中国报告大厅网讯,碳酸二甲酯凭借其环保特性和多样用途,在化工领域占据重要地位。近年来,随着锂电池、聚碳酸酯行业的快速发展,碳酸二甲酯的产能产量持续攀升,工艺技术不断革新,市场格局也在发生深刻变化。
碳酸二甲酯主流工艺曾包含光气法,但因其采用剧毒原料已被淘汰,目前工业化生产方法主要有酯交换法、尿素醇解法、甲醇氧化羰基化法、草酸二甲酯脱羰基法。在国内产能构成中,PO 酯交换法、草酸二甲酯脱羰基法、EO 酯交换法、甲醇氧化羰基化法、尿素醇解法的产能占比分别为 34%、29%、22%、13%、2% 。
《2025-2030年全球及中国碳酸二甲酯行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出,酯交换法涵盖 PO 酯交换法和 EO 酯交换法,分别以 PO 或 EO 为原料,与 CO₂反应生成碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯,再与甲醇酯交换得到碳酸二甲酯,同时副产丙二醇或乙二醇。该工艺能利用工厂废气中的 CO₂,实现资源综合利用。其中,PO 酯交换法分两步,第一步环氧丙烷与 CO₂在催化剂作用下生产粗碳酸丙烯酯,精馏提纯后得到高纯度产品;第二步碳酸丙烯酯与甲醇在甲醇钠催化下,于反应精馏塔生成碳酸二甲酯,通过精馏分离可获高纯度产品,未反应物料循环使用。EO 酯交换法也在不断创新,有新工艺无需引入其他溶剂,减少了溶剂分离过程。
尿素醇解法包括直接醇解法和间接醇解法。直接醇解法以甲醇和尿素为原料,但存在甲醇过量、分离能耗高、碳酸二甲酯选择性低、尿素易分解等问题,尚未实现工业化。间接醇解法则更为成熟,第一步尿素和 1,2 - 丙二醇合成碳酸丙烯酯,尿素转化率近 100%,碳酸丙烯酯收率达 96%,副产物氨气可回收利用;第二步碳酸丙烯酯与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯,副产的丙二醇返回第一步循环使用。
甲醇氧化羰基化法分为液相和气相工艺。液相工艺以意大利埃尼公司技术为代表,虽有百万吨级装置运行,但使用 CuCl 催化剂会造成设备腐蚀严重,存在催化剂寿命短、分离回收困难等问题。气相工艺由美国 Dow 化学公司开发,日本宇部等单位也有深入研究,该工艺通过特定反应生成中间产物亚硝酸甲酯,再进行羰基化合成碳酸二甲酯,具有收率高、反应条件温和、催化剂寿命长等优势,新建产能较多,有望成为主要工艺。
草酸二甲酯脱羰基法适用于合成气制乙二醇企业转产,虽流程简单、投资小,但原子经济性较差。各工艺特点鲜明,酯交换法技术成熟、安全性高、产品收率高,但成本受原料和副产品价格影响大;甲醇羰基化法和尿素醇解法与煤化工企业相容性好,但各有局限;草酸二甲酯脱羰基法适用范围较窄。
截至2023年底,国内碳酸二甲酯总产能达 253.8 万 t/a,其中工业级产能 222.8 万 t/a,电子级产能 31 万 t/a。生产企业众多,产能分布不均,华东地区占比 81.28%,为全国产能最大区域,华中、西南、华南、西北、华北地区产能占比分别为 5.91%、4.73%、3.94%、2.17%、1.97% 。电池级碳酸二甲酯在电解液领域验证周期长,多按需定产。
从供需情况来看,2019 - 2023年,国内碳酸二甲酯产能、产量、总需求量均逐年增长,但产能增速大于需求增速,导致 2023 年装置开工率明显降低,仅为 48.5% 。2019 - 2023年产能复合增长率达36.56%,预计 2028年产能将达527.3 万t/a,产量达240万 t/a。新能源汽车行业的发展带动电解液需求大增,进而推动碳酸二甲酯用量显著上升。不过,未来中国工业级碳酸二甲酯供应过剩趋势明显,开工率将维持低位,市场将逐步淘汰竞争力弱的产能。
综上所述,2025年碳酸二甲酯行业技术发展日新月异,多种工艺各展所长,市场供需格局正经历深度变革。随着行业发展,工艺技术将持续优化,市场竞争也将更加激烈,落后产能逐步被淘汰,行业将朝着更加高效、环保、可持续的方向迈进。