[發(fā)明專利]電子級(jí)碳酸二甲酯的制備方法及其制備裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010570488.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN111454152B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 燕增偉;張生安;林海;郝小軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東營(yíng)市海科新源化工有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C07C68/065
• 分類號(hào): C07C68/065;C07C68/08;C07C29/128;C07C69/96;C07C31/20
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 張潔

本發(fā)明公開了電子級(jí)碳酸二甲酯的制備方法及其制備裝置，屬于鋰離子電池電解液技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：1）將碳酸丙烯酯和甲醇混合，在甲醇鈉催化作用下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，得到碳酸二甲酯/甲醇共沸物；2）將碳酸二甲酯/甲醇共沸物采用分子篩膜進(jìn)行分離，得到甲醇和碳酸二甲酯粗品；3）將碳酸二甲酯粗品進(jìn)行精餾，得到純度≥99.7%的工業(yè)級(jí)碳酸二甲酯；4）將純度≥99.7%的工業(yè)級(jí)碳酸二甲酯依次進(jìn)行降溫結(jié)晶、升溫發(fā)汗和熔化，得到電子級(jí)碳酸二甲酯。本發(fā)明提供的方法制備電子級(jí)碳酸二甲酯收率高、純度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池電解液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電子級(jí)碳酸二甲酯的制備方法及其制備裝置。

背景技術(shù)

碳酸二甲酯是生產(chǎn)鋰電池電解液的重要有機(jī)溶劑。碳酸二甲酯的純度將直接影響電解液產(chǎn)品的性能，進(jìn)而影響電池的指標(biāo)。因此，對(duì)于電子級(jí)碳酸二甲酯的質(zhì)量要求也越來越高。

目前，碳酸二甲酯主要采用尿素和甲醇直接醇解法、甲醇氧化羰基化法、酯交換法、二氧化碳和甲醇直接合成法等進(jìn)行生產(chǎn)。但無論采用哪種方法，在常壓下，碳酸二甲酯和甲醇都會(huì)形成二元共沸物，且該二元共沸物難以通過常壓精餾的方式得到高純的碳酸二甲酯。

工業(yè)上主要采用萃取精餾或者加壓精餾方式來分離碳酸二甲酯和甲醇共沸物。如專利CN107915642A公開了一種碳酸二甲酯和甲醇的分離方法，采用陰離子為六氟磷酸根的離子液體作為萃取劑進(jìn)行萃取來分離碳酸二甲酯和甲醇。但萃取精餾在得到碳酸二甲酯的同時(shí)可能會(huì)引入萃取劑，萃取劑在體系內(nèi)循環(huán)，會(huì)誘發(fā)副反應(yīng)發(fā)生，帶來雜質(zhì)，不利于高純度碳酸二甲酯的提純，且萃取劑普遍具有環(huán)境毒性。加壓精餾能耗大、設(shè)備要求高、控制復(fù)雜。專利CN104370699A公開了一種滲透汽化-常壓精餾集成分離碳酸二甲酯和甲醇的工藝，利用滲透汽化膜對(duì)組分吸附選擇透過性的不同，來分離甲醇-碳酸二甲酯共沸物。但滲透汽化膜材料主要為有機(jī)高分子膜，此類材料存在溶脹，易塑化，熱化學(xué)穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電子級(jí)碳酸二甲酯的制備方法及其制備裝置，制備得到的電子級(jí)碳酸二甲酯純度高、單程收率及總收率高，且無外來雜質(zhì)引入、操作簡(jiǎn)單、易于控制，提高原料利用率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電子級(jí)碳酸二甲酯的制備方法，包括如下步驟：

1）將碳酸丙烯酯和甲醇混合，在甲醇鈉催化作用下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，得到碳酸二甲酯/甲醇共沸物；

2）將所述步驟1）的碳酸二甲酯/甲醇共沸物采用分子篩膜進(jìn)行分離，得到甲醇和碳酸二甲酯粗品；

3）將所述步驟2）的碳酸二甲酯粗品進(jìn)行常壓精餾，得到純度≥99.7%的工業(yè)級(jí)碳酸二甲酯；

4）將所述步驟3）的純度≥99.7%的工業(yè)級(jí)碳酸二甲酯依次進(jìn)行降溫結(jié)晶、升溫發(fā)汗和熔化，得到電子級(jí)碳酸二甲酯。

優(yōu)選的，所述步驟1）中碳酸丙烯酯和甲醇的摩爾比為1：8～15。

優(yōu)選的，所述步驟1）中酯交換反應(yīng)溫度為60℃～80℃，壓力為0.060MPa～0.20MPa，回流比為0.30～2.0，反應(yīng)時(shí)間為0.35h～1.5h。

優(yōu)選的，所述步驟2）中分子篩膜為NaA型分子篩膜。

優(yōu)選的，所述步驟2）中采用分子篩膜進(jìn)行分離時(shí)的溫度為120℃~150℃，壓力為0.3MPa~0.5MPa。

優(yōu)選的，所述步驟3）中常壓精餾時(shí)的溫度為60℃~80℃。

優(yōu)選的，所述步驟4）中在進(jìn)行降溫結(jié)晶前還包括將純度≥99.7%的工業(yè)級(jí)碳酸二甲酯預(yù)冷至5℃~7℃。

優(yōu)選的，所述步驟4）中降溫結(jié)晶的降溫速率為0.5℃/h ~2.0℃/h，終點(diǎn)溫度為2℃~4℃。