專利名稱：工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有機化工領域，涉及二氧化碳和環(huán)氧化合物的聚合反應的催化劑，特別是一種工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法。
背景技術：
據(jù)統(tǒng)計，全球每年二氧化碳排放量達240億噸，其中90多億噸成為污染環(huán)境的主要廢氣，危及人類生存空間。以二氧化碳為主的溫室氣體引發(fā)的厄爾尼諾、拉尼娜等全球氣候異常，以及由此引發(fā)的世界糧食減產(chǎn)、沙漠化現(xiàn)象等，已引起世界關注。二氧化碳是污染環(huán)境的廢氣。但又是一種寶貴的碳資源，是可聚合的單體。利用二氧化碳可以得到許多有機物，但在多數(shù)過程中為把碳還原要消耗大量的能量或氫氣。從二氧化碳與環(huán)氧化物等單體合成高分子產(chǎn)物，碳的氧化態(tài)沒有改變.不需要額外的能量或氫源，同時得到頗具特色的新型二氧化碳樹脂材料.有較大的現(xiàn)實性.在保護地球環(huán)境方面也能起一定的積極作用。這類樹脂有廣泛的應用前景，將是21世紀一類重要的新型材料。
本發(fā)明涉及二氧化碳與環(huán)氧化合物共聚高效催化劑的工業(yè)化生產(chǎn)工藝，中國專利“一種制備高分子量脂肪族聚碳酸酯的三元催化劑”(CN1436803A)公布了一種三元催化劑和制備方法，該發(fā)明并沒有公布生產(chǎn)原料之一-稀土鹽的制備方法，聚合反應的時間較長，需要陳化，增加了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)過程又不安全、不合理的步驟，難于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術缺陷，提供一種高效、安全的工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法。
本發(fā)明按照下述方案實現(xiàn)一種工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法，其工藝過程包括稀土氯化物的制備和三元催化劑的合成，其中，稀土氯化物是用稀土氧化物和氯乙酸為原料制成，三元催化劑的合成步驟包括1)稀土鹽與環(huán)氧烷類溶劑充分混合；2)加入脫水甘油攪拌、反應；3)降溫到40℃以下，攪拌下滴加經(jīng)稀釋的烷基鋅；滴加完畢后繼續(xù)攪拌40-60分鐘；4)迅速用二氧化碳氣體將產(chǎn)物壓出；其中，稀土鹽、甘油、烷基鋅反應的摩爾比為1∶10∶20；所述稀土氯化物的制備步驟為1)在反應釜中加入水和三氯乙酸充分攪拌、溶解；2)逐步加入稀土氧化物進行反應，至pH值在5.25～6.88間；3)將三氯稀土鹽溶液打入儲罐沉降；4)干燥；所述經(jīng)稀釋的烷基鋅是將二乙基鋅在計量釜中用1∶8重量比的環(huán)氧丙烷稀釋；所述環(huán)氧烷類溶劑是環(huán)氧丙烷。
本發(fā)明中原料二乙基鋅用環(huán)氧丙烷等有機溶劑稀釋后，再進行配制，使配制過程更加安全，制得的催化劑比表面積較大，活性較高。
本發(fā)明中催化劑制備過程不需要陳化過程，縮短了制備時間，適于工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明的優(yōu)點是1、工藝簡單、設備投資少，適于工業(yè)化生產(chǎn)；2、操作安全性較好；3、制備時間短；4、制備出的稀土三元催化劑用于脂肪族聚碳酸酯的合成反應，具有高活性。
具體實施例方式
本發(fā)明在實際工業(yè)操作中按以下步驟進行1、在稀土反應釜中加入一定量的水，開啟反應釜攪拌；2、將定量的三氯乙酸加入到反應釜中，充分溶解，對于500升的反應釜，氯乙酸投入20公斤，水投入50公斤；3、逐步加入定量的稀土氧化物，如氧化釔、氧化鑭、氧化釹、氧化鐠等，進行反應，直至反應體系的pH值在5.25～6.88間，即反應完畢；4、將三氯稀土鹽溶液打入稀土儲罐沉降；5、在180——240℃下開啟噴霧干燥系統(tǒng)，制備三氯稀土鹽粉料，收集從旋風分離器干燥下來的物料；沉淀打入反應釜繼續(xù)反應。
6、將上述物料加入到70-100℃的真空回轉干燥機進行進一步除水干燥；7、真空脫水后的稀土鹽在通保護氣下迅速包裝備用。
8、用惰性氣體置換配制釜、計量釜3-4次；稀土三元催化劑為三氯稀土鹽—甘油—二乙基辛9、將計算好的三氯稀土鹽加入到催化劑配制釜中，然后加入一定量精制后的環(huán)氧丙烷，開啟配制釜攪拌，攪拌時間20-40分鐘，使稀土鹽分散于環(huán)氧丙烷中；10、將計算好的脫水甘油在30-80min內(nèi)加入到配制釜中，使其與稀土鹽反應；11、將計算好的二乙基鋅在計量釜中用1∶8比例的環(huán)氧丙烷稀釋。
12、打開配制釜夾套冷凍水進、出口閥，控制配制釜的溫度在28℃以下，保持正壓的條件下，向配制釜內(nèi)滴加稀釋后的烷基鋅；滴加完畢后繼續(xù)攪拌40-60分鐘。
13、開啟攪拌，迅速用二氧化碳氣體將催化劑壓入聚合釜；14、用定量的環(huán)氧丙烷沖洗釜及管路。
權利要求
1.一種工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法，其工藝過程包括稀土氯化物的制備和三元催化劑的合成，其特征在于稀土氯化物是用稀土氧化物和氯乙酸為原料制成，三元催化劑的合成步驟包括1)稀土鹽與環(huán)氧烷類溶劑充分混合；2)加入脫水甘油攪拌、反應；3)降溫到40℃以下，攪拌下滴加經(jīng)稀釋的烷基鋅；滴加完畢后繼續(xù)攪拌40-60分鐘；4)迅速用二氧化碳氣體將產(chǎn)物壓出；其中，稀土鹽、甘油、烷基鋅反應的摩爾比為1∶10∶20。
2.如權利要求1所述的工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法，其特征在于所述稀土氯化物的制備步驟為1)在反應釜中加入水和三氯乙酸充分攪拌、溶解；2)逐步加入稀土氧化物進行反應，至pH值在5.25～6.88間；3)將三氯稀土鹽溶液打入儲罐沉降；4)干燥。
3.如權利要求1所述的工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法，其特征在于所述經(jīng)稀釋的烷基鋅是將二乙基鋅在計量釜中用1∶8重量比的環(huán)氧丙烷稀釋。
4.如權利要求1所述的工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法，其特征在于所述環(huán)氧烷類溶劑是環(huán)氧丙烷。
全文摘要
本發(fā)明是一種工業(yè)化制備稀土三元催化劑的方法，其工藝過程包括稀土氯化物的制備和三元催化劑的合成，其中，稀土氯化物是用稀土氧化物和氯乙酸為原料制成，三元催化劑的合成步驟包括1)稀土鹽與環(huán)氧烷類溶劑充分混合；2)加入脫水甘油攪拌、反應；3)降溫到40℃以下，攪拌下滴加經(jīng)稀釋的烷基鋅；滴加完畢后繼續(xù)攪拌40－60分鐘；4)迅速用二氧化碳氣體將產(chǎn)物壓出；其中，稀土鹽、甘油、烷基鋅反應的摩爾比為1∶10∶20；本發(fā)明中原料二乙基鋅用環(huán)氧丙烷等有機溶劑稀釋后，再進行配制，使配制過程更加安全，制得的催化劑比表面積較大，活性較高。本發(fā)明中催化劑制備過程不需要陳化過程，縮短了制備時間，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08G64/34GK1895775SQ20061009390
公開日2007年1月17日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權日2006年6月23日
發(fā)明者毛國玉, 張明, 趙曉江, 董燕軍, 海山, 張廣軍, 向輝, 高振勇, 趙英 申請人:內(nèi)蒙古蒙西高新技術集團有限公司