提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法技术

技术编号:11170866 阅读:161 留言:0更新日期:2015-03-19 11:20
本发明专利技术涉及一种提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法,其包括第一级合成反应和第二级合成反应;其中从第一级合成反应的第一级碳酸二甲酯反应器出口的气液混合物料进行冷凝和气液分离;分离后的液相经泵送进入第二级碳酸二甲酯反应器中段加入参加第二级合成反应;分离后的包括CO的气体进入第二级碳酸二甲酯反应器底部加入参加第二级合成反应。本发明专利技术采用两级串联的羰基氧化工艺联产碳酸二甲酯工艺,并且通过对羰基氧化合成工艺参数的调整,将碳酸二甲酯粗产品的浓度提高到30%以上,从而大大降低了碳酸二甲酯产品的分离提纯难度,也显著降低了产品的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机物合成的
,更具体的说,本专利技术涉及一种提高甲醇羰基 合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法。
技术介绍
随着人们对环境问题的日益重视,世界各国都对化学品的生产提出了更高的要 求,开发环境友好的绿色化学品已经成为发展的必然趋势。碳酸二甲酯(DMC)作为一种微 毒、环境友好的绿色化工产品,可用作有机合成原料以替代光气、氯甲酸甲酯和硫酸二甲酯 等作为羰基化、甲基化及甲氧基化试剂,还可以作为汽油、柴油添加剂及溶剂等。 以甲醇、一氧化碳和氧气为原料直接氧化羰基合成DMC具有操作连续且简便,对 环境污染小,毒性小,被公认为是相当有前途的DMC合成工艺。甲醇液相氧化羰基合成法由 意大利EniChem公司开发成功,其采用CuCl 2/CuCl作为催化剂,反应温度为80-130°C,压力 为2-4MPa,甲醇单程转化率为5-20%,以甲醇计的碳酸二甲酯的选择性大于98%。以甲醇液 相法合成碳酸二甲酯的工艺由于采用的催化剂中含有游离态的氯离子,故存在腐蚀设备, 催化剂循环利用差及失活等问题。而且现有技术中,甲醇羰基合成碳酸二甲酯的粗产品浓 度一般仅能达到5-18%,而分离提纯产品的能耗相当高,显著增加了生产成本。
技术实现思路
为了降低羰基法合成碳酸二甲酯的分离纯化成本,本专利技术的目的在于提供一种 。 为了实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案: 一种,其特征在于:包括第一级合成 反应和第二级合成反应。 其中,从第一级合成反应的第一级碳酸二甲酯反应器出口的气液混合物料进行冷 凝和气液分离;分离后的液相经泵送进入第二级碳酸二甲酯反应器中段加入参加第二级合 成反应。 其中,分离后的包括CO的气体进入第二级碳酸二甲酯反应器底部加入参加第二 级合成反应。 其中,在第一级合成反应时,将碳酸二甲酯催化剂与甲醇混合加入第一级碳酸二 甲酯反应器中;CO和O 2在混合器中混合后,从碳酸二甲酯反应器底部加入;原料甲醇从第 一级碳酸二甲酯反应器中部加入;反应温度为123-128 °C,压力为2. 3-2. 7 MPa。 其中,在第二级合成反应时,将碳酸二甲酯催化剂与甲醇混合加入第二级碳酸二 甲酯反应器中;CO和O 2在混合器中混合后,从碳酸二甲酯反应器底部加入;原料甲醇从第 一级碳酸二甲酯反应器中部加入;反应温度为123-128 °C,压力为2. 3-2. 7 MPa。 其中,在第一级合成反应时,CO和O2的摩尔比为5-100 :1 ;第二级合成反应时,CO 和O2的摩尔比为3-50 :1。 toon] 与现有技术相比,本专利技术具有以下有益的技术效果: 本专利技术采用两级串联的羰基氧化工艺联产碳酸二甲酯工艺,并且通过对羰基氧化合成 工艺参数的调整,将碳酸二甲酯粗产品的浓度提高到30%以上,从而大大降低了碳酸二甲 酯产品的分离提纯难度,也显著降低了产品的生产成本。 【附图说明】 图1 :本专利技术所述的流程示意 图。 【具体实施方式】 下面将结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细描述。 ,其特征在于:包括第一级合成 反应和第二级合成反应。 其中,从第一级合成反应的第一级碳酸二甲酯反应器出口的气液混合物料进行冷 凝和气液分离;分离后的液相经泵送进入第二级碳酸二甲酯反应器中段加入参加第二级合 成反应。 其中,分离后的包括CO的气体进入第二级碳酸二甲酯反应器底部加入参加第二 级合成反应。 其中,在第一级合成反应时,将碳酸二甲酯催化剂与甲醇混合加入第一级碳酸二 甲酯反应器中;CO和O 2在混合器中混合后,从碳酸二甲酯反应器底部加入;原料甲醇从第 一级碳酸二甲酯反应器中部加入;反应温度为123-128 °C,压力为2. 3-2. 7 MPa。 其中,在第二级合成反应时,将碳酸二甲酯催化剂与甲醇混合加入第二级碳酸二 甲酯反应器中;CO和O 2在混合器中混合后,从碳酸二甲酯反应器底部加入;反应温度为 123-128 °C,压力为 2. 3-2. 7 MPa。 其中,在第一级合成反应时,CO和O2的摩尔比为5-100 :1 ;第二级合成反应时,CO 和O2的摩尔比为3-50 :1。 如附图1所示,本专利技术所述的, 采用配有回流副反应管的鼓泡床管式反应器作为合成碳酸二甲酯的反应器,所述的反应包 括第一级合成反应和第二级合成反应。反应开始之前,首先将碳酸二甲酯催化剂与甲醇液 体混合后,加入第一级碳酸二甲酯反应器10和第二级碳酸二甲酯反应器50中,所述的碳 酸二甲酯催化剂在反应器中循环使用。在第一级反应时,将CO和O 2在混合器中混合后,从 第一级碳酸二甲酯反应器10底部加入;原料甲醇从第一级碳酸二甲酯反应器10的中部加 入;反应温度为123-128 °C,压力为2. 3-2. 7 MPa ;并且作为优选地,所述CO和O2的比例为 5-100 :1 ;所述反应后的生成物与原料进入位于反应器上部的气液分离段,将部分液态甲 醇分离返回;而从第一级合成反应的第一级碳酸二甲酯反应器出口的气液混合物料经过第 一冷凝器20中的循环冷却水的冷凝后进入第一气液分离器30中进行气液分离,分离后的 液相经泵40送进入第二级碳酸二甲酯反应器中段加入参加第二级合成反应,分离后的包 括CO的气体进入第二级碳酸二甲酯反应器50底部加入参加第二级合成反应。在第二级反 应时,可以根据需要从第二级碳酸二甲酯反应器50的底部补充CO和0 2;第二级碳酸二甲酯 反应器50中维持反应温度为123-128 °C,压力为2. 3-2. 7 MPa ;并且作为优选地,所述CO 和O2的比例为3-50 :1。反应后的生成物与原料进入位于反应器上部的气液分离段,将部分 液态甲醇分离返回;而从反应器上部出口的气液混合物料,经过第二冷凝器60中的循环冷 却水的冷凝后进入第二气液分离器70中进行气液分离,分离后的液体进入碳酸二甲酯粗 产品槽80中,然后再经过精馏工序分离可得到碳酸二甲酯产品;而分离后的CO气体作为原 料循环再使用。 在现有技术中,通常使用CuCl2/CuCl负载型催化剂作为碳酸二甲酯的催化剂使 用,而在本专利技术中由于碳酸二甲酯反应器中CO的用量高,而存在Cl离子的情况下会显著增 加对反应器的腐蚀。为此,在第一级和第二级碳酸二甲酯反应器中使用无氯型催化剂。所述 无氯型催化剂由7. 5-10. 2wt%的Cu0、l. 5-2. 8wt%的Sb2O3和余量的ZSM-5分子筛组成。所 述的无氯型催化剂可以先将非氯二价铜盐、非氯三价的锑盐和ZSM-5分子筛加入到碳酸氢 钾水溶液中放在微波反应器中于30-50°C条件下搅拌反应5-10分钟,然后将产物经洗涤、 抽滤、真空干燥(12-24小时)即可得到所述的无氯型催化剂。 表1给出了实施例1-3 (S1-S3)中提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方 法的工艺条件和参数(其中,催化剂为8. 8wt%的Cu0、2. Owt%的Sb2O3和余量的ZSM-5分子 筛。 表 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法,其特征在于:包括第一级合成反应和第二级合成反应。

【技术特征摘要】
1. 一种提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法,其特征在于:包括第一级合 成反应和第二级合成反应。2. 根据权利要求1所述的提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法,其特征在 于:从第一级合成反应的第一级碳酸二甲酯反应器出口的气液混合物料进行冷凝和气液分 离;分离后的液相经泵送进入第二级碳酸二甲酯反应器中段加入参加第二级合成反应。3. 根据权利要求2所述的提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法,其特征在 于:分离后的包括C0的气体进入第二级碳酸二甲酯反应器底部加入参加第二级合成反应。4. 根据权利要求3所述的提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法,其特征在 于:在第一级合成反应时,将碳酸二甲酯催化剂与甲醇混合加入第一级碳酸二甲酯反应器 中;C0和02在混合器中混合后,从碳酸二甲酯反应器底部加入;原料甲醇从第一级碳酸二 甲酯反应器中部加入;反应温度为123-128 °C,压力为2. 3-2. 7 MPa。5. 根据权利要求4所述的提高甲醇羰基合成碳酸二甲酯粗产品浓度的方法,其特征在 于:在第二级合成反应时,...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄清粘杨晓利廖启武施以龙庄明强黄开俊晏明段存成黄英俊陈亚辉
申请(专利权)人:泉州恒河化工有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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