CO2、甲醇與苯胺一步合成苯氨基甲酸甲酯的研究.pdf

1、CO2是產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的主要氣體，由于CO2排放所引起的全球氣候變暖問題已經(jīng)引起了人們的擔憂，減排CO2已成為當務(wù)之急。苯氨基甲酸甲酯（MPC）是合成二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）工藝中的中間體。以CO2、甲醇和苯胺為原料合成MPC工藝具有很大的發(fā)展?jié)摿?。目前，該合成方法多使用均相催化劑和化學脫水劑，存在產(chǎn)物分離回收困難、收率低等問題。為此，本文以4A分子篩為脫水劑、CeO2基復(fù)合氧化物為催化劑研究了MPC的合成。
　　以4A分子

2、篩為脫水劑、CeO2-ZrO2為催化劑，當nCe:nZr=2:1、焙燒溫度為600℃時，制備的CeO2-ZrO2催化劑的催化效果最好。與CeO2、ZrO2相比，CeO2-ZrO2可明顯提高MPC的選擇性，其原因是CeO2-ZrO2中CexZr1-xO2的生成，有利于MPC的合成；優(yōu)化了反應(yīng)條件，當n(苯胺)∶n(甲醇)=1∶100、m(CeO2-ZrO2)：m(苯胺)=0.43、4A分子篩用量為0.2g/mL甲醇，CO2反應(yīng)初始壓力為4

3、.0 MPa、反應(yīng)溫度為160℃、反應(yīng)時間為8h，苯胺的轉(zhuǎn)化率為7.8％，MPC的選擇性為66.7%；相比較于4A分子篩，復(fù)合脫水劑 CaCl2/4A可以明顯提高苯胺的轉(zhuǎn)化率，達到16.6%，但是同時降低MPC的選擇性，僅有38.0%。
　　以CaCl2/4A為脫水劑，K2O-CeO2+ZrO2/SiO2為催化劑研究了MPC的合成。研究結(jié)果表明在CeO2中摻雜K，可明顯提高DMC的生成量；對K2O-CeO2催化劑進行了表征，結(jié)果表

4、明，K2O-CeO2可形成固熔體，其表面存在兩種強度的堿中心；隨著K雜量的增大，K2O-CeO2催化劑的堿強度和堿量隨之增大；隨著焙燒溫度的提高， K2O-CeO2晶粒增大，晶格發(fā)生變化，強堿中心的堿強度隨之減弱，而堿強度相對較弱的堿中心的堿強度隨之增大，同時催化劑的堿量隨之降低；和K2O-CeO2催化劑相比，以K2O-CeO2+ZrO2/SiO2為催化劑可明顯提高 MPC的選擇性。當反應(yīng)條件為m(K2O-CeO2(nCe:nk=2:1