毕业设计开题报告 1.doc

毕业设计开题报告_1广西科技大学
毕业设计开题报告
课题名称年产25000万吨碳酸二甲酯生产车间工艺设计
学院生物与化学工程学院
专业化学工程与工艺
班级化工092
学号 4
姓名庞永强
指导教师姚志湘

二零一三年三月五日
选题背景
选题依据
碳酸二甲酯(简称DMC)分子式(CH3O)2CO,,,,熔点4℃,℃。常温下为无色液体,略带香味,具有可燃性。微溶于水,与水可行成共沸物,可与醇、醚、酮等几乎所有有机溶剂混溶。DMC毒性很低,1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学药品的注册登记,属于无毒或微毒化工产品,但在贮运上仍需按易燃有毒物品对待。由于其分子中含有CH3-、CH3O-、CH3O-CO-、-CO-等多种官能团,因而具有良好的反应活性,可以和醇、酚、胺、肼、酯等类化合物发生甲基化、羰基化、甲酯化和酯交换反应,能取代剧毒的甲基化试剂和羰基化试剂光气而应用于有机合成工业,被称之为有机合成的新基石,符合清洁生产和绿色化工的时代要求,特别是在合成聚碳酸酯方面显示出了更加诱人的前景;此外,由于DMC具有较好的相溶性,高辛烷值和介电常数等优良的物理性质,也被广泛应用于溶剂、汽油添加剂、锂离子电池电解液等领域。
(1)基本用途
1)生产二甘醇双烯丙基碳酸酯(ADC/透明树脂)
ADC有优良的光学特性、耐磨性、耐菌性、轻型,是一种热固性树脂。它可代替玻璃,用作眼镜透镜及光电子材料。原先是以丙烯醇、二乙基乙二醇及光气为原料制造的。用DMC代替光气,由于DMC低毒、无腐蚀,减轻了设备制造、操作管理及废物处理等方面的技术要求。更为重要的是,能较容易地制造高品质产品。因此正在开辟用作精密光电子材料等新领域。
2)生产甲氨基甲酸萘酯(杀虫剂原料)
原采用ɑ-萘酚和甲基异氰酸酯为原料或ɑ-萘酚和光气经由氯甲酸酯制造的。但是上述两条途径均有危险。1984年印度帕巴拉邦大爆炸,就是实例。使用DMC就能安全地与萘酚反应,制成甲氨基甲酸萘酯。
3)制造聚碳酸酯(PC/透明树脂)
制造PC的方法有多种。现在世界上工业化的一个基本方法是以二氯甲烷为溶剂在碱存在下,双酚A与光气反应。其中,碱可使用苛性钠、吡啶等。
DMC路线制PC,首先是DMC和酚的酯交换,生成碳酸二苯酚酯(DPC);再将DPC在熔融状态下,与双酚A进行酯交换,一边将酚脱离,一边制PC。目前世界上众多生产厂家正在解决DMC路线工业化中存在的问题,实现非光气法的无环境污染工艺。该工艺在经济和产品质量上,都已基本接近实现工业化。
4)制造异氰酸酯
异氰酸酯化合物是化学工业重要的原料之一。原先是利用胺和光气来制取的。用DMC在碱性催化剂存在下与胺化物反应,首先生成碳酸酯,碳酸酯受热分解,生成异氰酸酯。
5)制造聚碳酸二元醇(PCD/聚氨酯原料)
PCD是一种特殊的多元醇,将它与以PTMG、己内酰胺等为原料的聚氨酯相比,能制造耐热,耐水解等优良性能的聚氨酯。
PCD原先是由1,6-已二醇和二苯基碳酸酯、碳酸二乙酯、乙烯基碳酸酯反应制造的。但成本方面未能与其它二元醇抗衡。
以DMC为原料与其他原料相比,有价格竞争力。
6)制造长链烷基碳酸酯(合成润滑油基材)
以DMC和高级醇(C12~C15)为原料,合成在分子骨架上具有羰基的长链烷基碳酸酯,作为合成润滑基材。
由于分子结构中具有碳酸酯基,和其他基材相比,除润滑性好、耐磨耗、洁净、无腐蚀之外,还具备密封材料所要求的性能。
7)制造胺基噁唑烷酮(兽药)的中间体胺基噁唑烷二酮
利用DMC与氨基化物反应,碳酸酯化及环化而高收率地制造胺基噁唑烷二酮。
8)制造碳酰二肼(清洁剂)
氨基脲广泛用作锅炉等的清洁剂。但其单体存在易致癌、易爆炸的危险。通过DMC制造的碳酰二肼,不仅安全而且易于使用。
碳酰二肼虽然价格较贵,但使用安全,欧美等国正在普及。
9)其他用途
DMC也可作为溶剂。除了能与其他有机溶剂很好相溶以外,还具有蒸发速度快的特点。可以期望DMC在某些特定的领域用作溶剂(特殊涂料、药物等)。还有人研究将DMC作为CO2的载体,制造喷雾溶剂。
DMC可用作辛烷值提高剂。过去由于价格等方面的制约,而无法推广使用。最近,美国对汽车排放气中氧浓度作了规定,以作为环保的一个对策。DMC分子中氧含量为53%,而目前使用的提高剂MTBE的氧含量为18%,相比之下,只添少量的DMC就能提高氧浓度。
总之,随着环保意识的加强,DMC的用途将越来越宽。可以确信,以DMC为核心,会形成各种衍生物群体,形成整个化学工业的一个重要产品类别。
选题分析
课题来源
学生本人定题。

碳酸