Процесс переэтерификации:
Новый процесс совместного производства диметилкарбоната (ДМК) и пропиленгликоля (ПГ) из пропиленоксида (ПО), CO₂ и метанола (МЭ). Реакция протекает в два этапа: CO₂ и пропиленоксид образуют пропиленкарбонат, который затем вступает в реакцию переэтерификации с метанолом для получения диметилкарбоната (ДМК) и пропиленгликоля (ПГ).
Первый этап — реакция пропиленоксида и диоксида углерода в присутствии катализатора с образованием пропиленкарбоната по уравнению:
PO + CO₂ → PC
Второй этап — реакция пропиленкарбоната с метанолом с образованием диметилкарбоната и пропиленгликоля по уравнению:
PC + ME → DMC + PG
Этот процесс относительно хорошо освоен в Китае и в настоящее время является основным методом производства DMC аккумуляторного качества.
Технологический процесс с использованием оксида этилена:
Компания Texaco USA разработала новый процесс совместного производства диметилкарбоната (DMC) и этиленгликоля (EG) из оксида этилена (EO), CO₂ и метанола. Реакция протекает в два этапа: CO₂ и оксид этилена образуют этиленкарбонат, затем этиленкарбонат и метанол подвергаются реакции переэтерификации с образованием диметилкарбоната (DMC) и этиленгликоля (EG).
Производство диметилкарбоната методом переэтерификации имеет более высокие экономические и социальные преимущества, более мягкие условия реакции и меньшие инвестиции в оборудование. Кроме того, побочный продукт процесса – ЭГ – имеет более высокую рыночную стабильность по сравнению с побочным продуктом процесса ПО – ПГ.
Уравнение реакции получения диметилкарбоната методом переэтерификации ЭО выглядит следующим образом:
(CH2)2O + CO2 → (CH2O)2CO
(CH2O)2CO+CH3OH→(CH3O)2CO+CH2OHCH2OH
В этом процессе используются гетерогенные нанесенные катализаторы, что полностью решает проблему сложного отделения метилата натрия от гомогенных катализаторов.
Пример 2: Технологический маршрут получения этилметилкарбоната
В настоящее время в стране предпочтение отдаётся процессу обмена ДМК и этанола. Сырьё для обмена ДМК и этанола легкодоступно. Получаемый метанол может быть использован в качестве сырья для производства ДМК, что особенно подходит производителям ДМК для производства ЭМК. В качестве сырья для установки DMC используется жабья кожа (DMC), а образующиеся в процессе производства азеотропы могут быть возвращены в установку для рекуперации ДМК. Процесс переработки сырья и промежуточных продуктов менее токсичн, процесс реакции без «трёх отходов», низкие инвестиции в оборудование, простота процесса, высокая чистота продукта, сокращение производственного цикла, расширение производственной линии и снижение затрат.
Этерификация ДМК и этанола:
CH3OCOOCH3 + C2H5OH → CH3OH + C2H5OCOOC2H5 + CH3OCOOC2H5
Синтез ЭМК переэтерификацией ДМК и этанола также является обратимой реакцией с большей константой равновесия, чем синтез ЭМК переэтерификацией ДМК и ДЭК. В качестве катализаторов в реакции используются карбонаты щелочных металлов или соли щелочных металлов, и при наличии ДМК в нужном количестве образуется преимущественно ЭМК; при избытке этанола этанол далее реагирует с ЭМК с образованием ДЭК.
Технические преимущества
1.Модернизация катализатора: гомогенный катализатор третьего поколения для установок EC; гетерогенный катализатор для установок DMC/EMC
2.Комплексное использование тепловой энергии: экономия пара за счет технологии дистилляции с использованием теплового насоса; Комплексное использование низкотемпературного термического фракционирования
3.Повышение качества продукции: EC/DMC/EMC/DEC – все обновлены до стандартов качества аккумуляторной продукции; побочные продукты гликоля – до стандартов качества полиэфирной продукции.