固体酸催化二甲醚与环氧乙烷气固相反应研究开题报告

 2021-08-08 14:20:45

1. 研究目的与意义

乙二醇二甲醚(DME)具有稳定的化学性质和溶解性能,广泛用作聚合物化学、电化学、硼化学和医药中间体合成等化学工艺领域,是工业上和实验室广泛使用的溶剂,也用于医药抽提剂和有机中间体合成非质子极性溶剂。工业生产DME的经典方法是Williamson合成法,采用乙二醇或其单烷基醚与Na或NaOH反应制得醇钠,在相转移催化剂作用下与烷基化剂反应制得乙二醇二烷基醚;该方法反应条件温和,操作简便,但是副产大量NaCl,对环境污染大。

本研究项目采用二烷甲醚与环氧乙烷在固体酸催化作用下,气固相反应一步生成乙二醇二甲醚,该反应系原子经济反应[(CH2CH2)O R2O=ROCH2CH2OR(R=C1-4烷基)],具有零环境污染,催化剂可连续使用,生产过程无废水排放,反应体系不腐蚀设备,产品与催化剂分离容易以及产品纯度高等特点,是乙二醇二甲醚产品的理想生产方法。

2. 国内外研究现状分析

多年来,国内外对dme的制备进行了大量的研究发表了许多专利文献,概括起来.其合成方法可分为以下几类:近年来,我国dme生产技术不断发展,已逐步取代美国和欧盟而成为全球最大的生产基地,生产企业主要集中于江苏和安徽,年产量达万吨,国内年用量达4000t以上,每年出口到印度、韩国、日本、欧美达6000t以上;随着科技的不断进步,dme在医药、农药、染料中间体和锂基电池、印刷油墨等方面应用不断的拓宽,dme市场需求量正在不断的增大,对dme的清洁生产工艺技术要求也不断提高。

dme报道的合成工艺路线较多,概括起来主要有如下几条:

见文献综述:

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3. 研究的基本内容与计划

本实验采用酸催化,用原料气体二甲醚和环氧乙烷在一定条件,在固体酸催化剂表面完成反应。通过采样,做色谱分析,与标样作比对,完成数据分析。

研究目标:

(1)选择和制备出适合的催化剂载体。

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4. 研究创新点

本实验主要应用固体酸催化反应,属于气固相反应,实验装置简单,能耗少,具有零环境污染,催化剂可连续使用,生产过程无废水排放,反应体系不腐蚀设备,产品与催化剂分离容易以及产品纯度高等特点,是乙二醇二甲醚产品的理想生产方法,

在大量生产方面有着广阔的前景。

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