Badania przemian metanolu do węglanu dimetylu (DMC) wspomaganych metodami mechanochemicznymi

• Autorzy: Śmigiera E. , Kijeński J. , Rogieński M.

Warianty tytułu

EN

Investigation of mechanochemical assisted transormations of methanol to dimethyl carbonate (DMC)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono syntezę węglanu dimetylu z mocznika i metanolu przy zastosowaniu nowoczesnych metod intensyfikacji reakcji (ultradźwięki i mikrofale) wobec katalizatorów heterofazowych oraz rozpoczęto prace nad transestryfikacją węglanu etylenu metanolem. Najefektywniejszymi katalizatorami pierwszej ścieżki reakcji okazały się ZnO oraz 10% ZrO₂/MgO, przy czym drugi z katalizatorów był selektywniejszy w kierunku DMC, zwłaszcza w warunkach ciśnieniowych przy zastosowaniu mikrofal i ultradźwięków, uzyskując odpowiednio 70 i 80% selektywność przy 100% konwersji mocznika. Wykazano, że przy zastosowaniu ultradźwięków (ciśnieniowo) w reakcji syntezy DMC z mocznika i metanolu można selektywniej otrzymać DMC, przy znacznym obniżeniu temperatury reakcji (do 333K) w porównaniu z metodą konwencjonalną i mikrofalową, pomimo uzyskania wyższej konwersji mocznika w polu mikrofalowym i nie wzbudzania przez mikrofale i ultradźwięki aktywności katalitycznej układów nieaktywnych w warunkach konwencjonalnych (reakcje pierwszej ścieżki syntezy DMC wobec MgO, HT373 i Nafionu H). Wstępne wyniki badań własności pędnych benzyn z dodatkiem DMC wykazały możliwość jego efektywnego wykorzystania.

EN

The synthesis of dimethyl carbonate from urea and methanol over heterogeneous catalysts with the assistance of modern intensification methods (ultrasound and microwaves) was performed. Moreover, work was started on the transesterification of ethylene carbonate with methanol. ZnO and ZrO₂/MgO (10% wt) were found to be the most effective catalysts in the first reaction route, ZrO₂/MgO (10% wt) was however more selective in the obtaining DMC, especially with the additional application of microwaves and ultrasound, achieving 70 and 80% selectivity respectively and a 100% urea converion. It was shown, that with the application of ultrasound (elevated pressure) in the synthesis from urea and methanol as substrates, it is possible to obtain DMC selectively at a much lower reaction teperature (333K) as compared to the conventional and microwave assisted methods even though a higher urea conversion was obtained with microwaves. Microwaves and ultrasound do not enhance activity of catalytic systems which are inactive under conventional reaction conditions (first route DMC synthesis reaction over MgO, HT373 and Nafionu H). Moreover initial results of combustion properties of fuel with DMC as additive have shown possibility of its effective application for this purpose.

Słowa kluczowe

PL

węglan dimetylu; metanol; ultradźwięki; mikrofale

EN

dimethyl carbonate; methanol; ultrasounds; microwave

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 62, nr 9
• Strony: 306--311
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., 1 tab., 8 rys.

Twórcy

autor

Śmigiera E.

autor

Kijeński J.

autor

Rogieński M.

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, Warszawa,

Bibliografia

• 1. Delledone D., Rivetti F., Romano U.: Developments in the production and application of dimethylcarbonate. Appl. Cat. A: General 2001, 221, 241.
• 2. Tundo R: New developments in dimethyl carbonate chemistry. Pure Appl. Chem., 2001,73, 7, 1117.
• 3. Parrish J.R, Salvatore R.N., Woon K.: Perspectives on Alkyl Carbonates in Organic synthesis. Tetrahedron 2000, 56, 8207.
• 4. Dan L i in.: Effects of dimethyl Or diethyl carbonate as an additive on volatility and flash point of an aviation fuel. J. Hazardous Materials, 2009, 161, 1193.
• 5. Kijeński J., Śmigiera E.: rozdział w monografii „Czysta energia, produkty chemiczne i paliwa z węgla - ocena potencjału rozwojowego". Wydawnictwo Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze 2008, ISBN 978-83-913434, s. 290.
• 6. Klimek J., Wasilewski J., Pokorska Z.: Węglan dimetylu - stan technologii. Chemik 1998,9,235.