负载型Fe2O3催化剂的制备方法及用负载型Fe2O3催化剂合成碳酸二甲酯的方法，它涉及一种催化剂的制备方法及用该催化剂合成碳酸二甲酯的方法。本发明专利技术解决了现有的尿素醇解法合成DMC的方法存在产率低、选择性差、催化剂难分离、不能重复利用、价格昂贵、毒性大、腐蚀设备、需加入助催化剂或共催化剂的问题。本发明专利技术的催化剂由分子筛与铁盐溶液浸渍、抽滤、水洗、烘干、焙烧制得。将甲醇、尿素和负载型Fe2O3催化剂加入到高压不锈钢反应釜中反应、过滤合成碳酸二甲酯。本发明专利技术的催化剂制备简单、无毒性，易于分离，价格低廉，对反应釜无腐蚀，可重复使用，无需加入助催化剂或共催化剂，应用本发明专利技术的催化剂催碳酸二甲酯的产率可达36.7％，选择性可达97.4％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种催化剂的制备方法及用该催化剂合成碳酸二甲酯的方法。
技术介绍
碳酸二甲酯(DMC)是一种无色透明的液体，毒性和无水乙醇相当，1992年，DMC在欧洲注册登记为“非毒性化学品”，属于无毒或微毒化工产品，是一种具有多种反应活性、环境友好、用途广泛的基本有机化工原料，被誉为21世纪有机合成的“新基石”。同时由于其含有CH3-、CH3O-, CO-、-CO-等多种官能团，因而具有良好的反应性能，低温下能与酚、醇、 胺、胼、酯类化合物发生反应。它可以在诸多领域全面取代光气(COCl2)、硫酸二甲酯(DMS)、 氯甲烷(CH3Cl)及氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羰基化、甲基化、甲氧基化及酯交换等反应生成许多具有特殊性质的重要化工产品，同时可用来合成多种优良的、具有高附加值的下游产品。另外，在其他多种领域获得广泛应用，且DMC显示出了替代甲基叔丁基醚(MTBE) 的良好发展势头。其发展将对我国的甲醇化工、煤化工、氯化工起到巨大的推动作用。如今DMC生产经历了多个阶段，发展至今，制备方法多种多样。随着世界各国对环境污染的日益重视，DMC的生产和应用有着巨大的吸引力和市场潜力。近年来，合成DMC的研究得到了国内外研究者的广泛关注和研究，合成路线正朝着简单化、无毒化和无污染化的方向发展，既适应可持续发展战略趋势、满足绿色化学要求，又具有经济可行性，形成了以DMC为核心的系列清洁生产工艺。其中，尿素醇解法是20世纪90年代开发的替代光气法的新颖工艺路线，虽起步较晚，但发展迅速。它具有来源广泛、原料价廉易得、反应过程中无H2O生成、避免了 CH3OH-DMC-H2O复杂体系的分离问题等优点，且唯一副产物NH3,若和尿素联产，也可循环使用，容易实现工业化，降低生产成本，尤其对现有化肥厂开发下游产品具有吸引力，是一种非常理想的环境友好的绿色化工合成工艺。今后相当长一段时间内将得到充分的发展，加大对合成路线的研究具有理论和现实意义。但是，现有的尿素醇解法合成DMC的方法中存在产率低、催化剂难分离、选择性低、不能重复利用、价格昂贵、毒性大、腐蚀设备、需加入助催化剂或共催化剂等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的尿素醇解法合成DMC的方法存在产率低、选择性差、催化剂难分离、不能重复利用、价格昂贵、毒性大、腐蚀设备、需加入助催化剂或共催化剂的问题，提供了一种负载型狗203催化剂的制备方法及用负载型!^e2O3催化剂合成碳酸二甲酯的方法。负载型!^e2O3催化剂的制备方法如下一、将0. 5g 5g分子筛在IOml 60ml的铁盐溶液中浸渍他 16h，然后抽滤、水洗；二、将经过步骤一处理的分子筛在100°C的烘箱中烘干，然后再在300°C 600°C的马弗炉中焙烧Ih 4h，即得负载型!^e2O3催化剂；步骤一中所述的分子筛为SBA-15分子筛、ZSM-5分子筛、ZSM-22分子筛、MCM-49分子筛、HMCM-49分子筛、MCM-41分子筛或HMCM-41分子筛；步骤一中所述铁盐溶液的浓度为0. 025mol/L 0. 50mol/L，所述铁盐为硝酸铁或氯化铁。用负载型!^e2O3催化剂合成碳酸二甲酯的方法如下一、将甲醇、尿素和负载型 !^2O3催化剂加入到高压不锈钢反应釜中，密封后用氮气吹扫排净空气，然后在130°C 220°C、高压不锈钢反应釜搅拌器转速为500rpm的条件下反应4h 12h ；二、将步骤一所得的产物常压过滤，即得碳酸二甲酯；步骤一中所述甲醇与尿素的摩尔比为20 200 1，步骤一中负载型狗203催化剂的投入量为负载型!^e2O3催化剂、甲醇和尿素总质量的0. 2% 7%。本专利技术的负载型!^e2O3催化剂制备简单、无毒性，易于分离，价格低廉，对高压不锈钢反应釜无腐蚀，可重复使用，无需加入助催化剂或共催化剂，本专利技术的负载型!^e2O3催化剂催化效果和选择性良好，碳酸二甲酯的产率可达36. 7%，选择性可达97. 4%。附图说明图1是具体实施方式三十所得产品的气相色谱图；图2是具体实施方式三十三所得产品的气相色谱图。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一本实施方式中负载型!^e2O3催化剂的制备方法如下一、将0.5g 5g分子筛在IOml 60ml的铁盐溶液中浸渍他 16h，然后抽滤、水洗；二、将经过步骤一处理的分子筛在100°c的烘箱中烘干，然后再在300°C 600°C的马弗炉中焙烧 Ih 4h，即得负载型!^e2O3催化剂；步骤一中所述的分子筛为SBA-15分子筛、ZSM-5分子筛、ZSM-22分子筛、MCM-49分子筛、HMCM-49分子筛、MCM-41分子筛或HMCM-41分子筛；步骤一中所述铁盐溶液的浓度为0. 025mol/L 0. 50mol/L，所述铁盐为硝酸铁或氯化铁。本实施方式中HMCM-49分子筛以MCM-49分子筛与NH4NO3溶液交换制得，HMCM-41 分子筛由MCM-41分子筛与NH4NO3溶液交换制得。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述铁盐溶液的量为20ml 40ml。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述铁盐溶液的量为30ml。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述浸渍时间为9h 14h。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述浸渍时间为12h。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将0. Sg 1.5g分子筛在铁盐溶液中浸渍。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将Ig分子筛在铁盐溶液中浸渍。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中所述焙烧温度为400°C 500°C。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式九本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中所述焙烧温度为450°C。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式十本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中所述焙烧时间为池。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式十一本实施方式中负载型!^e2O3催化剂的制备方法如下一、将 0. 5g分子筛在IOml的铁盐溶液中浸渍他，然后抽滤、水洗；二、将经过步骤一处理的分子筛在100°C的烘箱中烘干，然后再在300°C的马弗炉中焙烧lh，即得负载型i^203/SBA-15催化剂；步骤一中所述的分子筛为SBA-15分子筛；步骤一中所述铁盐溶液的浓度为0. 025mol/ L，所述铁盐为硝酸铁。具体实施方式十二本实施方式中负载型!^e2O3催化剂的制备方法如下一、将 0. 7g分子筛在15ml的铁盐溶液中浸渍9h，然后抽滤、水洗；二、将经过步骤一处理的分子筛在100°C的烘箱中烘干，然后再在320°C的马弗炉中焙烧1. 5h，即得负载型i^203/ZSM-5催化剂；步骤一中所述的分子筛为ZSM-5分子筛；步骤一中所述铁盐溶液的浓度为0. 028mol/ L，所述铁盐为硝酸铁。具体实施方式十三本本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．负载型Ｆｅ２Ｏ３催化剂的制备方法，其特征在于负载型Ｆｅ２Ｏ３催化剂的制备方法如下：一、将０．５ｇ～５ｇ分子筛在１０ｍｌ～６０ｍｌ的铁盐溶液中浸渍８ｈ～１６ｈ，然后抽滤、水洗；二、将经过步骤一处理的分子筛在１００℃的烘箱中烘干，然后再在３００℃～６００℃的马弗炉中焙烧１ｈ～４ｈ，即得负载型Ｆｅ２Ｏ３催化剂；步骤一中所述的分子筛为ＳＢＡ－１５分子筛、ＺＳＭ－５分子筛、ＺＳＭ－２２分子筛、ＭＣＭ－４９分子筛、ＨＭＣＭ－４９分子筛、ＭＣＭ－４１分子筛或ＨＭＣＭ－４１分子筛；步骤一中所述铁盐溶液的浓度为０．０２５ｍｏｌ／Ｌ～０．５０ｍｏｌ／Ｌ，所述铁盐为硝酸铁或氯化铁。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡清海，张程，路嫔，
申请(专利权)人：哈尔滨师范大学，
类型：发明
国别省市：93
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