[发明专利]一种硫酸乙烯酯合成用催化剂及硫酸乙烯酯合成方法

说明书

本发明涉及硫酸乙烯酯合成领域，公开了一种硫酸乙烯酯合成用催化剂及硫酸乙烯酯合成方法，包括如下步骤：将水、三氯化钌载体催化剂和缓冲溶液按比例配制，加入亚硫酸乙烯酯，滴加次氯酸钠溶液，保温并抽滤，得到由硫酸乙烯酯和三氯化钌载体催化剂组成的滤饼和含氯化钠的滤液；2/3体积量的滤液直接套用至下一批次，1/3滤液浓缩结晶得到副产品氯化钠；向滤饼中加入有机溶剂将硫酸乙烯酯溶解后，固液分离得到三氯化钌载体催化剂滤饼和含硫酸乙烯酯的滤液；滤饼水洗后真空干燥并直接套用至下一批次；滤液经过分相、洗涤、干燥和浓缩结晶得到硫酸乙烯酯成品。本发明解决了现有工艺中催化剂三氯化钌回收困难、原材料成本高和废水量大的问题。

技术领域

本发明涉及硫酸乙烯酯合成领域，具体涉及一种硫酸乙烯酯合成用催化剂及硫酸乙烯酯合成方法。

背景技术

硫酸乙烯酯是一种SEI成膜添加剂，作为锂离子电池电解液的添加剂，其作用在于抑制电池初始容量的下降，增大初始放电容量，减少高温放置后的电池膨胀，提高电池的充放电性能及循环次数。硫酸乙烯酯可用于有机合成的羟乙基化试剂合成药物中间体，还可以用于合成明胶硬化用的某种杂环化合物、抗高血压药品以及新型双表面活性剂的原料。硫酸乙烯酯的用途越来越广泛，市场需求量越来越大。

目前，硫酸乙烯酯的合成方法主要包括：酰化法、取代法、加成法、二氧六环合成法和直接氧化法。目前工业上常用的方法是以次氯酸钠为氧化剂，在催化剂三氯化钌等催化下氧化得到硫酸乙烯酯。该方法产生大量的含盐废水，使用的贵金属催化剂三氯化钌难以回收利用。钌是一种极其昂贵的稀有贵金属，价格昂贵，使得硫酸乙烯酯合成工艺成本很高。目前国内外尚无关于硫酸乙烯酯合成过程中催化剂三氯化钌的回收利用方法，也未见该反应中关于滤液套用的报道。因此，硫酸乙烯酯合成过程中的废水减量和钌催化剂回收利用是该工艺能否实现大规模工业化生产、能否推广应用的关键。

发明内容

本发明意在提供一种硫酸乙烯酯合成用催化剂及硫酸乙烯酯合成方法，以实现硫酸乙烯酯合成过程中的废水减量和钌催化剂回收利用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种硫酸乙烯酯合成用催化剂，催化剂为三氯化钌载体催化剂，载体为气相SiO₂、γ-Al₂O₃、果壳活性炭、ZrO₂、CeO₂、HY-5和HZSM-5中的一种或两种的混合物。

本技术方案还提供一种硫酸乙烯酯合成方法，包括如下步骤：

步骤I：将水、三氯化钌载体催化剂和缓冲溶液按比例配制，加入亚硫酸乙烯酯，并滴加质量浓度为7.5-13％的次氯酸钠溶液，而后保温；

步骤II：保温结束后抽滤，得到由硫酸乙烯酯和三氯化钌载体催化剂组成的滤饼和含氯化钠的滤液；

步骤III：含氯化钠的滤液中，2/3体积量的滤液直接套用至下一批次并补加2/3质量的碳酸氢钠固体，余下1/3滤液浓缩结晶得到副产品氯化钠；

步骤IV：向硫酸乙烯酯和三氯化钌载体催化剂组成的滤饼中加入有机溶剂将硫酸乙烯酯溶解后，再次进行固液分离得到三氯化钌载体催化剂滤饼和含硫酸乙烯酯的滤液；滤饼水洗后真空干燥，真空干燥后直接套用至下一批次；滤液经过分相、洗涤、干燥和浓缩结晶得到硫酸乙烯酯成品。