一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统及工艺，包括精馏塔、与精馏塔塔身连接的催化剂罐和原料罐、与精馏塔塔顶连接并构成回路的冷凝器和回流罐、与精馏塔塔底连接的储存罐，所述精馏塔内由上往下依次形成公共精馏段、反应段和公共提馏段，精馏塔内设有搅拌架，所述搅拌架在位于公共精馏段、反应段和公共提馏段内均连接有若干搅拌杆，所述精馏塔的塔顶设有驱动件，用于驱动搅拌架以及搅拌杆转动。本发明专利技术所采用的精馏塔其公共精馏段、反应段和公共提馏段均设有搅拌设施，且搅拌设施可进行水平径向扰动以及水平周向搅拌，在不影响反应进程的前提下，可充分增加各段内流体的混合和接触程度，提高反应效率。提高反应效率。提高反应效率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统及工艺


[0001]本专利技术涉及化工
，具体涉及一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统及工艺。

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，可以用于许多可充性电池，如金属锂电池，作为其非水溶液电解质的共溶剂，可以提高电池的性能，如提高其能量密度，增大放电能力，提高使用稳定性及安全性。碳酸二乙酯是一种性能优良的溶剂和重要的有机合成中间体，广泛应用于合成纤维、合成树脂、制药等行业，可作为锂电池的电解质溶剂，也是一种性能优良的汽油添加剂，具有很高的工业应用价值。在生产碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)的过程中，通常以碳酸二甲酯(DMC)与乙醇为原料，在催化剂的作用下反应得到碳酸甲乙酯(EMC)和甲醇，在同样的反应条件下，EMC还能够与乙醇继续进行反应，生产碳酸二乙酯(DEC)和甲醇。
[0003]碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统需要用到精馏塔，常规的精馏塔存在一些缺陷，使其不能很好的满足碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产工艺，主要为：现有精馏塔的精馏效率低，影响联产的效率；现有精馏塔内各段的温度不易于区分，影响联产的产品品质。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统及工艺，其解决了现有联产系统存在的影响联产效率、产品品质的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0006]一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统，包括精馏塔、与精馏塔塔身连接的催化剂罐和原料罐、与精馏塔塔顶连接并构成回路的冷凝器和回流罐、与精馏塔塔底连接的储存罐，所述精馏塔内由上往下依次形成公共精馏段、反应段和公共提馏段，精馏塔内设有搅拌架，所述搅拌架在位于公共精馏段、反应段和公共提馏段内均连接有若干搅拌杆，所述精馏塔的塔顶设有驱动件，用于驱动搅拌架以及搅拌杆转动。
[0007]进一步改进在于，所述精馏塔内竖向设有中心杆，所述中心杆位于搅拌架内侧，且在中心杆上设有若干椭圆座，所述椭圆座外圈位置连接有可沿椭圆座转动的活动杆，所述搅拌杆为中空结构，所述活动杆一一对应伸入搅拌杆内，且在搅拌杆的内壁设有摩擦条，在活动杆的外壁设有摩擦块，所述摩擦条和摩擦块滑动接触，且在公共精馏段、反应段和公共提馏段内摩擦条和摩擦块的接触面积逐渐增大；
[0008]当所述驱动件驱动搅拌架以及搅拌杆转动时，所述搅拌杆带动活动杆同步转动，所述活动杆在椭圆座作用下沿搅拌杆内部往复移动，使摩擦块与摩擦条往复摩擦，为公共精馏段、反应段和公共提馏段内提供热量，且热量与摩擦条和摩擦块的接触面积相关。
[0009]进一步改进在于，所述椭圆座的外圈位置设有环形槽，所述活动杆的端部设有连接部，所述连接部活动卡入环形槽内，且在连接部与环形槽槽壁接触位置设有滚珠。
[0010]进一步改进在于，所述搅拌杆的内壁设有弹性层，所述摩擦条设置在弹性层上，使摩擦条与摩擦块弹性挤压接触。
[0011]进一步改进在于，所述摩擦条沿搅拌杆的内壁周向间隔分布有若干个，每个摩擦条对应接触有间隔分布的若干个摩擦块，且在公共精馏段、反应段和公共提馏段内相邻摩擦块的间隔距离逐渐缩小。
[0012]进一步改进在于，所述搅拌杆的外端设有流动箱，所述流动箱上设有第一通口和第二通口，流动箱内设有活塞片，所述活塞片将第一通口和第二通口分隔，所述活动杆延伸至流动箱内并与活塞片连接；
[0013]当所述活动杆在椭圆座作用下沿搅拌杆内部往复移动时，所述活动杆带动活塞片在流动箱内同步往复移动，使精馏塔内的流体由第一通口和第二通口流入或流出流动箱。
[0014]进一步改进在于，所述第一通口位于流动箱远离搅拌杆的侧面上，所述第二通口位于流动箱朝向搅拌杆的侧面上。
[0015]进一步改进在于，所述中心杆的底端通过连接架与精馏塔连接，中心杆的顶端与搅拌架可转动卡接。
[0016]本专利技术还提供了一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产工艺，所述联产工艺采用上述联产系统，具体步骤包括：
[0017]将无水乙醇和碳酸二甲酯由原料罐供入精馏塔内，将催化剂由催化剂罐供入精馏塔内，启动驱动件驱动搅拌架以及搅拌杆转动；
[0018]所述搅拌杆带动活动杆同步转动，所述活动杆在椭圆座作用下沿搅拌杆内部往复移动，使摩擦块与摩擦条往复摩擦，为公共精馏段、反应段和公共提馏段内提供热量，使公共精馏段内温度为60
‑
80℃，反应段内温度为80
‑
90℃，公共提馏段内温度为90
‑
110℃；所述活动杆带动活塞片在流动箱内同步往复移动，使精馏塔内的流体由第一通口和第二通口流入或流出流动箱，实现水平径向扰动，配合搅拌架和搅拌杆的水平周向搅拌，使公共精馏段、反应段和公共提馏段内流体均充分混合和接触；
[0019]控制精馏塔内压强为0.10
‑
0.12MPa、回流比为1
‑
2进行反应，使塔顶得到的甲醇和碳酸二甲酯共沸物由冷凝器和回流罐进行回流，塔底得到的碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯混合产物由储存罐进行储存。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021](1)本专利技术所采用的精馏塔其公共精馏段、反应段和公共提馏段均设有搅拌设施，且搅拌设施可进行水平径向扰动以及水平周向搅拌，在不影响反应进程的前提下，可充分增加各段内流体的混合和接触程度，提高反应效率；
[0022](2)本专利技术通过搅拌设施同时可为精馏塔各段提供不同的热量，以适应反应的进行，提高联产产品的品质；
[0023](3)本专利技术精馏塔的水平径向扰动、水平周向搅拌、以及各段内供热过程仅采用一个驱动件作为动力源，有助于简化结构，便于操控。
附图说明
[0024]图1为碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统示意图；
[0025]图2为精馏塔的内部结构示意图；
[0026]图3为椭圆座的俯视示意图；
[0027]图4为搅拌杆及其连接部件的结构示意图；
[0028]图中：1、精馏塔；101、公共精馏段；102、反应段；103、公共提馏段；104、搅拌架；105、搅拌杆；106、驱动件；107、中心杆；108、椭圆座；109、活动杆；110、摩擦块；111、摩擦条；112、环形槽；113、连接部；114、滚珠；115、弹性层；116、流动箱；117、第一通口；118、第二通口；119、活塞片；120、连接架；2、催化剂罐；3、原料罐；4、冷凝器；5、回流罐；6、储存罐。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
[0030]结合图1至图4所示，一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统，包括精馏塔1、与精馏塔1塔身连接的催化剂罐2和原料罐3、与精馏塔1塔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统，包括精馏塔(1)、与精馏塔(1)塔身连接的催化剂罐(2)和原料罐(3)、与精馏塔(1)塔顶连接并构成回路的冷凝器(4)和回流罐(5)、与精馏塔(1)塔底连接的储存罐(6)，其特征在于，所述精馏塔(1)内由上往下依次形成公共精馏段(101)、反应段(102)和公共提馏段(103)，精馏塔(1)内设有搅拌架(104)，所述搅拌架(104)在位于公共精馏段(101)、反应段(102)和公共提馏段(103)内均连接有若干搅拌杆(105)，所述精馏塔(1)的塔顶设有驱动件(106)，用于驱动搅拌架(104)以及搅拌杆(105)转动。2.根据权利要求1所述的一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统，其特征在于，所述精馏塔(1)内竖向设有中心杆(107)，所述中心杆(107)位于搅拌架(104)内侧，且在中心杆(107)上设有若干椭圆座(108)，所述椭圆座(108)外圈位置连接有可沿椭圆座(108)转动的活动杆(109)，所述搅拌杆(105)为中空结构，所述活动杆(109)一一对应伸入搅拌杆(105)内，且在搅拌杆(105)的内壁设有摩擦条(110)，在活动杆(109)的外壁设有摩擦块(111)，所述摩擦条(110)和摩擦块(111)滑动接触，且在公共精馏段(101)、反应段(102)和公共提馏段(103)内摩擦条(110)和摩擦块(111)的接触面积逐渐增大；当所述驱动件(106)驱动搅拌架(104)以及搅拌杆(105)转动时，所述搅拌杆(105)带动活动杆(109)同步转动，所述活动杆(109)在椭圆座(108)作用下沿搅拌杆(105)内部往复移动，使摩擦块(111)与摩擦条(110)往复摩擦，为公共精馏段(101)、反应段(102)和公共提馏段(103)内提供热量，且热量与摩擦条(110)和摩擦块(111)的接触面积相关。3.根据权利要求2所述的一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统，其特征在于，所述椭圆座(108)的外圈位置设有环形槽(112)，所述活动杆(109)的端部设有连接部(113)，所述连接部(113)活动卡入环形槽(112)内，且在连接部(113)与环形槽(112)槽壁接触位置设有滚珠(114)。4.根据权利要求2所述的一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统，其特征在于，所述搅拌杆(105)的内壁设有弹性层(115)，所述摩擦条(111)设置在弹性层(115)上，使摩擦条(111)与摩擦块(110)弹性挤压接触。5.根据权利要求2所述的一种碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的联产系统，其特征在于，所述摩擦条(111)沿搅拌杆(105)的内壁周向间隔分布有若干个，每个摩擦条(111)对应接触有间隔分布的若干个摩擦块(110)，且在公共精馏段(101)、反应段(102)和公共提馏段(103)内相邻摩擦块(110)的间...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖群，丁继宇，
申请(专利权)人：安徽东科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：