[发明专利]一种合成碳酸二甲酯无氯CuY催化剂及制法和应用

权利要求书

1.一种合成碳酸二甲酯无氯CuY催化剂，其特征在于本发明的催化剂是由活性组分Cu与Y分子筛组成，以金属计，催化剂组成为：Cu 5.0～30.0wt％，其余为Y分子筛。

2.如权利要求1所述的一种合成碳酸二甲酯无氯CuY催化剂，其特征在于所述的Y分子筛其比表面积,650～850m²/g，孔容0.2～1.5cm³·g^-1，硅铝摩尔比4.8～11的NaY分子筛。

3.如权利要求2所述的一种合成碳酸二甲酯无氯CuY催化剂，其特征在于所述的所述的NaY分子筛是南开催化剂厂、广州市君来化工有限公司、山东齐鲁华信高科有限公司产生的，或采用如下合成NaY分子筛方法进行合成，将偏铝酸钠、氢氧化钠和一定量的去离子水按一定比例在聚四氟乙烯烧杯中混合，室温下充分搅拌至澄清后加入硅源，继续搅拌1h，然后于室温静置老化24h，最后将其转移到内衬聚四氟乙烯杯子的高压不锈钢反应釜中，在100℃下静态晶化若干时间。产物分子筛经高速离心，去离子水洗涤至pH值小于8，室温干燥后进行表征。合成体系的组成摩尔比(SiO₂)/(Al₂O₃)为5～25，(Na₂O)/(SiO₂)为0.4～3.0，(H₂O)/(Na₂O)＝45。

4.如权利要求1、2或3所述的一种合成碳酸二甲酯无氯CuY催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)按NaY分子筛：硝酸铵溶液＝1g：10mL，将NaY分子筛5g与0.1～0.5mol/L的硝酸铵溶液中，30～80℃交换4～12h，交换1～3次，洗涤、抽滤、80～120℃干燥，制得NH₄Y分子筛，其交换度达到15～83％；

(2)按乙酰丙酮铜：NH₄Y重量比为0.6～3.88：3，将乙酰丙酮铜和NH₄Y机械混合，于150～300℃下进行蒸气浸渍4～24h，得到催化剂前驱体；

(3)在活化时气氛下，进行程序升温活化，升温程序是以3-10℃/min升温速率升至300～750℃，恒温活化4～24h，然后自然冷却到室温取出，即得到CuY催化剂。

5.如权利要求4所述的一种合成碳酸二甲酯无氯CuY催化剂的制备方法，其特征在于所述活化时气氛为空气、O₂与惰性气体的混合气或惰性气体。

6.如权利要求5所述的一种合成碳酸二甲酯无氯CuY催化剂的制备方法，其特征在于所述惰性气体为N_2、He或Ar。

7.如权利要求1、2或3所述的一种合成碳酸二甲酯无氯CuY催化剂的应用，其特征在于包括如下步骤：

甲醇在100～130℃进行气化后，将甲醇蒸汽、CO和O₂混合进入固定床不锈钢反应器中在反应温度为120～170℃，反应压力为0.1～3.0MPa，体积空速为3000～7000h^–1条件下反应，其中原料的体积组成为CO：50～75vol％，O₂：1～10vol％，CH₃OH：20～40vol％。