一种碳酸二甲酯的制备方法
【专利摘要】本发明属于化工催化领域，公开了一种碳酸二甲酯的制备方法，即以甲醇、CO和O2为原料，以炭基负载纳米Cu为催化剂合成碳酸二甲酯的方法，在反应器中加入催化剂，再加入甲醇，在温度为120-180℃，压力为0.4-0.8Mpa条件下，同时通入CO和O2反应2-5h制得。通过此方法制得碳酸二甲酯由于反应过程中没有常规方法中存在的Cl离子，则不会对设备造成腐蚀，降低成本的同时也克服了因为Cl离子的流失而导致催化剂失活的问题。
【专利说明】一种碳酸二甲酯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，具体涉及到一种碳酸二甲酯的制备方法【背景技术】
[0002]甲醇是一种以煤或天然气为原料生产的大宗化学品，其深度加工是许多国家竞相开发的重要研究领域.在众多甲醇下游产品中，绿色化学品碳酸二甲酯(DMC)近年来受到了极大的关注.DMC用途极为广阔，可以取代光气、硫酸二甲酯、氯甲酸甲酯等剧毒或致癌化学品进行有机合成，也可以作为高品质溶媒或燃油添加剂.随着我国对机动车排放标准的进一步升级，DMC用于燃油添加剂的市场发展空间十分巨大。碳酸二甲酯可用于制备聚氨酯、聚碳酸酯、医药、农药、香料等；可代替硫酸二甲脂作羰基化剂、甲基化剂和甲酯化剂；还可作高新烷值汽油增进剂，是近年来石油化工热门产品，并可衍生一系列新的化工产品，被誉为有机合成的新基块。以甲醇氧化羰基化合成DMC，原料来源、市场需求和化工产品系列化方面都具有明显的优势，是21世纪极有吸引力的基本化工原料，特别是在石油资源贫乏的地区，DMC对当地化工生产具有重要的作用。
[0003]碳酸二甲酯是正在崛起的化工原料新产品，1992年欧洲登记为非毒性化学品，在众多DMC合成工艺中，甲醇气相氧化羰基化法以甲醇、CO和02为原料，生产成本低，产物选择性高，是一条符合我国以煤为主要能源的重要绿色化工路线，但目前在甲醇气相氧化羰基化法中由于在反应过程中容易发生Cl—容易发生流失，导致设备腐蚀和活性逐渐降低。
【发明内容】
[0004]针对上述问题 ，本发明提供一种以甲醇、CO和O2为原料，以炭基负载纳米Cu为催化剂合成碳酸二甲酯的方法，具体步骤如下，
[0005]I)在反应器中加入催化剂，再加入甲醇，在温度为120_180°C，压力为0.4-0.8Mpa条件下，同时通入CO和O2反应2-5h ；
[0006]2)反应后的混合物经气液分离器分离得到液相混合物；
[0007]3)将步骤2)的液相混合物经蒸馏得碳酸二甲酯。
[0008]优选地，在本发明中所述CO的流量为40-120ml / min, O2的流量为4_10ml/min。
[0009]优选地，在本发明中所述甲醇的流量为0.02-0.1ml / min ；
[0010]在本发明中，所述炭基负载纳米Cu催化剂通过溶胶-凝胶法制得，即以淀粉为炭源，以Cu(NO3)2为原料制得。
[0011]对于甲醇氧化羰基化合成DMC反应，微孔起着最为重要的作用，大量的微孔结构能使反应物小分子(CH3OH, CO和O2)在通道中快速吸脱附，从而提高反应速率；一定量的介孔结构有利于反应物分子快速传输。本发明中采用用溶胶-凝胶法制得的Cu / C催化剂，此催化剂的稳定性好，孔径变化不大，在甲醇氧化羰基化合成DMC反应中催化活性很高，因此通过本发明制备DMC具有的有益效果是:
[0012]反应过程中没有常规方法中存在的Cl离子，则不会对设备造成腐蚀，降低成本的同时也克服了因为Cl离子的流失而导致催化剂失活的问题。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
[0014]向反应器中加入催化剂0.3克，以0.02ml / min的流量通入甲醇，在温度为120°C，压力为0.4Mpa的条件下，同时分别以40ml / min和4ml / min的速度通入CO和02，反应3h后，反应后的混合物经气液分离器分离得到液相混合物，再将液相混合物经蒸馏得碳酸二甲酯。
[0015]实施例2
[0016]向反应器中加入催化剂0.3克，以0.08ml / min的流量通入甲醇，在温度为150°C,压力为0.6Mpa的条件下，同时分别以80ml / min和8ml / min的速度通入CO和O2,反应5h后，反应后的混合物经气液分离器分离得到液相混合物，再将液相混合物经蒸馏得碳酸二甲酯。
[0017]实施例3
[0018]向反应器中加入催化剂0.4克，以0.1ml / min的流量通入甲醇，在温度为160°C，压力为0.6Mpa的条件下，同时分别以120ml / min和8ml / min的速度通入CO和O2,反应4h后，反应后的混合物经气液分离器分离得到液相混合物，再将液相混合物经蒸馏得碳酸
二甲酯。
[0019]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，·都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种碳酸二甲酯的制备方法，其特征在于，以甲醇、CO和O2为原料，以炭基负载纳米Cu为催化剂合成碳酸二甲酯，具体步骤如下: 1)在反应器中加入催化剂，再加入甲醇，在温度为120-180°c，压力为0.4-0.8Mpa条件下，同时通入CO和O2反应2-5h ； 2)反应后的混合物经气液分离器分离得到液相混合物； 3)将步骤2)的液相混合物经蒸馏得碳酸二甲酯。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸二甲酯的制备方法，其特征在于，所述CO的流量为40_120ml / min, O2 的流量为 4-lOml / min。
3.根据权利要求1所述的一种碳酸二甲酯的制备方法，其特征在于，所述甲醇的流量为 0.02-0.1ml / min。
4.根据权利要求1所述的一种碳酸二甲酯的制备方法，其特征在于，所述炭基负载纳米Cu催化剂通过溶胶-凝胶法制得，即以淀粉为炭源，以Cu (NO3) 2为原料制得。
【文档编号】B01J23/72GK103709040SQ201310672361
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】唐雅蓉 申请人:唐雅蓉