碳酸甲乙酯的生产系统技术方案

本实用新型专利技术涉及化工生产技术，公开了一种碳酸甲乙酯的生产系统。该生产系统包括进料控制单元、干燥单元、预反应单元、反应精馏塔和产品精制单元，进料控制单元包括第一原料进料管、第二原料进料管和进料控制器，进料控制器能够使得第一原料进料管的通流量与第二原料进料管的通流量保持为设定比例；第一原料进料管和第二原料进料管与干燥单元的进料端连接，干燥单元的出料端与预反应单元的进料口连接，反应精馏塔的进料口与预反应单元的出料口连接、液相出料口与产品精制单元连接。该生产系统能够精确、稳定地控制反应原料的即时进料比例，有效的控制产品选择性，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
碳酸甲乙酯的生产系统


[0001]本技术涉及化工生产技术，具体地，涉及一种碳酸甲乙酯的生产系统。

技术介绍

[0002]碳酸甲乙酯(EMC)是近年来兴起的高附加值的化工产品，是电池电解液溶剂的主要成分，可以提高电池的性能，如提高电池能量密度、增大放电能力，提高使用稳定性及安全性。
[0003]EMC的合成方法有光气法、氧化羰化法、酯交换法，从环保友好性、投资经济性、产品使用性等方面考虑，EMC的工业化生产过程中应用较多的是酯交换法。目前，国内EMC工业生产装置选用DMC酯交换法，且大部分采用甲醇钠催化剂均相反应体系。例如，公开号为CN105503599A的专利公开了一种用碳酸二甲酯(DMC)和乙醇生产EMC并联产碳酸二乙酯(DEC)的方法，使原料在催化剂的作用下进行反应，得到第一混合物和第二混合物，其中，原料为DMC和乙醇混合物，第一混合物含有EMC、DMC、DEC，第二混合物含有DMC和甲醇；对第一混合物进行分离分别得到碳酸甲乙酯。可见，在DMC与乙醇的反应产物中，EMC与DEC是共存的，无法反应直接全部生成其中的任何一种，因而在EMC生产过程中，需要通过调控反应条件尽量提高反应产物中EMC的比例，其中反应原料DMC与乙醇的摩尔比是影响反应产物中EMC比例的重要因素。但是，现有的EMC工业生产装置多是通过设置进料泵的工作参数来控制原料DMC与乙醇的进料摩尔比，随着原料的消耗，原料罐中的压力、温度等因素均发生变动，使得原料DMC与乙醇的进料比例不稳定，进而导致反应产物中EMC的比例下降；此外，现有的生产工艺还存在碳酸二甲酯和乙醇原料单耗高、原料中水分影响乙醇转化率、EMC/DEC产品质量等级低等问题。

技术实现思路

[0004]本技术首先所要解决的技术问题是提供一种碳酸甲乙酯的生产系统，该生产系统能够精确、稳定地控制反应原料的即时进料比例，脱除原料中的水分，有效提高DMC与乙醇的反应效率，降低生产成本。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供一种碳酸甲乙酯的生产系统，包括进料控制单元、干燥单元、预反应单元、反应精馏塔和产品精制单元，所述进料控制单元包括第一原料进料管、第二原料进料管和进料控制器，所述进料控制器能够使得所述第一原料进料管的通流量与所述第二原料进料管的通流量保持为设定比例；所述第一原料进料管和所述第二原料进料管与所述干燥单元的进料端连接，所述干燥单元的出料端与所述预反应单元的进料口连接，所述反应精馏塔的进料口与所述预反应单元的出料口连接、液相出料口与所述产品精制单元连接，所述产品精制单元能够对所述反应精馏塔的液相物料进行分离纯化以得到碳酸甲乙酯产品。
[0006]优选地，所述进料控制器包括第一原料泵、第一流量计、第一流量控制器、第一流量阀、第二原料泵、第二流量计、第二流量阀和比值控制器，所述第一原料泵、第一流量计和
第一流量阀位于所述第一原料进料管上，所述第二原料泵、第二流量计和第二流量阀位于所述第二原料进料管上，所述第一流量控制器与所述第一流量计和第一流量阀电连接，以能够根据所述第一流量计的检测值控制所述第一流量阀的通流量，所述比值控制器分别与所述第一原料泵、第一流量控制器、第二原料泵、第二流量计和第二流量阀电连接。
[0007]更优选地，所述进料控制器还包括第二流量控制器，所述第二流量控制器与所述第二流量计和第二流量阀电连接，以能够根据所述第二流量计的检测值控制所述第二流量阀的通流量，所述比值控制器与所述第二流量控制器电连接，并通过所述第二流量控制器与所述第二流量计和第二流量阀电连接。
[0008]具体地，所述第一原料进料管的通流量与所述第二原料进料管的通流量的比值保持为摩尔量比为1:(1.2
‑
1.6)。
[0009]典型地，所述进料控制单元还包括混合器，所述第一原料进料管和所述第二原料进料管的出料端均与所述混合器连接，所述混合器的出料口与所述干燥单元的进料端连接。
[0010]更典型地，所述干燥单元包括多条并联设置的干燥支路，每条所述干燥支路上设置有至少一个干燥器，每条所述干燥支路的进料端与所述第一原料进料管和所述第二原料进料管的出料端连接、出料端与所述预反应单元的进料口连接，每个所述干燥器内装载有分子筛。
[0011]作为一种优选的结构形式，所述预反应单元包括预反应容器、装载于所述预反应容器内的预反应催化剂和液体分布器，所述预反应容器的进料口与所述干燥单元的出料端连接，所述液体分布器设置在所述预反应容器内腔相对的两端，所述预反应催化剂装载于两个所述液体分布器之间，每个所述液体分布器包括两层挡板和位于两层所述挡板之间的瓷球，所述挡板上设置有筛孔。
[0012]优选地，所述反应精馏塔的塔体内腔由上至下依次设置有精馏段、反应精馏段和提馏段，所述反应精馏塔上设置有能够对该反应精馏塔进行温度调节的控温组件，所述反应精馏段的侧壁上设置有多个与所述预反应单元的出料口连接的精馏塔进料口，所述精馏段内设置有至少一层精馏填料层，所述反应精馏段内设置有至少一层反应填料层，所述反应填料层上装载有反应催化剂，所述提馏段内设置有至少一层塔板，每个所述塔板与所述反应精馏塔的内壁连接。
[0013]具体地，多个所述精馏塔进料口设置为沿上下方向分布在所述反应精馏段的侧壁上，所述反应精馏塔上设置有多个沿上下方向分布在该反应精馏塔上的测温组件，所述测温组件与所述控温组件电连接。
[0014]更具体地，所述产品精制单元包括脱轻塔、脱重塔、EMC精制塔和DEC精制塔，所述反应精馏塔的液相出料口与所述脱轻塔连接，所述脱轻塔的液相出料口与所述脱重塔连接，所述脱重塔的轻液相出料口与所述EMC精制塔连接、重液相出料口与所述DEC精制塔连接。
[0015]典型地，该生产系统还包括冷凝回流单元，所述冷凝回流单元包括与所述反应精馏塔的气相出料口连接的第一冷凝器、与所述脱轻塔的气相出料口连接的第二冷凝器、与所述脱重塔的气相出料口连接的第三冷凝器、与所述EMC精制塔的气相出料口连接的第四冷凝器和与所述DEC精制塔的气相出料口连接的第五冷凝器，所述第三冷凝器和所述第四
冷凝器的液相出料口均与所述脱轻塔连接，所述第五冷凝器的液相出料口与所述脱重塔连接。
[0016]通过上述技术方案，本技术提供的碳酸甲乙酯的生产系统中，进料控制单元通过对两种原料进料量的自动控制，将两种原料DMC和乙醇的进料量比值控制为设定值，不仅使得反应系统高效连续运行，能够通过设定值稳定调控生成的EMC和DEC的产品比例，保证产品质量的稳定性，自动化程度高，而且能够有效避免某一种原料过量，导致从反应产物中将其精馏分离工作量的增加和能耗的增加；第一原料进料管和第二原料进料管输入的原料均进入干燥单元内脱除水分，再进入预反应单元中进行反应，能够有效提高对原料的脱水速率，缩短反应周期，方便控制原料中的水分达到指标要求，还能够避免原料单一脱水后混合引入环境水分、脱水周期长的风险，进而保证反应产品的质量，提高生产效率。
[0017]有关本技术的其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸甲乙酯的生产系统，其特征在于，包括进料控制单元(1)、干燥单元(2)、预反应单元(3)、反应精馏塔(4)和产品精制单元，所述进料控制单元(1)包括第一原料进料管(11)、第二原料进料管(12)和进料控制器(13)，所述进料控制器(13)能够使得所述第一原料进料管(11)的通流量与所述第二原料进料管(12)的通流量保持为设定比例；所述第一原料进料管(11)和所述第二原料进料管(12)与所述干燥单元(2)的进料端连接，所述干燥单元(2)的出料端与所述预反应单元(3)的进料口连接，所述反应精馏塔(4)的进料口与所述预反应单元(3)的出料口连接、液相出料口与所述产品精制单元连接，所述产品精制单元能够对所述反应精馏塔(4)的液相物料进行分离纯化以得到碳酸甲乙酯产品。2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述进料控制器(13)包括第一原料泵(131)、第一流量计(132)、第一流量控制器(133)、第一流量阀(134)、第二原料泵(135)、第二流量计(136)、第二流量阀(137)和比值控制器(138)，所述第一原料泵(131)、第一流量计(132)和第一流量阀(134)位于所述第一原料进料管(11)上，所述第二原料泵(135)、第二流量计(136)和第二流量阀(137)位于所述第二原料进料管(12)上，所述第一流量控制器(133)与所述第一流量计(132)和第一流量阀(134)电连接，以能够根据所述第一流量计(132)的检测值控制所述第一流量阀(134)的通流量，所述比值控制器(138)分别与所述第一原料泵(131)、第一流量控制器(133)、第二原料泵(135)、第二流量计(136)和第二流量阀(137)电连接。3.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于，所述进料控制器(13)还包括第二流量控制器(139)，所述第二流量控制器(139)与所述第二流量计(136)和第二流量阀(137)电连接，以能够根据所述第二流量计(136)的检测值控制所述第二流量阀(137)的通流量，所述比值控制器(138)与所述第二流量控制器(139)电连接，并通过所述第二流量控制器(139)与所述第二流量计(136)和第二流量阀(137)电连接。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的生产系统，其特征在于，所述第一原料进料管(11)的通流量与所述第二原料进料管(12)的通流量的比值保持为摩尔量比为1:(1.2
‑
1.6)。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的生产系统，其特征在于，所述进料控制单元(1)还包括混合器(14)，所述第一原料进料管(11)和所述第二原料进料管(12)的出料端均与所述混合器(14)连接，所述混合器(14)的出料口与所述干燥单元(2)的进料端连接。6.根据权利要求1至3中任意一项所述的生产系统，其特征在于，所述干燥单元(2)包括多条并联设置的干燥支路，每条所述干燥支路上设置有至少一个干燥器(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐勇彪，范辉，张建平，付晋寿，陈国栋，郄富昌，张飞雄，刘航，姜维，李金龙，甘遵微，马贤惠，陈小敏，
申请(专利权)人：内蒙古双欣高分子材料技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：