本发明专利技术公开一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，包括步骤：（1）将沸石粉浸入酸液中处理，形成改性沸石粉。（2）将所述改性沸石粉、玻璃粉、四氧化三铁粉和粘结剂混合均匀后造粒，将得到的前驱体在保护气氛中进行煅烧处理，且该煅烧处理的温度不低于所述玻璃粉的熔融温度范围，即得改性多孔载体。（3）将所述改性多孔载体浸入Cu2+源的饱和液中，静置后分离出所述改性多孔载体将其干燥，然后逐滴加入NaBH4溶液。完成后磁分离出固体产物于保护气氛中煅烧，完成后将得到的固体产物置于氢氟酸中处理，即得催化剂。本发明专利技术的上述工艺能够有效提高催化活性组分在载体上的结合力，降低其流失损耗，提高催化剂的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳酸二甲酯制备，尤其涉及一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺。
技术介绍
1、碳酸二甲酯的分子结构中含有羰基（-co-）、甲基（ch3-）、甲氧基（ch3o-）和羰基甲氧基（ch3o-co-）等多种有机官能团，因此碳酸二甲酯具有多种反应性能，是一种重要的有机合成中间体，可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应。dmc合成技术主要有以下四种：光气法、酯交换法、甲醇羰基化氧化法和尿素醇解法。其中光气法由于副产物毒性大、环境污染性大及安全性差等缺陷已经被酯交换法代替。据统计，目前利用酯交换法制备碳酸二甲酯的产能已经占到了70%以上，是目前主要的生产备方法。尿素醇解法制备碳酸二甲酯是近年来的热门工艺，其以尿素和甲醇为原料，并在催化剂作用下制备碳酸二甲酯，同时产生的氨气可进行回收利用，污染性低且经济效益优，是目前制备碳酸二甲酯最“绿色”的工艺。然而，尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂在使用过程中存在容易流失的现象，尤其是负载在载体上的活性催化组分，在使用过程中容易脱落损耗，导致催化剂的催化效率明显降低，增加了更换催化剂的频次，增加了生产成本。
技术实现思路
1、针对上述的问题，本专利技术提供一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其能够有效提高催化活性组分在载体上的结合力，降低其流失损耗，提高催化剂的使用寿命。为实现上述目的，本专利技术公开以下方案。
2、一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，包括如下的步骤：
>3、（1）将沸石粉浸入酸液中进行酸浸处理，完成后分离出沸石粉，将其洗涤至中性，即得改性沸石粉，备用。4、（2）将所述改性沸石粉、玻璃粉、四氧化三铁粉和粘结剂混合均匀后造粒，将得到的前驱体在保护气氛中进行煅烧处理，且该煅烧处理的温度不低于所述玻璃粉的熔融温度范围，即得改性多孔载体。
5、（3）将所述改性多孔载体浸入cu2+源的饱和液中，静置后分离出所述改性多孔载体将其干燥，然后逐滴加入nabh4溶液进行cu2+的还原反应。完成后磁分离出固体产物，然后将该固体产物置于保护气氛中进行再次煅烧处理，完成后将得到的固体产物置于氢氟酸中进行刻蚀处理，即得催化剂。
6、进一步地，步骤（1）中，所述沸石粉与酸液的比例为1g：20~30ml。所述酸液的质量分数为25~35%。
7、进一步地，步骤（1）中，所述酸液包括盐酸、硫酸等中的任意一种。
8、进一步地，步骤（1）中，所述酸浸处理的时间为1~2小时，其有助于去除沸石粉中的可溶性杂质，提高其纯净度。
9、进一步地，步骤（2）中，所述改性沸石粉、玻璃粉、四氧化三铁粉、粘结剂的比例为90~100重量份：20~27重量份：18~23重量份：10~15重量份。可选地，所述粘结剂包括淀粉、环糊精、水玻璃等中的任意一种。
10、进一步地，步骤（2）中，所述煅烧处理的温度为600~700℃，时间为40~60min，所述玻璃粉的熔融温度不高于590℃。可选地，所述保护气氛包括氮气、氩气等中的任意一种。
11、进一步地，步骤（3）中，所述改性多孔载体与cu2+源的饱和液的比例为1g：15~40ml。
12、进一步地，步骤（3）中，所述cu2+源的饱和液包括氯化铜饱和水溶液、硫酸铜饱和水溶液、硝酸铜饱和水溶液、醋酸铜饱和水溶液等中的任意一种。
13、进一步地，步骤（3）中，所述静置的时间为30~50min，以便所述改性多孔载体中分吸收所述cu2+。
14、进一步地，步骤（3）中，干燥后的所述改性多孔载体与nabh4溶液的比例为1g：15~20ml。可选地，所述nabh4溶液的质量分数为8~12%。可选地，所述干燥温度为80~100℃，时间为30~45min。
15、进一步地，步骤（3）中，所述煅烧处理的温度高于所述玻璃粉的熔融温度范围20~30℃即可，时间为20~35min。可选地，所述保护气氛包括氮气、氩气等中的任意一种。
16、进一步地，步骤（3）中，所述固体产物与氢氟酸的比例为1g：20~40ml。可选地，所述氢氟酸的质量分数为5~12%，所述刻蚀处理的时间为15~20min。
17、与现有技术相比，本专利技术取得了以下方面的有益技术效果：本专利技术首先对沸石粉进行酸浸处理，有助于消除沸石中的可溶性杂质，一方面有助于提高沸石的纯净度，另一方面有助于扩大沸石的孔容，改善孔隙结构，提升所述铜离子被还原后形成的铜单质的负载能力。进一步地，本专利技术以所述改性沸石粉和玻璃粉、四氧化三铁粉、粘结剂制成改性多孔载体，并将该载体浸入cu2+源的饱和液中吸收cu2+，然后采用nabh4溶液使所述cu2+发生还原反应形成铜单质负载在改性多孔载体的孔隙表面形成催化剂，这些铜单质可作为催化活性组分促进尿素和甲醇生成碳酸二甲酯。然而，所述铜单质在使用过程中容易从载体中脱落后流失，造成催化剂的催化能力下降，导致催化剂的使用寿命下降。为此，本专利技术在制备所述改性多孔载体时加入了玻璃粉，其不仅可作为粘结剂将所述改性沸石粉粘接为一体形成载体基体，而且在负载完所述铜单质后再次进行煅烧处理时，所述玻璃粉再次熔融，其可使所述铜单质粘结在载体表面，当冷却后玻璃粉再次硬化，从而将所述铜单质牢固地固定在载体表面，避免在使用工程中发生脱落流失。所述四氧化三铁不仅便于在完成还原反应后分离出所述磁分离出固体产物，而且便于催化剂的回收利用。最后，本专利技术还利用氢氟酸进行了刻蚀处理，所述氢氟酸可对所述玻璃粉进行一定的腐蚀，有助于部分被埋在玻璃溶体中的铜单质暴露出来，增加催化点位，有助于提高催化效率。
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【技术保护点】
1.一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：包括如下的步骤：
2.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述沸石粉与酸液的比例为1g：20~30ml；所述酸液的质量分数为25~35%；可选地，步骤（1）中，所述酸液包括盐酸、硫酸中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述酸浸处理的时间为1~2小时。
4.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（2）中，所述改性沸石粉、玻璃粉、四氧化三铁粉、粘结剂的比例为90~100重量份：20~27重量份：18~23重量份：10~15重量份；可选地，所述粘结剂包括淀粉、环糊精、水玻璃中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（2）中，所述煅烧处理的温度为600~700℃，时间为40~60min，所述玻璃粉的熔融温度不高于590℃；可选地，所述保护气氛包括氮气、氩气中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（3）中，所述改性多孔载体与Cu2+源的饱和液的比例为1g：15~40ml；
7.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（3）中，所述静置的时间为30~50min。
8.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（3）中，干燥后的所述改性多孔载体与NaBH4溶液的比例为1g：15~20ml；可选地，所述NaBH4溶液的质量分数为8~12%；可选地，所述干燥温度为80~100℃，时间为30~45min。
9.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（3）中，所述煅烧处理的温度高于所述玻璃粉的熔融温度范围20~30℃即可，时间为20~35min；可选地，所述保护气氛包括氮气、氩气中的任意一种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（3）中，所述固体产物与氢氟酸的比例为1g：20~40ml；可选地，所述氢氟酸的质量分数为5~12%,所述刻蚀处理的时间为15~20min。
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【技术特征摘要】
1.一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：包括如下的步骤：
2.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述沸石粉与酸液的比例为1g：20~30ml；所述酸液的质量分数为25~35%；可选地，步骤（1）中，所述酸液包括盐酸、硫酸中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述酸浸处理的时间为1~2小时。
4.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（2）中，所述改性沸石粉、玻璃粉、四氧化三铁粉、粘结剂的比例为90~100重量份：20~27重量份：18~23重量份：10~15重量份；可选地，所述粘结剂包括淀粉、环糊精、水玻璃中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的尿素醇解法制备碳酸二甲酯的催化剂的制备工艺，其特征在于：步骤（2）中，所述煅烧处理的温度为600~700℃，时间为40~60min，所述玻璃粉的熔融温度不高于590℃；可选地，所述保护气氛包括氮气、氩气中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的尿素醇解...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢伟，尹东升，岳茂彬，杨芹芹，井奎，李天磊，
申请(专利权)人：山东德普新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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