Το ανθρακικό διμεθύλιο είναι μια σημαντική οργανική ένωση που χρησιμοποιείται ευρέως στη χημική βιομηχανία, την ιατρική, την ηλεκτρονική και άλλους τομείς. Αυτό το άρθρο θα εισαγάγει τη διαδικασία παραγωγής και τη μέθοδο παρασκευής του ανθρακικού διμεθυλεστέρα.

1, Διαδικασία παραγωγής ανθρακικού διμεθυλεστέρα

Η διαδικασία παραγωγής του ανθρακικού διμεθυλίου μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: χημική μέθοδο και φυσική μέθοδο.

1) Χημική μέθοδος

Η εξίσωση αντίδρασης χημικής σύνθεσης του ανθρακικού διμεθυλεστέρα είναι: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

Η μεθανόλη είναι η πρώτη ύλη για το ανθρακικό διμεθυλεστέρα και το ανθρακικό αέριο είναι το αντιδραστήριο. Η διαδικασία αντίδρασης απαιτεί καταλύτη.

Υπάρχουν διάφοροι καταλύτες, όπως το υδροξείδιο του νατρίου, το οξείδιο του ασβεστίου, το οξείδιο του χαλκού και το ανθρακικό. Ο ανθρακικός εστέρας έχει το καλύτερο καταλυτικό αποτέλεσμα, αλλά η επιλογή του καταλύτη πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως το κόστος και το περιβάλλον.

Η διαδικασία παραγωγής του ανθρακικού διμεθυλίου περιλαμβάνει κυρίως στάδια όπως καθαρισμός μεθανόλης, οξείδωση οξυγόνου, αντίδραση θέρμανσης, διαχωρισμός/απόσταξη κ.λπ. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντίδρασης απαιτείται αυστηρός έλεγχος παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η πίεση και ο χρόνος αντίδρασης για τη βελτίωση της απόδοσης και καθαρότητα.

2) Φυσική μέθοδος

Υπάρχουν δύο κύριες φυσικές μέθοδοι για την παραγωγή ανθρακικού διμεθυλίου: μέθοδος απορρόφησης και μέθοδος συμπίεσης.

Η μέθοδος απορρόφησης χρησιμοποιεί μεθανόλη ως απορροφητικό και αντιδρά με CO2 σε χαμηλές θερμοκρασίες για την παραγωγή ανθρακικού διμεθυλεστέρα. Το απορροφητικό μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί και το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από την αντίδραση μπορεί επίσης να ανακυκλωθεί, αλλά ο ρυθμός αντίδρασης είναι αργός και η κατανάλωση ενέργειας υψηλή.

Ο νόμος συμπίεσης χρησιμοποιεί τις φυσικές ιδιότητες του CO2 για να έρθει σε επαφή με μεθανόλη υπό υψηλή πίεση, επιτυγχάνοντας έτσι την παρασκευή ανθρακικού διμεθυλεστέρα. Αυτή η μέθοδος έχει γρήγορο ρυθμό αντίδρασης, αλλά απαιτεί εξοπλισμό συμπίεσης υψηλής ισχύος και είναι δαπανηρή.

Οι δύο παραπάνω μέθοδοι έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και μπορούν να επιλεγούν με βάση τις ανάγκες εφαρμογής και τους οικονομικούς παράγοντες.

2, Μέθοδος παρασκευής ανθρακικού διμεθυλίου

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την παρασκευή ανθρακικού διμεθυλεστέρα και οι ακόλουθες είναι δύο κοινά χρησιμοποιούμενες μέθοδοι:

1) Μέθοδος μεθανόλης

Αυτή είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος για την παρασκευή ανθρακικού διμεθυλεστέρα. Τα συγκεκριμένα βήματα λειτουργίας είναι τα εξής:

(1) Προσθέστε μεθανόλη και ανθρακικό κάλιο/ανθρακικό νάτριο και θερμάνετε στη θερμοκρασία αντίδρασης ενώ αναδεύετε.

(2) Προσθέστε αργά CO2, συνεχίστε την ανάδευση και ψύξτε μετά την ολοκλήρωση της αντίδρασης.

(3) Χρησιμοποιήστε μια διαχωριστική χοάνη για να διαχωρίσετε το μείγμα και να λάβετε ανθρακικό διμεθυλεστέρα.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η θερμοκρασία, η πίεση, ο χρόνος αντίδρασης, καθώς και ο τύπος και η ποσότητα του καταλύτη πρέπει να ελέγχονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντίδρασης για τη βελτίωση της απόδοσης και της καθαρότητας.

2) Μέθοδος οξείδωσης οξυγόνου

Εκτός από τη μέθοδο της μεθανόλης, η μέθοδος οξείδωσης του οξυγόνου χρησιμοποιείται επίσης συνήθως για την παρασκευή ανθρακικού διμεθυλεστέρα. Αυτή η μέθοδος είναι εύκολη στη λειτουργία και μπορεί να επιτύχει συνεχή παραγωγή.

Τα συγκεκριμένα βήματα λειτουργίας είναι τα εξής:

(1) Προσθέστε μεθανόλη και καταλύτη, θερμάνετε στη θερμοκρασία αντίδρασης ενώ αναδεύετε.

(2) Προσθέστε αέριο οξυγόνο στο σύστημα αντίδρασης και συνεχίστε την ανάδευση.

(3) Διαχωρίζεται, αποστάζεται και καθαρίζεται το μίγμα της αντίδρασης για να ληφθεί ανθρακικός διμεθυλεστέρας.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η μέθοδος οξείδωσης οξυγόνου απαιτεί παραμέτρους ελέγχου όπως ο ρυθμός παροχής και η θερμοκρασία αντίδρασης του αερίου οξυγόνου, καθώς και η αναλογία των συστατικών της αντίδρασης, για τη βελτίωση της απόδοσης και της καθαρότητας.

Μέσα από την εισαγωγή αυτού του άρθρου, μπορούμε να μάθουμε για τη διαδικασία παραγωγής και τις μεθόδους παρασκευής του ανθρακικού διμεθυλεστέρα. Από τη μοριακή δομή έως τη λεπτομερή περιγραφή της διαδικασίας αντίδρασης και της μεθόδου παραγωγής, παρέχουμε ένα ολοκληρωμένο και ακριβές σύστημα γνώσης. Ελπίζω ότι αυτό το άρθρο μπορεί να εμπνεύσει τη μάθηση και την έρευνα των αναγνωστών σε αυτόν τον τομέα.