[发明专利]一种浆料催化反应精馏制备碳酸二甲酯的新方法

说明书

本发明公开了一种浆料催化反应精馏制备碳酸二甲酯的新方法，特别涉及使用浆料催化反应精馏的方法及装置，包括在于步骤：(1)首先将离子交换树脂由Cl型再生为OH型，树脂经再生、湿磨、烘干和研磨筛分后与适量的碳酸丙烯酯混合成所需催化剂浓度的浆料，经乳化处理机超声分散后加入原料贮罐中，通过磁力搅拌器将其混合均匀。本发明工艺成熟，首先将原料配制成含有催化剂的浆料，在精馏塔内通过催化反应精馏的手段制备碳酸二甲酯同时，将碳酸二甲酯产品与原料及副产物分离，提高反应的选择性和碳酸二甲酯的收率，无需停车更换催化剂、无需固液分离，且设备简单，易于连续化生产。

技术领域

本发明涉及一种酯交换合成碳酸二甲酯的新方法，特别涉及使用浆料催化反应精馏的方法及装置。

背景技术

碳酸二甲酯在常温下是一种无色透明的液体，有刺激性气味，是近年来迅速发展起来的环境调和型绿色化工产品，1993年被欧盟等登录为无毒溶剂。因其分子中含有甲基、甲氧基和羰基三种基团，具有很好的反应活性，一方面碳酸二甲酯有望在诸多领域全面代替光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物质进行羰基化、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，以碳酸二甲酯为原料可以开发、制备多种高附加值的精细专用化学品，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用。同时碳酸二甲酯的含氧量高达40％，可以作为环保型车用汽油添加剂，在增加辛烷值，减少排放物方面都优于当前所使用的甲基叔丁基醚。碳酸二甲酯及其相关联的丙二醇等产品，被中国列入国家重点开发的精细化工品种范围，被称为21世纪的“绿色产品”、化工合成的“新基石”。

中国专利200410053576.0涉及一种以环氧烷烃、二氧化碳以及甲醇为原料，反应精馏酯交换联产碳酸二甲酯和二元醇的方法。该方法先由环状碳酸酯吸收剂与含有环氧烷烃和二氧化碳的混合气体逆流接触，吸收液在催化剂的存在下，环氧烷烃与二氧化碳反应，生成环状碳酸酯；环状碳酸酯合成液进入反应精馏塔，在酯交换催化剂存在下与甲醇发生酯交换反应，生成碳酸二甲酯和二元醇。该方法提高了酯交换反应的单程转化率，并降低了能耗，

中国专利201410428934.5涉及一种酯交换制备碳酸二甲酯的方法，以碳酸乙烯酯和甲醇为反应原料，与强碱型纳米复合季铵盐树脂接触反应得到碳酸二甲酯，解决了树脂易溶胀，活性下降快的问题，可用于碳酸乙烯酯与甲醇酯交换反应制备碳酸二甲酯的工业生产中。

中国专利201610877523.3涉及一种酯交换制备碳酸二甲酯的方法，主要解决现有技术催化剂性能差、活性组分易流失的问题。该方法包括在酯交换反应条件下，碳酸乙烯酯和甲醇催化剂接触的步骤。该方法包括制作催化剂，并将碳酸乙烯酯、甲醇和催化剂置于高压釜中反应，得到了含有碳酸二甲酯的产物。

现有的浆料催化反应精馏制备碳酸二甲酯的制作方法，工艺流程复杂，设备结构众多，操作麻烦，费时费力，生产效率低。因此，本发明提出了一种浆料催化反应精馏制备碳酸二甲酯的新方法。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提出了一种浆料催化反应精馏制备碳酸二甲酯的新方法，首先将原料配制成含有催化剂的浆料，在精馏塔内通过催化反应精馏的手段制备碳酸二甲酯同时，将碳酸二甲酯产品与原料及副产物分离，提高反应的选择性和碳酸二甲酯的收率，该方法无需停车更换催化剂、无需固液分离，且设备简单，易于连续化生产。

本发明提供的具体技术方案在于：

本发明提出的一种浆料催化反应精馏制备碳酸二甲酯的新方法，包括以下步骤：

(1)首先将离子交换树脂由Cl型再生为OH型，树脂经再生、湿磨、烘干和研磨筛分后与适量的碳酸丙烯酯混合成所需催化剂浓度的浆料，经乳化处理机超声分散后加入原料贮罐中，通过磁力搅拌器将其混合均匀。