一种甲醇氧化羰基化制备碳酸二甲酯的工艺

<正>(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104892423A(45)申请公布日20150909(21)申请号CN201510254626.X(22)申请日20150518(71)申请人太原理工大学地址山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号(72)发明人李忠,王霞,郑华艳,付廷俊(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司代理人刘宝贤     

甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯工艺研究

碳酸二甲酯（简称DMC）是无色透明可燃液体，是一种优良的溶剂和十分重要的工业碳酸酯。1992年DMC在欧洲通过了非毒性化学品（Non toxicsubstance）的注册登记，属于无毒或微毒化工产品，是近年来受到国内外广泛关注的环保型“绿色”化工产品之一。由于其分子结构含多种活泼官能团，具有良好的反应活性，     

甲醇氧化羰基化制碳酸二甲酯研究进展

碳酸二甲酯是重要的有机合成中间体,相对于传统的生产方式,通过甲醇氧化羰基化法制备碳酸二甲酯具有高效和环保等优点。综述液相法、直接气相法及间接气相法3种不同生产工艺路线及使用的催化剂,通过对比分析指出各自的特点和发展趋势。     

甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯

研究了常压气相合成碳酸二甲酯（ＤＭＣ）的方法,以活性炭为载体,钯为主要活性组分,利用微分和积分反应器研究了不同助催化剂以及ＣＯ与ＣＨ３ＯＮＯ的流量比对ＤＭＣ得率的影响;并用ＸＰＳ注定了催化剂中钯元素的反应前后价态的变化;并研究了ＣＨ３ＯＮＯ再生的最佳反应条件和反应动力学方程。     

甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究进展

综述了甲醇氧化羰基化法合成碳酸二甲酯催化剂的研究和进展,比较了不同的铜催化剂在氧化羰基化中的催化效果,重点对Cu (Ⅰ)、Cu (Ⅱ)催化剂在不同载体和助催化剂作用下的催化性能进行了综合分析。通过添加助剂和载体的方式进一步开发出性能更好的催化剂,并提高催化剂的活性和选择性,延长催化剂的使用寿命,减少腐蚀性。     

甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的绿色有机合成中间体。在合成DMC的方法中,甲醇氧化羰基化法对设备腐蚀小、原料易得、产物易分离,有着诱人的工业化前景。文中介绍了该反应中所使用的Co、Pd、Cu和Au这4类催化剂的结构特点和催化性能,比较了不同催化剂在氧化羰基化中的催化效果。为了进一步提高催化剂的活性、选择性、减少其腐蚀性,开发出性能更好的工业催化剂,可以通过研究催化反应机理,并通过添加助剂和载体来实现。其中无卤铜系催化剂是今后羰基化合成DMC的重要研究方向。     

甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯研究进展

介绍了气相直接法和气相间接法的工艺特点,比较了各类活性催化剂的结构特征及其催化性能。分析认为,气相间接法的关键是有效控制第一步反应并确保剧毒NO气体的安全循环使用;气相直接法避免了NO有毒气体的使用。评述了固态离子交换法制备的铜分子筛在气相直接法合成DMC反应中表现出比负载型CuCl2催化剂和Wacker型催化剂更高的稳定性以及较低的腐蚀性,但受分子筛表面酸位的限制,存在交换容量低,残余CuCl难以脱除的不足;而浸渍法制备的无Cl型铜分子筛对DMC的选择性较低;硅基复合氧化物通过改变制备条件可以有效控制表面B酸位的数量、强度及其分布,是基于固态离子交换反应原理制备负载铜催化剂的理想载体材料,值得关注。     

甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

碳酸二甲酯(DMC)是一种用途广泛的绿色化工原料。甲醇氧化羰基化法合成DMC具有产品选择性高、反应温度低、原子经济等优点,是合成DMC最重要的方法之一。综述了甲醇氧化羰基化合成DMC催化剂的研究进展,包括含卤素铜系催化剂和无卤素铜系催化剂,重点讨论了无卤素铜系催化剂的反应机理及活性炭、石墨烯和分子筛等载体对催化性能的影响。分析发现,载体中的介孔结构、缺陷位和表面基团能够加强Cu与载体间的相互作用,抑制Cu物种的团聚、流失以及活性Cu物种氧化,从而提高催化性能。     

甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应机理研究进展

传统催化剂催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）因氯离子的存在易导致腐蚀、失活,通过负载、添加助剂或配体的铜催化体系可改善上述问题。本文介绍了各改进催化体系,并综述了其反应机理。其中负载CuCl2或CuCl催化剂的活性中间体是Cu(OCH3)Cl或Cu2(OH)3Cl;亚铜与配体混合时,配体的种类、数量、结构等会影响甲氧基铜物种的形成;固体离子交换得到的Cu-分子筛催化剂实现了无氯化,然而活性较低;将Si、Al、Ti等氧化物作为载体时,对载体表面结构的改性改善了催化性能。大多数铜催化体系的控制步骤为CO对甲氧基铜物种的插入反应,然而对于甲氧基铜物种的产生以及CO对甲氧基铜物种插入后的产物仍存在分歧。指出进一步研究各催化体系的反应机理仍然是今后工作的重点。     

甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应工艺条件研究

采用固态离子交换法制备SiO2-TiO2复合氧化物负载铜催化剂STCu(Ⅰ),在间歇反应装置中进行甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应研究.优化的反应条件为催化剂质量浓度0.04 g/mL、反应时间90 min、反应温度140℃、压力3.6 MPa、CO/O2进料比3、搅拌速率700 r/min.各因素对反应结果影响的顺序为压力＞温度＞进料比＞转速.     

甲醇直接氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究

研究了在不同载体上的钯铜系金属系列催化剂上．甲醇直接氧化羰基化合成碳酸二甲酯的催化性能。考察了催化剂组成及反应条件对合成碳酸二甲酯的影响。实验得出,活性碳为最佳载体,催化剂活性组分为双金属Pdcl2-CuCl2,最佳反应温度为130℃,一氧化碳与氧气的物质的量比为1．2。     

甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）的催化体系目前主要有铜系、钴系、钯铜复合系以及硒系四种。铜系中CuCl催化体系已工业化,但由于氯离子的丢失而引起催化剂活性的下降及设备腐蚀问题是其致命缺点。这一问题可采取添加配体或助剂稳定氯离子或取代氯离子等方法来解决。其中后者是一种较新的方法,有较好的工业应用前景。     

甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展

介绍和比较了甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯各类催化剂的结构特点及其催化性能,认为选择无Cl的活性组分可以从根本上解决现有催化剂存在的失活和设备腐蚀问题,是新一代催化剂的发展方向;基于CuⅠ活性位特征进行催化剂设计与制备,有效控制活性位的数量、分布和落位,提高分散均匀度,进而调节催化剂的化学表面结构可望获得理想的催化性能。     

甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展

甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)的催化类型主要有铜负载型、钴配合物型和钯铜复合型三种。其中铜负载型CuCl催化体系已经工业化,但由于Cl^－的丢失而引起催化剂活性的下降及反应生成的盐酸对设备腐蚀等,需要采取添加配位体或助剂稳定Cl^－或取代Cl^－等方法来解决。取代Cl^－是一种新的研究方向,具有工业应用前景。     

甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯铜基催化剂的研究进展

碳酸二甲酯的合成是近年来国内外的一个研究热点。综述了碳酸二甲酯的合成工艺及催化剂,尤其是Cu基催化剂的研究进展,深入探讨了甲醇氧化羰基化反应中载体和助剂对Cu基催化剂活性和选择性的影响。     

Cu(Ⅰ)Y催化剂催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯

对气相甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应中的Cu(Ⅰ)分子筛催化剂进行了活性评价,考察了分子筛载体、催化剂制备温度和制备时间对反应活性的影响,并对反应条件进行了优化.结果表明,Y型分子筛为载体催化活件最好.Cu(Ⅰ)Y催化剂,其最佳制备温度为650℃,制备时间为4 h,反应温度为140℃.在O_2流量为1 mL/min时,随着CO/O_2摩尔比值的提高,CMeOH及STY均呈先上升后下降的趋势,而SDMC则呈上升趋势,最佳原料气摩尔比CO/O_2=10/1.     

氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展

甲醇氧化羰基化是合成碳酸二甲酯的重要方法,也是重要的煤炭清洁利用途径之一,近年来获得较大发展。本文详细阐述了该工艺过程中有关催化剂的国内外研究现状及发展趋势,并根据载体的结构特征,按照分子筛载体、活性炭载体和其它载体,将铜基催化剂分为三类,综合论述了合成催化剂的制备技术,表面微观结构和特征、催化性能以及催化机理等方面的最新研究进展。通过深入分析和比较,认为分子筛和活性炭为载体制备的负载无氯铜基催化剂,不仅具有较好的催化活性和稳定性,而且避免了以前CuCl/CuCl2为活性组分催化剂中Cl离子对催化剂活性和稳定性的影响,以及对设备造成的腐蚀,具有较好的发展前景。