一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，包括如下步驟：（1）一級(jí)醇解；（2）二級(jí)醇解；（3）過(guò)濾分離。本發(fā)明一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，通過(guò)尿素間接醇解，有效提高了碳酸二甲酯的產(chǎn)率，且縮短生產(chǎn)周期，制備過(guò)程中無(wú)工業(yè)三廢的排放，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及碳酸二甲酯制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳酸二甲酯(DMC)化學(xué)性質(zhì)活潑、物理性質(zhì)優(yōu)良，并且無(wú)毒、易生物降解，是一種新的低污染、環(huán)境友好型的綠色基礎(chǔ)化工原料，可作為溶劑、汽油添加劑、鋰離子電池電解液及羰基化、甲基化和羰基甲氧基化試劑，被廣泛應(yīng)用在化學(xué)化工領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有碳酸二甲酯的生產(chǎn)方法很多，且多數(shù)也進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)，但這些方法基本上還存在反應(yīng)產(chǎn)率低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)或污染環(huán)境等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，能夠有效解決現(xiàn)有碳酸二甲酯在生產(chǎn)上存在的上述問(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，包括如下步驟:
(1)一級(jí)醇解:以尿素和多元醇為原料，以復(fù)合金屬氧化物為第一催化劑，按一定的配比加入帶加熱攪拌及真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中反應(yīng)一段時(shí)間，反應(yīng)生成碳酸丙烯酯和氨氣，冷卻后過(guò)濾取濾液；
(2)二級(jí)醇解:將步驟(I)中所得濾液加入帶回流冷凝裝置的精餾釜中，按一定的配比加入甲醇和第二催化劑，在攪拌狀態(tài)及一定溫度下進(jìn)行精餾反應(yīng)，塔頂采出多元醇餾分；
(3)過(guò)濾分離:將步驟(2)中精餾醇解后的餾液冷卻至室溫，減壓過(guò)濾，再向?yàn)V液中加入去離子水，充分?jǐn)嚢韬箪o置分層，下層即為所述碳酸二甲酯。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(I)中，所述尿素、多元醇和第一催化劑的摩爾配比為1:2?3:0.1?0.3;所述反應(yīng)的溫度為140?160°C，反應(yīng)時(shí)間為3?3.5h。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述多元醇為丙二醇或季戊四醇。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一催化劑為氧化鋅、氧化鎂和氧化鑭以3?5:2?3:0.5?I的質(zhì)量比復(fù)合的復(fù)合物。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(2)中，所述濾液、甲醇和第二催化劑的摩爾配比為3?5:2?3:1;所述溫度為80?90 °C，精餾時(shí)間為3?5h。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第二催化劑為氧化鋅和鈦酸鑭以3?5:1?2的質(zhì)量比復(fù)合的復(fù)合物。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，通過(guò)尿素間接醇解，有效提高了碳酸二甲酯的產(chǎn)率，且縮短生產(chǎn)周期，制備過(guò)程中無(wú)工業(yè)三廢的排放，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例1
一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，包括如下步驟:
(1)一級(jí)醇解:將尿素、丙二醇和第一催化劑按1:2:0.1的摩爾配比加入帶加熱攪拌及真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，在溫度為140°C，真空度為0.01?0.03MPa的條件下反應(yīng)3h，生成碳酸丙烯酯和氨氣，冷卻后過(guò)濾取濾液;其中氨氣采用專門的裝置吸收，以免污染空氣；
所述第一催化劑為氧化鋅、氧化鎂和氧化鑭以3:2:0.5的質(zhì)量比復(fù)合的復(fù)合物；
(2)二級(jí)醇解:將步驟(I)中所得濾液加入帶回流冷凝裝置的精餾釜中，再按濾液、甲醇和第二催化劑的摩爾配比為3:2:1的比例加入甲醇和第二催化劑，在攪拌狀態(tài)下，于80°C下精餾反應(yīng)5h，塔頂采出多元醇餾分，回收利用；
所述第二催化劑為氧化鋅和鈦酸鑭以3:1的質(zhì)量比復(fù)合的復(fù)合物；
(3)過(guò)濾分離:將步驟(2)中精餾醇解后的餾液冷卻至室溫，減壓過(guò)濾，再向?yàn)V液中加入去離子水，充分?jǐn)嚢韬箪o置分層，下層即為所述碳酸二甲酯。
[0014]實(shí)施例2
一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，包括如下步驟:
(1)一級(jí)醇解:將尿素、季戊四醇和第一催化劑按1:3:0.3的摩爾配比加入帶加熱攪拌及真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，在溫度為160°C，真空度為0.01?0.03MPa的條件下反應(yīng)3h，生成碳酸丙烯酯和氨氣，冷卻后過(guò)濾取濾液;其中氨氣采用專門的裝置吸收，以免污染空氣；
所述第一催化劑為氧化鋅、氧化鎂和氧化鑭以5:3:1的質(zhì)量比復(fù)合的復(fù)合物；
(2)二級(jí)醇解:將步驟(I)中所得濾液加入帶回流冷凝裝置的精餾釜中，再按濾液、甲醇和第二催化劑的摩爾配比為5:3:1的比例加入甲醇和第二催化劑，在攪拌狀態(tài)下，于90°C下精餾反應(yīng)3h，塔頂采出多元醇餾分；
所述第二催化劑為氧化鋅和鈦酸鑭以5:2的質(zhì)量比復(fù)合的復(fù)合物；
(3)過(guò)濾分離:將步驟(2)中精餾醇解后的餾液冷卻至室溫，減壓過(guò)濾，再向?yàn)V液中加入去離子水，充分?jǐn)嚢韬箪o置分層，下層即為所述碳酸二甲酯。
[0015]上述方法得到的碳酸二甲酯，經(jīng)檢測(cè)，其收率大于93%。
[0016]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)一級(jí)醇解:以尿素和多元醇為原料，以復(fù)合金屬氧化物為第一催化劑，按一定的配比加入帶加熱攪拌及真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中反應(yīng)一段時(shí)間，反應(yīng)生成碳酸丙烯酯和氨氣，冷卻后過(guò)濾取濾液； (2)二級(jí)醇解:將步驟(I)中所得濾液加入帶回流冷凝裝置的精餾釜中，按一定的配比加入甲醇和第二催化劑，在攪拌狀態(tài)及一定溫度下進(jìn)行精餾反應(yīng)，塔頂采出多元醇餾分； (3)過(guò)濾分離:將步驟(2)中精餾醇解后的餾液冷卻至室溫，減壓過(guò)濾，再向?yàn)V液中加入去離子水，充分?jǐn)嚢韬箪o置分層，下層即為所述碳酸二甲酯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述步驟(I)中，所述尿素、多元醇和第一催化劑的摩爾配比為1:2?3:0.1?0.3;所述反應(yīng)的溫度為140?160°C，反應(yīng)時(shí)間為3?3.5h。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述多元醇為丙二醇或季戊四醇。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述第一催化劑為氧化鋅、氧化鎂和氧化鑭以3?5:2?3:0.5?I的質(zhì)量比復(fù)合的復(fù)合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述濾液、甲醇和第二催化劑的摩爾配比為3?5:2?3:1;所述溫度為80?90°C，精餾時(shí)間為3?5h。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的間接醇解制備碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述第二催化劑為氧化鋅和鈦酸鑭以3?5:1?2的質(zhì)量比復(fù)合的復(fù)合物。
【文檔編號(hào)】C07C68/06GK106083585SQ201610448531
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】孫云
【申請(qǐng)人】太倉(cāng)市東明化工有限公司