[发明专利]利用二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的方法

说明书

技术领域：本发明属于化工技术领域，具体涉及一种碳酸二甲酯的合成方法。

背景技术：碳酸二甲酯(DMC)是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品，1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品(Nontoxic sub-stance)的注册登记，属于无毒或微毒化工产品。由于其分子中含有CH₃-、-CO-、CH₃O-、CH₃O-CO-等多种官能团，因而具有良好的反应活性。

一方面DMC有望在诸多领域全面替代有毒光气、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应，生成多种重要化工产品；另一方面，以DMC为原料可以开发、制备多种高附加值的精细化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学晶等领域获得广泛应用；此外，其他用途如溶剂、溶媒和汽油添加剂等也正在或即将实用化。所以，DMC被誉为21世纪有机合成的一个“新基块”，其发展将对我国的煤化工、甲醇化工、Cl化工起到巨大的推动作用。

CO₂是主要工业排放物，也是引起全球温室效应的气体之一，更是一种潜在的碳源。CO₂的活化及利用引起了人们越来越强烈的关注。在能源日益枯竭的今天，CO₂来源极为广泛，用其作为原料，成本极低。用CO₂合成DMC在合成化学、碳资源利用和环境保护方面均具有重要意义，因此目前国内外都积极致力于该过程的研究。

国内外对CO₂为原料合成DMC作了大量的研究工作。研制高活性的新型催化剂和新反应技术，促进CO₂的活化，提高DMC的收率，将是整个工艺实现工业化的关键。

发明内容：本发明针对现有的碳酸二甲酯合成方法不足的缺陷，而开发制备的碳酸二甲酯合成的方法。

本发明是这样实现的：

采用列管式催化反应器连续加二氧化碳的工艺，采用铜锌铝催化剂或者镍铝Ni/Al2O3催化剂，在反应压力为12～15Mpa、反应温度为20～30℃、液时体积空速(LHSV)为0.1～5.0h-1，二氧化碳/甲醇比200～300NL/L条件下连续反应合成DMC的工艺技术，其二氧化碳的转化率为80～85％，副反应物小于0.5％。液体产物经精馏分离出DMC产品，精馏后产品中的DMC含量可达99％以上。本发明用碳酸钾作为甲醇的溶剂，先在反应槽中加入碳酸钾和甲醇，加热溶解后用泵打入列管式反应器的上部，与从下而上的二氧化碳在列管式反应器中反应。运行结果表明，本发明工艺技术是先进的，运行稳定可靠。

具体实施方式：下面结合实施例对本发明加以详细描述。

实施例1

采用列管式催化反应器，设计生产能力为1t/a，共8根管子，先将甲醇加入反应槽中，然后加入碳酸钾，混合后加热到连续加25℃，列管式反应器中装入铜锌铝催化剂，在反应压力为12Mpa、反应温度为30℃、液时体积空速(LHSV)为1h-1，二氧化碳/甲醇比200NL/L条件下连续反应合成DMC，其二氧化碳的转化率为82％，副反应物为0.5％。液体产物经精馏分离出DMC产品，精馏后产品中的DMC含量为99.5％以上。