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关于碳酸二甲酯简单介绍

发布时间:2017-03-17 点击数:895
碳酸二甲酯(Dimethyl Cabonate)简称DMC,常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体,熔点4 ℃,沸点90.1 ℃,密度1.069 g/cm3,难溶于水,但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。DMC在常压下和甲醇共沸,共沸温度63.8℃。DMC毒性很低,在1992年就被欧洲列为无毒产品,是一种符合现代"清洁工艺"要求的环保型化工原料,因此DMC的合成技术受到了国内外化工界的广泛重视,我国化工部在"八五"和"九五"期间将其列为重点项目。
DMC的分子结构独特(CH3O-CO-OCH3),性能优异,因此具有非常广泛的用途,主要用作羰基化和甲基化试剂、汽油添加剂、合成聚碳酸酯(PC)的原料等。DMC的大规模生产就是伴随着聚碳酸酯的非光气合成工艺而发展起来的。
DMC传统的生产路线为光气法,但是由于光气的高毒性和腐蚀性以及氯化钠排放的环保问题而使得这一路线正逐渐被淘汰,普遍采用的合成路线有三种:以氯化铜或一氧化氮为催化剂的氧化羰基化反应、碳酸丙烯酯与甲醇的酯交换反应、尿素甲醇解反应。
现有DMC的生产厂家主要分布在西欧、美国和日本,大型生产厂家有法国的SNPE、德国的BASF、意大利的EniChem和日本的Ube,1999年DMC总的生产能力仅为30 kt/a。近两年我国在DMC的生产上取得长足进展,至2002年我国DMC的年生产能力超过了10 kt/a。
DMC工业的发展使DMC的市场价格相对合理和稳定,2002年国产99.5%DMC产品价格在8 400~9 800元/t之间。以氯化铜为催化剂的氧化羰基化反应工艺、生产能力为150 kt/a的DMC产品为例进行技术经济分析,DMC的产品价格为425.1美元/t,加10%的投资回报率后DMC的产品价格为532.5美元/t。

DMC广泛的应用领域和绿色环保化工中间产品的特性正得到越来越多下游

    行业生产商的青睐,随着国家和居民对于绿色环保要求的不断提升,DMC作为21世纪有机合成的“新基石”将得到更加广泛的应用,未来DMC市场需求仍将保持快速发展;另一方面,包括在内的DMC生产商将进一步扩大现有产能。碳酸二甲酯行业经过多年的发展,产能已由2002年的0.6万吨左右增长到2013年的70万吨左右,预计未来几年内国内DMC市场容量将继续保持快速发展的趋势。

    中国化工学会精细化工专业委员会在《2020年中国精细化工科技发展长远规划》中对碳酸二甲酯的发展提出了具体规划:“要利用酯交换法争取在2020年形成400万吨/年的碳酸二甲酯生产能力”;同时按照化学工业协会预测,未来十年增速将达到40%以上,到2020年其市场规模将增加到450万吨左右。

    目前,DMC行业各企业面向市场自主经营,已充分实现市场化竞争,但随着国内环保政策逐步趋严和人们对健康重视度的提升,国内碳酸二甲酯产品需求保持稳步增长,行业整体竞争程度有限。

    2、市场供求状况及变动原因

    (1)国外碳酸二甲酯的消费领域

    目前,国外DMC最大的消费领域是聚碳酸酯。除此之外,DMC最大应用就是作为有机化学中间体,合成多种产品用于不同行业,比如生产四甲基氢氧化铵(TMAH)用于电子行业,生产聚碳酸酯二醇用于透明树脂,还有用于生产碳酰肼、三光气等。第二大应用领域是在涂料、油墨、胶粘剂行业。随着DMC在国内涂料行业的使用及后来EPA对DMC非挥发性有机化合物的认定,韩国、美国、欧洲等客户开始使用DMC来取代一些有毒溶剂来生产环保的油漆、涂料、胶粘剂、油墨等。随着世界对健康环保溶剂的倡导,DMC在该领域的潜在需求量巨大。碳酸二甲酯在生产电池电解液也有广泛应用,用于锂离子电池。近年来,随着电动汽车概念的推广,未来的3~5年内,DMC在该领域的用量迅猛增长。另外,国外部分客户还用DMC生产环丙沙星,合成农药中间体等。

    (2)国内碳酸二甲酯的消费领域

    DMC作为一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料,近年来下游需求稳步增长,其中,锂离子电池电解液和油漆涂料行业成为我国目前DMC主要消费市场。中国产业信息网发布的《2014-2020年中国碳酸二甲酯(DMC)行业运营及投资预测报告》显示,目前国内DMC主要下游行业包括:

    ①锂离子电池电解液。近年来,我国手机、便携式计算机、摄像机、照相机等移动电器产业得到了快速发展,特别是电动助力车、电动轿车市场在国家新能源战略的引导下,正成为我国未来最具市场前景的行业之一,相应地锂电池行业产量及需求量也得到较快增长。碳酸酯类产品作为电池电解液的原料,在该领域的应用受到了普遍关注。可以预计,随着国家新能源产业规划的不断实施,DMC在锂电池领域中的需求量将会得到较快增长;

    ②油漆、涂料、粘胶剂行业,约占国内DMC消费总量50%以上。DMC由于具有溶解性能优良,熔、沸点范围窄,表面张力大,粘度低,介电常数小,蒸发温度高,蒸发速度快等特点,因此可以替代有毒性的甲苯、二甲苯产品等广泛用于油漆、涂料、粘胶剂等行业。随着消费者环保意识和环保要求的不断提高,DMC无毒性、高安全性的特点迎合了市场的需要;

    ③聚碳酸酯。近年来随着国内DMC产业的快速发展,DMC逐渐代替光气生产市场缺口很大的聚碳酸酯和异氰酸酯。聚碳酸酯是一种日常常见的材料,具有突出的抗冲击能力,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域,随着改性研究的不断深入,正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域;

    ④医药行业。医药行业是我国目前DMC较为重要消费领域,DMC在医药方面主要作为甲基化剂替代高毒性的硫酸二甲酯使用,用于合成抗感染类药、解热镇痛类药、维生素类药和中枢神经系统用药;

    ⑤农药。尽管目前我国农药行业DMC的市场消费量相对较小,但由于我国是农药生产大国,随着我国农药产业结构调整步伐的加快,国家对于农药安全性的要求将日趋严格,传统高毒性农药将逐步被无毒、低毒的农药产品所取代,因此,作为绿色环保中间体的DMC产品在农药生产领域的应用将具有广阔的发展前景。
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