كربونات ثنائي الميثيل هو مركب عضوي مهم يستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية والطب والإلكترونيات وغيرها من المجالات. ستقدم هذه المقالة عملية الإنتاج وطريقة تحضير كربونات ثنائي الميثيل.

1 、 عملية إنتاج كربونات ثنائي ميثيل

يمكن تقسيم عملية إنتاج كربونات ثنائي ميثيل إلى نوعين: الطريقة الكيميائية والطريقة الفيزيائية.

1) الطريقة الكيميائية

معادلة التفاعل الكيميائي لكربونات ثنائي الميثيل هي: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

الميثانول هو المادة الخام لكربونات ثنائي الميثيل، وغاز الكربونات هو المادة المتفاعلة. تتطلب عملية التفاعل محفزًا.

هناك العديد من المحفزات، بما في ذلك هيدروكسيد الصوديوم وأكسيد الكالسيوم وأكسيد النحاس والكربونات. يتمتع إستر الكربونات بأفضل تأثير تحفيزي، ولكن اختيار المحفز يحتاج أيضًا إلى مراعاة عوامل مثل التكلفة والبيئة.

تتضمن عملية إنتاج كربونات ثنائي الميثيل بشكل أساسي خطوات مثل تنقية الميثانول، وأكسدة الأكسجين، وتفاعل التسخين، والفصل/التقطير، وما إلى ذلك. أثناء عملية التفاعل، يلزم التحكم الصارم في المعلمات مثل درجة الحرارة والضغط ووقت التفاعل لتحسين الإنتاجية و نقاء.

2) الطريقة المادية

هناك طريقتان فيزيائيتان رئيسيتان لإنتاج كربونات ثنائي الميثيل: طريقة الامتصاص وطريقة الضغط.

تستخدم طريقة الامتصاص الميثانول كمادة ماصة ويتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون عند درجات حرارة منخفضة لإنتاج كربونات ثنائي ميثيل. يمكن إعادة استخدام المادة الماصة، ويمكن أيضًا إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون الناتج عن التفاعل، ولكن معدل التفاعل بطيء واستهلاك الطاقة مرتفع.

يستخدم قانون الضغط الخصائص الفيزيائية لثاني أكسيد الكربون للتلامس مع الميثانول تحت ضغط مرتفع، وبالتالي تحقيق تحضير كربونات ثنائي الميثيل. تتميز هذه الطريقة بمعدل تفاعل سريع، ولكنها تتطلب معدات ضغط عالية الطاقة ومكلفة.

الطريقتان المذكورتان أعلاه لهما مزايا وعيوب، ويمكن اختيارهما على أساس احتياجات التطبيق والعوامل الاقتصادية.

2 、 طريقة تحضير كربونات ثنائي الميثيل

هناك طرق مختلفة لتحضير كربونات ثنائي الميثيل، وفيما يلي طريقتان شائعتان الاستخدام:

1) طريقة الميثانول

هذه هي الطريقة الأكثر استخدامًا لتحضير كربونات ثنائي الميثيل. خطوات التشغيل المحددة هي كما يلي:

(1) يضاف الميثانول وكربونات البوتاسيوم/كربونات الصوديوم، ويسخن إلى درجة حرارة التفاعل مع التحريك؛

(2) أضف ثاني أكسيد الكربون ببطء، واستمر في التحريك، ثم برد بعد اكتمال التفاعل؛

(3) استخدم قمع فصل لفصل الخليط والحصول على كربونات ثنائي الميثيل.

تجدر الإشارة إلى أنه يجب التحكم في درجة الحرارة والضغط ووقت التفاعل، بالإضافة إلى نوع وكمية المحفز أثناء عملية التفاعل لتحسين الإنتاجية والنقاء.

2) طريقة أكسدة الأكسجين

بالإضافة إلى طريقة الميثانول، يتم أيضًا استخدام طريقة أكسدة الأكسجين بشكل شائع لتحضير كربونات ثنائي ميثيل. هذه الطريقة سهلة التشغيل ويمكنها تحقيق الإنتاج المستمر.

خطوات التشغيل المحددة هي كما يلي:

(1) يضاف الميثانول والمحفز، ثم يسخن إلى درجة حرارة التفاعل مع التحريك؛

(2) أضف غاز الأكسجين إلى نظام التفاعل واستمر في التحريك؛

(3) يفصل مخلوط التفاعل ويقطره وينقيه للحصول على كربونات ثنائي الميثيل.

تجدر الإشارة إلى أن طريقة أكسدة الأكسجين تتطلب معلمات التحكم مثل معدل العرض ودرجة حرارة تفاعل غاز الأكسجين، وكذلك نسبة مكونات التفاعل، لتحسين الإنتاجية والنقاء.

ومن خلال مقدمة هذا المقال يمكننا التعرف على عملية إنتاج وطرق تحضير كربونات ثنائي الميثيل. بدءًا من التركيب الجزيئي وحتى الوصف التفصيلي لعملية التفاعل وطريقة الإنتاج، قدمنا ​​نظامًا معرفيًا شاملاً ودقيقًا. آمل أن يكون هذا المقال مصدر إلهام للقراء في التعلم والبحث في هذا المجال.