一种碳酸乙烯酯提纯系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种碳酸乙烯酯提纯系统，包括连续精馏塔、连续精馏塔塔顶冷凝器、连续精馏塔塔顶回流装置、连续精馏塔塔釜再沸器、间歇精馏塔、间歇精馏塔塔顶冷凝器、间歇精馏塔塔顶回流装置以及间歇精馏塔塔釜再沸器。本实用新型专利技术用于碳酸乙烯酯提纯系统，将连续精馏塔与间歇精馏塔相结合，采用特定的连续精馏塔的塔顶和塔釜连接方式的设定，再结合特定的间歇精馏塔的塔顶和塔釜连接方式的设定，使得碳酸乙烯酯经过连续精制塔精制，塔顶、塔底分别采出轻重组分杂质，侧线采出碳酸乙烯酯物料，再进入间歇精馏塔进一步精制，间歇精馏塔塔顶采出轻组分杂质后，在侧线采出碳酸乙烯酯产品，各项指标完全满足锂离子电池电解液溶剂应用的指标要求。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸乙烯酯提纯系统
本技术涉及碳酸乙烯酯提纯
，涉及一种碳酸乙烯酯提纯系统，尤其涉及一种高纯度的碳酸乙烯酯提纯系统。
技术介绍
碳酸乙烯酯，又名1,3-二氧戊环-2-酮，分子式为C3H4O3，简称EC，是一种性能优良的有机溶剂，能溶解多种聚合物，具有诸多优良的性能。其可作为有机中间体，替代环氧乙烷用于二氧基化反应，还是酯交换法生产碳酸二甲酯的主要原料，而且还能用作合成呋喃唑酮的原料、水玻璃系浆料、纤维整理剂等，在工业生产中还可用作生产润滑油和润滑脂的活性中间体。尤其是近些年，高纯度的碳酸乙烯酯还主要应用于锂电池电解液中。是锂电池电解液中用量最大的溶剂，而未来随着软包动力电池的发展，碳酸乙烯酯溶剂的用量会越来越大，发展前景广阔，但是对产品质量的要求自然也随之越来越高。碳酸乙烯酯的制备主要有光气法、酯交换法和环氧乙烷与二氧化碳加成法。其中，光气法是最早工业化制备碳酸乙烯酯的方法，由于光气有剧毒且对环境产生严重的污染，在许多国家已被禁止使用；酯交换法是由碳酸二乙酯和乙二醇的酯交换反应而制备碳酸乙烯酯的方法就是酯交换法，但是收率不高，而且存在原料成本高和催化剂效率低的问题，所以实际工业应用价值并不高。因而，目前国内碳酸乙烯酯的工业生产中，主要还是环氧乙烷与二氧化碳加成法。该方法首先将环氧乙烷与二氧化碳加成反应合成碳酸乙烯酯粗品，然后再将合成反应器分离出的粗碳酸乙烯酯物料经过提纯后得到高纯度的碳酸乙烯酯产品。但现有的提纯工艺，不同程度的存能耗高，工人操作劳动强度大。采出物料的纯度低，产品收率低以及产品质量不稳定等问题。尤其是纯度通常仅能达到99.95％左右，这对于电解液溶剂的电池级产品质量指标来说，还具有一定的差距。因此，如何提供一种碳酸乙烯酯的提纯工艺，能够进一步提高碳酸乙烯酯纯度，得到高纯度的碳酸乙烯酯，已成为领域内诸多一线科研人员广泛关注的焦点之一。
技术实现思路
有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种碳酸乙烯酯提纯工艺及提成系统，特别是一种高纯度的碳酸乙烯酯提纯工艺及提成系统，本技术提供的提纯工艺提纯的碳酸乙烯酯，产品纯度可以达到99.99％以上，各项指标完全满足锂离子电池电解液溶剂应用的指标要求。本技术提供了一种碳酸乙烯酯提纯系统，包括：连续精馏塔、连续精馏塔塔顶冷凝器、连续精馏塔塔顶回流装置、连续精馏塔塔釜再沸器、间歇精馏塔、间歇精馏塔塔顶冷凝器、间歇精馏塔塔顶回流装置以及间歇精馏塔塔釜再沸器；所述连续精馏塔塔顶冷凝器一端与所述连续精馏塔塔顶气相出口相连接，另一端与所述连续精馏塔塔顶回流装置相连接，所述连续精馏塔塔顶回流装置与所述连续精馏塔塔顶液相进口相连接；所述连续精馏塔塔釜再沸器一端与所述连续精馏塔塔釜液相出口相连接，另一端与所述连续精馏塔塔釜气相进口相连接；所述连续精馏塔的产品出口与所述间歇精馏塔进料口相连接；所述间歇精馏塔塔顶冷凝器一端与所述间歇精馏塔塔顶气相出口相连接，另一端与所述间歇精馏塔塔顶回流装置相连接，所述间歇精馏塔塔顶回流装置与所述间歇精馏塔塔顶液相进口相连接；所述间歇精馏塔塔釜再沸器一端与所述间歇续精馏塔塔釜液相出口相连接，另一端与所述间歇精馏塔塔釜气相进口相连接。优选的，所述连续精馏塔的塔板数为30～60块；所述间歇精馏塔的塔板数为30～60块。优选的，所述连续精馏塔的进料口为侧线进料口；所述连续精馏塔的产品出口为侧线产品出口。优选的，所述连续精馏塔的侧线进料口位于第25～第35块塔板处；所述连续精馏塔的侧线产品出口位于第5～第15块塔板处。优选的，所述提纯系统还包括间歇精馏塔进料缓冲装置；所述间歇精馏塔进料缓冲装置一端与所述连续精馏塔测线产品出口相连接，另一端与所述间歇精馏塔进料口相连接。优选的，所述间歇精馏塔进料口为塔釜进料口；所述间歇精馏塔的产品出口为侧线产品出口。优选的，所述间歇精馏塔的侧线产品出口位于第15～第25块塔板处。优选的，所述连续精馏塔为板式塔或填料塔；所述间歇精馏塔为板式塔或填料塔。优选的，所述板式塔为泡罩塔、筛板塔、浮阀塔或舌形塔；所述填料塔的填料形式包括规整填料或散堆填料。优选的，所述填料塔的填料种类包括金属丝网填料、瓷波纹填料、金属波纹填料、木栅填料、拉西环、鲍尔环、阶梯环、螺旋环、瓷环、钢质填圈、鞍形意料、石英和玻璃弹簧中的一种或多种。本技术还提供了一种碳酸乙烯酯提纯工艺，包括以下步骤：1)将碳酸乙烯酯粗品送入连续精馏工艺，顶部脱除轻组分杂质，底部脱除重组分杂质，侧线采出碳酸乙烯酯中间提纯品；2)将上述步骤得到的碳酸乙烯酯中间提纯品经缓冲后，送入间歇精馏工艺，加热建立气液平衡后顶部脱除轻组分物质，侧线采出碳酸乙烯酯产品。优选的，所述步骤1)中，所述顶部的操作压力为1～5KPa，所述顶部的操作温度为130～150℃；所述底部的操作压力为5～20KPa，所述底部的操作温度为135～165℃；所述步骤2)中，所述顶部的操作压力为1～5KPa，所述顶部的操作温度为130～150℃；所述底部的操作压力为5～20KPa，所述底部的操作温度为135～170℃。优选的，所述碳酸乙烯酯粗品的纯度为99.5％～99.8％；所述碳酸乙烯酯中间提纯品的纯度为99.9％～99.98％。优选的，所述步骤1)中，所述顶部脱除轻组分杂质具体为顶部进行冷凝回流脱除轻组分杂质；所述回流的回流比为20～80；所述轻组分杂质的采出量与所述碳酸乙烯酯粗品的进料量的比值为0.1～0.4；所述底部脱除重组分杂质具体为底部进行再沸循环脱除重组分杂质；所述重组分杂质的采出量与所述碳酸乙烯酯粗品的进料量的比值为0.1～0.4。优选的，所述步骤2)具体为：21)将上述步骤得到的碳酸乙烯酯中间提纯品经缓冲后，送入间歇精馏工艺；22)加热建立气液平衡后，顶部进行全回流操作，底部进行再沸全循环操作；23)顶部轻组分物质富集到一定浓度后，先脱除轻组分物质，侧线再开始采出碳酸乙烯酯产品；24)碳酸乙烯酯产品低于标准后，停止采出碳酸乙烯酯，排出底部重组分残液；25)循环步骤22)～24)。优选的，所述步骤23)中，所述侧线开始采出碳酸乙烯酯产品后，逐渐减小顶部轻组分物质的脱除量。优选的，所述气液平衡的参照条件为顶部有馏出物，开始有回流液；所述加热的温度为130～160℃；所述全回流操作的时间为1～5小时。所述先脱除轻组分物质的时间为0.5～3小时；所述轻组分物质的脱除量与所述送入间歇精馏工艺的进料量的比值为0.1～0.3。优选的，所述一定浓度为0.1～2wt％；所述碳酸乙烯酯产品的标准包括纯度、色度、乙二醇和二甘醇的总含量以及含水量中的一种或多种。优选的，其特征在于，所述碳酸乙烯酯产品的纯度大于等于99.99％；所述碳酸乙烯酯产品的色度小于等于5；所述碳酸乙烯酯产品的乙二醇和二甘醇的总含量小于等于30ppm；所述碳酸乙烯酯产品的含水量小于等于20ppm。本技术还提供了一种碳酸乙烯酯提纯系统，包括：连续精馏塔、连续精馏塔塔顶冷凝器、连续精馏塔塔顶回流装置、连续精馏塔塔釜再沸器、间歇精馏塔进料缓冲装置、间歇精馏塔、间歇精馏塔塔顶冷凝器、间歇精馏塔塔顶回流装置以及间歇精馏塔塔釜再沸器；所述连续精馏塔塔顶冷凝器一端与所述连续精馏塔塔顶气相出口相连接，另一端与所述连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，包括：连续精馏塔、连续精馏塔塔顶冷凝器、连续精馏塔塔顶回流装置、连续精馏塔塔釜再沸器、间歇精馏塔、间歇精馏塔塔顶冷凝器、间歇精馏塔塔顶回流装置以及间歇精馏塔塔釜再沸器；所述连续精馏塔塔顶冷凝器一端与所述连续精馏塔塔顶气相出口相连接，另一端与所述连续精馏塔塔顶回流装置相连接，所述连续精馏塔塔顶回流装置与所述连续精馏塔塔顶液相进口相连接；所述连续精馏塔塔釜再沸器一端与所述连续精馏塔塔釜液相出口相连接，另一端与所述连续精馏塔塔釜气相进口相连接；所述连续精馏塔的产品出口与所述间歇精馏塔进料口相连接；所述间歇精馏塔塔顶冷凝器一端与所述间歇精馏塔塔顶气相出口相连接，另一端与所述间歇精馏塔塔顶回流装置相连接，所述间歇精馏塔塔顶回流装置与所述间歇精馏塔塔顶液相进口相连接；所述间歇精馏塔塔釜再沸器一端与所述间歇续精馏塔塔釜液相出口相连接，另一端与所述间歇精馏塔塔釜气相进口相连接。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，包括：连续精馏塔、连续精馏塔塔顶冷凝器、连续精馏塔塔顶回流装置、连续精馏塔塔釜再沸器、间歇精馏塔、间歇精馏塔塔顶冷凝器、间歇精馏塔塔顶回流装置以及间歇精馏塔塔釜再沸器；所述连续精馏塔塔顶冷凝器一端与所述连续精馏塔塔顶气相出口相连接，另一端与所述连续精馏塔塔顶回流装置相连接，所述连续精馏塔塔顶回流装置与所述连续精馏塔塔顶液相进口相连接；所述连续精馏塔塔釜再沸器一端与所述连续精馏塔塔釜液相出口相连接，另一端与所述连续精馏塔塔釜气相进口相连接；所述连续精馏塔的产品出口与所述间歇精馏塔进料口相连接；所述间歇精馏塔塔顶冷凝器一端与所述间歇精馏塔塔顶气相出口相连接，另一端与所述间歇精馏塔塔顶回流装置相连接，所述间歇精馏塔塔顶回流装置与所述间歇精馏塔塔顶液相进口相连接；所述间歇精馏塔塔釜再沸器一端与所述间歇续精馏塔塔釜液相出口相连接，另一端与所述间歇精馏塔塔釜气相进口相连接。2.根据权利要求1所述的提纯系统，其特征在于，所述连续精馏塔的塔板数为30～60块；所述间歇精馏塔的塔板数为30～60块。3.根据权利要求2所述的提纯系统，其特征在于，所述连续精馏塔的进料口为侧线进料口；所述连续精馏塔的产品出口为侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕文彬，王春梅，杜桂强，宋世晶，
申请(专利权)人：东营市海科新源化工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东,37