Dimetilkarbonāts (DMC)

DMC pārskats

 

Dimetilkarbonāts (saīsināti kāDMC), ar molekulāro formulu CHO, ir maz toksisks, bioloģiski noārdāms zaļš smalki ķīmisks karbonātu esteru starpprodukts. Tas ir bezkrāsains, caurspīdīgs šķidrums apkārtējās vides temperatūrā ar vāju esteram līdzīgu aromātisku smaržu. Tā molekulārajā struktūrā ir aktīvās funkcionālās grupas, tostarp metilgrupas, metoksigrupas un karbonilgrupas, kas nodrošina gan metilēšanas, gan karbonilēšanas reaktivitāti. Tas var aizstāt ļoti toksiskas izejvielas, piemēram, fosgēnu un dimetilsulfātu.

Ar izcilu šķīdināšanas spēju DMC kalpo ne tikai kā videi draudzīgs šķīdinātājs, bet arī kā litija jonu akumulatoru elektrolītu pamata izejviela. Komerciāli pieejamie galvenie produkti ir iedalīti divās kategorijās: rūpnieciskā kvalitāte un akumulatoru kategorija. Abas kategorijas būtiski atšķiras, kontrolējot piemaisījumus, tostarp ūdens saturu, metanolu, metālu jonus un hlorīda jonus, un tos nedrīkst izmantot savstarpēji aizstājami patvaļīgi.

 

Galvenie rūpnieciskie ceļi Ķīnā ir alkilēnoksīda pāresterifikācija, kam seko metanola oksidatīvā karbonilēšana. Tradicionālais process, kura pamatā ir fosgēns, lielā mērā ir pārtraukts augstās toksicitātes dēļ.

Alkilēnoksīda pāresterifikācijas process

Propilēnkarbonāts (PC) vai etilēna karbonāts (EC) vispirms tiek sintezēts no propilēna oksīda (PO) / etilēnoksīda (EO) un CO, un pēc tam tiek pāresterificēta ar metanolu, lai iegūtu DMC ar propilēnglikolu vai etilēnglikolu kā blakusproduktiem. Tiek pieņemts reaktīvās destilācijas savienošanas process, lai sadalītu metanola-DMC azeotropu efektīvai produktu atdalīšanai. Šis ceļš atvieglo augstas tīrības pakāpes produktu sagatavošanu. Tas ir galvenais akumulatoru kvalitātes DMC ražošanas process, kas nodrošina pietiekamu izejmateriālu piegādi un ir piemērots liela mēroga nepārtrauktai ražošanai.

Metanola oksidatīvās karbonilēšanas process

DMC tiek tieši sintezēts no metanola, oglekļa monoksīda un skābekļa, izmantojot specializētas katalizatoru sistēmas. Tas nodrošina labvēlīgu atomu ekonomiju ar ūdeni kā vienīgo blakusproduktu. Tomēr pastāv problēmas saistībā ar iekārtu koroziju un katalizatora stabilitātes kontroli. Ķīnā šo procesu galvenokārt izmanto rūpnieciskas kvalitātes DMC ražošanai.

Pakāpes galvenokārt atšķiras ar piemaisījumu kontroles precizitāti. Akumulatora kvalitātes DMC izvirza ārkārtīgi stingras prasības metālu joniem un polārajiem piemaisījumiem. Rūpnieciskās vai rafinētās rūpnieciskās kvalitātes DMC nekad nedrīkst pazemināt un aizstāt litija jonu akumulatoru elektrolītu ražošanu.

Augšupējās izejvielas

Galvenās DMC izejvielas ir metanols, propilēna oksīds/etilēna oksīds un oglekļa dioksīds, kā arī dažādas katalītiskās palīgvielas. Metanola un alkilēnoksīdu tirgus cenas ir dominējošie DMC ražošanas izmaksu noteicošie faktori.

Pakārtotās lietojumprogrammas

Litija jonu akumulatoru elektrolītu rūpniecība: Ar zemu viskozitāti un izcilu veiktspēju zemā temperatūrā, DMC darbojas kā kritisks šķīdinātājs patērētāju akumulatoru, strāvas akumulatoru un enerģijas uzglabāšanas akumulatoru elektrolītiem. Sagatavots kopā ar EC, EMC un DEC, tas izšķīdina litija sāļus un nodrošina litija jonu vadītspēju, padarot to par būtisku pamatmateriālu jaunās enerģijas rūpniecības ķēdei.

Zaļais sintētiskais starpprodukts: izmanto kā metilēšanas un karbonilēšanas reaģentu, lai aizstātu ļoti toksisku fosgēnu un dimetilsulfātu farmaceitisko līdzekļu, pesticīdu un polikarbonāta polimēru sintēzē.

Videi draudzīgs rūpnieciskais šķīdinātājs: izmanto pārklājumos un līmēs ar augstu cietvielu saturu, lai daļēji aizstātu acetonu, MEK, toluolu un samazinātu sistēmas toksicitāti un GOS emisijas.

Citi lauki: Ekstraktanti, tīrīšanas līdzekļi, degvielas ar skābekli saturošas piedevas (tikai pētniecības stadijā), īpašas organiskās sintēzes reakcijas vides.

DMC ir zems uzliesmošanas punkts, un tas ir viegli uzliesmojošs. Tā tvaiki ir smagāki par gaisu un var izplatīties pa zemi, lai aizdegtos no attāliem aizdegšanās avotiem. Klasificēta kā 3. klases uzliesmojoša šķidra bīstama ķīmiska viela, ar to jārīkojas, jāuzglabā un jātransportē stingri ievērojot bīstamo ķīmisko vielu noteikumus.

Uzglabāšanas prasības: Uzglabāt īpašā sprādziendrošā bīstamo ķīmisko vielu noliktavā vēsā un labi vēdināmā vietā; uzturēt noliktavas temperatūru zem 30 grādiem. Glabājiet tvertnes pilnībā noslēgtas ar antistatisku zemējumu. Uzglabāt atsevišķās zonās. Nekad neuzglabājiet kopā ar spēcīgiem oksidētājiem vai stiprām skābēm.

Ugunsgrēka un sprādziena novēršana: Tvaiki var veidot sprādzienbīstamus maisījumus ar gaisu. Likvidējiet visas atklātas liesmas un statiskās-elektriskās dzirksteles noliktavas zonā. Izvietojiet sprādziendrošu elektrisko aprīkojumu. Aprīkot ar degošu gāzu detektoriem un sausā pulvera/spirta izturīgu putu ugunsdzēsības aparātu.

Darbības aizsardzība: Tvaiki kairina acis un elpceļu gļotādu; šķidruma saskare ar ādu izraisa attaukojošu kairinājumu. Darbības laikā valkājiet organisko tvaiku respiratorus, aizsargbrilles un šķīdinātāju izturīgus cimdus; ieviest piespiedu ventilāciju darba zonās.

Transporta vadība: Transportēt kā ANO 1161 3. klases uzliesmojošu bīstamu šķidrumu. Nosūtiet aizzīmogotās cinkota tērauda mucās, IBC starpposma beramkravu konteineros vai ISO TANK konteineros. Sargāt no tiešiem saules stariem, augstas temperatūras un noplūdes. Nepārvadāt kopā ar oksidētājiem vai ar pārtiku saistītām precēm.

J: Kā izvēlēties un atšķirt DMC un propilēna karbonātu (PC)?

A: Abi pieder pie karbonātu esteriem. To galvenās atšķirības ir viskozitāte, dielektriskā konstante, veiktspēja zemā temperatūrā un elektroķīmiskā savietojamība. DMC ir zema viskozitāte un laba zemas temperatūras plūstamība, padarot to piemērotu kā elektrolītu šķīdinātāju; tomēr tā dielektriskā konstante ir salīdzinoši zema, un tā nevar pilnībā izšķīdināt litija sāļus, ja to lieto atsevišķi. Personālajam datoram ir augsta dielektriskā konstante un spēcīga šķīdināšanas spēja, taču tas ir pakļauts šķīdinātāja interkalācijai grafīta anodos. To parasti neizmanto kā galveno šķīdinātāju komerciālām šķidrām litija jonu baterijām (īpašos augstas koncentrācijas sastāvos var pievienot nelielas devas). Personālos datorus galvenokārt izmanto augstsprieguma kondensatoriem un pārklājuma šķīdinātājiem. Litija jonu akumulatoru elektrolītu sistēmas parasti ir vairāku karbonātu maisījumi; tieša aizstāšana viens pret vienu nav atļauta.

J: Kā izvēlēties starp rūpnieciskās kvalitātes, rafinētās rūpnieciskās kvalitātes un akumulatora kvalitātes DMC?

A: Trīs pakāpēm ir identiskas molekulārās ķīmiskās struktūras. To galvenā atšķirība ir kontroles precizitāte nelieliem piemaisījumiem, piemēram, ūdens, metanols, hlorīda joni un metālu joni, un tie nevar aizstāt viens otru dažādos lietošanas scenārijos. Rūpnieciskās kvalitātes DMC nodrošina rentablu veiktspēju ar kvalificētiem pamata piemaisījumiem, kas ir piemēroti pārklājumiem, līmēm un vispārējai organiskai sintēzei. Rafinētas rūpnieciskas kvalitātes DMC nodrošina stingru ūdens un vieglo komponentu piemaisījumu kontroli augstākās klases pārklājumiem un vispārīgām smalki ķīmiskām reakcijām. Akumulatora kvalitātes DMC tiek pakļauts dziļai attīrīšanai, izmantojot rektificēšanu un adsorbciju, ar ūdeni, hlorīda joniem un metāla joniem, kas tiek kontrolēti līdz ppm vai pat ppb līmenim, un tas ir paredzēts tikai litija jonu akumulatoru elektrolītu ražošanai. Litija bateriju ražošanā ir stingri aizliegta pazemināta līmeņa aizstāšana ar rūpnieciskas vai rafinētas rūpnieciskas kvalitātes DMC.

J: Kādas ir Ķīnas DMC nozares rūpnieciskās priekšrocības?

A: Ķīna ir pasaulē lielākā DMC ražotāja un patērētāja ar ievērojamām rūpniecības priekšrocībām. Pateicoties pietiekamam metanola un propilēna oksīda iekšzemes piedāvājumam, Ķīnai ir nobrieduši pāresterifikācijas un oksidatīvās karbonilēšanas procesi, un tā ir pasaulē vadošā ražošanas jaudas ziņā. Iekšzemes dziļās attīrīšanas un metāla jonu noņemšanas tehnoloģijas akumulatora līmeņa DMC ir sasniegušas starptautiski progresīvu līmeni. Pilnas sērijas produktus, tostarp rūpnieciskās, rafinētās kvalitātes un akumulatoru kvalitātes DMC, var ražot masveidā, lai apmierinātu tirgus prasības no jaunas enerģijas litija akumulatoru, smalkās ķīmijas un pārklājumu rūpniecības. Ir pieejama pilnīga eksporta piegādes ķēde ar atbilstošu dokumentāciju, piemēram, REACH un GHS.

Parametri, procesi un rūpnieciskie dati šajā dokumentā ir apkopoti no publiski pieejamiem autoritatīviem avotiem tikai atsaucei:

ICSC starptautiskās ķīmiskās drošības kartes, ChemicalBook fizisko īpašību datu bāze (CAS 616-38-6) — fizikāli ķīmiskie pamatrādītāji un bīstamības klasifikācija

Merck / Sigma-Aldrich DMC produktu tehniskās datu lapas — fizikālo īpašību parametri, tostarp blīvums, uzliesmošanas temperatūra un tvaika spiediens

2025–2026 Ķīnas DMC nozares analīzes ziņojums — ražošanas jauda, ​​procesa maršruti un pakārtotā struktūra

• Atklājiet Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd. organisko šķīdinātāju produktus,DMC