[发明专利]用于制备碳酸乙烯酯的方法

说明书

本发明涉及一种用于制备碳酸乙烯酯的方法，主要解决现有技术存在非均相催化剂活性低的问题。本发明通过采用包括环氧乙烷和二氧化碳在反应条件下与催化剂接触的步骤；所述催化剂包括：5～40重量％以MO计的碱土金属，和60～95重量％磷铝氧载体APO的技术方案较好地解决了该问题，可用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种用于制备酸乙烯酯的方法，特别是一种用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的方法。

背景技术

碳酸乙烯酯是一种性能优良的溶剂和精细化工中间体，是有机化工潜在的基础原料。同时，CO₂是一种温室气体，如何有效的固定已经成为本世纪最具挑战性的课题之一。而通过环氧乙烷和CO₂反应合成碳酸乙烯酯就是其中一种很好的固定方法。随着最近以碳酸乙烯酯为原料联产碳酸二甲酯和乙二醇反应日益受到关注，通过环状碳酸酯固定CO₂的途径也受到了越来越多的重视。

目前已报道的生产环状碳酸酯的多相催化剂包括MgO、MgO/Al₂O₃和Cs/KX等，这些催化剂均存在着催化活性低的问题。

Yano等(Chem.Commu.,1997,1129-1130)使用MgO作为催化剂，用于环氧丙烷与CO₂反应生成碳酸丙烯酯的反应，135℃反应12小时，得到碳酸丙烯酯的得率为41％。

Yamaguchi等(J.Am.Chem.Soc.,1999,121,4526-4527)使用MgO/Al₂O₃作为催化剂，用于环氧丙烷与CO₂反应生成碳酸丙烯酯的反应，100℃反应24小时，得到碳酸丙烯酯的得率为88％，但催化剂和底物环氧丙烷的质量比高达2.2。

Tu等(J.Catal.,2001,199,85-91)使用Cs/KX作为催化剂，用于环氧乙烷与CO₂反应生成碳酸乙烯酯的反应，150℃反应3小时后，得到碳酸乙烯酯的收率为14％。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术存在非均相催化剂活性低的问题，提供一种新的用于制备碳酸乙烯酯的方法。该方法具有催化剂活性高的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于制备碳酸乙烯酯的方法，包括环氧乙烷和二氧化碳在反应条件下与催化剂接触的步骤；所述催化剂包括：5～40重量％以MO计的碱土金属，和60～95重量％磷铝氧载体APO。

上述技术方案中，所述催化剂中碱土金属的含量以MO计优选为7～35重量％，更优选为10～30重量％；磷铝氧载体APO的含量优选为65～93重量％，更优选为70～90重量％。

上述技术方案中，碱土金属为Mg、Ca、Sr或Ba中的至少一种，优选为Ca或Ba中的至少一种。

上述技术方案中，磷铝氧载体APO中，Al含量以Al₂O₃计为10～80重量％，优选为20～60重量％；P含量以P₂O₅计为20～90重量％，优选为40～80重量％。

上述技术方案中，所述反应条件包括：反应温度60～200℃，优选为80～160℃；反应压力0.1～10.0兆帕，优选为0.5～8.0兆帕。

上述技术方案中，催化剂与环氧乙烷的重量比为(0.001～1):1，优选为(0.005～0.5):1。