carbonato de dimetiloDescripción general

carbonato de dimetilo, abreviado como DMC, CAS No.: 616-38-6, fórmula molecular: (\\boldsymbol{C_3H_6O_3}), es una materia prima química orgánica típica, verde y de baja toxicidad. Su molécula contiene grupos funcionales metilo, metoxi y carbonilo, lo que le permite reemplazar reactivos altamente tóxicos como el fosgeno y el sulfato de dimetilo como agente metilante o carbonilante. También puede servir como disolvente respetuoso con el medio ambiente y como disolvente en electrolitos de baterías de iones de litio. A temperatura ambiente, aparece como un líquido transparente e incoloro con un ligero olor aromático; exhibe un fuerte poder solvatante y no daña los COV, aunque su bajo punto de inflamación lo clasifica como un líquido inflamable. Actualmente, la principal aplicación posterior son los electrolitos de baterías de iones de litio de nueva energía, mientras que también se usa ampliamente en la síntesis de policarbonato, recubrimientos y tintas, productos intermedios farmacéuticos y agroquímicos, adhesivos y otros campos, lo que lo convierte en una materia prima fundamental tanto para el sector de las nuevas energías como para la química fina.
Parámetros básicos
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proyecto |
métrico |
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nombre químico |
Carbonato de dimetilo (DMC) |
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número CAS |
616-38-6 |
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EINECS nº. |
210-478-4 |
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fórmula molecular |
\\(\\boldsymbol{C_3H_6O_3}\\),estructura\\((CH_3O)_2CO\\) |
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peso fórmula |
90.08 |
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Apariencia externa |
Líquido incoloro, transparente y claro con un ligero olor. |
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Densidad (20 grados) |
1,069-1,075 g/cm³ |
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punto de fusión |
2-4 grados |
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punto de ebullición |
90,2 grados |
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Punto de inflamación (copa cerrada) |
Aproximadamente 17 grados (inflamable; sujeto a control clave) |
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Índice de refracción\\(n_D^{20}\\) |
1.3697 |
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solubilidad |
Ligeramente soluble en agua; miscible con disolventes orgánicos como metanol, etanol, cetonas y ésteres; Forma azeótropos con metanol. |
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Presión de vapor (20 grados) |
Aproximadamente 3,3kPa |
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clasificación de riesgos |
Líquidos inflamables, ONU 1161 |
Procesos de producción
La principal ruta de industrialización de China es el proceso de intercambio de ésteres, y una pequeña parte utiliza la carbonilación oxidativa de metanol; el proceso tradicional con fosgeno (altamente tóxico) ha sido eliminado.
Transesterificación (el método principal en China): primero se hacen reaccionar óxido de propileno (PO) y óxido de etileno (EO) con CO₂ para formar carbonato de propileno (PC) o carbonato de etileno (EC), que luego se someten a transesterificación con metanol. El carbonato de dimetilo (DMC) resultante se obtiene mediante destilación fraccionada, con propilenglicol como subproducto. Glicol etileno. Ventajas: materias primas fácilmente disponibles, tecnología de proceso madura, seguridad superior en comparación con la carbonilación oxidativa y adecuada para la producción a gran escala; Desventajas: El DMC forma un azeótropo con metanol, lo que resulta en un alto consumo de energía de separación y una importante inversión de capital en equipos de destilación.
Carbonilación oxidativa de metanol: el metanol, el CO y el oxígeno se convierten directamente en DMC en presencia de un sistema catalítico. Ventajas: excelente economía atómica y sin subproductos de dioles; Desventajas: estrictas regulaciones sobre CO, altos requisitos a prueba de explosiones y desactivación del catalizador; La participación de China en la capacidad de producción sigue siendo relativamente baja.
Suplemento: El DMC de grado de batería de litio, basado en el producto crudo, se somete a procesos adicionales que incluyen destilación fraccionada de precisión, eliminación de agua basada en adsorción, eliminación de iones metálicos y filtración de partículas, con un control estricto sobre la humedad, la acidez y las impurezas metálicas.
Grados de producto
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calificación |
Indicadores clave |
Aplicaciones típicas |
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Grado industrial (de uso general) |
Pureza Mayor o igual al 99,5%, Humedad Menor o igual al 0,1% |
Recubrimientos, tintas, adhesivos, síntesis orgánica en general, materias primas de policarbonato. |
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Grado industrial premium |
Pureza mayor o igual al 99,9%, bajo contenido de humedad y acidez controlable. |
Productos químicos finos, pesticidas intermedios, reacciones sintéticas no electrónicas. |
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Grado de batería (electrolito de iones de litio) |
Pureza Mayor o igual al 99,99%; contenido de humedad Menor o igual a 10–30 ppm; Bajo contenido de iones metálicos, baja acidez y baja intensidad de color. |
Disolvente primario para electrolitos de baterías de iones de litio (para baterías eléctricas, almacenamiento de energía y baterías de consumo), utilizado en combinación con EMC, DEC y EC. |
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Grado reactivo/grado farmacéutico |
Pureza ultraalta, bajo contenido de impurezas y bajo contenido de metales pesados |
Síntesis de API farmacéuticos, reactivos de laboratorio e intermedios finos de alta gama |
Nota: El DMC de grado industrial contiene niveles elevados de impurezas, humedad e iones metálicos; no debe utilizarse directamente en electrolitos de baterías de iones de litio. Para DMC de grado de batería, se deben implementar controles de sistema cerrado y libres de humedad durante todo el proceso de almacenamiento, transporte y embalaje.
Industrias upstream y downstream
Materias primas aguas arriba
Ruta de intercambio de ésteres: óxido de propileno/óxido de etileno, dióxido de carbono, metanol; catalizadores de soporte y coadyuvantes de destilación; ruta de carbonilación oxidativa: metanol, monóxido de carbono, oxígeno; Equipos de soporte aptos para baterías de litio: destilación de precisión, deshumidificación por adsorción y sistemas de filtración sin polvo. China tiene suficiente capacidad de producción de metanol y PO, y el grupo de la cadena industrial DMC se concentra en Shandong y el este de China.
Aplicaciones posteriores
Electrolito de batería de litio (aplicación primaria posterior): sirve como disolvente en electrolitos, disuelve sales de litio y es adecuado para baterías eléctricas, baterías de almacenamiento de energía y baterías digitales;
Síntesis de policarbonato (PC): monómero central de PC sin fosgeno;
Recubrimientos, tintas y adhesivos: solventes ecológicos que reemplazan al tolueno, xileno y acetona, reduciendo así las emisiones de COV;
Intermedios farmacéuticos y pesticidas: reactivos de metilación verdes como sustituto del sulfato de dimetilo;
Otros: aditivos para combustibles, síntesis de poliuretano y síntesis de resinas especiales.
Cadena industrial: metanol/óxido de propileno → unidad DMC → DMC crudo → purificación por destilación (tratamiento ultrapuro adicional para aplicaciones de grado de batería) → plantas de electrolitos, plantas de PC, plantas de recubrimiento y plantas de productos químicos farmacéuticos.
Seguridad, almacenamiento y transporte
El carbonato de dimetilo es un líquido inflamable (UN1161); es muy volátil y sus vapores pueden formar mezclas explosivas.
Embalaje: bidones de acero galvanizado de 200 kg / bidones de acero inoxidable por tonelada IBC; embalaje hermético de acero inoxidable apto para baterías con protección de nitrógeno;
Almacenamiento: Almacenar en un almacén fresco, bien ventilado y a prueba de explosiones, lejos de fuentes de calor, llamas abiertas y agentes oxidantes; el almacén debe estar equipado con una alarma de gas combustible y aislado de la humedad; los materiales aptos para baterías deben almacenarse en un área separada y aislada para evitar la absorción de humedad;
Transporte: Para el transporte de químicos peligrosos, los camiones cisterna priorizarán la construcción en acero inoxidable; los vehículos deben estar equipados con protección solar y medidas antiestáticas, y está estrictamente prohibida la mezcla con agentes oxidantes o ácidos fuertes;
Protección del lugar de trabajo: usar guantes resistentes a solventes, gafas de seguridad y media careta de gas; asegurar la ventilación del taller y la conexión a tierra electrostática;
Respuesta de emergencia: En caso de fuga, cortar la fuente de ignición y absorber la sustancia con arena o tierra; Está prohibida la descarga directa. En caso de incendio, utilice extintores de polvo seco, espuma o dióxido de carbono; Se prohíbe la descarga directa de agua. En caso de contacto con la piel, enjuagar abundantemente con abundante agua limpia.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué papel juega el DMC en el electrolito?
R: DMC tiene baja viscosidad y buena solubilidad; comúnmente se mezcla con EC, EMC y DEC para disolver sales de litio y mejorar la conductividad iónica; cuando se combina con carbonato de etileno, que tiene una constante dieléctrica alta, logra simultáneamente una alta conductividad y un buen rendimiento a baja temperatura.
Pregunta: ¿Cuáles son las ventajas industriales de la industria del carbonato de dimetilo de China?
R: China es el mayor productor mundial de DMC, con un proceso de transesterificación maduro, materias primas de apoyo bien establecidas para metanol y óxido de propileno, gran capacidad de producción y suministro puntual estable; su tecnología de purificación de grado de batería está madura, lo que permite un suministro estable a las principales empresas de baterías de litio; ofrece ciclos de entrega cortos y admite contratos a largo plazo y entregas al contado; 7DCHEM aprovecha la cadena de la industria química de nueva energía de China, complementada con almacenes en el extranjero, para proporcionar suministros estables a clientes de adquisición de recubrimientos y electrolitos en el extranjero.
P: ¿Cómo se distingue entre DMC, EMC y DEC?
R: DMC es carbonato de dimetilo (dos grupos metilo), que tiene el punto de ebullición más bajo y la viscosidad más baja; EMC es carbonato de metiletilo y DEC es carbonato de dietilo, los cuales tienen puntos de ebullición más altos. Estos tres se combinan comúnmente en electrolitos mixtos.
Fuentes y referencias autorizadas.
- PubChem, ChemicalBook, Tarjeta internacional de seguridad química de la ICSC (CAS 616-38-6)
- GB 12268: Código para el transporte de productos químicos peligrosos; Estándares de la industria DMC; MSDS de los principales fabricantes; especificaciones técnicas de los fabricantes de electrolitos
- Informe del proceso de la industria del carbonato; Manual técnico de materia prima de electrolitos de baterías de litio
- Estándar del grupo de carbonatos para baterías
- Nota sobre el alcance de los datos: las especificaciones del proceso de purificación pueden variar entre los diferentes fabricantes; para el contenido de metal y humedad de grado de batería, prevalecerán el COA y la SDS del proveedor.
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