一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法，其特征在于，包括：将甲醇、碳酸丙烯酯及催化剂加入精馏塔中，经蒸馏，塔顶蒸汽从塔顶流出，一部分进入冷凝器冷凝，然后经回流罐回流至塔顶；另一部分塔顶蒸汽经压缩机压缩升温后用于加热塔釜液，该部分顶蒸汽放热后经冷却器进一步冷却，然后经回流罐回流至塔顶。本发明专利技术采用清洁的电能驱动压缩机，以机械压缩的方式将塔顶蒸汽压缩升温作为塔釜的热源，节约了大量蒸汽和循环水的使用，与现有技术相比，使用本发明专利技术的方法每年的操作费用可节省约71％。

A Method and Device for Self-Regenerative Distillation of Dimethyl Carbonate

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法及装置
本专利技术属于化工生产
，具体涉及一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法及装置。
技术介绍
碳酸二甲酯是近年来发展迅速的一种新型绿色化工产品，它是一种用途广泛的有机合成中间体和性能优良的汽油添加剂。近年来，酯交换法反应精馏工艺已成为主流生产工艺，具有反应条件温和，投资小，见效快，无三废等优点。但是，此工艺过程的能耗较高，随着我国燃煤锅炉的逐步取消，蒸汽价格不断上涨，亟待寻求一种蒸汽耗量更少，运行费用更低的生产方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能的碳酸二甲酯自回热精馏的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种上述方法的专用装置。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法，其特征在于，包括：将甲醇、碳酸丙烯酯及催化剂加入精馏塔中，经蒸馏，塔顶蒸汽从塔顶流出，一部分进入冷凝器冷凝，然后经回流罐回流至塔顶；另一部分塔顶蒸汽经压缩机压缩升温后用于加热塔釜液，该部分塔顶蒸汽放热后经冷却器进一步冷却，然后经回流罐回流至塔顶。在上述技术方案中，塔顶蒸汽进入冷凝器的部分与另一部分的质量之比为1:(1～5)。在上述技术方案中，所述另一部分塔顶蒸汽用于加热塔釜液的热量为该塔顶蒸汽的相变热。在上述技术方案中，所述塔顶蒸汽与塔釜液的换热温差为6～8℃。在上述技术方案中，所述压缩机的压比为1.5～3。在上述技术方案中，所述压缩机为螺杆式压缩机、罗茨式压缩机或离心式压缩机，所述压缩机的进口蒸汽温度为50～65℃，出口温度为65～80℃。在上述技术方案中，所述冷却器的出口温度为40～50℃。在上述技术方案中，所述精馏塔的回流比为0.5～3，塔顶温度为50～65℃，其压力为75～90kPa，塔釜温度为60～75℃。一种碳酸二甲酯自回热精馏的装置，其特征在于，包括：精馏塔、冷凝器、回流罐、冷却器、压缩机和再沸器，所述精馏塔上设有进料口，塔顶设有气相出口和回流口，塔釜设有出料口和塔釜液进口；所述精馏塔塔顶的气相出口连接两路管道，其中一路管道依次连接所述冷凝器和回流罐，所述回流罐的出口连接回流口，另一路管道连接所述压缩机，该压缩机的出口连接所述再沸器的热源进口，其热源出口依次连接所述冷却器和回流罐，所述回流罐的出口连接所述精馏塔的回流口；所述出料口连接所述再沸器的物料进口，该再沸器的物料出口与所述塔釜液进口相连。在上述技术方案中，所述再沸器为横管降膜再沸器。本专利技术的优点和有益效果为：1.本专利技术采用清洁的电能驱动压缩机，以机械压缩的方式将塔顶蒸汽压缩升温作为塔釜的热源，节约了大量蒸汽和循环水的使用；2.采用横管降膜再沸器实现塔顶蒸汽与塔釜液的热交换，充分利用了塔顶蒸汽由饱和蒸汽变成凝液的相变热，热效率较高。附图说明图1为本专利技术的实施例1的精馏装置的流程简图。其中，1为精馏塔，2为冷凝器，3为压缩机，4为再沸器，5为冷却器，6为回流罐，7为回流泵，8为喷淋泵，9为循环泵，CWS为循环水入口，CWR为循环水出口。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法，包括：将70℃的19662kg/h甲醇、1808kg/h环氧丙烷、2350kg/h碳酸丙烯酯及催化剂甲醇钠125kg/h加入精馏塔1中，回流比为1，经蒸馏，塔釜温度为72℃，塔顶温度为60℃，压力为85kPa。塔顶蒸汽从塔顶流出，一部分进入冷凝器2冷凝，然后经回流罐6回流至塔顶；另一部分塔顶蒸汽经压缩机3压缩升温至78℃，压力为200kPa，其中，压缩机的压比为2.3。然后该塔顶蒸汽与塔釜液换热，将塔顶蒸汽冷凝的相变热作为塔釜液的热源，塔顶蒸汽与塔釜液的换热温差为6℃，该部分顶蒸汽放热后经冷却器5进一步冷却至50℃，然后经回流罐回流至塔顶。其中，塔顶蒸汽进入冷凝器的部分与另一部分的质量之比为1:3。在上述精馏塔中，塔顶物料组成为(质量分数)：甲醇70％，碳酸二甲酯20％，环氧丙烷10％；塔釜物料组成为：甲醇钠66％，甲醇30％，碳酸二甲酯0.2％，丙二醇2.8％，碳酸丙烯酯1％。一种碳酸二甲酯自回热精馏方法的专用装置，包括：精馏塔、冷凝器、回流罐、冷却器、压缩机和再沸器，精馏塔上设有进料口，塔顶设有气相出口和回流口，塔釜设有出料口和塔釜液进口；精馏塔塔顶的气相出口连接两路管道(两个支路)，其中一路管道依次连接冷凝器和回流罐，回流罐的出口连接回流口，另一路管道连接压缩机，该压缩机的出口连接再沸器的热源进口，其热源出口依次连接冷却器和回流罐，回流罐的出口连接精馏塔的回流口；出料口连接再沸器4的物料进口，该再沸器的物料出口与塔釜液进口相连。该装置还设有循环泵9、回流泵7和喷淋泵8，循环泵用于将塔釜液送至再沸器中，回流泵用于将回流罐内的液体一部分送至塔顶另一部分采出，喷淋泵用于将回流罐内的液体送至压缩机的进出口使其中的过热气体变为饱和气体。利用本专利技术的方法及装置可回收碳酸二甲酯精馏塔塔顶多余的热量用于加热塔釜液，因塔顶可提供的热量大于塔釜的热负荷，所以将塔顶蒸汽分为两部分，一部分用于加热塔釜，另一部分用循环水冷却，本专利技术的方法可省去大量循环水且无需额外消耗蒸汽，大大节省了操作费用。实施例2一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法，包括：将70℃的18330kg/h甲醇、1200kg/h环氧丙烷、2200kg/h碳酸丙烯酯及甲醇钠催化剂100kg/h加入精馏塔中，回流比为1.5，经蒸馏，塔釜温度为66℃，塔顶温度为58℃，压力为83kPa。塔顶蒸汽从塔顶流出，一部分进入冷凝器冷凝，然后经回流罐回流至塔顶；另一部分塔顶蒸汽经压缩机压缩升温至74℃，压力为180kPa，其中，压缩机的压比为2.2。然后该塔顶蒸汽与塔釜液换热，将塔顶蒸汽经冷凝的相变热作为塔釜液的热源，塔顶蒸汽与塔釜液的换热温差为8℃，该部分顶蒸汽放热后经冷却器进一步冷却至40℃，然后经回流罐回流至塔顶。其中，塔顶蒸汽进入冷凝器的部分与另一部分的质量之比为1:3.5。在上述精馏塔中，塔顶物料组成为(质量分数)：甲醇74％，碳酸二甲酯18％，环氧丙烷8％；塔釜物料组成为：甲醇钠68％，甲醇30％，碳酸二甲酯0.3％，丙二醇0.7％，碳酸丙烯酯1％。一种碳酸二甲酯自回热精馏方法的专用装置，包括：精馏塔、冷凝器、回流罐、冷却器、压缩机和再沸器，精馏塔上设有进料口，塔顶设有气相出口和回流口，塔釜设有出料口和塔釜液进口；精馏塔塔顶的气相出口连接两路管道，其中一路管道依次连接冷凝器和回流罐，回流罐的出口连接回流口，另一路管道连接压缩机，该压缩机的出口连接再沸器的热源进口，其热源出口依次连接冷却器和回流罐，回流罐的出口连接精馏塔的回流口；出料口连接再沸器的物料进口，该再沸器的物料出口与塔釜液进口相连。该装置还设有循环泵、回流泵和喷淋泵，循环泵用于将塔釜液送至再沸器中，回流泵用于将回流罐内的液体一部分送至塔顶另一部分采出，喷淋泵用于将回流罐内的液体送至压缩机的进出口使其中的过热气体变为饱和气体。实施例3一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法，包括：将70℃的21030kg/h甲醇、1100kg/h环氧丙烷、2130kg/h碳酸丙烯酯及甲醇钠催化剂110kg/h加入精馏塔中，回流比为1.5，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法，其特征在于，包括：将甲醇、碳酸丙烯酯及催化剂加入精馏塔中，经蒸馏，塔顶蒸汽从塔顶流出，一部分进入冷凝器冷凝，然后经回流罐回流至塔顶；另一部分塔顶蒸汽经压缩机压缩升温后用于加热塔釜液，该部分塔顶蒸汽放热后经冷却器进一步冷却，然后经回流罐回流至塔顶。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸二甲酯自回热精馏的方法，其特征在于，包括：将甲醇、碳酸丙烯酯及催化剂加入精馏塔中，经蒸馏，塔顶蒸汽从塔顶流出，一部分进入冷凝器冷凝，然后经回流罐回流至塔顶；另一部分塔顶蒸汽经压缩机压缩升温后用于加热塔釜液，该部分塔顶蒸汽放热后经冷却器进一步冷却，然后经回流罐回流至塔顶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，塔顶蒸汽进入冷凝器的部分与另一部分的质量之比为1:(1～5)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述另一部分塔顶蒸汽用于加热塔釜液的热量为该塔顶蒸汽的相变热。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述塔顶蒸汽与塔釜液的换热温差为6～8℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩机的压比为1.5～3。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩机为螺杆式压缩机、罗茨式压缩机或离心式压缩机，所述压缩机的进口蒸汽温度为50～65℃，出口温度为65～80℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏君君，
申请(专利权)人：天津乐科节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12