Dimethyl carbonate là một hợp chất hữu cơ quan trọng được sử dụng rộng rãi trong ngành hóa chất, y học, điện tử và các lĩnh vực khác. Bài viết này sẽ giới thiệu quy trình sản xuất và phương pháp chuẩn bị của dimethyl carbonate.

1 Quá trình sản xuất dimethyl cacbonat

Quá trình sản xuất dimethyl cacbonat có thể được chia thành hai loại: phương pháp hóa học và phương pháp vật lý.

1 Phương pháp hóa học

Phương trình phản ứng tổng hợp hóa học của dimethyl cacbonat là: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

Methanol là nguyên liệu thô cho dimethyl cacbonat và khí carbonate là chất phản ứng. Quá trình phản ứng đòi hỏi một chất xúc tác.

Có nhiều chất xúc tác khác nhau, bao gồm natri hydroxit, canxi oxit, oxit đồng và cacbonat. Carbonate este có tác dụng xúc tác tốt nhất, nhưng việc lựa chọn chất xúc tác cũng cần xem xét các yếu tố như chi phí và môi trường.

Quá trình sản xuất dimethyl cacbonat chủ yếu bao gồm các bước như tinh chế metanol, oxy hóa oxy, phản ứng gia nhiệt, phân tách/chưng cất, v.v. sự thuần khiết.

2 Phương pháp vật lý

Có hai phương pháp vật lý chính để sản xuất dimethyl cacbonat: phương pháp hấp thụ và phương pháp nén.

Phương pháp hấp thụ sử dụng metanol làm chất hấp thụ và phản ứng với CO2 ở nhiệt độ thấp để tạo ra dimethyl cacbonat. Chất hấp thụ có thể được tái sử dụng, và carbon dioxide được tạo ra bởi phản ứng cũng có thể được tái chế, nhưng tốc độ phản ứng chậm và mức tiêu thụ năng lượng cao.

Luật nén sử dụng các tính chất vật lý của CO2 để tiếp xúc với metanol dưới áp suất cao, do đó đạt được việc chuẩn bị dimethyl cacbonat. Phương pháp này có tốc độ phản ứng nhanh, nhưng yêu cầu thiết bị nén công suất cao và tốn kém.

Hai phương pháp trên có ưu điểm và nhược điểm riêng của chúng, và có thể được lựa chọn dựa trên nhu cầu ứng dụng và các yếu tố kinh tế.

2 Phương pháp chuẩn bị dimethyl cacbonat

Có nhiều phương pháp khác nhau để chuẩn bị dimethyl cacbonat và sau đây là hai phương pháp thường được sử dụng:

1 Phương pháp metanol

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để chuẩn bị dimethyl cacbonat. Các bước hoạt động cụ thể như sau:

(1) thêm metanol và kali cacbonat/natri cacbonat, và nhiệt đến nhiệt độ phản ứng trong khi khuấy;

(2) từ từ thêm CO2, tiếp tục khuấy và hạ nhiệt sau khi hoàn thành phản ứng;

(3) Sử dụng phễu tách để tách hỗn hợp và thu được dimethyl cacbonat.

Cần lưu ý rằng nhiệt độ, áp suất, thời gian phản ứng, cũng như loại và lượng chất xúc tác cần được kiểm soát trong quá trình phản ứng để cải thiện năng suất và độ tinh khiết.

2 Phương pháp oxy hóa oxy

Ngoài phương pháp metanol, phương pháp oxy hóa oxy cũng thường được sử dụng để điều chế dimethyl cacbonat. Phương pháp này rất dễ vận hành và có thể đạt được sản xuất liên tục.

Các bước hoạt động cụ thể như sau:

(1) thêm metanol và chất xúc tác, nhiệt đến nhiệt độ phản ứng trong khi khuấy;

(2) thêm khí oxy vào hệ thống phản ứng và tiếp tục khuấy;

(3) riêng biệt, chưng cất và tinh chế hỗn hợp phản ứng để thu được dimethyl cacbonat.

Cần lưu ý rằng phương pháp oxy hóa oxy yêu cầu kiểm soát các thông số như tốc độ cung cấp và nhiệt độ phản ứng của khí oxy, cũng như tỷ lệ của các thành phần phản ứng, để cải thiện năng suất và độ tinh khiết.

Thông qua việc giới thiệu bài viết này, chúng ta có thể tìm hiểu về quy trình sản xuất và phương pháp chuẩn bị của dimethyl cacbonat. Từ cấu trúc phân tử đến mô tả chi tiết về quá trình phản ứng và phương pháp sản xuất, chúng tôi đã cung cấp một hệ thống kiến ​​thức toàn diện và chính xác. Tôi hy vọng bài viết này có thể truyền cảm hứng cho việc học và nghiên cứu của độc giả trong lĩnh vực này.