דימתיל קרבונט הוא תרכובת אורגנית חשובה בשימוש נרחב בתעשייה כימית, רפואה, אלקטרוניקה ותחומים אחרים. מאמר זה יציג את תהליך הייצור ושיטת ההכנה של דימתיל קרבונט.

1、 תהליך ייצור של דימתיל קרבונט

ניתן לחלק את תהליך הייצור של דימתיל קרבונט לשני סוגים: שיטה כימית ושיטה פיזיקלית.

1） שיטה כימית

משוואת תגובת הסינתזה הכימית של דימתיל קרבונט היא: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

מתנול הוא חומר הגלם של דימתיל קרבונט, וגז קרבונט הוא המגיב. תהליך התגובה דורש זרז.

ישנם זרזים שונים, כולל נתרן הידרוקסיד, תחמוצת סידן, תחמוצת נחושת וקרבונט. לאסטר קרבונט יש את ההשפעה הקטליטית הטובה ביותר, אך בחירת הזרז צריכה לקחת בחשבון גם גורמים כמו עלות וסביבה.

תהליך הייצור של דימתיל קרבונט כולל בעיקר שלבים כמו טיהור מתנול, חמצון חמצן, תגובת חימום, הפרדה/זיקוק וכו'. במהלך תהליך התגובה נדרשת בקרה קפדנית על פרמטרים כמו טמפרטורה, לחץ וזמן תגובה כדי לשפר את התפוקה ו טוֹהַר.

2) שיטה פיזית

ישנן שתי שיטות פיזיקליות עיקריות לייצור דימתיל קרבונט: שיטת ספיגה ושיטת דחיסה.

שיטת הספיגה משתמשת במתנול כחומר סופג ומגיבה עם CO2 בטמפרטורות נמוכות לייצור דימתיל קרבונט. ניתן לעשות שימוש חוזר בסופג, וגם את הפחמן הדו-חמצני שנוצר מהתגובה ניתן למחזר, אך קצב התגובה איטי וצריכת האנרגיה גבוהה.

חוק הדחיסה מנצל את התכונות הפיזיקליות של CO2 כדי לבוא במגע עם מתנול בלחץ גבוה, ובכך להשיג הכנת דימתיל קרבונט. לשיטה זו יש קצב תגובה מהיר, אך דורשת ציוד דחיסה בעל הספק גבוה והיא יקרה.

לשתי השיטות הנ"ל יש יתרונות וחסרונות משלהן, וניתן לבחור אותן בהתאם לצרכי היישום וגורמים כלכליים.

2、 שיטת הכנה של דימתיל קרבונט

ישנן שיטות שונות להכנת דימתיל קרבונט, ולהלן שתי שיטות נפוצות:

1） שיטת מתנול

זוהי השיטה הנפוצה ביותר להכנת דימתיל קרבונט. שלבי הפעולה הספציפיים הם כדלקמן:

(1) הוסף מתנול ואשלגן קרבונט/נתרן קרבונט, ומחמם לטמפרטורת התגובה תוך כדי ערבוב;

(2) הוסף באיטיות CO2, המשך לערבב, והתקרר לאחר השלמת התגובה;

(3) השתמשו במשפך הפרדה כדי להפריד את התערובת ולהשיג דימתיל קרבונט.

יש לציין כי יש לשלוט בטמפרטורה, לחץ, זמן תגובה, כמו גם סוג וכמות הזרז במהלך תהליך התגובה כדי לשפר את התפוקה והטוהר.

2） שיטת חמצון חמצן

בנוסף לשיטת המתנול, שיטת חמצון החמצן משמשת בדרך כלל גם להכנת דימתיל קרבונט. שיטה זו קלה לתפעול ויכולה להשיג ייצור רציף.

שלבי הפעולה הספציפיים הם כדלקמן:

(1) הוסף מתנול וזרז, מחממים לטמפרטורת התגובה תוך כדי ערבוב;

(2) הוסף גז חמצן למערכת התגובה והמשך ערבוב;

(3) הפרד, זיקק וטהר את תערובת התגובה לקבלת דימתיל קרבונט.

יש לציין כי שיטת חמצון החמצן דורשת שליטה בפרמטרים כגון קצב האספקה ​​וטמפרטורת התגובה של גז החמצן, כמו גם שיעור מרכיבי התגובה, כדי לשפר את התפוקה והטוהר.

באמצעות ההקדמה של מאמר זה, אנו יכולים ללמוד על תהליך הייצור ושיטות ההכנה של דימתיל קרבונט. ממבנה מולקולרי ועד לתיאור מפורט של תהליך התגובה ושיטת הייצור, סיפקנו מערכת ידע מקיפה ומדויקת. אני מקווה שמאמר זה יכול לעורר את הלמידה והמחקר של הקוראים בתחום זה.