CN1371900A - 一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及反应器 - Google Patents
一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及反应器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1371900A CN1371900A CN01108814A CN01108814A CN1371900A CN 1371900 A CN1371900 A CN 1371900A CN 01108814 A CN01108814 A CN 01108814A CN 01108814 A CN01108814 A CN 01108814A CN 1371900 A CN1371900 A CN 1371900A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- heat
- transfering device
- carbonate
- propylene carbonate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及反应器,该方法将催化剂装入有移热装置,且分为反应区和产物区的反应器中,通入二氢化碳,使反应器的压力为常压~10.0MPa,温度为100~200℃,通入环氧丙烷或环氧乙烷,进料空速为1~100h-1,反应生成碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯、环氧丙烷(环氧乙烷)的单程转化率可达99%,碳酸丙烯酯的选择性在98%以上。在反应的同时移热装置中的移热介质将反应的热量移出,避免了催化剂的高温失活,延长了催化剂的寿命,反应器分为两个区,使产物可连续放出,提高了生产能力,且无需加有机溶剂或助剂,降低了成本。
Description
本发明涉及一种二氧化碳和环氧丙烷或环氧乙烷加成反应制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及用于该反应的反应器。
通过二氧化碳和环氧丙烷或环氧乙烷环加成反应制取五元环碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯不仅是固定二氧化碳的一种有效途径,也是酯交换法合成碳酸二甲酯第一步反应。另外,第一步合成出的碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯本身也是一种环境友好的重要的化工产品,可直接作为一种性能优良的有机溶剂、脱硫脱碳剂和医药中间体等。该反应的反应速度快、放热量大,接近于30kcal/mol。目前的研究主要集中于催化体系的研究,比如MXn+PPh3,RnSn(Sb)X4-n,RnMXm+有机碱,ZnCl2-Bu4NI,n-Bu3SnI+Bu4PI,KI+冠醚,KI+含金属冠醚,KI+PEG,KI+PED/聚苯乙烯等体系,所使用的反应器均为带搅拌的间歇高压釜。反应温度一般在150℃以上,压力5.0Mpa以上,需要加入各种有机溶剂或助剂,在这种条件下单程转化率不高,一般在90%以下,且所生成的产物碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的沸点在200℃以上,因此反应过程中催化剂和产物混合在一起,一方面容易造成催化剂孔的堵塞而失活,另一方面,反应后必须经过复杂的分离系统才能得到较纯的碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯。同时,反应中放出的热量也很容易造成催化剂的局部温度过高,进一步加快了催化剂失活,降低了催化剂的寿命,另外,反应操作也很不稳定,使催化剂的优势不能得到充分的发挥,反应的转化率和产物的选择性不高。
本发明的目的是提供一种转化率高的、选择性好的制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及该方法所用的反应器。
本发明的制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法具体步骤如下:
将催化剂装入有移热装置的反应器中,通入二氧化碳,使反应器内压力为常压~10.0MPa,温度为100~200℃,通入环氧丙烷或环氧乙烷,进料空速为1~100h-1,反应生成碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯。同时移热装置中的介质将反应的热量移出;上述的反应器,是由反应区域和产物区域组成,反应区域在反应器的上部,产物区域在反应器的下部,中间由不锈钢丝网隔开,进料口在反应器的上部,出料口在反应器的下部,反应区域内装有移热装置,移热装置有移热介质的进口和出口,移热装置的周围至少有两个放置催化剂的装置,与移热装置紧密结合在一起。放置催化剂的装置可以以螺旋形式围绕移热装置,也可分分为1~5层围绕移热装置。移热装置可以是蛇管型,也可以是螺旋型或叶面型。产物区域占反应器的体积的1/100~1/10。移热介质可以是空气、水蒸汽、水或氮气。
上述的催化剂为中科院山西煤化所开发的“一种用于环加成制碳酸丙(乙)烯酯的催化剂”,专利申请号为00120873.X。
本发明与现有技术相比具有如下优点:1.环氧丙烷或环氧乙烷的单程转化率可以达99%以上,碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的选择性在98%以上。2.反应过程中不需要搅拌,产物不需要分离,简化了工艺流程,降低了能耗,同时,在高压釜中实现了连续化生产,提高了整个生产过程的经济性。3.过程操作稳定,提高了所生产的碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的质量。4.充分发挥了催化剂的优势,大幅度提高了催化剂的寿命。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明:
图1是本发明的反应器的结构示意图。
图2是移热装置和催化剂放置装置相互位置横截面的示意图。
如图所示:1是反应器,2是进料口,3是出料口,4是反应区域,5是产物区域,6是移热装置,7是催化剂放置装置,8是移热介质进口,9是移热介质出口,10是不锈钢丝网。
进料口2设在反应器1的最上部,出料口3设在反应器的最下部,反应区域4在反应器1的上部,产物区域5在反应器1的下部,中间用不锈钢丝网10隔开,产物区域5占反应器总体积的1/100~1/0,在反应区域4装有4个移热装置6,移热装置6为蛇型管,一端与移热介质进口8连通,另一端与移热介质出口9连通,催化剂放置装置7以螺旋形式紧密围绕移热装置6,或分为上、下1-5层紧密围移热装置6。
[对比例] 采用新开发的固体催化剂在原有150ml间歇高压釜中进行反应。预先加入环氧丙烷20ml、催化剂3g(环氧丙烷和催化剂混合在一起),用二氧化碳试漏后,充二氧化碳至30大气压,逐渐升温至反应温度120℃,搅拌速率2000转/min,反应2小时。反应器降至室温,取样分离出催化剂分析计算:环氧丙烷转化率90%,碳酸丙烯酯选择性90%,采用上述同样的操作步骤,把分离出的催化剂再次使用,连续使用四次后环氧丙烷转化率降至40%,碳酸丙烯酯选择性在50%以下。
[实例1] 采用同样的催化剂在设计的150ml新型结构反应器中进行反应。把催化剂放置在以螺旋形状围绕移热系统的三个部件中。用二氧化碳试漏后,充二氧化碳至30大气压,逐渐升温至120℃,此时进入环氧丙烷进料速度为30ml/h,每两个小时取样分析,前30个小时内环氧丙烷转化率达100%,碳酸丙烯酯选择性在99.5%以上;40个小时后环氧丙烷转化率在50%左右,碳酸丙烯酯选择性在50%左右,催化剂经再生后可重复使用3次。
[实例2]采用同样的催化剂在设计的20L新型结构反应器中进行反应。移热系统为蛇管型。装填催化剂的量为400g,催化剂放置在围绕移热系统3层部件中,每层设有三个催化剂放置部件。用二氧化碳试漏后,充二氧化碳至30大气压,逐渐升温至120℃,此时进入环氧丙烷进料速度为2L/h,每两个小时取样分析,前200个小时内环氧丙烷转化率达99%以上,碳酸丙烯酯选择性在99%以上;300个小时后环氧丙烷转化率在70%左右,碳酸丙烯酯选择性在50%左右。催化剂经再生后可重复使用3次。
Claims (5)
1.一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法,其特征在于具体步骤如下:将催化剂装入有移热装置的反应器中,通入二氧化碳,使反应器内的压力为常压~10.0MPa,温度为100~200℃,通入环氢丙烷或环氧乙烷,进料空速为1~100h-1,反应生成碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯,在反应的同时移热装置中的介质将反应的热量移出。
2.如权利要求1所述的一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法,其特征在于:移热介质是空气、水蒸汽、水或氮气。
3.一种实现权利要求1所述方法的反应器,最上部设有进料口,最下部设有出料口,其特征在于:反应器(1)内分为反应区域(4)与产物区域(5),反应区域(4)在反应器(1)的上部,产物区域(5)在反应器(1)的下部,中间用不锈钢丝网(10)隔开;在反应区域(4)内装有移热装置(6),移热装置(6)设有移热介质的进口(8)和出口(9);在移热装置(6)周围至少有两个放置催化剂的装置(7)。
4.如权利要求3所述的反应器,其特征在于:移热装置(6)是蛇型管。
5.如权利要求3所述的反应器,其特征在于:产物区域占反应器的总体积的1/100~1/10。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB011088141A CN1152004C (zh) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB011088141A CN1152004C (zh) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及反应器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1371900A true CN1371900A (zh) | 2002-10-02 |
CN1152004C CN1152004C (zh) | 2004-06-02 |
Family
ID=4657594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB011088141A Expired - Fee Related CN1152004C (zh) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及反应器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1152004C (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100443462C (zh) * | 2005-05-12 | 2008-12-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 用于制备碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的径向反应器 |
CN102731438A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-17 | 天津大学 | 一种二氧化碳-环氧丙烷混合物分离的吸收-精馏方法及装置 |
CN110734422A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-31 | 吴剑华 | 一种碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯的生产方法 |
-
2001
- 2001-02-22 CN CNB011088141A patent/CN1152004C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100443462C (zh) * | 2005-05-12 | 2008-12-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 用于制备碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的径向反应器 |
CN102731438A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-17 | 天津大学 | 一种二氧化碳-环氧丙烷混合物分离的吸收-精馏方法及装置 |
CN102731438B (zh) * | 2012-06-18 | 2014-05-07 | 天津大学 | 一种二氧化碳-环氧丙烷混合物分离的吸收-精馏方法及装置 |
CN110734422A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-31 | 吴剑华 | 一种碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯的生产方法 |
WO2021083022A1 (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 吴剑华 | 一种碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯的生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1152004C (zh) | 2004-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100395019C (zh) | 用于由尿素和甲醇合成碳酸二甲酯的催化剂及其制法和应用 | |
CN101492370A (zh) | Co偶联制草酸酯的方法 | |
CN100364956C (zh) | 反应精馏酯交换联产碳酸二甲酯和二元醇的方法 | |
CN101475472A (zh) | Co气相偶联生产草酸酯的方法 | |
JP2020522530A (ja) | ジメチルカーボネート及びエチレングリコールを併産するシステム及びプロセス | |
CN108047457B (zh) | 一种催化二氧化碳为环氧碳酸酯的金属有机框架的制备方法及其应用 | |
CN101432254B (zh) | 一种制备醋酸和醋酸乙烯酯的综合方法 | |
CN100453540C (zh) | 环状烷基碳酸酯的生产工艺 | |
JP2537067B2 (ja) | メタノ―ルの水蒸気接触リフォ―ミングによる水素の製造方法 | |
CN1152004C (zh) | 一种制备碳酸丙烯酯或碳酸亚乙酯的方法及反应器 | |
CN102219214A (zh) | Co混合气体选择氧化除氢的方法 | |
CN102452934A (zh) | 一种乙酸仲丁酯的制备方法 | |
US8574522B2 (en) | Process for selective oxidative dehydrogenation of a hydrogen-containing CO mixed gas | |
CN102649735A (zh) | 通过一氧化碳气相催化偶联反应生产草酸酯的方法 | |
CN102219213B (zh) | Co混合气体选择氧化除氢气的方法 | |
CN108484565B (zh) | 一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法 | |
JP3141075B2 (ja) | メタノールの製造方法 | |
CN102649562B (zh) | Co气体原料借助催化氧化进行脱氢的方法 | |
CN113816852B (zh) | 有机胺卤盐催化甘油和二氧化碳合成碳酸甘油酯的方法 | |
CN102649566B (zh) | 含co气体混合物通过氧化反应脱氢的方法 | |
CN209338426U (zh) | 一种联产乙二醇和碳酸二甲酯的设备 | |
CN108586344A (zh) | 羟基功能化吡唑离子液体及利用其催化合成环状碳酸酯的方法 | |
TW202114979A (zh) | 有機碳酸酯生產方法 | |
CN102649555A (zh) | 含一氧化碳气体的原料氧化脱氢的方法 | |
CN102649734B (zh) | 通过一氧化碳气体催化偶联反应制草酸酯的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20040602 Termination date: 20170222 |