Dimetil karbonatoa konposatu organiko garrantzitsua da, industria kimikoan, medikuntzan, elektronikan eta beste arlo batzuetan asko erabiltzen dena. Artikulu honek dimetil karbonatoaren ekoizpen prozesua eta prestaketa metodoa aurkeztuko ditu.

1. Dimetil karbonatoaren ekoizpen prozesua

Dimetil karbonatoaren ekoizpen prozesua bi motatan bana daiteke: metodo kimikoa eta metodo fisikoa.

1) Metodo kimikoa

Dimetil karbonatoaren sintesi erreakzio kimikoaren ekuazioa hau da: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

Metanola dimetil karbonatoaren lehengaia da, eta karbonato gasa erreaktiboa. Erreakzio-prozesuak katalizatzaile bat behar du.

Hainbat katalizatzaile daude, besteak beste, sodio hidroxidoa, kaltzio oxidoa, kobre oxidoa eta karbonatoa. Karbonato esterrak du efektu katalitiko onena, baina katalizatzailea aukeratzerakoan kostua eta ingurumena bezalako faktoreak ere kontuan hartu behar dira.

Dimetil karbonatoaren ekoizpen-prozesuak batez ere metanolaren purifikazioa, oxigenoaren oxidazioa, berotze-erreakzioa, bereizketa/destilazioa, etab. bezalako urratsak biltzen ditu. Erreakzio-prozesuan zehar, tenperatura, presioa eta erreakzio-denbora bezalako parametroen kontrol zorrotza behar da etekina eta purutasuna hobetzeko.

2) Metodo fisikoa

Dimetil karbonatoa ekoizteko bi metodo fisiko nagusi daude: xurgapen-metodoa eta konpresio-metodoa.

Xurgapen-metodoak metanola erabiltzen du xurgatzaile gisa eta CO2-arekin erreakzionatzen du tenperatura baxuetan dimetil karbonatoa sortzeko. Xurgatzailea berrerabili daiteke, eta erreakzioak sortutako karbono dioxidoa ere birziklatu daiteke, baina erreakzio-abiadura motela da eta energia-kontsumoa handia.

Konpresio legeak CO2-aren propietate fisikoak erabiltzen ditu metanolarekin presio handipean kontaktuan jartzeko, horrela dimetil karbonatoa prestatzeko. Metodo honek erreakzio-abiadura azkarra du, baina potentzia handiko konpresio-ekipoak behar ditu eta garestia da.

Goiko bi metodoek beren abantailak eta desabantailak dituzte, eta aplikazioaren beharren eta faktore ekonomikoen arabera hauta daitezke.

2. Dimetil karbonatoaren prestaketa metodoa

Dimetil karbonatoa prestatzeko hainbat metodo daude, eta hauek dira gehien erabiltzen diren bi metodo:

1) Metanol metodoa

Hau da dimetil karbonatoa prestatzeko metodorik erabiliena. Eragiketa-urrats zehatzak hauek dira:

(1) Gehitu metanola eta potasio karbonatoa/sodio karbonatoa, eta berotu erreakzio-tenperaturara irabiatzen duzun bitartean;

(2) Gehitu poliki-poliki CO2, jarraitu irabiatzen eta hoztu erreakzioa amaitutakoan;

(3) Erabili bereizketa-inbutu bat nahastea bereizteko eta dimetil karbonatoa lortzeko.

Kontuan izan behar da tenperatura, presioa, erreakzio-denbora, baita katalizatzaile mota eta kantitatea ere kontrolatu behar direla erreakzio-prozesuan zehar, errendimendua eta purutasuna hobetzeko.

2) Oxigenoaren oxidazio metodoa

Metanol metodoaz gain, oxigeno oxidazio metodoa ere erabili ohi da dimetil karbonatoa prestatzeko. Metodo hau erabiltzeko erraza da eta ekoizpen jarraitua lor dezake.

Eragiketa zehatzaren urratsak hauek dira:

(1) Gehitu metanola eta katalizatzailea, berotu erreakzio-tenperaturara irabiatzen duzun bitartean;

(2) Gehitu oxigeno gasa erreakzio-sistemari eta jarraitu nahasten;

(3) Erreakzio-nahastea bereizi, destilatu eta purifikatu dimetil karbonatoa lortzeko.

Kontuan izan behar da oxigenoaren oxidazio-metodoak oxigeno gasaren hornidura-tasa eta erreakzio-tenperatura bezalako parametroak kontrolatzea eskatzen duela, baita erreakzio-osagaien proportzioa ere, errendimendua eta purutasuna hobetzeko.

Artikulu honen sarreraren bidez, dimetil karbonatoaren ekoizpen-prozesua eta prestaketa-metodoak ikas ditzakegu. Egitura molekularretik hasi eta erreakzio-prozesuaren eta ekoizpen-metodoaren deskribapen zehatzeraino, ezagutza-sistema integral eta zehatza eskaini dugu. Espero dut artikulu honek irakurleen ikaskuntza eta ikerketa inspiratzea arlo honetan.