【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及尿素醇解制备环状碳酸酯，具体涉及一种负载型催化剂、制备方法及其应用。
技术介绍
1、以碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯为代表的环状碳酸酯是性能优良的高沸点极性有机溶剂，广泛应用于纺织、电池和化妆品等领域。它也是一种重要的有机化学品，用于制备聚碳酸酯及精细化工品。环状碳酸酯的合成方法主要包括光气法、酯交换法、尿素醇解法、二氧化碳与环氧化物环加成反应法等。
2、尿素是一种大宗化学品，由氨气与二氧化碳在185℃、240atm下直接合成制备。与其他环状碳酸酯合成方法相比，尿素醇解法原料无毒无害且易得、反应条件温和、生产成本低，在产业化过程中有重要的经济价值。同时该反应过程可以将氨再循环用作尿素生产的原料，整个反应过程无废气产生。更为重要的是，烷基二元醇是酯交换法合成碳酸二甲酯的副产物，利用尿素醇解反应将其再转化为酯交换法合成碳酸二甲酯的原料可大大降低生产成本，提高原料利用率。
3、高活性催化剂的设计与开发是尿素醇解法合成环状碳酸酯的技术关键，目前非均相催化剂是尿素醇解法合成环状碳酸酯反应的研究热点。非均相催化剂包括金属氧化物、金属盐或金属氧化物负载型催化剂，例如，孙予罕等人（cn1421431a）使用一系列碱金属、碱土金属及过渡元素的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐等作为催化剂用于尿素与乙（丙）二醇反应，其中使用zno作为催化剂时，碳酸丙烯酯（pc）收率达到最高，为99.57%，但其实验进行时间过长，反应时间20h。肖福魁等人（cn103721697a）使用zno和助剂氧化物组成的复合氧化物作为催化剂，虽然
技术实现思路
1、针对尿素醇解法制备环状碳酸酯的催化剂在常压下收率不高的技术问题，本专利技术提供一种负载型催化剂、制备方法及其应用。本专利技术提供的负载型催化剂能实现酸碱双功能的高效催化，制备方法简单、应用条件不苛刻，产物收率高、选择性好。
2、第一方面，本专利技术提供一种负载型催化剂的制备方法，包括如下步骤：
3、（1）碱土金属磷酸盐分次加入水中，搅拌，得到碱土金属磷酸盐水溶液，等体积浸渍载体，再静置、干燥、焙烧，得到改性载体；
4、（2）配制碱金属盐水溶液，等体积浸渍改性载体，再静置、干燥、焙烧得到负载型催化剂；
5、碱金属盐包括碱金属碳酸盐、碱金属硝酸盐中的至少一种。
6、进一步的，碱金属盐是碳酸铯、碳酸铷、硝酸铯和硝酸铷中的一种或多种。
7、进一步的，碱金属盐是碳酸铯或碳酸铷。
8、进一步的，碱土金属元素是ca、mg和ba中的一种或多种。
9、进一步的，载体为二氧化硅。
10、进一步的，步骤（1）中碱土金属磷酸盐水溶液的质量浓度为1.0%-2.0%，静置时间为8-12h，干燥温度为80-120℃、干燥时间为10-12h，焙烧为在空气氛围下焙烧，焙烧温度为600-800℃，焙烧时间为3-6h，碱土金属元素的负载量为8%-10%。
11、进一步的，步骤（2）中碱金属盐水溶液质量浓度为15%，静置时间为8-12h，干燥温度为80-120℃、干燥时间为10-12h，焙烧为在空气氛围下焙烧，焙烧温度为450-600℃，焙烧时间为3-6h，碱金属盐的负载量为10%-15%。
12、第二方面，本专利技术提供一种采用上述制备方法制备的负载型催化剂。
13、第三方面，本专利技术提供一种上述负载型催化剂在尿素醇解法合成环状碳酸酯中的应用。
14、进一步的，反应采用釜式反应器，常压操作，反应温度130-140℃，反应时间3-5h，尿素与烷基二元醇的摩尔比为1：5-6，以尿素质量计，催化剂加入量为5wt%-10wt%，反应过程中连续通入氮气。
15、本专利技术的有益效果在于：
16、本专利技术提供的负载型催化剂是一种可调控型的酸碱双功能催化剂，制备方法简单，活性高，寿命长，容易实现工业放大。在催化反应中，反应条件温和、可以在常压下反应，催化性能高，反应过程中原料烷基二元醇（如1，2-丙二醇或乙二醇）的转化率接近理论转化率，产物收率高、选择性也较高，副产物较少。
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1.一种负载型催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碱金属盐是碳酸铯、碳酸铷、硝酸铯和硝酸铷中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，碱金属盐是碳酸铯或碳酸铷。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碱土金属元素是Ca、Mg和Ba中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，载体为二氧化硅。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中碱土金属磷酸盐水溶液的质量浓度为1.0%-2.0%，静置时间为8-12h，干燥温度为80-120℃、干燥时间为10-12h，焙烧为在空气氛围下焙烧，焙烧温度为600-800℃，焙烧时间为3-6h，碱土金属元素的负载量为8%-10%。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中碱金属盐水溶液质量浓度为15%，静置时间为8-12h，干燥温度为80-120℃、干燥时间为10-12h，焙烧为在空气氛围下焙烧，焙烧温度为450-600℃，焙烧时间为3-6h，碱金属盐的负
8.一种采用如权利要求1所述的制备方法制备的负载型催化剂。
9.一种如权利要求8所述的负载型催化剂在尿素醇解法合成环状碳酸酯中的应用。
10.一种如权利要求9所述的应用，其特征在于，反应采用釜式反应器，常压操作，反应温度130-140℃，反应时间3-5h，尿素与烷基二元醇的摩尔比为1：5-6，以尿素质量计，催化剂加入量为5wt%-10wt%，反应过程中连续通入氮气。
...【技术特征摘要】
1.一种负载型催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碱金属盐是碳酸铯、碳酸铷、硝酸铯和硝酸铷中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，碱金属盐是碳酸铯或碳酸铷。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碱土金属元素是ca、mg和ba中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，载体为二氧化硅。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中碱土金属磷酸盐水溶液的质量浓度为1.0%-2.0%，静置时间为8-12h，干燥温度为80-120℃、干燥时间为10-12h，焙烧为在空气氛围下焙烧，焙烧温度为600-800℃，焙烧时间为3-6h，碱土金属元素...
【专利技术属性】
技术研发人员：张成祥，闵祥坤，金鑫，孙秀英，吕晓辉，王群群，
申请(专利权)人：兖矿国宏化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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