二氧化碳和乙醇直接合成碳酸二乙酯的研究.pdfVIP

第42卷 第6期 化 学 工 程 Vo1．42No．6 2014年 6月 CHEMICALENGINEERINGfCHINA) Jun．2014 二氧化碳和乙醇直接合成碳酸二乙酯的研究 张 军，兰 荣，贾冬冬，孙永跃，张雪征，孙有光 (天津理工大学 化学化工学院，天津 300384) 摘要：为了提高碳酸二乙酯的转化率与选择性，对二氧化碳和乙醇直接合成碳酸二乙酯的过程进行了研究。确定 了较优的催化剂为ZrO：和3A分子筛作为混合催化剂。对催化剂的制备工艺进行了优化：采用正相沉淀方式 ，沉 淀pH值为9，焙烧温度为600℃时制备的ZrO 按质量 比为5：2的比例与3A分子筛进行物理混合后催化效果最 佳。在乙醇和二氧化碳的进料 比为514／225mmol下，碳酸二乙酯的产量可以达到0．0543mmol，选择性在60％以 上。在该催化体系中，加入脱水剂乙烯、环氧丙烷和环氧丁烷均无法达到高效提高反应产率的效果。 关键词：ZrO ；3A分子筛 ；二氧化碳；碳酸二乙酯 ；脱水剂 中图分类号：TQ225．3 文献标识码：A 文章编号 ：1005—9954(2014)06-0058-05 DoI：10．3969／j．issn．1005-9954．2014．06．013 Synthesisofdiethylcarbonatefrom C0 andethanol ZHANG Jun，LAN Rong，JIA Dong—dong，SUN Yong-yue，ZHANG Xue—zheng，SUN You·guang (SehoolofChemistryandChemicalEngineering，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China) Abstract：Thecatalystusedinsynthesisofdiethylcarbonate(DEC)fromCO2andethanolwasstudiedinorderto improvetheproductionandselectivity．Themixtureofzirconium oxide (ZrO2)and3A molecularsieveswas selectedastheoptimalcatalyst．Thepreparationmethodsofcatalystswerealsooptimized．ZrO2wasobtainedbythe precipitationmethodatpH =9andthencalcinedat600oC．ZrO2and3A molecularsievesweremixedasthemass ratioof5：2．WhenthefeedratioofCO2andethanolwas514／225mmol，theyieldofDECcouldreach0．0543 mmo[withtheselectivityofmorethan60％ ．Inthecatalyticsystem ，addingdehydratingagentintothereactioncan notefficientlyimprovethereactionyield． Keywords：ZrO2；3A molecularsieves；CO2；diethylcarbonate；dehydratingagent 碳酸二乙酯 (DEC)是重要的有机合成中间体， 究较少，而对此类反应合成碳酸二甲酯 (DMC)作了 可用作溶剂、表面活性剂和锂电池液添加剂，以及汽 许多研究，包括金属有机化合物 f、固体氧化物 、 油和柴油机燃料的含氧添加剂等，有着广泛的用途。 杂多酸 以及负载型金属 等。因此本研究对上 传统制备碳酸二乙酯的方法是光气法 ，但光 述类型催化剂进行了选择 比较，并对催化剂制备工 气作为原料具有剧毒、严重污染环境等特点。而乙 艺进行 了优化 。 醇和 c0 直接合成 DEC j，原料最为廉价易得，而