草酸二甲酯下游及碳酸二甲酯产品工艺技术综述与市场分析

苗 杰，魏灵朝

(河南能源化工集团研究院有限公司，河南 郑州 718400)

目前国内乙二醇项目发展迅速，在建产能远远大于市场需求，为了拓展产业链，实现多元化经营，降低乙二醇项目风险，特对乙二醇下游产品进行工艺技术综述并对产品进行经济分析。

合成气经草酸二甲酯然后加氢制备乙二醇，草酸酯为中间产物，草酸酯与氨反应生成草酰胺，草酸酯水解制备草酸，此外，可以通过调节生产工艺条件，调整草酸酯与碳酸二甲酯的比例。

1 市场需求与经济效益分析

1.1 草酰胺

草酰胺(oxamide),又称草酸二酰胺，主要用作硝化纤维制品的稳定剂。草酰胺潜在用途是用于缓释肥。

根据文献[1]报道：目前草酰胺主要通过草酸醇酯化再氨解制得，由于草酸价格在5000元/t，导致草酰胺价格较高，目前草酰胺市场价格是10000元/t。

目前尿素价格在1600元/t，按照专利[2]中报道草酰胺的氮利用率是尿素的2倍，综合相对分子质量，草酰胺在2133.33元/t，替代尿素才具有优势，草酰胺作为替代尿素的需要依赖国家政策的强烈的政策支持。

1.2 草酸

草酸又名乙二酸，主要用于制药、稀土元素、冶炼、纤维漂白等工业。从草酸需求量分析，33%用于制药行业；25%用于稀土行业；35%用于金属加工及铝业工业，其余7%用于草酸酯和染料中间体等行业。近几年，随着制药行业以10%左右的速度增长，带动草酸用量的提升。从稀土行业看，虽然稀土产量提升有限，但稀土工业污染排放标准的实施，以及高端稀土的生产比例不断提高，也促使草酸需求增加。

我国是世界最大的草酸生产国和出口国，2014年草酸生产约35万t，表观消费量30万t左右，2016年草酸出口价约为3780元。

1.3 碳酸二甲酯

碳酸二甲酯是一种重要的有机化工中间体，广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇等多种化工产品。随着国内碳酸二甲酯规模的扩大，产品质量的提高，我国已经成为重要的碳酸二甲酯产品出口国。到2014年1月底，全国现有DMC年产能75.2万t，在建产能8万t、拟建产能76万t。预计2015年，全国DMC总产能将达到159.2万t。

目前国内碳酸二甲酯市场价格是6000元/t。

2 工艺技术

2.1 草酰胺

以草酸酯为原料合成草酰胺的工艺如图1所示：1) 将草酸二甲酯加热气化后从流化床反应器上部进入流化床反应器，将液氨经蒸发器、缓冲器气化后由流化床反应器底部进入流化床反应器，二者在流化床反应器中发生氨解反应；2)将氨解反应生成的粉状草酰胺、反应中部分过量的氨气及副产品脂肪醇蒸汽经旋风分离器和循环气体过滤器实现气固相的分离，粉状草酰胺自旋风分离器底部收集。

图1 草酸酯连续合成草酰胺工艺图[3]

2.2 草酸

以草酸酯法为原料生产草酸工艺[4]如下：将草酸二甲酯和热水加入装有催化剂的水解罐，加热使反应液升温一定温度，在水解罐内进行一定时间的反应，然后减压蒸馏出甲醇和部分水。在将蒸出甲醇的草酸水溶液转入到结晶罐中，冷却结晶，通过离心机，分离出粗草酸和母液，母液返回储罐，草酸干燥得到产品草酸。

2.3 碳酸二甲酯

合成气在反应生产草酸二甲酯过程中，主要副产物为碳酸二甲酯。并且随着工艺条件的不同，生成草酸二甲酯的选择性有很大的变化，因此可以根据市场情况，条件生产工艺条件，在生产草酸酯的过程中，副产大量的碳酸二甲酯。通过二段精馏，最后实现双酯的分离，得到产品碳酸二甲酯。

3 结语

随着聚酯行业的快速发展，煤制乙二醇项目如雨后春笋般发展，虽然目前乙二醇企业项目乙二醇有较好的利润空间，但乙二醇企业应该做好未雨绸缪，发展多联产技术，提高煤制乙二醇项目抵抗风险的能力。从以上对草酰胺、草酸、碳酸二甲酯工艺分析，上述工艺技术可行；从市场方面来看，草酸、碳酸二甲酯具有一定的经济效益，草酰胺作为缓释肥，远期市场需求前景较好。