डाइमिथाइल कार्बोनेट एक महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक है जिसका व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग, चिकित्सा, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। यह लेख डाइमिथाइल कार्बोनेट की उत्पादन प्रक्रिया और तैयारी विधि का परिचय देगा।

1、 डाइमिथाइल कार्बोनेट की उत्पादन प्रक्रिया

डाइमिथाइल कार्बोनेट की उत्पादन प्रक्रिया को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: रासायनिक विधि और भौतिक विधि।

1） रासायनिक विधि

डाइमिथाइल कार्बोनेट का रासायनिक संश्लेषण प्रतिक्रिया समीकरण है: CH3OH+CO2 → CH3OCO2CH3

मेथनॉल डाइमेथिल कार्बोनेट के लिए कच्चा माल है, और कार्बोनेट गैस अभिकारक है। प्रतिक्रिया प्रक्रिया के लिए उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है।

सोडियम हाइड्रोक्साइड, कैल्शियम ऑक्साइड, कॉपर ऑक्साइड और कार्बोनेट सहित विभिन्न उत्प्रेरक हैं। कार्बोनेट एस्टर का उत्प्रेरक प्रभाव सबसे अच्छा होता है, लेकिन उत्प्रेरक के चयन में लागत और पर्यावरण जैसे कारकों पर भी विचार करने की आवश्यकता होती है।

डाइमिथाइल कार्बोनेट की उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से मेथनॉल शुद्धिकरण, ऑक्सीजन ऑक्सीकरण, ताप प्रतिक्रिया, पृथक्करण/आसवन आदि जैसे चरण शामिल हैं। प्रतिक्रिया प्रक्रिया के दौरान, उपज और शुद्धता में सुधार के लिए तापमान, दबाव और प्रतिक्रिया समय जैसे मापदंडों पर सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

2）शारीरिक विधि

डाइमेथिल कार्बोनेट के उत्पादन के लिए दो मुख्य भौतिक विधियाँ हैं: अवशोषण विधि और संपीड़न विधि।

अवशोषण विधि में मेथनॉल को अवशोषक के रूप में इस्तेमाल किया जाता है और कम तापमान पर CO2 के साथ प्रतिक्रिया करके डाइमिथाइल कार्बोनेट बनाया जाता है। अवशोषक का दोबारा इस्तेमाल किया जा सकता है और प्रतिक्रिया से उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड को भी रीसाइकिल किया जा सकता है, लेकिन प्रतिक्रिया की दर धीमी होती है और ऊर्जा की खपत अधिक होती है।

संपीड़न नियम उच्च दबाव में मेथनॉल के संपर्क में आने के लिए CO2 के भौतिक गुणों का उपयोग करता है, जिससे डाइमिथाइल कार्बोनेट की तैयारी प्राप्त होती है। इस विधि में तेज़ प्रतिक्रिया दर होती है, लेकिन इसके लिए उच्च-शक्ति संपीड़न उपकरण की आवश्यकता होती है और यह महंगा होता है।

उपरोक्त दोनों विधियों के अपने-अपने फायदे और नुकसान हैं, तथा इन्हें अनुप्रयोग की आवश्यकताओं और आर्थिक कारकों के आधार पर चुना जा सकता है।

2、 डाइमिथाइल कार्बोनेट की तैयारी विधि

डाइमेथिल कार्बोनेट तैयार करने की विभिन्न विधियाँ हैं, और निम्नलिखित दो सामान्यतः प्रयुक्त विधियाँ हैं:

1） मेथनॉल विधि

यह डाइमेथिल कार्बोनेट तैयार करने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधि है। विशिष्ट संचालन चरण इस प्रकार हैं:

(1) मेथनॉल और पोटेशियम कार्बोनेट/सोडियम कार्बोनेट डालें, और हिलाते हुए प्रतिक्रिया तापमान तक गर्म करें;

(2) धीरे-धीरे CO2 डालें, हिलाते रहें, और प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद ठंडा करें;

(3) मिश्रण को अलग करने और डाइमिथाइल कार्बोनेट प्राप्त करने के लिए पृथक्करण फनल का उपयोग करें।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उपज और शुद्धता में सुधार के लिए प्रतिक्रिया प्रक्रिया के दौरान तापमान, दबाव, प्रतिक्रिया समय, साथ ही उत्प्रेरक के प्रकार और मात्रा को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।

2） ऑक्सीजन ऑक्सीकरण विधि

मेथनॉल विधि के अलावा, ऑक्सीजन ऑक्सीकरण विधि का उपयोग आमतौर पर डाइमिथाइल कार्बोनेट की तैयारी के लिए भी किया जाता है। यह विधि संचालित करने में आसान है और निरंतर उत्पादन प्राप्त कर सकती है।

विशिष्ट परिचालन चरण इस प्रकार हैं:

(1) मेथनॉल और उत्प्रेरक जोड़ें, सरगर्मी करते हुए प्रतिक्रिया तापमान तक गर्म करें;

(2) प्रतिक्रिया प्रणाली में ऑक्सीजन गैस डालें और हिलाते रहें;

(3) डाइमेथिल कार्बोनेट प्राप्त करने के लिए प्रतिक्रिया मिश्रण को अलग करें, आसवित करें और शुद्ध करें।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऑक्सीजन ऑक्सीकरण विधि में उपज और शुद्धता में सुधार के लिए ऑक्सीजन गैस की आपूर्ति दर और प्रतिक्रिया तापमान, साथ ही प्रतिक्रिया घटकों के अनुपात जैसे मापदंडों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।

इस लेख के परिचय के माध्यम से, हम डाइमिथाइल कार्बोनेट की उत्पादन प्रक्रिया और तैयारी विधियों के बारे में जान सकते हैं। आणविक संरचना से लेकर प्रतिक्रिया प्रक्रिया और उत्पादन विधि के विस्तृत विवरण तक, हमने एक व्यापक और सटीक ज्ञान प्रणाली प्रदान की है। मुझे उम्मीद है कि यह लेख पाठकों को इस क्षेत्र में सीखने और शोध करने के लिए प्रेरित कर सकता है।