活化碱式碳酸锌催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯-学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

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石油化工
2012年第41卷第1期
PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
活化碱式碳酸锌催化尿素与1,2-丙二醇
成碳酸丙烯酯
杜伟超,方美琴,沈凌云,徐瑞峰,方云进
华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海200237)
摘要」在不同条件下对碱式碳酸锌进行焙烧活化,得到活化碱式碳酸锌(AZCH)催化剂,将其用于尿素与1,2-丙二醇(PG)
合成碳酸丙烯酯(PC)的反应;考察了活化条件对催化剂活性的影响,并对合成PC的反应条件进行了优化。实验结果表明,
在焙烧温度220℃、焙烧时间2h条件下活化的AZCH催化剂活性最高;优化的反应条件为:反应温度170℃、反应时间2h
n(PG):m(尿素)=2,50、催化剂用量为原料质量的1.00%、真空度0.04MPa,在此条件下,PC收率达到94.5%。XRD表征结果显
示,AZCH催化剂中存在ZnO和 Zn, CO4OH)?H2O两种品相,其中ZnO为主活性组分,两种品相的协同作用促进了催化剂活
性的提高。
「关键词1碱式碳酸锌催化剂:;尿素;1,2-丙二醇;碳酸丙烯酯
[文章编号]1000-8144(2012)01-0037-04
中图分类号]TQ203.2
文献标识码]A
ynthesis of Propylene Carbonate from Urea and 1, 2-propylene Glycol over
Activated Basic Zinc Carbonate Catalyst
Du Weichao, Fang Meigin, Shen Lingyun, Xa Ruifeng, Fang Yanjin
(State Key Laboratory of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)
Abstract J The activated basic zinc carbonate catalysts(AZCH)for synthesis of propylene
carbonate(PC) from urea and 1, 2-propylene glycol(PG)were prepared under different calcination
conditions. The effects of the calcination conditions on AZCH catalyst activity in the synthesis were
studied. The experimental results showed that the activity of AZCH catalyst calcined at 220 C for 2 h
was the highest. Under the optimal reaction conditions of reaction temperature 170 C, reaction time 2
h, n(PG): n(urea)2. 5, the catalyst dosage 1%(based on the total mass of the reactants )and 0.04 Mpa
of vacuum, PC yield reached 94.5%. XRD result showed that there were two crystal phases, Zno and
Zn, CO: (OH) H,O in the catalysts where Zno acted as the main active component, and the synergistic
effect of Zno and Zn, CO (OH) HO promoted the catalytic activity of the catalysts
I Keywords] basic zinc carbonate catalyst; urea; 1, 2-propylene glycol; propylene carbonate
碳酸丙烯酯(PC)作为一种性能优良的有机剂,国外已有相关报道,如含Sn化合物催化剂
溶剂及重要的有机化工产品,在有机合成、气体分和Zn,Mg,Pb,Ca及其化合物催化剂り。中国科
离和电化学等领域应用广泛。目前,工业上多采学院山西煤炭化学研究所?报道了不同金属化合
用环氧丙烷与CO2反应合成PC,但反应条件苛物催化剂对合成PC反应的活性,其中ZnO催化剂
刻、反应放热剧烈容易引起爆炸,且催化剂不易的活性较好,但反应时间过长,催化剂回收困难。
分离-】。尿素与1,2-丙二醇(PG)合成PC的张艳等?采用活性炭负载乙酸锌催化剂合成PC,
反应可以将酯交换法生产碳酸二甲酯过程中副产PC收率为78%,但反应过程中乙酸锌流失严重
的PG重新转化为其原料PC,实现PG的循环利
用:而且副产物氨气又可作为尿素生产的原料,形[收稿日期12011-08-1修改稿日期201-10-18
成了一条绿色经济、可循环的化工生产链
[作者简介]杜伟超(1987-),男,江苏省连云港市人,硕士生。联系
关于由二元醇与尿素合成碳酸烯烃酯的催化人:方云进、电话021-64252829,电邮yifang(@ecust.edu.cn