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尿素醇解法制备碳酸二甲酯所需的原料尿素和甲醇均为大宗化工原料,价格低廉,生产过程安全易控、操作方便、无三废排放,能有效降低碳酸二甲酯的生产成本,满足市场的大吨位需求,同时对增强我国甲醇行业竞争力,降低合成氨和尿素生产成本,促进我国煤化工事业的蓬勃有序发展具有重要的意义,是真正意义上符合人类可持续发展要求的绿色、经济合成路线。但尿素易分解,如何在温和的条件下实现尿素中羰基碳的定向活化和在受热力学平衡转化率的限制的前提下提高尿素平衡转化率是目前工业化生产迫切需要解决的问题。鉴于上述问题,本论文以甲醇和尿素为原料,进行了尿素醇解法制备碳酸二甲酯的小试、中试研究,主要内容如下:1)在实验室研究阶段,研究了原料配比、反应温度、反应时间、搅拌速度以及催化剂用量等因素对碳酸二甲酯收率的影响,确定了碳酸二甲酯合成最佳工艺条件为:尿素/甲醇摩尔比1:15,反应温度170℃,反应时间7h,搅拌速度600 r/min,催化剂的投入量3.5g。2)其它条件确定的情况下,通过对催化剂HY、HZSM-5、ZnO、Fe2O3、PbO、Fe2O3/HY、ZnO/HZSM-5和Fe2O3/HZSM-5进行筛选,Fe2O3/HZSM-5的催化效果最好,目的产物收率为18.4%,且四次重复性实验后催化剂稳定性较好,经萃取和减压蒸馏后产物纯度高达99.5%。3)运行了以配料汽化、反应、精馏脱氨、精馏提浓、加压精馏、精馏精制及脱碳七个部分组成的500吨/年的中试实验,在小试的基础上确定适宜的操作条件为:反应塔温度165℃~175℃,配料釜尿素/甲醇摩尔比1:13~1:15,脱碳塔温度24℃~28℃,收率高达19.5%,纯度在99.5%~99.7%之间,符合企业标准优级品的要求。4)对整个中试过程进行了经济效益分析,成本较目前工业化技术降低了30%以上,生产产品120吨,实现净利润15万元。同时,此工艺清洁高效,具有很好的社会及环境效益。