草酸二甲酯下游及碳酸二甲酯產(chǎn)品工藝技術(shù)綜述與市場分析

苗 杰，魏靈朝

(河南能源化工集團研究院有限公司，河南 鄭州 718400)

目前國內(nèi)乙二醇項目發(fā)展迅速，在建產(chǎn)能遠遠大于市場需求，為了拓展產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)多元化經(jīng)營，降低乙二醇項目風險，特對乙二醇下游產(chǎn)品進行工藝技術(shù)綜述并對產(chǎn)品進行經(jīng)濟分析。

合成氣經(jīng)草酸二甲酯然后加氫制備乙二醇，草酸酯為中間產(chǎn)物，草酸酯與氨反應生成草酰胺，草酸酯水解制備草酸，此外，可以通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝條件，調(diào)整草酸酯與碳酸二甲酯的比例。

1 市場需求與經(jīng)濟效益分析

1.1 草酰胺

草酰胺(oxamide),又稱草酸二酰胺，主要用作硝化纖維制品的穩(wěn)定劑。草酰胺潛在用途是用于緩釋肥。

根據(jù)文獻[1]報道：目前草酰胺主要通過草酸醇酯化再氨解制得，由于草酸價格在5000元/t，導致草酰胺價格較高，目前草酰胺市場價格是10000元/t。

目前尿素價格在1600元/t，按照專利[2]中報道草酰胺的氮利用率是尿素的2倍，綜合相對分子質(zhì)量，草酰胺在2133.33元/t，替代尿素才具有優(yōu)勢，草酰胺作為替代尿素的需要依賴國家政策的強烈的政策支持。

1.2 草酸

草酸又名乙二酸，主要用于制藥、稀土元素、冶煉、纖維漂白等工業(yè)。從草酸需求量分析，33%用于制藥行業(yè)；25%用于稀土行業(yè)；35%用于金屬加工及鋁業(yè)工業(yè)，其余7%用于草酸酯和染料中間體等行業(yè)。近幾年，隨著制藥行業(yè)以10%左右的速度增長，帶動草酸用量的提升。從稀土行業(yè)看，雖然稀土產(chǎn)量提升有限，但稀土工業(yè)污染排放標準的實施，以及高端稀土的生產(chǎn)比例不斷提高，也促使草酸需求增加。

我國是世界最大的草酸生產(chǎn)國和出口國，2014年草酸生產(chǎn)約35萬t，表觀消費量30萬t左右，2016年草酸出口價約為3780元。

1.3 碳酸二甲酯

碳酸二甲酯是一種重要的有機化工中間體，廣泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有機合成反應，用于生產(chǎn)聚碳酸酯、異氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇等多種化工產(chǎn)品。隨著國內(nèi)碳酸二甲酯規(guī)模的擴大，產(chǎn)品質(zhì)量的提高，我國已經(jīng)成為重要的碳酸二甲酯產(chǎn)品出口國。到2014年1月底，全國現(xiàn)有DMC年產(chǎn)能75.2萬t，在建產(chǎn)能8萬t、擬建產(chǎn)能76萬t。預計2015年，全國DMC總產(chǎn)能將達到159.2萬t。

目前國內(nèi)碳酸二甲酯市場價格是6000元/t。

2 工藝技術(shù)

2.1 草酰胺

以草酸酯為原料合成草酰胺的工藝如圖1所示：1) 將草酸二甲酯加熱氣化后從流化床反應器上部進入流化床反應器，將液氨經(jīng)蒸發(fā)器、緩沖器氣化后由流化床反應器底部進入流化床反應器，二者在流化床反應器中發(fā)生氨解反應；2)將氨解反應生成的粉狀草酰胺、反應中部分過量的氨氣及副產(chǎn)品脂肪醇蒸汽經(jīng)旋風分離器和循環(huán)氣體過濾器實現(xiàn)氣固相的分離，粉狀草酰胺自旋風分離器底部收集。

圖1 草酸酯連續(xù)合成草酰胺工藝圖[3]

2.2 草酸

以草酸酯法為原料生產(chǎn)草酸工藝[4]如下：將草酸二甲酯和熱水加入裝有催化劑的水解罐，加熱使反應液升溫一定溫度，在水解罐內(nèi)進行一定時間的反應，然后減壓蒸餾出甲醇和部分水。在將蒸出甲醇的草酸水溶液轉(zhuǎn)入到結(jié)晶罐中，冷卻結(jié)晶，通過離心機，分離出粗草酸和母液，母液返回儲罐，草酸干燥得到產(chǎn)品草酸。

2.3 碳酸二甲酯

合成氣在反應生產(chǎn)草酸二甲酯過程中，主要副產(chǎn)物為碳酸二甲酯。并且隨著工藝條件的不同，生成草酸二甲酯的選擇性有很大的變化，因此可以根據(jù)市場情況，條件生產(chǎn)工藝條件，在生產(chǎn)草酸酯的過程中，副產(chǎn)大量的碳酸二甲酯。通過二段精餾，最后實現(xiàn)雙酯的分離，得到產(chǎn)品碳酸二甲酯。

3 結(jié)語

隨著聚酯行業(yè)的快速發(fā)展，煤制乙二醇項目如雨后春筍般發(fā)展，雖然目前乙二醇企業(yè)項目乙二醇有較好的利潤空間，但乙二醇企業(yè)應該做好未雨綢繆，發(fā)展多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，提高煤制乙二醇項目抵抗風險的能力。從以上對草酰胺、草酸、碳酸二甲酯工藝分析，上述工藝技術(shù)可行；從市場方面來看，草酸、碳酸二甲酯具有一定的經(jīng)濟效益，草酰胺作為緩釋肥，遠期市場需求前景較好。