프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 제조 방법

프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (PGME)코팅, 잉크 및 세척 제품과 같은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 필수 용매입니다. 낮은 독성과 유기 및 수용성 물질에 대한 좋은 지급 능력을 포함한 다목적 특성은 화학 제조에서 중요한 화합물입니다. 이 기사는프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 제조 방법주요 생산 기술, 화학 반응 및 공정 세부 사항을 탐구합니다.

1. 메탄올을 사용한 프로필렌 옥사이드의 직접 에테르 화

가장 일반적인 것 중 하나프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 제조 방법프로필렌옥사이드를 메탄올로 직접 에테르화시키는 것이다. 이 과정은 사이의 반응을 포함합니다프로필렌 옥사이드 (PO)과메탄올 (CH3OH)특정 조건 하에서, 전형적으로 촉매의 존재 하에. 이 반응은 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (PGME) 와 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (DPGME) 의 두 가지 주요 생성물을 생성하며, PGME는 원하는 출력이다.

이 과정에 대한 일반적인 반응은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.

[\ 텍스트 {CH}3OH \ 텍스트 {C}3H6O \ 오른쪽 \ 텍스트 {CH}3OCH2CH(CH3)OH]

프로세스 개요:

• 반응 조건: 반응은 전형적으로 적당한 온도 (약 100-150 ℃) 및 압력 (2-4 bar) 하에서 일어나며, 산성 또는 염기성 촉매를 사용한다.
• 촉매: 황산과 같은 산성 촉매 또는 제올라이트와 같은 고체 산이 반응 효율을 향상시키기 위해 종종 사용된다.
• 분리: 반응 후, 생성물 혼합물은 PGME 및 DPGME를 모두 함유하며, 이는 각각의 순수한 형태를 얻기 위해 증류에 의해 분리될 필요가 있다.

이 방법은 단순성과 상대적으로 높은 수율로 인해 산업 환경에서 선호되므로 가장 효율적인 방법 중 하나입니다.프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 제조 방법.

2. 프로필렌 탄산염의 메틸 에테르의 촉매 수소화

PGME의 생산을 위한 또 다른 두드러진 경로는 프로필렌 카보네이트의 메틸 에테르의 촉매 수소화를 통해서이다. 이 과정은프로필렌 카보네이트와메탄올이어서 수소화. 이 방법에서 프로필렌 카보네이트는 먼저 합성됩니다.프로필렌 옥사이드과이산화탄소 (CO2)이어서, 메탄올을 도입하여 메틸 에테르를 형성하고, 이어서 수소화하여 PGME를 수득한다.

반응 서열은 다음과 같이 요약될 수 있다.

1. 프로필렌 탄산염의 형성: [\ Text {C}3H6O \ text{CO}2 \ 오른쪽 \ 텍스트 {C}4H6O3]

2. 메틸 에테르 형성 및 수소화: [\ Text {C}4H6O3 \ 텍스트 {CH}3OH \ xrightarrow{H_2} \ text{PGME} ]

주요 고려 사항:

• 촉매: 금속 촉매 같은루테늄,니켈또는팔라듐수소화 공정을 용이하게 하기 위해 전형적으로 사용된다.
• 환경 영향: 이 방법은 온실 가스 인 CO2 를 공급 원료로 사용하기 때문에 환경 적 관점에서 매력적입니다.
• 복잡성: 친환경성에도 불구하고 직접 에테르화에 비해 공정이 더 복잡하여 촉매 관리 및 반응 조건에 대한 제어가 필요합니다.

3. 프로필렌 글리콜과 디메틸 탄산염의 에스테르 교환

PGME를 개발하는보다 최근의 방법은에스테르 교환의프로필렌 글리콜와디메틸 카보네이트 (DMC). 이 과정에서 프로필렌 글리콜은 디메틸 카보네이트와 반응하여 생성합니다.프로필렌 글리콜 메틸 에테르과메틸 알코올.

반응은 다음과 같습니다.

[\ Text {C}3H6(OH)2 \ 텍스트 {C}3H6O2 \ 오른쪽 \ 텍스트 {CH}3OCH2CH(CH3)OH CH3OH]

프로세스 특징:

• 녹색 화학: 디메틸 카보네이트는 낮은 독성 및 생분해성으로 인해 녹색 화학 물질로 간주됩니다. 따라서이 방법은 지속 가능한 화학 생산과 일치합니다.
• 온화한 반응 조건: 에스테르 교환 과정은 비교적 온화한 조건에서 발생할 수 있으므로 에너지 효율적입니다.
• 제품 순도: 이 방법을 통해 수득된 생성물은 전형적으로 고순도 수준을 가지며, 광범위한 반응 후 정제의 필요성을 최소화한다.

이 방법은 환경 친화적 인 특성과 효율성, 특히 녹색 화학 이니셔티브에 초점을 맞춘 설정으로 인해 화학 산업에서 주목을 받고 있습니다.

4. 제품 및 정제

도중프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 준비와 같은, 각종 부산물디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (DPGME),물,미반응 메탄올종종 형성됩니다. PGME의 분리 및 정제는 여러 단계를 포함합니다.

• 증류: 이것은 부산물과 PGME를 분리하는 데 사용되는 주요 방법입니다. 분수 증류는 끓는점을 기준으로 성분의 분리를 허용합니다.
• 용매 추출: 일부 경우에, 용매 추출은 불순물 또는 미반응 물질을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
• 촉매 회복: 촉매 공정을 사용하는 경우 촉매 회수 및 재활용은 비용을 절감하고 공정 지속 가능성을 향상시키는 중요한 단계입니다.

결론

프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 제조 방법복잡성, 환경 영향 및 효율성이 다양합니다. 메탄올에 의한 프로필렌 옥사이드의 직접적인 에테르화는 그의 직접적인 성질 및 높은 수율로 인해 가장 널리 사용되는 기술로 남아 있다. 그러나, 촉매 수소화 및 에스테르 교환과 같은 대안적인 방법은 녹색 화학 및 생성물 순도 측면에서 이점을 제공한다. 방법의 선택은 원하는 제품 사양, 환경 고려 사항 및 비용 요인에 따라 다릅니다.

이러한 제조 방법을 이해함으로써 제조업체는 공정을 최적화하여 고품질 PGME를 효율적으로 생산하여 코팅, 의약품 및 개인 관리와 같은 산업의 증가하는 요구를 충족시킬 수 있습니다.