Gambaran Keseluruhan Produk
Pelarut organik Propilena Karbonat(disingkatkan sebagai PC), juga dikenali sebagai 1,2-propanediol karbonat, ialah pelarut organik karbonat kitaran lima anggota yang penting dengan formula molekul C₄H₆O₃. Pada suhu ambien, ia adalah cecair lutsinar tidak berwarna dan tidak berbau. Menampilkan takat didih yang tinggi, takat lebur rendah, takat kilat yang tinggi, kapasiti larut yang kuat, pemalar dielektrik yang tinggi dan turun naik yang rendah dengan ketoksikan yang rendah, ia dipuji sebagai "pelarut hijau".
Pelarut organik Propilena karbonat larut dalam air dan boleh larut dengan kebanyakan pelarut organik seperti etanol, eter, aseton, benzena dan kloroform. Ia boleh melarutkan banyak bahan polimer dan garam logam. Mendapat manfaat daripada sifat fizikokimia yang sangat baik, ia digunakan secara meluas dalam pelarut elektrolit bateri litium-ion, pengekstrakan dan pengasingan industri, penulenan gas, salutan dan dakwat, bahan kimia kegunaan harian dan perantaraan sintesis organik. Ia berfungsi sebagai bahan mentah asas kritikal dalam rantaian industri kimia hijau moden dan tenaga baharu.
Parameter Asas
|
item |
Spesifikasi |
|
Nama Kimia |
Propilena Karbonat (1,2-Propanediol Karbonat) |
|
CAS No. |
108-32-7 |
|
EINECS No. |
203-572-1 |
|
Formula Molekul |
C₄H₆O₃ |
|
Berat Molekul |
102.09 |
|
Penampilan |
Cecair lutsinar tidak berwarna dan tidak berbau |
|
Takat Lebur |
lebih kurang −48.8 darjah |
|
Takat Didih |
240-243 darjah (pada tekanan atmosfera) |
|
Ketumpatan Relatif |
1.204-1.210 (20 darjah ) |
|
Titik Kilat |
Lebih kurang. 132 darjah (cawan tertutup) |
|
Indeks Biasan |
1.421-1.422 (20 darjah ) |
|
Tekanan Wap Tepu |
Lebih kurang. 0.13 mmHg (20 darjah ) |
|
Keterlarutan |
Larut dalam air; bercampur dengan pelarut organik termasuk etanol, eter, aseton, benzena dan kloroform |
|
Pemalar Dielektrik |
Lebih kurang. 64 (25 darjah ); kekutuban yang tinggi dan kuasa larut yang kuat |
Proses Pengeluaran
Cyclodition of Propylene Oxide (PO) dan CO₂
Prinsip.PO bertindak balas dengan CO₂ melalui mangkin untuk membentuk propilena karbonat, dengan ekonomi atom 100% yang ideal. Pemangkin membuka gelang tiga anggota PO, diikuti dengan penyisipan CO₂ dan penutupan gelang ke dalam karbonat kitaran lima anggota. Tindak balas sampingan utama: pempolimeran diri PO kepada polieter, dan kopolimerisasi dengan CO₂ kepada poli(propilena karbonat) (PPC), yang menggunakan bahan suapan dan mengurangkan hasil PC.
Bahan mentah & mangkin.PO, CO₂ gred industri; Pemangkin komposit iodida–logam, cecair ionik disokong, garam zink/aluminium, halida dan cecair ionik imidazolium.
syarat. 120–160 °C, 2.0–5.0 MPa, 3–5 h. PO conversion 95–99%, PC selectivity >98%.
Aliran.
Prarawat: dehidrasi PO dan keringkan CO₂ untuk mengelakkan hidrolisis mangkin.
Tindak balas kacau tekanan tinggi; sangat eksotermik, dengan penyejukan beredar.
Sejukkan, depressurize dan kilat; memampatkan semula dan mengitar semula CO₂ yang tidak bertindak balas.
Asingkan mangkin, kemudian vakum-suling untuk membuang sisa PO dan oligomer polieter.
Proses Fosgen
Prinsip.Laluan dua langkah: 1,2-propanediol mula-mula bertindak balas dengan fosgen (COCl₂) untuk membentuk 2-hydroxypropyl chloroformate, kemudian mengitar intramolekul dengan penyingkiran HCl ke PC. Keseluruhan: CH₃CH(OH)CH₂OH + COCl₂ → C₄H₆O₃ + 2HCl↑. Produk sampingan termasuk oligomer polikarbonat dan kekotoran organoklorin.
Bahan mentah & syarat.1,2-propanediol, fosgen; 75–80 darjah pada tekanan atmosfera; gas ekor HCl besar yang memerlukan peneutralan alkali.
Aliran.Memberi makan propylene glycol, perlahan-lahan menambah fosgen untuk asilasi; menyerap gas ekor HCl sebagai asid hidroklorik; haba untuk berkitar; produk mentah pencuci alkali untuk membuang sisa fosgen/HCl; fasa-asing dan vakum-penyuling kepada PC siap.
Proses Transesterifikasi
Prinsip.Transesterifikasi dimetil karbonat (DMC) dan 1,2-propanediol yang boleh diterbalikkan menghasilkan PC dan metanol. Penyingkiran metanol berterusan mengalihkan keseimbangan ke arah PC. Tindak balas sampingan: oligomer polikarbonat berat molekul tinggi.
Bahan mentah & mangkin.DMC, 1,2-propanediol; natrium metoksida, organotin (dibutyltin dilaurate), bes pepejal.
syarat.90–130 darjah pada tekanan atmosfera/dikurangkan; metanol disuling semasa tindak balas. Penukaran propilena glikol laluan tunggal 70–80%; bahan suapan tidak bertindak balas dikitar semula.
Aliran.Penyulingan reaktif: suling metanol di atas kepala untuk memecahkan keseimbangan; meneutralkan pemangkin homogen selepas tindak balas; memulihkan metanol, DMC dan propilena glikol secara berurutan; vakum-suling PC mentah bawah ke produk.
Perbandingan Proses Sepintas lalu
|
Laluan |
Bahan mentah utama |
syarat |
Pertukaran kunci |
|
Penambahan siklon PO + CO₂ |
PO, CO₂ |
120–160 darjah , 2.0–5.0 MPa |
Hijau, 100% ekonomi atom; memerlukan tekanan tinggi dan mangkin aktif; risiko produk sampingan PPC |
|
Fosgen |
1,2-propanediol, fosgen |
75–80 darjah , atmosfera |
Matang tetapi menggunakan fosgen toksik; mengeluarkan HCl dan kekotoran berklorin |
|
Transesterifikasi |
DMC, 1,2-propanediol |
90–130 darjah , atmosfera/dikurangkan |
Keadaan ringan; terhad keseimbangan (70–80% pas tunggal), memerlukan kitar semula |
Gred Produk
|
Indeks |
Gred bateri |
Gred farmaseutikal |
Gred industri |
Penggunaan biasa |
|
Kesucian |
Lebih besar daripada atau sama dengan 99.90% |
Lebih besar daripada atau sama dengan 99.50% |
Lebih besar daripada atau sama dengan 99.00% |
- |
|
sisa PO |
Kurang daripada atau sama dengan 0.0100% |
Kurang daripada atau sama dengan 0.1000% |
Kurang daripada atau sama dengan 0.2500% |
- |
|
Had utama lain |
Air Kurang daripada atau sama dengan 10 ppm; ion logam tunggal Kurang daripada atau sama dengan 1 ppm; jumlah Cl Kurang daripada atau sama dengan 1 ppm |
Propilena glikol Kurang daripada atau sama dengan 0.0500%; logam berat yang ketat (Pb, As, Cd) dan jumlah Cl |
Spesifikasi am air/glikol/pecahan; logam dan Cl tidak dihadkan dengan ketat |
- |
|
Permohonan |
Li-ion, kuasa dan elektrolit bateri simpanan tenaga; COA + SDS dibekalkan |
Sintesis perantaraan farmasi dan pelarut tindak balas (bukan gred eksipien secara automatik) |
Ekstrak, pemplastis, pelarut industri, bahan tambahan salutan, bahan kimia halus |
- |
Rantaian Industri Hulu & Hilir
Hulu.Bahan mentah teras ialah PO dan CO₂. Kos PO dan bekalan terus menetapkan harga PC; Kapasiti PO datang terutamanya daripada proses klorohidrin, pengoksidaan bersama dan HPPO (hidrogen peroksida kepada PO). CO₂ kebanyakannya diperoleh semula daripada unit perindustrian, sesuai dengan trend kitar semula sumber.
Hilir.
Pelarut elektrolit li-ion– pelarut karbonat utama untuk EV dan bateri simpanan tenaga; pemacu pertumbuhan utama.
Pelarut industri hijau– pengasingan pengekstrakan, penyahsulfuran/penyahkarbonan gas, salutan, dakwat dan pelucutan cat, menggantikan pelarut VOC yang sangat toksik.
Bahan kimia halus & harian– kosmetik, penjagaan diri, perantaraan farmasi, pembawa sintesis organik.
Lain-lain– pengplastikan plastik, pelekat, bahan bantu pencelupan percetakan.
Keselamatan, Penyimpanan & Pengangkutan
PC mempunyai ketoksikan yang rendah, turun naik yang rendah dan takat kilat yang tinggi; ia secara amnya tidak dikelaskan sebagai bahan kimia berbahaya, walaupun ia mudah terbakar.
Storan:gudang khusus yang sejuk, kering, berventilasi; jauhkan daripada sumber pencucuhan/haba, oksidan kuat, asid dan bes; mengelak bekas terhadap kelembapan.
Perlindungan kebakaran:tiada api terbuka di zon simpanan; menyediakan peralatan memadam kebakaran yang sesuai.
Operasi:pakai sarung tangan pelindung dan cermin mata, pastikan pengudaraan; wap berkepekatan tinggi boleh merengsakan pendedahan berpanjangan.
Pengangkutan:bekas khusus yang bersih dan tertutup; kapal sebagai bahan kimia biasa; mengelakkan terbalik, cahaya matahari langsung dan kelembapan.
Soalan Lazim (FAQ)
S: Apakah perbezaan teras antara gred industri, gred bateri/elektronik dan propilena karbonat gred farmaseutikal, dan bagaimana untuk memilih gred yang sesuai?
A: Ketiga-tiga gred berkongsi struktur molekul yang sama. Perbezaan teras terletak pada ketulenan, kandungan air dan kekotoran surih dan ketepatan kawalan ion logam. Mereka tidak boleh ditukar ganti untuk senario yang berbeza.
PC gred industri: Kos efektif dengan pematuhan kekotoran asas. Sesuai untuk pelarut tujuan am, pengasingan pengekstrakan, penulenan gas, salutan dan dakwat dan senario industri konvensional yang lain.
PC gred bateri/elektronik: Dihasilkan melalui penulenan ultra-dalam; ketulenan Lebih daripada atau sama dengan 99.9% dengan kandungan air dan logam-ion pada tahap ppm-ke-ppb. Eksklusif untuk elektrolit bateri lithium-ion dan aplikasi berketepatan tinggi elektronik-kimia mewah.
PC gred farmaseutikal/kosmetik: Penunjuk dan kekotoran kebersihan dikawal ketat, kerengsaan rendah dan prestasi keselamatan yang tinggi. Sesuai untuk formulasi kosmetik, produk penjagaan diri dan senario perantaraan farmaseutikal.
Pemilihan gred hendaklah memberi tumpuan kepada ketulenan, kandungan air dan indeks ion logam. Air atau ion logam yang berlebihan dalam aplikasi elektrolit akan merendahkan prestasi bateri dan boleh mencetuskan bahaya keselamatan. Penggantian yang diturunkan taraf adalah dilarang untuk senario pembuatan berketepatan tinggi.
S: Bagaimana untuk membezakan dan memilih antara propilena karbonat (PC), dimetil karbonat (DMC), etil metil karbonat (EMC) dan dietil karbonat (DEC)?
A: Keempat-empat adalah pelarut berasaskan karbonat biasa untuk elektrolit bateri lithium-ion. Pemilihan adalah berdasarkan struktur molekul, pemalar dielektrik, takat didih dan prestasi suhu rendah.
Propilena Karbonat (PC): Karbonat kitaran dengan pemalar dielektrik tinggi, kapasiti larut garam litium yang kuat, takat didih yang tinggi dan takat beku yang rendah untuk prestasi suhu rendah yang baik; komponen elektrolit utama.
Dimetil Karbonat (DMC), Etil Metil Karbonat (EMC), Dietil Karbonat (DEC): Karbonat linear dengan kelikatan rendah dan turun naik sederhana, meningkatkan kebolehbasahan dan keselamatan elektrolit. Sering dirumus bersama dengan PC.
Pemilihan mengikut sasaran perumusan elektrolit: Lebih suka PC apabila prestasi dielektrik tinggi, julat suhu operasi yang luas dan kuasa larut yang kuat diperlukan. Memperkenalkan karbonat linear dalam nisbah yang sesuai untuk kelikatan rendah dan pembasahan yang cepat. Dalam amalan, rumusan campuran digunakan secara meluas.
S: Apakah kelebihan daya saing industri propilena-karbonat China?
J: Disokong oleh teknologi sikloaddisi propilena-oksida-karbon-dioksida yang matang dan stabil, industri propilena-karbonat China menampilkan rangkaian industri sokongan yang lengkap dan kapasiti pengeluaran terkemuka dunia. Teknologi penulenan mendalam gred baterinya yang terbukti membolehkan bekalan besar-besaran produk rangkaian penuh meliputi gred industri, gred bateri/elektronik dan gred farmaseutikal. Produk memenuhi piawaian antarabangsa sambil menawarkan kelebihan kos yang menonjol, memenuhi permintaan pasaran kritikal daripada industri tenaga baharu dan kimia halus bateri litium China.
Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd. memanfaatkan pasaran propilena-karbonat domestik yang besar di China untuk membangunkan perniagaan produk kimia yang menyasarkan Eropah Tengah danUkraine. Berdasarkan sumber industri kimia China yang komprehensif, kami telah membina sistem perkhidmatan tambah nilai tujuh dimensi meliputi pemerolehan, pembuatan tersuai, penjenamaan persendirian, pemprosesan pembungkusan, pematuhan hijau, ujian berwibawa dan pengurusan risiko ESG jangka panjang. Kami pakar dalam perancangan rantaian bekalan kimia, kawalan risiko pematuhan dan penghantaran setempat, menyampaikan penyelesaian industri kimia profesional untuk pelanggan di Eropah Tengah-Timur dan Ukraine.
Teroka Lagi:
