Диметилкарбонат

ДиметилкарбонатОгляд

Диметилкарбонат, скорочено DMC, номер CAS: 616-38-6, молекулярна формула: (\\boldsymbol{C_3H_6O_3}), є типовою зеленою низькотоксичною органічною хімічною сировиною. Його молекула містить метильні, метокси та карбонільні функціональні групи, що дозволяє замінити високотоксичні реагенти, такі як фосген і диметилсульфат, як метилюючий або карбонілюючий агент. Він також може служити екологічно чистим розчинником і розчинником електролітів літій-іонних акумуляторів. При кімнатній температурі виглядає як безбарвна прозора рідина зі слабким ароматним запахом; він демонструє сильну сольватуючу здатність і є безпечним для ЛОС, хоча його низька температура спалаху класифікує його як легкозаймисту рідину. На даний момент основним застосуванням є виробництво електролітів для літій-іонних акумуляторів з новою енергією, а також широко використовується в синтезі полікарбонату, покриттях і чорнилі, фармацевтичних і агрохімічних проміжних продуктах, клеях та інших галузях, що робить його основною сировиною як для сектора нової енергетики, так і для тонкої хімії.

Основні параметри

демонструвати	метрика
хімічна назва	Диметилкарбонат (DMC)
Номер CAS	616-38-6
№ EINECS	210-478-4
молекулярна формула	\\(\\boldsymbol{C_3H_6O_3}\\),структура\\((CH_3O)_2CO\\)
маса формули	90.08
Зовнішній вигляд	Безбарвна, прозора, прозора рідина зі слабким запахом
Щільність (20 градусів)	1,069-1,075 г/см³
температура плавлення	2-4 ступінь
температура кипіння	90,2 градуса
Температура спалаху (закритий тигель)	Приблизно 17 градусів (займистий; підлягає контролю ключем)
Показник заломлення\\(n_D^{20}\\)	1.3697
розчинність	Малорозчинний у воді; змішується з органічними розчинниками, такими як метанол, етанол, кетони та складні ефіри; утворює азеотропи з метанолом.
Тиск пари (20 градусів)	Приблизно 3,3 кПа
класифікація ризиків	Легкозаймисті рідини, UN 1161

Виробничі процеси

Основним шляхом індустріалізації Китаю є процес обміну складних ефірів, з невеликою часткою використання окисного карбонілювання метанолу; традиційний процес фосгену (високотоксичний) був припинений.

Переетерифікація (основний метод у Китаї): пропіленоксид (PO) і етиленоксид (EO) спочатку реагують з CO₂ з утворенням пропіленкарбонату (PC) або етиленкарбонату (EC), які потім піддають переетерифікації метанолом. Отриманий диметилкарбонат (DMC) отримують шляхом фракційної дистиляції з пропіленгліколем як побічним продуктом. Етиленгліколь. Переваги: легкодоступна сировина, зріла технологія процесу, чудова безпека порівняно з окисним карбонілюванням і придатність для великомасштабного виробництва; Недоліки: DMC утворює азеотроп з метанолом, що призводить до високого споживання енергії на розділення та значних капіталовкладень у дистиляційне обладнання.

Окислювальне карбонілювання метанолу: метанол, CO та кисень безпосередньо перетворюються на DMC у присутності каталітичної системи. Переваги: відмінна економія атомів і відсутність побічних продуктів діолів; Недоліки: суворі норми CO, високі вимоги до вибухозахисту та дезактивації каталізатора; Частка Китаю у виробничих потужностях залишається відносно низькою.

Доповнення: DMC для літієвих батарей, створений на основі сирого продукту, піддається додатковим процесам, включаючи точну фракційну дистиляцію, видалення води на основі адсорбції, видалення іонів металу та фільтрацію часток, із суворим контролем над вологістю, кислотністю та металевими домішками.

Оцінки продукту

клас	Ключові показники	Типові програми
Промисловий клас (загального призначення)	Чистота більше або дорівнює 99,5%, вологість менше або дорівнює 0,1%	Покриття, чорнила, клеї, загальний органічний синтез, полікарбонатна сировина
Преміальний промисловий клас	Чистота більше або дорівнює 99,9%, низький вміст вологи та контрольована кислотність	Тонкі хімікати, проміжні продукти пестицидів, неелектронні синтетичні реакції
Батарея (літій-іонний електроліт)	Чистота більше або дорівнює 99,99%; вміст вологи Менше або дорівнює 10–30 ppm; низький вміст іонів металів, низька кислотність і низька інтенсивність кольору	Основний розчинник для електролітів літій-іонних акумуляторів (для силових акумуляторів, накопичувачів енергії та споживчих акумуляторів), що використовується в поєднанні з EMC, DEC та EC
Реактивний клас / Фармацевтичний клас	Надвисока чистота, низький вміст домішок і низький вміст важких металів	Фармацевтичний синтез API, лабораторні реагенти та проміжні продукти високого класу

Примітка: DMC промислового рівня містить підвищений рівень домішок, вологи та іонів металів; його не можна використовувати безпосередньо в електролітах літій-іонних акумуляторів. Для DMC із закритою системою, без вологи, необхідно впроваджувати контроль протягом усього процесу зберігання, транспортування та пакування.

Вихідні та низхідні галузі

Вихідна сировина

Естерний шлях обміну: пропіленоксид / етиленоксид, вуглекислий газ, метанол; допоміжні каталізатори та дистиляційні добавки; шлях окисного карбонілювання: метанол, оксид вуглецю, кисень; допоміжне обладнання для літієвих батарей: прецизійна дистиляція, адсорбційне осушення та системи фільтрації без пилу. У Китаї є достатні виробничі потужності для метанолу та PO, причому кластер промислової мережі DMC зосереджений у Шаньдуні та Східному Китаї.

Нижчі програми

Електроліт літієвої батареї (основне подальше застосування): служить розчинником в електролітах, розчиняє солі літію та підходить для батарей живлення, акумуляторів енергії та цифрових батарей;

Синтез полікарбонату (PC): основний мономер PC без фосгену;

Покриття, чорнила та клеї: зелені розчинники, які замінюють толуол, ксилол і ацетон, тим самим зменшуючи викиди ЛОС;

Фармацевтичні та пестицидні проміжні продукти: зелені реагенти метилювання як заміна диметилсульфату;

Інше: присадки до палива, синтез поліуретану та синтез спеціальних смол.

Промисловий ланцюг: метанол/оксид пропілену → блок DMC → сирий DMC → дистиляційне очищення (додаткова ультрачиста обробка для застосування в акумуляторних батареях) → заводи електролітів, заводи ПК, заводи з виробництва покриттів та заводи фармацевтичної хімії.

Безпека, зберігання та транспортування

Диметилкарбонат – легкозаймиста рідина (UN1161); він дуже летючий, і його пари можуть утворювати вибухові суміші.

Упаковка: 200 кг бочки з оцинкованої сталі / тонні бочки з нержавіючої сталі IBC; акумуляторна герметична упаковка з нержавіючої сталі із захистом від азоту;

Зберігання: зберігати в прохолодному, добре вентильованому, вибухозахищеному складі, подалі від джерел тепла, відкритого вогню та окислювачів; склад повинен бути обладнаний сигналізатором горючих газів та ізольований від вологи; акумуляторні матеріали слід зберігати в окремому ізольованому приміщенні, щоб запобігти вбиранню вологи;

Транспортування: для транспортування небезпечних хімічних речовин вантажівки-цистерни повинні використовувати конструкцію з нержавіючої сталі. транспортні засоби повинні бути обладнані засобами захисту від сонця та антистатичними засобами; змішування з окислювачами або сильними кислотами суворо заборонено;

Захист на робочому місці: надягайте стійкі до розчинників рукавички, захисні окуляри та газозахисний щиток для обличчя; забезпечити вентиляцію цеху та електростатичне заземлення;

Екстрена реакція: у разі витоку відсікти джерело займання та поглинути речовину піском або землею; прямий розряд заборонено. При виникненні пожежі використовуйте порошкові, пінні або вуглекислотні вогнегасники; скидання води прямим струменем заборонено. У разі потрапляння на шкіру ретельно промити великою кількістю чистої води.

FAQ

З: Яку роль DMC відіграє в електроліті?

A: DMC має низьку в'язкість і хорошу розчинність; його зазвичай змішують з EC, EMC і DEC для розчинення солей літію та підвищення іонної провідності; у поєднанні з етиленкарбонатом, який має високу діелектричну проникність, він одночасно досягає високої провідності та хороших низькотемпературних характеристик.

З: Які промислові переваги китайської промисловості диметилкарбонату?

Відповідь: Китай є найбільшим у світі виробником DMC зі зрілим процесом переетерифікації, добре налагодженою допоміжною сировиною для метанолу та пропіленоксиду, великими виробничими потужностями та стабільними постачаннями; його технологія очищення акумуляторів є зрілою, що забезпечує стабільне постачання провідним компаніям, що займаються виготовленням літієвих батарей; він пропонує короткі цикли доставки та підтримує як довгострокові контракти, так і точкові поставки; 7DCHEM використовує новий ланцюжок енергетичної хімічної промисловості Китаю, доповнений закордонними складами, щоб забезпечити стабільні постачання закордонним клієнтам із закупівель електроліту та покриттів.

З: Як ви розрізняєте DMC, EMC і DEC?

A: DMC - це диметилкарбонат (дві метильні групи), який має найнижчу температуру кипіння та найнижчу в'язкість; EMC — це метилетилкарбонат, а DEC — діетилкарбонат, обидва мають вищі точки кипіння. Ці три зазвичай поєднуються в змішаних електролітах.

Джерела та авторитетні посилання

PubChem, ChemicalBook, Міжнародна картка хімічної безпеки ICSC (CAS 616-38-6)
GB 12268: Кодекс транспортування небезпечних хімічних речовин; промислові стандарти DMC; MSDS від провідних виробників; технічні характеристики від виробників електролітів
Звіт про процес карбонатної промисловості; Технічний посібник із сировини для електроліту літієвої батареї
Стандарт карбонатної групи акумулятора
Примітка щодо обсягу даних: Специфікації процесу очищення можуть відрізнятися у різних виробників; для вмісту вологи та металу в акумуляторі переважну силу мають сертифікат автентичності та паспорт безпеки постачальника.