[发明专利]一种合成碳酸二甲酯的催化剂的制备方法及装置

说明书

本发明公开了一种合成碳酸二甲酯的催化剂的制备方法及装置，包括载体、活性组分和助剂；所述载体为锂铝尖晶石，活性组分为Pd元素，助剂为Cu元素；包括如下步骤：1)使用计量输料机构按计量将钯盐、铜盐间隔输入至混合框中，并使用搅拌组件溶于氨水溶液或有机胺溶液中，并加热，制备出钯盐、铜盐的氨络合物；本发明所述催化剂，因为使用了新的催化剂制备方法，将Pd、Cu元素，以络合物的形式，通过浸渍的方式负载在载体上，这种制备方法，促进Pd、Cu元素在载体表面的分散度与均匀性，抑制催化剂的活性组分Pd、Cu原子的聚集及流失，提高了催化剂的催化活性与稳定性。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体为一种合成碳酸二甲酯的催化剂的制备方法及装置。

背景技术

碳酸二甲酯，是一种绿色环保无污染的工业原料，也可作为溶剂使用。目前，其在高分子合成、医农药合成、染料合成等领域被大量使用。此外，碳酸二甲酯还可用作汽油添加剂、食品增香剂、甲基化剂、甲酯化剂、羰基化剂等。

目前，利用一氧化碳和亚硝酸甲酯，在低温低压下，偶联合成碳酸二甲酯，是研究较为热门且逐渐实现产业化的一种合成途径。根据CN99100460， US5631396，US5631396，US5543548，US5514829，US5214185等专利报道，催化上述合成反应中，使用最多的催化剂是将Pd-Cu负载在活性炭、氧化铝等载体上，进行催化，该类型催化剂系列研究成果显示，其具有较高的催化转化活性与选择性，但稳定性欠缺。导致该催化剂稳定性不佳的原因主要有两点：第一，该催化反应较为剧烈，活性中心表面容易出现积碳或活性金属原子聚集；第二，活性组分与助催化剂，在长时间催化过程中，出现流失现象。

为了提高上述催化反应中催化剂的稳定性，目前很多专利，如US5426209、US5360922等，通过在原料中添加补氯剂，如HCl、氯甲酸甲酯、苯甲酰氯等，延长催化剂的寿命。还有些专利，如CN111760580A，CN111420675A等，通过引入金属助剂，改性催化剂，实现催化剂寿命的延长目的。总之，提高该催化剂稳定性与寿命，有利于该工艺大规模产业化推进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成碳酸二甲酯的催化剂的制备方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种合成碳酸二甲酯的催化剂的制备方法，包括载体、活性组分和助剂；

所述载体为锂铝尖晶石，活性组分为Pd元素，助剂为Cu元素；

包括如下步骤：

1)使用计量输料机构按计量将钯盐、铜盐间隔输入至混合框中，并使用搅拌组件溶于氨水溶液或有机胺溶液中，并加热，制备出钯盐、铜盐的氨络合物；

2)采用浸渍法，将上述制得的钯盐、铜盐的氨络合物或胺配位物，浸渍到上述锂铝尖晶石上，静置一段时间；

3)待浸渍达到平衡后，高温蒸氨或胺，至催化剂表面游离氨或胺含量低于3％；

4)将上述蒸氨或胺结束后的催化剂，进行高温干燥；

5)将干燥后催化剂，于一定温度下进行焙烧一段时间。

优选的，Pd含量为载体重量的0.5-1.5％，Cu含量为载体重量的0.5-2.5％。

优选的，活性组分与助剂，均以金属络合物或配位物形式，通过浸渍的方法，负载在锂铝尖晶石上；

活性组分与助剂的络合物或配位物为金属-氨络合物或金属-胺配位物；

金属-氨络合物或金属-胺配位物是通过金属盐与氨水或有机胺溶液中一种或多种，发生络合或配位反应实现的。

优选的，步骤1)中，钯盐、铜盐可以选自卤化物、硝酸盐、醋酸盐中的一种或几种；