【技术实现步骤摘要】
本技术涉及化工生产，具体涉及一种碳酸乙烯酯提纯系统。
技术介绍
1、碳酸乙烯酯(简称ec)，熔点为35～38℃，常温下为固体。ec的用途广泛，作为一种性能优良的有机溶剂，可溶解多种聚合物；另可作为有机中间体，可替代环氧乙烷用于二氧基化反应，并是酯交换法生产碳酸二甲酯的主要原料；还可用作合成呋喃唑酮的原料、水玻璃系浆料、纤维整理剂等；此外，ec可被大量应用于锂离子电池的电解液生产，也可用于电解液添加剂的合成，具有极高的经济价值，随着电解液需求的不断增长，高纯度的碳酸乙烯酯需求量也越来越高。
2、目前工业化生产中，以工业级ec为原料生产电子级ec，产品纯度需达到纯度99.99％以上、含水量低于20ppm、乙二醇及二乙二醇含量低于20ppm的标准。为了获得满足要求的电子ec产品，现有技术常采用精馏或者熔融结晶法，此两种方法各有优缺点：精馏法提纯ec一般需要使用两塔连续操作，分别进行脱轻和脱重操作，所得产品收率高，但同时能耗也较高；熔融结晶法采用层式熔融结晶，该方法为间歇操作，虽然单次产品收率较低，但能耗也低。
技术实现思路
1、针对上述问题，本技术的提出了一种碳酸乙烯酯提纯系统，设置精馏塔-结晶器耦合，来自上游生产工艺的工业级粗品ec经本系统提纯得到电子级ec产品，采用该系统提纯ec不仅产品收率高，能耗也低。
2、具体的，本技术碳酸乙烯酯提纯系统包括：
3、精馏塔，其进料口用连接粗品ec输入管，塔顶部设置冷凝器；
4、结晶器，其管程出口经管
5、循环介质储罐，用于储存并输出为结晶器提供冷热源的循环介质；
6、溴化锂机组，所述溴化锂机组设置第一循环介质入口和第一循环介质出口；
7、其中，所述精馏塔的侧线采出口经管路连接所述结晶器的管程入口；所述循环介质储罐的出口经管路连接结晶器的壳程入口，所述结晶器的壳程出口经管路连接循环介质储罐的入口；所述冷凝器的壳程出口经第一支路连接所述第一循环介质入口，且所述第一循环介质出口连接所述冷凝器的壳程入口。
8、本技术技术方案通过设置精馏塔连接结晶器，可在进行层式熔融结晶前通过精馏塔精馏对粗品ec进行初步纯化，在精馏塔的塔顶富集乙二醇、二乙二醇等轻组分、塔釜富集重组份，并从提纯塔侧线采出纯度99.95％以上的ec进入结晶器结晶。由此，仅需经过一次结晶-融化后即可得到产品纯度达到99.99％以上、含水量低于20ppm、乙二醇及二乙二醇含量低于20ppm的电子级高纯ec，有效提高熔融结晶单次产品收率，并在实际工业化生产中提高生产效率。此外，与现有技术中采用双塔精馏的技术方案相比，本技术采用精馏-熔融结晶耦合，将一个高能耗的精馏塔替代为低能耗的结晶器，可降低能耗，进一步降低生产成本。
9、值得注意的是，精馏塔塔顶排出的轻组分需要经塔顶冷凝器降温处理后再排出，由于该部分轻组分中含有大量的气相潜热，从精馏塔塔顶冷凝器排出的循环介质的温度较高，若直接排放不仅造成大量浪费，也无法有效利用该部分热量，造成经济损失。本技术中设置精馏塔塔顶冷凝器与溴化锂机组的热耦合，从冷凝器排出的高温冷凝循环介质输入溴化锂机组换热制备低温第二循环介质，从冷凝器排出的高温冷凝循环介质经过与溴化锂机组换热降温后返回冷凝器，继续与温度较高的轻组分换热，由此实现冷凝器循环介质的循环利用，不仅节省了循环介质用量，还可通过与溴化锂机组耦合充分利用精馏塔塔顶所排出轻组分的潜热，从而降低能耗。
10、层式熔融结晶分为冷却结晶、发汗和熔化三个阶段，结晶过程中物料的冷却和加热均通过与结晶用循环介质的热交换获得冷量和热量来实现。在冷却结晶阶段，熔融后的物料经结晶循环冷却结晶；在发汗和熔化阶段，结晶后的物料经结晶用循环介质逐步加热得到纯度更高的液态熔化物料。层式熔融结晶过程的耗能包括了物料的结晶热、熔融热，以及结晶用循环介质本身在各阶段之间的升温/降温耗能。
11、在本实施例的优选实施例中，由溴化锂机组产生的低温第二循环介通过与从循环介质储罐输出的结晶用循环介质换热，完成结晶器内物料冷却结晶阶段的冷量输入，满足熔融结晶过程中需要的冷量，促进精馏-熔融结晶能量耦合；在本实施例的另一个优选实施例中，从冷凝器排出的高温冷凝循环介质通过支路与从循环介质储罐输出的结晶用循环介质换热，用于结晶器内物料发汗和熔化阶段的热量输入，满足熔融结晶过程中需要的热量，实现完全的精馏-熔融结晶能量耦合。
12、本领域内普通技术人员将理解，本技术技术方案不仅适用于ec提纯，也适用于其他可采用精馏及熔融结晶进行提纯的物料的精致过程。
13、与现有技术相比，本技术碳酸乙烯酯提纯系统通过精馏塔对输入的粗品ec初步提纯后，再输入结晶器中进行层式熔融结晶，有效提高熔融结晶单次产品收率，并在实际工业化生产中提高生产效率；此外，通过设置精馏塔塔顶冷凝器与溴化锂机组的热耦合，充分利用精馏塔塔顶排出轻组分的潜热，节省循环介质用量的同时降低了能耗。
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1.一种碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，在连接所述循环介质储罐(3)出口和结晶器(2)壳程入口的管路上设置第一换热器(31)；所述冷凝器(12)的壳程出口经第二支路连接第一换热器(31)并返回冷凝器(12)的壳程入口。
3.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，连接所述循环介质储罐(3)出口和结晶器(2)壳程入口的管路上设置第二换热器(32)；所述溴化锂机组(4)设置第二循环介质入口和第二循环介质出口；所述第二循环介质出口经管路连接第二换热器(32)并返回第二循环介质入口。
4.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，所述发汗液储罐(22)和/或残液储罐(23)的出口经管路连接所述精馏塔(1)。
5.根据权利要求4所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，所述发汗液储罐(22)和残液储罐(23)经管路连接精馏塔(1)的不同位置。
6.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，所述精馏塔(1)为填料塔。
7.根据权利要
8.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，所述结晶器(2)为管壳式结晶器或者箱式结晶器。
9.根据权利要求8所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，所述结晶器(2)为管壳降膜式结晶器。
10.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，连接所述精馏塔(1)和结晶器(2)的管路上设置缓冲罐。
...【技术特征摘要】
1.一种碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，在连接所述循环介质储罐(3)出口和结晶器(2)壳程入口的管路上设置第一换热器(31)；所述冷凝器(12)的壳程出口经第二支路连接第一换热器(31)并返回冷凝器(12)的壳程入口。
3.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，连接所述循环介质储罐(3)出口和结晶器(2)壳程入口的管路上设置第二换热器(32)；所述溴化锂机组(4)设置第二循环介质入口和第二循环介质出口；所述第二循环介质出口经管路连接第二换热器(32)并返回第二循环介质入口。
4.根据权利要求1所述的碳酸乙烯酯提纯系统，其特征在于，所述发汗液储罐(22)和/或残液储罐(23)的出口经管路连接所述精...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红星，李飞，李海勇，
申请(专利权)人：天津纯态化学工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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