氣相合成碳酸二甲酯催化劑及其製備方法
2023-07-21 11:21:56 1
專利名稱：氣相合成碳酸二甲酯催化劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及化工領域中的化學反應催化劑，特別是一種氣相合成碳酸二甲酯的催化劑及其製備方法。
關於微波在催化劑製備中的應用，中國專利「多相催化劑的微波活化方法」(CN1212179)提出微波能量為5～50W/g時，通過微波輻射能夠提高多相催化劑的活性達40％以上；中國專利公布了另一種微波處理催化劑的情況「一種高分散分子篩擔載過濾金屬氧化物催化劑的製備方法」(CN1231216)，該專利申請提到過渡金屬的氧化物與分子篩按比例機械混合，充分研磨後進行微波處理，微波功率在50～300W/g，處理時間10～180分鐘，微波頻率1000～3000MHZ，該發明可有效地控制過渡金屬離子組分在分子篩內外表分布，從而提高催化劑的活性。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足提供一種效率更高的氣相合成碳酸二甲酯的催化劑，本發明的另一目的是提供一種工藝簡單、製備成本低廉的上述催化劑的製備方法。
本發明的目的按下述方案實現一種氣相合成碳酸二甲酯的催化劑，用於從甲醇和一氧化碳，氧氣直接氣相合成碳酸二甲酯，其特徵在於其活性成份是通式為CuX2·H2O或CuX2的銅基化合物，其中X代表氯(C1)、溴(Br)、碘(I)等滷族元素；上述活性組份通式為CuX2為最佳；一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，首先是將活性成份與載體按一定比例混合研細，然後在微波輻射條件下使混合物反應10～80分鐘，而後經水洗、乾燥、成型備用；上述催化劑的載體是活性炭和分子篩的複合載體；上述活性成份與複合載體的重量配比為1∶1～1∶25；上述活性炭在製備前要用雙氧孔進行預處理；上述複合載體中活性炭和分子篩的重量配比為1∶1～1∶20。
上述分子篩是A、X、Y、β、L、ZSM、MCM中的任何一種型號的分子篩的矽鋁比為2.0～100。
上述雙氧水的濃度為30％，用量為活性炭重量的3倍；上述活性碳的比表面積為500～2000m2/g。
使用本發明催化劑進行氣相甲醇直接氧化羰化合成DMC，在設定的催化反應條件下獲得了高於現有文獻報導的DMC產率和選擇性，其中選擇性可達到95％，催化劑製備方法簡單、成本低廉，同時具有較高的穩定性。
採用微波法製備分子篩和活性炭(Naβ-AC)複合載體負載CuCl2催化劑，CuCl2用量為載體的25％(質量)，活性炭和分子篩(Naβ)的比值為1∶5(質量)，活性炭採用30％雙氧水處理，雙氧水的用量為活性炭的3倍(體積)，微波20min，製備出複合載體銅基催化劑，水洗後烘乾，研磨後壓片製成40-60目催化劑5ml，在連續固定流動床反應器上進行活性評價，控制條件為甲醇0.1ml/min，一氧化碳/氮氣/氧氣＝8∶4∶1，氣相空速為2000hr-1，在線7小時，甲醇轉化率為4.26％，DMC時空產率為54.3g/Lcat.hr，選擇性為97.3％。
權利要求
1.一種氣相合成碳酸二甲酯的催化劑，用於從甲醇和一氧化碳、氧氣直接氣相合成碳酸二甲酯，其特徵在於其活性成份是通式為CuX2·H2O或CuX2的銅基化合物，其中X代表氯(C1)、溴(Br)、碘(I)等滷族元素。
2.如權利要求1所述的一種氣相合成碳酸二甲酯的催化劑，其特徵在於上述活性組份以通式CuX2為最佳。
3.一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，其特徵在於首先是將活性成份與載體按一定比例混合研細，然後在微波輻射條件下使混合物反應10～80分鐘，而後經水洗、乾燥、成型備用。
4.如權利要求3所述的一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，其特徵在於上述催化劑的載體是活性炭和分子篩的複合載體。
5.如權利要求3或4所述的一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，上述活性成份與複合載體的重量配比為1∶1～1∶25。
6.如權利要求3或4所述的一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，上述活性炭在製備前要用雙氧水進行預處理。
7.如權利要求3或4所述的一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，上述複合載體中活性炭和分子篩的重量配比為1∶1～1∶20。
8.如權利要求3或4所述的一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，上述分子篩是A、X、Y、β、L、ZSM、MCM中的任何一種型號的分子篩，其矽鋁比為2.0～100。
9.如權利要求3或6所述的一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，上述雙氧水的濃度為30％，用量為活性炭重量的5至1倍。
10.如權利要求3或4所述的一種氣相合成碳酸二甲酯催化劑的製備方法，上述活性碳的比表面積為500～2000m2/g。
全文摘要
本發明是一種氣相合成碳酸二甲酯的催化劑及其製備方法，其活性成份是通式為CuX
文檔編號B01J37/34GK1424301SQ0215448
公開日2003年6月18日 申請日期2002年12月17日 優先權日2002年12月17日
發明者趙天生, 陳興權, 王麗瓊, 杜彥忠, 蔡力宏 申請人:寧夏大學, 寧夏銀川天然氣總公司