(一)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于酯交換法合成有機(jī)化合物的技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種無(wú)催化劑的碳酸甲乙酯連續(xù)合成方法。
(二)
背景技術(shù):
碳酸甲乙酯是一種用途廣泛的不對(duì)稱碳酸酯化合物,主要用作溶劑和有機(jī)合成中間體,特別是用作鋰電池中非水溶性電解質(zhì)的溶劑,與對(duì)稱碳酸酯相比,由于它同時(shí)擁有甲基和乙基,因此兼有碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的優(yōu)點(diǎn)。作為鋰離子電池電解質(zhì)溶劑時(shí),由于碳酸甲乙酯粘度小,介電常數(shù)大,對(duì)鋰鹽的溶解性強(qiáng),更能提高電池的能量密度和放電容量,更能提高安全性能和延長(zhǎng)使用壽命,以及良好的低溫使用性能。
碳酸甲乙酯的合成方法主要有光氣法、氧化羰化法和酯交換法。光氣法原料劇毒,且在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫嚴(yán)重腐蝕設(shè)備,嚴(yán)重污染環(huán)境,該法已經(jīng)逐漸被淘汰了。
氧化羰化法尚不完善,存在選擇性低、催化劑價(jià)格昂貴、難以操作控制等缺點(diǎn)。
酯交換法有碳酸二甲酯與碳酸二乙酯、碳酸二甲酯與乙醇以及碳酸二乙酯與甲醇為原料的三種合成路線,在合成過(guò)程中,重要的是選擇催化劑,催化劑的選擇、制備、分離、回收步驟繁瑣而且成本也有較大增加。
綜上所述,以上所提到的光氣法、氧化羰化法和催化劑酯交換法,都存在一定的缺陷。
(三)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種無(wú)催化劑的碳酸甲乙酯連續(xù)合成方法。
本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種無(wú)催化劑的碳酸甲乙酯連續(xù)合成方法,其特征在于:包括以下步驟:(1)將碳酸二甲酯、乙醇按比例混合,混合后經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)熱后加入到合成塔內(nèi);(2)碳酸二甲酯與乙醇在合成塔內(nèi)在一定溫度、壓力且無(wú)催化劑存在的條件下進(jìn)行酯交換反應(yīng);(3)合成塔頂部分離、回收輕組分;(4)合成塔釜底收集碳酸甲乙酯粗品。
其中,合成塔進(jìn)料碳酸二甲酯和乙醇質(zhì)量比調(diào)整從3:1到5:1,可得碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯產(chǎn)品比例5:1到9:1。
進(jìn)一步,合成塔內(nèi)的在工作壓力1.3~1.5mpa。
進(jìn)一步,合成塔內(nèi)的溫度為200℃~215℃。
進(jìn)一步,所述合成塔頂部分離的輕組分經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)。
進(jìn)一步,合成塔釜底收集的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至粗品儲(chǔ)罐內(nèi)。
進(jìn)一步,所述粗品儲(chǔ)罐內(nèi)的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)脫醇、脫輕和精制后得到成品碳酸甲乙酯。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明不需要添加催化劑,避免了催化劑的選擇、制備、分離、回收等繁瑣步驟,降低了生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)碳酸甲乙酯的連續(xù)化生產(chǎn)。
(四)具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
包括以下步驟:
(1)將碳酸二甲酯、乙醇按比例混合,混合后經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)熱后加入到合成塔內(nèi);
(2)碳酸二甲酯與乙醇在合成塔內(nèi)的溫度為200℃~215℃、合成塔內(nèi)的在工作壓力1.3~1.5mpa且無(wú)催化劑存在的條件下進(jìn)行酯交換反應(yīng);
(3)合成塔頂部分離、回收輕組分;
(4)合成塔釜底收集碳酸甲乙酯粗品。
合成塔進(jìn)料碳酸二甲酯和乙醇質(zhì)量比調(diào)整從3:1,可得碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯產(chǎn)品比例5:1。
合成塔頂部分離的輕組分經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)。
合成塔釜底收集的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至粗品儲(chǔ)罐內(nèi)。粗品儲(chǔ)罐內(nèi)的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)脫醇、脫輕和精制后得到成品碳酸甲乙酯。
實(shí)施例2
包括以下步驟:
(1)將碳酸二甲酯、乙醇按比例混合,混合后經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)熱后加入到合成塔內(nèi);
(2)碳酸二甲酯與乙醇在合成塔內(nèi)的溫度為200℃~215℃、合成塔內(nèi)的在工作壓力1.3~1.5mpa且無(wú)催化劑存在的條件下進(jìn)行酯交換反應(yīng);
(3)合成塔頂部分離、回收輕組分;
(4)合成塔釜底收集碳酸甲乙酯粗品。
合成塔進(jìn)料碳酸二甲酯和乙醇質(zhì)量比調(diào)整從3.5:1,可得碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯產(chǎn)品比例5.8:1。
合成塔頂部分離的輕組分經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)。
合成塔釜底收集的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至粗品儲(chǔ)罐內(nèi)。粗品儲(chǔ)罐內(nèi)的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)脫醇、脫輕和精制后得到成品碳酸甲乙酯。
實(shí)施例3
包括以下步驟:
(1)將碳酸二甲酯、乙醇按比例混合,混合后經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)熱后加入到合成塔內(nèi);
(2)碳酸二甲酯與乙醇在合成塔內(nèi)的溫度為200℃~215℃、合成塔內(nèi)的在工作壓力1.3~1.5mpa且無(wú)催化劑存在的條件下進(jìn)行酯交換反應(yīng);
(3)合成塔頂部分離、回收輕組分;
(4)合成塔釜底收集碳酸甲乙酯粗品。
合成塔進(jìn)料碳酸二甲酯和乙醇質(zhì)量比調(diào)整從4:1,可得碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯產(chǎn)品比例6.7:1。
合成塔頂部分離的輕組分經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)。
合成塔釜底收集的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至粗品儲(chǔ)罐內(nèi)。粗品儲(chǔ)罐內(nèi)的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)脫醇、脫輕和精制后得到成品碳酸甲乙酯。
實(shí)施例4
包括以下步驟:
(1)將碳酸二甲酯、乙醇按比例混合,混合后經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)熱后加入到合成塔內(nèi);
(2)碳酸二甲酯與乙醇在合成塔內(nèi)的溫度為200℃~215℃、合成塔內(nèi)的在工作壓力1.3~1.5mpa且無(wú)催化劑存在的條件下進(jìn)行酯交換反應(yīng);
(3)合成塔頂部分離、回收輕組分;
(4)合成塔釜底收集碳酸甲乙酯粗品。
合成塔進(jìn)料碳酸二甲酯和乙醇質(zhì)量比調(diào)整從4.5:1,可得碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯產(chǎn)品比例8.1:1。
合成塔頂部分離的輕組分經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)。
合成塔釜底收集的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至粗品儲(chǔ)罐內(nèi)。粗品儲(chǔ)罐內(nèi)的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)脫醇、脫輕和精制后得到成品碳酸甲乙酯。
實(shí)施例5
包括以下步驟:
(1)將碳酸二甲酯、乙醇按比例混合,混合后經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)熱后加入到合成塔內(nèi);
(2)碳酸二甲酯與乙醇在合成塔內(nèi)的溫度為200℃~215℃、合成塔內(nèi)的在工作壓力1.3~1.5mpa且無(wú)催化劑存在的條件下進(jìn)行酯交換反應(yīng);
(3)合成塔頂部分離、回收輕組分;
(4)合成塔釜底收集碳酸甲乙酯粗品。
合成塔進(jìn)料碳酸二甲酯和乙醇質(zhì)量比調(diào)整從5:1,可得碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯產(chǎn)品比例9:1。
合成塔頂部分離的輕組分經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)。
合成塔釜底收集的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后回收至粗品儲(chǔ)罐內(nèi)。粗品儲(chǔ)罐內(nèi)的碳酸甲乙酯經(jīng)過(guò)脫醇、脫輕和精制后得到成品碳酸甲乙酯。
上面以舉例方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例,凡基于本發(fā)明所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。