化工生產(chǎn)方法的選擇-生產(chǎn)方法確定的案例

課程：化工工藝初級設(shè)計(jì)知識點(diǎn)：生產(chǎn)方法選擇案例案例1-碳酸二甲酯生產(chǎn)中文名稱碳酸二甲酯（碳酸甲酯）結(jié)構(gòu)式外觀與性狀無色液體，有芳香氣味危險(xiǎn)標(biāo)記7（易燃液體）主要用途用作溶劑，用于有機(jī)合成

CH3-、CH3O-、-CO-、CH3O-CO-等官能團(tuán)，化學(xué)活性高。重要的有機(jī)合成中間體。羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有機(jī)反應(yīng)。聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、甲胺基甲酸萘酯（西維因）、苯甲醚、呋喃唑酮等。碳酸二甲酯（DMC）的工藝①光氣法②酯交換法；③甲醇和二氧化碳直接合成法；尿素醇解法。光氣法是最早的DMC合成方法，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，氯甲酸甲酯為中間產(chǎn)物。1.光氣法總反應(yīng)：

碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯與甲醇酯交換反應(yīng)生產(chǎn)碳酸二甲酯。碳酸乙烯酯：環(huán)氧乙烷與二氧化碳合成。碳酸丙烯酯：環(huán)氧丙烷與二氧化碳合成。2.酯交換法二氧化碳與甲醇直接合成DMC，反應(yīng)式為：優(yōu)點(diǎn)：在合成化學(xué)、碳資源利用和環(huán)境保護(hù)方面均具有重大意義。缺點(diǎn)：該反應(yīng)屬于平衡反應(yīng)，平衡偏向左側(cè)，因此，如何提高轉(zhuǎn)化率是研究關(guān)鍵。3.甲醇與CO2反應(yīng)直接合成法優(yōu)點(diǎn)：該反應(yīng)采用液相合成工藝在高壓釜內(nèi)進(jìn)行，具有原料廉價(jià)易得、工藝簡單、操作條件溫和、并且避免其它路線需要分離甲醇－DMC－水的復(fù)雜體系的特點(diǎn)。缺點(diǎn)：目前該方法存在著平衡轉(zhuǎn)化率低、均相催化劑難以分離回收等問題。所以此法目前仍處于研究探索階段。4.尿素醇解法用途：生產(chǎn)甲酚1、硫酸磺化法優(yōu)點(diǎn)：硫酸價(jià)格低而具有一定的市場競爭力，且生產(chǎn)工藝簡單、設(shè)備投資低、易操作等，適用于小規(guī)模生產(chǎn)裝置。缺點(diǎn)：此工藝的反應(yīng)收率低、產(chǎn)品純度低，反應(yīng)進(jìn)行時(shí)隨著水的生成，硫酸濃度下降，當(dāng)達(dá)到95％時(shí)(π值為75％)，反應(yīng)停止，嚴(yán)重污染環(huán)境。措施：采用添加助劑的方法可適當(dāng)提高產(chǎn)品質(zhì)量和反應(yīng)收率。案例2：對甲苯磺酸的生產(chǎn)舉例：對甲苯磺酸的生產(chǎn)2.三氧化硫磺化法優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)安全、速度快、三廢少、收率高、副產(chǎn)物少、產(chǎn)品純度高。缺點(diǎn)：生產(chǎn)工藝復(fù)雜，一次性設(shè)備投資大，反應(yīng)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝操作要求高，三氧化硫運(yùn)輸困難，此方法對硫酸生產(chǎn)企業(yè)較適用。3、氯磺酸磺化法優(yōu)點(diǎn)：操作簡便、產(chǎn)品純、副產(chǎn)氯化氫可用水吸收制鹽酸。缺點(diǎn):氯磺酸價(jià)格高，產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，缺乏市場競爭力。舉例：對甲苯磺酸的