127-19-5 / DMAC的制備及市場(chǎng)分析

背景及概述^[1]

N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)又稱乙酰二甲胺（DimethylAcetamide，DMAc），它是一種無色透明液體，能與水、醇、醚等有機(jī)溶劑混合，是一種強(qiáng)極性非質(zhì)子化溶劑，其熱穩(wěn)定性好，即使在沸點(diǎn)也穩(wěn)定不分解，可通過蒸餾精制。DMAC廣泛應(yīng)用于石油加工和有機(jī)合成工業(yè)。它對(duì)多種樹脂，尤其是聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂有良好的溶解性能，常常用作耐熱纖維、塑料薄膜、涂料、醫(yī)藥、催化劑和丙烯腈紡絲的助劑，也用于從C8餾分分離苯乙烯的萃取蒸餾溶劑。在石油化工過程中，二甲基乙酰胺是很好的催化劑，它能使環(huán)化、鹵化、氰化、烷基化和脫氫等反應(yīng)加速，且能提高主要產(chǎn)物的收率。目前在醫(yī)藥和農(nóng)藥上大量用二甲基乙酰胺來合成抗菌素和農(nóng)藥殺蟲劑。

制備^[1]

文獻(xiàn)報(bào)道N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)合成路線比較多，但是目前工業(yè)化的路線主要有醋酐法、乙酰氯法和醋酸法三種。國(guó)內(nèi)從二十世紀(jì)七十年代開始生產(chǎn)N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)，原多采用醋酐法和乙酰氯法生產(chǎn)，現(xiàn)在大多改進(jìn)為醋酸法，且國(guó)外企業(yè)多采用醋酸法生產(chǎn)。

1. 醋酐法

醋酐法采用醋酐和二甲胺反應(yīng)制取二甲基乙酰胺。其過程是先將二甲胺水溶液加熱至汽化，氣體二甲胺經(jīng)脫水凈化后，于常溫下通入醋酐中進(jìn)行酰化反應(yīng)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)溫度不再上升時(shí)即為酰化終點(diǎn)(約170℃)。然后，控制酰化液在0-20℃，加入堿液中和，反應(yīng)生成醋酸鈉，至pH=8-9時(shí)分離出醋酸鈉；再將中和液堿洗滌后，加入醋酸乙酯，共沸脫水；粗蒸后再進(jìn)行精餾，取164-166.5℃餾分，即得成品二甲基乙酰胺。該生產(chǎn)工藝生產(chǎn)lt二甲基乙酰胺消耗醋酐(約95％)1.15-1.20t，消耗二甲胺(40％)1.89-1.90t。

2. 乙酰氯法

乙酰氯法采用二甲胺和乙酰氯反應(yīng)制取二甲基乙酰胺。它采用先進(jìn)的催化反應(yīng)和精餾技術(shù)，使反應(yīng)強(qiáng)化，能耗降低，分離效果和產(chǎn)品收率都大大提高。該工藝過程簡(jiǎn)化，與現(xiàn)行的醋酐法相比，生產(chǎn)成本較低，經(jīng)濟(jì)效益較好。該法的工藝過程為在冷卻狀態(tài)下先將二甲胺通入乙醚中，然后再慢慢加入乙酰氯和乙醚的混合液，邊加邊攪拌，立即可析出二甲胺鹽酸鹽白色固體，將其濾出。濾液用水浴回收乙醚，干燥后進(jìn)行蒸餾，收集164-166.5℃餾分，即得成品DMAC。

3. 醋酸法

醋酸法采用醋酸和二甲胺反應(yīng)制取二甲基乙酰胺，包括催化縮合法和高壓縮合法兩種，這兩種方法同時(shí)也是國(guó)際上生產(chǎn)二甲基乙酰胺的主要方法。醋酸法生產(chǎn)工藝中，二甲基乙酰胺的收率不是很高，產(chǎn)物中存在大量的醋酸。由于醋酸可與二甲基乙酰胺形成高沸點(diǎn)共沸混合物(含二甲基乙酰胺84.9％，醋酸l5.1％)，使得反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)品不能按常規(guī)方法精餾提純，必須經(jīng)過中和、過濾、蒸餾一系列工序方能完成精制。

1）催化培合法

該法以氧化鉬作為催化劑，可以提高收率和適當(dāng)縮短反應(yīng)時(shí)間，加速二甲基乙酰胺的合成。除了氧化鉬之外，常用的催化劑還有硅酸鉬、三氧化鎢、磷鎢酸以及偏釩酸鈉等。相對(duì)于高壓縮合法，該法的反應(yīng)時(shí)間沒有充分地縮短。

2）高壓縮合法

該法通過醋酸和二甲胺在壓力下反應(yīng)，同時(shí)除去反應(yīng)水，以制備二甲基乙酰胺。高壓縮合法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間大大縮短，但該法所用的壓力裝置的材料必須耐酸，而且脫水裝置必須連接到壓力裝置上，所以相對(duì)于催化縮合法，該方法的設(shè)備投資費(fèi)用較高。

市場(chǎng)分析^[2]

在有機(jī)合成中，N，N一二甲基乙酞胺是極好的催化劑，可使環(huán)化、鹵化、氰化、烷基化和脫氫等反應(yīng)加速，且能提高主要產(chǎn)物收率。目前國(guó)內(nèi)二甲基乙酚胺總年產(chǎn)能力約15000噸/年，有10余家企業(yè)生產(chǎn)，主要企業(yè)有寧波億得精細(xì)化工有限公司、上海經(jīng)緯化工有限公司、上海紀(jì)中化工廠、上海新華化工廠、濟(jì)南高創(chuàng)化工有限公司、蘇州寅生化工廠、河北化學(xué)工業(yè)研究院實(shí)驗(yàn)廠等。同時(shí)N，N一二甲基乙酞胺的市場(chǎng)需求增長(zhǎng)迅速，特別是在氨綸抽絲方面年增長(zhǎng)量超過15%，在石油化工行業(yè)的需求也會(huì)有較大的增長(zhǎng)，考慮出口因素估計(jì)2008年N，N一二甲基乙酚胺的需求將達(dá)2萬噸，因此開發(fā)高品質(zhì)的N，N一二甲基乙酞胺仍然有較好的市場(chǎng)。用戶對(duì)N，N一二甲基乙酞胺的質(zhì)量要求嚴(yán)格，特別是對(duì)水分和色度的要求。大多數(shù)廠家采用乙酸與二甲胺高壓液相制N，N一二甲基乙酸胺的產(chǎn)品很難達(dá)到用戶要求，并且能耗較大，產(chǎn)品的利潤(rùn)空間很小。采用催化精餾法制N，N一二甲基乙酞胺雖然可以在規(guī)模上占有優(yōu)勢(shì)但能耗問題卻很難降低，使得其產(chǎn)品并沒有明顯的競(jìng)爭(zhēng)力。如果有廉價(jià)的乙酸甲醋、乙酸乙醋來源，采用乙酸甲醋、乙酸乙醋與二甲胺制N，N一二甲基乙酞胺也是很好的選擇。從環(huán)保因素和能源的再生因素考慮，利用乙醇脫氫制乙酸乙醋兩步法制取N，N一二甲基乙酸胺的工藝很有可能成為將來投資的熱點(diǎn)。

主要參考資料

[1] N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)合成路線與市場(chǎng)前景

[2] N，N—二甲基乙酰胺的合成進(jìn)展與市場(chǎng)分析