Диметилкарбонат (DMC)

Огляд DMC

 

Диметилкарбонат (скороченоDMC), з молекулярною формулою СHO, є низькотоксичним, біологічно розкладаним зеленим тонкохімічним проміжним продуктом карбонатних ефірів. Це безбарвна прозора рідина при кімнатній температурі зі слабким ефіроподібним ароматичним запахом. Його молекулярна структура містить активні функціональні групи, включаючи метил, метокси та карбонільні групи, що надає йому реакційну здатність як до метилювання, так і до карбонілування. Він може замінити високотоксичну сировину, таку як фосген і диметилсульфат.

Маючи чудову здатність до розчинення, DMC служить не тільки як екологічно чистий розчинник, але й як основна сировина для електролітів літій-іонних акумуляторів. Комерційно доступні основні продукти поділяються на два класи: промисловий і акумуляторний. Два сорти суттєво відрізняються щодо контролю домішок, включаючи вміст води, метанол, іони металів та іони хлориду, і не повинні використовуватися як взаємозамінні.

 

Основними індустріальними шляхами в Китаї є переетерифікація алкіленоксиду з подальшим окисним карбонілюванням метанолу. Традиційний процес на основі фосгену був значною мірою припинений через високу токсичність.

Процес переетерифікації алкіленоксиду

Пропіленкарбонат (PC) або етиленкарбонат (EC) спочатку синтезується з пропіленоксиду (PO) / етиленоксиду (EO) і CO, а потім піддається переетерифікації з метанолом, щоб отримати DMC, з пропіленгліколем або етиленгліколем як побічними продуктами. Процес сполучення реактивної дистиляції використовується для розриву азеотропу метанол-DMC для ефективного розділення продукту. Цей шлях полегшує приготування продукту високої чистоти. Це основний виробничий процес для батарейного виробництва DMC, має достатню кількість сировини та підходить для великомасштабного безперервного виробництва.

Процес окисного карбонілювання метанолу

DMC безпосередньо синтезується з метанолу, окису вуглецю та кисню за допомогою спеціальних каталітичних систем. Це забезпечує сприятливу економію атомів з водою як єдиним побічним продуктом. Тим не менш, існують проблеми щодо корозії обладнання та контролю стабільності каталізатора. У Китаї цей процес в основному застосовується для промислового виробництва DMC.

Сорти відрізняються в першу чергу точністю контролю слідових домішок. DMC для батареї висуває надзвичайно суворі вимоги до іонів металів і полярних залишкових домішок. DMC промислового або очищеного промислового класу ніколи не повинен бути знижений і замінений на виробництво електроліту для літій-іонних акумуляторів.

Видобуток сировини

Основна вихідна сировина для DMC включає метанол, пропіленоксид / етиленоксид і вуглекислий газ разом з різними каталітичними допоміжними речовинами. Ринкові ціни на метанол і алкіленоксиди є домінуючими факторами, що визначають витрати виробництва DMC.

Нижчі програми

Промисловість електролітів для літій-іонних акумуляторів: Завдяки низькій в'язкості та відмінним характеристикам при низьких температурах, DMC діє як критичний розчинник для електролітів побутових батарей, акумуляторів живлення та акумуляторів енергії. Розроблений разом з EC, EMC і DEC, він розчиняє солі літію та забезпечує літій-іонну провідність, що робить його основним основним матеріалом для промислового ланцюга нової енергії.

Зелений синтетичний проміжний продукт: Застосовується як реагент для метилювання та карбонілування для заміни високотоксичних фосгену та диметилсульфату для синтезу фармацевтичних препаратів, пестицидів та полікарбонатних полімерів.

Екологічно чистий промисловий розчинник: Використовується в покриттях і клеях з високим вмістом твердих речовин для часткової заміни ацетону, MEK, толуолу та зниження токсичності системи та викидів ЛОС.

Інші поля: Екстрагенти, миючі засоби, присадки, насичені киснем до палива (тільки на стадії дослідження), спеціальні реакційні середовища органічного синтезу.

DMC має низьку температуру спалаху і є легкозаймистим. Його пари важчі за повітря і можуть поширюватися по землі та спалахувати від віддалених джерел запалювання. Класифікований як легкозаймиста рідка небезпечна хімічна речовина класу 3, її слід обробляти, зберігати та транспортувати суворо відповідно до правил щодо небезпечних хімічних речовин.

Вимоги до зберігання: Зберігати у спеціальному вибухозахищеному складі небезпечних хімікатів у прохолодних і добре вентильованих умовах; підтримувати температуру на складі нижче 30 градусів. Тримайте контейнери повністю герметичними з антистатичним заземленням. Зберігати в окремих зонах. Ніколи не зберігайте разом із сильними окислювачами або сильними кислотами.

Запобігання пожежі та вибуху: Пари можуть утворювати вибухонебезпечні суміші з повітрям. Усуньте будь-яке відкрите полум'я та іскри від статичної електрики на території складу. Розгорнути вибухозахищене електрообладнання. Оснастити детекторами горючих газів та протипожежними засобами із сухого порошку/спирту, піни.

Оперативний захист: Пари подразнюють очі та слизову оболонку дихальних шляхів; контакт рідини зі шкірою викликає знежирююче подразнення. Одягайте респіратори органічних парів, захисні окуляри та стійкі до розчинників рукавички під час роботи; забезпечити примусову вентиляцію робочих зон.

Транспортний менеджмент: Транспортувати як легкозаймисту небезпечну рідину класу 3 ООН 1161. Відправляйте в герметичних оцинкованих сталевих бочках, контейнерах середньої вантажопідйомності IBC або контейнерах ISO TANK. Берегти від прямих сонячних променів, високої температури та протікання. Не транспортуйте разом з окислювачами або продуктами харчування.

Q: Як вибрати і відрізнити DMC і пропіленкарбонат (PC)?

A: Обидва належать до карбонатних ефірів. Їх основні відмінності полягають у в'язкості, діелектричній проникності, низькотемпературних характеристиках та електрохімічній сумісності. DMC має низьку в'язкість і хорошу плинність при низьких температурах, що робить його придатним як розчинник для електролітів; однак його діелектрична проникність відносно низька, і він не може повністю розчинити солі літію, якщо його використовувати окремо. PC має високу діелектричну проникність і високу здатність до розчинення, але схильний до коінтеркаляції розчинника в графітові аноди. Як правило, він не використовується як основний розчинник для комерційних рідких літій-іонних акумуляторів (можна додавати невеликі дози в спеціальні склади високої концентрації). PC в основному використовується для високовольтних конденсаторів і розчинників для покриття. Системи електролітів для літій-іонних акумуляторів зазвичай складаються з суміші кількох карбонатів; пряма заміна один на один не допускається.

Питання: Як вибрати DMC промислового класу, рафінованого промислового класу та акумуляторного класу?

A: Три сорти мають ідентичні молекулярні хімічні структури. Їх основна відмінність полягає в точності контролю слідів домішок, таких як вода, метанол, іони хлориду та іони металів, і вони не можуть замінювати один одного в різних сценаріях застосування. DMC промислового класу забезпечує економічно ефективну роботу з кваліфікованими основними домішками, підходить для покриттів, клеїв і загального органічного синтезу. DMC очищеного промислового класу має жорсткий контроль над водою та домішками легких компонентів для високоякісних покриттів і загальних тонких хімічних реакцій. DMC, призначений для акумуляторів, проходить глибоке очищення шляхом ректифікації та адсорбції з контролем води, іонів хлориду та іонів металу до рівнів часток на мільйон або навіть частин на мільярд, і призначений виключно для виробництва електролітів літій-іонних акумуляторів. Під час виробництва літієвих акумуляторів суворо заборонено замінювати DMC промислового чи очищеного промислового класу.

З: Які промислові переваги китайської промисловості DMC?

Відповідь: Китай є найбільшим у світі виробником і споживачем DMC з видатними промисловими перевагами. Завдяки достатньому внутрішньому постачанню метанолу та пропіленоксиду Китай має розвинені процеси переетерифікації та окисного карбонілювання та лідирує у світі за виробничими потужностями. Вітчизняні технології глибокого очищення та видалення іонів металів для батарейного DMC досягли міжнародного рівня. Продукти повної серії, включаючи DMC промислового, очищеного та акумуляторного класу, можуть масово вироблятися, щоб задовольнити потреби ринку нової енергетики з виробництва літієвих батарей, тонкої хімії та покриттів. Повний експортний ланцюжок поставок доступний із сумісною документацією, такою як REACH та GHS.

Параметри, процеси та промислові дані в цьому документі зібрані з загальнодоступних авторитетних джерел лише для довідки:

Міжнародні картки хімічної безпеки ICSC, база даних фізичних властивостей ChemicalBook (CAS 616-38-6) - основні фізико-хімічні показники та класифікація небезпеки

Технічні дані продукту Merck / Sigma-Aldrich DMC - параметри фізичних властивостей, включаючи щільність, температуру спалаху та тиск пари

2025–2026 China DMC Industry Analysis Report – виробничі потужності, технологічні маршрути та структура виробництва

• Відкрийте для себе продукти органічних розчинників Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd,DMC