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

1、 Quy 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 carbonate, và khí carbonate là chất phản ứng. Quá trình phản ứng đòi hỏi phải có chất xúc tác.

Có nhiều chất xúc tác khác nhau, bao gồm natri hiđroxit, canxi oxit, đồng oxit và cacbonat. Este cacbonat có tác dụng xúc tác tốt nhất, nhưng việc lựa chọn chất xúc tác cũng cần cân nhắc đến các yếu tố như chi phí và môi trường.

Quy trình sản xuất dimethyl cacbonat chủ yếu bao gồm các bước như tinh chế metanol, oxy hóa oxy, phản ứng đun nóng, tách/chưng cất, v.v. Trong quá trình phản ứng, cần kiểm soát chặt chẽ các thông số như nhiệt độ, áp suất và thời gian phản ứng để cải thiện năng suất và độ tinh 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 methanol làm chất hấp thụ và phản ứng với CO2 ở nhiệt độ thấp để tạo ra dimethyl carbonate. Chất hấp thụ có thể được tái sử dụng và carbon dioxide tạo ra bởi phản ứng cũng có thể được tái chế, nhưng tốc độ phản ứng chậm và tiêu thụ năng lượng cao.

Định luật nén sử dụng các tính chất vật lý của CO2 để tiếp xúc với methanol dưới áp suất cao, do đó đạt được sự chuẩn bị dimethyl carbonate. Phương pháp này có tốc độ phản ứng nhanh, nhưng đòi hỏi thiết bị nén công suất cao và tốn kém.

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

2、 Phương pháp điều chế dimethyl cacbonat

Có nhiều phương pháp khác nhau để điều chế 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 điều chế dimethyl carbonate. Các bước vận hành cụ thể như sau:

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

(2) Từ từ thêm CO2, tiếp tục khuấy và làm nguội sau khi phản ứng kết thúc;

(3) Dùng phễu chiết 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 dễ vận hành và có thể đạt được sản xuất liên tục.

Các bước thực hiện cụ thể như sau:

(1) Thêm methanol và chất xúc tác, đun nóng đến nhiệt độ phản ứng trong khi khuấy;

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

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

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

Qua phần giới thiệu bài viết này, chúng ta có thể tìm hiểu về quy trình sản xuất và phương pháp điều chế dimethyl carbonate. Từ cấu trúc phân tử đến mô tả chi tiết về quy 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 tập và nghiên cứu của độc giả trong lĩnh vực này.