[发明专利]离子液体催化酯交换法生产碳酸甲乙酯的方法

说明书

碳酸二甲酯、甲醇、催化剂在反应精馏塔内进行反应精馏，得到碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯及催化剂的混合物；混合物经过蒸发器分离后，分离得到的碳酸二乙酯及催化剂返回至反应混合罐继续使用，碳酸甲乙酯经过精馏后得到合格产品。

技术领域

本发明涉及到精细化工领域，尤其涉及到离子液体催化酯交换法生产碳酸甲乙酯的方法。

背景技术

碳酸甲乙酯(Ethyl Methyl Carbonate)别名碳酸乙基甲酯，为无色透明液体，不溶于水，可以用于有机合成，是一种优良的锂离子电池电解液的溶剂，是随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的最新产品，由于它同时拥有甲基和乙基，兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性，也是特种香料和中间体的溶剂。

现工业生产碳酸甲乙酯，多采用甲醇钠作为催化剂，该催化剂催化效果好，但在生产过程中单次使用，分离过程中极易堵塞设备，造成生产的停滞，而且经过分离后得到的固体废物，具有强碱性及腐蚀性，属于危废的范畴，会对安全和环保造成极大的危害，需要专门处理。

发明内容

本发明旨在提供离子液体催化酯交换法生产碳酸甲乙酯的方法，该离子液体在生产中循环使用，不产生危废，工艺过程全连续，即可单独生产碳酸甲乙酯，也可联产碳酸二乙酯。

本发明是通过下述的技术方案来实现的：

以乙醇，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯为原料在离子液体催化剂催化下合成碳酸甲乙酯，方程式为：

C₂H₅OH+CH₃OCOOCH₃⇋ CH₃OCOOC₂H₅+CH₃OH···········（1）

CH₃OCOOCH₃+ C₂H₅OCOOC₂H₅⇋2CH₃OCOOC₂H₅···········（2）

反应中，碳酸二甲酯过量与甲醇形成共沸物从反应精馏塔顶分离，使反应（1）中的乙醇能够接近完全反应。在整个反应过程中还存在以下反应：

C₂H₅OH+CH₃OCOOC₂H₅⇋ C₂H₅OCOOC₂H₅+CH₃OH···········（3）

碳酸二乙酯的加入，不仅是作为反应物，同时也抑制反应（3）的进行，增加乙醇对于碳酸甲乙酯的转化率；可以调整碳酸二乙酯的加入量，改变乙醇对于碳酸甲乙酯及碳酸二乙酯的转化率，同时生产两种产品；

选用乙醇与碳酸二甲酯的比例为1:2~5，其中碳酸二甲酯的量包含精馏装置分离返回的碳酸二甲酯，此部分二甲酯循环使用；

选用碳酸二乙酯占总原料质量的0~30%，同时生产碳酸二乙酯产品时，不加入碳酸二乙酯，精馏装置分离出碳酸二乙酯粗品精馏后可得到碳酸二乙酯产品；

离子液体催化剂占总原料质量的1%~20%；

其中离子液体催化剂结构为RX;

R为[Bmim]⁺，X为OH^-，[BF₄]^-，cl^-，Br^-，I^-，[Alcl₄]^-；