从丙三醇和二氧化碳制造丙三醇碳酸酯的催化剂及方法技术

本发明专利技术涉及一种用于丙三醇和二氧化碳直接羰基化制造丙三醇碳酸酯的复合氧化物催化剂及丙三醇碳酸酯的制造方法，属于资源综合利用和精细化工技术领域。其特征在于，采用Zr、Zn、Mn、Pr或Y元素对CeO2进行掺杂改性，通过水热法制备Ce1‑xMxO2(M＝Zr、Zn、Mn、Pr或Y，x＝0.01～0.1)，以该Ce1‑xMxO2复合氧化物为催化剂，在吸水剂和溶剂存在下、在温和的加温加压条件下，直接催化丙三醇和二氧化碳反应制造丙三醇碳酸酯。在丙三醇和二氧化碳直接羰基化制丙三醇碳酸酯反应中使用本发明专利技术的催化剂和工艺方法可以得到较高的原料转化率及目标产物选择性。

Catalysts and methods for the manufacture of glycerol carbonate from glycerol and carbon dioxide

The invention relates to a composite oxide catalyst for preparing glycerol carbonate from glycerol and carbon dioxide by direct carbonylation, and a manufacturing method of glycerol carbonate, which belongs to the field of comprehensive utilization of resources and fine chemical technology. Characterized by doping of CeO2 Zr, Zn, Mn, Pr or Y element, Ce1 xMxO2 prepared by hydrothermal method (M = Zr, Zn, Mn, Pr or Y, x = 0.01 ~ 0.1), the Ce1 xMxO2 composite oxide catalyst in the presence of, in high pressure under the mild conditions water absorbing agent and solvent, catalytic reaction of carbon dioxide directly manufacturing glycerol and glycerol carbonate. In the reaction of glycerol and carbon dioxide direct carbonylation to glycerol carbonate, the catalyst and process method of this invention can achieve high conversion rate of raw materials and selectivity of target products.

【技术实现步骤摘要】
从丙三醇和二氧化碳制造丙三醇碳酸酯的催化剂及方法
本专利技术涉及一种Ce1-xMxO2(M＝Zr、Zn、Mn、Pr或Y，x＝0.01～0.1)催化剂以及以该复合氧化物为催化剂、在吸水剂和溶剂存在的条件下将丙三醇和二氧化碳直接催化转化制造丙三醇碳酸酯的方法，属于资源综合利用和精细化工

技术介绍
由于石化能源的逐渐减少，生物柴油作为一种可再生的替代品清洁能源，逐渐受到人们的关注。丙三醇是生物柴油制造的副产品，生物柴油产业的迅速发展导致丙三醇的产量也逐年递增，这些累积过剩的丙三醇亟待被转化为具有高附加值的化学品。其中丙三醇碳酸酯是丙三醇羰基化的一种产物，由于其高沸点、水溶性、低挥发性、低毒、可生物降解性以及活泼的化学反应活性，可以用作溶剂、添加剂、聚合物单体以及化学品中间体等等。传统的丙三醇碳酸酯制造方法，或存在安全隐患，或存在成本高、副产物多等问题。直接法是由丙三醇和二氧化碳直接羰基化制丙三醇碳酸酯，该反应的原子利用率高达87％，且唯一的副产物是H2O；此外，该反应的另一原料二氧化碳是温室气体的主要成分，也是丰富廉价的C1资源。因此，从丙三醇与二氧化碳制丙三醇碳酸酯是一条降低生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从丙三醇和二氧化碳制造丙三醇碳酸酯的催化剂和方法，其特征在于：采用Ce1‑xMxO2(M＝Zr、Zn、Mn、Pr或Y，x＝0.01～0.1)复合氧化物为催化剂、以丙三醇和二氧化碳为原料，在吸水剂和溶剂存在下、在加温加压条件下反应，直接催化丙三醇和二氧化碳反应生成丙三醇碳酸酯，其操作步骤依次为：(1)将一定量的Ce1‑xMxO2催化剂、丙三醇、吸水剂和溶剂加入高压反应釜中；(2)反应釜密封后，使用二氧化碳置换反应釜内的空气，然后将二氧化碳充入反应釜至一定压力，并将反应釜置于配套加热炉中加热至目标温度。(3)在搅拌下反应一定的时间。反应结束后，将反应釜降温至5℃以下，再将釜内高压二氧化碳排...

【技术特征摘要】
1.一种用于从丙三醇和二氧化碳制造丙三醇碳酸酯的催化剂和方法，其特征在于：采用Ce1-xMxO2(M＝Zr、Zn、Mn、Pr或Y，x＝0.01～0.1)复合氧化物为催化剂、以丙三醇和二氧化碳为原料，在吸水剂和溶剂存在下、在加温加压条件下反应，直接催化丙三醇和二氧化碳反应生成丙三醇碳酸酯，其操作步骤依次为：(1)将一定量的Ce1-xMxO2催化剂、丙三醇、吸水剂和溶剂加入高压反应釜中；(2)反应釜密封后，使用二氧化碳置换反应釜内的空气，然后将二氧化碳充入反应釜至一定压力，并将反应釜置于配套加热炉中加热至目标温度。(3)在搅拌下反应一定的时间。反应结束后，将反应釜降温至5℃以下，再将釜内高压二氧化碳排放降至常压，打开釜盖，加入一定量内标物定量，混合均匀后，取出釜内混合液进行离心分离。其中液体使用气相色谱进行定量分析。2.按照权利要求书1所述的方法，其特征在于，采用的催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺德华，刘佳雄，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11