[发明专利]一种用于催化甲醇直接合成碳酸二甲酯的催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于催化甲醇直接合成碳酸二甲酯的催化剂，其特征在于：所述催化剂包括活性组分、助剂和载体；按照100%计，各组分占催化剂的重量比如下：活性组分5-30%，助剂0.1-10%，载体68-93%；所述活性组分为CuO，所述助剂为NiO、Fe₂O₃、PdO中的至少一种；所述载体为氧化铈和/或氧化锆。

2.权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将活性组分的前驱体盐、助剂的前驱体盐、载体的前驱体盐混合，然后向其中加入尿素和水，在38-45℃下搅拌至澄清；

（2）转入聚四氟乙烯内衬，然后置于微波合成釜中，搅拌，在130-150℃下反应6-12h；

（3）自然冷却至室温，抽滤，洗涤至滤液呈中性，然后烘干，焙烧；

（4）冷却，压片，破碎，筛分，过40-60目筛，得到目标催化剂。

3.根据权利要求2所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述活性组分的前驱体盐为硝酸铜或者乙酸铜；所述载体的前驱体盐为对应金属的硝酸盐；所述助剂的前驱体盐对应为乙酸镍、硝酸铁、氯化钯中的至少一种。

4.根据权利要求3所述催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中尿素、水的加入量分别为目标催化剂质量的2倍、23-28倍。

5.根据权利要求4所述催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述烘干的条件为在80-120℃下烘干12-15h。

6.根据权利要求5所述催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述焙烧的条件为以2^oC/min升至500-600℃保持5-6.5h。

7.甲醇气相氧化羰基化制备碳酸二甲酯的方法，其特征在于：所述方法具体如下：

（S1）将催化剂与石英砂混合均匀装入固定床反应器中，在惰性气氛中进行活化；

（S2）将CH₃OH、CO、O₂通入预热器将CH₃OH汽化，然后进入反应器，在120-170℃、0.1-1.0MPa下反应；

其中，所述催化剂为权利要求1所述催化剂。

8.根据权利要求7所述甲醇气相氧化羰基化制备碳酸二甲酯的方法，其特征在于：步骤（S2）中甲醇液体空速为LHSV=3.75h^-1，CH₃OH:CO:O₂流量比1:1200:120。

9.根据权利要求8所述甲醇气相氧化羰基化制备碳酸二甲酯的方法，其特征在于：所述催化剂与石英砂的质量比为0.4:1。

10.根据权利要求9所述甲醇气相氧化羰基化制备碳酸二甲酯的方法，其特征在于：步骤（S1）中活化的条件为以2^oC/min升至300^oC，并保持1-1.5h。