CN112547037B - 硅铝酸盐化合物在制备碳酸二甲酯中作为催化剂的用途 - Google Patents

硅铝酸盐化合物在制备碳酸二甲酯中作为催化剂的用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供了硅铝酸盐化合物在酯交换反应特别是在制备碳酸二甲酯的反应中作为催化剂的用途。本发明还提供了一种用于制备碳酸二甲酯的方法，其包括将碳酸亚烷基酯和甲醇与催化剂接触，其中催化剂包括硅铝酸盐化合物。本发明提供的方法采用硅铝酸盐化合物催化剂，解决了以往技术中在酯交换反应中存在的非均相催化剂活性低及活性组分易流失的问题。本发明的催化剂用于碳酸亚烷基酯和甲醇的酯交换反应制备碳酸二甲酯中，碳酸亚烷基酯的转化率、选择性均较高。

Description

硅铝酸盐化合物在制备碳酸二甲酯中作为催化剂的用途
技术领域
本发明涉及一种硅铝酸盐化合物在制备碳酸二甲酯中作为催化剂的用途。
背景技术
碳酸二甲酯(DMC)化学性质活泼、物理性质优良，并且无毒、易生物降解，是一种新的低污染、环境友好型的绿色基础化工原料，可作为溶剂、汽油添加剂、锂离子电池电解液及羰基化、甲基化和羰基甲氧基化试剂，被广泛应用在化学化工领域，目前各国都在积极研究基于DMC这一环境友好的化工原料的绿色化学过程。其中酯交换法优于反应条件温和，收率高且联产乙二醇或丙二醇而成为现在极具工业前景的方法。
现有技术中，酯交换反应以包括负载于载体上的碱金属或者碱金属盐、金属氧化物催化剂、碱(土)金属交换的沸石或粘土材料和离子交换树脂等多相催化剂作为催化剂。负载于载体上的碱金属或者碱金属盐作为催化剂，容易受空气中水和CO2的影响，使得活性下降；金属氧化物催化剂和碱(土)金属交换的沸石或粘土材料缺点是活性或者选择性通常比较低；而离子交换树脂则通常不耐温、不耐溶胀，长时间活性下降比较快。
发明内容
为了解决的以往技术中存在的催化剂稳定性差、活性组分易流失等问题，本发明提供了一种新活性和选择性高且活性组分不易流失的用于碳酸亚烷基酯和甲醇酯交换制备碳酸二甲酯的催化剂。
在第一方面，本发明提供了一种硅铝酸盐化合物在酯交换反应中作为催化剂的用途。
在第二方面，本发明提供了一种硅铝酸盐化合物在制备碳酸二甲酯的反应中作为催化剂的用途。
在第三方面，本发明提供了一种用于制备碳酸二甲酯的方法，其包括将碳酸亚烷基酯和甲醇与催化剂接触，其中催化剂包括硅铝酸盐化合物。
根据本发明的一些实施方式，所述硅铝酸盐化合物的结构式为Na2AlmSinOy，其中，n/m<5，y＝(2+3m+4n)/2。
根据本发明的一些实施方式，所述接触的温度为60-160℃。
根据本发明的优选实施方式，所述接触的温度为60-140℃。
根据本发明的一些实施方式，所述接触的时间为0.1-30小时。
根据本发明的一些实施方式，所述接触的时间为1-10小时。
根据本发明的一些实施方式，所述甲醇和碳酸亚烷基酯的摩尔比为2-20：1。
根据本发明的优选实施方式，所述甲醇和碳酸亚烷基酯的摩尔比为4-15：1。
根据本发明的一些实施方式，所述催化剂与碳酸亚烷基酯的重量比为0.005-0.5：1。
根据本发明的优选实施方式，所述催化剂与碳酸亚烷基酯的重量比为0.008-0.15:1。
根据本发明的一些实施方式，所述碳酸亚烷基酯包括选自C2-C12的碳酸亚烷基酯中的至少一种。
根据本发明的优选实施方式，所述碳酸亚烷基酯选自碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述硅铝酸盐化合物的制备方法包括：
步骤A：将铝酸盐溶于水中，得到溶液A；
步骤B：将硅酸盐溶于水中，得到溶液B；
步骤C：将溶液B与溶液A混合，过滤，干燥，焙烧。
根据本发明的一些实施方式，所述铝酸盐为铝酸钠。
根据本发明的一些实施方式，所述硅酸盐为硅酸钠。
根据本发明的一些实施方式，所述硅酸盐与铝酸盐的摩尔比为0.5-10：1。
根据本发明的优选实施方式，所述硅酸盐与铝酸盐的摩尔比为0.5-4：1。
根据本发明的一些实施方式，所述焙烧的温度为200-800℃。
根据本发明的一些实施方式，所述焙烧的时间为1-24h。
本发明方法采用硅铝酸盐催化剂，解决了以往技术中存在的非均相催化剂活性低的问题；另外，该催化剂性质稳定，活性中心不易流失，解决了以往技术中存在的非均相催化剂活性组分易流失的问题。
附图说明
图1为根据本发明实施例1制备的催化剂的XRD图谱。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但是这些实施例无论如何都不对本发明的范围构成限制。
【实施例1】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为61.7％，碳酸二甲酯的选择性为99.8％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.2g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将硅酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例2】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为61.5％，碳酸二甲酯的选择性为99.7％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.2g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠56.4g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h。
【对比例1】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为8.4％，碳酸二甲酯的选择性为99.7％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，溶液转移到高压釜中，加入四丙基氢氧化铵25％溶液22.5g，密封后160反应24h，冷却过滤得到白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【对比例2】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为10.2％，碳酸二甲酯的选择性为93.4％，乙二醇的选择性为95.3％。其中催化剂的制备步骤为：将10g硝酸铝在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【对比例3】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为5.7％，碳酸二甲酯的选择性为82.8％，乙二醇的选择性为83.7％。其中所用的催化剂制备步骤为：将10g正硅酸四乙酯在100ml水中水解后，100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例3】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为61.6％，碳酸二甲酯的选择性为99.8％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.2g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将硅酸钠2.82g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例4】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为61.5％，碳酸二甲酯的选择性为99.8％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.2g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将硅酸钠14g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例5】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为61.7％，碳酸二甲酯的选择性为99.8％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.2g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将硅酸钠113g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例6】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为61.4％，碳酸二甲酯的选择性为99.8％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.2g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将硅酸钠225.6g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例7】
将44克碳酸乙烯酯、32克甲醇和0.44克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为2：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为34.8％，碳酸二甲酯的选择性为85.6％，乙二醇的选择性为88.7％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例8】
将11克碳酸乙烯酯、32克甲醇和0.11克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为8：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为80.4％，碳酸二甲酯的选择性为99.9％，乙二醇的选择性为99.9％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例9】
将5.9克碳酸乙烯酯、32克甲醇和0.6克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为15：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为88.1％，碳酸二甲酯的选择性为99.9％，乙二醇的选择性为99.9％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例10】
将2.75克碳酸乙烯酯、32克甲醇和0.03克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为0.5：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为10.7％，碳酸二甲酯的选择性为78.9％，乙二醇的选择性为80.2％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例11】
将44克碳酸乙烯酯、32克甲醇和0.044克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为2：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.001：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为35.4％，碳酸二甲酯的选择性为99.7％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例12】
将44克碳酸乙烯酯、32克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为2：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.005：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为35.6％，碳酸二甲酯的选择性为99.8％，乙二醇的选择性为99.8％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例13】
将44克碳酸乙烯酯、32克甲醇和8.8克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为2：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.2：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为35.7％，碳酸二甲酯的选择性为99.9％，乙二醇的选择性为99.9％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例14】
将44克碳酸乙烯酯、32克甲醇和22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为2：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.5：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为35.6％，碳酸二甲酯的选择性为99.9％，乙二醇的选择性为99.9％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例15】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂硅化镁置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，50℃反应0.5小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为36.8％，碳酸二甲酯的选择性为99.9％，乙二醇的选择性为99.9％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例16】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂硅化镁置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，80℃反应0.5小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为46.7％，碳酸二甲酯的选择性为99.9％，乙二醇的选择性为99.9％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例17】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂硅化镁置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，140℃反应0.5小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为56.5％，碳酸二甲酯的选择性为99.9％，乙二醇的选择性为99.9％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例18】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂硅化镁置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，160℃反应0.5小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率为61.5％，碳酸二甲酯的选择性为99.9％，乙二醇的选择性为99.9％。
其中催化剂的制备步骤为：将8.21g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将铝酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
【实施例19】
将22.0克碳酸乙烯酯、32.0克甲醇和0.22克催化剂置于100毫升高压釜中(甲醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比为4：1，催化剂与碳酸乙烯酯的重量比为0.01：1)，120℃反应2小时。反应结束后，将高压釜冷却至室温，放空。重复催化剂使用5次后，取液相产物进行气相色谱分析，得到碳酸乙烯酯的转化率、碳酸二甲酯的选择性和乙二醇的选择性如表1所示。
其中催化剂的制备步骤为：将8.2g铝酸钠溶解在100ml去离子水中，将硅酸钠28.2g搅拌溶解在100ml去离子水中，搅拌时将铝酸钠溶液滴加到硅酸钠溶液中，得到白色浊液，抽滤分离白色沉淀，去离子水洗涤后100℃烘干，在马弗炉中500℃焙烧3h得到催化剂。
表1
使用次数 碳酸乙烯酯的转化率 碳酸二甲酯的选择性 乙二醇的选择性
1 61.7％ 99.7％ 99.8％
2 61.6％ 99.8％ 99.9％
3 61.5％ 99.8％ 99.8％
4 61.6％ 99.9％ 99.9％
5 61.5％ 99.8％ 99.8％
根据本发明的某些实施例，采用硅铝酸盐作为催化剂用于碳酸亚烷基酯和甲醇的酯交换反应制备碳酸二甲酯中，碳酸亚烷基酯的转化率可以达到60％以上，碳酸二甲酯的选择性可以达到99.7％以上，乙二醇的选择性可以达到99.8％以上，并且催化剂重复使用多次后，活性下降小于5％，取得了较好的技术效果。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (12)

1.一种用于制备碳酸二甲酯的方法，其包括将碳酸亚烷基酯和甲醇与催化剂接触，其中催化剂包括硅铝酸盐化合物，所述硅铝酸盐化合物的结构式为Na2AlmSinOy，其中，n/m<5，y＝(2+3m+4n)/2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触的温度为50-160℃。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接触的温度为60-140℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述甲醇和碳酸亚烷基酯的摩尔比为2-20：1。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述甲醇和碳酸亚烷基酯的摩尔比为4-15:1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂与碳酸亚烷基酯的重量比为0.005-0.5：1。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述催化剂与碳酸亚烷基酯的重量比为0.008-0.15:1。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳酸亚烷基酯包括选自C2-C12的碳酸亚烷基酯中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述碳酸亚烷基酯选自碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述硅铝酸盐化合物的制备方法包括：
步骤A：将铝酸盐溶于水中，得到溶液A；
步骤B：将硅酸盐溶于水中，得到溶液B；
步骤C：将溶液B与溶液A混合，过滤，干燥，焙烧。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述硅酸盐与铝酸盐的摩尔比为0.5-10：1；和/或所述焙烧的温度为200-800℃，时间为1-24h。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述硅酸盐与铝酸盐的摩尔比为0.5-4:1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113181894B (zh) * 2021-04-10 2023-08-18 张威 一种用于催化草酸二甲酯脱羰直接生成碳酸二甲酯的催化体系
CN114605622B (zh) * 2022-03-31 2024-04-02 苏州瀚海新材料有限公司 一种具有丙二酸结构的脂肪族聚酯及其制备方法与应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6342623B1 (en) * 2000-02-04 2002-01-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for co-production of dialkyl carbonate and alkanediol
CN107915639A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 中国石油化工股份有限公司 酯交换生产碳酸二甲酯的方法
CN107915573A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 中国石油化工股份有限公司 合成碳酸二甲酯的方法
CN107915636A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 中国石油化工股份有限公司 酯交换制备碳酸二甲酯的方法
CN108976117A (zh) * 2017-06-02 2018-12-11 中国科学院大连化学物理研究所 一种酯交换连续反应制备邻苯二甲酸高碳醇酯的方法
CN109651153A (zh) * 2019-02-18 2019-04-19 西南化工研究设计院有限公司 一种合成碳酸二烷基酯的方法及其催化剂和催化剂制法
CN109772286A (zh) * 2019-03-06 2019-05-21 中国海洋石油集团有限公司 一种固体碱催化剂及其制备方法和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6342623B1 (en) * 2000-02-04 2002-01-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for co-production of dialkyl carbonate and alkanediol
CN107915639A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 中国石油化工股份有限公司 酯交换生产碳酸二甲酯的方法
CN107915573A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 中国石油化工股份有限公司 合成碳酸二甲酯的方法
CN107915636A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 中国石油化工股份有限公司 酯交换制备碳酸二甲酯的方法
CN108976117A (zh) * 2017-06-02 2018-12-11 中国科学院大连化学物理研究所 一种酯交换连续反应制备邻苯二甲酸高碳醇酯的方法
CN109651153A (zh) * 2019-02-18 2019-04-19 西南化工研究设计院有限公司 一种合成碳酸二烷基酯的方法及其催化剂和催化剂制法
CN109772286A (zh) * 2019-03-06 2019-05-21 中国海洋石油集团有限公司 一种固体碱催化剂及其制备方法和应用

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