[发明专利]一种酯交换催化剂及回收方法

说明书

本发明提供一种酯交换催化剂及回收方法，涉及精细化工技术领域。该酯交换催化剂的回收方法，包括以下步骤：S1、催化剂浓缩；S2、催化剂循环利用；S3、催化剂回收，所述酯交换催化剂由钾盐组成，所述酯交换催化剂的平均分子量为120～150，所述钾盐由碳酸钾和卤化钾组成，所述卤化钾由氟化钾、氯化钾、溴化钾、碘化钾任意一种或多种混合组成。本发明提供的酯交换催化剂的回收方法，其回收工艺简单、高效，酯交换催化剂可以循环利用，市场应用前景广阔，同时通过该回收方法还可以有效地减少三废的产生，有效避免了环境污染，同时酯交换催化剂的催化效果好，廉价易得且可循环使用，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体为一种酯交换催化剂及回收方法。

背景技术

碳酸二甲酯是一种重要的、无毒、环境友好的绿色化工产品，被誉为21世纪有机合成的“新基石”，碳酸二甲酯是绿色合成有机碳酸酯及聚酯的重要原料，可用作提高汽油辛烷值的添加剂，同时被大量用于锂离子电池的电解液配制。

碳酸二甲酯的工业化合成方法主要包括光气法、酯交换法、甲醇氧化羰基化法和尿素醇解法，众所周知光气有剧毒，由于环保的原因光气法已经逐步被其他方法取代；以甲醇、氧气、一氧化碳等为主要原料的甲醇氧化羰基化法制备碳酸二甲酯，其原料廉价易得、有较好的经济价值，但一般需要以有毒的一氧化氮和易爆炸的亚硝酸甲酯作为中间产物，因此安全生产的压力较大，尿素醇解法是比较有发展潜力的一种合成碳酸二甲酯的新工艺，但催化剂的性能有待进一步提高，目前应用最广泛的碳酸二甲酯生产工艺为酯交换法，该工艺一般采用甲醇钠作为催化剂，由于甲醇钠易吸水和二氧化碳，因此无法循环利用，从而导致后期处理的三废较多，鉴于此，有必要开发一种新型的酯交换催化剂。

本发明提供了一种新型的酯交换催化剂，并提出了催化剂的应用和回收方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种酯交换催化剂及回收方法，解决了目前酯交换催化剂催化性能一般且产生的三废较多，无法回收的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种酯交换催化剂，所述酯交换催化剂由钾盐组成，所述酯交换催化剂的平均分子量为120～150，所述酯交换催化剂的平均分子量的计算公式为：

优选的，所述钾盐由碳酸钾或/和卤化钾组成，所述卤化钾由氟化钾、氯化钾、溴化钾、碘化钾任意一种或多种混合组成。

优选的，所述酯交换催化剂的平均分子量计算公式中，所述M为酯交换催化剂的平均分子量；m_总为酯交换催化剂的总质量；m_i为酯交换催化剂第i种组分的质量，M_i酯交换催化剂第i种组分的分子量。

优选的，一种酯交换催化剂的应用方法，将酯交换催化剂、环状碳酸酯和甲醇投放至精馏塔中进行反应，所述酯交换催化剂加入量为环状碳酸酯质量的1％～10％，所述甲醇与环状碳酸酯的摩尔比为10～30:1。

优选的，所述精馏塔的塔顶压力为0.05～0.2MPa，所述精馏塔塔釜反应温度为60～80℃，所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯。

优选的，一种酯交换催化剂的回收方法，包括以下步骤：

S1、催化剂浓缩

精馏塔中反应完成后，将所述精馏塔中生产的碳酸二甲酯和甲醇的共沸物由精馏塔塔顶采出，接着将精馏塔塔釜液输送至薄膜蒸发器进行浓缩，制得浓缩后的酯交换催化剂，所述精馏塔生产的轻组分输送至后续工序进行处理；

S2、催化剂循环利用