ไดเมทิลคาร์บอเนตเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี ยา อิเล็กทรอนิกส์ และสาขาอื่นๆ บทความนี้จะแนะนำกระบวนการผลิตและวิธีการเตรียมไดเมทิลคาร์บอเนต

1、 กระบวนการผลิตไดเมทิลคาร์บอเนต

กระบวนการผลิตไดเมทิลคาร์บอเนตแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือวิธีทางเคมีและวิธีทางกายภาพ

1) วิธีทางเคมี

สมการปฏิกิริยาการสังเคราะห์ทางเคมีของไดเมทิลคาร์บอเนตคือ: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

เมทานอลเป็นวัตถุดิบสำหรับไดเมทิลคาร์บอเนต และก๊าซคาร์บอเนตเป็นสารตั้งต้น กระบวนการเกิดปฏิกิริยาต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา

มีตัวเร่งปฏิกิริยาหลายชนิด ได้แก่ โซเดียมไฮดรอกไซด์ แคลเซียมออกไซด์ คอปเปอร์ออกไซด์ และคาร์บอเนต คาร์บอเนตเอสเทอร์มีผลในการเร่งปฏิกิริยาที่ดีที่สุด แต่การเลือกตัวเร่งปฏิกิริยายังต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ต้นทุนและสภาพแวดล้อมด้วย

กระบวนการผลิตไดเมทิลคาร์บอเนตส่วนใหญ่ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ เช่น การทำให้บริสุทธิ์ด้วยเมทานอล การออกซิเดชันของออกซิเจน ปฏิกิริยาการให้ความร้อน การแยก/การกลั่น เป็นต้น ในระหว่างกระบวนการทำปฏิกิริยา จำเป็นต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์อย่างเข้มงวด เช่น อุณหภูมิ ความดัน และเวลาตอบสนองเพื่อปรับปรุงผลผลิตและ ความบริสุทธิ์

2) วิธีการทางกายภาพ

มีสองวิธีทางกายภาพหลักในการผลิตไดเมทิลคาร์บอเนต: วิธีการดูดซึมและวิธีการอัด

วิธีการดูดซึมใช้เมทานอลเป็นตัวดูดซับและทำปฏิกิริยากับ CO2 ที่อุณหภูมิต่ำเพื่อผลิตไดเมทิลคาร์บอเนต สารดูดซับสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้และคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากปฏิกิริยาสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่อัตราการเกิดปฏิกิริยาช้าและการใช้พลังงานสูง

กฎการบีบอัดใช้คุณสมบัติทางกายภาพของ CO2 ในการสัมผัสกับเมทานอลภายใต้แรงดันสูง ดังนั้นจึงได้การเตรียมไดเมทิลคาร์บอเนต วิธีนี้มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่รวดเร็ว แต่ต้องใช้อุปกรณ์บีบอัดกำลังสูงและมีค่าใช้จ่ายสูง

สองวิธีข้างต้นมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง และสามารถเลือกได้ตามความต้องการในการใช้งานและปัจจัยทางเศรษฐกิจ

2、 วิธีการเตรียมไดเมทิลคาร์บอเนต

มีหลายวิธีในการเตรียมไดเมทิลคาร์บอเนต และต่อไปนี้เป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปสองวิธี:

1) วิธีเมทานอล

นี่เป็นวิธีการที่ใช้กันมากที่สุดในการเตรียมไดเมทิลคาร์บอเนต ขั้นตอนการดำเนินการเฉพาะมีดังนี้:

(1) เติมเมทานอลและโพแทสเซียมคาร์บอเนต/โซเดียมคาร์บอเนต และให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิปฏิกิริยาขณะกวน

(2) ค่อยๆ เติม CO2 กวนต่อ และทำให้เย็นลงหลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น

(3) ใช้กรวยแยกเพื่อแยกส่วนผสมและรับไดเมทิลคาร์บอเนต

ควรสังเกตว่าอุณหภูมิ ความดัน เวลาปฏิกิริยา รวมถึงชนิดและปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาจำเป็นต้องได้รับการควบคุมในระหว่างกระบวนการทำปฏิกิริยาเพื่อปรับปรุงผลผลิตและความบริสุทธิ์

2) วิธีการออกซิเดชันของออกซิเจน

นอกจากวิธีเมทานอลแล้ว วิธีออกซิเดชันของออกซิเจนยังใช้สำหรับการเตรียมไดเมทิลคาร์บอเนตอีกด้วย วิธีการนี้ใช้งานง่ายและสามารถผลิตได้อย่างต่อเนื่อง

ขั้นตอนการดำเนินการเฉพาะมีดังนี้:

(1) เติมเมธานอลและตัวเร่งปฏิกิริยา ให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิปฏิกิริยาขณะกวน

(2) เพิ่มก๊าซออกซิเจนลงในระบบปฏิกิริยาแล้วกวนต่อไป

(3) แยก กลั่น และทำให้ส่วนผสมของปฏิกิริยาบริสุทธิ์เพื่อให้ได้ไดเมทิลคาร์บอเนต

ควรสังเกตว่าวิธีการออกซิเดชันของออกซิเจนต้องใช้พารามิเตอร์ควบคุม เช่น อัตราการจ่ายและอุณหภูมิปฏิกิริยาของก๊าซออกซิเจน รวมถึงสัดส่วนของส่วนประกอบของปฏิกิริยา เพื่อปรับปรุงผลผลิตและความบริสุทธิ์

จากการแนะนำบทความนี้ เราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับกระบวนการผลิตและวิธีการเตรียมไดเมทิลคาร์บอเนต ตั้งแต่โครงสร้างโมเลกุลไปจนถึงคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการทำปฏิกิริยาและวิธีการผลิต เราได้จัดเตรียมระบบความรู้ที่ครอบคลุมและถูกต้องแม่นยำ ฉันหวังว่าบทความนี้สามารถสร้างแรงบันดาลใจให้กับผู้อ่านในการเรียนรู้และการวิจัยในสาขานี้