Dimetyylikarbonaatti on tärkeä orgaaninen yhdiste, jota käytetään laajalti kemianteollisuudessa, lääketieteessä, elektroniikassa ja muilla aloilla. Tässä artikkelissa esitellään dimetyylikarbonaatin tuotantoprosessi ja valmistusmenetelmä.

1, dimetyylikarbonaatin tuotantoprosessi

Dimetyylikarbonaatin tuotantoprosessi voidaan jakaa kahteen tyyppiin: kemiallinen menetelmä ja fysikaalinen menetelmä.

1) Kemiallinen menetelmä

Dimetyylikarbonaatin kemiallinen synteesireaktioyhtälö on: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

Metanoli on dimetyylikarbonaatin raaka-aine ja karbonaattikaasu on lähtöaine. Reaktioprosessi vaatii katalyytin.

Katalyyttejä on useita, kuten natriumhydroksidi, kalsiumoksidi, kuparioksidi ja karbonaatti. Karbonaattiesterillä on paras katalyyttinen vaikutus, mutta katalyytin valinnassa on otettava huomioon myös tekijät, kuten kustannukset ja ympäristö.

Dimetyylikarbonaatin tuotantoprosessi sisältää pääasiassa vaiheita, kuten metanolin puhdistuksen, hapen hapetuksen, lämmitysreaktion, erottelun/tislauksen jne. Reaktioprosessin aikana tarvitaan tiukkaa parametrien, kuten lämpötilan, paineen ja reaktioajan, hallintaa saannon ja puhtauden parantamiseksi.

2) Fyysinen menetelmä

Dimetyylikarbonaatin valmistukseen on kaksi pääasiallista fysikaalista menetelmää: absorptiomenetelmä ja puristusmenetelmä.

Absorptiomenetelmässä käytetään metanolia absorbenttina ja se reagoi CO2:n kanssa matalissa lämpötiloissa muodostaen dimetyylikarbonaattia. Absorbenttia voidaan käyttää uudelleen, ja reaktiossa syntyvä hiilidioksidi voidaan myös kierrättää, mutta reaktionopeus on hidas ja energiankulutus on korkea.

Puristuslaki hyödyntää CO2:n fysikaalisia ominaisuuksia joutuakseen kosketuksiin metanolin kanssa korkeassa paineessa, jolloin saavutetaan dimetyylikarbonaatin valmistus. Tällä menetelmällä on nopea reaktionopeus, mutta se vaatii suuritehoisia puristuslaitteita ja on kallis.

Yllä mainituilla kahdella menetelmällä on omat etunsa ja haittansa, ja ne voidaan valita sovellustarpeiden ja taloudellisten tekijöiden perusteella.

2. Dimetyylikarbonaatin valmistusmenetelmä

Dimetyylikarbonaatin valmistamiseksi on olemassa useita menetelmiä, ja seuraavat ovat kaksi yleisesti käytettyä menetelmää:

1) Metanolimenetelmä

Tämä on yleisimmin käytetty menetelmä dimetyylikarbonaatin valmistamiseksi. Tarkat toimintavaiheet ovat seuraavat:

(1) Lisää metanoli ja kaliumkarbonaatti/natriumkarbonaatti ja kuumenna reaktiolämpötilaan sekoittaen;

(2) Lisää hitaasti CO2:ta, jatka sekoittamista ja jäähdytä reaktion päätyttyä;

(3) Erota seos erotussuppilon avulla ja saat dimetyylikarbonaatin.

On huomattava, että lämpötilaa, painetta, reaktioaikaa sekä katalyytin tyyppiä ja määrää on kontrolloitava reaktioprosessin aikana saannon ja puhtauden parantamiseksi.

2) Happihapetusmenetelmä

Metanolimenetelmän lisäksi dimetyylikarbonaatin valmistuksessa käytetään yleisesti myös happihapetusmenetelmää. Tämä menetelmä on helppokäyttöinen ja sillä voidaan saavuttaa jatkuva tuotanto.

Tarkat toimintavaiheet ovat seuraavat:

(1) Lisää metanoli ja katalyytti, kuumenna reaktiolämpötilaan sekoittaen;

(2) Lisää happikaasua reaktiojärjestelmään ja jatka sekoittamista;

(3) Erota, tislaa ja puhdista reaktioseos dimetyylikarbonaatin saamiseksi.

On huomattava, että happihapetusmenetelmä vaatii kontrolloivia parametreja, kuten happikaasun syöttönopeutta ja reaktiolämpötilaa sekä reaktiokomponenttien osuutta, saannon ja puhtauden parantamiseksi.

Tämän artikkelin johdannon avulla voimme oppia dimetyylikarbonaatin tuotantoprosessista ja valmistusmenetelmistä. Molekyylirakenteesta reaktioprosessin ja tuotantomenetelmän yksityiskohtaiseen kuvaukseen olemme tarjonneet kattavan ja tarkan tietämysjärjestelmän. Toivon, että tämä artikkeli voi inspiroida lukijoita oppimaan ja tutkimaan tätä alaa.