Dimetüülkarbonaat on oluline orgaaniline ühend, mida kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses, meditsiinis, elektroonikas ja muudes valdkondades. See artikkel tutvustab dimetüülkarbonaadi tootmisprotsessi ja valmistamismeetodit.

1、 Dimetüülkarbonaadi tootmisprotsess

Dimetüülkarbonaadi tootmisprotsessi võib jagada kahte tüüpi: keemiline meetod ja füüsikaline meetod.

1) Keemiline meetod

Dimetüülkarbonaadi keemilise sünteesi reaktsiooni võrrand on: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

Metanool on dimetüülkarbonaadi tooraine ja gaaskarbonaat on reagent. Reaktsiooniprotsess nõuab katalüsaatorit.

Katalüsaatoreid on mitmesuguseid, sealhulgas naatriumhüdroksiid, kaltsiumoksiid, vaskoksiid ja karbonaat. Karbonaatestril on parim katalüütiline toime, kuid katalüsaatori valikul tuleb arvestada ka selliste teguritega nagu hind ja keskkond.

Dimetüülkarbonaadi tootmisprotsess hõlmab peamiselt selliseid etappe nagu metanooli puhastamine, hapniku oksüdeerimine, kuumutamisreaktsioon, eraldamine/destilleerimine jne. Reaktsiooniprotsessi ajal on vaja rangelt kontrollida selliseid parameetreid nagu temperatuur, rõhk ja reaktsiooniaeg, et parandada saagist ja puhtus.

2) Füüsiline meetod

Dimetüülkarbonaadi tootmiseks on kaks peamist füüsikalist meetodit: absorptsioonimeetod ja kokkusurumismeetod.

Absorptsioonimeetodis kasutatakse absorbendina metanooli ja see reageerib madalal temperatuuril CO2-ga, moodustades dimetüülkarbonaadi. Absorbenti saab taaskasutada ja reaktsiooni käigus tekkivat süsinikdioksiidi saab samuti ringlusse võtta, kuid reaktsioonikiirus on aeglane ja energiakulu suur.

Kokkusurumisseadus kasutab kõrge rõhu all metanooliga kokkupuutel CO2 füüsikalisi omadusi, saavutades seeläbi dimetüülkarbonaadi valmistamise. Sellel meetodil on kiire reaktsioonikiirus, kuid see nõuab suure võimsusega tihendusseadmeid ja on kulukas.

Ülaltoodud kahel meetodil on oma eelised ja puudused ning neid saab valida rakenduse vajaduste ja majanduslike tegurite põhjal.

2、 Dimetüülkarbonaadi valmistamismeetod

Dimetüülkarbonaadi valmistamiseks on erinevaid meetodeid ja järgmised on kaks tavaliselt kasutatavat meetodit:

1) Metanooli meetod

See on kõige sagedamini kasutatav meetod dimetüülkarbonaadi valmistamiseks. Konkreetsed toiminguetapid on järgmised:

(1) Lisage metanool ja kaaliumkarbonaat/naatriumkarbonaat ning kuumutage segades reaktsioonitemperatuurini;

(2) Lisage aeglaselt CO2, jätkake segamist ja jahutage pärast reaktsiooni lõppemist;

(3) Segu eraldamiseks ja dimetüülkarbonaadi saamiseks kasutage jaotuslehtrit.

Tuleb märkida, et saagise ja puhtuse parandamiseks tuleb reaktsiooniprotsessi ajal kontrollida temperatuuri, rõhku, reaktsiooniaega, samuti katalüsaatori tüüpi ja kogust.

2) Hapniku oksüdatsiooni meetod

Lisaks metanoolimeetodile kasutatakse dimetüülkarbonaadi valmistamiseks tavaliselt ka hapnikuga oksüdatsiooni meetodit. Seda meetodit on lihtne kasutada ja sellega on võimalik saavutada pidevat tootmist.

Konkreetsed toiminguetapid on järgmised:

(1) Lisa metanool ja katalüsaator, kuumuta segades reaktsioonitemperatuurini;

(2) Lisage reaktsioonisüsteemi gaas hapnik ja jätkake segamist;

(3) Dimetüülkarbonaadi saamiseks eraldage, destilleerige ja puhastage reaktsioonisegu.

Tuleb märkida, et hapniku oksüdatsioonimeetod nõuab saagise ja puhtuse parandamiseks selliste parameetrite kontrollimist nagu gaasi hapniku juurdevoolu kiirus ja reaktsioonitemperatuur, samuti reaktsioonikomponentide osakaal.

Selle artikli sissejuhatuse kaudu saame tutvuda dimetüülkarbonaadi tootmisprotsessi ja valmistamismeetoditega. Alates molekulaarstruktuurist kuni reaktsiooniprotsessi ja tootmismeetodi üksikasjaliku kirjelduseni oleme pakkunud kõikehõlmavat ja täpset teadmiste süsteemi. Loodan, et see artikkel inspireerib lugejaid selles valdkonnas õppima ja uurima.