一种高效连续制备碳酸甲乙酯的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113354540A(43)申请公布日2021.09.07(21)申请号202110845657.8(22)申请日2021.07.26(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人方云进沈卫华(51)Int.Cl.C07C69/96(2006.01)C07C68/06(2020.01)C07C68/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高效连续制备碳酸甲乙酯的方法(57)摘要本发明涉及一种高效连续制备碳酸甲乙酯的方法，包括催化剂、碳酸二甲酯和乙醇连续导入反应精馏塔进行反应精馏；催化剂与产物通过薄膜蒸发器蒸馏分离后，返回反应精馏塔循环使用；采用常规的精馏方法从侧线收集碳酸甲乙酯产品。采用本发明方法，碳酸二甲酯与乙醇的反应在反应精馏塔内完成，催化剂从薄膜蒸发器回收后全部返回反应精馏塔，碳酸甲乙酯产品从碳酸甲乙酯精制塔侧线分离出。本发明具有流程简单、投资低、乙醇转化率高（可达99%以上）、碳酸甲乙酯收率高（可达95%以上）等优点，可以连续高效地制取电子级碳酸甲乙酯产品。CN113354540ACN113354540A权利要求书1/1页1.一种高效连续制备碳酸甲乙酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)催化剂、碳酸二甲酯和乙醇连续导入反应精馏塔（1）进行反应精馏；(2)催化剂与产物通过薄膜蒸发器蒸馏分离后，返回反应精馏塔（1）循环使用；(3)采用常规的精馏方法从碳酸甲乙酯精制塔（6）侧线收集碳酸甲乙酯产品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：（1）催化剂经计量后从反应精馏塔（1）的上部进入反应精馏塔（1），乙醇与碳酸二甲酯经计量后从反应精馏塔（1）的上部进入反应精馏塔（1）中，反应产物甲醇与碳酸二甲酯的共沸物蒸汽由塔顶排出，经冷凝后一部分回流，另一部分进入到后续的共沸物分离系统进行分离，回收碳酸二甲酯和甲醇；反应产物碳酸甲乙酯、少量碳酸二乙酯、未反应完的碳酸二甲酯、微量乙醇和催化剂进入塔釜中，并通过泵（2）排出，进入薄膜蒸发器（3）；（2）在薄膜蒸发器（3）中，碳酸二甲酯、乙醇、少量EMC的蒸汽从上部蒸出后，进入到碳酸二乙酯回收塔（5）的中部；少量的碳酸二乙酯和催化剂进入薄膜蒸发器（3）的底部，由催化剂循环泵（4）返回反应精馏塔（1）中循环使用；（3）碳酸甲乙酯粗品从碳酸二乙酯回收塔（5）物料进口的上方侧线抽出，进入到碳酸甲乙酯精制塔（6）中；塔顶采出的轻组份返回反应精馏塔（1），塔釜采出碳酸二乙酯产品；（4）在碳酸甲乙酯精制塔（6）中，高纯度的碳酸甲乙酯产品从进料口的上方侧线抽出，塔顶馏出的少量轻组分返回反应精馏塔（1）中，塔釜为微量碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合物，返回碳酸二乙酯回收塔（5）。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反应精馏塔（1）为板式塔或填料塔，操作压力为70～150Kpa。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳酸二甲酯与乙醇的摩尔比为3~10:1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反应精馏塔（1）中的理论板数为10~35块。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的催化剂为I族金属碳酸盐与聚乙二醇的复合均相催化剂，用量为碳酸二甲酯和乙醇进料量的0.5%~3.0%。2CN113354540A说明书1/5页一种高效连续制备碳酸甲乙酯的方法技术领域[0001]本发明属精细化工生产领域，具体涉及到一种用碳酸二甲酯与乙醇高效连续制备碳酸甲乙酯的方法。背景技术[0002]碳酸甲乙酯（简称EMC）是一种用途广泛的不对称碳酸酯化合物，主要用作溶剂和有机合成中间体，特别是用作锂离子电池中非水溶性电解质的溶剂，与对称碳酸酯，如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯相比，具有不可比拟的优点。EMC作为锂离子电池电解质溶剂的优点是更能提高电池的能量密度和放电容量，更能提高安全性能和延长使用寿命，以及良好的低温使用性能等。EMC作为锂离子电池电解质溶剂的优点是近几年才被发现，由于EMC的价格高以及纯度影响了它的应用，因此开发一种好的合成方法，降低生产成本，提高纯度，是EMC得以广泛使用的关键。[0003]碳酸甲乙酯的合成常用的有两条工艺，一是碳酸二甲酯（简称DMC）和乙醇反应，得到碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、甲醇、乙醇（简称DEC）的混合物，然后通过一系列的复杂分离工序，得到EMC和DCE两个产品；二是由碳酸二甲酯与碳酸二乙酯进行酯交换反应得到DMC、EMC、DEC，把未反应完的DMC、DEC分离回收后才能得到EMC，由于DEC是通过DMC合成的，该工艺的生产成本会更高些。[0004]ZL01105860.9公开了以碳酸二甲酯和乙醇为原料，在碱金属碳酸盐与聚