一种以环氧丙烷为原料生产DMC并以DMC为原料生产PC的新工艺,该工艺可以明显降低投资和操作费用,与氧化羰基化工艺相比,每吨PC生产成本降低300美元;此工艺利用了温室效应气体二氧化碳,是一种环境友好工艺,可以减少10%碳化物排放。我国也在酯交换工艺研究方面投入了较大的精力,但多集中在实验室和中试阶段,有待于工艺流程的进一步简化和催化剂的优化方可实现工业化。
研究以苯酐、甲醇为原料合成邻苯二甲酸二甲酯的方法。讨论了物料配比、反应时间、催化剂用量对反应的影响,确定了最佳工艺条件。
. . 碳酸钠与碳酸氢钠性质的探究 一、教学内容分析 《普通高中化学课程标准》 (实验)指出: “通过以化学实验为主体的多种探究活动,使 学生体验科学研究的过程, 激发学习化学的兴趣, 强化科学探究的意识, 促进学习方式的转 变,培养学生的创新精神和实践能力。 ”因此,在教学中必须强化实验的功能,改变以往的 实验只是起演示和辅助的作用, 培养学生的化学实践能力、 创新精神、 科学方法和合作精神。 本单元内容在呈现方式上有以下特点:实验较多,有利于引起学生的学习兴趣。 Na2CO3、 NaHCO 3 的性质我将采用了科学探究的形式让学生通过自主实验完成这一知识点的学习。 “让学生体验科学探究的过程, 学会科学探究的一般方法”, 并且将科学精神和人文精神自 然的融入教学当中。 充分发挥学生课堂主体地位, 又可充分发掘教师的主导作用, 这样更能 激发学生学习的兴趣和情感。 二、教学流程设计
碳酸二甲酯市场高位震荡,近期原料续涨支撑,部分二甲酯装置近期有停车计划,下游醋酸酯类厂家受环保影响开工率低,需求表现一般。
甲醇
昨日港口甲醇市场商谈回跌,内地市场稳中部分呈现小幅收涨,成交一般。随西北指导价格上涨,但目前下游多地因环保影响开工仍受影响。
河北地区甲醇市场重心上移。石家庄以及周边地区主流成交在2170-2180元/吨,唐山地区报价2250元/吨,邯郸地区报价2150-2170元/吨,沧州地区报价2240元/吨,文安地区新价未出。
内蒙古地区甲醇市场重心上移。北线地区部分报价2000-2050元/吨,出货有待观察;听闻南线地区部分报价1960-1980元/吨,目前签单较为顺利。
陕西地区甲醇市场上涨。关中地区部分报价2050-2100元/吨,签单待观察;陕北地区部分报价2000元/吨,部分货源供给烯烃,出货有待观察。
8月8日国内甲醇市场普遍重心上扬,西北地区协会指导价上调,部分装置负荷提升,但库存多数偏中低位,谨慎出货为主。而下游烯烃采购平稳,内地传统下游受环保影响采购略有下降,供应面波动不大。
醋酸酯
目前冰醋酸工厂库存多处低位,市场现货供应有限,加之部分出口订单支撑,虽下游需求相对偏弱,但短时市场难以下跌。利而安醋酸酯装置停车,南通联海醋酸乙酯装置计划今明停车检修。整体市场走势较好。
醋酸乙酯原料面气氛向好,加之后期开工率仍将处于相对偏低水平,供求面压力尚可。
正丁醇与冰醋酸走势较为坚挺,醋酸丁酯成本面支撑仍存,加之目前开工虽略有提高,但仍处相对低位,市场供求矛盾并不突出。
醋酸酯企业动态
广西新天德醋酸乙酯工厂装置7月初停车,库存几无封盘不报。工厂暂计划8月12日左右重启装置。
上海吴泾冰醋酸报盘上调50元/吨执行3100元/吨出罐,实单可议,工厂装置日产800多吨;安徽华谊报盘执行3050元/吨出罐,一半现金。
山东兖矿冰醋酸报盘上调30元/吨执行2880元/吨周边送到,实单可议。装置日产2300多吨;对江苏地区报盘执行3030元/吨送到,对浙江地区报盘执行3130元/吨送到,实单可商谈。
环氧丙烷
近期环氧丙烷周初国内环丙市场窄幅高开,山东区域内主流生产装置运行不稳,华泰装置停车检修,加剧现货供应紧张局面。
8月8日鑫岳装置计划降负检修,短线货紧价扬趋势或延续。下游聚醚价格同步上涨,目前对原料环丙刚需采购稳定。
后期预计供应紧张,下游刚需买盘正常,环丙高位向好行情延续。
碳酸二甲酯
相关产品醋酸酯变动不大窄幅震荡,价格差距下中下游二甲酯采购维持平淡刚需;原料环丙受供应面支撑。二甲酯厂商前期无库存,虽然近期有部分装置开工,但仍有装置计划检修,库存持续低位。
今日江苏碳酸二甲酯市场延续平淡高位整理,当前原料坚挺,二甲酯厂商暂无出货压力,下游刚需平淡有限,供需方高位博弈,主流商谈延续在5850-6100元/吨承兑送到,实盘小幅浮动。
广东碳酸二甲酯市场继续较高位运行,当前现货量仍不宽松,中下游按需买盘亦较清淡,少量报盘延续在6300元/吨现金送到附近窄幅商谈,放量成交不易,前期订单仍有交付。
短期内预计碳酸二甲酯高位震荡,有小幅上扬的可能,具体情况还需关注相关产品产销状态。
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中宇资讯 深度观察
文/申倩
前期在传统目标行业中,涂料和胶黏剂行业占到碳酸二甲酯下游总需求的六成以上。但受环保及终端需求较差影响,涂料、胶黏剂、医药中间体等工厂开工明显降低,加上订单减少,工厂为节约成本多采购价格比较低廉的可替代品以及煤制二甲酯来代替碳酸二甲酯,对碳酸二甲酯市场形成一定冲击,碳酸二甲酯行业难以翻身。
但我国在新能源战略的驱使下,着重发展新能源电动车项目,尤其是2016年下半年开始势头更强。随着新能源电动车的蓬勃发展,锂电池行业产量及需求量也将得到较快增长,相应地,DMC在锂电池领域中的需求量也将会快速增长。且国家出台政策大力支持新能源电动车发展,表明DMC后市需求量亦随之加大。
另外,我国聚碳酸酯需求量较大,据统计2016年国内聚碳表观消费约在170多万吨,但目前国内总产量仅在60万吨,多依赖进口。为减少对进口聚碳的依存度,国内企业纷纷扩产或新建,据中宇资讯统计,近几年内,聚碳酸酯新上产能约计划在250万吨附近,且部分非光气法聚碳新装置并无配套碳酸二甲酯装置计划,外采的情况下,多能带动碳酸二甲酯的市场需求。
未来,在政府的保驾护航之下,新能源电动车发展绝不会止步不前,使用增长量依旧可观。随着新能源电动车的蓬勃发展, DMC在锂电池领域中的需求量也将会快速增长。且后续新上聚碳装置尘埃落定,非光气法聚碳装置的生产,也将为DMC带来利好。