一种使用尿素醇解法制备碳酸甲乙酯的方法及其制备装置与流程

技术特征：

1.一种使用尿素醇解法制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，其具体过程是，按摩尔比为1:0.2-10:0.2-10取尿素，甲醇和乙醇，并且将其混合物中加入催化剂；然后升温至120-260℃，反应0.2-8h，反应温度降至室温，分离得到碳酸甲乙酯；

所述催化剂中活性组分的质量占比为0.6-25％，助剂金属的质量占比为0.2-20％，其余为氧化铝；其中活性组分为PbO、ZnO、MgO、Fe₂O₃、CuO或CaO中的至少一种；其中助剂金属为La、Na、K、Sr或Ce中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的使用尿素醇解法制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，所述催化剂的比表面积为100-300m²/g，比孔容为0.1-1.6cm²/L，孔径为

3.根据权利要求1所述的使用尿素醇解法制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，所述催化剂的制备过程是：使用碱性气体和氮气的混合气体对氧化铝进行预处理，得到固体载体；将活性组分和助剂金属加入蒸馏水中，搅拌均匀之后得到溶液，活性组分与助剂金属的质量比为0.5-8：1；向溶液中加入盐酸、硝酸、硫酸或醋酸，调节溶液的pH为2-4，得到反应溶液；将反应溶液加入到固体载体中，然后对其进行热处理之后，得到用于制备碳酸甲乙酯的催化剂。

4.根据权利要求3所述的使用尿素醇解法制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，所述预处理的具体过程是，在碱性气体和氮气的混合气体的气氛下，在300-600℃，0.1-0.5MPa的条件下将氧化铝处理2-8h，然后在400-800℃下焙烧4-10h。

5.根据权利要求3所述的使用尿素醇解法制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，所述碱性气体为NH₃，且NH₃与N₂的摩尔比为1:2-8。

6.根据权利要求3所述的使用尿素醇解法制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，所述热处理的具体过程是，将其加热至40-90℃，搅拌1-10h；然后在100-150℃的环境下干燥4-10h；最后在400-600℃下焙烧4-12h。

7.根据权利要求1所述的使用尿素醇解法制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，所述催化剂的质量占反应物总质量的0.1-10％。

8.一种如权利要求1所述的碳酸甲乙酯的制备装置，其特征在于，包括提馏塔，提馏塔上部设置有精馏段(9)，精馏段(9)的下方设置有尿素提馏段(10)和碳酸甲乙酯提馏段(11)；反应器(6)与尿素提馏段(10)连接，预反应器(12)通过预反应气液分离器(13)与反应器(6)连接；原料罐(18)与预反应器(12)连接，乙醇罐(17)与反应器(6)连接；精馏段(9)的顶部通过第一气液分离器(3)与氨水收集罐(20)连接，精馏段(9)的顶部还通过碳酸甲乙酯气液分离器(16)与储存罐(19)连接；碳酸甲乙酯提馏段(11)的顶部通过碳酸甲乙酯冷却器(15)与碳酸甲乙酯气液分离器(16)连接；

所述原料罐(18)中设置有尿素和甲醇；预反应器(12)中设置有如权利要求1所述的催化剂；乙醇罐(17)中设置有乙醇。

9.根据权利要求8所述的碳酸甲乙酯的制备装置，其特征在于，所述尿素提馏段(10)的底部与反应器(6)连接；尿素提馏段(10)的底部通过尿素提馏加热器(8)与尿素提馏段(10)的中部连接；碳酸甲乙酯提馏段(11)的底部通过碳酸甲乙酯提馏加热器(7)与碳酸甲乙酯提馏段(11)的中部连接。

10.根据权利要求8所述的碳酸甲乙酯的制备装置，其特征在于，所述碳酸甲乙酯气液分离器(16)的顶部和精馏段(9)的顶部通过同一个第一冷凝器(1)与第一气液分离器(3)连接；第一气液分离器(3)通过第二冷凝器(4)与第二气液分离器(5)连接，第二气液分离器(5)与氨水收集罐(20)连接。