Ikhtisar Produk
Pelarut organik Propilen Karbonat(disingkat PC), juga dikenal sebagai 1,2-propanediol karbonat, adalah pelarut organik karbonat siklik beranggota lima yang penting dengan rumus molekul C₄H₆O₃. Pada suhu kamar, ini adalah cairan transparan yang tidak berwarna dan tidak berbau. Memiliki titik didih tinggi, titik leleh rendah, titik nyala tinggi, kapasitas pelarutan kuat, konstanta dielektrik tinggi, dan volatilitas rendah dengan toksisitas rendah, ia dipuji sebagai "pelarut ramah lingkungan".
Pelarut organik Propilena karbonat larut dalam air dan dapat bercampur dengan sebagian besar pelarut organik seperti etanol, eter, aseton, benzena, dan kloroform. Ini dapat melarutkan banyak bahan polimer dan garam logam. Memanfaatkan sifat fisikokimianya yang sangat baik, bahan ini banyak digunakan dalam pelarut elektrolit baterai lithium-ion, ekstraksi dan pemisahan industri, pemurnian gas, pelapis dan tinta, bahan kimia yang digunakan sehari-hari, dan zat antara sintesis organik. Ini berfungsi sebagai bahan mentah dasar yang penting dalam rantai industri kimia ramah lingkungan modern dan energi baru.
Parameter Dasar
|
Barang |
Spesifikasi |
|
Nama Kimia |
Propilena Karbonat (1,2-Propanadiol Karbonat) |
|
Nomor CAS. |
108-32-7 |
|
EINECS No. |
203-572-1 |
|
Rumus Molekuler |
C₄H₆O₃ |
|
Berat Molekul |
102.09 |
|
Penampilan |
Cairan transparan tidak berwarna dan tidak berbau |
|
Titik lebur |
Kira-kira. −48,8 derajat |
|
Titik didih |
240-243 derajat (pada tekanan atmosfer) |
|
Kepadatan Relatif |
1.204-1.210 (20 derajat) |
|
Titik nyala |
Kira-kira. 132 derajat (cangkir tertutup) |
|
Indeks Bias |
1.421-1.422 (20 derajat) |
|
Tekanan Uap Jenuh |
Kira-kira. 0.13 mmHg (20 derajat ) |
|
Kelarutan |
Larut dalam air; dapat bercampur dengan pelarut organik termasuk etanol, eter, aseton, benzena, dan kloroform |
|
Konstanta Dielektrik |
Kira-kira. 64 (25 derajat ); polaritas tinggi dan daya larut yang kuat |
Proses Produksi
Sikloadisi Propilena Oksida (PO) dan CO₂
Prinsip.PO bereaksi dengan CO₂ melalui katalis untuk membentuk propilen karbonat, dengan ekonomi atom ideal 100%. Katalis membuka cincin PO beranggota tiga, diikuti dengan penyisipan CO₂ dan penutupan cincin menjadi karbonat siklik beranggota lima. Reaksi samping utama: Polimerisasi mandiri PO menjadi polieter, dan kopolimerisasi dengan CO₂ menjadi poli(propilen karbonat) (PPC), yang menggunakan bahan baku dan menurunkan hasil PC.
Bahan baku & katalis.PO, CO₂ tingkat industri; katalis komposit iodida-logam, cairan ionik pendukung, garam seng/aluminium, halida dan cairan ionik imidazolium.
Kondisi. 120–160 °C, 2.0–5.0 MPa, 3–5 h. PO conversion 95–99%, PC selectivity >98%.
Mengalir.
Perlakuan awal: dehidrasi PO dan keringkan CO₂ untuk mencegah hidrolisis katalis.
Reaksi diaduk bertekanan tinggi; sangat eksotermik, dengan sirkulasi pendingin.
Dinginkan, kurangi tekanannya, dan flash; mengompresi ulang dan mendaur ulang CO₂ yang tidak bereaksi.
Pisahkan katalis, kemudian distilasi vakum untuk menghilangkan sisa P2O dan oligomer polieter.
Proses Fosgen
Prinsip.Rute dua langkah: 1,2-propanediol mula-mula bereaksi dengan fosgen (COCl₂) membentuk 2-hidroksipropil kloroformat, kemudian bersiklisasi secara intramolekul dengan eliminasi HCl menjadi PC. Keseluruhan: CH₃CH(OH)CH₂OH + COCl₂ → C₄H₆O₃ + 2HCl↑. Produk sampingannya meliputi oligomer polikarbonat dan pengotor organoklorin.
Bahan baku & kondisi.1,2-propanediol, fosgen; 75–80 derajat pada tekanan atmosfer; gas ekor HCl besar yang membutuhkan netralisasi alkali.
Mengalir.Beri makan propilen glikol, perlahan tambahkan fosgen untuk asilasi; menyerap gas ekor HCl sebagai asam klorida; panas untuk bersiklus; produk mentah pencuci basa untuk menghilangkan sisa fosgen/HCl; pemisahan fase dan penyulingan vakum ke PC jadi.
Proses Transesterifikasi
Prinsip.Transesterifikasi dimetil karbonat (DMC) dan 1,2-propanediol yang dikatalisis asam/basa reversibel menghasilkan PC dan metanol. Penghapusan metanol terus menerus menggeser keseimbangan menuju PC. Reaksi samping: oligomer polikarbonat dengan berat molekul tinggi.
Bahan baku & katalis.DMC, 1,2-propanediol; natrium metoksida, organotin (dibutiltin dilaurat), basa padat.
Kondisi.90–130 derajat pada tekanan atmosfer/berkurang; metanol didistilasi selama reaksi. Konversi propilen glikol jalur tunggal 70–80%; bahan baku yang tidak bereaksi didaur ulang.
Mengalir.Distilasi reaktif: penyulingan metanol di atas kepala untuk merusak keseimbangan; menetralkan katalis homogen setelah reaksi; memulihkan metanol, DMC, dan propilen glikol secara berurutan; penyulingan vakum PC mentah bawah ke produk.
Sekilas tentang Perbandingan Proses
|
Rute |
Bahan baku utama |
Kondisi |
Pertukaran utama |
|
Sikloadisi PO + CO₂ |
PO, CO₂ |
120–160 derajat, 2,0–5,0 MPa |
Hijau, ekonomi atom 100%; membutuhkan tekanan tinggi dan katalis aktif; risiko produk sampingan PPC |
|
fosgen |
1,2-propanediol, fosgen |
75–80 derajat, atmosfer |
Dewasa tetapi menggunakan fosgen beracun; mengeluarkan HCl dan pengotor terklorinasi |
|
Transesterifikasi |
DMC, 1,2-propanediol |
90–130 derajat, atmosfer/dikurangi |
Kondisi ringan; terbatas kesetimbangan (70–80% single pass), memerlukan daur ulang |
Nilai Produk
|
Indeks |
Tingkat baterai |
Kelas farmasi |
Kelas industri |
Penggunaan yang umum |
|
Kemurnian |
Lebih besar dari atau sama dengan 99,90% |
Lebih besar dari atau sama dengan 99,50% |
Lebih besar dari atau sama dengan 99,00% |
- |
|
Residu PO |
Kurang dari atau sama dengan 0,0100% |
Kurang dari atau sama dengan 0,1000% |
Kurang dari atau sama dengan 0,2500% |
- |
|
Batasan penting lainnya |
Air Kurang dari atau sama dengan 10 ppm; ion logam tunggal Kurang dari atau sama dengan 1 ppm; total Cl Kurang dari atau sama dengan 1 ppm |
Propilen glikol Kurang dari atau sama dengan 0,0500%; logam berat ketat (Pb, As, Cd) dan total Cl |
Spesifikasi umum air/glikol/fraksi; logam dan Cl tidak dibatasi secara ketat |
- |
|
Aplikasi |
Li-ion, elektrolit baterai penyimpan energi dan daya; COA + SDS disediakan |
Sintesis antara farmasi dan pelarut reaksi (tidak secara otomatis tingkat eksipien) |
Ekstraktan, pemlastis, pelarut industri, aditif pelapis, bahan kimia halus |
- |
Rantai Industri Hulu & Hilir
Hulu.Bahan baku inti adalah PO dan CO₂. Biaya dan pasokan PO secara langsung menentukan harga PC; Kapasitas PO terutama berasal dari proses klorohidrin, ko-oksidasi dan HPPO (hidrogen peroksida menjadi PO). CO₂ sebagian besar diperoleh dari unit industri, sesuai dengan tren daur ulang sumber daya.
Hilir.
Pelarut elektrolit Li-ion– pelarut karbonat utama untuk kendaraan listrik dan baterai penyimpan energi; pendorong pertumbuhan utama.
Pelarut industri ramah lingkungan– pemisahan ekstraksi, desulfurisasi/dekarbonisasi gas, pelapisan, pengelupasan tinta dan cat, menggantikan pelarut VOC yang sangat beracun.
Bahan kimia halus & harian– kosmetik, perawatan pribadi, zat antara farmasi, pembawa sintesis organik.
Yang lain– plastisisasi plastik, perekat, bahan pembantu pencetakan-pencelupan.
Keamanan, Penyimpanan & Transportasi
PC memiliki toksisitas rendah, volatilitas rendah, dan titik nyala tinggi; umumnya tidak diklasifikasikan sebagai bahan kimia berbahaya, meskipun mudah terbakar.
Penyimpanan:gudang khusus yang sejuk, kering, berventilasi; jauhkan dari sumber api/panas, oksidan kuat, asam dan basa; menutup wadah dari kelembapan.
Proteksi kebakaran:tidak ada api terbuka di zona penyimpanan; menyediakan peralatan pemadam kebakaran yang sesuai.
Operasi:kenakan sarung tangan dan kacamata pelindung, pastikan ventilasi; uap dengan konsentrasi tinggi dapat mengiritasi jika terpapar dalam waktu lama.
Mengangkut:wadah khusus yang bersih dan tertutup rapat; dikirim sebagai bahan kimia biasa; mencegah terbalik, sinar matahari langsung dan kelembaban.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
T: Apa perbedaan utama antara propilena karbonat tingkat industri, tingkat baterai/elektronik, dan tingkat farmasi, dan bagaimana cara memilih tingkatan yang sesuai?
J: Ketiga tingkatan tersebut memiliki struktur molekul yang identik. Perbedaan inti terletak pada kemurnian, kadar air dan pengotor jejak serta presisi kontrol ion logam. Mereka tidak dapat dipertukarkan untuk skenario yang berbeda.
PC kelas industri: Hemat biaya dengan kepatuhan dasar terhadap pengotor. Cocok untuk pelarut serba guna, pemisahan ekstraksi, pemurnian gas, pelapis dan tinta, serta skenario industri konvensional lainnya.
PC kelas baterai/elektronik: Diproduksi melalui pemurnian ultra-dalam; kemurnian Lebih besar dari atau sama dengan 99,9% dengan kandungan air dan ion logam pada tingkat ppm hingga ppb. Khusus untuk elektrolit baterai litium-ion dan aplikasi elektronik-kimia kelas atas dengan presisi tinggi.
PC kelas farmasi/kosmetik: Indikator dan kotoran higienis yang dikontrol secara ketat, iritasi rendah dan kinerja keselamatan tinggi. Cocok untuk formulasi kosmetik, produk perawatan pribadi, dan skenario perantara farmasi.
Pemilihan kadar harus fokus pada kemurnian, kadar air, dan indeks ion logam. Air atau ion logam yang berlebihan dalam aplikasi elektrolit akan menurunkan kinerja baterai dan dapat memicu bahaya keselamatan. Substitusi yang diturunkan peringkatnya dilarang untuk skenario manufaktur dengan presisi tinggi.
T: Bagaimana membedakan dan memilih antara propilen karbonat (PC), dimetil karbonat (DMC), etil metil karbonat (EMC) dan dietil karbonat (DEC)?
J: Keempatnya adalah pelarut berbasis karbonat yang umum untuk elektrolit baterai litium-ion. Seleksi didasarkan pada struktur molekul, konstanta dielektrik, titik didih, dan kinerja suhu rendah.
Propilena Karbonat (PC): Karbonat siklik dengan konstanta dielektrik tinggi, kapasitas pelarutan garam litium yang kuat, titik didih tinggi dan titik beku rendah untuk kinerja suhu rendah yang baik; komponen elektrolit utama.
Dimetil Karbonat (DMC), Etil Metil Karbonat (EMC), Dietil Karbonat (DEC): Karbonat linier dengan viskositas rendah dan volatilitas sedang, meningkatkan keterbasahan dan keamanan elektrolit. Sering diformulasikan bersama dengan PC.
Pemilihan mengikuti target formulasi elektrolit: Lebih memilih PC ketika diperlukan kinerja dielektrik yang tinggi, rentang suhu pengoperasian yang luas, dan daya larut yang kuat. Perkenalkan karbonat linier dalam rasio yang tepat untuk viskositas rendah dan pembasahan cepat. Dalam praktiknya, formulasi campuran banyak digunakan.
T: Apa keunggulan kompetitif industri propilena-karbonat Tiongkok?
J: Didukung oleh teknologi sikloadisi propilena-oksida-karbon-dioksida yang matang dan stabil, industri propilena-karbonat Tiongkok memiliki rantai industri pendukung yang lengkap dan kapasitas produksi terdepan di dunia. Teknologi pemurnian mendalam tingkat baterai yang telah terbukti memungkinkan pasokan massal produk lengkap yang mencakup tingkat industri, tingkat baterai/elektronik, dan tingkat farmasi. Produk-produknya memenuhi standar internasional sekaligus menawarkan keunggulan biaya yang menonjol, memenuhi permintaan pasar yang penting dari industri energi baru dan bahan kimia halus baterai lithium di Tiongkok.
Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd. memanfaatkan pasar propilena-karbonat domestik yang besar di Tiongkok untuk mengembangkan bisnis produk kimia yang menargetkan Eropa Tengah-Timur danUkraina. Dengan memanfaatkan sumber daya industri kimia Tiongkok yang komprehensif, kami telah membangun sistem layanan bernilai tambah tujuh dimensi yang mencakup pengadaan, manufaktur khusus, merek swasta, pemrosesan pengemasan, kepatuhan ramah lingkungan, pengujian resmi, dan manajemen risiko LST jangka panjang. Kami berspesialisasi dalam perencanaan rantai pasokan bahan kimia, pengendalian risiko kepatuhan, dan pengiriman lokal, memberikan solusi industri kimia profesional untuk pelanggan di Eropa Tengah-Timur dan Ukraina.
Jelajahi Lebih Lanjut:
