CN117777087A - 一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，所述方法包括：在组合式微通道反应器内，以CO2与环氧化合物为原料，在复合催化剂的作用下合成碳酸酯；所述组合式微通道反应器的组合方式为不同内径与段数的微通道反应器的串联组合。本发明采用组合式微通道反应器强化CO2转化合成碳酸酯，同时引入离子液体复合催化体系，提高了反应效率，实现了环氧化合物的高效温和转化，进而获得较高的碳酸酯收率、选择性以及时空收率，为温和条件下高效合成碳酸酯开辟了一条新的路径。
Description
技术领域
本发明涉及催化合成碳酸酯技术领域，具体涉及一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法。
背景技术
CO2作为一种无毒、廉价且可再生的C1资源，如何高值化利用一直被广泛关注，目前每年约有一亿吨的CO2被转化为尿素、水杨酸、环状碳酸酯、多元醇等，其中CO2与环氧化合物反应生成碳酸酯是最有希望大规模利用CO2的方法之一，该反应的原料利用率为100％，几乎无副反应发生，产物碳酸酯可以作为新能源电解液溶剂、高端聚合材料合成单体、绿色有机溶剂等，市场及应用潜力巨大。
CO2和环氧化合物环加成反应生成碳酸酯是典型的气液多相催化过程，催化剂的催化性能决定了反应效率。目前已报道出多种不同的均相和非均相催化剂用于CO2和环氧化合物的环加成反应，包括碱金属盐、金属有机框架化合物、氮掺杂多孔碳材料和离子液体等，其中离子液体金属盐复合催化剂因其催化活性高稳定性好而被广泛研究。
CO2和环氧化合物的环加成反应过程中，反应器中的气液传质速率是影响反应快慢的重要因素，而传统均相反应器通常采用间歇式反应釜或者鼓泡床反应器。专利CN111560002A公开了一种以二氧化碳及环氧丙烷类衍生物为原料制备环状碳酸酯类化合物的催化剂，该催化剂是含有偏硼酸根阴离子的离子液体。在无任何外加有机溶剂、较低CO2压力下即可制备得到环状碳酸酯类化合物。CN 110872254A公开了一种吡唑盐类双离子液体，以及利用该新型离子液体作为催化剂在温和条件下通过环加成反应合成环状碳酸酯的方法。上述发明使用反应釜合成碳酸酯，但因搅拌不均匀，气液混合效果差，反应时间需要6-24h才能获得较高的碳酸酯收率，反应效率低。CN 115957654A公开了一种液相混合气泡发生器、气液鼓泡床反应装置及其反应方法，其中，气液鼓泡床反应装置的结构复杂，产生的气泡较大使得气液混合不均，传热传质效率低，且规模化应用时尺寸过大等问题限制了装置产能的进一步扩大。
上述两类反应器的反应效率低，均需在高温高压下才能实现高效转化。微通道反应器是一种通道尺寸在毫米范围内的小型化反应系统，其极大的比表面积和较短的传输路径都增强了传热和传质，从而为化工过程的发展和强化提供了许多潜在的机会。文献(Chemical Engineering Journal.2023,455,140670)报道了用单一小内径微通道反应器合成碳酸酯的方法，该微通道反应器在停留时间1.7min时，碳酸酯收率达到91.4％，但是单一小内径微通道反应器会因Taylor流导致液含率低、体积利用率低，从而限制产能的进一步扩大。
因此，针对现有技术的不足，亟需提供一种碳酸酯反应效率高、反应停留时间短且碳酸酯时空收率高的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，保留传统单一内径微通道反应器传质速率高、反应速率快等优势的同时，又避免了传统微通道反应器因Taylor流导致的液含率低、体积利用率低、时空收率低的问题，为温和条件下高效合成碳酸酯开辟了一条新的路径。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，所述方法包括：在组合式微通道反应器内，以CO2与环氧化合物为原料，在复合催化剂的作用下合成碳酸酯；所述组合式微通道反应器的组合方式为不同内径与段数的微通道反应器的串联组合。
本发明提供的组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，采用组合式微通道反应器强化CO2温和转化合成碳酸酯，通过变径产生的涡流和小内径来强化传质，通过大内径通道和气体的滑移以提高液含率和空间利用率，大小内径的组合实现气液传质和反应器内液相分布的耦合强化效果；本发明在保留传统单一内径微通道反应器传质速率高、反应速率快等优势的同时，又避免了传统微通道反应器因Taylor流导致的液含率低、体积利用率低、时空收率低的问题，在较为温和的反应条件下，即可实现较高的碳酸酯转化率、选择性以及时空收率，与单一内径的微通道反应器相比，获得同等碳酸酯收率的停留时间显著缩短，时空收率大幅提高。
优选地，所述组合式微通道反应器的种类包括盘管微通道反应器、芯片集成式微通道反应器或带有内径的异形微通道反应器中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括盘管微通道反应器与芯片集成式微通道反应器的组合，芯片集成式微通道反应器与带有内径的异形微通道反应器的组合，或盘管微通道反应器、芯片集成式微通道反应器与带有内径的异形微通道反应器的组合。
优选地，所述组合式微通道反应器的材质包括不锈钢、无机非金属材料或聚合物中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括不锈钢与无机非金属材料的组合，无机非金属材料与聚合物的组合，或不锈钢、无机非金属材料与聚合物的组合。
优选地，所述不锈钢的型号包括304不锈钢和/或316不锈钢。
优选地，所述无机非金属材料包括石英、玻璃或碳化硅中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括石英与玻璃的组合，玻璃与碳化硅的组合，或石英、玻璃与碳化硅的组合。
优选地，所述聚合物包括聚四氟乙烯。
优选地，所述组合式微通道反应器的内径为1-6mm，例如可以是1mm、2mm、4mm、4mm或6mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为1-4mm。
优选地，所述组合式微通道反应器的段数为2-10段，例如可以是2段、3段、4段、7段或10段，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为2-4段。
本发明提供的组合式微通道反应器，内部无填充物，通道横截面为圆形，通过选取不同内径与段数盘绕串联而成。
优选地，所述组合式微通道反应器的进料方式为气液单独进料。
优选地，所述气液单独进料中气体进料的方式包括一次进料或分段进料。
所述一次进料为全部气体与反应液进行混合，然后进入组合式微通道反应器；分段进料为部分气体与反应液进行混合后进入组合式微通道反应器，其余气体直接进入组合式微通道反应器。
优选地，所述复合催化剂为季鏻盐离子液体与金属卤盐的混合物。
本发明通过向组合式微通道反应器中引入离子液体复合催化体系，解决了普通催化剂催化活性低的问题，提高了反应效率，实现了环氧化合物的高效温和转化。
优选地，所述季鏻盐离子液体与金属卤盐的摩尔比为(1-6):1，例如可以是1:1、2:1、3:1、4:1或6:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述季鏻盐离子液体具有如式Ⅰ所示结构，其中，R1、R2、R3以及R4分别独立地为烷基基团、苯基基团、羟基基团或羧基基团中的任意一种；X-为卤素离子；
优选地，所述金属卤盐包括ZnBr2、FeBr3、AlBr3或AlCl3中的任意一种。
优选地，所述环氧化合物包括环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、环氧丙醇或环氧环己烷中的任意一种。
优选地，所述原料还包括溶剂。
优选地，所述溶剂包括碳酸丙烯酯、1,2-丙二醇或丙三醇中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括碳酸丙烯酯与1,2-丙二醇的组合，1,2-丙二醇与丙三醇的组合，或碳酸丙烯酯、1,2-丙二醇与丙三醇的组合。
优选地，所述合成碳酸酯之前，将环氧化合物、复合催化剂以及溶剂混合得到反应液。
优选地，以总质量百分含量为100wt％计，所述反应液中环氧化合物的质量百分含量为0.5-70wt％，复合催化剂的质量百分含量为0.1-40wt％，溶剂的质量百分含量为0.1-90wt％。
所述反应液中环氧化合物的质量百分含量为0.5-70wt％，例如可以是0.5wt％、10wt％、40wt％、50wt％或70wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述反应液中复合催化剂的质量百分含量为0.1-40wt％，例如可以是0.1wt％、10wt％、21wt％、30wt％或40wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述反应液中溶剂的质量百分含量为0.1-90wt％，例如可以是0.1wt％、39wt％、50wt％、70wt％或90wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述CO2与环氧化合物的摩尔比为(1-3):1，例如可以是1:1、1.5:1、2:1、2.5:1或3:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为(1-2):1。
优选地，所述合成的温度为30-160℃，例如可以是30℃、50℃、80℃、90℃或160℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为50-90℃。
优选地，所述合成的压力为0.1-5MPa，例如可以是0.1MPa、0.4MPa、0.8MPa、1.2MPa、2MPa、4MPa或5MPa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.4-1.2MPa。
优选地，所述合成的停留时间为0.5-30min，例如可以是0.5min、1min、2min、5min、10min、20min或30min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.5-2min。
作为本发明所述的方法的优选技术方案，所述方法包括：
在组合式微通道反应器内，以CO2、环氧化合物以及溶剂为原料，在复合催化剂的作用下合成碳酸酯；所述合成的温度为30-160℃，压力为0.1-5MPa，停留时间为0.5-30min；
所述合成碳酸酯之前，将环氧化合物、复合催化剂以及溶剂混合得到反应液；以总质量百分含量为100wt％计，所述反应液中环氧化合物的质量百分含量为0.5-70wt％，复合催化剂的质量百分含量为0.1-40wt％，溶剂的质量百分含量为0.1-90wt％；所述CO2与环氧化合物的摩尔比为(1-3):1；所述复合催化剂为摩尔比(1-6):1的季鏻盐离子液体与金属卤盐的混合物；
所述组合式微通道反应器的组合方式为不同内径与段数的微通道反应器的串联组合；所述组合式微通道反应器的内径为1-6mm，段数为2-10段；所述组合式微通道反应器的进料方式为气液单独进料；所述气液单独进料中气体进料的方式包括一次进料或分段进料。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，采用组合式微通道反应器强化CO2温和转化合成碳酸酯，通过变径产生的涡流和小内径来强化传质，通过大内径通道和气体的滑移以提高液含率和空间利用率，大小内径的组合实现气液传质和反应器内液相分布的耦合强化效果；在保留传统单一内径微通道反应器传质速率高、反应速率快等优势的同时，又避免了传统微通道反应器因Taylor流导致的液含率低、体积利用率低、时空收率低的问题，在较为温和(<100℃,<1.0MPa)的反应条件下，即可实现碳酸酯收率≥88％，选择性≥99％，时空收率≥6260kg/m3/h，与单一内径的微通道反应器相比，获得同等碳酸酯收率的停留时间可以缩短33％，时空收率提高50％，为温和条件下高效合成碳酸酯开辟了一条新的路径；
(2)本发明通过向组合式微通道反应器中引入离子液体复合催化体系，解决了普通催化剂催化活性低的问题，提高了反应效率，实现了环氧化合物的高效温和转化。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的碳酸酯合成装置的示意图；
其中：1，T型混合器；2，高温油浴锅；3，冷却循环泵；4，气液分离罐；5，高压气瓶；6，反应液储存罐；7，气体质量流量计；8，高精度平流泵；9，电子天平；10，组合式微通道反应器；11，背压阀；12，球阀。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，所述方法包括：
在组合式微通道反应器10内，以CO2、环氧丙烷、碳酸丙烯酯以及1,2-丙二醇为原料，在复合催化剂的作用下合成碳酸丙烯酯；所述合成的温度为80℃，压力为0.8MPa，停留时间为2min；
所述合成碳酸丙烯酯之前，将环氧丙烷、复合催化剂、碳酸丙烯酯以及1,2-丙二醇混合得到反应液；以总质量百分含量为100wt％计，所述反应液中环氧丙烷的质量百分含量为40wt％，复合催化剂的质量百分含量为21wt％，碳酸丙烯酯的质量百分含量为34wt％，1,2-丙二醇的质量百分含量为5wt％；所述CO2与环氧丙烷的摩尔比为1.5:1；所述复合催化剂为摩尔比3:1的三苯基丁基溴化膦与ZnBr2的混合物；
所述组合式微通道反应器10所在的碳酸酯合成装置的示意图如图1所示，所述碳酸酯合成装置包括沿物料流向依次连接的T型混合器1、高温油浴锅2、冷却循环泵3以及气液分离罐4；所述T型混合器1并列连接有高压气瓶5与反应液储存罐6，所述T型混合器1与高压气瓶5通过气体质量流量计7相连接；所述T型混合器1与反应液储存罐6通过高精度平流泵8相连接，所述反应液储存罐6置于电子天平9上；所述高温油浴锅2中设置所述组合式微通道反应器10；所述冷却循环泵3与气液分离罐4之间设置有背压阀11，所述冷却循环泵3用于冷凝合成碳酸酯后体系中的环氧化合物，所述背压阀11用于调控合成压力；所述气液分离罐4的顶端与底端连接有球阀12，所述气液分离罐4用于分离合成碳酸酯后的气液混合物；
所述组合式微通道反应器10的组合方式为内径1mm、2mm、4mm的3段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合；所述组合式微通道反应器10的进料方式为气液单独进料；所述气液单独进料中气体进料的方式为一次进料。
实施例2
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，所述方法包括：
在组合式微通道反应器10内，以CO2、环氧丙烷、碳酸丙烯酯以及1,2-丙二醇为原料，在复合催化剂的作用下合成碳酸丙烯酯；所述合成的温度为50℃，压力为1.2MPa，停留时间为2min；
所述合成碳酸丙烯酯之前，将环氧丙烷、复合催化剂、碳酸丙烯酯以及1,2-丙二醇混合得到反应液；以总质量百分含量为100wt％计，所述反应液中环氧丙烷的质量百分含量为10wt％，复合催化剂的质量百分含量为0.1wt％，碳酸丙烯酯的质量百分含量为80wt％，1,2-丙二醇的质量百分含量为9.9wt％；所述CO2与环氧丙烷的摩尔比为1:1；所述复合催化剂为摩尔比1:1的三苯基丁基溴化膦与ZnBr2的混合物；
所述组合式微通道反应器10以及组合式微通道反应器10所在的碳酸酯合成装置与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，所述方法包括：
在组合式微通道反应器10内，以CO2、环氧丙烷、碳酸丙烯酯以及1,2-丙二醇为原料，在复合催化剂的作用下合成碳酸丙烯酯；所述合成的温度为90℃，压力为0.4MPa，停留时间为0.5min；
所述合成碳酸丙烯酯之前，将环氧丙烷、复合催化剂、碳酸丙烯酯以及1,2-丙二醇混合得到反应液；以总质量百分含量为100wt％计，所述反应液中环氧丙烷的质量百分含量为70wt％，复合催化剂的质量百分含量为10wt％，碳酸丙烯酯的质量百分含量为15wt％，1,2-丙二醇的质量百分含量为5wt％；所述CO2与环氧丙烷的摩尔比为3:1；所述复合催化剂为摩尔比6:1的三苯基丁基溴化膦与ZnBr2的混合物；
所述组合式微通道反应器10以及组合式微通道反应器10所在的碳酸酯合成装置与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，除将所述合成的温度调整为30℃，压力调整为5MPa，停留时间调整为30min，其余均与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，除将所述合成的温度调整为160℃，压力调整为0.1MPa，停留时间调整为0.5min，其余均与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10的组合方式调整为内径2mm、4mm的2段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合，其余均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10的组合方式调整为内径1mm、3mm、2mm的3段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合，其余均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10的组合方式调整为内径1mm、3mm、2mm、4mm的4段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合，其余均与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10的组合方式调整为内径4mm、2mm、4mm、2mm的4段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合，其余均与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10的组合方式调整为内径2mm、4mm、2mm、4mm的4段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合，其余均与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10的组合方式调整为内径2mm、4mm、1mm、3mm的4段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合，其余均与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10的组合方式调整为内径3mm、1mm、4mm、2mm的4段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合，其余均与实施例1相同。
实施例13
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10的组合方式调整为内径3mm、1mm、4mm、2mm、5mm、3mm、6mm、4mm、3mm、1mm的10段304不锈钢盘管微通道反应器的串联组合，其余均与实施例1相同。
实施例14
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，所述气液单独进料中气体进料的方式为分段进料，所述气体质量流量计7分别独立地与T型混合器1及组合式微通道反应器10连接，其余均与实施例1相同。
实施例15
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述三苯基丁基溴化膦等质量替换为(3-羧丙基)三苯基溴化膦，其余均与实施例1相同。
实施例16
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述三苯基丁基溴化膦等质量替换为1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐，其余均与实施例1相同。
实施例17
本实施例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述环氧丙烷等质量替换为环氧氯丙烷，其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述复合催化剂等质量替换为单一的三苯基丁基溴化膦，其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10替换为内径2mm的1段304不锈钢盘管微通道反应器，其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供了一种微通道反应器内合成碳酸酯的方法，与实施例1的区别在于，将所述组合式微通道反应器10替换为内径4mm的1段304不锈钢盘管微通道反应器，其余均与实施例1相同。
按照实施例1-17以及对比例1-3提供的方法合成碳酸酯，稳定1-2h后每隔15min取一次样，共取三次，采用气相色谱分析，计算碳酸丙烯酯的收率、选择性以及时空收率，所得结果如表1所示。
表1
通过表1可以看出，本发明提供的方法，合成碳酸酯的收率、选择性以及时空收率较高，极大降低了工业应用成本；
由实施例1与实施例6-13对比可知，采用本发明限定的不同内径与段数的组合式微通道反应器，碳酸酯合成的收率、选择性以及时空收率较高；由实施例1与实施例14对比可知，气体采用分段进料的方式相较于一次进料，可以获得更好的碳酸酯收率、选择性以及时空收率；由实施例1与实施例15、16对比可知，采用其他种类离子液体得到复合催化剂，其碳酸酯合成效果较差，收率、选择性以及时空收率显著降低；由实施例1与实施例17对比可知，采用本发明提供的其他种类环氧化合物为原料，同样可以获得较好的碳酸酯收率、选择性以及时空收率；
由实施例1与对比例1对比可知，采用单一离子液体作为催化剂，碳酸酯收率降低至22％，时空收率也显著降低；由实施例1与对比例2、3对比可知，当微通道反应器采用单一内径时，在相同的反应工况下其碳酸酯合成的收率最高为68％，而本发明提供的不同内径串联组合后的组合式微通道反应器能够在相同条件下获得碳酸酯产品收率81.8％，由此说明，本发明提供的组合式微通道反应器对该反应体系表现出良好的强化作用，在较短时间内获得较高的碳酸酯收率。
综上所述，本发明提供的组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，采用组合式微通道反应器强化CO2温和转化合成碳酸酯，通过变径产生的涡流和小内径来强化传质，通过大内径通道和气体的滑移以提高液含率和空间利用率，大小内径的组合实现气液传质和反应器内液相分布的耦合强化效果；在保留传统单一内径微通道反应器传质速率高、反应速率快等优势的同时，又避免了传统微通道反应器因Taylor流导致的液含率低、体积利用率低、时空收率低的问题，在较为温和(<100℃,<1.0MPa)的反应条件下，即可实现碳酸酯收率≥88％，选择性≥99％，时空收率≥6260kg/m3/h，与单一内径的微通道反应器相比，获得同等碳酸酯收率的停留时间可以缩短33％，时空收率提高50％，为温和条件下高效合成碳酸酯开辟了一条新的路径。
本发明通过向组合式微通道反应器中引入离子液体复合催化体系，解决了普通催化剂催化活性低的问题，提高了反应效率，实现了环氧化合物的高效温和转化。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种组合式微通道反应器内合成碳酸酯的方法，其特征在于，所述方法包括：在组合式微通道反应器内，以CO2与环氧化合物为原料，在复合催化剂的作用下合成碳酸酯；所述组合式微通道反应器的组合方式为不同内径与段数的微通道反应器的串联组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组合式微通道反应器的种类包括盘管微通道反应器、芯片集成式微通道反应器或带有内径的异形微通道反应器中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述组合式微通道反应器的材质包括不锈钢、无机非金属材料或聚合物中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述不锈钢的型号包括304不锈钢和/或316不锈钢；
优选地，所述无机非金属材料包括石英、玻璃或碳化硅中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述聚合物包括聚四氟乙烯。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述组合式微通道反应器的内径为1-6mm，优选为1-4mm；
优选地，所述组合式微通道反应器的段数为2-10段，优选为2-4段。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述组合式微通道反应器的进料方式为气液单独进料；
优选地，所述气液单独进料中气体进料的方式包括一次进料或分段进料。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述复合催化剂为季鏻盐离子液体与金属卤盐的混合物；
优选地，所述季鏻盐离子液体与金属卤盐的摩尔比为(1-6):1；
优选地，所述季鏻盐离子液体具有如式Ⅰ所示结构，其中，R1、R2、R3以及R4分别独立地为烷基基团、苯基基团、羟基基团或羧基基团中的任意一种；X-为卤素离子；
优选地，所述金属卤盐包括ZnBr2、FeBr3、AlBr3或AlCl3中的任意一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述环氧化合物包括环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、环氧丙醇或环氧环己烷中的任意一种；
优选地，所述原料还包括溶剂；
优选地，所述溶剂包括碳酸丙烯酯、1,2-丙二醇或丙三醇中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述合成碳酸酯之前，将环氧化合物、复合催化剂以及溶剂混合得到反应液；
优选地，以总质量百分含量为100wt％计，所述反应液中环氧化合物的质量百分含量为0.5-70wt％，复合催化剂的质量百分含量为0.1-40wt％，溶剂的质量百分含量为0.1-90wt％。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述CO2与环氧化合物的摩尔比为(1-3):1，优选为(1-2):1。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述合成的温度为30-160℃，优选为50-90℃；
优选地，所述合成的压力为0.1-5MPa，优选为0.4-1.2MPa；
优选地，所述合成的停留时间为0.5-30min，优选为0.5-2min。
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