一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法技术

本发明专利技术提供一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，包括以下步骤：向氯代碳酸乙烯酯溶液中滴加有机胺，滴加过程中，反应产生固体后随即进行固液分离，并将分离后的液体返回至原液中继续与滴加的有机胺反应，循环往复，直至氯代碳酸乙烯酯被完全消耗(含量≤0.1％)，最后对反应液进行减压精馏，得到碳酸亚乙烯酯纯品。本发明专利技术在反应的同时即可将反应副产物从反应体系中移除出去，减少了有机胺的用量，同时本发明专利技术无需溶剂参与，反应收率高，非常适用于大规模生产碳酸亚乙烯酯。大规模生产碳酸亚乙烯酯。大规模生产碳酸亚乙烯酯。

【技术实现步骤摘要】
一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法


[0001]本专利技术涉及锂电池添加剂领域，更具体涉及一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法。

技术介绍

[0002]碳酸亚乙烯酯(Vinylene Carbonate)，简称为VC，可以在电极表面形成稳定的SEI膜，从而有效抑制溶剂分子的共插反应，能显著提升锂电池的充放电性能和循环寿命，是一种非常重要的锂电池成膜添加剂。碳酸亚乙烯酯在夏季常温条件下为无色透明液体，无特殊气味，常压下沸点为162℃，熔点19
‑
22℃。
[0003]目前碳酸亚乙烯酯的合成方法主要有两种：
[0004]第一种是将氯代碳酸乙烯酯(CEC)溶液和碱(包括有机胺)/缚酸剂混合，在一定温度条件和溶剂条件下发生消去反应，得到碳酸亚乙烯酯、副产盐和溶剂的混合物，然后通过过滤的方式除去副产盐，最后通过精馏结晶的方式得到碳酸亚乙烯酯纯品。合成原理如图1所示。该方法的缺点在于反应体系中有大量有机胺和有机胺盐酸盐存在，有机胺及其盐酸盐会加速碳酸亚乙烯酯的分解，导致反应收率较低，仅为40～50％，且三废较多，不利于环境保护。更重要的是，反应液是固液混合物，且固含量在35％～50％之间，转料过程易堵塞管道，不利于连续化生产。其中CN 113979988 A公开了一种在在负压条件下在向反应釜中滴加高沸点的有机胺，边反应边采出碳酸亚乙烯酯的方法，采出的粗品碳酸亚乙烯酯纯度较高。但该方法的问题在于该反应蒸馏体系的温度较高，VC分解速率加快，反应收率并不会有太大的提升，且反应后期反应液粘度较大，固含量＞60％，物料转出困难，工业化生产难度较大。
[0005]第二种是氯代碳酸乙烯酯(CEC)在催化剂条件下高温脱去氯化氢生成VC，该方法需要的温度高于200℃，高温条件下VC易分解聚合，收率低且副产物多，不适用于大规模工业化生成。
[0006]针对上述两种碳酸亚乙烯酯的合成方法存在的问题和缺陷，因而碳酸亚乙烯酯的合成方法还需要进一步的改进和发展。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，具体技术方案如下：
[0008]一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，包括以下步骤：
[0009]向氯代碳酸乙烯酯溶液中滴加有机胺，滴加过程中，反应产生固体后随即进行固液分离，并将分离后的液体返回至原液中继续与滴加的有机胺反应，循环往复，直至氯代碳酸乙烯酯被完全消耗，利用剩余反应液制备高纯碳酸亚乙烯酯；
[0010]进一步地，向氯代碳酸乙烯酯中滴加有机胺前向氯代碳酸乙烯酯中加入阻聚剂，所述阻聚剂为2，6
‑
二叔丁基对甲酚、对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2，5
‑
二叔丁基对苯二酚中的一种或多种；
[0011]进一步地，向氯代碳酸乙烯酯中滴加有机胺前向氯代碳酸乙烯酯中加入阻聚剂的量为氯代碳酸乙烯酯含量的0.5
‰‑1‰
。
[0012]进一步地，向氯代碳酸乙烯酯中滴加有机胺前将氯代碳酸乙烯酯加入至反应釜中，搅拌升温至20℃
‑
100℃，并进行保温0.5
‑
1h；
[0013]进一步地，搅拌升温至40℃
‑
80℃；
[0014]进一步地，有机胺为三乙胺、三甲胺、三正丁胺、苯胺、二苯胺和联苯胺的一种或多种；
[0015]进一步地，有机胺与氯代碳酸乙烯酯总用量的摩尔比为1.03
‑
1.10：1；
[0016]进一步地，有机胺滴加时间为3
‑
5h；
[0017]进一步地，所述固液分离通过离心机实现，所述离心机与反应釜之间设有输送泵，反应溶液通过输送泵从反应釜输送至离心机进行固液分离，分离后的液体返回反应釜继续与有机胺反应，此过程循环进行；
[0018]进一步地，所述离心机每小时将反应溶液循环60
‑
150次；
[0019]进一步地，所述离心机为可实现连续出料的离心机；
[0020]进一步地，所述反应液中氯代碳酸乙烯酯含量≤0.1％时停止滴加有机胺，有机胺滴加结束后继续保温2
‑
3h，反应液进行减压精馏。
[0021]进一步地，所述反应液的精馏真空度控制在5
‑
10mbar。
[0022]由于采用了以上技术方案，本专利技术的有益技术效果是：
[0023]1、本专利技术在反应的同时进行固液分离，及时将有机胺盐酸盐从反应体系中移除，有机胺用量显著减少，同时本专利技术无需溶剂参与，无溶剂回收工序，可实现连续化生产；
[0024]2、本专利技术方法简单，碳酸亚乙烯酯收率高，三废产生量少，环境友好可用于大规模生产碳酸亚乙烯酯。
附图说明
[0025]图1为碳酸亚乙烯酯合成原理图；
[0026]图2为本专利技术一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法的合成工艺流程图。
[0027]附图中：1、反应釜；2、离心机。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，包括以下步骤：
[0030]向氯代碳酸乙烯酯溶液中滴加有机胺，滴加过程中，反应产生固体后随即进行固液分离，并将分离后的液体返回至原液中继续与滴加的有机胺反应，循环往复，直至氯代碳酸乙烯酯含量≤0.1％，停止滴加有机胺，保温一段时间。对剩余反应液进行减压精馏得到碳酸亚乙烯酯纯品。本专利技术在氯代碳酸乙烯酯与有机胺的反应过程中同时将产生的有机胺盐酸盐从反应体系中移除，反应体系中的有机胺盐酸盐含量＜1％，大大降低了有机胺盐酸
盐对碳酸亚乙烯酯聚合的影响，使得有机胺可以与氯代碳酸乙烯酯充分反应，因此有机胺的用量比常规方法减少20％
‑
40％，显著降低了有机胺的用量，由于碳酸亚乙烯酯在碱性条件下不稳定，因此有机胺用量的减少也使得碳酸亚乙烯酯聚合的量也明显减少，碳酸亚乙烯酯收率提高。不仅如此，该方法无需溶剂参与反应，减少了溶剂回收工序，操作简单，产品收率高，适合大规模生产。
[0031]进一步地，向氯代碳酸乙烯酯中滴加有机胺前向氯代碳酸乙烯酯中加入阻聚剂，所述阻聚剂为2，6
‑
二叔丁基对甲酚、对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2，5
‑
二叔丁基对苯二酚中的一种或多种。向氯代碳酸乙烯酯溶液中加入阻聚剂的量为氯代碳酸乙烯酯质量的0.5
‰‑1‰
[0032]向氯代碳酸乙烯酯中滴加有机胺前将氯代碳酸乙烯酯加入至反应釜1中，搅拌升温至20℃
‑
100℃，并进行保温0.5
‑
1h。控制反应温度为20℃
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，其特征在于，包括以下步骤：向氯代碳酸乙烯酯溶液中滴加有机胺，滴加过程中，反应产生固体后随即进行固液分离，并将分离后的液体返回至原液中继续与滴加的有机胺反应，循环往复，直至氯代碳酸乙烯酯被完全消耗，利用剩余反应液制备碳酸亚乙烯酯。2.根据权利要求1所述的一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，其特征在于，向氯代碳酸乙烯酯溶液中滴加有机胺前向氯代碳酸乙烯酯溶液中加入阻聚剂，所述阻聚剂为2，6
‑
二叔丁基对甲酚、对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2，5
‑
二叔丁基对苯二酚中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，其特征在于，向氯代碳酸乙烯酯溶液中加入阻聚剂的量为氯代碳酸乙烯酯质量的0.5
‰‑1‰
。4.根据权利要求1所述的一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，其特征在于，向氯代碳酸乙烯酯溶液中滴加有机胺前将氯代碳酸乙烯酯加入至反应釜中，搅拌升温至20℃
‑
100℃，并进行保温0.5
‑
1h。5.根据权利要求4所述的一种即时分离的碳酸亚乙烯酯合成方法，其特征在于，搅拌升温至40℃
‑
80℃。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朋，贾风雷，杨文兵，赵丹峰，张卫海，于大伟，
申请(专利权)人：山东惟普控股有限公司，
类型：发明
国别省市：