一種碳酸二甲酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工催化領(lǐng)域，公開了一種碳酸二甲酯的制備方法，即以甲醇、CO和O2為原料，以炭基負(fù)載納米Cu為催化劑合成碳酸二甲酯的方法，在反應(yīng)器中加入催化劑，再加入甲醇，在溫度為120-180℃，壓力為0.4-0.8Mpa條件下，同時通入CO和O2反應(yīng)2-5h制得。通過此方法制得碳酸二甲酯由于反應(yīng)過程中沒有常規(guī)方法中存在的Cl離子，則不會對設(shè)備造成腐蝕，降低成本的同時也克服了因?yàn)镃l離子的流失而導(dǎo)致催化劑失活的問題。
【專利說明】一種碳酸二甲酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及到一種碳酸二甲酯的制備方法【背景技術(shù)】
[0002]甲醇是一種以煤或天然氣為原料生產(chǎn)的大宗化學(xué)品，其深度加工是許多國家競相開發(fā)的重要研究領(lǐng)域.在眾多甲醇下游產(chǎn)品中，綠色化學(xué)品碳酸二甲酯(DMC)近年來受到了極大的關(guān)注.DMC用途極為廣闊，可以取代光氣、硫酸二甲酯、氯甲酸甲酯等劇毒或致癌化學(xué)品進(jìn)行有機(jī)合成，也可以作為高品質(zhì)溶媒或燃油添加劑.隨著我國對機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步升級，DMC用于燃油添加劑的市場發(fā)展空間十分巨大。碳酸二甲酯可用于制備聚氨酯、聚碳酸酯、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等；可代替硫酸二甲脂作羰基化劑、甲基化劑和甲酯化劑；還可作高新烷值汽油增進(jìn)劑，是近年來石油化工熱門產(chǎn)品，并可衍生一系列新的化工產(chǎn)品，被譽(yù)為有機(jī)合成的新基塊。以甲醇氧化羰基化合成DMC，原料來源、市場需求和化工產(chǎn)品系列化方面都具有明顯的優(yōu)勢，是21世紀(jì)極有吸引力的基本化工原料，特別是在石油資源貧乏的地區(qū)，DMC對當(dāng)?shù)鼗どa(chǎn)具有重要的作用。
[0003]碳酸二甲酯是正在崛起的化工原料新產(chǎn)品，1992年歐洲登記為非毒性化學(xué)品，在眾多DMC合成工藝中，甲醇?xì)庀嘌趸驶ㄒ约状?、CO和02為原料，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)物選擇性高，是一條符合我國以煤為主要能源的重要綠色化工路線，但目前在甲醇?xì)庀嘌趸驶ㄖ杏捎谠诜磻?yīng)過程中容易發(fā)生Cl—容易發(fā)生流失，導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和活性逐漸降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題 ，本發(fā)明提供一種以甲醇、CO和O2為原料，以炭基負(fù)載納米Cu為催化劑合成碳酸二甲酯的方法，具體步驟如下，
[0005]I)在反應(yīng)器中加入催化劑，再加入甲醇，在溫度為120_180°C，壓力為0.4-0.8Mpa條件下，同時通入CO和O2反應(yīng)2-5h ；
[0006]2)反應(yīng)后的混合物經(jīng)氣液分離器分離得到液相混合物；
[0007]3)將步驟2)的液相混合物經(jīng)蒸餾得碳酸二甲酯。
[0008]優(yōu)選地，在本發(fā)明中所述CO的流量為40-120ml / min, O2的流量為4_10ml/min。
[0009]優(yōu)選地，在本發(fā)明中所述甲醇的流量為0.02-0.1ml / min ；
[0010]在本發(fā)明中，所述炭基負(fù)載納米Cu催化劑通過溶膠-凝膠法制得，即以淀粉為炭源，以Cu(NO3)2為原料制得。
[0011]對于甲醇氧化羰基化合成DMC反應(yīng)，微孔起著最為重要的作用，大量的微孔結(jié)構(gòu)能使反應(yīng)物小分子(CH3OH, CO和O2)在通道中快速吸脫附，從而提高反應(yīng)速率；一定量的介孔結(jié)構(gòu)有利于反應(yīng)物分子快速傳輸。本發(fā)明中采用用溶膠-凝膠法制得的Cu / C催化劑，此催化劑的穩(wěn)定性好，孔徑變化不大，在甲醇氧化羰基化合成DMC反應(yīng)中催化活性很高，因此通過本發(fā)明制備DMC具有的有益效果是:
[0012]反應(yīng)過程中沒有常規(guī)方法中存在的Cl離子，則不會對設(shè)備造成腐蝕，降低成本的同時也克服了因?yàn)镃l離子的流失而導(dǎo)致催化劑失活的問題。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
[0014]向反應(yīng)器中加入催化劑0.3克，以0.02ml / min的流量通入甲醇，在溫度為120°C，壓力為0.4Mpa的條件下，同時分別以40ml / min和4ml / min的速度通入CO和02，反應(yīng)3h后，反應(yīng)后的混合物經(jīng)氣液分離器分離得到液相混合物，再將液相混合物經(jīng)蒸餾得碳酸二甲酯。
[0015]實(shí)施例2
[0016]向反應(yīng)器中加入催化劑0.3克，以0.08ml / min的流量通入甲醇，在溫度為150°C,壓力為0.6Mpa的條件下，同時分別以80ml / min和8ml / min的速度通入CO和O2,反應(yīng)5h后，反應(yīng)后的混合物經(jīng)氣液分離器分離得到液相混合物，再將液相混合物經(jīng)蒸餾得碳酸二甲酯。
[0017]實(shí)施例3
[0018]向反應(yīng)器中加入催化劑0.4克，以0.1ml / min的流量通入甲醇，在溫度為160°C，壓力為0.6Mpa的條件下，同時分別以120ml / min和8ml / min的速度通入CO和O2,反應(yīng)4h后，反應(yīng)后的混合物經(jīng)氣液分離器分離得到液相混合物，再將液相混合物經(jīng)蒸餾得碳酸
二甲酯。
[0019]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，·都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種碳酸二甲酯的制備方法，其特征在于，以甲醇、CO和O2為原料，以炭基負(fù)載納米Cu為催化劑合成碳酸二甲酯，具體步驟如下: 1)在反應(yīng)器中加入催化劑，再加入甲醇，在溫度為120-180°c，壓力為0.4-0.8Mpa條件下，同時通入CO和O2反應(yīng)2-5h ； 2)反應(yīng)后的混合物經(jīng)氣液分離器分離得到液相混合物； 3)將步驟2)的液相混合物經(jīng)蒸餾得碳酸二甲酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸二甲酯的制備方法，其特征在于，所述CO的流量為40_120ml / min, O2 的流量為 4-lOml / min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸二甲酯的制備方法，其特征在于，所述甲醇的流量為 0.02-0.1ml / min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸二甲酯的制備方法，其特征在于，所述炭基負(fù)載納米Cu催化劑通過溶膠-凝膠法制得，即以淀粉為炭源，以Cu (NO3) 2為原料制得。
【文檔編號】B01J23/72GK103709040SQ201310672361
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】唐雅蓉 申請人:唐雅蓉