草酸二甲酯催化合成高值化学品研究进展

郭凤钦,赵丽滟,王利国,曹 妍,贺 鹏,李会泉

(1.中国科学技术大学 稀土学院,江西 赣州 341000;2.中国科学院赣江创新研究院,江西 赣州 341000;3.中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室 战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心,北京 100049)

0 引 言

我国油气资源匮乏、煤炭资源丰富的能源结构决定了煤炭资源在我国能源应用中的主体地位。为降低石油等资源的对外进口依赖,大力发展煤炭资源向高值化学品的多元化、清洁化转变,实现煤炭资源的高效利用成为主要研究方向。其中,煤气化工艺(将固态煤转化成气态合成气)是煤炭资源利用的重要手段。在高温下(800 ℃以上)将固态煤资源转变成CO、H2、甲烷等气态物质,不仅避免了煤炭向温室气体二氧化碳的直接排放,而且为煤炭资源的利用提供了新的方向,对促进资源的多元利用,调整我国能源结构具有重要的意义。在以煤碳资源为原料合成的一系列含氧化学品中,经羰基化反应将气相产物中CO和H2合成草酸二甲酯(Dimethyl oxalate,DMO)是草酸二甲酯合成的新型制备方法,目前已经逐步实现工业化生产[1-2]。

作为一类重要的化工原料,草酸二甲酯特有的甲氧基和酯基可实现向多种含氧化学品转化,与氢气反应可制备乙醇酸甲酯(MG)、乙醇、乙二醇(EG)、碳酸二甲酯(DMC)、乙酰胺等高值化下游产品,应用广泛。利用DMO加氢制EG、乙醇等均已实现工业化生产。

1 煤气化合成草酸酯

传统DMO合成方法主要包括醇酸酯化法、CO液相偶联法和CO气相偶联法。……