[發明專利]一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑及制法和應用

在審

• 申請號: 201811145311.1
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109364959A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 肖?？?/a>;趙寧;廖云輝;李楓;蒲彥鋒;王峰;李磊;楊金海;陳蘭光;王太英
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J27/138
• 分類號: B01J27/138;C07C69/96;C07C68/06
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑,其特征在于催化劑組分為Ca-M-Al-O-X，Ca的摩爾含量為5-60%，M的摩爾含量為5-60%，Al的摩爾含量為5-60%，X的摩爾含量為0.1%-40%，其余為O的含量，其中M為Mg，La，Ce，Y，Zn，Fe，Mn或Zr中的一種或幾種；X為F、Cl或Br中的一種或幾種。

2.如權利要求1所述一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑的制備方法,其特征在于包括如下步驟：

按照催化劑組成配制濃度為0.1-2mol/L的金屬溶液A，配制濃度為0.1-3mol/L的沉淀劑溶液B，將A、B兩個溶液加入到水-乙醇溶液中進行共沉淀，沉淀過程需充分攪拌，保持pH=8-13，沉淀后在40-100℃，N₂氣氛中攪拌老化6-36h，沉淀經去離子水洗滌至PH=7-10，然后在60-120℃下真空干燥6-24h，在300-900℃空氣或N₂氣氛中焙燒2-24h得到Ca-M-Al-O-X催化劑。

3.如權利要求2所述一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑的制備方法,其特征在于所述的金屬溶液A中的金屬鹽為硝酸鹽、氯化物或硫酸鹽，Ca與Al摩爾比為0.1-10，Ca與M摩爾比為0.1-10。

4.如權利要求2所述一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑的制備方法,其特征在于所述的沉淀劑溶液B為NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、NaHCO₃溶液中的一種或幾種，與NaF溶液、 NaCl溶液、NaBr溶液、NH₄F溶液、NH₄Cl溶液、NH₄Br溶液、KF溶液、KCl溶液、KBr溶液中的一種或幾種組成的混合溶液，其中，OH^-與X摩爾比為 0.1-10，CO₃^2-與X摩爾比為 0.1-10，HCO ^-₃與X摩爾比為 0.1-10，X為F、Cl、Br中的一種或幾種。

5.如權利要求2所述一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑的制備方法,其特征在于所述的水-乙醇溶液的體積比為0.5-4。

6.如權利要求1所述一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑的應用,其特征在包括如下步驟：

碳酸二甲酯合成反應在間歇反應器或催化精餾裝置中進行，原料甲醇與碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯摩爾比為2-50：1，催化劑用量為碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的0.1-10wt%，反應溫度為30-80℃，反應時間為0.5-24h，反應壓力為0-2.0MPa，塔釜溫度60-180℃，塔頂溫度60-140℃，回流重量比為1-50：1。

7.如權利要求1所述一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑的應用,其特征在包括如下步驟：

碳酸二乙酯合成反應在間歇反應器或催化精餾裝置中進行，原料乙醇與碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯摩爾比為2-50：1，催化劑用量為碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的0.1-10wt%，反應溫度為50-100℃，反應時間為0.5-24h，反應壓力為0-2.0MPa，塔釜溫度80-180℃，塔頂溫度80-160℃，回流重量比為1-50：1。

8.如權利要求1所述一種酯交換法合成碳酸二烷基酯的固體堿催化劑的應用,其特征在包括如下步驟：

碳酸二丁酯合成反應在間歇反應器或催化精餾裝置中進行，原料正丁醇與碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯摩爾比為2-50:1，催化劑用量為碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的0.1-10wt%，反應溫度為70-140℃，反應時間為0.5-24h，反應壓力為0-2.0MPa，塔釜溫度100-220℃，塔頂溫度100-180℃，回流重量比為1-50:1。