BR102015016125A2 - Método para produzir oxalato de dimetila - Google Patents

Método para produzir oxalato de dimetila Download PDF

Info

Publication number
BR102015016125A2
BR102015016125A2 BR102015016125-5A BR102015016125A BR102015016125A2 BR 102015016125 A2 BR102015016125 A2 BR 102015016125A2 BR 102015016125 A BR102015016125 A BR 102015016125A BR 102015016125 A2 BR102015016125 A2 BR 102015016125A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
dimethyl oxalate
column
dimethyl
separation column
methanol
Prior art date
Application number
BR102015016125-5A
Other languages
English (en)
Other versions
BR102015016125B8 (pt
BR102015016125B1 (pt
Inventor
Yang Weisheng
He Laibin
Hu Song
Shi De
Original Assignee
China Petroleum & Chemical Corporation
Shangai Research Institute Of Petrochemical Technology Sinopec
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum & Chemical Corporation, Shangai Research Institute Of Petrochemical Technology Sinopec filed Critical China Petroleum & Chemical Corporation
Publication of BR102015016125A2 publication Critical patent/BR102015016125A2/pt
Publication of BR102015016125B1 publication Critical patent/BR102015016125B1/pt
Publication of BR102015016125B8 publication Critical patent/BR102015016125B8/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/36Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/52Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

“método para produzir oxalato de dimetila” divulga-se um método para produzir oxalato de dimetila, compreendendo as seguintes etapas: etapa a): alimentar, num reator de acoplamento, um material de reação contendo monóxido de carbono e nitrito de metila, que reage na presença de um catalisador de metal de grupo platina, para se obter uma corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila; e etapa b): alimentar a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila numa coluna de separação de oxalato de dimetila, e permitir o contato contracorrente da corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila com uma corrente contendo metanol entrar na coluna de separação a partir de uma parte superior desta, de modo a se obter metanol bruto a partir da parte superior da coluna e um produto de oxalato de dimetila a partir de uma parte inferior da coluna, em que a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila não é esfriada antes de ser alimentada na coluna de separação de oxalato de dimetila. divulga-se ainda um método para produzir oxalato de dimetila, e carbonato de dimetila como um subproduto. os métodos têm as características de etapas de processo simples, baixo consumo de energia, alto rendimento de oxalato de dimetila, e assim por diante.

Description

(54) Título: MÉTODO PARA PRODUZIR
OXALATO DE DIMETILA (51) Int. Cl.: C07C 67/36; C07C 67/52 (30) Prioridade Unionista: 03/07/2014 CN 201410314462.0 (73) Titular(es): CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION, SHANGAI RESEARCH INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY SINOPEC (72) Inventor(es): WEISHENG YANG; LAIBIN HE; SONG HU; DE SHI (74) Procurador(es): EDUARDO OTERO (57) Resumo: MÉTODO PARA PRODUZIR OXALATO DE DIMETILA Divulga-se um método para produzir oxalato de dimetila, compreendendo as seguintes etapas: etapa a): alimentar, num reator de acoplamento, um material de reação contendo monóxido de carbono e nitrito de metila, que reage na presença de um catalisador de metal de grupo platina, para se obter uma corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila; e etapa b): alimentar a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila numa coluna de separação de oxalato de dimetila, e permitir o contato contracorrente da corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila com uma corrente contendo metanol entrar na coluna de separação a partir de uma parte superior desta, de modo a se obter metanol bruto a partir da parte superior da coluna e um produto de oxalato de dimetila a partir de uma parte inferior da coluna, em que a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila não é esfriada antes de ser alimentada na coluna de separação de oxalato de dimetila. Divulga-se ainda um método para produzir oxalato de dimetila, e carbonato de dimetila como um subproduto. Os métodos têm as características d(...)
Figure BR102015016125A2_D0001
C-101
1/35 “MÉTODO PARA PRODUZIR OXALATO DE DIMETILA”
Referência Cruzada aos Pedidos Relacionados [001]O presente pedido reivindica o benefício do pedido de patente chinês CN 201410314462.0, depositado em 3 de Julho de 2014 com o Escritório de Patente Chinês, a totalidade do qual está incorporado aqui como referência.
Campo da Invenção [002]A presente divulgação refere-se a um método para produzir oxalato de dimetila e, também refere-se a um método para produzir oxalato de dimetila e carbonato de dimetila como um subproduto.
Fundamentos da Invenção [003]Oxalato de dimetila (DMO) é um importante produto intermediário de significância considerável na indústria de engenharia química. Pode ser usado para produzir ácido oxálico através de hidrólise, e etileno glicol através de hidrogenação. Oxalato de dimetila pode ser sintetizado substancialmente através de dois procedimentos. No primeiro procedimento, metanol e ácido oxálico são usados para produzir oxalato de dimetila através de esterificação. Tal procedimento está sujeito aos defeitos de uma grande quantidade de emissões de águas residuais e poluição ambiental grave. O outro procedimento é concluído através de uma reação de acoplamento entre monóxido de carbono e nitrito de metila na presença de um catalisador de platina. Nos últimos anos, devido ao rápido crescimento da indústria química de carvão, o segundo procedimento tem atraído grande atenção como uma etapa intermediária na produção de etileno glicol a partir do carvão através de um gás de síntese. No primeiro procedimento, uma reação de acoplamento ocorre entre monóxido de carbono, sob a ação de um catalisador sustentado de Pd/a-Al2O3, e nitrito de metila na pressão atmosférica, para gerar oxalato de dimetila e monóxido de nitrogênio, em que a equação de reação principal é como segue:
2CO + 2CH3ONO (COOCH3)2 + 2NO
2/35 [004]Em tal procedimento de síntese, as seguintes reações adversas substancialmente ocorrem. Monóxido de carbono reage com nitrito de metila para produzir monóxido de nitrogênio e carbonato de dimetila (C3H6O3), em que o nitrito de metila decompõe para gerar monóxido de nitrogênio, formiato de metila (C2H4O2), e metanol, enquanto que o monóxido de carbono e monóxido de nitrogênio reagem entre si para produzir nitrogênio e dióxido de carbono. As equações da reação acima são como seguem:
CO+ 2 CH3O NO-> 2 NO+ C3H6O3
CH3ONO-> 4 NO+ C2H4O2 + 2CH3OH , e
2CO+2NO-> N2 + 2CO2 [005]Correntemente, um produto de oxalato de dimetila puro pode ser obtido, tipicamente, através de absorção com metanol, seguido por separação de metanol, carbonato de dimetila, e carbonato de dimetila entre si. Isto é, a purificação de oxalato de dimetila precisa ser realizada através de uma coluna de lavagem com álcool e uma coluna de recuperação com álcool. O produto de oxalato de dimetila puro obtido pode ser diretamente usado como um produto ou como matéria-prima para a síntese de etileno glicol. Pelo fato de um fenômeno azeotrópico ocorrer entre carbonato de dimetila e metanol, uma mistura líquida de metanol e carbonato de dimetila obtida passará através de um procedimento de separação de membrana, retificação de pressão variável, ou destilação extrativa para a separação, de modo a obter um produto de carbonato de dimetila puro.
[006]O pedido de patente US 4453026A de UBE INDUSTRIES divulga a reação de monóxido de carbono e nitrito de metila ou nitrito de etila na presença de um catalisador de metal nobre de grupo platina. Os produtos de reação são condensados e separados para se obter um condensado e um gás não condensável, em que durante uma etapa de condensação, uma quantidade específica de metanol ou etanol é adicionada, de modo a impedir que o oxalato de dimetila ou oxalato de dieti3/35 la seja misturado com o gás não-condensável, que levaria de outro modo à cristalização. O condensado entra numa coluna de retificação primária para gerar um produto de oxalato de dimetila ou oxalato de dietila bruto.
[007]CN 101993367A, CN 101993365A, CN 101993369A, CN 101993361A, CN 101492370A e CN 101381309A divulgam, cada, realizando a separação gáslíquido nos produtos de reação de monóxido de carbono e nitritos para se obter um destilado de fase gasosa e um destilado de fase líquida e, também realizando a separação e purificação no destilado de fase líquida contendo oxalatos para se obter um produto de oxalato bruto.
[008]CN 202643601U divulga a separação de oxalato de dimetila através de um flash primário, uma coluna de lavagem, e coluna de retificação de oxalato de dimetila. Cristalização de oxalato de dimetila ocorre facilmente na coluna de lavagem devido à lavagem em baixa temperatura com metanol.
[009]CN 101462961A divulga a reação de monóxido de carbono com nitrito de metila em contato com um catalisador de metal nobre de grupo platina, para se obter um produto contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila. O produto é alimentado num condensador para contatar com metanol e, depois condensado, assim gerando um gás não-condensável, e um líquido condensado compreendendo oxalato de dimetila, carbonato de dimetila, formiato de metila, e metanol. O líquido condensado é depois alimentado a uma coluna de destilação para ser destilado, para produzir um azeótropo do carbonato de dimetila e do metanol numa parte superior da coluna, e uma corrente contendo o oxalato de dimetila numa parte inferior da coluna. Estas etapas de processo são complexos. Além disso, o oxalato de dimetila, devido a uma ponto de condensação relativamente alto deste, cristalizará facilmente numa parede do condensador, que bloquearia finalmente o condensador.
[010]Para concluir o acima exposto, na técnica anterior, os produtos de aco4/35 plamento de monóxido de carbono e nitrito de metila são todos condensados antes da entrada de procedimentos sucessivos. As etapas de processo são complexas. Além disso, o oxalato de dimetila facilmente cristaliza num dispositivo e um tubo. Assim, a preservação de calor ou rastreamento de calor é necessária, de modo a impedir o bloqueio do dispositivo e tubo por oxalato de dimetila cristalizado. Por outro lado, a cristalização de oxalato de dimetila no dispositivo e no tubo também reduz o rendimento de oxalato de dimetila.
[011]Além disso, como debatido acima, no processo de produzir oxalato de dimetila por reações de acoplamento entre monóxido de carbono e nitrito de metila, carbonato de dimetila pode ser inevitavelmente gerado mais frequentemente que não. Como é bem conhecido, um fenômeno azeotrópico ocorre entre carbonato de dimetila e metanol. Além disso, o metanol necessita de enorme calor latente em sua vaporização. Consequentemente, a separação de carbonato de dimetila, especialmente carbonato de dimetila de baixa concentração, a partir de metanol necessita de etapas de processo complexas, muito tempo e alto consumo de energia.
[012]O pedido de patente CN 101190884A de Shanghai Coking & Chemical Corporation divulga um método para sintetizar oxalato de dimetila e um subproduto de carbonato de dimetila. O método compreende absorver primeiro o carbonato de dimetila junto com oxalato de dimetila que estão contidos num produto de reação de acoplamento com uma grande quantidade de metanol, depois separar o metanol a partir de carbonato de dimetila com oxalato de dimetila através de destilação extrativa e, finalmente, separar o oxalato de dimetila a partir do carbonato de dimetila. Pelo fato da etapa de absorção necessitar de uma grande quantidade de metanol, uma grande quantidade de oxalato de dimetila é também exigida para a extração do carbonato de dimetila a partir do metanol através de destilação extrativa. Por outro lado, a grande quantidade de metanol tem que ser reciclada por ser vaporizado fora a partir de uma parte superior da coluna, que necessita de alto consumo de energia.
5/35 [013]O pedido de patente CN 101381309A de East China University of Science and Technology divulga um método para separar carbonato de dimetila de baixa concentração através de um procedimento de coluna dupla durante a síntese de oxalato de dimetila. O método compreende separar primeiro o metanol e carbonato de dimetila a partir do oxalato de dimetila e, depois separar o metanol a partir do carbonato de dimetila através de retificação de pressão variável. O problema de etapas de processo complexas e alto consumo de energia durante a separação de metanol a partir de carbonato de dimetila ainda permanece sem solução.
[014]Em resumo, na técnica anterior, a separação de carbonato de dimetila, através de retificação de pressão variável ou através de destilação extrativa, está sujeito ao uso de uma grande quantidade de metanol, desse modo levando a etapas de processo complexas e alto consumo de energia.
Sumário da Invenção [015]Um propósito da presente divulgação é fornecer um novo método para produzir oxalato de dimetila, de modo a resolver os problemas de etapas de processo complexas, fácil bloqueio de dispositivos e tubos por cristalização de oxalato de dimetila1, alto consumo de material e energia, e semelhantes na técnica anterior durante a produção de oxalato de dimetila. O método da presente divulgação tem as características de etapas de processo simples, baixo consumo de energia, alto rendimento de oxalato de dimetila, etc.
[016]Um outro propósito da presente divulgação é fornecer um método para produzir oxalato de dimetila e, por outro lado, carbonato de dimetila como um subproduto. O método tem as características de etapas de processo simples e baixo consumo de energia, e pode produzir oxalato de dimetila de alta pureza, e carbonato de dimetila como um subproduto. Além disso, com este método, não será necessário separar carbonato de dimetila a partir de metanol.
[017]De acordo com um primeiro aspecto da presente divulgação, um méto6/35 do para produzir oxalato de dimetila é fornecido, compreendendo as seguintes etapas:
etapa a): alimentar, num reator de acoplamento, um material de reação contendo monóxido de carbono e nitrito de metila, que reage na presença de um catalisador de metal de grupo platina, para se obter uma corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila; e etapa b): alimentar a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila numa coluna de separação de oxalato de dimetila, e permitir o contato contracorrente da corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila com uma corrente contendo metanol entrar na coluna de separação a partir de uma parte superior desta, de modo a se obter metanol bruto a partir da parte superior da coluna e um produto de oxalato de dimetila a partir de uma parte inferior da coluna, em que a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila não é esfriada antes de ser alimentada na coluna de separação de oxalato de dimetila.
[018]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila não passa através de uma coluna de lavagem com álcool antes de ser alimentada na coluna de separação de oxalato de dimetila. Isto é, a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila não têm que ser lavada por um álcool em qualquer coluna de lavagem com álcool.
[019]Como descrito acima, uma corrente de reação flui para fora a partir do reator de acoplamento é, frequentemente, condensada na técnica anterior. Durante tal etapa, oxalato de dimetila seria parcialmente separado fora, enquanto que o restante de oxalato de dimetila flui em seções sucessivas para outra separação e purificação. Entretanto, em tal processo, oxalato de dimetila cristalizaria facilmente num dispositivo ou um tubo. Além disso, o oxalato de dimetila condensado não têm uma alta pureza. Além disso, mais frequentemente que não, a corrente de reação flui para fora a partir do reator de acoplamento necessário para ser lavado por um álcool
7/35 na técnica anterior, que necessita de uma grande quantidade de metanol.
[020]No método para produzir oxalato de dimetila de acordo com a presente divulgação, entretanto, a corrente de fase gasosa a partir do reator de acoplamento entra diretamente na coluna de separação de oxalato de dimetila para a separação sem ser esfriada. Além disso, uma etapa de lavagem com álcool é omitida no método da presente divulgação. Isto não só elimina um risco para o oxalato de dimetila ser cristalizado e precipitado, mas também simplifica dispositivos e etapas de processo.
[021]O catalisador de metal de grupo platina usado no método da presente divulgação é conhecido na técnica, e pode ser qualquer catalisador apropriado usado em reações de catalisação entre monóxido de carbono e nitrito de metila para produzir oxalato de dimetila.
[022]De acordo com o método fornecido pela presente divulgação, o produto de oxalato de dimetila obtido na etapa b), geralmente, tem uma pureza mais alta do que 99,85 %.
[023]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, a coluna de separação de oxalato de dimetila compreende: uma seção de absorção e retificação, que está disposta entre uma entrada de alimentação para a corrente contendo metanol e uma entrada de alimentação para a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila, e é fornecida com uma placa de coluna ou um enchedor; e uma seção de extração, que está disposta entre a entrada para a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila e o parte inferior da coluna, e é fornecido com uma placa de coluna ou um enchedor.
[024]Preferivelmente, uma razão de altura da seção de absorção e retificação à seção de extração está na faixa de 0,2:1 a 5:1, mais preferivelmente 0,5:1 a 3:1. Ainda preferivelmente, a razão de altura da seção de absorção e retificação à seção de extração está na faixa de 1:1 a 2:1. Os testes mostraram que as faixas an8/35 teriormente mencionadas de razão de altura permitem melhores efeitos de absorção e separação de oxalato de dimetila e metanol.
[025]Em uma forma de realização preferida da presente divulgação, a parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila tem uma temperatura na faixa de 0 °C a 60 °C, preferivelmente 25 °C a 45 °C, e uma pressão na faixa de 0,1 MPa a 0,3 MPa, preferivelmente 0,15 MPa a 0,2 MPa. E preferivelmente, a parte inferior da coluna de separação de oxalato de dimetila tem uma temperatura na faixa de 161 °C a 210 °C, preferivelmente 176 °C a 195 °C, e uma pressão na faixa de 0,1 MPa a 0,35 MPa, preferivelmente 0,12 MPa a 0,24 MPa.
[026]Na presente divulgação, as pressões mencionadas são todas pressões absolutas.
[027]De acordo com o método para produzir oxalato de dimetila da presente divulgação, o enchedor pode ser estruturado ou embalado a granel, e a placa de coluna pode estar na forma de uma bandeja de válvula de boia, uma placa de peneira, uma bandeja de passagem dupla, uma bandeja de tampão de bolhas, ou uma bandeja de Thorman.
[028]Preferivelmente, a seção de extração tem um número de placa teórica na faixa de 5 a 40.
[029]De acordo com a presente divulgação, as condições de operação do reator de acoplamento incluem uma temperatura de reação na faixa de 50 °C a 200 °C, preferivelmente 60 °C a 180 °C, e uma pressão na faixa de 0,1 MPa a 2,0 MPa, preferivelmente 0,1 MPa a 1,0 MPa.
[030]Preferivelmente, o rastreamento de calor é realizado num tubo disposto entre o reator de acoplamento e a coluna de separação de oxalato de dimetila.
[031]Preferivelmente, o rastreamento de calor é realizado num tubo de descarga disposto na parte inferior da coluna de separação de oxalato de dimetila.
[032]No método para produzir oxalato de dimetila fornecido na presente di9/35 vulgação, monóxido de carbono é primeiro usado para sintetizar oxalato de dimetila. Gases de matéria-prima contendo monóxido de carbono e nitrato de metila são alimentados num reator preenchido com um catalisador de metal de grupo platina sólido para as reações catalíticas de fase gasosa.
[033]O reator de acoplamento pode ser preferivelmente selecionado como um reator de leito fixo tubular, que adota a circulação de água quente para a remoção do calor e produzir vapor como um subproduto.
[034]Os gases de matéria-prima, antes de entrar no reator, são usualmente diluídos com gases inertes, tais como nitrogênio ou dióxido de carbono. A concentração de nitrito de metila nos gases de matéria-prima pode variar numa faixa relativamente grande. Entretanto, de modo a obter uma taxa de reação apropriada, a concentração de nitrito de metila nos gases de matéria-prima não pode estar mais baixa do que 3 % em vol e, preferivelmente, estar na faixa de 5 % em vol a 30 % em vol. A concentração de monóxido de carbono nos gases de matéria-prima pode variar numa faixa relativamente grande também, geralmente na faixa de 10 % em vol a 90 % em vol. A reação pode ser realizada numa temperatura relativamente baixa e uma pressão relativamente baixa. O tempo de permanência dos reagentes de fase gasosa num leito do catalisador é geralmente não mais do que 12 s, corretamente na faixa de 0,2 s a 6 s.
[035]No método para produzir oxalato de dimetila de acordo com a presente divulgação, uma segunda etapa é separação do oxalato de dimetila. Nesta etapa, o produto de reação numa saída do reator de acoplamento diretamente entra na coluna de separação de oxalato de dimetila na seção intermediária desta sem ser esfriado, em que o contato contracorrente é ativado entre o produto de reação e o metanol entrar na coluna a partir da parte superior desta, para produzir o metanol bruto e gases não condensados a partir da parte superior da coluna, e o produto de oxalato de dimetila a partir da parte inferior da coluna.
10/35 [036]A seção de absorção e retificação é fornecida entre a entrada de alimentação da corrente contendo metanol e a entrada de alimentação da corrente do produto de reação de acoplamento, e é fornecida com a placa de coluna ou o enchedor, preferivelmente, um enchedor estruturado ou embalado a granel, altamente eficiente e de baixa resistência. A seção de absorção, por outro lado, funciona como uma seção de retificação. Uma seção entre a entrada de alimentação da corrente contendo oxalato de metila e a parte inferior da coluna é a seção de extração, que pode estar na forma de uma bandeja de válvula de boia, uma placa de peneira, uma bandeja de passagem dupla, uma bandeja de tampão de bolhas, ou uma bandeja de Thorman, ou pode ser um enchedor.
[037]Depois da condensação na parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila, um gás não condensado está sujeito ao tratamento subsequente, enquanto que um líquido condensado é parcialmente descartado como o produto de metanol bruto para o tratamento subsequente, e parcialmente reciclado e para ser misturada uma matéria-prima de metanol para formar a corrente contendo metanol, que entra na coluna de separação de oxalato de dimetila.
[038]O tubo a partir da saída do reator de acoplamento à coluna de separação de oxalato de dimetila, e o tubo de descarga disposto na parte inferior da coluna de separação de oxalato de dimetila são ambos preferivelmente para ser aquecidos, preferivelmente com vapor, água quente, eletricidade, e semelhantes, de modo a evitar o oxalato de dimetila de ser cristalizado nos dispositivos ou nos tubos.
[039]Quando o método para produzir oxalato de dimetila fornecido pela presente divulgação é usado, dispositivos de arrefecimento e lavagem com álcool são desnecessários, e absorção do produto de acoplamento num dispositivo de arrefecimento e retificação do produto de acoplamento num dispositivo de destilação na técnica anterior pode ser concluído numa coluna de separação de oxalato de dimetila, desse modo reduzindo o consumo de energia e simplificando os dispositivos.
11/35
Além disso, a cristalização do oxalato de dimetila no dispositivo de arrefecimento pode ser impedida, desse modo aumentando o rendimento de oxalato de dimetila. Além disso, o investimento em equipamento e espaço no chão podem ser economizados. Por outro lado, a simplificação de etapas de processo rende custos de rastreamento de calor significantemente reduzidos. Quando o método para produzir oxalato de dimetila de acordo com a presente divulgação é usado, o rendimento de oxalato de dimetila pode atingir mais do que 99,5 %, com consumo de energia largamente reduzido de um sistema de recuperação para oxalato de dimetila, que é um efeito técnico muito óbvio.
[040]De acordo com um segundo aspecto da presente divulgação, um método para produzir oxalato de dimetila, e carbonato de dimetila como um subproduto é fornecido, compreendendo as seguintes etapas:
etapa a): alimentar, num reator de acoplamento, um material de reação contendo monóxido de carbono e nitrito de metila, que reage na presença de um catalisador de metal de grupo platina, para se obter uma corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila;
etapa b): alimentar a corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila numa coluna de separação de éster, e permitir o contato contracorrente da corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila com uma corrente contendo metanol entrar na coluna de separação de éster a partir da parte superior da coluna, e uma corrente de agente de extração contendo oxalato de dimetila e entrar na coluna de separação de éster a partir de uma seção intermediária desta, de modo a se obter metanol bruto a partir da parte superior da coluna e uma mistura contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila a partir de uma parte inferior da coluna; e etapa c): alimentar a mistura numa coluna de refinação de oxalato de dimetila, para se obter um produto de carbonato de dimetila a partir da parte superior da
12/35 coluna de refinação e um produto de oxalato de dimetila a partir de uma parte inferior da coluna de refinação, em que a corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila não é esfriada antes de ser alimentada na coluna de separação de oxalato de dimetila.
[041]A coluna de separação de éster refere-se a uma coluna de separação na parte inferior da qual oxalato de dimetila e carbonato de dimetila são obtidos.
[042]Preferivelmente, a corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila não passa através de uma coluna de lavagem com álcool antes de ser alimentada na coluna de separação de éster. Isto é, a corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila não têm que ser lavada por um álcool em qualquer coluna de lavagem com álcool.
[043]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, a coluna de separação de éster compreende: uma seção de absorção, que está disposta entre uma entrada de alimentação para a corrente de agente de extração e uma entrada de alimentação para a corrente contendo metanol, e é fornecida com uma placa de coluna ou um enchedor; uma seção de extração, que está disposta entre uma entrada de alimentação para a corrente de fase gasosa e a entrada de alimentação para a corrente de agente de extração, e é fornecida com uma placa de coluna de um enchedor; e uma seção de extração, que está disposta entre a entrada de alimentação para a corrente de fase gasosa e a parte inferior da coluna de separação de éster, e é fornecida com uma placa de coluna ou um enchedor.
[044]O produto de fase gasosa a partir do reator de acoplamento é alimentado na coluna de separação de éster a partir da entrada da seção de extração e da seção de extração desta, move-se para cima da seção de extração, e recebe em contato contracorrente com o oxalato de dimetila de fase líquida fluindo para baixo. A fase líquida na parte inferior da seção de extração flui para baixo da seção de ex13/35 tração e é nela separada, para se obter a mistura de oxalato de dimetila e carbonato de dimetila na parte inferior da coluna. A corrente de fase gasosa na parte superior da seção de extração, depois de contatar com um agente de extração, move-se para cima da seção de absorção e recebe em contato contracorrente com a corrente de metanol fluindo para baixo a partir da parte superior da coluna de separação de éster. A corrente de metanol absorve ainda oxalato de dimetila carregado na fase gasosa. Assim, uma corrente de fase gasosa substancialmente não contendo nenhum oxalato de dimetila ou carbonato de dimetila obtido a partir da parte superior da coluna de separação de éster pode ser reciclada em uma unidade de oxidação e esterificação para a regeneração de nitrito de metila.
[045]Preferivelmente, uma razão de altura da seção de absorção para a seção de extração está na faixa de 1:0,5 a 1:5, preferivelmente 1:1,5 a 1:3,5.
[046]Preferivelmente, uma razão de altura da seção de absorção para a seção de extração está na faixa de 1:0,2 a 1:5, preferivelmente 1:1 a 1:2.
[047]Da mesma forma, o enchedor usado na coluna de separação de éster pode ser estruturado ou embalado a granel, e a placa de coluna pode estar na forma de uma bandeja de válvula de boia, uma placa de peneira, uma bandeja de passagem dupla, uma bandeja de tampão de bolhas, ou uma bandeja de Thorman.
[048]Preferivelmente, a seção de extração tem um número de placa teórica na faixa de 5 a 40, mais preferivelmente de 10 a 25. Na técnica anterior, apenas o metanol é usado como um agente absorvente numa coluna de separação de oxalato de dimetila. A coluna de separação de éster da presente divulgação, entretanto, é adicionada com a seção de extração, em que o oxalato de dimetila não só funciona como o agente de extração para a separação de carbonato de dimetila e metanol, mas também funciona como um agente absorvente para a absorção do oxalato de dimetila de fase gasosa. Adição de oxalato de dimetila como o agente absorvente permite a quantidade de metanol usado para ser reduzido e, por outro lado, garante
14/35 a absorção substancialmente completa do carbonato de dimetila e oxalato de dimetila que estão contidos no produto de fase gasosa a partir do reator de acoplamento. Assim, o líquido obtido na parte inferior da coluna de separação de éster irá conter no metanol. Isto pode reduzir o consumo de energia e perda de metanol no sistema de separação subsequente.
[049]De acordo com a presente divulgação, 50 a 90 %, preferivelmente 60 a 85 %, e mais preferivelmente 60 a 70 % do produto de oxalato de dimetila obtido na etapa c) são reciclados para a coluna de separação de éster como o agente de extração. Preferivelmente, o agente de extração tem uma temperatura na faixa de 55 °C a 210 °C, mais preferivelmente 60 °C a 150 °C. O oxalato de dimetila usado como o agente de extração é esfriado a uma temperatura nas faixas acima antes de entrar na coluna de separação de éster. Uma baixa temperatura é favorável para a redução da quantidade de oxalato de dimetila usada como o agente de extração. Entretanto, visto que o ponto de congelamento de oxalato de dimetila em pressão atmosférica é 54 °C, uma temperatura muito baixa deste levaria a um risco de bloqueio do tubo por oxalato de dimetila cristalizado.
[050]Durante os testes da presente divulgação, a influência da concentração de oxalato de dimetila no agente de extração sobre a volatilidade relativa de metanol para o carbonato de dimetila foi estudada. Foi descoberto que, no método de acordo com a presente divulgação, uma fase líquida na seção de extração da coluna de separação de éster tem uma concentração de oxalato de dimetila igual ou superior a 20 % em mol, por exemplo, 20 a 90 %. Dentro das faixas acima, um ponto azeotrópico de metanol e carbonato de dimetila pode ser evitado, de modo que eles possam ser facilmente separados. A concentração molar de oxalato de dimetila na fase líquida na seção de extração da coluna de separação de éster pode ser ajustada através de ajuste de fluxo do agente de extração e ajuste do fluxo da corrente contendo metanol adicionada na parte superior da coluna.
15/35 [051]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, a parte superior da coluna de separação de éster tem uma pressão de operação na faixa de 0,1 MPa a 0,4 MPa, preferivelmente 0,11 MPa a 0,25 MPa, e uma temperatura na faixa de 0 °C a 60 °C, preferivelmente 20 °C a 40 °C. Uma pressão de operação muito alta na coluna de separação de éster seria inadequada, porque uma pressão mais alta na coluna levaria a uma temperatura mais alta na parte inferior da coluna, que é desfavorável para estabilidade de oxalato de dimetila na parte inferior da coluna. Na parte superior da coluna de separação de éster, entretanto, a pressão de operação positiva seria preferida visto que a pressão de operação desta está sujeito à restrição pelo sistema de gás de reciclagem.
[052]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, uma razão de volume da corrente contendo metanol para a corrente de agente de extração alimentada na coluna de separação de éster está na faixa de 1:1 a 1:5, preferivelmente de 1:1 a 1:3.
[053]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, a coluna de refinação de oxalato de dimetila tem uma pressão de operação na faixa de 0 MPa a 0,3 MPa, preferivelmente 0,1 MPa a 0,2 MPa, e uma temperatura na parte superior desta na faixa de 20 °C a 130 °C, preferivelmente 80 °C a 110 °C.
[054]Preferivelmente, a coluna de refinação de oxalato de dimetila tem um número de placa teórica na faixa de 10 a 60, preferivelmente 25 a 50, e uma razão de refluxo na faixa de 2 a 200, preferivelmente 5 a 50.
[055]Como uma corrente de reagente no método da presente divulgação, o material de reação compreende 5 a 40 % em mol de monóxido de carbono, 5 a 30 % em mol de nitrito de metila, 1 a 10 % em mol de monóxido de nitrogênio, 0,1 a 10 % em mol de metanol, e gases inertes, tais como nitrogênio, como um equilíbrio. Preferivelmente, o material de fase gasosa que entra no reator de acoplamento compreende 10 a 30 % em mol de monóxido de carbono, 5 a 20 % em mol de nitrito de me16/35 tila, 2 a 8 % em mol de monóxido de nitrogênio, 1 a 8 % em mol de metanol, e nitrogênio como um equilíbrio. O nitrito de metila pode ser fornecido por um dispositivo de oxidação e esterificação.
[056]Preferivelmente, a temperatura de reação no reator de acoplamento está na faixa de 90 °C a 150 °C, e a pressão de reação, nele, está na faixa de 0,1 MPa a 1 MPa. Preferivelmente, a temperatura de reação no reator de acoplamento está na faixa de 110 °C a 130 °C, e a pressão de reação, nele, está na faixa de 0,2 MPa a 0,5 MPa. Nos métodos de dois aspectos de acordo com a presente divulgação, as condições de reação nos reatores de acoplamento podem ser as mesmas. Devido à forte exotermicidade das reações de acoplamento, uma concentração mais alta de nitrato de metila levaria a reações mais fortes. Por outro lado, se o calor de reação não pode ser eficazmente removido, ele causaria um canal de temperatura no reator. Por outro lado, uma concentração muito baixa de nitrito de metila no reator aumentaria a concentração dos gases internos nele, desse modo aumentando o consumo de energia do sistema. Além disso, a existência de monóxido de nitrogênio restringiría a taxa de reação de reações de acoplamento. Consequentemente, pode ser desfavorável ter uma concentração muito alta de monóxido de nitrogênio no reator de acoplamento. Entretanto, a concentração de monóxido de nitrogênio está correlacionada à reação de oxidação e esterificação e, portanto, deve ser mantido em excesso para garantir a reação completa de oxigênio. Pelo fato do metanol ser necessário para a regeneração de nitrito de metila no reator de oxidação e esterificação, a corrente de fase gasosa a partir do reator de oxidação e esterificação que entra no reator de acoplamento contém metanol numa quantidade que permite um estado de equilíbrio de gás-líquido. Embora o metanol possa ser desfavorável para as reações de acoplamento, arrefecer um produto da regeneração de nitrito de metila até uma temperatura mais baixa de modo a reduzir a quantidade de metanol contida no reator de acoplamento aumentaria inevitavelmente o consumo de energia do sistema.
17/35 [057]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, o reator de acoplamento é selecionado na forma de um reator de leito fixo tubular. Os materiais de reação fluem dentro dos tubos, e água saturada flui entre os tubos. A reação de acoplamento de monóxido de carbono na preparação de oxalato de dimetila é uma reação exotérmica forte. O calor de reação pode ser eficazmente liberado através do reator de leito fixo tubular. Além disso, a vaporização da água saturada também absorve uma grande quantidade de calor e, por outro lado, produz corrente de baixa pressão como um subproduto. Assim, a quantidade de água circulante usada pode ser reduzir, e a temperatura da água pode ser constantemente mantida. No mesmo tempo, a água em ebulição pode fornecer um coeficiente de transferência de calor relativamente grande e vantagem na remoção do calor de reação.
[058]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, a coluna de separação de éster compreende um refervedor na parte inferior e um condensador na parte superior desta. Com o condensador na parte superior, a quantidade de metanol complementar de fora e usada para a absorção pode ser reduzida, enquanto que o refervedor na parte inferior pode remover o metanol contido na corrente líquida na parte inferior da seção de extração. Assim, o metanol pode ser evitado de ser retirado junto com carbonato de dimetila, que de outro modo causaria a perda de metanol.
[059]De acordo com uma forma de realização preferida da presente divulgação, o líquido na parte inferior da coluna de separação de éster compreende 0,05 a 5 %, preferivelmente 0,1 a 3 % de carbonato de dimetila, e oxalato de metila substancialmente como um equilíbrio.
[060]No método fornecido de acordo o segundo aspecto da presente divulgação, a seção de absorção da coluna de separação de éster, sendo usada para absorver oxalato de dimetila de fase gasosa, também pode ser usado como a seção
18/35 de retificação no mesmo tempo, que restringe movimento de oxalato de dimetila para a parte superior da coluna. A seção de extração também desempenha uma papel da seção de absorção, em que o oxalato de dimetila de fase líquida primeiro absorve o oxalato de dimetila de fase gasosa e carbonato de dimetila que estão contidos numa fase gasosa ascendente. Isto pode significantemente reduzir a quantidade de metanol, o agente absorvente, usado na seção de absorção. Quando a quantidade de metanol usado é reduzida, as cargas do refervedor e do condensador podem ser reduzidas.
[061]No método para produzir oxalato de dimetila, e carbonato de dimetila como um subproduto fornecido pela presente divulgação, um dispositivo de arrefecimento e um dispositivo de lavagem com álcool pode ser omitidos. E a absorção de produtos de acoplamento num dispositivo de arrefecimento e a retificação do produtos de acoplamento num dispositivo de destilação na técnica anterior podem ser concluídas numa coluna de separação de éster, desse modo reduzindo o consumo de energia e simplificando os dispositivos. Além disso, o oxalato de dimetila pode ser impedido de ser cristalizado no dispositivo de arrefecimento, assim melhorando o rendimento de oxalato de dimetila. Além disso, o investimento em equipamento e espaço no chão podem ser reduzidos. Por outro lado, a simplificação de etapas de processo também permite reduzir os custos na preservação de calor. No mesmo tempo, o oxalato de dimetila de fase líquida usado como o agente de extração e circulado no sistema destrói o equilíbrio azeotrópico entre metanol e carbonato de dimetila e, assim, facilita a separação do metanol a partir do carbonato de dimetila. Subsequentemente, oxalato de dimetila e carbonato de dimetila podem ser separados entre si, desse modo, não só reduzindo o consumo de energia na separação de carbonato de dimetila, mas também obtendo os produtos de oxalato de dimetila e carbonato de dimetila nas purezas exigidas. Além disso, visto que o carbonato de dimetila é separado a partir de metanol, o metanol flui para fora da coluna de sepa19/35 ração pode ser ainda usado sem ser influenciado por qualquer acúmulo de carbonato de dimetila.
[062]Quando a solução técnica para produzir oxalato de dimetila, e carbonato de dimetila como um subproduto é usada, a taxa de recuperação de oxalato de dimetila pode ser mais alta do que 99,5 %, e a taxa de remoção de carbonato de dimetila alcança mais do que 99 %, com quantidade significantemente reduzida de consumo de vapor na separação de carbonato de dimetila, que são efeitos técnicos particularmente benéficos.
Breve Descrição dos Desenhos [063]A Fig. 1 mostra esquematicamente um fluxograma de um método para produzir oxalato de dimetila de acordo com a presente divulgação;
[064]A Fig. 2 mostra esquematicamente um fluxograma de um método para produzir oxalato de dimetila, e carbonato de dimetila como um subproduto de acordo com a presente divulgação; e [065]A Fig. 3 mostra curvas de distribuição da concentração de oxalato de dimetila e a volatilidade relativa de metanol para o carbonato de dimetila numa coluna de separação de éster.
Descrição Detalhada das Formas de Realização [066]A presente divulgação será ainda explicada através dos exemplos com referência aos desenhos anexos. Deve ser entendido que o escopo da presente divulgação não deve ser limitado.
[067]Como a Fig. 1 mostra, uma matéria-prima de nitrogênio 1, uma matériaprima de monóxido de carbono 2, uma matéria-prima de metanol 3, e uma matériaprima de nitrito de metila 4 são misturadas, pré-aquecidas e, depois alimentadas num reator de acoplamento R-101 para a reação de acoplamento. Depois da reação de acoplamento, a corrente de material 6 descartado fora do reator de acoplamento como produto de reação diretamente entra numa coluna de separação de oxalato de
20/35 dimetila numa seção intermediária desta. Um metanol 7 como um agente absorvente, e um refluxo líquido 10 da coluna de separação de oxalato de dimetila são misturados entre si para formar uma corrente contendo metanol que entra na parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila. numa seção de absorção e retificação da coluna de separação de oxalato de dimetila, contato contracorrente e, assim a reação entre a corrente de material 6 e a corrente contendo metanol é ativada. Uma fase líquida que tem oxalato de dimetila absorvido contido na corrente de material 6 move-se para baixo para entrar numa seção de extração, em que o oxalato de dimetila é separado, para se obter um produto de oxalato de dimetila 12 que é retirado a partir de uma parte inferior da coluna. Um gás 8 a partir da parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila é condensado através de um condensador disposto na parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila, em que um gás não condensado 9 está sujeito ao tratamento subsequente, enquanto um produto de metanol bruto 11 é parcialmente retirado e parcialmente funciona como o líquido de refluxo 10 da coluna de separação de oxalato de dimetila. Os tubos para as correntes 6 e 12 são traçados de calor, de modo a evitar o oxalato de dimetila de ser cristalizado no dispositivo ou tubos.
[068]Como mostrado na Fig. 2, uma matéria-prima de fase gasosa contendo monóxido de carbono e nitrito de metila entra num reator de acoplamento 21 através de um tubo 25. Um material descartado a partir do reator de acoplamento entra numa coluna de separação de éster 22 numa seção intermediária desta entre uma seção de extração 22b e uma seção de extração 22c através de um tubo 26, em que contato contracorrente é ativado entre o material e oxalato de dimetila que entra numa parte superior da seção de extração 22b da coluna de separação de éster através de um tubo 33 e flui para baixo. Assim, uma corrente é obtida numa parte inferior da seção de extração 22b da coluna de separação de éster e flui na seção de extração 22c da coluna de separação de éster. Depois da extração ser realizada na se21/35 ção de extração 22c, uma mistura líquida de oxalato de dimetila e carbonato de dimetila é obtida numa parte inferior da seção de obstrução 22c da coluna de separação de éster. A mistura líquida entra numa coluna de refinação 23 através de um tubo 29. Uma corrente de fase gasosa obtida numa parte superior da seção de extração 22b resulta em contato contracorrente com uma corrente de metanol entrando numa parte superior da seção de absorção 22a da coluna de separação de éster através de um tubo 28 e fluindo para baixo, em que a corrente de metanol ainda absorve oxalato de dimetila carregado na corrente de fase gasosa. Assim, uma corrente de fase gasosa num tubo 27 substancialmente não contendo nenhum oxalato de dimetila ou carbonato de dimetila na parte superior da coluna de separação de éster entra num reator de oxidação e esterificação para a regeneração de nitrito de metila.
[069]Carbonato de dimetila separada a partir da parte superior da coluna de refinação de oxalato de dimetila 23 é retirado através de um tubo 30. Carbonato de dimetila de alta pureza é obtido a partir de uma parte inferior da coluna de refinação 23, em que a corrente de oxalato de dimetila parcialmente entra num condensador de oxalato de dimetila através de um tubo 32, é condensada nele e, depois reciclada para a coluna de separação de éster 22 como o agente de extração, enquanto o restante de oxalato de dimetila é retirado através de um tubo 31.
Exemplo 1 [070]Uma matéria-prima de nitrogênio 1, uma matéria-prima de monóxido de carbono 2, uma matéria-prima de metanol 3, e uma matéria-prima de nitrito de metila 4 foram misturadas, pré-aquecidas e, depois alimentadas num reator de acoplamento R-101 numa taxa de fluxo de 30 t/h para a reação de acoplamento. Depois da reação de acoplamento, uma corrente de material 6 descartada fora do reator de acoplamento como produto de reação entrou diretamente numa coluna de separação de oxalato de dimetila a partir de uma seção intermediária desta. Um metanol 7 numa taxa de fluxo de 20 t/h, depois de ser misturado com um líquido de refluxo 10 da co22/35 luna de separação de oxalato de dimetila, entrou na coluna de separação de oxalato de dimetila a partir de uma parte superior desta. Um gás 8 na parte superior da coluna foi condensado num disposto condensador na parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila, em que um gás não condensado 9 foi sujeito ao tratamento subsequente, enquanto um produto de metanol bruto 11 foi retirado. Um produto de oxalato de dimetila 12 foi retirado a partir de uma parte inferior da coluna. O rendimento de oxalato de dimetila foi mais alto do que 99,99 %.
[071]A altura de um enchedor embalado a granel fornecido na coluna de separação de oxalato de dimetila foi de 10 m; o número de placa teórica na seção de extração foi de 10; e a razão de altura da seção de absorção e retificação para a seção de extração foi de 2:1. A temperatura de operação na parte superior da coluna foi de 32 °C, e a pressão de operação na parte superior da coluna foi de 0,14 MPa; enquanto a temperatura de operação na parte inferior da coluna foi de 185 °C, e a pressão de operação na parte inferior da coluna foi de 0,185 MPa. Uma carga térmica de um refervedor da coluna foi de 4,0435 MW.
[072]As composições de matérias-primas alimentadas no reator e aquelas das correntes principais foram mostradas na Tabela 1.
Tabela 1
Parâmetro Corrente
5 6 7 9 11 12
Temperatura, °C 110 120 40 20 20 185
Pressão, MPa 0,33 0,21 0,95 0,14 0,14 0,185
N2 44,30 % 44,30 % 0 50,15 % 180 ppm 0
CO 19,08 % 10,17 % 0 11,51 % 171 ppm 0
Teor de composição em peso NO 5,23 % 15,07 % 0 17,06 % 134 ppm 0
CO2 0 30 ppm 0 34 ppm 307 ppm 0
Nitrito de me- 29,74 9,72 0 11,01 1,03 0
tila % % % %
23/35
Formiato de metila 0 0 0 0 346 ppm 0
Metanol 1,65 % 1,7 % 99,78 % 9,59 % 94,40 % 0
Carbonato de 0 0,57 0,217 0,627 4,48 0,144
dimetila % % % % %
Água 0 0 50 ppm 0 14,7 ppm 16 ppm
Oxalato de dimetila 0 18,41 % 0 0 0 > 99,85 %
Exemplo 2 [073]As etapas do Exemplo 1 foram repetidas exceto que as composições das matérias-primas e parâmetros das colunas foram diferentes daqueles do Exemplo 1.
[074]A altura de um enchedor embalado a granel fornecido na seção de absorção e retificação da coluna de separação de oxalato de dimetila foi de 15 m; o número de placa teórica da seção de extração foi de 20; e a razão de altura da seção de absorção e retificação para a seção de extração foi de 1,5:1. A temperatura de operação na parte superior da coluna foi de 29 °C, e a pressão de operação na parte superior da coluna foi de 0,12 MPa; enquanto que a temperatura de operação na parte inferior da coluna foi de 178 °C, e a pressão de operação na parte inferior da coluna foi de 0,15 MPa. Uma carga térmica de um refervedor da coluna foi de 3,680 MW. O rendimento de oxalato de dimetila foi mais alto do que 99,99 %.
[075]As composições das correntes principais foram mostradas na Tabela 2. Tabela 2
Parâmetro Corrente
5 6 7 9 11 12
Temperatura, °C 110 120 40 15 15 178
Pressão, MPa 0,31 0,21 0,95 0,11 0,11 0,15
Teor de composição em peso N2 44,30 % 44,30 % 0 140 ppm 50,63 % 0
CO 15,61 % 6,59 % 0 90 ppm 7,53 % 0
24/35
NO 8,71 % 18,79 % 0 150 ppm 21,47 % 0
CO2 0 50 ppm 0 0 60 ppm 0
Nitrito de 29,74 9,22 % 0 0,88 % 10,52 0
metila % %
Formiato 0 730 0 490 830 0
de metila ppm ppm ppm
Metanol 1,65 % 1,72 % 99,77 91,96 8,85 % 0
% %
Carbonato de dimeti- la 0 0,88 % 0,22 % 7,07 % 0,89 % 0,14 %
Água 0 0 50 ppm 10 ppm 0 20 ppm
Oxalato de dimeti- la 0 18,41 % 0 0 0 > 99,85 %
Exemplo 3 [076]As etapas do Exemplo 1 foram repetidas exceto que as composições das matérias-primas e parâmetros das colunas foram diferentes daqueles do Exemplo 1.
[077]A altura de um enchedor embalado a granel fornecido na seção de absorção e retificação da coluna de separação de oxalato de dimetila foi de 20 m; o número de placa teórica da seção de extração foi de 30; e a razão de altura da seção de absorção e retificação para a seção de extração foi de 1,35:1. A temperatura de operação na parte superior da coluna foi de 34 °C, e a pressão de operação na parte superior da coluna foi de 0,16 MPa; enquanto que a temperatura de operação na parte inferior da coluna foi de 187 °C, e a pressão de operação na parte inferior da coluna foi de 0,2 MPa. Uma carga térmica de um refervedor da coluna foi de 4,801 MW. O rendimento do oxalato de dimetila foi mais alto do que 99,99 %.
[078]As composições das correntes principais foram mostradas na Tabela 3.
25/35
Tabela 3
Parâmetro Corrente
5 6 7 9 11 12
Temperatura, °C 110 110 40 15 15 189
Pressão, MPa 0,31 0,21 0,95 0,14 0,14 0,20
Teor de composição em peso N2 46,86 % 46,87 % 0 190 ppm 53,42 % 0
CO 17,51 % 9,42 % 0 160 ppm 10,74 % 0
NO 9,35 % 18,38 % 0 180 ppm 20,95 % 0
CO2 0 50 ppm 0 0 6 ppm 0
Nitrito de metila 24,49 % 6,12 % 0 0,72 % 6,96 % 0
Formiato de metila 0 600 ppm 0 490 ppm 680 ppm 0
Metanol 1,77 % 1,83 % 99,77 % 92,58 % 7,17 % 0
Carbonato de dimeti- la 0 0,72 % 0,22 % 6,58 % 0,67 % 0,14 %
Água 0 0 50 ppm 10 ppm 0 20 ppm
Oxalato de dimeti- la 0 16,58 % 0 0 0 > 99,85 %
Exemplo 4 [079]As etapas do Exemplo 1 foram repetidas exceto que as composições das matérias-primas e parâmetros das colunas foram diferentes daqueles do Exemplo 1.
[080]A altura de um enchedor embalado a granel fornecido na seção de absorção e retificação da coluna de separação de oxalato de dimetila foi de 25 m; o número de placa teórica da seção de extração foi de 40; e a razão de altura da seção de absorção e retificação para a seção de extração foi de 1,25:1. A temperatura de operação na parte superior da coluna foi de 36 °C, e a pressão de operação na parte superior da coluna foi de 0,18 MPa; enquanto que a temperatura de operação
26/35 na parte inferior da coluna foi de 192 °C, e a pressão de operação na parte inferior da coluna foi de 0,22 MPa. Uma carga térmica de um refervedor foi de 4,769 MW. O rendimento de oxalato de dimetila foi mais alto do que 99,99 %.
[081]As composições das correntes principais foram mostradas na Tabela 4.
Tabela 4
Parâmetro Corrente
5 6 7 9 11 12
Temperatura, °C 110 110 40 15 15 192
Pressão, MPa 0,31 0,21 0,95 0,16 0,16 0,22
Teor de composição em peso N2 46,86 % 46,86 % 0 220 ppm 53,97 % 0
CO 17,52 % 9,42 % 0 190 ppm 10,85 % 0
NO 9,35 % 18,38 % 0 200 ppm 21,17 % 0
CO2 0 50 ppm 0 0 60 ppm 0
Nitrito de metila 24,49 % 6,12 % 0 0,83 % 7,03 % 0
Formiato de metila 0 600 ppm 0 560 ppm 0,07 % 0
Metanol 1,77 % 1,83 % 99,78 % 92,03 % 6,27 % 0
Carbonato de dimetila 0 0,72 % 0,22 % 7,02 % 0,63 % 0,14 %
Água 0 0 50 ppm 10 ppm 0 20 ppm
Oxalato de dimeti- la 0 16,59 % 0 0 0 > 99,85 %
Exemplo Comparativo 1 [082]O dispositivo divulgado em CN 202643601U (a totalidade da qual está aqui incorporada como referência) foi usado. Um produto de reação de acoplamento foi primeiro esfriado através de um trocador de calor, em que uma parte de oxalato de dimetila foi condensada. Uma fase gasosa e uma fase líquida a partir do trocador de calor entraram num separador de gás-líquido, em que o oxalato de dimetila que
27/35 pode ser diretamente usado foi obtido numa parte inferior do separador de gáslíquido. O restante de oxalato de dimetila contido numa fase gasosa não condensada a partir do separador de gás-líquido foi alimentado num coluna de absorção, para ser absorvido por metanol. Um líquido resultante a partir da coluna de absorção foi finalmente separado através de destilação para se obter oxalato de dimetila.
[083]A mistura de gás-líquido foi resfriada entre 60 a 70 °C no trocador de calor. A altura de um enchedor embalado na coluna de absorção foi de 25 m. A quantidade de metanol usado para a absorção foi a mesma como a quantidade do metanol que entrou na parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila no Exemplo 4. Para outras condições, a referência pode ser feita a CN 202643601U. O número de placa teórica na coluna de refinação do oxalato de dimetila foi de 40. Uma carga térmica exigida de um refervedor foi de 11,849 MW, que foi obviamente mais alta do que a carga térmica do refervedor do Exemplo 4, isto é, 4,769 MW.
Exemplo 5 [084]Uma matéria-prima de fase gasosa contendo monóxido de carbono e nitrito de metila entrou num reator de acoplamento 21 através de um tubo 25, e um produto de reação de acoplamento entrou numa coluna de separação de éster 22 numa seção intermediária desta entre uma seção de extração 22b e uma seção de extração 22c através de um tubo 26, e resulta em contato contracorrente com oxalato de dimetila como um agente de extração que entrou numa parte superior da seção de extração 22b da coluna de separação de éster e fluiu para baixo. Uma corrente de líquido obtida numa parte inferior da seção de extração 22b da coluna de separação de éster fluiu na seção de extração 22c da coluna de separação de éster, em que depois da extração ser realizada, uma mistura líquida de oxalato de dimetila e carbonato de dimetila foi obtida na parte inferior da seção de obstrução 22c. Esta mistura líquida entrou numa coluna de refinação 23 através de um tubo 29. Uma corrente de fase gasosa obtida a partir da parte superior da seção de extração 22b ca28/35 me em contato contracorrente com metanol entrando numa parte superior de uma seção de absorção 22a da coluna de separação de éster através de um tubo 28 e fluindo para baixo, em que o metanol mais oxalato de dimetila absorvido foram carregados na fase gasosa. Como um resultado, uma corrente de fase gasosa no tubo 27 substancialmente não contendo nenhum oxalato de dimetila ou carbonato de dimetila a partir da parte superior da coluna de separação de éster entrou num reator de oxidação e esterificação para a regeneração de nitrito de metila.
[085]Carbonato de dimetila separado a partir da parte superior de uma coluna de refinação 23 foi retirado através de um tubo 30. Carbonato de dimetila de alta pureza foi obtido numa parte inferior da coluna de refinação 23, em que a corrente de oxalato de dimetila parcialmente entrou num condensador de oxalato de dimetila (por exemplo, um trocador de calor) através de um tubo 32, foi condensada nele e, depois reciclada para a coluna de separação de éster 22 como um agente de extração, enquanto o restante de oxalato de dimetila foi retirado através de um tubo 31.
[086]A temperatura no reator de acoplamento foi de 120 °C, e a pressão de reação deste foi de 0,3 MPa.
[087]A razão da seção de absorção da coluna de separação de éster para a seção de extração desta foi de 1:3, e o número de placa teórica da seção de extração foi de 10. A pressão de operação na coluna de separação de éster foi de 0,16 MPa. A temperatura de operação na parte superior da coluna foi de 38 °C, enquanto que a temperatura de operação na parte inferior da coluna foi de 177 °C. A razão de volume da corrente de agente de extração (oxalato de dimetila) para a corrente de agente absorvente (metanol) foi de 1,2:1.
[088]Como para a coluna de refinação de oxalato de dimetila, teve um número de placa teórica de 40, uma razão de refluxo de 6, uma pressão de operação de 0,12 MPa, e temperaturas de operação de 95 °C na parte superior desta e 176 °C na parte inferior desta. A razão do oxalato de dimetila circulado como o agente de ex29/35 tração para o produto de oxalato de dimetila retirado fora foi de 1,3:1. O oxalato de dimetila como o agente de extração foi esfriado a 80 °C através do trocador de calor.
[089]Neste exemplo, o relacionamento entre a concentração de oxalato de dimetila e a volatilidade relativa de metanol para carbonato de dimetila na coluna de separação de éster foi estudado, com o resultado como mostrado na Fig. 3, que indica as curvas de distribuição da concentração de oxalato de dimetila e a volatilidade relativa de metanol para carbonato de dimetila na coluna de separação de éster. Na Fig. 3, os valores como indicados na posição de placas teóricas, de pequenos para grandes, respectivamente representam os números de placa teórica sucessivamente dispostos a partir da parte superior para a parte inferior da coluna de separação de éster. Na seção de extração que estava localizada abaixo das placas teóricas da entrada de alimentação do agente de extração, quando a concentração de oxalato de dimetila na fase líquida foi aumentada a 28 % em mol, isto é, a concentração molar de oxalato de dimetila na seção de extração deste exemplo, oxalato de dimetila obviamente funcionando como um agente de extração, tal que a volatilidade relativa de metanol para carbonato de dimetila foi aumentada de 0,7 como na seção de absorção (acima das placas teóricas da entrada de alimentação do agente de extração) para 1,8, cruzando um ponto azeotrópico onde a volatilidade relativa de metanol para carbonato de dimetila é de 1. Neste ponto, o metanol não pode ser separado do carbonato de dimetila. O carbonato de dimetila foi alterado de um componente leve que formou azeotropia com metanol para um componente pesado, e moveu-se para a parte inferior da coluna, enquanto que o metanol moveu-se para a parte superior da coluna, tal que o carbonato de dimetila pode ser facilmente separado a partir do metanol.
[090]A taxa de recuperação de oxalato de dimetila foi mais alta do que 99,99 %, e a taxa de remoção de carbonato de dimetila foi de 99,6 %. As cargas dos refervedores na coluna de separação de éster e na coluna de refinação de oxalato de
30/35 dimetila foram de 7,667 MW e 1,256 MW, respectivamente.
[091]As composições das matérias-primas no reator e aquelas das correntes nos tubos foram como mostradas na Tabela 5.
Tabela 5
Parâmetro Corrente em tubo
25 27 29 30 31 33
Temperatura, °C 100 27 177 40 176 80
Pressão, MPa 0,30 0,14 0,19 0,12 0,14 0,14
Teor de composição em peso N2 36,10 % 39,43 % 0,00 0,00 0,00 0,00
CO 20,05 % 13,84 % 0,00 0,00 0,00 0,00
NO 4,30 % 13,52 % 0,00 0,00 0,00 0,00
Nitrito de metila 34,96 % 20,24 % 0,00 0,00 0,00 0,00
Metanol 4,59 % 12,97 % 0,01 0,92 % 0,00 0,00
Carbonato de dimeti- la 0,00 237 ppm 1,47 % 99,08 % 7 ppm 7 ppm
Oxalato de dimeti- la 0,00 0,00 98,52 % 0,00 > 99,9 % > 99,9 %
Exemplo 6 [092]As etapas foram as mesmas como aquelas no Exemplo 5, com diferentes condições de reação e parâmetros de colunas.
[093]A temperatura de reação no reator de acoplamento foi de 120 °C, e a pressão de reação deste foi de 0,3 MPa.
[094]A razão de altura da seção de absorção da coluna de separação de éster para a seção de extração desta foi de 1:1,5, e o número de placa teórica da seção de extração foi de 25. A pressão de operação na coluna de separação de éster foi de 0,16 MPa. A temperatura de operação na parte superior da coluna foi de 38 °C, enquanto que a temperatura de operação na parte inferior da coluna foi de 180 °C. A razão de volume da corrente de agente de extração (oxalato de dimetila) para
31/35 o corrente de agente absorvente (metanol) foi de 2,2:1.
[095]Como para a coluna de refinação de oxalato de dimetila, teve um número de placa teórica de 40, uma razão de refluxo de 8,5, uma pressão de operação de 0,12 MPa, e temperaturas de operação de 96 °C na parte superior desta e 176 °C na parte inferior desta. A razão do oxalato de dimetila como um agente de extração para o produto de oxalato de dimetila retirado fora foi de 2,3:1. O oxalato de dimetila como o agente de extração foi esfriado a 100 °C através do trocador de calor. A concentração de oxalato de dimetila na fase líquida na seção de extração da coluna de separação de éster foi de 42 % em mol.
[096]A taxa de recuperação de oxalato de dimetila foi mais alta do que 99,99 %, e a taxa de remoção de carbonato de dimetila foi de 99,5 %. As cargas dos refervedores na coluna de separação de éster e na coluna de refinação de oxalato de dimetila foram de 8,945 MW e 1,543 MW, respectivamente.
[097]As composições das matérias-primas no reator e aquelas das correntes nos tubos foram mostradas na Tabela 6.
Tabela 6
Parâmetro Corrente em tubo
25 27 29 30 31 33
Temperatura, °C 100 27 180 40 176 100
Pressão, MPa 0,30 0,14 0,19 0,12 0,14 0,14
Teor de composição em peso N2 36,10 % 39,43 % 0,00 0,00 0,00 0,00
CO 20,05 % 13,84 % 0,00 0,00 0,00 0,00
NO 4,30 % 13,52 % 0,00 0,00 0,00 0,00
Nitrito de metila 34,96 % 20,24 % 0,00 0,00 0,00 0,00
Metanol 4,59 % 12,97 % 0,00 0,00 0,00 0,00
Carbonato de dimeti- la 0,00 299 ppm 1,07 % > 99,9 % 5 ppm 5 ppm
32/35
Oxalato de dimeti- la 0,00 0,00 98,93 % 0,00 > 99,9 % > 99,9 %
Exemplo 7 [098]As etapas foram as mesmas como aquelas no Exemplo 5, com diferentes composições de matérias-primas, condições de reação, e parâmetros de colunas.
[099]A temperatura de reação no reator de acoplamento foi de 130 °C, e a pressão de reação deste foi de 0,4 MPa.
[0100]A razão da seção de absorção da coluna de separação de éster para a seção de extração desta foi de 1:2, e o número de placa teórica na seção de extração foi de 15. A pressão de operação na coluna de separação de éster foi de 0,2 MPa. A temperatura de operação na parte superior da coluna foi de 42 °C, enquanto que a temperatura de operação na parte inferior da coluna foi de 186 °C. A razão de volume da corrente de agente de extração (oxalato de dimetila) para a corrente de agente absorvente (metanol) foi de 1,8:1.
[0101]Como para a coluna de refinação de oxalato de dimetila, teve um número de placa teórica de 30, uma razão de refluxo de 8,8, uma pressão de operação de 0,20 MPa, e temperaturas de operação de 113 °C na parte superior desta e 193 °C na parte inferior desta. A razão do oxalato de dimetila como um agente de extração para o produto de oxalato de dimetila retirado fora foi de 1,9:1. O oxalato de dimetila como o agente de extração foi esfriado a 60 °C através do trocador de calor. A concentração de oxalato de dimetila na fase líquida na seção de extração da coluna de separação de éster foi de 36 % em mol.
[0102]A taxa de recuperação de oxalato de dimetila foi mais alta do que 99,99 %, e a taxa de remoção de carbonato de dimetila foi de 99,5 %. As cargas dos refervedores na coluna de separação de éster e na coluna de refinação de oxalato de dimetila foram de 9,459 MW e 1,741 MW, respectivamente.
33/35 [0103]As composições das matérias-primas no reator e aquelas das correntes nos tubos foram mostradas na Tabela 7.
Tabela 7
Parâmetro Corrente em tubo
25 27 29 30 31 33
Temperatura, °C 100 25 186 40 193 80
Pressão, MPa 0,4 0,14 0,23 0,20 0,22 0,22
Teor de composição em peso N2 47,21 % 51,85 % 0,00 0,00 0,00 0,00
CO 16,86 % 9,98 % 0,00 0,00 0,00 0,00
NO 4,52 % 14,33 % 0,00 0,00 0,00 0,00
Nitrito de metila 27,56 % 11,20 % 0,00 0,00 0,00 0,00
Metanol 3,86 % 12,64 % 0,00 0,00 0,00 0,00
Carbonato de dimetila 0,00 355 ppm 1,34 % > 99,9 % 7 ppm 7 ppm
Oxalato de dimetila 0,00 0,00 98,66 % 0,00 > 99,9 % > 99,9 %
Exemplo Comparativo 2 [0104]A mesma escala e condições de reação similares do Exemplo 5 acima, e do dispositivo divulgado em CN 101190884A (a totalidade da qual está aqui incorporada como referência) foram adotadas. Um produto de reação de acoplamento foi absorvido com uma grande quantidade de metanol numa coluna de lavagem com álcool, para se obter um líquido numa parte inferior da coluna contendo 40 % em peso de metanol, 1,1 % em peso de carbonato de dimetila, e 58,9 % em peso de oxalato de dimetila. Uma coluna de recuperação com álcool teve um número de placa teórica total de 80, e uma carga de refervedor de 28,134 MW. Uma coluna de separação de éster teve o mesmo número de número teórico como aquele no Exemplo 5, e uma carga de refervedor de 1,872 MW. Tais cargas de refervedor foram obviamente mais altas do que as cargas de refervedor da coluna de separação de éster e
34/35 da coluna de refinação de oxalato de dimetila do Exemplo 5 da presente divulgação.
[0105]Além disso, o investimento em equipamento de acordo com CN 101190884A é mais alto do que o investimento em equipamento para realizar o método de acordo com a presente divulgação.
[0106]Embora a presente divulgação foi explicada em detalhes, as modificações dentro do espírito e escopo da presente divulgação seriam evidentes para aqueles habilitados na técnica. Além disso, deve ser entendido que vários aspectos, e partes de diferentes formas de realização específicas recitadas na presente divulgação, e várias características como listadas podem ser combinados ou parcialmente ou completamente trocados entre si. Além disso, aqueles habilitados na técnica podem entender que, as descrições acima apenas constituem maneiras de implementação exemplares da presente divulgação, mas não se destinam a limitar a presente divulgação.
Lista de referências
R-101. reator de acoplamento;
C-101. coluna de separação de oxalato de dimetila;
D-102. tanque de refluxo da coluna de separação de oxalato de dimetila;
1. matéria-prima de nitrogênio;
2. matéria-prima de monóxido de carbono;
3. matéria-prima de metanol;
4. matéria-prima de nitrito de metila;
5. material alimentado no reator de acoplamento;
6. corrente de material descartado fora do reator de acoplamento;
7. matéria-prima de metanol como um agente absorvente;
8. gás a partir da parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila;
9. gás não condensado a partir da parte superior da coluna de separação de
35/35 oxalato de dimetila;
10. líquido de refluxo da coluna de separação de oxalato de dimetila;
11. produto de metanol bruto;
12. corrente de líquido a partir de uma parte inferior da coluna de separação de oxalato de dimetila (produto de oxalato de dimetila);
21. reator de acoplamento;
22. coluna de separação de éster;
22a. seção de absorção;
22b. seção de extração;
22c. seção de extração;
23. coluna de refinação de oxalato de dimetila;
24. condensador de oxalato de dimetila ;
25. tubo de entrada de material do reator de acoplamento;
26. tubo de saída de material do reator de acoplamento;
27. tubo de fase gasosa numa parte superior da coluna de separação de éster;
28. tubo de entrada de metanol;
29. tubo de líquido numa parte inferior da coluna de separação de éster;
30. tubo de carbonato de dimetila numa parte superior da coluna de refinação de oxalato de dimetila;
31. tubo de saída para os produtos de oxalato de dimetila;
32. tubo para a circulação de oxalato de dimetila; e
33. tubo para a circulação de oxalato de dimetila esfriado.
1/5

Claims (20)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para produzir oxalato de dimetila, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as seguintes etapas:
    etapa a): alimentar, num reator de acoplamento, um material de reação contendo monóxido de carbono e nitrito de metila, que reage na presença de um catalisador de metal de grupo platina, para se obter uma corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila; e etapa b): alimentar a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila numa coluna de separação de oxalato de dimetila, e permitir o contato contracorrente da corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila com uma corrente contendo metanol entrar na coluna de separação a partir de uma parte superior desta, de modo a se obter metanol bruto a partir da parte superior da coluna e um produto de oxalato de dimetila a partir de uma parte inferior da coluna, em que a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila não é esfriada antes de ser alimentada na coluna de separação de oxalato de dimetila.
  2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila não passa através de uma coluna de lavagem com álcool antes de ser alimentada na coluna de separação de oxalato de dimetila.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a coluna de separação de oxalato de dimetila compreende:
    uma seção de absorção e retificação, que está disposta entre uma entrada de alimentação para a corrente contendo metanol e uma entrada de alimentação para a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila, e é fornecido com uma placa de coluna ou um enchedor; e uma seção de extração, que está disposta entre a entrada para a corrente de fase gasosa contendo oxalato de dimetila e a parte inferior da coluna, e é forneci2/5 da com uma placa de coluna ou um enchedor.
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão de altura da seção de absorção e retificação para a seção de extração está na faixa de 0,2:1 a 5:1.
  5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão de altura da seção de absorção e retificação para a seção de extração está na faixa de 1:1 a 2:1.
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte superior da coluna de separação de oxalato de dimetila tem uma temperatura na faixa de 0 °C a 60 °C, e uma pressão na faixa de 0,1 MPa a 0,3 MPa; e/ou em que a parte inferior da coluna de separação de oxalato de dimetila tem uma temperatura na faixa de 161 °C a 210 °C, e uma pressão na faixa de 0,1 MPa a 0,35 MPa.
  7. 7. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o enchedor é estruturado ou embalado a granel, e a placa de coluna está na forma de uma bandeja de válvula de boia, uma placa de peneira, uma bandeja de passagem dupla, uma bandeja de tampão de bolhas, ou uma bandeja de Thorman; e/ou em que a seção de extração tem um número de placa teórica na faixa de 5 a 40.
  8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que as condições de operação do reator de acoplamento incluem uma temperatura de reação na faixa de 50 °C a 200 °C e uma pressão na faixa de 0,1 MPa a 1,0 MPa.
  9. 9. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
    rastrear o calor de um tubo disposto entre o reator de acoplamento e a colu3/5 na de separação de oxalato de dimetila; e/ou rastrear o calor de um tubo de descarga disposto na parte inferior da coluna de separação de oxalato de dimetila.
  10. 10. Método para produzir oxalato de dimetila, e carbonato de dimetila como um subproduto, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as seguintes etapas:
    etapa a): alimentar, num reator de acoplamento, um material de reação contendo monóxido de carbono e nitrito de metila, que reage na presença de um catalisador de metal de grupo platina, para se obter uma corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila;
    etapa b): alimentar a corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila numa coluna de separação de éster, e permitir o contato contracorrente da corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila com uma corrente contendo metanol entrar na coluna de separação de éster a partir da parte superior da coluna, e uma corrente de agente de extração contendo oxalato de dimetila e entrar na coluna de separação de éster a partir de uma seção intermediária desta, de modo a se obter metanol bruto a partir da parte superior da coluna e uma mistura contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila a partir de uma parte inferior da coluna; e etapa c): alimentar a mistura numa coluna de refinação de oxalato de dimetila, para se obter um produto de carbonato de dimetila a partir da parte superior da coluna de refinação e um produto de oxalato de dimetila a partir de uma parte inferior da coluna de refinação, em que a corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila não é esfriada antes de ser alimentada na coluna de separação de oxalato de dimetila.
  11. 11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato
    4/5 de que a corrente de fase gasosa contendo tanto oxalato de dimetila quanto carbonato de dimetila não passa através de uma coluna de lavagem com álcool antes de ser alimentada na coluna de separação de éster.
  12. 12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a coluna de separação de éster compreende:
    uma seção de absorção, que está disposta entre uma entrada de alimentação para a corrente de agente de extração e uma entrada de alimentação para a corrente contendo metanol, e é fornecida com uma placa de coluna ou um enchedor;
    uma seção de extração, que está disposta entre uma entrada de alimentação para a corrente de fase gasosa e a entrada de alimentação para a corrente de agente de extração, e é fornecida com uma placa de coluna de um enchedor; e uma seção de extração, que está disposta entre a entrada de alimentação para a corrente de fase gasosa e a parte inferior da coluna de separação de éster, e é fornecida com uma placa de coluna ou um enchedor.
  13. 13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão de altura da seção de absorção para a seção de extração está na faixa de 1:0,5 a 1:5; e/ou em que uma razão de altura da seção de absorção para a seção de extração está na faixa de 1:0,2 a 1:5.
  14. 14. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o enchedor é estruturado ou embalado a granel, e a placa de coluna está na forma de uma bandeja de válvula de boia, uma placa de peneira, uma bandeja de passagem dupla, uma bandeja de tampão de bolhas, ou uma bandeja de Thorman; e/ou em que a seção de extração tem um número de placa teórica na faixa de 5 a 40.
  15. 15. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato
    5/5 de que 50 a 90 % do oxalato de dimetila obtido na etapa c) são reciclados para a coluna de separação de éster como o agente de extração; e/ou em que o agente de extração tem uma temperatura na faixa de 55 °C a 210 °C.
  16. 16. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que uma fase líquida na seção de extração da coluna de separação de éster tem uma concentração de oxalato de dimetila igual ou superior a 20 % em mol.
  17. 17. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a parte superior da coluna de separação de éster tem uma pressão de operação na faixa de 0,1 MPa a 0,4 MPa, e uma temperatura na faixa de 0 °C a 60 °C.
  18. 18. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão de volume da corrente contendo metanol para a corrente de agente de extração alimentada na coluna de separação de éster está na faixa de 1:1 a 1:5.
  19. 19. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a coluna de refinação de oxalato de dimetila tem uma pressão de operação na faixa de 0 MPa a 0,3 MPa, uma temperatura na parte superior desta na faixa de 20 °C a 130 °C; e/ou em que um número de placa teórica na faixa de 10 a 60, e uma razão de refluxo na faixa de 2 a 200.
  20. 20. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de reação compreende 5 a 40 % em mol de monóxido de carbono, 5 a 30 % em mol de nitrito de metila, 1 a 10 % em mol de monóxido de nitrogênio, 0,1 a 10 % em mol de metanol, e gases inertes como um equilíbrio.
    1/2
BR102015016125A 2014-07-03 2015-07-03 método para produzir oxalato de dimetila e método para produzir oxalato de dimetila e carbonato de dimetila como um subproduto BR102015016125B8 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410314462.0 2014-07-03
CN201410314462.0A CN105330542A (zh) 2014-07-03 2014-07-03 草酸二甲酯的生产方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
BR102015016125A2 true BR102015016125A2 (pt) 2018-06-12
BR102015016125B1 BR102015016125B1 (pt) 2020-12-08
BR102015016125B8 BR102015016125B8 (pt) 2021-05-18

Family

ID=55027883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102015016125A BR102015016125B8 (pt) 2014-07-03 2015-07-03 método para produzir oxalato de dimetila e método para produzir oxalato de dimetila e carbonato de dimetila como um subproduto

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN105330542A (pt)
AU (1) AU2015203732B2 (pt)
BR (1) BR102015016125B8 (pt)
CA (1) CA2896290C (pt)
RU (1) RU2692099C2 (pt)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107954830A (zh) * 2016-10-17 2018-04-24 上海浦景化工技术股份有限公司 一种降低草酸二甲酯加氢制乙二醇中产物分离能耗的方法
CN106693431A (zh) * 2017-03-17 2017-05-24 河南中托力合化学有限公司 新型庚烷精密分馏装置
CN107362563A (zh) * 2017-08-22 2017-11-21 南通泰利达化工有限公司 一种硝化棉的乙醇蒸馏工艺及装置
CN109096049A (zh) * 2018-07-03 2018-12-28 沈阳化工大学 一种酯化反应消除二甲酯中草酸并得到聚酯级乙二醇的方法
CN111454151B (zh) * 2020-04-26 2023-04-14 宁波中科远东催化工程技术有限公司 一种草酸二甲酯汽化的方法
CN112174821B (zh) * 2020-09-04 2023-08-18 中盐安徽红四方股份有限公司 草酸二甲酯的精馏方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1078033B (it) * 1977-04-07 1985-05-08 Snam Progetti Processo per la preparazione di esteri dell'acido ossalico
US5534648A (en) * 1993-11-30 1996-07-09 Ube Industries, Ltd. Process for continuously producing dimethyl carbonate
CN102911046A (zh) * 2011-08-02 2013-02-06 中国石油化工股份有限公司 Co偶联合成草酸二甲酯的过程中草酸二甲酯的提纯方法
CN202968431U (zh) * 2012-11-01 2013-06-05 安徽淮化股份有限公司 一种乙二醇工业生产分离中间产物草酸二甲酯和甲醇的复合塔器
CN103483150B (zh) * 2013-08-31 2016-02-17 安徽淮化股份有限公司 一种以煤为原料生产合成乙二醇的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015126664A3 (pt) 2019-01-31
AU2015203732B2 (en) 2019-04-04
BR102015016125B8 (pt) 2021-05-18
CA2896290C (en) 2022-08-16
AU2015203732A1 (en) 2016-01-21
RU2692099C2 (ru) 2019-06-21
BR102015016125B1 (pt) 2020-12-08
CA2896290A1 (en) 2016-01-03
RU2015126664A (ru) 2017-01-12
CN105330542A (zh) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR102015016125A2 (pt) Método para produzir oxalato de dimetila
JP5662269B2 (ja) 酢酸の製造方法
BR112014022682B1 (pt) processo para produzir ácido acético, e, método para melhorar uma separação de líquido-líquido de um condensado
BRPI0721008A2 (pt) Método para preparar ácido acrílico a partir de glicerol
BRPI0714780B1 (pt) Method for the reduction of a determination of acidity of acetic acid current
BR112017020974B1 (pt) Processos para separar ou remover um composto redutor de permanganato e para produzir acido acetico
JP6700327B2 (ja) アセトアルデヒドの製造方法
JP6070695B2 (ja) 亜硝酸エステルの製造方法、並びにシュウ酸ジアルキル及び炭酸ジアルキルの製造方法
CA2712985C (en) Reflux condenser
BR112013012674B1 (pt) Processo para preparar acrilato de butila
CN106518675B (zh) 生产草酸二甲酯并副产碳酸二甲酯的方法
JP2000109441A (ja) メタノールの製造方法
BR112015032389B1 (pt) processo para a produçâo contínua de acrilatos leves pela esterificação de um ácido acrílico em grau éster bruto
JP6502951B2 (ja) アセトアルデヒドの製造方法
BR112016015130B1 (pt) Processos contínuos para preparar n-butanol
CS198231B2 (en) Method of the partial separation of water from gas mixture arising in vinyl acetate preparation
JP5817189B2 (ja) テトラヒドロフランの製造方法
ES2610383T3 (es) Procedimiento para la separación de acroleína a partir del gas de proceso de una oxidación de propeno catalizada heterogéneamente
BR102016010825A2 (pt) Method for producing dimethyl oxalate
JP2004107336A (ja) シュウ酸ジアルキルの製造法
JP2016003215A (ja) メチルアセチレンおよびプロパジエンの濃縮混合物の製造方法
BR112012019096B1 (pt) Processo para fabricar um éster de ácido carboxílico
BR112019017941A2 (pt) método para produzir ácido acético
BR112013014210B1 (pt) processo para usar um nitroalcano como arrastador
CN1907543B (zh) 气体脱杂质塔及气体脱杂质的方法

Legal Events

Date Code Title Description
B15U Others concerning applications: numbering cancelled

Free format text: NUMERACAO ANULADA EM VIRTUDE DO DISPOSTO NO ART. 3O DA INSTRUCAO NORMATIVA 31/13, DE 04/12/2013.

B12F Other appeals [chapter 12.6 patent gazette]
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 03/07/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B16C Correction of notification of the grant [chapter 16.3 patent gazette]

Free format text: REF. RPI 2605 DE 08/12/2020 QUANTO A QUALIFICACAO.