Przegląd produktu
Rozpuszczalniki organiczne Węglan propylenu(w skrócie PC), znany również jako węglan 1,2-propanodiolu, jest ważnym pięcioczłonowym cyklicznym rozpuszczalnikiem organicznym w postaci węglanu o wzorze cząsteczkowym C₄H₆O₃. W temperaturze otoczenia jest bezbarwną, bezwonną, przezroczystą cieczą. Charakteryzujący się wysoką temperaturą wrzenia, niską temperaturą topnienia, wysoką temperaturą zapłonu, dużą zdolnością rozpuszczania, wysoką stałą dielektryczną i niską lotnością przy niskiej toksyczności, jest okrzyknięty „zielonym rozpuszczalnikiem”.
Rozpuszczalniki organiczne Węglan propylenu jest rozpuszczalny w wodzie i miesza się z większością rozpuszczalników organicznych, takich jak etanol, eter, aceton, benzen i chloroform. Może rozpuszczać wiele materiałów polimerowych i soli metali. Korzystając ze swoich doskonałych właściwości fizykochemicznych, jest szeroko stosowany w rozpuszczalnikach elektrolitu do akumulatorów litowo-jonowych, ekstrakcji i separacji przemysłowej, oczyszczaniu gazów, powłokach i tuszach, chemikaliach codziennego użytku i półproduktach do syntezy organicznej. Służy jako podstawowy surowiec krytyczny w nowoczesnych, ekologicznych łańcuchach chemicznych i przemysłowych nowych energii.
Podstawowe parametry
|
Przedmiot |
Specyfikacja |
|
Nazwa chemiczna |
Węglan propylenu (węglan 1,2-propanodiolu) |
|
Nr CAS |
108-32-7 |
|
Numer EINECS |
203-572-1 |
|
Formuła molekularna |
C₄H₆O₃ |
|
Masa cząsteczkowa |
102.09 |
|
Wygląd |
Bezbarwna, bezwonna, przezroczysta ciecz |
|
Temperatura topnienia |
Około. -48,8 stopnia |
|
Temperatura wrzenia |
240-243 stopni (przy ciśnieniu atmosferycznym) |
|
Gęstość względna |
1,204-1,210 (20 stopni) |
|
Temperatura zapłonu |
Około. 132 stopnia (miseczka zamknięta) |
|
Współczynnik załamania światła |
1,421-1,422 (20 stopni) |
|
Prężność pary nasyconej |
Około. 0.13 mmHg (20 stopni) |
|
Rozpuszczalność |
Rozpuszczalny w wodzie; miesza się z rozpuszczalnikami organicznymi, w tym etanolem, eterem, acetonem, benzenem i chloroformem |
|
Stała dielektryczna |
Około. 64 (25 stopni); wysoka polarność i duża siła rozpuszczania |
Procesy produkcyjne
Cykloaddycja tlenku propylenu (PO) i CO₂
Zasada.PO reaguje z CO₂ na katalizatorze, tworząc węglan propylenu, przy idealnej 100% oszczędności atomowej. Katalizator otwiera trójczłonowy pierścień PO, po czym następuje insercja CO₂ i zamknięcie pierścienia do pięcioczłonowego cyklicznego węglanu. Główne reakcje uboczne: samopolimeryzacja PO do polieterów i kopolimeryzacja z CO₂ do poli(węglanu propylenu) (PPC), która zużywa surowiec i obniża wydajność PC.
Surowce i katalizator.PO, CO₂ klasy przemysłowej; katalizatory kompozytowe jodkowo-metalowe, ciecze jonowe na nośniku, sole cynku/glinu, halogenki i imidazoliowe ciecze jonowe.
Warunki. 120–160 °C, 2.0–5.0 MPa, 3–5 h. PO conversion 95–99%, PC selectivity >98%.
Przepływ.
Obróbka wstępna: odwodnić PO i osuszyć CO₂, aby zapobiec hydrolizie katalizatora.
Reakcja z mieszaniem pod wysokim ciśnieniem; silnie egzotermiczny, z chłodzeniem obiegowym.
Ochłodzić, rozhermetyzować i flashować; ponownie sprężać i zawracać do obiegu nieprzereagowany CO₂.
Oddzielić katalizator, następnie destylować próżniowo w celu usunięcia pozostałości PO i oligomerów polieterowych.
Proces fosgenowy
Zasada.Droga dwuetapowa: 1,2-propanodiol najpierw reaguje z fosgenem (COCl2), tworząc chloromrówczan 2-hydroksypropylu, następnie ulega wewnątrzcząsteczkowej cyklizacji z eliminacją HCl do PC. Ogółem: CH₃CH(OH)CH₂OH + COCl₂ → C₄H₆O₃ + 2HCl↑. Produkty uboczne obejmują oligomery poliwęglanowe i zanieczyszczenia chloroorganiczne.
Surowce i warunki.1,2-propanodiol, fosgen; 75–80 stopni pod ciśnieniem atmosferycznym; duży gaz resztkowy HCl wymagający neutralizacji alkaliami.
Przepływ.Wprowadzić glikol propylenowy, powoli dodawać fosgen w celu acylowania; absorbować gaz resztkowy HCl w postaci kwasu chlorowodorowego; cyklizacja pod wpływem ciepła; surowy produkt przemyć alkalicznie w celu usunięcia pozostałości fosgenu/HCl; separacja faz i destylacja próżniowa do gotowego PC.
Proces transestryfikacji
Zasada.Odwracalna katalizowana kwasem/zasadą transestryfikacja węglanu dimetylu (DMC) i 1,2-propanodiolu daje PC i metanol. Ciągłe usuwanie metanolu przesuwa równowagę w stronę PC. Reakcja uboczna: oligomery poliwęglanowe o dużej masie cząsteczkowej.
Surowce i katalizator.DMC, 1,2-propanodiol; metanolan sodu, cynoorganiczna (dilaurynian dibutylocyny), zasady stałe.
Warunki.90–130 stopni pod ciśnieniem atmosferycznym/obniżonym; metanol oddestylował się podczas reakcji. Jednoprzebiegowa konwersja glikolu propylenowego 70–80%; nieprzereagowany surowiec poddany recyklingowi.
Przepływ.Destylacja reaktywna: destylacja szczytowa metanolu w celu przełamania równowagi; zobojętnić jednorodny katalizator po reakcji; sekwencyjnie odzyskiwać metanol, DMC i glikol propylenowy; destylacja próżniowa z dołu surowego PC do produktu.
Porównanie procesów w skrócie
|
Trasa |
Główne surowce |
Warunki |
Kluczowy kompromis |
|
Cykloaddycja PO + CO₂ |
PO, CO₂ |
120–160 stopni, 2,0–5,0 MPa |
Ekologiczna, 100% gospodarka atomowa; potrzebuje wysokiego ciśnienia i aktywnego katalizatora; ryzyko powstania produktu ubocznego PPC |
|
Fosgen |
1,2-propanodiol, fosgen |
75–80 stopni, atmosferyczne |
Dojrzały, ale wykorzystuje toksyczny fosgen; emituje HCl i chlorowane zanieczyszczenia |
|
Transestryfikacja |
DMC, 1,2-propanodiol |
90–130 stopni, atmosferyczne/zredukowane |
Łagodne warunki; ograniczony równowagowo (70–80% w jednym przejściu), wymaga recyklingu |
Klasy produktów
|
Indeks |
Klasa baterii |
Klasa farmaceutyczna |
Klasy przemysłowej |
Typowe zastosowanie |
|
Czystość |
Większy lub równy 99,90% |
Większy lub równy 99,50% |
Większe lub równe 99,00% |
- |
|
Pozostałość PO |
Mniejsze lub równe 0,0100% |
Mniejsze lub równe 0,1000% |
Mniejsze lub równe 0,2500% |
- |
|
Inne kluczowe limity |
Woda Mniejsza lub równa 10 ppm; pojedynczy jon metalu Mniejsze lub równe 1 ppm; całkowity Cl Mniejszy lub równy 1 ppm |
Glikol propylenowy Mniejsze lub równe 0,0500%; ścisłe metale ciężkie (Pb, As, Cd) i Cl całkowity |
Ogólne specyfikacje wody/glikolu/frakcji; metale i Cl nie podlegają ścisłym ograniczeniom |
- |
|
Aplikacja |
Elektrolity do akumulatorów litowo-jonowych, zasilających i magazynujących energię; Dostarczone COA + karta charakterystyki |
Rozpuszczalnik do półproduktów do syntezy i reakcji farmaceutycznych (nie jest to automatycznie substancja pomocnicza) |
Ekstrahenty, plastyfikatory, rozpuszczalniki przemysłowe, dodatki do powłok, wysokowartościowe chemikalia |
- |
Łańcuch branżowy wyższego i niższego szczebla
Pod prąd.Podstawowymi surowcami są PO i CO₂. Koszty PO i dostawy bezpośrednio ustalają ceny komputerów PC; Wydajność PO pochodzi głównie z procesów chlorohydryny, współutleniania i HPPO (nadtlenek wodoru do PO). CO₂ jest odzyskiwany głównie z jednostek przemysłowych, co wpisuje się w trendy recyklingu zasobów.
W dół rzeki.
Rozpuszczalnik elektrolitu litowo-jonowego– kluczowy rozpuszczalnik węglanowy do akumulatorów pojazdów elektrycznych i magazynujących energię; głównym motorem wzrostu.
Zielony rozpuszczalnik przemysłowy– separacja ekstrakcyjna, odsiarczanie/dekarbonizacja gazów, powłoki, tusze i usuwanie farb, zastąpienie wysoce toksycznych rozpuszczalników LZO.
Drobne i codzienne chemikalia– kosmetyki, higiena osobista, półprodukty farmaceutyczne, nośniki syntezy organicznej.
Inni– plastyfikatory tworzyw sztucznych, kleje, środki pomocnicze do druku i barwienia.
Bezpieczeństwo, przechowywanie i transport
PC ma niską toksyczność, niską lotność i wysoką temperaturę zapłonu; generalnie nie jest klasyfikowany jako niebezpieczna substancja chemiczna, chociaż jest palny.
Składowanie:chłodny, suchy i wentylowany dedykowany magazyn; trzymać z dala od źródeł zapłonu/ciepła, silnych utleniaczy, kwasów i zasad; uszczelnić pojemniki przed wilgocią.
Ochrona przeciwpożarowa:brak otwartego ognia w strefach przechowywania; zapewnić odpowiedni sprzęt przeciwpożarowy.
Działanie:nosić rękawice i okulary ochronne, zapewnić wentylację; Opary o wysokim stężeniu mogą powodować podrażnienie w przypadku długotrwałego narażenia.
Transport:czyste, szczelne, dedykowane pojemniki; statek jak zwykłe chemikalia; zapobiegać przewróceniu, bezpośredniemu nasłonecznieniu i wilgoci.
Często zadawane pytania (FAQ)
P: Jakie są podstawowe różnice między węglanem propylenu klasy przemysłowej, do akumulatorów/elektroniki i węglanem propylenu o jakości farmaceutycznej i jak wybrać odpowiedni gatunek?
Odp.: Wszystkie trzy gatunki mają identyczną strukturę molekularną. Podstawowe różnice dotyczą czystości, zawartości wody i śladowych zanieczyszczeń oraz precyzji kontroli jonów metali. Nie można ich stosować zamiennie w przypadku różnych scenariuszy.
Komputer klasy przemysłowej: Ekonomiczne przy zachowaniu zgodności z podstawowymi zanieczyszczeniami. Nadaje się do rozpuszczalników ogólnego przeznaczenia, ekstrakcji-separacji, oczyszczania gazów, powłok i atramentów oraz innych konwencjonalnych scenariuszy przemysłowych.
Komputer klasy akumulatorowej/elektronicznej: Wytwarzany w drodze ultragłębokiego oczyszczania; czystość Większa lub równa 99,9% przy zawartości wody i jonów metali na poziomie od ppm do ppb. Wyłącznie do elektrolitów akumulatorów litowo-jonowych i zaawansowanych zastosowań elektroniczno-chemicznych o wysokiej precyzji.
Komputer klasy farmaceutycznej/kosmetycznej: Ściśle kontrolowane wskaźniki higieniczne i zanieczyszczenia, niskie działanie drażniące i wysokie bezpieczeństwo. Nadaje się do receptur kosmetycznych, produktów higieny osobistej i scenariuszy pośrednich farmaceutycznych.
Wybór gatunku powinien koncentrować się na czystości, zawartości wody i wskaźnikach jonów metali. Nadmierna ilość wody lub jonów metali w elektrolitach obniży wydajność akumulatora i może spowodować zagrożenie bezpieczeństwa. Substytucja o obniżonej jakości jest zabroniona w scenariuszach produkcji o wysokiej precyzji.
P: Jak rozróżnić i wybrać węglan propylenu (PC), węglan dimetylu (DMC), węglan etylometylu (EMC) i węglan dietylu (DEC)?
Odp.: Wszystkie cztery są powszechnymi rozpuszczalnikami na bazie węglanów do elektrolitów w akumulatorach litowo-jonowych. Wybór opiera się na strukturze molekularnej, stałej dielektrycznej, temperaturze wrzenia i działaniu w niskich temperaturach.
Węglan propylenu (PC): Węglan cykliczny o wysokiej stałej dielektrycznej, dużej zdolności rozpuszczania soli litu, wysokiej temperaturze wrzenia i niskiej temperaturze zamarzania zapewniający dobre działanie w niskich temperaturach; kluczowy składnik elektrolitu.
Węglan dimetylu (DMC), węglan etylometylu (EMC), węglan dietylu (DEC): Węglany liniowe o niskiej lepkości i umiarkowanej lotności, poprawiające zwilżalność elektrolitu i bezpieczeństwo. Często formułowany razem z komputerem PC.
Wybór następuje w oparciu o cele dotyczące receptury elektrolitu: Preferuj PC, gdy wymagana jest wysoka wydajność dielektryczna, szeroki zakres temperatur roboczych i duża siła rozpuszczania. Wprowadź węglany liniowe w odpowiednich proporcjach, aby uzyskać niską lepkość i szybkie zwilżanie. W praktyce powszechnie stosuje się preparaty mieszane.
P: Jakie są przewagi konkurencyjne chińskiego przemysłu propylenu i węglanu?
Odp.: Chiński przemysł węglanowo-propylenowy, wspierany przez dojrzałą i stabilną technologię cykloaddycji tlenku propylenu-dwutlenku węgla, charakteryzuje się kompleksowym wsparciem dla łańcuchów przemysłowych i wiodącą na świecie zdolnością produkcyjną. Sprawdzona technologia głębokiego oczyszczania w akumulatorach umożliwia masowe dostarczanie pełnego asortymentu produktów, obejmujących produkty klasy przemysłowej, akumulatorowej/elektronicznej i farmaceutycznej. Produkty spełniają międzynarodowe standardy, oferując jednocześnie znaczną przewagę kosztową, zaspokajając krytyczne zapotrzebowanie rynku ze strony chińskiego przemysłu nowej energii i chemii wysokowartościowej, produkującej baterie litowe.
Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd. wykorzystuje duży krajowy rynek propylenu i węglanu w Chinach do rozwijania działalności związanej z produktami chemicznymi, skierowanej do Europy Środkowo-Wschodniej iUkraina. Czerpiąc z kompleksowych zasobów przemysłu chemicznego w Chinach, zbudowaliśmy siedmiwymiarowy system usług o wartości dodanej obejmujący zaopatrzenie, produkcję na zamówienie, markę prywatną, przetwarzanie opakowań, zgodność z przepisami ekologicznymi, wiarygodne testy i długoterminowe zarządzanie ryzykiem ESG. Specjalizujemy się w planowaniu łańcucha dostaw chemikaliów, kontroli ryzyka braku zgodności i dostawach lokalnych, dostarczając profesjonalne rozwiązania dla przemysłu chemicznego dla klientów w Europie Środkowo-Wschodniej i na Ukrainie.
Odkryj więcej:
