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1、10申请公布号CN101979142A43申请公布日20110223CN101979142ACN101979142A21申请号201010501636622申请日20100929B01J27/232200601C07D317/3620060171申请人东南大学地址210096江苏省南京市四牌楼2号72发明人吴东方张碧蓉郭亚莉周建成74专利代理机构南京苏高专利商标事务所普通合伙32204代理人柏尚春54发明名称尿素醇解合成碳酸丙烯酯的催化剂及其制备和应用方法57摘要本发明公开了一种用于尿素醇解合成碳酸丙烯酯的催化剂及其制备和应用方法，其组成为PBZN、PBMG、PBCR、ZNMG、ZNCR或MG。
2、CR的混合金属碳酸盐，由相应金属硝酸盐混合溶液与过量碳酸钠溶液进行共沉淀反应制得。该催化剂的应用方法为反应压力为常压、反应温度为140180、反应时间为28H、反应物尿素和1，2丙二醇的摩尔比为11120、催化剂加入量为056WT。本发明催化剂具有催化活性高、制备简单、廉价和寿命长、应用过程工艺简单、环境友好、反应条件温和、常压下进行反应、1，2丙二醇用量少、碳酸丙烯酯收率高、反应原料廉价易得等优点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN101979147A1/1页21一种用于尿素醇解合成碳酸丙烯酯的催化剂，其特征在于该催化剂是组成以碳酸盐中。
3、的金属元素表示为PBZN、PBMG、PBCR、ZNMG、ZNCR或MGCR的混合金属碳酸盐，催化剂中的两种金属元素摩尔比为110101。2一种如权利要求1所述的用于尿素醇解合成碳酸丙烯酯的催化剂的制备方法，其特征在于该催化剂是由共沉淀法制得，具体制备过程为在室温下，将两种金属硝酸盐混合溶液与过量的00505MOL/L碳酸钠溶液一起缓慢并流滴加到沉淀槽内，控制沉淀PH值为80120，并不断地剧烈搅拌；滴加完后，继续搅拌以使沉淀物老化0510H；生成的物质经抽滤、洗涤、80120干燥124H后，即得所需催化剂。3如权利要求1所述的一种用于尿素醇解合成碳酸丙烯酯的催化剂的应用，其特征在于采用釜式反应。
4、器、常压操作、反应温度为140180、反应时间为28H、反应物尿素和1，2丙二醇的摩尔比为11120、催化剂加入量为056WT。权利要求书CN101979142ACN101979147A1/3页3尿素醇解合成碳酸丙烯酯的催化剂及其制备和应用方法技术领域0001本发明涉及一种尿素醇解催化剂及其应用，具体地说是一种用于尿素醇解合成碳酸丙烯酯的混合金属碳酸盐催化剂及其应用。背景技术0002碳酸丙烯酯PC属于环状碳酸酯，是一种性能优良的高沸点及高极性有机溶剂和精细化学品合成中间体，广泛应用于石油化工、电化学领域和纺织印染等工业。同时，它也是酯交换法生产碳酸二甲酯的原料。与传统工艺相比，尿素和1，2丙二。
5、醇醇解合成PC具有反应条件温和、环境友好、操作安全、原料安全和费用低等优点。反应生成的氨气可以循环到尿素生产单元，提高原料的利用率。更为重要的是，1，2丙二醇是酯交换法合成碳酸二甲酯的副产物，利用尿素醇解反应将其再转化为酯交换法合成碳酸二甲酯的原料可大大降低生产成本，提高原料利用率。0003尿素醇解法合成PC的关键技术是高活性催化剂的开发。SU等USPATENT5003084以二丁基二月桂酸锡为催化剂，首次由尿素与二元醇合成了碳酸亚烃酯，二元醇转化率最大为理论值的64，反应选择性最大为75，大量的尿素在过程中被分解了。LI等JMOLCATALACHEM2007，270124447在减压下选用一。
6、系列金属氧化物为催化剂由尿素醇解合成PC，发现金属氧化物的酸碱性是影响其催化活性的重要原因之一，ZNO催化活性最高，PC收率为989。中国专利CN2008101816859公开了一种杂多酸盐催化剂，在真空度006007MPA、反应温度140和反应时间4H条件下，尿素醇解合成PC的收率为7431。纵观现有尿素醇解合成PC的催化剂，主要存在如下问题1催化剂稳定性较差、分离难、制备较繁琐。2催化活性较低，要求反应在减压下进行。减压操作可一定程度提高PC收率，但该过程不仅耗费能量，而且易造成原料损失或原料配比变化。3要求反应在1，2丙二醇大量过量的条件下进行。提高1，2丙二醇用量有利于反应的进行，但在。
7、后期产物分离时会造成大量能耗。发明内容0004技术问题本发明的目的是提供一种高收率、低成本、具有工业化价值的高效尿素醇解合成PC的催化剂及其制备和应用方法。0005技术方案本发明的尿素醇解催化剂是混合金属碳酸盐，其组成以碳酸盐中的金属元素表示为PBZN、PBMG、PBCR、ZNMG、ZNCR或MGCR等，催化剂中的两种金属元素摩尔比为110101。0006本发明的催化剂由共沉淀法制得，其具体制备过程为在室温下，将一定量的上述两种金属硝酸盐混合溶液与过量的00505MOL/L碳酸钠溶液一起缓慢并流滴加到沉淀槽内，控制沉淀PH值为80120，并不断地剧烈搅拌；滴加完后，继续搅拌以使沉淀物老化051。
8、0H；生成的物质经抽滤、洗涤、80120干燥124H后，即得所需催化剂。0007本发明的催化剂应用于尿素醇解合成PC反应，其具体应用过程和应用条件为在说明书CN101979142ACN101979147A2/3页4装有摩尔比为11120的尿素与1，2丙二醇的混合反应物料的釜式反应器中，加入056WT占反应物料的总质量百分比的催化剂，然后在不断搅拌下，将反应器内物料加热至140180，在常压下反应28H；反应过程中，流量为1800ML/GCATMIN的氮气不断通入反应液中，以便带走反应产生的氨气。0008有益效果00091催化活性高，PC收率可高达98以上；00102催化剂制备简单、廉价和寿命长。
9、，经济性显著；00113催化剂应用过程工艺简单、易操作、反应原料廉价易得；00124催化剂可在常压、1，2丙二醇用量少的条件下应用，丙二醇与尿素摩尔比可低至11。具体实施方式0013实施例10014催化剂制备在室温下，将150ML硝酸锌01MOL/L和硝酸铅005MOL/L的混合溶液，以及过量的碳酸钠溶液02MOL/L缓慢地并流滴加到500ML三颈瓶中，并不断剧烈搅拌。滴加过程中，控制碳酸钠的滴加速度使沉淀PH值恒定在80左右。滴加完后，继续搅拌30MIN，然后经抽滤、蒸馏水反复洗涤至无NA，再于110干燥12H，即制得PBZN混合碳酸盐催化剂。0015PC合成在四颈圆底烧瓶中加入尿素240G。
10、、1，2丙二醇4560G和催化剂0635G。在搅拌下，将四颈瓶置于油浴中，于180下反应4H。反应过程中，氮气不断通入反应液中，以便带走反应产生的氨气。此条件下的PC收率为963。0016实施例20017催化剂制备在室温下，将150ML硝酸铅01MOL/L和硝酸铬0033MOL/L的混合溶液，以及过量的碳酸钠溶液01MOL/L缓慢地并流滴加到500ML三颈瓶中，并不断剧烈搅拌。滴加过程中，控制碳酸钠的滴加速度使沉淀PH值恒定在90左右。滴加完后，继续搅拌60MIN，然后经抽滤、蒸馏水反复洗涤至无NA，再于90干燥12H，即制得PBCR混合碳酸盐催化剂。0018PC合成在四颈圆底烧瓶中加入尿素6。
11、0G、1，2丙二醇2280G和催化剂0518G。在搅拌下，将四颈瓶置于油浴中，于170下反应6H。反应过程中，氮气不断通入反应液中，以便带走反应产生的氨气。此条件下的PC收率为927。0019实施例30020催化剂制备在室温下，将200ML硝酸镁03MOL/L和硝酸铬02MOL/L的混合溶液，以及过量的碳酸钠溶液03MOL/L缓慢地并流滴加到500ML三颈瓶中，并不断剧烈搅拌。滴加过程中，控制碳酸钠的滴加速度使沉淀PH值恒定在100左右。滴加完后，继续搅拌30MIN，然后经抽滤、蒸馏水反复洗涤至无NA，再于100干燥12H，即制得MGCR混合碳酸盐催化剂。0021PC合成在四颈圆底烧瓶中加入尿。
12、素2736G、1，2丙二醇5894G和催化剂3452G。在搅拌下，将四颈瓶置于油浴中，于160下反应5H。反应过程中，氮气不断通入反应液中，以便带走反应产生的氨气。此条件下的PC收率为904。说明书CN101979142ACN101979147A3/3页50022实施例40023催化剂制备在室温下，将200ML硝酸锌01MOL/L和硝酸镁025MOL/L的混合溶液，以及过量的碳酸钠溶液05MOL/L缓慢地并流滴加到1000ML三颈瓶中，并不断剧烈搅拌。滴加过程中，控制碳酸钠的滴加速度使沉淀PH值恒定在80左右。滴加完后，继续搅拌50MIN，然后经抽滤、蒸馏水反复洗涤至无NA，再于110干燥24H，即制得ZNMG混合碳酸盐催化剂。0024PC合成在四颈圆底烧瓶中加入尿素480G、1，2丙二醇25536G和催化剂8395G。在搅拌下，将四颈瓶置于油浴中，于180下反应8H。反应过程中，氮气不断通入反应液中，以便带走反应产生的氨气。此条件下的碳酸丙烯酯的收率为988。说明书CN101979142A。