草酸二甲酯下游及碳酸二甲酯產品工藝技術綜述與市場分析

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)

目前國內乙二醇項目發展迅速，在建產能遠遠大于市場需求，為了拓展產業鏈，實現多元化經營，降低乙二醇項目風險，特對乙二醇下游產品進行工藝技術綜述并對產品進行經濟分析。

合成氣經草酸二甲酯然后加氫制備乙二醇，草酸酯為中間產物，草酸酯與氨反應生成草酰胺，草酸酯水解制備草酸，此外，可以通過調節生產工藝條件，調整草酸酯與碳酸二甲酯的比例。

1 市場需求與經濟效益分析

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定劑。草酰胺潛在用途是用于緩釋肥。

根據文獻[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，綜合相對分子質量，草酰胺在2133.33元/t，替代尿素才具有優勢，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。從草酸需求量分析，33%用于制藥行業；25%用于稀土行業；35%用于金屬加工及鋁業工業，其余7%用于草酸酯和染料中間體等行業。近幾年，隨著制藥行業以10%左右的速度增長，帶動草酸用量的提升。從稀土行業看，雖然稀土產量提升有限，但稀土工業污染排放標準的實施，以及高端稀土的生產比例不斷提高，也促使草酸需求增加。

我國是世界最大的草酸生產國和出口國，2014年草酸生產約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品。隨著國內碳酸二甲酯規模的擴大，產品質量的提高，我國已經成為重要的碳酸二甲酯產品出口國。到2014年1月底，全國現有DMC年產能75.2萬t，在建產能8萬t、擬建產能76萬t。預計2015年，全國DMC總產能將達到159.2萬t。

目前國內碳酸二甲酯市場價格是6000元/t。

2 工藝技術

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，將液氨經蒸發器、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品脂肪醇蒸汽經旋風分離器和循環氣體過濾器實現氣固相的分離，粉狀草酰胺自旋風分離器底部收集。

圖1 草酸酯連續合成草酰胺工藝圖[3]

2.2 草酸

以草酸酯法為原料生產草酸工藝[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入到結晶罐中，冷卻結晶，通過離心機，分離出粗草酸和母液，母液返回儲罐，草酸干燥得到產品草酸。

2.3 碳酸二甲酯

合成氣在反應生產草酸二甲酯過程中，主要副產物為碳酸二甲酯。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，因此可以根據市場情況，條件生產工藝條件，在生產草酸酯的過程中，副產大量的碳酸二甲酯。通過二段精餾，最后實現雙酯的分離，得到產品碳酸二甲酯。

3 結語

隨著聚酯行業的快速發展，煤制乙二醇項目如雨后春筍般發展，雖然目前乙二醇企業項目乙二醇有較好的利潤空間，但乙二醇企業應該做好未雨綢繆，發展多聯產技術，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，上述工藝技術可行；從市場方面來看，草酸、碳酸二甲酯具有一定的經濟效益，草酰胺作為緩釋肥，遠期市場需求前景較好。