甲醇和碳酸二甲酯的分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了甲醇和碳酸二甲酯的分离装置，具体涉及混合物分离技术领域，包括反应釜、加热系统、搅拌装置和冷却装置，反应釜顶部开设的第一进口用于通入有机碱或甲醇和碳酸二甲酯的混合物，第二进口用于通入CO2气体，第一出口用于排出CO2气体或甲醇蒸汽，反应釜底部开设的第二出口用于排出碳酸二甲酯液体，第二出口设置滤网，加热系统围绕在反应釜外壁且能够对反应釜加热，搅拌装置位于反应釜内并穿过反应釜顶部与反应釜密封连接，搅拌装置能够搅拌反应釜内的混合物，冷却装置用于对反应釜内的物料冷却，冷却装置的进水管和出水管均伸出反应釜。本实用新型专利技术结构简单，能对甲醇和碳酸二甲酯进行有效分离，分离效率高、能耗低。能耗低。能耗低。

【技术实现步骤摘要】
甲醇和碳酸二甲酯的分离装置


[0001]本技术涉及混合物分离
，特别是涉及甲醇和碳酸二甲酯的分离装置。

技术介绍

[0002]碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)是近些年来发展起来的一种具有发展前景的绿色化学产品，它能作为一种重要的有机化工中间体，广泛用于羰基化和甲基化等有机合成反应，另外它还可以作为溶剂、汽油添加剂、清洁剂、表面活性剂和柔软剂等的添加剂，市场对碳酸二甲酯需求量很大。
[0003]制备碳酸二甲酯的反应路线很多，如碳酸乙(丙)烯酯和甲醇酯交换反应、二氧化碳(或尿素)和甲醇直接反应和甲醇气相氧化羰基化等。为了提高反应效率，每一种制备方法中的原料甲醇使用量都是过量的，因此，无论使用哪种合成方法，得到的粗产品都是甲醇和碳酸二甲酯的混合物，由于甲醇和碳酸二甲酯会形成二元共沸物，进一步提高了混合组分的分离难度，反应效率较低。
[0004]传统的甲醇和碳酸二甲酯共沸物分离方法有规整填料塔分离、加压精馏法、共沸精馏法(CN 204298289 U)、萃取精馏法(CN 103159586 B)、低温结晶法、膜法/精馏集成工艺法(CN 101362694A)等。使用精馏方法，能耗高、操作单元多，萃取剂和共沸剂的加入又容易造成产品质量降低和环境污染等问题。目前，国外企业主要通过萃取精馏或加压精馏分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物，分离温度高、分离能耗高。随着我国碳酸二甲酯合成技术不断发展，国内装置生产能力快速提高，现有甲醇和碳酸二甲酯共沸物分离技术亟需改进和创新，降低甲醇和碳酸二甲酯共沸物分离所需的温度，以提高甲醇和碳酸二甲酯分离效率和降低分离成本。因此，开发一个结构简单，能对甲醇和碳酸二甲酯的混合物进行有效分离，分离效率高、能耗低的甲醇和碳酸二甲酯混合物的分离装置是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供甲醇和碳酸二甲酯的分离装置，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，能对甲醇和碳酸二甲酯的混合物进行有效分离，分离效率高、能耗低。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0007]本技术提供一种甲醇和碳酸二甲酯的分离装置，包括反应釜、加热系统、搅拌装置和冷却装置，所述反应釜顶部开设有第一进口、第二进口和第一出口，所述反应釜底部开设有第二出口，所述第二出口设置滤网，所述第一进口用于通入有机碱或通入甲醇和碳酸二甲酯的混合物，所述第二进口用于通入 CO2气体，所述第一出口用于排出CO2气体或甲醇蒸汽，所述第二出口用于排出碳酸二甲酯液体，所述加热系统围绕在所述反应釜外壁且能够对所述反应釜加热，所述搅拌装置位于所述反应釜内并穿过所述反应釜顶部与所述反应釜密封连接，所述搅拌装置能够搅拌所述反应釜内的混合物，所述冷却装置用于对所述反应釜内的物料冷却，所述冷却装置的进水管和出水管均伸出所述反应釜。
[0008]优选的，所述搅拌装置包括搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌轴一端穿过所述反应釜顶部并与所述反应釜密封固定连接，所述搅拌轴另一端与所述搅拌叶片连接。
[0009]优选的，所述冷却装置环绕所述搅拌轴且位于所述搅拌叶片上方。
[0010]优选的，所述搅拌装置还包括环形孔板，所述环形孔板中心开设孔，所述搅拌轴穿过所述孔并与所述环形孔板固定连接。
[0011]优选的，所述环形孔板位于所述搅拌叶片和所述冷却装置之间。
[0012]优选的，所述冷却装置内通入冷却水。
[0013]优选的，所述第一进口用于连接并连通有机碱进料线或连通甲醇和碳酸二甲酯混合物进料线，所述第二进口用于连接并连通CO2气体进料线，所述第一出口用于连接并连通CO2气体出料线或连通甲醇蒸汽出料线，所述第二出口用于连接并连通碳酸二甲酯液体出料线。
[0014]优选的，所述反应釜、所述搅拌装置、所述冷却装置和所述环形孔板的材质为不锈钢。
[0015]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016]本技术提供甲醇和碳酸二甲酯的分离装置，结构简单，其采用化学反应吸收
‑
物理分离以及加热可逆脱除
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蒸馏分步联合技术将甲醇和碳酸二甲酯混合物进行分离，在室温下，从第一进口通入有机碱和甲醇和碳酸二甲酯的混合物，从第二进口通入CO2气体，通过搅拌装置使反应釜内的甲醇和碳酸二甲酯的混合物和有机碱混合均匀，保证有机碱、甲醇和CO2充分反应，提高反应效率，反应完成后，打开第二出口，固态反应产物加合物盐和未参与反应的液态的碳酸二甲酯能够通过第二出口的滤网进行简单过滤，完成第一级分离，从第二出口排出的碳酸二甲酯液体纯度可以达到97％～99.5％，将碳酸二甲酯液体产物排出后，关闭第二出口，通过加热装置对反应釜加热至50℃，使反应产物加合物盐完全分解，打开第一出口排出CO2气体，再继续对反应釜加热至100℃蒸馏出甲醇蒸汽完成第二级分离，蒸馏得出的甲醇蒸汽纯度较高；甲醇蒸汽排完后，关闭第一出口，通过冷却装置对反应釜内的温度进行降温，使温度能够尽快降到室内温度进行下一次分离反应，整个反应和分离过程所需的能耗低，分离产物的纯度高。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为实施例1的甲醇和碳酸二甲酯的分离装置的结构示意图；
[0019]图2为图1中环形孔板的俯视图。
[0020]图中：1
‑
反应釜；2
‑
搅拌轴；3
‑
搅拌叶片；4
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加热系统；5
‑
冷却装置；6
‑ꢀ
环形孔板；7
‑
甲醇和碳酸二甲酯混合物进料线；8
‑
CO2气体进料线；9
‑
甲醇蒸汽出料线；10
‑
碳酸二甲酯的出料线；11
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第一进口；12第二进口；13
‑
第一出口；14
‑
第二出口；15
‑
有机碱进料线；16
‑
CO2气体出料线。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]本技术的目的是提供甲醇和碳酸二甲酯的分离装置，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，能对甲醇和碳酸二甲酯的混合物进行有效分离，分离效率高、能耗低。
[0023]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.甲醇和碳酸二甲酯的分离装置，其特征在于：包括反应釜、加热系统、搅拌装置和冷却装置，所述反应釜顶部开设有第一进口、第二进口和第一出口，所述反应釜底部开设有第二出口，所述第二出口设置滤网，所述第一进口用于通入有机碱或通入甲醇和碳酸二甲酯的混合物，所述第二进口用于通入CO2气体，所述第一出口用于排出CO2气体或甲醇蒸汽，所述第二出口用于排出碳酸二甲酯液体，所述加热系统围绕在所述反应釜外壁且能够对所述反应釜加热，所述搅拌装置位于所述反应釜内并穿过所述反应釜顶部与所述反应釜密封连接，所述搅拌装置能够搅拌所述反应釜内的混合物，所述冷却装置用于对所述反应釜内的物料冷却，所述冷却装置的进水管和出水管均伸出所述反应釜。2.根据权利要求1所述的甲醇和碳酸二甲酯的分离装置，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌轴一端穿过所述反应釜顶部并与所述反应釜密封固定连接，所述搅拌轴另一端与所述搅拌叶片连接。3.根据权利要求2所述的甲醇和碳酸二甲酯的分离装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋清文，刘平，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：新型
国别省市：