環(huán)氧環(huán)己烷-甲醇-二氧化碳為原料直接合成碳酸二甲酯和環(huán)己二醇.pdf

1、碳酸二甲酯(DMC)和環(huán)己二醇(CHD)是重要的綠色化學(xué)品。采用環(huán)氧環(huán)己烷、甲醇及二氧化碳直接催化合成DMC和CHD,只以煤炭為原料且使溫室氣體資源化。另外,由于甲醇與CO2直接合成DMC在熱力學(xué)上是難以進(jìn)行的,通過引入環(huán)氧化物進(jìn)行耦合反應(yīng),可以打破熱力學(xué)的限制,促進(jìn)DMC的生成,同時可以生成其他有用的化工產(chǎn)品。本文提出了采用來源于煤炭的環(huán)氧環(huán)己烷代替依賴石油的環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷且一步直接催化合成DMC和CHD的新工藝。
　　對環(huán)

2、氧環(huán)己烷、甲醇和CO2為原料直接合成DMC和CHD反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)分析。該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),隨著反應(yīng)溫度的升高,平衡常數(shù)增大,當(dāng)溫度達(dá)到316.6K時,自由焓為零。因此,從熱力學(xué)的角度,應(yīng)盡可能采用較高的反應(yīng)溫度。
　　在高壓釜式反應(yīng)器中,考察了多種堿金屬鹽催化劑上C6H10O/CH3OH/CO2為原料直接催化合成DMC和CHD的反應(yīng)性能,發(fā)現(xiàn)K2CO3催化劑對于該反應(yīng)具有良好的催化性能;在此基礎(chǔ)上,研究了反應(yīng)溫度、甲醇量、反應(yīng)時間

3、、CO2壓力以及K2CO3用量對環(huán)氧環(huán)己烷轉(zhuǎn)化率和DMC和CHD收率的影響規(guī)律。在150℃、C6H10O/CH3OH的摩爾比為1/5、CO2壓力為2.6MPa、K2CO3用量為C6H10O的4％、反應(yīng)時間為6h的優(yōu)化條件下,C6H10O的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上,DMC和CHD的收率均超過50%;同時還探討了SiO2負(fù)載K2CO3或K2CO3-KI催化劑的反應(yīng)性能;推測了包括K2CO3參與反應(yīng)生成CH3OK過程的合成DMC和CHD的反應(yīng)機理