專利名稱：一種負(fù)載無(wú)機(jī)鉀化合物的催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種從甲醇和碳酸丙烯酯合成碳酸二甲酯的負(fù)載無(wú)機(jī)鉀化合物的固體催化劑。
作為一種環(huán)境友好的有機(jī)合成中間體和汽油添加劑，碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate簡(jiǎn)稱DMC)的合成與應(yīng)用近年來(lái)受到了廣泛的重視(Y.Ono.,Appl.Catal.A:,1997,155,133)。從碳酸丙烯酯和甲醇經(jīng)酯交換合成DMC，由于過程簡(jiǎn)單，且可以生成二元醇，因而是頗具競(jìng)爭(zhēng)力的方法(A.G.Shaikh,S.Sivaram,Chem.Rev.,1996,96,951)。
碳酸丙烯酯(簡(jiǎn)稱PC)與甲醇反應(yīng)式如下 在該反應(yīng)中，一般多以堿金屬氫氧化物、碳酸鹽、醇鹽等(江琦等，天然氣化工，1997,22(5),1)作為催化劑。但因本反應(yīng)為均相反應(yīng)，給催化劑的分離與重復(fù)使用造成困難。
本發(fā)明的目的是提供一種從甲醇和碳酸丙烯酯合成碳酸二甲酯的催化劑，該催化劑易于從產(chǎn)物中分離出來(lái)。
本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，采用無(wú)機(jī)鉀化合物浸漬到金屬氧化的、活性碳上，其催化劑的重量百分比組成為無(wú)機(jī)鉀化合物 10-20％金屬氧化物或活性炭 80-90％如上所述的無(wú)機(jī)鉀化合物是氫氧化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀。
如上所述的金屬氧化物是氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈣。如上所述的活性炭的比表面積為700-1000米2/克，粒徑為小于80目。
本發(fā)明的制備方法是采用浸漬法，將催化劑載體在400℃下焙燒2小時(shí)，然后按上述催化劑的組成將載體浸漬到無(wú)機(jī)鉀化合物的水溶液中，抽真空，靜置24小時(shí)，經(jīng)120℃干燥，在550℃下焙燒4小時(shí)得到催化劑。
本發(fā)明的催化劑與其它催化劑比較，具有制備簡(jiǎn)單，催化劑用量少，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，且具有較高的活性與選擇性等特點(diǎn)。反應(yīng)結(jié)束后，催化劑通過過濾得到分離，且其可重復(fù)使用。
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例1將氧化鈣在400℃下焙燒2小時(shí)，然后按氫氧化鉀為10％，氧化鈣為90％的組成(重量百分比)把氧化鈣浸漬到氫氧化鉀的水溶液中，抽真空，靜置24小時(shí)，經(jīng)120℃干燥，在550℃下焙燒活化4小時(shí)得到催化劑。在反應(yīng)容器內(nèi)按一定的摩爾配比加入甲醇和碳酸丙烯酯，催化劑的加入量為反應(yīng)混合物重量的4％，在攪拌條件下，升溫至120℃，反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)。冷卻、過濾，使催化劑與反應(yīng)液分離，反應(yīng)液用氣相色譜分析，DMC的產(chǎn)率為29.6％，PC的轉(zhuǎn)化率為33.7％。
實(shí)施例2將氧化鋅在400℃下焙燒2小時(shí)，然后按碳酸鉀為10％，氧化鋅為90％的組成，制得催化劑，其余同實(shí)施例1，反應(yīng)液用氣相色譜分析，DMC的產(chǎn)率為39.2％，PC的轉(zhuǎn)化率為43.4％。
實(shí)施例3將氧化鋁在400℃下焙燒2小時(shí)，然后按硝酸鉀為18％，氧化鋁為82％的組成，制得催化劑，其余同實(shí)施例1，反應(yīng)液用氣相色譜分析，DMC的產(chǎn)率為32.6％PC的轉(zhuǎn)化率為37.5％。
實(shí)施例4將氧化鋯在400℃下焙燒2小時(shí)，然后按氫氧化鉀為16％，氧化鋯為84％的組成，制得催化劑，其余同實(shí)施例1。反應(yīng)液用氣相色譜分析，DMC的產(chǎn)率為36.4％，PC的轉(zhuǎn)化率為40.1％。
實(shí)施例5將活性炭在400℃下焙燒2小時(shí)，然后按硝酸鉀為20％，活性炭為80％的組成，制得催化劑，其余同實(shí)施例1，反應(yīng)液用氣相色譜分析，DMC的產(chǎn)率為39.9％，PC的轉(zhuǎn)化率為43.7％。
權(quán)利要求
1．一種負(fù)載無(wú)機(jī)鉀化合物的催化劑，其特征在于催化劑的重量百分比組成為無(wú)機(jī)鉀化合物10-20％金屬氧化物或活性炭 80-90％。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載無(wú)機(jī)鉀化合物的催化劑，其特征在于所述的無(wú)機(jī)鉀化合物是氫氧化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載無(wú)機(jī)鉀化合物的催化劑，其特征在于所述的金屬氧化物是氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈣。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)載無(wú)機(jī)鉀化合物的催化劑，其特征在于所述的活性炭的比表面積為700-1000米2/克，粒徑為小于80目。
全文摘要
一種負(fù)載無(wú)機(jī)鉀化合物的催化劑,其重量百分比組成為10—20%的無(wú)機(jī)鉀化合物和80—90%金屬氧化物或活性炭。將催化劑載體在400℃下焙燒2小時(shí),然后按催化劑的組成將載體浸漬到無(wú)機(jī)鉀化合物的水溶液中,抽真空,靜置24小時(shí),經(jīng)120℃干燥,在550℃下焙燒4小時(shí)得到催化劑。本發(fā)明的催化劑具有制備簡(jiǎn)單、用量少、無(wú)污染、活性與選擇性較高、反應(yīng)結(jié)束后催化劑通過過濾得到分離、且具有可重復(fù)使用的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J23/04GK1304791SQ0011843
公開日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月21日
發(fā)明者韓怡卓, 常雁紅, 楊彩虹, 李文彬, 王心葵 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所