Disolventes orgánicos-carbonato de propileno

Descripción general del producto

Disolventes orgánicos Carbonato de propileno(abreviado como PC), también conocido como carbonato de 1,2-propanodiol, es un importante disolvente orgánico de carbonato cíclico de cinco miembros con la fórmula molecular C₄H₆O₃. A temperatura ambiente es un líquido transparente, incoloro e inodoro. Con un alto punto de ebullición, bajo punto de fusión, alto punto de inflamación, fuerte capacidad de disolución, alta constante dieléctrica y baja volatilidad con baja toxicidad, es aclamado como un "disolvente verde".

Disolventes orgánicos El carbonato de propileno es soluble en agua y miscible con la mayoría de los disolventes orgánicos como etanol, éter, acetona, benceno y cloroformo. Puede disolver numerosos materiales poliméricos y sales metálicas. Beneficiándose de sus excelentes propiedades fisicoquímicas, se aplica ampliamente en solventes de electrolitos de baterías de iones de litio, extracción y separación industrial, purificación de gases, recubrimientos y tintas, productos químicos de uso diario e intermedios de síntesis orgánica. Sirve como materia prima básica fundamental dentro de las modernas cadenas industriales de nuevas energías y productos químicos ecológicos.

Parámetros básicos

Procesos de producción

Cicloadición de óxido de propileno (PO) y CO₂

Principio.PO reacciona con CO₂ sobre un catalizador para formar carbonato de propileno, con una economía atómica ideal del 100%. El catalizador abre el anillo de tres miembros de PO, seguido de la inserción de CO₂ y el cierre del anillo en un carbonato cíclico de cinco miembros. Principales reacciones secundarias: autopolimerización de PO a poliéteres y copolimerización con CO₂ a poli(carbonato de propileno) (PPC), que consume materia prima y reduce el rendimiento de PC.

Materias primas y catalizador.PO, CO₂ de grado industrial; catalizadores compuestos de yoduro-metal, líquidos iónicos soportados, sales de zinc/aluminio, haluros y líquidos iónicos de imidazolio.

Condiciones. 120–160 °C, 2.0–5.0 MPa, 3–5 h. PO conversion 95–99%, PC selectivity >98%.

Fluir.

Pretratamiento: deshidratar PO y secar CO₂ para evitar la hidrólisis del catalizador.

Reacción agitada a alta presión; fuertemente exotérmico, con enfriamiento circulante.

Enfriar, despresurizar y evaporar; recomprimir y reciclar el CO₂ que no ha reaccionado.

Separar el catalizador, luego destilar al vacío para eliminar el PO residual y los oligómeros de poliéter.

Proceso de fosgeno

Principio.Ruta de dos pasos: el 1,2-propanodiol primero reacciona con fosgeno (COCl₂) para formar cloroformiato de 2-hidroxipropilo y luego se cicla intramolecularmente con eliminación de HCl a PC. Total: CH₃CH(OH)CH₂OH + COCl₂ → C₄H₆O₃ + 2HCl ↑. Los subproductos incluyen oligómeros de policarbonato e impurezas organocloradas.

Materias primas y condiciones.1,2-propanodiol, fosgeno; 75 a 80 grados a presión atmosférica; gas de cola de HCl de gran tamaño que requiere neutralización alcalina.

Fluir.Alimente con propilenglicol, agregue lentamente fosgeno para la acilación; absorber el gas de cola HCl como ácido clorhídrico; calor para ciclar; producto bruto de lavado alcalino para eliminar fosgeno/HCl residual; Separar las fases y destilar al vacío hasta obtener el PC terminado.

Proceso de transesterificación

Principio.La transesterificación reversible catalizada por ácido/base de carbonato de dimetilo (DMC) y 1,2-propanodiol produce PC y metanol. La eliminación continua de metanol desplaza el equilibrio hacia la PC. Reacción secundaria: oligómeros de policarbonato de alto peso molecular.

Materias primas y catalizador.DMC, 1,2-propanodiol; metóxido de sodio, organoestaño (dilaurato de dibutilestaño), bases sólidas.

Condiciones.90 a 130 grados a presión atmosférica/reducida; El metanol se destiló durante la reacción. Conversión de propilenglicol de un solo paso 70–80 %; Materia prima sin reaccionar reciclada.

Fluir.Destilación reactiva: destilar metanol por cabeza para romper el equilibrio; neutralizar el catalizador homogéneo después de la reacción; recuperar secuencialmente metanol, DMC y propilenglicol; PC cruda de fondo de destilación al vacío al producto.

Comparación de procesos de un vistazo

Grados de producto

Cadena industrial upstream y downstream

Río arriba.Las materias primas principales son PO y CO₂. El costo y el suministro de las órdenes de compra establecen directamente el precio de las PC; La capacidad de PO proviene principalmente de los procesos de clorhidrina, cooxidación y HPPO (peróxido de hidrógeno a PO). El CO₂ se recupera principalmente de unidades industriales, lo que se ajusta a las tendencias de reciclaje de recursos.

Río abajo.

Disolvente electrolítico de iones de litio– un disolvente de carbonato clave para vehículos eléctricos y baterías de almacenamiento de energía; el principal motor de crecimiento.

Solvente industrial verde– separación por extracción, desulfuración/descarbonización de gases, recubrimientos, tintas y decapados de pintura, en sustitución de disolventes COV altamente tóxicos.

Productos químicos finos y diarios– cosméticos, cuidado personal, intermediarios farmacéuticos, portadores de síntesis orgánica.

Otros– plastificación de plásticos, adhesivos, auxiliares de estampación-tinte.

Seguridad, almacenamiento y transporte

El PC tiene baja toxicidad, baja volatilidad y un alto punto de inflamación; Por lo general, no está clasificado como producto químico peligroso, aunque es combustible.

Almacenamiento:almacén exclusivo fresco, seco y ventilado; mantener alejado de fuentes de ignición/calor, oxidantes fuertes, ácidos y bases; sellar los recipientes contra la humedad.

Protección contra incendios:no hay llamas abiertas en las zonas de almacenamiento; proporcionar equipo adecuado contra incendios.

Operación:use guantes y gafas protectoras, asegure la ventilación; Los vapores en alta concentración pueden irritar en caso de exposición prolongada.

Transporte:contenedores exclusivos, limpios y sellados; enviar como productos químicos ordinarios; Evite el vuelco, la luz solar directa y la humedad.

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuáles son las principales diferencias entre el carbonato de propileno de grado industrial, de batería/electrónico y de grado farmacéutico, y cómo seleccionar el grado apropiado?

R: Los tres grados comparten una estructura molecular idéntica. Las distinciones principales radican en la pureza, el contenido de agua y la precisión del control de trazas de impurezas y iones metálicos. No son intercambiables para diferentes escenarios.

PC de grado industrial: Rentable con cumplimiento de impurezas de referencia. Adecuado para disolventes de uso general, extracción-separación, purificación de gases, recubrimientos y tintas y otros escenarios industriales convencionales.

PC con batería o electrónica: Producido mediante purificación ultraprofunda; Pureza mayor o igual al 99,9 % con contenidos de agua y iones metálicos en niveles de ppm a ppb. Exclusivamente para electrolitos de baterías de iones de litio y aplicaciones químicas electrónicas de alta precisión.

PC de grado farmacéutico/cosmético: Indicadores higiénicos e impurezas estrictamente controlados, baja irritación y alto rendimiento de seguridad. Adecuado para formulaciones cosméticas, productos de cuidado personal y escenarios intermedios farmacéuticos.

La selección del grado se centrará en la pureza, el contenido de agua y los índices de iones metálicos. El exceso de agua o iones metálicos en aplicaciones de electrolitos degradará el rendimiento de la batería y puede provocar riesgos de seguridad. La sustitución degradada está prohibida para escenarios de fabricación de alta precisión.

P: ¿Cómo distinguir y seleccionar entre carbonato de propileno (PC), carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de etilmetilo (EMC) y carbonato de dietilo (DEC)?

R: Los cuatro son disolventes comunes a base de carbonatos para electrolitos de baterías de iones de litio. La selección se basa en la estructura molecular, la constante dieléctrica, el punto de ebullición y el rendimiento a baja temperatura.

Carbonato de propileno (PC): Carbonato cíclico con alta constante dieléctrica, fuerte capacidad de disolución de sales de litio, alto punto de ebullición y bajo punto de congelación para un buen rendimiento a baja temperatura; un componente electrolítico clave.

Carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de etilo y metilo (EMC), carbonato de dietilo (DEC): Carbonatos lineales de baja viscosidad y volatilidad moderada, que mejoran la humectabilidad y seguridad del electrolito. Frecuentemente formulado junto con PC.

La selección sigue los objetivos de formulación de electrolitos: prefiera PC cuando se requiere un alto rendimiento dieléctrico, un amplio rango de temperaturas de funcionamiento y un fuerte poder de disolución. Introduzca carbonatos lineales en proporciones adecuadas para lograr una baja viscosidad y una humectación rápida. En la práctica, se adoptan ampliamente formulaciones mixtas.

P: ¿Cuáles son las ventajas competitivas de la industria del carbonato de propileno de China?

R: Respaldada por una tecnología de cicloadición de óxido de propileno-dióxido de carbono madura y estable, la industria del carbonato de propileno de China cuenta con cadenas industriales de soporte completas y una capacidad de producción líder en el mundo. Su probada tecnología de purificación profunda de grado de batería permite el suministro masivo de productos de gama completa que cubren grado industrial, grado de batería/electrónico y grado farmacéutico. Los productos cumplen con los estándares internacionales y al mismo tiempo ofrecen importantes ventajas de costos, satisfaciendo la demanda crítica del mercado de las industrias de nueva energía y química fina de baterías de litio de China.

Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd. aprovecha el gran mercado interno de carbonato de propileno en China para desarrollar negocios de productos químicos dirigidos a Europa Central y Oriental yUcrania. Aprovechando los recursos integrales de la industria química de China, hemos construido un sistema de servicios de valor agregado de siete dimensiones que cubre adquisiciones, fabricación personalizada, marcas privadas, procesamiento de empaques, cumplimiento ecológico, pruebas autorizadas y gestión de riesgos ESG a largo plazo. Nos especializamos en la planificación de la cadena de suministro de productos químicos, el control de riesgos de cumplimiento y la entrega localizada, brindando soluciones profesionales de la industria química para clientes en Europa Central y Oriental y Ucrania.

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