一种连续反应喷射制备碳酸丙（或乙）烯酯的方法.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CN111943927A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010890048.X(22)申请日2020.08.28(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.C07D317/36(2006.01)C07D317/38(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种连续反应喷射制备碳酸丙（或乙）烯酯的方法(57)摘要本发明涉及一种连续反应喷射制备碳酸丙（或乙）烯酯的方法，其主要步骤是：以尿素和丙（或乙）二醇为原料，在催化剂的存在下，通过多个串联的反应喷射釜连续高效制备碳酸丙（或乙）烯酯。按照本发明的方法，具有尿素转化率高（可达99.8%以上）、碳酸丙（或乙）烯酯收率高（可达95%以上），能耗低、工艺简单等优点，可以连续高效地制取碳酸丙（或乙）烯酯，这无疑为碳酸丙（或乙）烯酯乃至碳酸二甲酯的产业带来良好的发展前景和巨大的经济效益。采用本发明生产碳酸丙（或乙）烯酯，具有工艺流程简单、反应条件温和、环境友好、生产成本低等优点，是一种容易实现工业化生产的新方法。CN111943927ACN111943927A权利要求书1/1页1.一种连续反应喷射制备碳酸丙（或乙）烯酯的方法，其主要步骤是：以尿素和丙（或乙）二醇为原料，在催化剂金属氧化物的作用下制备碳酸丙（或乙）烯酯，其特征在于：(1)反应器由1~5个反应釜串联组合而成；(2)催化剂、尿素和丙（或乙）二醇连续导入反应釜中；(3)每个反应釜釜底的出料泵输出的液体一部分向后续反应器进料、另一部分循环返回自身反应釜内的气相空间；(4)循环返回的液体在釜内通过喷嘴向反应釜下方喷射成液滴；(5)最后一个反应釜出来的产物经釜底出料泵输出一部分循环返回自身反应釜的气相空间，另一部分经后续的过滤器分离催化剂后，送到后续流程进行产品分离。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，反应喷射过程是在每一个反应釜中进行。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，尿素、丙（或乙）二醇和催化剂从第一个反应釜连续进入，或者，尿素、丙（或乙）二醇和催化剂中一部分从第一个反应釜连续进入，另一部分从第二个反应釜连续进入。4.如权利要求1、2所述的方法，每个反应釜中的物料通过夹套（或再沸器）加热后，通过反应釜的出料泵强制循环，一部分进入下一个反应釜，另一部分从上部回到自身反应釜，通过安装在釜内的喷嘴向下喷射成液滴，釜内产生的氨气和部分汽化的丙（或乙）二醇、碳酸丙（或乙）烯酯饱和蒸汽从反应釜的上方进入冷凝器。5.如权利要求1、4所述的方法，其特征在于：所说的喷嘴由1~100个组成，可以安装在同一层平面，或者安装在不同层平面上。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：从反应釜上方冷凝器冷凝下来的液体回流到自身釜内。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的反应釜的操作压力为30～70kPa，反应温度为140~180℃。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，丙（或乙）二醇与尿素进料的摩尔比为1:1～5:1。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，循环返回反应釜的物料每小时循环量为釜内液体体积的0.5~10倍。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，物料在反应釜中的停留时间为0.5~5h。2CN111943927A说明书1/4页一种连续反应喷射制备碳酸丙（或乙）烯酯的方法技术领域[0001]本发明属于化工技术领域，具体涉及到一种用尿素与丙二醇或乙二醇连续反应喷射制备碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯的方法。背景技术[0002]碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯是性能优良的高沸点和高极性的有机溶剂，也是重要的有机化学品，在有机合成、气体分离、电池电介质以及金属萃取等领域得到了广泛的应用。[0003]传统合成碳酸丙烯酯的工业化方法主要是以环氧丙烷与二氧化碳为原料，在催化剂作用下进行加压反应而得，生产的碳酸丙烯酯中很大一部分用于了合成碳酸二甲酯。随着绿色化工产品碳酸二甲酯的广泛应用，碳酸二甲酯的生产装置也越来越多，酯交换法碳酸二甲酯工艺中，每生产1吨碳酸二甲酯要副产丙二醇0.8吨，大量副产的丙二醇已严重超过市场的需求。丙二醇销售不掉，就直接影响碳酸二甲酯装置的经济性。如果丙二醇能转化为碳酸丙烯酯，碳酸丙烯酯再与甲醇酯交换反应合成碳酸二甲酯与丙二醇，丙二醇循环使用，就解决了酯交换合成碳酸二甲酯工艺中丙二醇的出路问题。[0004]有研究者发现，用廉价的尿素与丙二醇反应能得到碳酸丙烯酯，如CN1421431A公开了用固体碱作为催化剂，催化丙二醇与尿素的反应，在真空或通氮气的条件下合成碳酸丙烯酯。CN1298696C公开了尿素与乙二醇或丙二醇在复合金属氧化物作用下，在0~0.5