دی متیل کربنات یک ترکیب آلی مهم است که به طور گسترده در صنایع شیمیایی، پزشکی، الکترونیک و سایر زمینه ها استفاده می شود. این مقاله به معرفی فرآیند تولید و روش تهیه دی متیل کربنات می پردازد.

1، فرآیند تولید دی متیل کربنات

فرآیند تولید دی متیل کربنات را می توان به دو نوع روش شیمیایی و روش فیزیکی تقسیم کرد.

1) روش شیمیایی

معادله واکنش سنتز شیمیایی دی متیل کربنات عبارت است از: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

متانول ماده اولیه دی متیل کربنات و گاز کربنات واکنش دهنده است. فرآیند واکنش به یک کاتالیزور نیاز دارد.

کاتالیزورهای مختلفی از جمله هیدروکسید سدیم، اکسید کلسیم، اکسید مس و کربنات وجود دارد. استر کربنات بهترین اثر کاتالیزوری را دارد، اما انتخاب کاتالیزور نیز باید عواملی مانند هزینه و محیط را در نظر بگیرد.

فرآیند تولید دی متیل کربنات عمدتاً شامل مراحلی مانند تصفیه متانول، اکسیداسیون اکسیژن، واکنش حرارتی، جداسازی/تقطیر و غیره است. در طول فرآیند واکنش، کنترل دقیق پارامترهایی مانند دما، فشار و زمان واکنش برای بهبود بازده و خلوص

2) روش فیزیکی

دو روش فیزیکی اصلی برای تولید دی متیل کربنات وجود دارد: روش جذب و روش فشرده سازی.

در روش جذب از متانول به عنوان جاذب استفاده می شود و در دماهای پایین با CO2 واکنش می دهد و دی متیل کربنات تولید می کند. جاذب را می توان مجددا استفاده کرد و دی اکسید کربن تولید شده توسط واکنش را نیز می توان بازیافت کرد، اما سرعت واکنش کند است و مصرف انرژی بالا است.

قانون فشرده سازی از خواص فیزیکی CO2 برای تماس با متانول تحت فشار بالا استفاده می کند و در نتیجه به تهیه دی متیل کربنات می رسد. این روش سرعت واکنش سریعی دارد، اما به تجهیزات فشرده سازی با توان بالا نیاز دارد و هزینه بالایی دارد.

دو روش فوق مزایا و معایب خاص خود را دارند و بر اساس نیازهای کاربردی و عوامل اقتصادی قابل انتخاب هستند.

2، روش تهیه دی متیل کربنات

روش های مختلفی برای تهیه دی متیل کربنات وجود دارد که در زیر دو روش رایج مورد استفاده قرار می گیرد:

1) روش متانول

این رایج ترین روش برای تهیه دی متیل کربنات است. مراحل عملیات ویژه به شرح زیر است:

(1) متانول و کربنات پتاسیم/کربنات سدیم را اضافه کنید و در حین هم زدن به دمای واکنش حرارت دهید.

(2) به آرامی CO2 را اضافه کنید، به هم زدن ادامه دهید و پس از اتمام واکنش خنک شوید.

(3) از یک قیف جداسازی برای جدا کردن مخلوط و بدست آوردن دی متیل کربنات استفاده کنید.

لازم به ذکر است که دما، فشار، زمان واکنش و همچنین نوع و مقدار کاتالیزور باید در طول فرآیند واکنش کنترل شود تا بازده و خلوص بهبود یابد.

2) روش اکسیداسیون اکسیژن

علاوه بر روش متانول، روش اکسیداسیون اکسیژن نیز معمولاً برای تهیه دی متیل کربنات استفاده می شود. این روش کارکرد آسانی دارد و می تواند به تولید مداوم دست یابد.

مراحل عملیات ویژه به شرح زیر است:

(1) متانول و کاتالیزور را اضافه کنید، در حین هم زدن به دمای واکنش حرارت دهید.

(2) گاز اکسیژن را به سیستم واکنش اضافه کنید و به هم زدن ادامه دهید.

(3) مخلوط واکنش را برای بدست آوردن دی متیل کربنات جدا، تقطیر و خالص کنید.

لازم به ذکر است که روش اکسیداسیون اکسیژن برای بهبود عملکرد و خلوص نیاز به پارامترهای کنترلی مانند سرعت عرضه و دمای واکنش گاز اکسیژن و همچنین نسبت اجزای واکنش دارد.

از طریق مقدمه این مقاله می توان با فرآیند تولید و روش های تهیه دی متیل کربنات آشنا شد. از ساختار مولکولی تا توصیف دقیق فرآیند واکنش و روش تولید، ما یک سیستم دانش جامع و دقیق ارائه کرده‌ایم. امیدوارم این مقاله بتواند الهام بخش یادگیری و تحقیق خوانندگان در این زمینه باشد.