一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置制造方法及图纸

本技术公开了一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，包括碳酸二甲酯储罐和无水乙醇储罐。所述碳酸二甲酯储罐与无水乙醇储罐分别与原料预热器连接，所述原料预热器与汽化器连接，所述汽化器与过热器连接。所述过热器与膜反应器顶部入口连接，所述膜反应器底部出口设置有水冷换热器一，侧壁出口设置有水冷换热器二。本技术膜反应器同时具备反应和分离双重功能。分子筛膜既起到反应作用，又可将反应后的混合蒸汽利用分子筛膜的选择性，透过产物小分子甲醇，起分离作用，缩短生产工艺流程，既方便操作，又降低了能耗和设备投资，大幅度降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及碳酸甲乙酯的生产，具体为一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置。

技术介绍

1、碳酸甲乙酯(emc)作为一种优良的新型锂离子电池电解液的溶剂，其合成和应用得到越来越多的人们的重视。它同时含有甲基、乙基和羰基等活性反应基团，作为精细合成中间体，可以与醇、酚、胺及酯等反应，应用于许多可充型电池，如金属锂电池。也因它对锂盐有很好的溶解度，安全稳定，既能提高电池的放电容量和能量密度，又具有循环寿命长，良好的低温使用性能等优势。emc分子结构的不对称性使其在作为油漆、纤维素以及树脂等的溶剂方面，也显示了明显的优越性。

2、目前生产碳酸甲乙酯比较常用的方法是碳酸二甲酯和乙醇发生酯交换反应。通过催化剂的作用，在反应精馏塔中反应后，采用变压精馏或者萃取精馏等方法分离提纯产物，工艺复杂，能耗高，设备投资也大。而且碳酸二甲酯和乙醇反应还会受到热力学限制，转化率很难提高。

技术实现思路

1、针对上述技术的缺陷，本技术拟解决的技术问题是，提供一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置。此装置具备反应和分离双重功能，既简化了反应流程，降低了能耗和设备投资，又能在反应的同时分离采出甲醇，使反应可以继续向正反应方向进行，提高转化率。

2、本技术解决所述技术问题采用的技术方案是：

3、一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，包括碳酸二甲酯储罐(1)和无水乙醇储罐(2)，其特征在于：所述碳酸二甲酯储罐(1)与无水乙醇储罐(2)分别与原料预热器(5)连接，所述原料预热器(5)与汽化器(6)连接，所述汽化器(6)与过热器(7)连接，所述过热器(7)与膜反应器(8)顶部入口连接，所述膜反应器(8)底部出口设置有水冷换热器一(10)，膜反应器的侧壁出口设置有水冷换热器二(11)。

4、所述碳酸二甲酯储罐(1)与原料预热器(5)之间通过管线与计量泵一(3)连接；所述无水乙醇储罐(2)与原料预热器(5)之间通过管线与计量泵二(4)连接。

5、所述膜反应器(8)与水冷换热器一(10)之间通过管线与真空泵(9)连接。

6、所述碳酸二甲酯和无水乙醇的酯交换反应是在膜反应器(8)中进行的。

7、所述膜反应器(8)是分子筛膜反应器，包括若干膜管。

8、所述膜管由内至外依次为多孔α-al2o3材质的膜管、亲水lta分子筛膜层和nay分子筛膜层。

9、所述亲水lta分子筛膜层用作选择性脱甲醇分离，在lta分子筛膜层表面负载nay分子筛膜层用于乙醇和碳酸二甲酯dmc合成碳酸甲乙酯emc。

10、所述亲水lta分子筛膜层的厚度为6-8μm，nay分子筛膜层厚度为6-8μm，多孔α-al2o3材质的膜管直径为2-3mm。

11、与现有技术相比，本技术的有益效果如下：

12、本技术利用膜反应器反应和分离的双重功能特性，分子筛膜既起到反应作用，又可将反应后的混合蒸汽利用分子筛膜的选择性，透过产物小分子甲醇，起分离作用，缩短生产工艺流程，既方便操作，又降低了能耗和设备投资，大幅度降低了生产成本。

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【技术保护点】

1.一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，包括碳酸二甲酯储罐(1)和无水乙醇储罐(2)，其特征在于：所述碳酸二甲酯储罐(1)与无水乙醇储罐(2)分别与原料预热器(5)连接，所述原料预热器(5)与汽化器(6)连接，所述汽化器(6)与过热器(7)连接，所述过热器(7)与膜反应器(8)顶部入口连接，所述膜反应器(8)底部出口设置有水冷换热器一(10)，侧壁出口设置有水冷换热器二(11)。

2.根据权利要求1所述的一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，其特征是：所述碳酸二甲酯储罐(1)与原料预热器(5)之间通过管线与计量泵一(3)连接；所述无水乙醇储罐(2)与原料预热器(5)之间通过管线与计量泵二(4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，其特征是：所述膜反应器(8)与水冷换热器一(10)之间通过管线与真空泵(9)连接。

4.根据权利要求1所述的一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，其特征是：所述膜反应器(8)是分子筛膜反应器，包括若干膜管。

5.根据权利要求4所述的一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，其特征是：所述膜管由内至外依次为多孔α-Al2O3材质的膜管、亲水LTA分子筛膜层和NaY分子筛膜层。

6.根据权利要求5所述的一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，其特征是：所述亲水LTA分子筛膜层用作选择性脱甲醇分离，在LTA分子筛膜层表面负载NaY分子筛膜层用于乙醇和碳酸二甲酯DMC合成碳酸甲乙酯EMC。

7.根据权利要求5所述的一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，其特征是：所述亲水LTA分子筛膜层的厚度为6-8μm，NaY分子筛膜层厚度为6-8μm，多孔α-Al2O3材质的膜管直径为2-3mm。

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【技术特征摘要】

1.一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，包括碳酸二甲酯储罐(1)和无水乙醇储罐(2)，其特征在于：所述碳酸二甲酯储罐(1)与无水乙醇储罐(2)分别与原料预热器(5)连接，所述原料预热器(5)与汽化器(6)连接，所述汽化器(6)与过热器(7)连接，所述过热器(7)与膜反应器(8)顶部入口连接，所述膜反应器(8)底部出口设置有水冷换热器一(10)，侧壁出口设置有水冷换热器二(11)。

2.根据权利要求1所述的一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，其特征是：所述碳酸二甲酯储罐(1)与原料预热器(5)之间通过管线与计量泵一(3)连接；所述无水乙醇储罐(2)与原料预热器(5)之间通过管线与计量泵二(4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种使用膜反应器制备碳酸甲乙酯的装置，其特征是：所述膜反应器(8)与水冷换热器一(10)之间通过管线与真...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荷芳，
申请(专利权)人：天津瑞泽宇通环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：