[发明专利]一种酯交换反应制备碳酸甲乙酯的方法

权利要求书

1.一种酯交换反应制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，以碳酸二甲酯和碳酸二乙酯为原料，在自制的具有大孔和微孔或介孔和微孔复合孔结构的负载型催化剂存在下进行酯交换制备碳酸甲乙酯，原料碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的摩尔比为0.1:1-5:1，在常压下反应，反应温度50-250℃，催化剂用量为原料质量的0.1-3wt %，反应方式为固定床连续反应与釜式反应两种；

以固定床反应制备碳酸甲乙酯的过程中，以摩尔比0.1:1-5:1的碳酸二甲酯和碳酸二乙酯为原料，利用恒流泵将原料泵入反应管中，在空速为0.1-100 h^-1，常压，反应温度50-250℃的条件下，进料15-60min后连续收集反应后样品，催化剂用量为原料质量的0.1-3wt %，优选反应条件为碳酸二甲酯和碳酸二乙酯摩尔比0.5:1-2:1，空速20-50 h^-1，反应温度150-200 ℃；

以釜式反应制备碳酸甲乙酯的过程中，以摩尔比0.1:1-5:1的碳酸二甲酯和碳酸二乙酯为原料，在三口烧瓶中装入原料和催化剂，置于加热套中，在25-90℃搅拌加热回流0.5-10h，催化剂用量为原料质量的0.1-3wt %，优选原料碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的摩尔比为1:1，反应温度90℃。

2.根据权利要求1所述的一种酯交换反应制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，具有大孔和微孔复合结构的负载型酸碱两性或碱性催化剂是通式为X/Y_aO_b-Z_cO_d的负载型金属催化剂；其中X为包含Al、Mg、Ca、La、Fe、Mn、K、Cs、Ba、Sr等碱性或酸碱两性金属中的一种或多种氧化物；Z为Si、Al、Ti中一种或多种氧化物；a、b、c和d分别是Y、Z和氧相对于原子分数；a为1或2，b为2或3，c为1或2，d为2或3；Y_aO_b-Z_cO_d为同时具有大孔和微孔结构的催化剂载体，具有大孔结构的Z_cO_d载体制备方法如下：

所使用的Z_cO_d通常胶体为购买的由溶胶法生产得到的孔径较小的颗粒状Z_cO_d通常胶体；

将购买的50 gZ_cO_d通常胶体置于氢氧化钠摩尔浓度为0.5 mol/L的碱性溶液中，经过90 ℃热处理12 h；

经过热处理的胶体用去离子水洗去残留的氢氧化钠碱液，之后在120 ℃干燥7 h得到大孔的Z_cO_d载体。

3.根据权利要求2所述的一种酯交换反应制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，制备大孔载体的原料胶体颗粒的粒径是0.1～8mm；碱性溶液包括但不限于碱金属和铵的氢氧化物，如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铵的溶液；碱金属的碳酸盐、碳酸氢盐、甲酸盐和醋酸盐，如碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾的溶液；所用碱性物质溶液的介质最好是水，但不限于水；液体介质的最少加入量要淹没所有的胶体，为胶体体积的2～10倍及以上，优选2～5倍；碱性溶液中的碱性物质与金属Z的克分子百分比为1～30％，优选克分子百分比2～15％；碱性溶液的pH值范围为8～14；购买的Z_cO_d胶体在碱性溶液中的热处理温度为60～190℃，优选90～120℃；具体的热处理温度取决于所采用的碱性溶液和所需的产品；碱性溶液中对Z_cO_d胶体进行热处理的时间没有特别的限制，其长短与所用的热处理温度和碱性物质溶液的浓度有关；当热处理温度和/或碱性物质溶液浓度低时，处理的时间需要适当地延长，反之，当热处理温度和/或碱性物质溶液浓度高时，处理时间可适当缩短；热处理的温度和碱性物质溶液浓度越高及处理时间越长，得到的Z_cO_d的孔径越大、比表面积越小；热处理时间优选为1小时～4天；用碱性溶液处理Z_cO_d胶体颗粒的实施过程中，为了使得到的大孔胶体更加均匀，采用机械搅拌或气流搅拌。