CN111072623A - 一种循环喷射混合法制备碳酸乙烯酯的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种循环喷射混合法制备碳酸乙烯酯的方法。该循环喷射混合法制备碳酸乙烯酯的方法以环氧乙烷和二氧化碳为原料在循环喷射混合反应器中进行。本发明以环氧乙烷(EO)和二氧化碳(CO2)为原料，采用循环喷射混合法的工艺，制备得到碳酸乙烯酯。本发明方法物料混合均匀、反应速度快、工艺安全性高，反应过程的温度和压力控制简便，产品收率高、副产品少；环氧乙烷的转化率能够达到90％以上甚至达到99％以上；催化剂可循环使用，装置规模放大效应好，并且所得产品的杂质含量和水分含量低。

Description

一种循环喷射混合法制备碳酸乙烯酯的方法
技术领域
本发明涉及制备碳酸乙烯酯的方法，特别是涉及一种以环氧乙烷(EO) 和二氧化碳(CO2)为原料生产碳酸乙烯酯的方法。
背景技术
碳酸乙烯酯(ethylene carbonate，简称EC)为无色透明液体，可溶于 乙醇和苯等有机溶剂。是一种优良的溶剂和表面活性剂原料，广泛用于塑料、 高分子合成等领域。例如可用作可充电锂离子电池电解液、聚丙烯腈和聚氯 乙烯的良好溶剂、纺织上的抽丝液、脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂、 塑料发泡剂及合成润滑剂的稳定剂等。现阶段，EC的主要用途是作为原料与 甲醇发生酯交换反应制备碳酸二甲酯，进而再与苯酚反应制备碳酸二苯酯， 最后与双酚A反应制备双酚A-聚碳酸酯(BPA-PC)。
碳酸乙烯酯的合成方法主要包括光气法，酯交换法，卤代醇法，环氧乙 烷和CO2合成法，尿素醇解法(如：CN1428329A和CN1431190A)等。光气法 存在流程长、收率低、污染重和成本高等缺点，已不再使用。酯交换法(如： 美国专利US4,661,609和US4,691,041)存在收率低、成本高和毒性大等缺 点，适合应用于实验室研究，不适合工业化生产。卤代醇法存在收率低、原 料耗量大和副产物多等缺点。乙烯与二氧化碳合成法工艺繁琐，需要高温高压，有爆炸危险，也不适合工业化生产。
在CN110028483A和CN110003163A中公布了制备环状碳酸乙烯酯制备方 法，以环氧烷烃(环氧乙烷或环氧丙烷等)和二氧化碳为原料，采用循环喷 射工艺或者循环喷雾工艺制备环状碳酸酯，反应温度为(25-180)℃，压力为 (0.2-5)MPa，所用的催化剂为亲电-亲核双功能催化剂，或者四齿席夫碱铝配 合物等。这些方法将反应原料二氧化碳和环氧乙烷直接进料到反应容器的顶 部，使反应原料二氧化碳和环氧乙烷在反应容器中混合，并使反应容器底部 的一部分液体物料循环，从而进行反应。但是，这些方法存在如下缺陷：在 反应条件下，直接进料到反应容器顶部的环氧乙烷(其沸点仅为10.7℃)也 成为气体原料，与二氧化碳均会累积在反应容器顶部。这些气体物料与循环 的液体物料的混合性差，累积在反应容器顶部的大量气体物料环氧乙烷和二 氧化碳不与催化剂接触，不能反应，使得反应转化率低，仅能够达到75％左 右，反应过程的温度波动大；而且，由于环氧乙烷等具有易燃易爆的特点， 气体原料在反应容器顶部的累积也导致反应的安全性差，不容易控制。
发明内容
本发明提供了一种原料预处理、循环喷射混合法碳酸乙烯酯合成和精制 工业化生产工艺流程。本发明以环氧乙烷(EO)和二氧化碳(CO2)为原料， 采用循环喷射混合法的工艺，该工艺物料混合均匀、反应速度快、工艺安全 性高、产品收率和转化率高、副产品少，催化剂可循环使用，装置规模放大 效应好。
本申请提供一种循环喷射混合法制备碳酸乙烯酯的方法，所述方法包 括以下步骤：
将含有催化剂的物料经过脱水处理，加入到循环喷射混合反应器的反应 容器中，在所述反应容器内的物料在所述循环喷射混合反应器中循环的过程 中，将环氧乙烷原料和二氧化碳原料进料到所述循环喷射混合反应器的喷射 混合器中，经所述循环喷射混合器混合、反应后，得到所述碳酸乙烯酯；
其中，所述反应容器内的物料的循环流量为(1-100)V/h，其中V为所述 反应容器的体积。
在一种实施方式中，所述物料循环的流量为(5-50)V/h，优选地为(8-40)V /h。
在一种实施方式中，所述喷射混合器为文丘里管，其总长度为0.5-10m， 入口圆筒段的直径为0.05m-0.5m，圆筒形喉部的直径为0.01～0.2m，出口 圆锥扩散段的端口直径为0.05m-0.5m。在一种实施方式中，所述二氧化碳原 料和环氧乙烷原料进料到所述喷射混合器的入口圆筒段。
在一种实施方式中，所述环氧乙烷与二氧化碳的摩尔比为1:1至1:1.3。
在一种实施方式中，在所述物料在所述循环喷射混合反应器中循环的过 程中，反应容器内的温度为60-200℃，压力为0.1-2.0MPa。
在一种实施方式中，在环氧乙烷原料和二氧化碳原料进料结束后，使反 应容器内的物料继续循环反应10分钟-60分钟。
在一种实施方式中，还包括反应结束后将反应器物料进料到精馏塔进行 精馏的步骤。在一种实施方式中，其中所述含有催化剂的物料来自于精馏之 后的塔底物料。
本发明以环氧乙烷(EO)和二氧化碳(CO2)为原料，采用循环喷射混 合法的工艺，制备得到碳酸乙烯酯。本发明在较简单、温和、比较安全的反 应条件下，高效的实现由环氧乙烷和二氧化碳为原料通过循环喷射混合的工 艺制备碳酸乙烯酯。本发明方法物料混合均匀、反应速度快、工艺安全性高， 反应过程的温度和压力控制简便，产品收率高、副产品少；环氧乙烷的转化 率能够达到90％以上甚至达到99％以上；催化剂可循环使用，装置规模放大 效应好，并且所得产品的杂质含量和水分含量低。
附图说明
图1是本申请方法的反应装置以及工艺流程图，其中箭头表示物料流动 方向。
其中，附图标记说明如下：
1：二氧化碳的供应装置
2：环氧乙烷的供应装置
3：前处理罐
4：喷射混合器
5：反应容器
6：循环泵
7：换热器
8：EC中间罐
9：精馏塔
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护 范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限 制本发明。
本申请提供一种循环喷射混合法制备碳酸乙烯酯的方法，所述方法以 环氧乙烷和二氧化碳为原料在循环喷射混合反应器中进行。
如图1所示，该循环喷射混合反应器包括：反应容器5；位于所述反应 容器内部的喷射混合器4；位于所述反应容器外部的循环泵6和换热器7。该 循环泵6与反应容器5的底部以及换热器7连接，用于从反应容器5的底部 将反应容器5内的循环物料泵出反应容器5，并经过换热器7换热。换热器7 还通过管线与喷射混合器4连接，使得经过换热器7换热的物料经过喷射 混合器4喷射回反应容器5中，从而实现物料在循环喷射混合反应器中循环。换热器7与喷射混合器4连接的管线还与反应原料二氧化碳和环氧乙烷的供 应装置1和2相连通，使得物料在循环喷射混合反应器中循环的过程中，使 反应原料二氧化碳和环氧乙烷混入到循环物料中，从而参与到反应过程。其 中，环氧乙烷由环氧乙烷的供应装置2以计量泵加入；二氧化碳来自二氧化 碳的供应装置1，用汽化器加温气化，以气相二氧化碳的形式加入。
反应初始时，反应容器5内加有含催化剂的碳酸乙烯酯，作为起始物料。 初始物料和催化剂在前处理罐3进行脱水处理，处理后的化合物加到反应容 器5。通过循环泵6将起始物料由反应容器5的底部泵出，经过换热器7换 热，而后再经喷射混合器4喷射回反应容器5，形成反应物料的循环。同时， 反应原料二氧化碳和环氧乙烷通过管线由供应装置1和2供入到喷射混合器 4入口处与物料混合，在喷射混合器4中混合、反应，之后经喷射混合器4喷射到反应容器中。
在循环反应开始之后，采用如上相同的过程持续进料和循环：使所述循 环喷射混合反应器的反应容器5中的物料，经过循环泵6加压，以及换热器 7换热之后，经喷射混合器4喷射回所述反应容器中，使所述物料在所述循 环喷射混合反应器中循环。在所述物料在所述循环喷射混合反应器中循环的 过程中，将环氧乙烷原料和二氧化碳进料到喷射混合器4中，在循环管线以 及喷射混合器4中使环氧乙烷原料和二氧化碳原料与所述物料混合，并经所 述喷射混合器4喷射到所述反应容器5中。如上，形成整个反应物料的循环， 并可使反应原料在催化剂作用下在反应物料的循环过程中反应得到所述碳 酸乙烯酯。
在催化剂作用下，环氧乙烷和二氧化碳反应生成碳酸乙烯酯，反应式如 下：
Figure BDA0002345543780000051
在物料循环的过程中，使反应容器内物料的温度为(60-200)℃，压力为 (0.1-6.0)MPa。优选地，温度为(110-140)℃，压力为(0.7-2.0)MPa。而且，环 氧乙烷和二氧化碳的羰基化反应为放热反应，反应的热量由换热器带走。可 以通过选择换热器中冷却介质的种类、流速等，控制换热器物料的出口温度 为(100-140)℃，从而达到控制反应容器内物料的温度的目的。常见的换热器 冷却介质可以为水等。
在反应过程中，通常进料适当过量的二氧化碳，以充分转化进料的环氧 乙烷。优选地，进料环氧乙烷与二氧化碳的摩尔比可以为1:1-1:1.3，由此可 以完全转化进料的环氧乙烷。
待设计量环氧乙烷进料完毕，停止环氧乙烷进料，同时停止二氧化碳进 料，在保持物料循环的情况下使反应持续进行一段时间，使反应老化，待反 应容器压力下降到设定值的稳定状态时完成反应。老化的时间可以为10分钟 -100分钟，优选为(10-50)分钟。进料结束后进行老化可以进一步转化环氧乙 烷，提高反应的转化率。
用于本申请的催化剂可以使用已知的各种常规催化剂，例如双金属催化 剂、后过渡金属催化剂、碱土金属催化剂、氨基酸、磷钨酸、硅钨酸、锗钨 酸、砷钨酸中的一种或多种。在一种实施方式中，所述氨基酸选自赖氨酸、 精氨酸、组氨酸中的一种或多种。
在本申请中，采用循环泵将物料泵出反应容器，通过换热器对反应物料 换热，并在循环管线和喷射混合器中混合各反应物料，并通过喷射混合器将 循环的反应物料喷射回反应容器中。本申请采用以高流量来循环物料的方式， 可以使得反应物料在循环管线中处于湍流状态，原料二氧化碳和环氧乙烷在 循环管线和喷射混合器中即可以充分混合，并可以在催化剂存在下在循环管 线和喷射混合器中就可以发生反应，反应速率快，反应效率高；由于原料二 氧化碳和环氧乙烷在循环管线和喷射混合器中即可以发生反应，反应物料在 反应容器内的停留时间短，换热充分，反应过程的温度易于维持，温度稳定， 易于控制。而且，将物料以高流量进行循环时，喷射混合器也会将物料高速 喷射回反应容器中，由此在喷射混合器的入口处产生足够的负压，使得反应 容器上部存在的气相环氧乙烷和气相二氧化碳被负压吸入到喷射混合器的入 口处，从而与循环物料混合后反应，使得不会在反应容器的上部大量累积未 反应的二氧化碳和环氧乙烷，反应系统的安全性提高。
在一种实施方式中，物料循环的流量为(1-100)V/h，其中V为反应容 器的体积。采用该循环流量，1小时即可以循环(1-100)个反应容器体积， 从而实现物料的高速循环。当物料循环的流量低于1V/h时，物料循环的速 度太慢，不足以实现循环物料的高速混合，也不足以在喷射混合器的入口 处产生负压，导致反应转化率太低。不过，当物料循环的流量超过100V/h 时，存在这样的缺陷：动力消耗大，设备投资增加。
在另一实施方式中，物料循环的流量为(1-100)V/h。优选地，物料循环 的流量为(5-50)V/h，更优选为(8-40)V/h。
在本申请中，使用的喷射混合器可以为文丘里喷嘴。该文丘里管型喷 嘴的总长度为0.5-10m，入口圆筒段的直径D1为0.05m-0.5m，圆锥收缩 段的锥角为5°-30°；圆筒形喉部的直径D2为0.01～0.2m，其长度为其 直径D2的(1-5)倍；出口圆锥扩散段的端部直径D3为0.05m-0.5m，锥 角为5°-30°。采用这种构型的喷射混合器可以使得物料在喷射混合器内混合均匀，反应放热对于反应过程的影响小，反应副反应小，也能够极大 地提高环氧乙烷的转化率和选择性。在一种实施方式中，原料二氧化碳原 料和环氧乙烷原料在所述喷射混合器的入口圆筒段加入。
在一种实施方式中，喷射混合器的压差为(0.1-0.5)MPa，喷射混合器 的压差是指喷嘴入口压力与反应容器之间的压差。喷射混合器的压差大， 可以高速从喷射混合器喷射出物料，从而能够在喷射混合器的入口处产生 足够的负压，由此将反应容器上部存在的环氧乙烷物料和气相二氧化碳快速 吸入该入口处，并混入到循环物料中，加快了反应容器上部存在的环氧乙烷 物料和气相二氧化碳参与反应的速率，提高了整体反应速率以及反应转化率。 同时，由于反应容器上部存在的环氧乙烷物料和气相二氧化碳参与反应的速 率高，反应容器上部不会大量累积环氧乙烷和二氧化碳，整个工艺过程的安 全性好，且整个反应过程的温度、压力易于维持稳定，反应过程的控制性好。
本申请采用高流量的物料循环方式并配合以喷射混合器喷射物料的方 式，能够实现非常高的转化率，环氧乙烷的转化率能够达到90％以上，甚至 能够达到99％以上。
本申请的方法还包括后处理步骤。在反应结束后，打开阀门11，将反应 器物料输送到EC中间罐8，然后进到精馏塔9中，该精馏塔9用规整填料作 塔板。该精馏塔的理论塔板数通常为30-60。在真空条件下，精馏分离，塔 顶产出碳酸乙烯酯产品，塔底物料为碳酸乙烯酯和催化剂的混合物。
之后，可以将来自精馏塔的塔底物料输送回前处理罐3中，与反应循环 环氧化合物混合。前处理罐3中进行脱水处理，然后，再输送到反应容器5 中作为反应容器的初始循环物料，以重复使用催化剂。
参考以下实施例来进一步说明本发明所用的一种循环喷射混合法碳酸乙 烯酯合成和精制工艺，以便于理解本发明的内容，但在不脱离本发明所述宗 旨的条件下，并不代表或限制本发明的权利保护范围，且不以任何方式限制 本发明内容。
实施列1
在有效体积为200L的外循环喷射混合反应器中进行本实施例，其中 所用的喷射混合器总长度为1.1m，入口圆筒段的直径D1为0.03m，圆锥 收缩段的锥角为15°；圆筒形喉部的直径D2为0.015m，其长度为其直径 D2的2倍；出口圆锥扩散段直径0.03m，锥角为15°。
在反应容器内加入含有0.4Kg用于合成碳酸乙烯酯的后过渡金属催化 剂(购自大连理工大学)的40Kg碳酸乙烯酯。开动反应装置，物料的循 环量为8500Kg/h；并通过换热器将起始物料加热至160℃，通入二氧化碳 至反应体系压力为2.5MPa。4小时内连续加入40Kg环氧乙烷和40Kg二 氧化碳(等摩尔量)，加料过程中需保持环氧烷烃和二氧化碳的进料量一致， 且体系压力维持在2.5MPa。待加料结束后，继续反应10分钟。将反应物 料转移至闪蒸罐中，排出二氧化碳后，减压蒸馏得出约119.76Kg碳酸乙 烯酯，选择性>99.5％，环氧乙烷的转化率为99.7％，含催化剂的残余液作 为起始物料进行循环使用。
实施例2
在有效体积为200L的外循环喷射混合反应器中进行本实施例，其中 所用的喷射混合器总长度为1.3m，入口圆筒段的直径D1为0.045m，圆 锥收缩段的锥角为20°；圆筒形喉部的直径D2为0.035m，其长度与其直 径D2的3倍；出口圆锥扩散段直径0.035m，锥角为20°。
在反应容器内中加入回收的实施例1催化剂0.398kg和40Kg碳酸乙 烯酯。开动反应装置，物料的循环量为9000Kg/h；并通过换热器将起始 物料加热至150℃，通入二氧化碳至反应体系压力为2.2MPa。4.5小时内 连续加入40Kg环氧乙烷和40Kg二氧化碳(等摩尔量)，加料过程中需保持 环氧烷烃和二氧化碳的进料量一致，且体系压力维持在4.5MPa。待加料 结束后，继续反应15分钟。将反应物料转移至闪蒸罐中，排出二氧化碳 后，减压蒸馏得出约119.68Kg碳酸乙烯酯，选择性>99.3％，环氧乙烷的 转化率为99.6％。
实施实例3
在有效体积为200L的外循环喷射混合反应器中进行本实施例，其中所用 的喷射混合器总长度为1.4m，入口圆筒段的直径D1为0.06m，圆锥收缩段 的锥角为25°；圆筒形喉部的直径D2为0.035m，其长度与其直径D2的(4) D2；出口圆锥扩散段直径0.035m，锥角为25°。
在反应容器中加入含有0.04Kg用于合成碳酸乙烯酯的双功能催化剂(购 自大连理工大学)的40Kg碳酸乙烯酯。开动反应装置，物料的循环量为9500Kg /h；并通过换热器将起始物料加热至130℃，通入二氧化碳至反应体系压力 为2.0MPa。5小时内连续加入40Kg环氧乙烷和40Kg二氧化碳(等摩尔量)，加 料过程中需保持环氧烷烃和二氧化碳的进料量一致，且体系压力维持在 2.0MPa。待加料结束后，继续反应30分钟。将反应物料转移至闪蒸罐中， 排出二氧化碳后，减压蒸馏得出约119.6Kg碳酸乙烯酯，选择性>99.1％，环 氧乙烷的转化率为99.5％，含催化剂的残余液可以作为起始物料进行循环使 用。
由以上实施例1-3可知，采用本发明的方法，反应原料在喷射混合器中 混合和反应，物料相互接触时间短，容器顶部气相物料被吸入喷射混合器反 应，工艺安全性高，反应过程的温度和压力控制简便产品收率高、副产品少； 并且环氧乙烷的转化率相当高，能够达到99％以上。
表1比较了实施例1-3所获得的碳酸乙烯酯与对比样的比较结果：
表1：产品技术参数
Figure BDA0002345543780000091
其中，对比样为国标产品。
由表1可见，本申请实施例1-3获得碳酸乙烯酯的产品参数明显优于对 比样，特别是杂质和水分含量明显优于对比样，也即优于国标产品。
本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性 的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不 限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种循环喷射混合法制备碳酸乙烯酯的方法，所述方法包括以下步骤：
将含有催化剂的物料经过脱水处理，加入到循环喷射混合反应器的反应容器中，在所述反应容器内的物料在所述循环喷射混合反应器中循环的过程中，将环氧乙烷原料和二氧化碳原料进料到所述循环喷射混合反应器的喷射混合器中，经所述循环喷射混合器混合、反应后，得到所述碳酸乙烯酯；
其中，所述反应容器内的物料的循环流量为(1-100)V/h，其中V为所述反应容器的体积。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物料循环的流量为(5-50)V/h，优选物料循环的流量为(8-40)V/h。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述喷射混合器为文丘里管，其总长度为0.5-10m，入口圆筒段的直径为0.05m-0.5m，圆筒形喉部的直径为0.01～0.2m，出口圆锥扩散段的端口直径为0.05m-0.5m。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述二氧化碳原料和环氧乙烷原料进料到所述喷射混合器的入口圆筒段。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述环氧乙烷与二氧化碳的摩尔比为1:1至1:1.3。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在所述物料在所述循环喷射混合反应器中循环的过程中，反应容器内的温度为60-200℃，压力为0.1-2.0MPa。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在环氧乙烷原料和二氧化碳原料进料结束后，使反应容器内的物料继续循环反应10分钟-100分钟。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括反应结束后将反应器物料进料到精馏塔进行精馏的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述含有催化剂的物料来自于精馏之后的塔底物料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113501803A (zh) * 2021-07-14 2021-10-15 张文进 一种高纯度碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯的制备方法
CN114621066A (zh) * 2022-03-23 2022-06-14 煤炭科学技术研究院有限公司 一种2-甲基-6-丙酰基萘合成反应的方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080897A (en) * 1998-03-19 2000-06-27 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing monoethylene glycol
US7084292B2 (en) * 2001-06-22 2006-08-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Integrated process for preparing dialkyl carbonates with a circulating catalyst
CN101824022A (zh) * 2009-03-04 2010-09-08 中国石油天然气股份有限公司 二氧化碳和环氧乙或丙烷合成碳酸乙或丙烯酯的方法
CN105377828A (zh) * 2013-07-19 2016-03-02 国立研究开发法人产业技术综合研究所 环状碳酸酯的制造方法
CN106478586A (zh) * 2015-08-28 2017-03-08 中国石油化工股份有限公司 碳酸乙烯酯的合成工艺
CN107602431A (zh) * 2017-09-12 2018-01-19 广东丽臣奥威实业有限公司 一种高浓度十二烷基硫酸钠液体及其制备方法
CN108484658A (zh) * 2018-05-28 2018-09-04 宜昌兴越新材料有限公司 六甲基二硅氧烷生产方法
CN108484565A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 中国海洋石油集团有限公司 一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法
CN110003163A (zh) * 2019-04-30 2019-07-12 大连理工大学 一种循环喷射式气液接触工艺制备环状碳酸酯的方法
CN110028483A (zh) * 2019-04-30 2019-07-19 大连理工大学 一种外循环喷雾式气液接触工艺制备环状碳酸酯的方法
CN110128251A (zh) * 2019-06-24 2019-08-16 上海华谊（集团）公司 氢甲酰化方法和设备
CN110156580A (zh) * 2019-06-24 2019-08-23 上海华谊（集团）公司 烯烃制醛的方法和设备

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080897A (en) * 1998-03-19 2000-06-27 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing monoethylene glycol
US7084292B2 (en) * 2001-06-22 2006-08-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Integrated process for preparing dialkyl carbonates with a circulating catalyst
CN101824022A (zh) * 2009-03-04 2010-09-08 中国石油天然气股份有限公司 二氧化碳和环氧乙或丙烷合成碳酸乙或丙烯酯的方法
CN105377828A (zh) * 2013-07-19 2016-03-02 国立研究开发法人产业技术综合研究所 环状碳酸酯的制造方法
CN106478586A (zh) * 2015-08-28 2017-03-08 中国石油化工股份有限公司 碳酸乙烯酯的合成工艺
CN107602431A (zh) * 2017-09-12 2018-01-19 广东丽臣奥威实业有限公司 一种高浓度十二烷基硫酸钠液体及其制备方法
CN108484565A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 中国海洋石油集团有限公司 一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法
CN108484658A (zh) * 2018-05-28 2018-09-04 宜昌兴越新材料有限公司 六甲基二硅氧烷生产方法
CN110003163A (zh) * 2019-04-30 2019-07-12 大连理工大学 一种循环喷射式气液接触工艺制备环状碳酸酯的方法
CN110028483A (zh) * 2019-04-30 2019-07-19 大连理工大学 一种外循环喷雾式气液接触工艺制备环状碳酸酯的方法
CN110128251A (zh) * 2019-06-24 2019-08-16 上海华谊（集团）公司 氢甲酰化方法和设备
CN110156580A (zh) * 2019-06-24 2019-08-23 上海华谊（集团）公司 烯烃制醛的方法和设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李韶璞: "喷射回路反应器中文丘里喷射器混合特性的研究", 《青岛科技大学硕士学位论文》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113501803A (zh) * 2021-07-14 2021-10-15 张文进 一种高纯度碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯的制备方法
CN114621066A (zh) * 2022-03-23 2022-06-14 煤炭科学技术研究院有限公司 一种2-甲基-6-丙酰基萘合成反应的方法
CN114621066B (zh) * 2022-03-23 2024-03-19 煤炭科学技术研究院有限公司 一种2-甲基-6-丙酰基萘合成反应的方法

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