Dimetil karbonat

Dimetil karbonatGambaran keseluruhan

Dimetil karbonat, disingkatkan sebagai DMC, No. CAS: 616-38-6, formula molekul: (\\boldsymbol{C_3H_6O_3}), ialah bahan suapan kimia organik hijau biasa yang toksik rendah. Molekulnya mengandungi kumpulan berfungsi metil, metoksi dan karbonil, membolehkannya menggantikan reagen yang sangat toksik seperti fosgen dan dimetil sulfat sebagai agen metilasi atau berkarbonilasi. Ia juga boleh berfungsi sebagai pelarut mesra alam dan sebagai pelarut dalam elektrolit bateri lithium-ion. Pada suhu bilik, ia kelihatan sebagai cecair tidak berwarna, telus dengan bau aromatik yang samar; ia mempamerkan kuasa pelarut yang kuat dan mesra VOC, walaupun takat kilatnya yang rendah mengklasifikasikannya sebagai cecair mudah terbakar. Pada masa ini, aplikasi hiliran utama adalah dalam elektrolit bateri litium-ion tenaga baharu, sementara ia juga digunakan secara meluas dalam sintesis polikarbonat, salutan dan dakwat, perantaraan farmaseutikal dan agrokimia, pelekat dan bidang lain, menjadikannya bahan mentah teras untuk kedua-dua sektor tenaga baharu dan bahan kimia halus.

Parameter Asas

projek	metrik
nama kimia	Dimetil karbonat (DMC)
nombor CAS	616-38-6
EINECS No.	210-478-4
formula molekul	\\(\\boldsymbol{C_3H_6O_3}\\),struktur\\((CH_3O)_2CO\\)
berat formula	90.08
Penampilan luaran	Cecair tidak berwarna, lutsinar, jernih dengan sedikit bau
Ketumpatan (20 darjah )	1.069-1.075 g/cm³
takat lebur	2-4 darjah
takat didih	90.2 darjah
Takat kilat (cawan tertutup)	Kira-kira 17 darjah (mudah terbakar; tertakluk kepada kawalan kunci)
Indeks biasan\\(n_D^{20}\\)	1.3697
keterlarutan	Sedikit larut dalam air; bercampur dengan pelarut organik seperti metanol, etanol, keton dan ester; membentuk azeotrop dengan metanol.
Tekanan wap (20 darjah)	Kira-kira 3.3 kPa
klasifikasi risiko	Cecair mudah terbakar, UN 1161

Proses Pengeluaran

Laluan perindustrian arus perdana China ialah proses pertukaran ester, dengan bahagian kecil menggunakan karbonilasi oksidatif metanol; proses fosgen tradisional (sangat toksik) telah dihapuskan secara berperingkat.

Transesterifikasi (kaedah arus perdana di China): Propilena oksida (PO) dan etilena oksida (EO) mula-mula bertindak balas dengan CO₂ untuk membentuk propilena karbonat (PC) atau etilena karbonat (EC), yang kemudiannya tertakluk kepada transesterifikasi dengan metanol. Dimetil karbonat (DMC) yang terhasil diperoleh melalui penyulingan pecahan, dengan propilena glikol sebagai hasil sampingan. Etilena glikol. Kelebihan: bahan mentah yang sedia ada, teknologi proses matang, keselamatan yang lebih baik berbanding karbonilasi oksidatif, dan sesuai untuk pengeluaran berskala besar; Kelemahan: DMC membentuk azeotrop dengan metanol, menghasilkan penggunaan tenaga pengasingan yang tinggi dan pelaburan modal yang besar dalam peralatan penyulingan.

Karbonilasi Oksidatif Metanol: Metanol, CO, dan oksigen ditukar terus kepada DMC dengan adanya sistem pemangkin. Kelebihan: ekonomi atom yang sangat baik dan tiada hasil sampingan diol; Kelemahan: peraturan CO yang ketat, keperluan kalis letupan yang tinggi, dan penyahaktifan mangkin; Bahagian kapasiti pengeluaran China kekal rendah.

Tambahan: DMC gred bateri litium, berdasarkan produk mentah, menjalani proses tambahan termasuk penyulingan pecahan ketepatan, penyingkiran air berasaskan penjerapan, penyingkiran ion logam dan penapisan zarah, dengan kawalan ketat ke atas kelembapan, keasidan dan kekotoran logam.

Gred Produk

gred	Petunjuk Utama	Aplikasi Biasa
Gred industri (tujuan am)	Ketulenan Lebih daripada atau sama dengan 99.5%, kelembapan Kurang daripada atau sama dengan 0.1%	Salutan, dakwat, pelekat, sintesis organik am, bahan mentah polikarbonat
Gred Perindustrian Premium	Ketulenan Lebih daripada atau sama dengan 99.9%, kandungan lembapan rendah dan keasidan yang boleh dikawal	Bahan kimia halus, perantaraan racun perosak, tindak balas sintetik bukan elektronik
Gred bateri (elektrolit litium-ion)	Ketulenan Lebih besar daripada atau sama dengan 99.99%; kandungan lembapan Kurang daripada atau sama dengan 10–30 ppm; kandungan ion logam yang rendah, keasidan yang rendah, dan keamatan warna yang rendah	Pelarut utama untuk elektrolit bateri litium-ion (untuk bateri kuasa, penyimpanan tenaga dan bateri pengguna), digunakan dalam kombinasi dengan EMC, DEC dan EC
Gred reagen / gred Farmaseutikal	Ketulenan ultra tinggi, kandungan kekotoran rendah, dan kandungan logam berat yang rendah	Sintesis API farmaseutikal, reagen makmal dan perantaraan halus mewah

Nota: DMC gred industri mengandungi tahap kekotoran, kelembapan dan ion logam yang tinggi; ia tidak boleh digunakan secara langsung dalam elektrolit bateri lithium-ion. Untuk DMC gred bateri, sistem tertutup, kawalan bebas lembapan mesti dilaksanakan sepanjang keseluruhan proses penyimpanan, pengangkutan dan pembungkusan.

Industri huluan dan hiliran

Bahan mentah hulu

Laluan pertukaran ester: propilena oksida / etilena oksida, karbon dioksida, metanol; pemangkin sokongan dan bantuan penyulingan; laluan karbonilasi oksidatif: metanol, karbon monoksida, oksigen; peralatan sokongan gred bateri litium: penyulingan ketepatan, penyahlembapan penjerapan, dan sistem penapisan bebas habuk. China mempunyai kapasiti pengeluaran yang mencukupi untuk metanol dan PO, dengan kelompok rantai industri DMC tertumpu di Shandong dan China Timur.

Aplikasi hiliran

Elektrolit bateri litium (aplikasi hiliran utama): berfungsi sebagai pelarut dalam elektrolit, melarutkan garam litium, dan sesuai untuk bateri kuasa, bateri simpanan tenaga dan bateri digital;

Sintesis polikarbonat (PC): monomer teras PC bukan berasaskan fosgen;

Salutan, dakwat dan pelekat: pelarut hijau yang menggantikan toluena, xilena, dan aseton, dengan itu mengurangkan pelepasan VOC;

Perantaraan farmaseutikal dan racun perosak: reagen metilasi hijau sebagai pengganti dimetil sulfat;

Lain-lain: bahan tambahan bahan api, sintesis poliuretana, dan sintesis resin khusus.

Rantaian industri: metanol / propilena oksida → unit DMC → DMC mentah → penulenan penyulingan (rawatan ultra-tulen tambahan untuk aplikasi gred bateri) → loji elektrolit, loji PC, loji salutan dan loji kimia farmaseutikal.

Keselamatan, Penyimpanan & Pengangkutan

Dimetil karbonat ialah cecair mudah terbakar (UN1161); ia sangat meruap, dan wapnya boleh membentuk campuran mudah letupan.

Pembungkusan: 200 kg gendang keluli tergalvani / keluli tahan karat gendang tan IBC; pembungkusan hermetik keluli tahan karat gred bateri dengan perlindungan nitrogen;

Penyimpanan: Simpan di dalam gudang yang sejuk, berventilasi baik, kalis letupan, jauh daripada sumber haba, nyalaan terbuka dan agen pengoksida; gudang hendaklah dilengkapi dengan penggera gas mudah terbakar dan diasingkan daripada kelembapan; bahan gred bateri hendaklah disimpan di kawasan terpencil yang berasingan untuk mengelakkan penyerapan lembapan;

Pengangkutan: Untuk pengangkutan bahan kimia berbahaya, trak tangki hendaklah mengutamakan pembinaan keluli tahan karat; kenderaan mesti dilengkapi dengan perlindungan matahari dan langkah anti-statik, dan pencampuran dengan agen pengoksidaan atau asid kuat adalah dilarang sama sekali;

Perlindungan tempat kerja: pakai sarung tangan kalis pelarut, cermin mata keselamatan, dan pelindung muka separuh gas; memastikan pengudaraan bengkel dan pembumian elektrostatik;

Tindakan kecemasan: Sekiranya berlaku kebocoran, potong sumber pencucuhan dan serap bahan dengan pasir atau tanah; pelepasan terus adalah dilarang. Sekiranya berlaku kebakaran, gunakan alat pemadam serbuk kering, buih atau karbon dioksida; pelepasan air aliran terus adalah dilarang. Sekiranya terkena kulit, bilas dengan air bersih yang banyak.

Soalan Lazim

S: Apakah peranan yang dimainkan oleh DMC dalam elektrolit?

A: DMC mempunyai kelikatan yang rendah dan keterlarutan yang baik; ia biasanya dicampur dengan EC, EMC, dan DEC untuk melarutkan garam litium dan meningkatkan kekonduksian ionik; apabila digabungkan dengan etilena karbonat, yang mempunyai pemalar dielektrik yang tinggi, pada masa yang sama mencapai kekonduksian tinggi dan prestasi suhu rendah yang baik.

S: Apakah kelebihan perindustrian industri dimetil karbonat China?

J: China ialah pengeluar DMC terbesar di dunia, dengan proses transesterifikasi yang matang, bahan mentah sokongan yang mantap untuk metanol dan propilena oksida, kapasiti pengeluaran yang besar, dan bekalan spot yang stabil; teknologi penulenan gred baterinya adalah matang, membolehkan bekalan stabil kepada syarikat bateri litium terkemuka; ia menawarkan kitaran penghantaran pendek dan menyokong kedua-dua kontrak jangka panjang dan penghantaran spot; 7DCHEM memanfaatkan rantaian industri kimia tenaga baharu China, dilengkapi dengan gudang di luar negara, untuk menyediakan bekalan yang stabil kepada pelanggan perolehan elektrolit dan salutan luar negara.

S: Bagaimanakah anda membezakan antara DMC, EMC dan DEC?

A: DMC ialah dimetil karbonat (dua kumpulan metil), yang mempunyai takat didih terendah dan kelikatan terendah; EMC ialah metil etil karbonat, dan DEC ialah dietil karbonat, kedua-duanya mempunyai takat didih yang lebih tinggi. Ketiga-tiga ini biasanya digabungkan dalam elektrolit campuran.

Sumber dan rujukan yang berwibawa

PubChem, ChemicalBook, Kad Keselamatan Kimia Antarabangsa ICSC (CAS 616-38-6)
GB 12268: Kod Pengangkutan Bahan Kimia Berbahaya; Piawaian industri DMC; MSDS daripada pengeluar terkemuka; spesifikasi teknikal daripada pengeluar elektrolit
Laporan Proses Industri Karbonat; Manual Teknikal Bahan Mentah Elektrolit Bateri Litium
Piawaian kumpulan karbonat gred bateri
Nota skop data: Spesifikasi proses penulenan mungkin berbeza antara pengeluar yang berbeza; untuk kelembapan gred bateri dan kandungan logam, COA dan SDS pembekal akan diutamakan.