CN114751887A - 一种环乙烷碳酸酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环乙烷碳酸酯的合成方法，以反应精馏塔作为反应场所，二甲基碳酸酯和乙二醇在催化剂的作用下，在反应精馏塔中连续进行酯交换，在塔顶得到甲醇，塔底采出乙二醇、环乙烷碳酸酯和催化剂的混合物。再进行催化剂回收循环、环乙烷碳酸酯分离与精制以及乙二醇的循环使用。与现有技术相比，本发明方法催化剂与产物分离工艺流程简单，生产连续化程度高，适合大规模生产，节约设备成本。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，尤其是涉及一种环乙烷碳酸酯的合成方法。
背景技术
环乙烷碳酸酯(EC)是一种性能优良的溶剂和有机合成中间体，广泛应用于电池电解液、酯类中间体、纤维、制药及有机合成等行业。EC的合成方法有光气法、尿素醇解法、环氧乙烷与二氧化碳加成法等。光气法是最早工业化制备环乙烷碳酸酯的方法，由于光气剧毒且对环境产生严重的污染，已被淘汰。尿素醇解法目前还存在尿素分解、催化剂难回收等问题，目前尚处于研究阶段。环氧乙烷法中环氧乙烷和二氧化碳的原子利用率达到100％，是目前工业上生产环乙烷碳酸酯的主要工艺，然而环氧乙烷价格昂贵，生产成本较高，而且环氧乙烷易燃易爆较难运输，工业化生产受原料产地影响较大。酯交换反应由于反应条件温和，安全性高而逐渐被重视。
专利CN 109438410 A公开了一种MgO/NaY固体碱催化剂，用于二甲基碳酸酯(DMC)和乙二醇(EG)的酯交换合成环乙烷碳酸酯，反应温度为90-120℃，反应时间为2-12h，催化剂用量为乙二醇的5-45％。催化剂循环五次后，催化剂活性从第一次反应的94.4％降至91.4％，存在反应时间长，催化剂用量大，价格昂贵的问题，而且催化剂的活性还有待进一步提高。对于酯交换合成工艺仍需开发经济高效的催化工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的环乙烷碳酸酯的合成方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种环乙烷碳酸酯的合成方法，以二甲基碳酸酯和乙二醇为原料，通过酯交换的方法合成环乙烷碳酸酯，并副产甲醇。
在本发明的一个实施方式中，所述方法具体包括以下步骤：
以反应精馏塔作为反应场所，二甲基碳酸酯和乙二醇在催化剂的作用下，在反应精馏塔中连续进行酯交换，在塔顶得到甲醇，塔底采出乙二醇、环乙烷碳酸酯和催化剂的混合物。
在本发明的一个实施方式中，所述反应精馏塔由上到下分为第一段、第二段和第三段，第一段为精馏段，第二段和第三段为反应段，所述原料乙二醇和催化剂从第一段与第二段之间进料，所述原料二甲基碳酸酯从第二段与第三段之间进料。
在本发明的一个实施方式中，所述碱金属醇盐溶解在乙二醇或甲醇中。
在本发明的一个实施方式中，所述碱金属醇盐的碱金属为钠或钾，醇为甲醇、乙醇或乙二醇，优选甲醇或乙二醇。
在本发明的一个实施方式中，进入所述反应精馏塔的原料乙二醇与二甲基碳酸酯的摩尔比在1.0-3.0之间，优选1.3-2.0。
在本发明的一个实施方式中，在所述反应精馏塔中，碱金属醇盐与乙二醇的摩尔比在1：500至1：50之间，优选1：200至1：100。
在本发明的一个实施方式中，所述方法具体包括以下步骤：
(1)催化剂配制：将所述碱金属醇盐溶解在原料乙二醇或甲醇中配制成催化剂物料；
(2)酯交换反应：将所述原料乙二醇和二甲基碳酸酯，以及催化剂物料分别通过各自的进料泵进入反应精馏塔，通过催化酯交换反应得到环乙烷碳酸酯和甲醇，在精馏的作用下，甲醇向上进入精馏区，进入塔顶，经过冷凝器回流，并在塔顶得到高纯度的甲醇，环乙烷碳酸酯向下，进入塔底，与过量的乙二醇和催化剂形成塔底物料；
(3)催化剂回收循环：所述塔底物料进入薄膜蒸发器，快速蒸除乙二醇和环乙烷碳酸酯，催化剂被浓缩，并通过催化剂循环泵送到催化剂配置步骤，按比例配成催化剂物料，循环使用；
(4)环乙烷碳酸酯分离与精制：从步骤(3)得到的乙二醇和环乙烷碳酸酯的蒸汽进入环乙烷碳酸酯分离精制塔，在塔底得到高纯度的环乙烷碳酸酯，塔顶得到乙二醇；
(5)乙二醇循环使用：从步骤(4)得到的乙二醇循环到所述反应精馏塔循环使用。
在本发明的一个实施方式中，所述反应精馏塔、薄膜蒸发器和环乙烷碳酸酯分离精制塔为减压操作。
在本发明的一个实施方式中，所述精馏塔塔顶回流比为0.1-1，优选为0.1-0.5。
在本发明的一个实施方式中，所述反应精馏塔的塔底操作温度为70-130℃，优选为80-110℃。
与现有技术相比，本发明方法所涉及的催化剂催化活性高、稳定性好、产品收率高、价格低廉，可重复循环使用。本发明方法催化剂与产物分离工艺流程简单，生产连续化程度高，适合大规模生产，节约设备成本。
附图说明
图1是本发明中环乙烷碳酸酯的合成工艺示意图。
图中附图标记：
1.乙二醇物料；2.二甲基碳酸酯物料；3.催化剂配置装置出口管路；4.乙二醇输送泵出口管路；5.二甲基碳酸酯输送泵出口管路；6.催化剂输送泵出口管路；7.反应精馏塔塔顶物料出口；8.反应精馏塔塔底物料出口；9.催化剂循环泵出口管路；10.薄膜蒸发器塔顶物料出口；11.薄膜蒸发器塔底物料出口；12.乙二醇循环管路；13.环乙烷碳酸酯分离精制塔塔底出口；A1.乙二醇输送泵；A2.二甲基碳酸酯输送泵；A3.催化剂和乙二醇混合液输送泵；A4.催化剂循环泵；B.催化剂配置罐；R1.反应精馏塔；R2.薄膜蒸发器；R3.环乙烷碳酸酯分离精制塔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提供一种环乙烷碳酸酯的合成方法，工艺流程参考图1，所述方法具体包括以下步骤：
(1)催化剂配制：将所述碱金属醇盐溶解在原料乙二醇或甲醇中配制成催化剂物料；
(2)酯交换反应：将乙二醇物料1通过乙二醇输送泵A1以及乙二醇输送泵出口管路4进入反应精馏塔R1，二甲基碳酸酯物料2通过二甲基碳酸酯输送泵A2以及二甲基碳酸酯输送泵出口管路5进入反应精馏塔R1，催化剂物料通过催化剂配置装置出口管路3、催化剂和乙二醇混合液输送泵A3以及催化剂输送泵出口管路6进入反应精馏塔R1，其中，反应精馏塔R1由上到下分为第一段、第二段和第三段，第一段为精馏段，第二段和第三段为反应段，乙二醇物料和催化剂从第一段与第二段之间进料，所述原料二甲基碳酸酯从第二段与第三段之间进料。乙二醇和二甲基碳酸酯通过催化酯交换反应得到环乙烷碳酸酯和甲醇，在精馏的作用下，甲醇向上进入精馏区，进入塔顶，经过冷凝器回流，并在反应精馏塔塔顶物料出口7得到高纯度的甲醇，环乙烷碳酸酯向下，进入塔底，与过量的乙二醇和催化剂形成塔底物料，从反应精馏塔塔底物料出口8排出；
(3)催化剂回收循环：从反应精馏塔塔底物料出口8排出的塔底物料进入薄膜蒸发器R2，快速蒸除乙二醇和环乙烷碳酸酯，乙二醇和环乙烷碳酸酯蒸汽从薄膜蒸发器塔顶物料出口10排出；催化剂被浓缩，从薄膜蒸发器塔底物料出口11排出，并通过催化剂循环泵A4以及催化剂循环泵出口管路9送到催化剂配置罐B，按比例配成催化剂物料，循环至催化剂配置装置出口管路3，以循环使用；
(4)环乙烷碳酸酯分离与精制：从薄膜蒸发器塔顶物料出口10排出的乙二醇和环乙烷碳酸酯蒸汽进入环乙烷碳酸酯分离精制塔R3，在塔底得到高纯度的环乙烷碳酸酯，高纯度的环乙烷碳酸酯从环乙烷碳酸酯分离精制塔塔底出口13排出，塔顶得到乙二醇；
(5)乙二醇循环使用：从步骤(4)得到的乙二醇通过乙二醇循环管路12循环到所述反应精馏塔R1循环使用。
以上工艺方法中，进入所述反应精馏塔的原料乙二醇与二甲基碳酸酯的摩尔比在1.0-3.0之间，优选1.3-2.0。碱金属醇盐与乙二醇的摩尔比在1：500至1：50之间，优选1：200至1：100。所述反应精馏塔、薄膜蒸发器和环乙烷碳酸酯分离精制塔为减压操作。所述精馏塔塔顶回流比为0.1-1，优选为0.1-0.5。所述反应精馏塔的塔底操作温度为70-130℃，优选为80-110℃。
实施例1
采用图1所示的环乙烷碳酸酯的合成工艺流程,称量10g乙二醇、14.5g二甲基碳酸酯配置成原料液，混合均匀后加入反应精馏塔底，升至70℃后加入113mg甲醇钾开始反应计时，反应60min后，取液相物料采用气相色谱进行定性和定量分析，DMC和EG转化率为66.2％和64.6％，EC和ME的选择性分别为92.2％和99.8％。
实施例2
采用图1所示的环乙烷碳酸酯的合成工艺流程,称量10g乙二醇、14.5g二甲基碳酸酯配置成原料液，混合均匀后加入反应精馏塔底，升至60℃后加入113mg甲醇钾开始反应计时，反应15min后，取液相物料采用气相色谱进行定性和定量分析，DMC和EG转化率为66.8％和65.2％，EC和ME的选择性分别为92.3％和99.8％。
实施例3
采用图1所示的环乙烷碳酸酯的合成工艺流程,称量10g乙二醇、14.5g二甲基碳酸酯配置成原料液，混合均匀后加入反应精馏塔底，升至50℃后加入113mg甲醇钾开始反应计时，反应15min后，取液相物料采用气相色谱进行定性和定量分析，DMC和EG转化率为64.6％和65.3％，EC和ME的选择性分别为93.4％和99.8％。
表1为实施例1-3在反应精馏塔中进行活性评价，二甲基碳酸酯和乙二醇的摩尔比为1，催化剂为甲醇钾(CH3OK)，催化剂的用量与二甲基碳酸酯的摩尔比为1：100，反应采用全回流，使用气相色谱对塔釜中的成分进行分析。
表1、不同条件下EG与二甲基碳酸酯酯交换反应产物组成
实施例4-6
设置乙二醇和二甲基碳酸酯的摩尔比为1，塔顶回流比为0.1，塔底温度为78，85，107.7℃时，DMC平衡转化率分别为80.2％，86.8％，96.3％。
实施例7-9
设置乙二醇和二甲基碳酸酯的摩尔比为1.5，塔顶回流比为0.1，塔底温度为85，95.6，105℃时，DMC平衡转化率分别为93.5％，97.5％，98.8％。
实施例10-12
设置乙二醇和二甲基碳酸酯的摩尔比为2，塔顶回流比为0.1，塔底温度为96.6，100，104℃时，DMC平衡转化率分别为98.3％，98.7％，99.0％。
表2为实施例4-9的结果。
表2、酯交换合成环乙烷碳酸酯的结果
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，以二甲基碳酸酯和乙二醇为原料，通过酯交换的方法合成环乙烷碳酸酯，并副产甲醇。
2.根据权利要求1所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，以反应精馏塔作为反应场所，二甲基碳酸酯和乙二醇在催化剂的作用下，在反应精馏塔中连续进行酯交换，在塔顶得到甲醇，塔底采出乙二醇、环乙烷碳酸酯和催化剂的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述反应精馏塔由上到下分为第一段、第二段和第三段，第一段为精馏段，第二段和第三段为反应段，所述原料乙二醇和催化剂从第一段与第二段之间进料，所述原料二甲基碳酸酯从第二段与第三段之间进料。
4.根据权利要求2所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述催化剂为碱金属醇盐，所述碱金属醇盐溶解在乙二醇或甲醇中；
所述碱金属醇盐的碱金属为钠或钾，醇为甲醇、乙醇或乙二醇，优选甲醇或乙二醇。
5.根据权利要求2所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，进入所述反应精馏塔的原料乙二醇与二甲基碳酸酯的摩尔比在1.0-3.0之间，优选1.3-2.0。
6.根据权利要求2所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，在所述反应精馏塔中，碱金属醇盐与乙二醇的摩尔比在1：500至1：50之间，优选1：200至1：100。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
(1)催化剂配制：将所述碱金属醇盐溶解在原料乙二醇或甲醇中配制成催化剂物料；
(2)酯交换反应：将所述原料乙二醇和二甲基碳酸酯，以及催化剂物料分别通过各自的进料泵进入反应精馏塔，通过催化酯交换反应得到环乙烷碳酸酯和甲醇，在精馏的作用下，甲醇向上进入精馏区，进入塔顶，经过冷凝器回流，并在塔顶得到高纯度的甲醇，环乙烷碳酸酯向下，进入塔底，与过量的乙二醇和催化剂形成塔底物料；
(3)催化剂回收循环：所述塔底物料进入薄膜蒸发器，蒸除乙二醇和环乙烷碳酸酯，催化剂被浓缩，并通过催化剂循环泵送到催化剂配置步骤，按比例配成催化剂物料，循环使用；
(4)环乙烷碳酸酯分离与精制：从步骤(3)得到的乙二醇和环乙烷碳酸酯的蒸汽进入环乙烷碳酸酯分离精制塔，在塔底得到高纯度的环乙烷碳酸酯，塔顶得到乙二醇；
(5)乙二醇循环使用：从步骤(4)得到的乙二醇循环到所述反应精馏塔循环使用。
8.根据权利要求7所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述反应精馏塔、薄膜蒸发器和环乙烷碳酸酯分离精制塔为减压操作。
9.根据权利要求7所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述精馏塔塔顶回流比为0.1-1，优选为0.1-0.5。
10.根据权利要求7所述的一种环乙烷碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述反应精馏塔的塔底操作温度为70-130℃，优选为80-110℃。
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|---|---|---|---|---|
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| CN109438410A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 常熟市常吉化工有限公司 | 一种合成碳酸乙烯酯的方法 |
| CN111116543A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-08 | 山西中科惠安化工有限公司 | 一种尿素与多元醇反应液中多元醇与环状碳酸酯分离的方法和装置 |
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