ڈائی میتھائل کاربونیٹ کے بارے میں

ڈائی میتھائل کاربونیٹ (Dimethyl Carbonate)، جسے مختصراً DMC بھی کہا جاتا ہے، عام درجہ حرارت پر یہ ایک بے رنگ، شفاف، ہلکی خوشبو والا، ہلکا میٹھا مائع ہے۔ اس کا پگھلنے کا نقطہ 4 ڈگری سیلسیس ہے، جبکہ ابلنے کا نقطہ 90.1 ڈگری سیلسیس ہے۔ اس کثافت 1.069 گرام/سینٹی میٹر³ ہے۔ یہ پانی میں گھلنے سے انکار کرتا ہے، لیکن الکحل، ایتھر، اور تقریباً تمام نامیاتی حل کنندگان کے ساتھ ملا جاتا ہے۔ ڈی ایم سی، معمولی دباؤ کے تحت میتھانول کے ساتھ بخاراتی توازن میں رہتا ہے، اور اس کا بخاراتی نقطہ 63.8 ڈگری سیلسیس ہے۔ ڈی ایم سی کی زہریلی خصوصیات بہت کم ہیں، سن 1992 میں یورپ نے اسے غیر زہریلا مصنوع قرار دیا۔ یہ جدید “صاف پروسیسنگ” کے معیارات کے مطابق ایک ماحول دوست کیمیائی مادہ ہے۔ اسی وجہ سے ڈی ایم سی کی تیاری کی تکنیک پر ملکی اور بین الاقوامی کیمیائی صنعت کی جانب سے خصوصی توجہ دی گئی ہے۔ ہمارے ملک کی کیمیائی صنعت کی وزارت نے “آٹھویں منصوبہ” اور “نویں منصوبہ” کے دوران اسے اہم منصوبوں میں شامل کیا۔ ڈی ایم سی کی سالماتی ساخت منفرد ہے (CH3O-CO-OCH3)، اور اس کی خصوصیات بہترین ہیں؛ اس لیے اس کے بہت وسیع استعمالات ہیں۔ اسے بنیادی طور پر کاربونیلائزیشن اور میتھیلیشن کے عملوں میں، پٹرول میں اضافی مادے کے طور پر، اور پولی کاربونیٹ (PC) کی تیاری میں خام مال کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈی ایم سی کی بڑے پیمانے پر پیداوار، پولی کاربونیٹ کی غیر-فوسجن بنیادوں پر تیاری کی تکنیک کے ساتھ ہی ترقی کرتی رہی ہے۔ ڈی ایم سی کا روایتی پیداواری طریقہ “فوٹوگیس طریقہ” ہے، لیکن فوٹوگیس کی شدید زہریلی خصوصیات اور تحلیل کرنے والی صلاحیت، نیز سوڈیم کلورائیڈ کے اخراج سے متعلق ماحولیاتی مسائل کی وجہ سے یہ طریقہ تدریجاً استعمال سے باہر ہوتا جارہا ہے۔ عام طور پر استعمال کیے جانے والے تین طریقے یہ ہیں: کاپر کلورائیڈ یا نائٹروجن آکسائیڈ کو کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کرکے کاربوکسیلیشن ردِعمل، پروپیلین کاربونیٹ اور میتھانول کے درمیان ایسٹر تبادلہ ردِعمل، اور یوریا کا میتھانول کے ساتھ ردِعمل۔ فی الحال، DMC کی پیداوار کرنے والی کمپنیاں بڑی حد تک مغربی یورپ، ریاست ہائے متحدہ اور جاپان میں واقع ہیں۔ بڑی کمپنیوں میں فرانس کی SNPE، جرمنی کی BASF، اٹلی کی EniChem اور جاپان کی Ube شامل ہیں۔ سال 1999 میں DMC کی کُل پیداواری صلاحیت صرف 30 کلو ٹن سالانہ تھی۔ پچھلے دو سالوں میں، ہمارے ملک نے DMC کی پیداوار کے میدان میں بہت ترقی کی ہے؛ سال 2002 تک ہمارے ملک کی DMC کی سالانہ پیداواری صلاحیت 10 کلو ٹن فی سال سے زیادہ ہو گئی۔ ڈی ایم سی صنعت کی ترقی کی وجہ سے، ڈی ایم سی کی منڈی میں قیمتیں نسبتاً مناسب اور مستحکم رہتی ہیں۔ سال 2002 میں، ملکی سطح پر تیار کردہ 99.5% ڈی ایم سی مصنوعات کی قیمت 8,400 سے 9,800 یوان فی ٹن کے درمیان تھی۔ کاپر کلورائیڈ کو کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے آکسیڈیشن-کاربوکسیلیشن ردِعمل کے ذریعہ DMC مصنوعات کی پیداواری صلاحیت 150 کلو ٹن/سال ہے۔ تکنیکی اور معاشی تجزیے کے لئے، DMC مصنوعات کی قیمت 425.1 ڈالر/ٹن ہے؛ 10% سرمایہ کاری کی واپسی کے بعد DMC مصنوعات کی قیمت 532.5 ڈالر/ٹن ہو جاتی ہے۔ ڈی ایم سی کے وسیع استعمال کے میدان، اور سبز، ماحول دوست کیمیائی مصنوعات کی خصوصیات، مختلف صنعتوں کے پروڈیوسروں کی جانب سے بڑھتی ہوئی توجہ کا باعث بن رہی ہیں۔ جیسے جیسے لوگوں کی جانب سے سبز، ماحول دوست مصنوعات کی طلب میں اضافہ ہوتا جارہا ہے، ڈی ایم سی 21ویں صدی میں نامیاتی سنتھیسس کے لئے “نیا بنیادی عنصر” کے طور پر مزید وسیع پیمانے پر استعمال ہوگا۔ مستقبل میں بھی ڈی ایم سی کی مارکیٹ کی طلب تیزی سے بڑھتی رہے گی۔ ； دوسری جانب، DMC بنانے والی کمپنیاں اپنی موجودہ پیداواری صلاحیتوں کو مزید بڑھائیں گی۔ کاربونیٹ ڈائی میتھائل انڈسٹری نے کئی سالوں کی ترقی کے بعد، اپنی پیداواری صلاحیت کو 2002 میں تقریباً 0.6 ہزار ٹن سے بڑھا کر 2013 میں تقریباً 70 ہزار ٹن تک پہنچا دیا۔ امید ہے کہ آنے والے برسوں میں بھی ملکی DMC مارکیٹ کی پیداواری صلاحیت میں تیزی سے اضافہ جاری رہے گا۔ چینی کیمیکل سوسائٹی کی خصوصی کیمیکلز کمیٹی نے “2020ء میں چین میں خصوصی کیمیکلز کی ترقی کے لئے طویل المیعاد منصوبہ” میں کاربونیٹ ڈائی میتھائل کی پیداوار سے متعلق واضح منصوبے پیش کئے ہیں: “ایسٹر ایکسچینج طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے، 2020ء تک سالانہ 4 ملین ٹن کاربونیٹ ڈائی میتھائل کی پیداوار حاصل کی جاسکتی ہے۔”” ； ساتھ ہی، کیمیکل انڈسٹری ایسوسی ایشن کے پیش گوئیوں کے مطابق، آنے والے دس سالوں میں اس صنعت کی ترقی کی شرح 40 فیصد سے زیادہ رہے گی، اور سال 2020 تک اس صنعت کا بازار حجم تقریباً 4.5 ملین ٹن تک پہنچ جائے گا۔ فی الحال، DMC صنعت کی مختلف کمپنیاں بازار میں آزادانہ طور پر کام کر رہی ہیں، اور بازاری مقابلہ بھی پوری طرح قائم ہے۔ لیکن جیسے جیسے ملک میں ماحولیاتی پالیسیاں سخت ہوتی جا رہی ہیں، اور لوگوں کی صحت کے تئیں توجہ بڑھتی جا رہی ہے، اسی وجہ سے ملک میں کاربونیٹ ڈائی میتھائل کی طلب میں مسلسل اضافہ ہو رہا ہے، جس کی وجہ سے اس صنعت میں مقابلہ کی شدت محدود ہے۔ 2۔ بازار میں رسد اور طلب کی صورتحال اور اس میں تبدیلیوں کی وجوہات
(1) بیرونِ ملک ڈائی میتھائل کاربونیٹ کے استعمال کے شعبے: فی الحال، بیرونِ ملک DMC کا سب سے بڑا استعمالی شعبہ پولی کاربونیٹ ہے۔ اس کے علاوہ، DMC کا سب سے بڑا استعمال نامیاتی کیمیاء میں درمیانی مرحلے کے طور پر ہوتا ہے؛ اس کے ذریعے مختلف صنعتوں میں استعمال ہونے والی مختلف مصنوعات تیار کی جاتی ہیں۔ مثلاً، الیکٹرونکس کی صنعت میں ٹیٹرامیتھائل امونیم ہائڈروکسائیڈ (TMAH) کی تیاری میں، شفاف ریزن بنانے کے لئے پولی کاربونیٹ ڈائیول کی تیاری میں، اور کاربونیل ہائڈرازائڈ، ٹرائی کلوروسیانیڈ وغیرہ کی تیاری میں بھی DMC کا استعمال کیا جاتا ہے۔ دوسرا بڑا استعمالی شعبہ، رنگ، سیاہی، اور چپکنے والے مواد کی صنعت ہے۔ جیسے جیسے DMC کو ملکی پینٹنگ صنعت میں استعمال کیا گیا، اور بعد میں EPA نے DMC کو غیر بخاراتی نامیاتی مرکبات کے زمرے میں شامل کیا، کوریا، ریاست ہائے متحدہ، یورپ وغیرہ کے صارفین نے ماحول دوست پینٹ، کوٹنگز، چسپاں اور سیاہی وغیرہ تیار کرنے کے لئے زہریلے مذابات کی جگہ DMC کا استعمال شروع کر دیا۔ دنیا بھر میں صحت مندانہ اور ماحول دوست حلوں کی ترجیح کے ساتھ، اس شعبے میں DMC کی طلب بہت زیادہ ہے۔ کاربونیٹ ڈائی میتھائل، بیٹریوں کے الیکٹرولائٹس کی تیاری میں بھی وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے؛ خاص طور پر لیتھیئم آئن بیٹریوں میں۔ حالیہ برسوں میں، الیکٹرک کاروں کے تصور کے فروغ کے ساتھ، آنے والے 3 سے 5 سالوں میں اس شعبے میں DMC کی استعمال کی شرح میں تیزی سے اضافہ ہوگا۔ اس کے علاوہ، بعض غیر ملکی صارفین DMC کا استعمال سائکلوپروکسافین اور دیگر کیڑے مار دواؤں کے وسطی مراحل کی تیاری کے لئے بھی کرتے ہیں۔ (2) ملکی سطح پر ڈائی میتھائل کاربونیٹ کے استعمال کے شعبے: ڈی ایم سی، ایک غیرزہریلا، ماحول دوست اور وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا کیمیائی مواد ہے۔ حالیہ برسوں میں اس کی طلب میں مسلسل اضافہ ہو رہا ہے۔ لیتھیئم آئن بیٹریوں کے الیکٹرولائٹس اور پینٹس و رنگوں کی صنعتیں، چین میں ڈی ایم سی کے سب سے بڑے استعمال کے شعبے ہیں۔ چائنا انڈسٹریل انفارمیشن نیٹ ورک کی جانب سے شائع کردہ “2014-2020: چین میں کاربونیٹ ڈائی میتھائل (DMC) صنعت کی کارکردگی اور سرمایہ کاری سے متعلق پیشن گوئیاں” نامی رپورٹ کے مطابق، فی الحال ملک میں DMC کے بنیادی استعمالات میں سے ایک لیتھیئم آئن بیٹریوں کے الیکٹرولائٹس کی تیاری ہے۔ حالیہ برسوں میں، ہمارے ملک میں موبائل فون، پورٹیبل کمپیوٹر، کیمروں اور دیگر موبائل آلات سے متعلق صنعتوں میں تیز رفتار ترقی ہوئی ہے۔ خاص طور پر، الیکٹرک وہیکلز اور الیکٹرک کاروں کی منڈی، **نئی توانائی کی حکمت عملیوں کی بدولت، ہمارے ملک کی مستقبل کی سب سے باصلاحیت صنعتوں میں سے ایک بنتی جارہی ہے۔ اسی طرح، لیتھیم بیٹریوں کی پیداوار اور طلب میں بھی تیزی سے اضافہ ہورہا ہے۔ کاربونیٹ مصنوعات، بیٹریوں کے الیکٹرولائٹ کے خام مواد کے طور پر استعمال ہوتی ہیں، اور اس شعبے میں ان کے استعمال پر وسیع پیمانے پر توجہ دی جارہی ہے۔ یہ توقع کی جاسکتی ہے کہ **نئی توانائی کی صنعت سے متعلق منصوبوں کے مسلسل نفاذ کے ساتھ، لیتھیم بیٹریوں کے شعبے میں DMC کی طلب میں تیزی سے اضافہ ہوگا**۔ ； ②پینٹ، کوٹنگز، اور چپکنے والے مواد سے متعلق صنعتیں، ملک کی کُل DMC کھپت کا 50 فیصد سے زیادہ حصہ چلاتی ہیں۔ ڈی ایم سی میں حل ہونے کی بہتر صلاحیت، پگھلنے اور ابلنے کے درجہ حرارت کا وسیع دائرہ، سطحی کشش کی زیادہ قوت، کم چپچپاہٹ، کم ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ، اور اعلیٰ بخاراتی درجہ حرارت جیسی خصوصیات موجود ہیں۔ ان وجوہات کی بناء پر، اسے زہریلے مادوں جیسے ٹولوین اور ڈائی ٹولوین کی جگہ استعمال کیا جاسکتا ہے؛ اور اسے پینٹ، کوٹنگز، چپکنے والے مواد وغیرہ کی صنعتوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ صارفین کی ماحول دوستی سے متعلق آگاہی اور تقاضوں میں مسلسل اضافے کے ساتھ، DMC کی غیر زہریلی اور اعلیٰ سطح کی حفاظتی خصوصیات، بازار کی ضروریات کے عین مطابق ہیں۔ ； ③پولی کاربونیٹ۔ حالیہ برسوں میں، ملک کی DMC صنعت کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، DMC نے آہستہ آہستہ پولی کاربونیٹ اور آئسوسیانیٹ کی پیداوار میں استعمال ہونے والے مواد کی جگہ لے لی ہے؛ کیوں کہ ان مواد کی منڈی میں بہت زیادہ خلا موجود ہے۔ پولی کاربونیٹ ایک عام استعمال ہونے والا مواد ہے؛ اس میں شدید ٹکراؤ کے خلاف بہترین صلاحیتیں ہیں۔ یہ پانچ بڑے انجینیرنگ پلاسٹکس میں وہ واحد مواد ہے جس میں اچھی شفافیت ہے۔ ساتھ ہی، یہ حالیہ برسوں میں سب سے تیزی سے ترقی کرنے والا انجینیرنگ پلاسٹک بھی ہے۔ فی الحال اس کا استعمال آٹوموبائل، الیکٹرانکس، تعمیرات، دفتری آلات، پیکیجنگ، کھیلوں کے سامان، صحت کی دیکھ بھال جیسے شعبوں میں وسیع پیمانے پر ہو رہا ہے۔ جیسے جیسے اس کی خصوصیات کے بارے میں تحقیقات مزید گہری ہوتی جا رہی ہیں، اس کا استعمال خلائی سفر، کمپیوٹرز، سی ڈیز جیسے اعلیٰ ٹیکنالوجی والے شعبوں میں بھی تیزی سے بڑھ رہا ہے۔ ； ④فارماسیوٹیکل صنعت۔ دوائی سازی کی صنعت، ملک میں DMC کے استعمال کے لحاظ سے ایک اہم شعبہ ہے۔ دوائی سازی میں DMC کو بنیادی طور پر ایک میتھیلیشن ایجنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے؛ تاکہ زہریلے مرکبات جیسے ڈائی میتھائل سلفیٹ کی جگہ اس کا استعمال کیا جاسکے۔ اسے انفیکشن کے علاج کے لئے دواؤں، بخار اور درد کم کرنے والی دواؤں، وٹامنز، اور مرکزی اعصابی نظام سے متعلق دواؤں کی تیاری میں استعمال کیا جاتا ہے۔ ； ⑤کیڑے مار دوائیں۔ اگرچہ فی الحال ہمارے ملک میں کیڑے مار دواؤں کی صنعت میں DMC کی مارکیٹ میں فروخت کی مقدار نسبتاً کم ہے، لیکن چونکہ ہمارا ملک کیڑے مار دواؤں کی پیداوار میں ایک بڑا ملک ہے، اور کیڑے مار دواؤں کی صنعت کی ساخت میں تبدیلی کی رفتار تیز ہوتی جارہی ہے، لہذا کیڑے مار دواؤں کی حفاظت سے متعلق تقاضے بھی بڑھتے جارہے ہیں۔ روایتی، زہریلی کیڑے مار دوائیں آہستہ آہستہ غیر زہریلی، کم زہریلی دواؤں سے بدلتی جارہی ہیں۔ اس لیے، سبز اور ماحول دوست مصنوعات کے طور پر DMC کے استعمال کے وسیع مواقع موجود ہیں۔

یوریا + میتھانول کا یہ عمل ابھی تک پختہ نہیں ہوا ہے، اس کے لئے کوئی پیداواری آلات بھی موجود نہیں ہیں۔ در حقیقت یہ عمل بہت اچھا ہے؛ بہت سی نائٹروجنی کھاد ساز کمپنیوں کے پاس میتھانول اور یوریا دونوں موجود ہیں۔

60 ہزار ٹن کاربونیٹ ڈائی میتھائل کی تعمیر پر کل سرمایہ کاری کتنی ہوگی؟

ڈائی میتھائل کاربونیٹ ایک ایسا مادہ ہے جس کی فراوانی بہت زیادہ ہے؛ مستقبل میں مختلف تکنیکوں کے درمیان مقابلہ ہوگا، تاکہ اس مادہ کی پیداوار میں اضافہ ہو سکے۔ اس سال 100 ہزار ٹن کی صلاحیت والا میتھانول گیس فیز کاربوکسیلیشن پلانٹ شروع ہونے والا ہے، اور سنتھیٹک گیس سے ایتھیلین گلائکول بنانے کے عمل میں بھی ڈائی میتھائل کاربونیٹ کی مقدار کافی زیادہ ہوگی؛ یعنی ہر ٹن ایتھیلین گلائکول سے 50 کلوگرام ڈائی میتھائل کاربونیٹ حاصل ہوگا۔

کون سی کمپنی، DMC کی تیاری کے لئے کون سی ٹیکنالوجی استعمال کرتی ہے؟

چونگشیان ہونگسیفانگ، ہیفے میں تعمیر کیا گیا، اس میں یوبے کی ٹیکنالوجی استعمال کی گئی ہے۔

ایتھیلین گلائکول سے ڈائی میتھائل کاربونیٹ کی پیداوار کی لاگت، اور اسٹر تبدیلی کے طریقہ کار کی لاگت کا موازنہ، حالات کے مطابق تبدیل ہوتا رہتا ہے؛ یہ لاگتس سائکلو ایتھیلین، سائکلو پروپیلین، ایتھیلین گلائکول، اور پروپیلین گلائکول کی بازاری قیمتوں سے متأثر ہوتی ہیں۔ اس کے علاوہ، ایتھیلین گلائکول سے ڈائی میتھائل کاربونیٹ تیار کرنے کا طریقہ، فی الحال تو کوئی پیداواری آلہ موجود ہی نہیں ہے!

دو سسٹمز تعمیراتی مرحلے میں ہیں، ایک کی گنجائش 20 ہزار ٹن ہے، اور اندازہ ہے کہ جلد ہی یہ شروع ہو جائے گا۔ دوسرا سیٹ ازھان زیشیہوا کا ہے، جو فی الحال تعمیراتی مرحلے میں ہے۔

اوک کے پاس تو 20 ہزار ٹن کا سامان ابھی تک استعمال میں نہیں آیا، ہے نا؟ :lol

اکتوبر میں پیداوار شروع ہوئی، زیادہ تر مصنوعات الیکٹرولائٹ کی تیاری کے لئے استعمال ہوئیں؛ صنعتی مصنوعات کی مقدار بہت کم رہی، ایک دن میں ایک گاڑی سے بھی کم مصنوعات تیار ہوئیں۔

بلاگر کا سوال بہت اچھا ہے، ملک میں استعمال ہونے والی بنیادی تکنیک تو اب بھی ایسٹر تبدیلی کا طریقہ ہی ہے۔

کیا اب کوئلے سے ایتھیلین گلائکول تیار کرنے، اور ساتھ ہی ڈائی میتھائل کاربونیٹ بھی پیدا کرنے کے لئے صنعتی آلات موجود ہیں؟

یوریا-میتھانول کے دو مرحلوں پر مبنی طریقہ کار کو پہلے ہی صنعتی سطح پر استعمال کیا جا رہا ہے۔ میں نے اس منصوبے کی تعمیر، ٹیسٹنگ، اور تکنیکی بہتریوں میں حصہ لیا ہے؛ اہم مشکلات کو حل کر لیا گیا ہے۔ البتہ اب بھی بہت سے میدانوں میں بہتری کی ضرورت ہے! تاہم، ساکن آلات کے سائز اور حرکت کرنے والے آلات کے پیرامیٹرز جیسے عوامل کی وجہ سے، فی الحال یہ منصوبہ ڈیزائن کے معیارات پر پورا نہیں اتر پا رہا ہے۔ لیکن مستقبل میں امیدیں موجود ہیں۔； خاص طور پر حال ہی میں یوریا اور ایتھیلین گلائکول کے ذریعے وینیل کاربونیٹ کی پیداوار میں اضافہ ہو رہا ہے؛ یہ بیٹریوں کے الیکٹرولائٹس میں کاربونیٹ ڈائیمیتھائل کے بعد دوسرا اہم الیکٹرولائٹ سولوونٹ ہے۔ کوئلہ سے متعلق صنعتوں، کاربونیلائزیشن عمل وغیرہ میں اس کا کوئی متبادل نہیں ہے، لہذا اس کے مستقبل کے امکانات بہت روشن ہیں!

ایک بہترین عمل کے لئے تحقیق، صنعت اور تعلیمی اداروں کے مشترکہ کوششوں کی ضرورت ہے؛ اس کے لئے ایک مشترکہ کوشش کرنے والی ٹیم کی ضرورت ہے۔ یوریا الکوحلائزیشن کا طریقہ مستقبل میں بہت مفید ثابت ہوسکتا ہے!