Dimetyylikarbonaatti

DimetyylikarbonaattiYleiskatsaus

Dimetyylikarbonaatti, lyhennetty nimellä DMC, CAS-nro: 616-38-6, molekyylikaava: (\\boldsymbol{C_3H_6O_3}), on tyypillinen vihreä, vähän myrkyllinen orgaaninen kemiallinen raaka-aine. Sen molekyyli sisältää funktionaalisia metyyli-, metoksi- ja karbonyyliryhmiä, minkä ansiosta se voi korvata erittäin myrkyllisiä reagensseja, kuten fosgeenia ja dimetyylisulfaattia metyloivana tai karbonyloivana aineena. Se voi toimia myös ympäristöystävällisenä liuottimena ja liuottimena litiumioniakkujen elektrolyyteissä. Huoneenlämpötilassa se näyttää värittömältä, läpinäkyvältä nesteeltä, jolla on heikko aromaattinen haju; sillä on vahva liuotuskyky ja se on VOC-ystävällinen, vaikka sen alhainen leimahduspiste luokittelee sen syttyväksi nesteeksi. Tällä hetkellä ensisijainen loppupääsovellus on uuden energian litiumioniakkujen elektrolyyteissä, mutta sitä käytetään myös laajasti polykarbonaattisynteesissä, pinnoitteissa ja musteissa, farmaseuttisissa ja maatalouskemiallisissa välituotteissa, liimoissa ja muilla aloilla, mikä tekee siitä ydinraaka-aineen sekä uuden energian sektorille että hienokemikaaleille.

Perusparametrit

hanke	metristä
kemiallinen nimi	Dimetyylikarbonaatti (DMC)
CAS-numero	616-38-6
EINECS nro	210-478-4
molekyylikaava	\\(\\boldsymbol{C_3H_6O_3}\\),rakenne\\((CH_3O)_2CO\\)
kaavan paino	90.08
Ulkonäkö	Väritön, läpinäkyvä, kirkas neste, jolla on lievä haju
Tiheys (20 astetta)	1,069-1,075 g/cm³
sulamispiste	2-4 astetta
kiehumispiste	90,2 astetta
Leimahduspiste (suljettu kuppi)	Noin 17 astetta (syttyvä; avaimen hallinnassa)
Taitekerroin\\(n_D^{20}\\)	1.3697
liukoisuus	Liukenee heikosti veteen; sekoittuva orgaanisten liuottimien, kuten metanolin, etanolin, ketonien ja esterien kanssa; muodostaa atseotrooppeja metanolin kanssa.
Höyrynpaine (20 astetta)	Noin 3,3 kPa
riskien luokittelu	Syttyvät nesteet, UN 1161

Tuotantoprosessit

Kiinan teollistumisen valtavirtareitti on esterinvaihtoprosessi, jossa pieni osa käyttää metanolin oksidatiivista karbonylointia; perinteinen fosgeeniprosessi (erittäin myrkyllinen) on poistettu käytöstä.

Transesteröinti (yleisin menetelmä Kiinassa): Propyleenioksidi (PO) ja etyleenioksidi (EO) saatetaan ensin reagoimaan CO2:n kanssa, jolloin muodostuu propeenikarbonaattia (PC) tai etyleenikarbonaattia (EC), jotka sitten vaihtoesteröidään metanolilla. Tuloksena oleva dimetyylikarbonaatti (DMC) saadaan jakotislaamalla propyleeniglykolin sivutuotteena. Etyleeniglykoli. Edut: helposti saatavilla olevat raaka-aineet, kypsä prosessitekniikka, ylivoimainen turvallisuus verrattuna oksidatiiviseen karbonylointiin ja soveltuu laajamittaiseen tuotantoon; Haitat: DMC muodostaa atseotroopin metanolin kanssa, mikä johtaa korkeaan erotusenergian kulutukseen ja merkittäviin pääomainvestointeihin tislauslaitteistoon.

Metanolin oksidatiivinen karbonylaatio: Metanoli, CO ja happi muunnetaan suoraan DMC:ksi katalyyttisen järjestelmän läsnä ollessa. Edut: erinomainen atomitalous ja ei diolien sivutuotteita; Haitat: tiukat CO-määräykset, korkeat räjähdyssuojatut vaatimukset ja katalyytin deaktivointi; Kiinan osuus tuotantokapasiteetista on edelleen suhteellisen alhainen.

Täydennys: Litiumparistoluokan DMC, joka perustuu raakatuotteeseen, käy läpi lisäprosesseja, mukaan lukien tarkkuus jakotislaus, adsorptiopohjainen vedenpoisto, metalli-ionien eliminointi ja hiukkassuodatus kosteuden, happamuuden ja metallisten epäpuhtauksien tiukasti hallinnassa.

Tuoteluokat

luokka	Keskeiset indikaattorit	Tyypilliset sovellukset
Teollisuuslaatu (yleiskäyttöinen)	Puhtaus suurempi tai yhtä suuri kuin 99,5 %, kosteus pienempi tai yhtä suuri kuin 0,1 %	Pinnoitteet, painovärit, liimat, yleinen orgaaninen synteesi, polykarbonaattiraaka-aineet
Premium Industrial -luokka	Puhtaus Suurempi tai yhtä suuri kuin 99,9 %, alhainen kosteuspitoisuus ja säädeltävä happamuus	Hienokemikaalit, torjunta-aineiden välituotteet, ei-elektroniset synteettiset reaktiot
Akkulaatuinen (litiumionielektrolyytti)	Puhtaus suurempi tai yhtä suuri kuin 99,99 %; kosteuspitoisuus pienempi tai yhtä suuri kuin 10–30 ppm; alhainen metalli-ionipitoisuus, alhainen happamuus ja alhainen värin intensiteetti	Ensisijainen liuotin litiumioniakkujen elektrolyyteille (virtaakuille, energian varastointi- ja kuluttajaakuille), jota käytetään yhdessä EMC:n, DEC:n ja EC:n kanssa
Reagenssilaatu / Farmaseuttinen laatu	Erittäin puhdas, alhainen epäpuhtauspitoisuus ja alhainen raskasmetallipitoisuus	Farmaseuttinen API-synteesi, laboratorioreagenssit ja huippuluokan hienot välituotteet

Huomautus: Teollisuusluokan DMC sisältää korkeita määriä epäpuhtauksia, kosteutta ja metalli-ioneja; sitä ei saa käyttää suoraan litiumioniakkujen elektrolyyteissä. Akkutason DMC:n, suljetun järjestelmän, kosteusvapaa ohjaus on toteutettava koko varastointi-, kuljetus- ja pakkausprosessin ajan.

Ylä- ja loppupään teollisuus

Ylävirran raaka-aineet

Esterin vaihtoreitti: propyleenioksidi / etyleenioksidi, hiilidioksidi, metanoli; tukikatalyytit ja tislauksen apuaineet; oksidatiivinen karbonylaatioreitti: metanoli, hiilimonoksidi, happi; litiumakkutason tukilaitteet: tarkkuustislaus, adsorptiokuivaus ja pölyttömät suodatusjärjestelmät. Kiinalla on riittävästi metanolin ja PO:n tuotantokapasiteettia, ja DMC-teollisuuden ketjuklusteri on keskittynyt Shandongiin ja Itä-Kiinaan.

Myöhemmät sovellukset

Litiumparistoelektrolyytti (ensisijainen myöhempää sovellus): toimii liuottimena elektrolyytteissä, liuottaa litiumsuoloja ja soveltuu virta-akuille, energianvarausakuille ja digitaalisille akuille;

Polykarbonaatti (PC) synteesi: ei-fosgeenipohjainen PC-ydinmonomeeri;

Pinnoitteet, musteet ja liimat: vihreät liuottimet, jotka korvaavat tolueenin, ksyleenin ja asetonin vähentäen siten VOC-päästöjä;

Farmaseuttiset ja torjunta-ainevälituotteet: vihreät metylointireagenssit dimetyylisulfaatin korvikkeena;

Muuta: polttoaineen lisäaineet, polyuretaanisynteesi ja erikoishartsisynteesi.

Teollinen ketju: metanoli / propyleenioksidi → DMC-yksikkö → raaka-DMC → tislauspuhdistus (lisäkäsittely akkulaatuisiin sovelluksiin) → elektrolyyttitehtaita, PC-tehtaita, päällystystehtaita ja lääkekemian tehtaita.

Turvallisuus, varastointi ja kuljetus

Dimetyylikarbonaatti on syttyvä neste (UN1161); se on erittäin haihtuvaa ja sen höyryt voivat muodostaa räjähtäviä seoksia.

Pakkaus: 200 kg galvanoidut teräsrummut / ruostumattomasta teräksestä valmistetut IBC-tonnirummut; akkuluokan ruostumattomasta teräksestä valmistettu hermeettinen pakkaus typpisuojalla;

Varastointi: Säilytä viileässä, hyvin ilmastoidussa, räjähdyssuojatussa varastossa, erillään lämmönlähteistä, avotulesta ja hapettimista; varasto on varustettava palavan kaasun hälyttimellä ja eristetty kosteudelta; akkulaatuiset materiaalit tulee säilyttää erillisessä, eristetyssä paikassa kosteuden imeytymisen estämiseksi;

Kuljetus: Vaarallisten kemikaalien kuljetuksessa säiliöautojen on asetettava etusijalle ruostumaton teräsrakenne; ajoneuvot on varustettava aurinkosuojalla ja antistaattisilla toimenpiteillä, ja sekoittaminen hapettimiin tai vahvoihin happoihin on ehdottomasti kielletty;

Työpaikan suojaus: käytä liuottimia kestäviä käsineitä, suojalaseja ja kaasu-puolikasvosuojaa; varmista työpajan ilmanvaihto ja sähköstaattinen maadoitus;

Hätätoimenpiteet: Vuototapauksessa katkaise sytytyslähde ja ime aine hiekalla tai maaperällä; suora tyhjennys on kielletty. Tulipalon sattuessa käytä kuivajauhe-, vaahtosammuttimia tai hiilidioksidisammuttimia; suoravirtaus vedenpoistoon on kielletty. Jos ainetta joutuu iholle, huuhtele huolellisesti runsaalla puhtaalla vedellä.

FAQ

K: Mikä rooli DMC:llä on elektrolyytissä?

V: DMC:llä on alhainen viskositeetti ja hyvä liukoisuus; sitä sekoitetaan tavallisesti EC:n, EMC:n ja DEC:n kanssa litiumsuolien liuottamiseksi ja ioninjohtavuuden parantamiseksi; yhdistettynä eteenikarbonaattiin, jolla on korkea dielektrisyysvakio, se saavuttaa samanaikaisesti korkean johtavuuden ja hyvän suorituskyvyn matalissa lämpötiloissa.

K: Mitkä ovat Kiinan dimetyylikarbonaattiteollisuuden teolliset edut?

V: Kiina on maailman suurin DMC:n tuottaja, jolla on kypsä transesteröintiprosessi, vakiintuneet tukiraaka-aineet metanolille ja propyleenioksidille, suuri tuotantokapasiteetti ja vakaa spot-toimitus; sen akkuluokan puhdistustekniikka on kypsä, mikä mahdollistaa vakaan toimituksen johtaville litiumakkuyhtiöille; se tarjoaa lyhyitä toimitusjaksoja ja tukee sekä pitkäaikaisia sopimuksia että spot-toimituksia; 7DCHEM hyödyntää Kiinan uutta energiakemianteollisuusketjua, jota täydentävät ulkomaiset varastot, tarjotakseen vakaat toimitukset ulkomaisille elektrolyytti- ja pinnoitehankintaasiakkaille.

K: Miten erotat DMC:n, EMC:n ja DEC:n?

V: DMC on dimetyylikarbonaatti (kaksi metyyliryhmää), jolla on alhaisin kiehumispiste ja alhaisin viskositeetti; EMC on metyylietyylikarbonaatti ja DEC on dietyylikarbonaatti, joilla molemmilla on korkeammat kiehumispisteet. Nämä kolme yhdistetään yleensä sekoitettuihin elektrolyytteihin.

Lähteet ja arvovaltaiset viittaukset

PubChem, ChemicalBook, ICSC:n kansainvälinen kemikaaliturvakortti (CAS 616-38-6)
GB 12268: Vaarallisten kemikaalien kuljetuskoodi; DMC-alan standardit; Johtavien valmistajien käyttöturvallisuustiedote; elektrolyyttivalmistajien tekniset tiedot
Karbonaattiteollisuuden prosessiraportti; Litiumparistoelektrolyyttiraaka-aineen tekninen käsikirja
Akkuluokan karbonaattiryhmän standardi
Tietojen laajuus Huomautus: Puhdistusprosessin tekniset tiedot voivat vaihdella eri valmistajien välillä; akkuluokan kosteus- ja metallipitoisuuden osalta toimittajan aitoustodistus ja käyttöturvallisuustiedote ovat ensisijaisia.