目前,DMC的工业化生产方法主要有光气法,甲醇氧化羰基化法和酯交换法.光气法虽然生产工艺成熟,但由于原料光气剧毒,安全性差,且“三废”量大,已逐渐被淘汰.甲醇液相氧化羰基化法是目前国内外应用最为广泛的生产方法,但该法所使用的CuCl催化剂在反应过程中会产生HCl,腐蚀设备,且催化剂寿命较短,同时产物中有水生成,易形成甲醇-水-碳酸二甲酯共沸物,增加了分离提纯的难度,还存在爆炸隐患.
酯交换法采用碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与甲醇在催化剂作用下进行酯交换来生产DMC.虽然反应条件温和,产率较高,但原料碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯的制备是另一关键技术,影响工业化生产的投资和成本,且会产生大量副产物乙(或丙)二醇,分离技术复杂.
尿素醇解法是近年来开发的一种新的生产工艺,以来源广泛,价格低廉的尿素和甲醇作为基本原料.由于该工艺生产过程中无水生成,避免了甲醇-水-碳酸二甲酯共沸物的形成,使后续分离提纯简单化.
多聚磷酸催化合成碳酸二甲酯的方法,由尿素,甲醇和多聚磷酸作为原料.尿素和甲醇的摩尔比为1∶2~11,多聚磷酸与尿素的摩尔比为0.5~1.5∶1.反应过程中,用二氧化碳或氮气吹扫并预置压力为0.4~1.0MPa,加热升温到90℃~150℃,搅拌反应1~10小时后,将反应温度降至室温,泄压.反应混合液经离心分离分别得到液相和固相组分,固相组分为复合肥磷酸铵,液相组分在常压和温度为60℃~80℃条件下蒸馏,得到甲醇和碳酸二甲酯的混合物,再进一步分离纯化,最终得到碳酸二甲酯.
多聚磷酸由P2O5和浓度85％的H3PO4在40℃~100℃的温度下反应制备,H3PO4与P2O5的质量比为1.0∶2.0.该方法具有反应原料价廉易得,反应条件温和,操作简单,反应速度快,DMC收率高,产品质量好等优点,同时还可以得到经济价值较高的复合肥磷酸铵.