非均相催化反应精馏生产高纯碳酸二甲酯的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于化工技术领域，具体涉及一种非均相催化反应精馏生产高纯碳酸二甲酯的装置及方法。为解决现有技术中产品稳定性差、收率低、能耗高及纯度低等问题，碳酸乙烯酯和甲醇通过反应精馏塔的非均相催化反应精馏过程后分别经过共沸精馏塔、共沸物冷却器、液液分离器、溶剂回收塔、DMC精制塔，以及乙二醇脱轻塔、乙二醇精制塔获得高纯度的碳酸二甲酯和乙二醇产品。采用本发明专利技术方法，能有效提高碳酸二甲酯和乙二醇收率，产品稳定性好，且避免均相催化反应过程催化剂分离问题，同时工艺物耗和能耗低，整个工艺过程经济且环保。整个工艺过程经济且环保。整个工艺过程经济且环保。

【技术实现步骤摘要】
非均相催化反应精馏生产高纯碳酸二甲酯的装置及方法


[0001]本专利技术属于化工
，具体涉及一种非均相催化反应精馏生产高纯碳酸二甲酯的装置及方法。

技术介绍

[0002]碳酸二甲酯(DMC)广泛用于农药、医药、染料、精细化工、电子工业等领域，被称为“绿色”化工产品和化学合成的“新基块”。DMC的合成方法主要有光气法、酯交换法、甲醇液相氧化羰基化法、甲醇气相氧化羰基化法、甲醇和CO2直接合成法、尿素和甲醇醇解法。其中，酯交换法由于原料来源丰富、反应条件温和、易工业化和环境友好被广泛应用，且该工艺副产的乙二醇也是一种重要的化工原料。
[0003]酯交换法生产DMC工艺为由环氧乙烷与CO2环加成产生的碳酸乙烯酯经甲醇结合获得粗DMC产品，后经过一系列分离措施取得工业级DMC。该工艺主要有两个技术难题：1)酯交换反应受热力学限制，单程转化率低；2)反应中甲醇过量以保证原料转化率，而甲醇与DMC形成最低共沸物，导致DMC提纯困难。工业上常采用反应精馏解决难题，但一般都采用均相液体碱催化剂(US4181676，EP499924)，存在后续分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非均相催化反应精馏生产高纯碳酸二甲酯的装置，其特征在于，所述装置包括反应精馏塔(1)、共沸精馏塔(2)、液液分离器(3)、溶剂回收塔(4)、乙二醇脱轻塔(5)、乙二醇精制塔(6)、第一冷却器(7)、第二冷却器(8)、第三冷却器(9)、第四冷却器(10)、第五冷却器(11)、第六冷却器(12)、第一共沸器(13)、第二共沸器(14)、第三共沸器(15)、第四共沸器(16)、第五共沸器(17)；所述反应精馏塔(1)设有碳酸乙烯酯进料口、甲醇进料口，分别位于反应精馏塔(1)的上部和下部，所述反应精馏塔(1)塔顶出口经第一冷却器(7)分为两路，一路回流至反应精馏塔(1)塔顶，另一路与共沸精馏塔(2)下部设置的进料口连接，所述共沸精馏塔(2)塔顶出口经第二冷却器(8)分为两路，一路回流至共沸精馏塔(2)塔顶，另一路经第三冷却器(9)与液液分离器(3)的进料口连接，所述液液分离器(3)的醇相出料口与溶剂回收塔(4)的醇相进料口连接，所述溶剂回收塔(4)塔釜出口分为两路，一路经第三共沸器(15)回流至溶剂回收塔(4)塔釜，另一路与甲醇进料口连接，所述溶剂回收塔(4)塔顶出口经第四冷却器(10)分为两路，一路回流至溶剂回收塔(4)塔顶，另一路与液液分离器(3)油相出口、新鲜共沸剂汇合后进入共沸精馏塔(2)上部设置的总共沸剂进料口，所述共沸精馏塔(2)塔釜出口分为两路，一路经第二共沸器(14)回流至共沸精馏塔(2)塔釜，另一路工业级纯度的DMC产品采出，所述反应精馏塔(1)塔釜出口分为两路，一路经第一共沸器(13)回流至反应精馏塔(1)塔釜，另一路与乙二醇脱轻塔(5)的进料口连接，所述乙二醇脱轻塔(5)塔顶出口经第五冷却器(11)分为两路，一路回流至乙二醇脱轻塔(5)塔顶，另一路轻组分产品采出，所述乙二醇脱轻塔(5)塔釜出口经第四共沸器(16)分为两路，一路回流至乙二醇脱轻塔(5)塔釜，另一路与乙二醇精制塔(6)的进料口连接，所述乙二醇精制塔(6)塔顶出口经第六冷却器(12)分为两路，一路回流至乙二醇精制塔(6)塔顶，另一路乙二醇产品采出，所述乙二醇精制塔(6)塔釜出口分为两路，一路经第五共沸器(17)回流至乙二醇精制塔(6)塔釜，另一路重组分产品采出。2.根据权利要求1所述的一种非均相催化反应精馏生产高纯碳酸二甲酯的装置，其特征在于，还包括DMC精制塔(20)、第七冷却器(18)、第六共沸器(19)，所述工业级纯度的DMC产品进入DMC精制塔(20)，所述DMC精制塔(20)塔顶经第七冷却器(18)分为两路，一路回流至DMC精制塔(20)塔顶，另一路经组分产品采出，所述DMC精制塔(20)塔釜出口分为两路，一路经第六共沸器(19)回流至DMC精制塔(20)塔釜，另一路电子级DMC产品采出。3.一种利用权利要求2所述装置非均相催化反应精馏生产高纯碳酸二甲酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将含碳酸乙烯酯和甲醇分别从反应精馏塔(1)碳酸乙烯酯进料口和甲醇进料口进入反应精馏塔(1)，反应精馏塔(1)塔顶得到甲醇和DMC共沸混合物进入共沸精馏塔(2)下部，共沸精馏塔(2)顶部物流含甲醇、共沸剂及少量DMC，部分回流至共沸精馏塔(2)中，其余混合物通过第三冷却器(9)冷却后进入液液分离器(3)，液液分离器(3)将其清晰分割为油相和醇相两相，油相作为循环溶剂，醇相进入溶剂回收塔(4)，溶剂回收塔(4)塔顶为共沸剂和甲醇混合物，整合液液分离器(3)的油相和溶剂回收塔(4)塔顶产物并补充新鲜共沸剂作为总共沸剂进入共沸精馏塔(2)上部，溶剂回收塔(4)塔釜为高纯度甲醇并循环至反应精馏塔(1)下部；步骤2，反应精馏塔(1)塔釜为含甲醇、乙二醇单甲醚、乙二醇、二甘...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德宝，高用祥，陈从标，郭荷芹，贾丽涛，侯博，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：