專利名稱：制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機溶劑的制備方法，特別涉及由碳酸二甲酯和乙醇通過酯交換反應制 備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的涂料、油漆等行業(yè)由于使用大量的有機溶劑，會產(chǎn)生包括直鏈烴、鹵代烴、芳香 烴以及醛酮醇類等揮發(fā)性有機化合物，造成對環(huán)境的污染，嚴重影響人身安全和人類健康。 碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯是對環(huán)境友好的綠色環(huán)?；ぴ?，可以替代涂料、油漆等產(chǎn)業(yè)中 多種工業(yè)溶劑，具有廣闊的應用前景。
當前利用酯交換法生產(chǎn)的主要目的是得到單一的碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯產(chǎn)品。例如， 以碳酸二甲酯和乙醇為原料，在催化劑作用下制備碳酸二乙酯；以碳酸二甲酯和碳酸二乙酯 為原料，在催化劑存在下經(jīng)過酯交換反應生產(chǎn)碳酸甲乙酯。在碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯作為 涂料、油漆等行業(yè)的替代有機溶劑時，通常是將二者按照一定的比例進行混合后使用。因此， 若以碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的下游市場為前提，直接制備具有一定組成比例要求的碳酸二 乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯產(chǎn)品，則可簡化生產(chǎn)和使用程序，降低資源和能源消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單，成本低廉的利用酯交換法制備碳酸二乙酯和碳酸 甲乙酯混合酯的方法。
本發(fā)明制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合P旨的方法，是以碳酸二甲酯和乙醇為原料，兩 種催化劑存在下在反應精餾塔內(nèi)進行酯交換反應得到。
本發(fā)明的制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法，原料由碳酸二甲酯和乙醇組成， 催化劑由甲醇鈉質(zhì)量百分數(shù)為20%的甲醇鈉—甲醇溶液和固體氧化鎂組成，乙醇按照質(zhì)量等 分為兩部分， 一部分與碳酸二甲酯和甲醇鈉一甲醇溶液混合后從塔頂加入到反應精餾塔，另 一部分乙醇和固體氧化鎂直接從反應精餾塔塔釜加入。
所述的固體氧化鎂是首先加入到反應精餾塔的塔釜。 .
所述的碳酸二甲酯和乙醇的摩爾比為1: 1.2 1: 1.6，甲醇鈉一甲醇溶液的加入量是原 料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的1.8% 2.3%，固體氧化鎂的加入量是原料碳酸二甲酯和乙醇 總質(zhì)量的0.1% 2.0%。
所述的反應精餾塔塔釜溫度為105。C 115。C，操作壓力為常壓，回流比為4 15，原料 液在塔內(nèi)的停留時間為1.5 2.5小時，由塔釜得到的碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯。
所述的碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯中，碳酸二乙酯的質(zhì)量百分比為70% 85%， 碳酸甲乙酯的質(zhì)量百分比15% 30%。
上述的酯交換反應實際上包括以下兩步進行
CH3OCOOCH3 + C2H5OH—CH3OCOOC2H5 + CH3OH (1)
CH3OCOOC2H5 + C2H5OH—C2H5OCOOC2H5 + CH3OH (2)
即在催化劑作用下，乙醇首先與碳酸二甲酯反應生成碳酸甲乙酯和甲醇，然后碳酸甲乙 酯與乙醇繼續(xù)反應生成碳酸二乙酯和甲醇。
本發(fā)明的獨特之處就在于通過控制原料液的配比，乙醇和催化劑的加入方式，以及塔釜 溫度的控制，回流比和原料液在塔內(nèi)停留時間的選擇，從而得到一定比例組成的碳酸二乙酯 和碳酸甲乙酯的混合酯產(chǎn)品。
使用本發(fā)明的碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯替代當前涂料和油漆等行業(yè)的有機溶劑， 其配制的涂料或油漆性能能夠滿足各項性能指標，且由于碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的環(huán)境友 好性能，不會對環(huán)境造成污染，降低了對人類健康的危害。
具體實施例方式
以下將通過實施例對本發(fā)明做進一步的說明。 實施例1 :
按照摩爾比為l: 1.2的比例量取碳酸二甲酯和乙醇，然后將乙醇等質(zhì)量分為兩部分，一 部分與碳酸二甲酯和甲醇鈉一甲醇溶液混合后從塔頂加入到反應精餾塔，其中甲醇鈉一甲醇
溶液的加入量是原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的2.0%，控制加入速度以保證上述液體在塔 內(nèi)的停留時間為1.5小時；另一部分乙醇則直接從塔釜加入。在上述原料液加入反應精餾塔 之前，將固體氧化鎂加入到反應精餾塔的塔釜，其加入量為原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的 2.0%。反應精餾塔的其他操作條件為塔釜溫度控制在105。C,反應精餾塔操作壓力為常壓， 回流比為4。在連續(xù)精餾操作下，由塔釜可得到碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯產(chǎn)品，其 中碳酸二乙酯的質(zhì)量百分比為70%，碳酸甲乙酯的質(zhì)量百分比30%。
實施例2:
按照摩爾比為l: 1.4的比例量取碳酸二甲酯和乙醇，然后將乙醇等質(zhì)量分為兩部分，一 部分與碳酸二甲酯和甲醇鈉一甲醇溶液混合后從塔頂加入到反應精餾塔，其中甲醇鈉一甲醇
溶液的加入量是原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的2.3%，控制加入速度以保證上述液體在塔 內(nèi)的停留時間為2.0小時；另一部分乙醇則直接從塔釜加入。在上述原料液加入反應精餾塔
之前，將固體氧化鎂加入到反應精餾塔的塔釜，其加入量為原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的
1.0%。反應精餾塔的其他操作條件為塔釜溫度控制在11(TC，反應精餾塔操作壓力為常壓，
回流比為15。在連續(xù)精餾操作下，由塔釜可得到碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯產(chǎn)品，其 中碳酸二乙酯的質(zhì)量百分比為80%，碳酸甲乙酯的質(zhì)量百分比20%。 實施例3:
按照摩爾比為l: 1.6的比例量取碳酸二甲酯和乙醇，然后將乙醇等質(zhì)量分為兩部分，一 部分與碳酸二甲酯和甲醇鈉一甲醇溶液混合后從塔頂加入到反應精餾塔，其中甲醇鈉一甲醇 溶液的加入量是原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的1.8%，控制加入速度以保證上述液體在塔
內(nèi)的停留時間為2.5小時；另一部分乙醇則直接從塔釜加入。在上述原料液加入反應精餾塔 之前，將固體氧化鎂加入到反應精餾塔的塔釜，其加入量為原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的 0.1%。反應精餾塔的其他操作條件為塔釜溫度控制在115'C，反應精餾塔操作壓力為常壓， 回流比為8。在連續(xù)精餾操作下，由塔釜可得到碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯產(chǎn)品，其
中碳酸二乙酯的質(zhì)量百分比為85%，碳酸甲乙酯的質(zhì)量百分比15%。
本發(fā)明提出的碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的制備方法，已通過較佳實施例子進行了 描述，相關技術人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法進行改動 或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本 領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權利要求
1. 一種制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法，原料由碳酸二甲酯和乙醇組成，催化劑由甲醇鈉質(zhì)量百分數(shù)為20％的甲醇鈉—甲醇溶液和固體氧化鎂組成，其特征是乙醇按照質(zhì)量等分為兩部分，一部分與碳酸二甲酯和甲醇鈉—甲醇溶液混合后從塔頂加入到反應精餾塔，另一部分乙醇和固體氧化鎂直接從反應精餾塔塔釜加入。
2. 如權利要求1所述的制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法，其特征是所述的固體氧化鎂是首先加入到反應精餾塔的塔釜，
3. 如權利要求1所述的制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法，其特征是所述的碳酸二甲酯和乙醇的摩爾比為1: 1.2 1: 1.6，甲醇鈉一甲醇溶液的加入量是原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的1.8% 2.3%，固體氧化鎂的加入量是原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量 的0.1% 2.0%。
4. 如權利要求1所述的制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法，其特征是所述的反應 精餾塔塔釜溫度為105'C 115'C，操作壓力為常壓，回流比為4 15，原料液在塔內(nèi)的 停留時間為1.5 2.5小時，由塔釜得到碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯。
5. 如權利要求4所述的制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法，其特征是所述的碳酸 二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯中，碳酸二乙酯的質(zhì)量百分比為70% 85%，碳酸甲乙 酯的質(zhì)量百分比15% 30%。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的方法，原料由碳酸二甲酯和乙醇組成，催化劑由甲醇鈉質(zhì)量百分數(shù)為20％的甲醇鈉-甲醇溶液和固體氧化鎂組成，乙醇按照質(zhì)量等分為兩部分，一部分與碳酸二甲酯和甲醇鈉-甲醇溶液混合后從塔頂加入到反應精餾塔，另一部分乙醇和固體氧化鎂直接從反應精餾塔塔釜加入。碳酸二甲酯和乙醇的摩爾比為1∶1.2～1∶1.6，甲醇鈉-甲醇溶液的加入量是原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的1.8％～2.3％，固體氧化鎂的加入量是原料碳酸二甲酯和乙醇總質(zhì)量的0.1％～2.0％。本發(fā)明通過控制原料液的配比，乙醇和催化劑的加入方式，以及塔釜溫度的控制等條件的選擇，得到一定比例組成的碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯產(chǎn)品。
文檔編號C07C69/00GK101381308SQ20081015243
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月22日 優(yōu)先權日2008年10月22日
發(fā)明者劉涉江, 王紅星 申請人:天津大學