Диметил карбонат нь химийн үйлдвэр, анагаах ухаан, электроник болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг чухал органик нэгдэл юм. Энэ нийтлэлд диметил карбонатын үйлдвэрлэлийн процесс, бэлтгэх аргыг танилцуулах болно.

1、 Диметил карбонат үйлдвэрлэх үйл явц

Диметил карбонатыг үйлдвэрлэх процессыг химийн болон физикийн аргаар хоёр төрөлд хувааж болно.

1) Химийн арга

Диметил карбонатын химийн синтезийн урвалын тэгшитгэл нь: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

Метанол нь диметил карбонатын түүхий эд, карбонатын хий нь урвалд ордог. Урвалын процесс нь катализаторыг шаарддаг.

Натрийн гидроксид, кальцийн исэл, зэсийн исэл, карбонат зэрэг янз бүрийн катализаторууд байдаг. Карбонатын эфир нь хамгийн сайн катализаторын нөлөөтэй боловч катализаторыг сонгохдоо зардал, орчин зэрэг хүчин зүйлсийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Диметил карбонатыг үйлдвэрлэх процесс нь голчлон метанол цэвэршүүлэх, хүчилтөрөгчийн исэлдүүлэх, халаах урвал, ялгах/нэрэх гэх мэт алхмуудыг агуулдаг. Урвалын явцад температур, даралт, урвалын хугацаа зэрэг параметрүүдийг хатуу хянах шаардлагатай бөгөөд ургацыг сайжруулах, цэвэр ариун байдал.

2) Физик арга

Диметил карбонатыг үйлдвэрлэх хоёр үндсэн физик арга байдаг: шингээлтийн арга ба шахалтын арга.

Шингээх арга нь метанолыг шингээгч болгон ашигладаг бөгөөд бага температурт CO2-тэй урвалд орж диметил карбонат үүсгэдэг. Шингээгчийг дахин ашиглах боломжтой бөгөөд урвалын үр дүнд үүссэн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг дахин боловсруулж болох боловч урвалын хурд удаан, эрчим хүчний зарцуулалт өндөр байдаг.

Шахалтын хууль нь CO2-ийн физик шинж чанарыг ашиглан өндөр даралтын дор метанолтой харьцаж, улмаар диметил карбонатыг бэлтгэдэг. Энэ арга нь хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг боловч өндөр хүчин чадалтай шахах төхөөрөмж шаарддаг бөгөөд өртөг өндөртэй байдаг.

Дээрх хоёр арга нь өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай бөгөөд хэрэглээний хэрэгцээ, эдийн засгийн хүчин зүйлээс хамаарч сонгож болно.

2、 Диметил карбонат бэлтгэх арга

Диметил карбонатыг бэлтгэх янз бүрийн аргууд байдаг бөгөөд дараахь хоёр аргыг түгээмэл ашигладаг.

1) Метанолын арга

Энэ бол диметил карбонатыг бэлтгэхэд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг арга юм. Үйл ажиллагааны тодорхой үе шатууд нь дараах байдалтай байна.

(1) Метанол, калийн карбонат/натрийн карбонат нэмээд хутгах явцад урвалын температур хүртэл халаана;

(2) CO2-ыг аажмаар нэмж, үргэлжлүүлэн хутгаж, урвал дууссаны дараа хөргөнө;

(3) Холимог ялгахын тулд ялгах юүлүүр ашиглан диметил карбонат авна.

Ургац, цэвэршилтийг сайжруулахын тулд урвалын явцад температур, даралт, урвалын хугацаа, түүнчлэн катализаторын төрөл, хэмжээг хянах шаардлагатай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

2） Хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн арга

Диметил карбонатыг бэлтгэхэд метанолын аргаас гадна хүчилтөрөгчийн исэлдүүлэх аргыг ихэвчлэн ашигладаг. Энэ аргыг ашиглахад хялбар бөгөөд тасралтгүй үйлдвэрлэлд хүрэх боломжтой.

Үйл ажиллагааны тодорхой үе шатууд нь дараах байдалтай байна.

(1) Метанол ба катализаторыг нэмж, хутгах явцад урвалын температур хүртэл халаана;

(2) Хүчилтөрөгчийн хийг урвалын системд нэмээд үргэлжлүүлэн хутгана;

(3) Диметил карбонатыг авахын тулд урвалын хольцыг салгаж, нэрж, цэвэршүүлнэ.

Хүчилтөрөгчийн исэлдэлтийн арга нь гарц, цэвэршилтийг сайжруулахын тулд хүчилтөрөгчийн хийн нийлүүлэлтийн хурд, урвалын температур, түүнчлэн урвалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эзлэх хувь зэрэг параметрүүдийг хянах шаардлагатай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Энэ нийтлэлийг танилцуулснаар бид диметил карбонатын үйлдвэрлэлийн үйл явц, бэлтгэх аргын талаар мэдэж болно. Молекулын бүтцээс эхлээд урвалын үйл явц, үйлдвэрлэлийн аргын нарийвчилсан тайлбар хүртэл бид цогц, үнэн зөв мэдлэгийн системийг өгсөн. Энэхүү нийтлэл нь уншигчдад энэ чиглэлээр суралцах, судлахад түлхэц болно гэж найдаж байна.