【康寧AQL案例】可用於鋰電池的生物基碳酸甘油酯的連續流技術

與(yu) 石油基碳酸酯相比，生物基碳酸甘油具有許多優(you) 勢，可用於(yu) 鋰電池、生物潤滑劑、配方劑或作為(wei) 替代綠色溶劑。然而，盡管生物碳酸甘油酯有潛力，但由於(yu) 生產(chan) 過程效率低、成本高，碳酸甘油酯的市場一直受到限製。

康寧歐洲認證實驗室（AQL）、列日大學綜合技術與(yu) 有機合成中心（CiTOS）J.-C. M. Monbaliu教授及其團隊，融合了連續流反應器和有機化學機理研究，開發了一個(ge) 的創新工藝。

該工藝在康寧AFR Lab Reactor和康寧G1-Glass生產(chan) 設備上得到驗證，在有機催化劑存在下，將甘油和二氧化碳的直接衍生物縮水甘油轉化為(wei) 碳酸甘油。

圖1. 傳(chuan) 統工藝比較

圖2. 連續流文獻報道

作者之前的研究，建立了一種強化和可擴展的流動過程。將生物基1轉化為(wei) 相應的環氧乙烷，包括具有高選擇性的2。

隨著連續流工藝技術在可擴展性、安全性和集成化方麵帶來的機遇，作者尋求生物基2的進一步下遊開發，並尋求大規模生產(chan) 3的具體(ti) 解決(jue) 方案（圖3，d）。

圖3. 連續流新工藝研究

1. 將CO₂加入到具有質量流量控製器的反應器裝置中，並優(you) 先在2-丁酮（甲乙酮，MEK）中進行均相催化；

2. 1，5，7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯（TBD）被選為(wei) 氣態CO₂與(yu) 2直接偶聯的模型催化劑；

3. 在微反應器中用5 mol%的TBD評估溫度、背壓和CO₂流速對反應結果的影響；

4. 反應條件包括在140°C（10巴）下處理2，停留時間為(wei) 2分鍾，氣態CO₂為(wei) 10 mLN/min。
   

圖4.催化劑研究

圖5. 含氮均相新有機催化劑係列

表1. 康寧Lab反應器工藝優(you) 化

圖6中描述了一個(ge) 具有代表性的連續流示意圖。進一步強化結果：

在140°C下在極短的停留時間內(nei) （43秒：80%，28秒：78%，21秒：67%）轉化率高達85%。