尿素醇解制备碳酸丙烯酯的动力学研究

作者：吕磊; 沈卫华; 聂颖颖; 焦林郁; 方云进^*

来源：化学工程, 2021, 49(08): 51-55.

• 尿素
• 丙二醇
• 动力学
• 碳酸丙烯酯
• 醇解

尿素和丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)反应体系中,使用金属复合氧化物催化剂,常压条件下考察了该催化剂用量、反应时间、温度等因素的影响。经研究得知,该体系在催化剂质量分数为0.7%,170℃加热150 min时,PC最佳收率可达92.1%。将反应过程分解为2部分进行了动力学的研究,首先是尿素和PG酯化成羟丙基氨基甲酸酯(HPC)的过程,之后是HPC环化合成PC的过程。在排除了内外扩散的影响后,设计动力学模型,通过matlab软件拟合后,对方程内各参数进行求解得到尿素、PG和HPC的反应级数分别是0.7,2和0.8,第一、二步反应活化能分别为75.17 kJ/mol和65.24 kJ/mol,指前因子分别为5.3×107和9.8×107。显著性检验表明回归效果良好,与测量值吻合。

• 单位
  西北大学; 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司; 化学工程联合国家重点实验室; 华东理工大学