CN103787888B - 一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及装置 - Google Patents

一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及装置。所述物质分离方法包括：将含甲醇、碳酸二甲酯、氨、二氧化碳的混合物料送入产物分离塔，采用精馏工艺分离得到塔顶气相混合物(氨、二氧化碳等低沸物)和塔釜液相混合物(碳酸二甲酯、甲醇等高沸物)，选择合适的塔顶工作温度，防止氨和二氧化碳形成结晶物，并在所述塔的上端引入甲醇液体或甲醇溶液作为替代回流液，提高碳酸二甲酯的分离回收率。本发明有效解决了尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中产物分离塔的塔顶工作温度低而导致结晶堵塞或塔顶工作温度高而导致碳酸二甲酯损失的两难问题。

Description

一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及 装置
【技术领域】
本发明涉及混合物分离工艺，尤其涉及一种碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及装置。
【背景技术】
碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，简称DMC，结构式：)，是近年来颇受国内外重视的新型绿色化学品，由于其分子中含有CH3-、CH3O-、CH3O-CO-、-CO-等多种官能团，因而具有良好的反应活性，可以和醇、酚、胺、肼、酯等类化合物发生甲基化、羰基化、甲酯化和酯交换反应，能取代剧毒的甲基化试剂和羰基化试剂(例如光气)，符合清洁生产和绿色化工的时代要求，在包括化工合成、环保溶剂、锂离子电解液尤其是燃油添加剂等诸多领域中有广泛应用。碳酸二甲酯因其丰富的含氧量(氧质量百分比达53％)、适当的蒸汽压、抗水性和混合分配系数，可作为理想的燃油添加剂，无需对发动机、油箱等现有设施做改变，即可大幅减少甚至消除各类柴油车辆的烟尘排放并提高热效。总之，鉴于碳酸二甲酯在环境保护等方面广阔的应用前景，DMC的合成工艺备受关注。
在众多制备碳酸二甲酯工艺中，尿素醇解法制备碳酸二甲酯的方法，因其所用原料尿素和甲醇价廉易得，且主产品碳酸二甲酯品质高、杂质含量少等优势而成为DMC制备和分离的研究重点。尿素醇解法可分为两种路线：间接尿素醇解法和直接尿素醇解法。间接尿素醇解法首先由尿素和烷基二醇(主要为乙二醇或丙二醇)反应生成碳酸亚烃酯(碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯)并释放氨，随后碳酸亚烃酯和甲醇进行酯交换合成碳酸二甲酯。烷基二醇(包括乙二醇和丙二醇)在整个过程中循环使用。直接尿素醇解法制备碳酸二甲酯基本过程包括：尿素与甲醇生成氨基甲酸甲酯(Methyl Carbamate，简称MC)并释放氨，MC和甲醇进一步生成DMC并释放氨。无论是间接尿素醇解法还是直接尿素醇解法，其反应输出物质中均含有氨以及二氧化碳，氨和二氧化碳可以循环用于合成尿素。如美国专利US5，902，894“Process for Making Dialkyl Carbonates”和US6，392，078“Process andCatalyst forMaking Dialkyl Carbonates”，以及中国专利申请CN102212009A“尿素醇解法联产碳酸二甲酯和二甲醚的工艺”、CN1903828A“尿素醇解法生产碳酸二甲酯工艺”、CN1428329A“尿素和甲醇采用非均相催化剂合成碳酸二甲酯的方法”、CN1421430A“一种尿素醇解法合成碳酸二甲酯的方法”和中国专利申请CN1569809A“由甲醇和尿素醇解合成碳酸二甲酯的方法”均公开了尿素醇解法制备碳酸二甲酯的技术方案，可见，尿素醇解法是一种具有较强经济竞争能力的DMC合成工艺。
在尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中，如何将反应输出物质中的甲醇、DMC、中间产物等(相对)高沸物质与氨气、二氧化碳、二甲醚等(相对)低沸物质有效分离，对尿素醇解法生产工艺的效率和经济性起到至关重要的作用。目前公开文献对尿素醇解法制备碳酸二甲酯分离工艺的研究大多集中在DMC-MeOH共沸物分离方面，如变压共沸精馏、萃取精馏等，如中国专利申请CN1060091C“一种甲醇和碳酸二甲酯共沸物的分离方法”和CN1156720分离碳酸二甲酯的恒沸剂及恒沸蒸馏流程”，然而对所述反应输出物质的分离工艺研究尚未见诸报道。
通常情况下，可利用反应输出混合物中各组分物质间的沸点差异，用经典的精馏塔分离工艺对高沸物质和低沸物质进行分离。一般地，混合物从塔的中部合适位置输入精馏塔，塔釜设再沸器，塔顶设冷凝器；在合适的塔顶操作温度下，塔顶输出的气态物质主要为低沸物，并且绝大部分低沸物及其携带的少量或微量高沸物质均被塔顶冷凝器冷凝为液体，部分冷凝液送返精馏塔顶(回流液)，剩余冷凝液和未凝气体则作为低沸分离物输出到下游工段进行处理；在合适的塔釜操作温度下，塔釜输出的液态物质主要为高沸物，部分高沸物及其携带的少量或微量低沸物质均被塔釜再沸器汽化为蒸汽返回精馏塔，其在精馏塔内上升并与塔内下降的液态物质进行质能交换；部分未蒸发液体送返塔釜，剩余液体作为高沸分离物输出到下游工段进行处理。因此，一般情况下，可选择合适的精馏塔操作条件(包括塔压、塔顶和塔釜操作温度、塔顶回流比、塔釜循环比、供热量等)有效分离高沸物质和低沸物质。在某些情况下，还可以通过精馏塔侧线出料，将各种物质细分。一般地，塔顶操作温度越低，则低沸输出物中的高沸物含量越低，塔釜操作温度越高，则高沸输出物中的低沸物含量越低。
尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的一个特殊性在于其反应输出混合物中同时含有氨和二氧化碳。如果上述精馏塔的塔顶操作温度设置较低(例如，常压下低于59℃)，那么氨和二氧化碳就容易自发反应生成氨基甲酸铵固体(Ammonium carbamate，简称甲铵)，导致设备和/或管道堵塞。因此，为确保不产生固体，精馏塔顶操作温度必须高于其对应塔压以及氨和二氧化碳分压下甲铵的分解温度。然而，由于氨的液化温度(常压下氨沸点为-33.4℃)远低于甲铵分解温度，因此不存在这样的塔顶操作温度使得精馏塔顶输出的氨气能够被冷凝为液体而不导致甲铵固体的生成(除非二氧化碳含量极低)。
另一方面，如果将上述精馏塔的塔顶操作温度设置于甲铵分解温度之上，那么氨和二氧化碳将以不凝气体的方式输出，而塔顶冷凝液则主要由(相对)高沸物质构成。尽管该等冷凝液可全部送返精馏塔顶回流，但所获得的低沸分离物中必然含有高沸物组分(取决于塔顶操作温度以及该温度下各高沸物质的饱和蒸汽压)，例如甲醇、DMC等，从而导致精馏塔分离效率的降低。
进一步地，鉴于上述高沸物回流液中含有DMC，在热力学驱动下，所述DMC与精馏塔上部逐步富集的氨自发反应生成MC和/或其它化合物，导致主产物DMC的永久损失，在某些工况下这种损失可能是巨大的。
鉴于上述原因，在尿素醇解法制备碳酸二甲酯的工艺中实现各物质高效分离的核心问题是在避免甲铵固体生成的同时避免或减少DMC的损失。
【发明内容】
本发明提供一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及装置，采用精馏分离工艺，选择合适的塔顶工作温度，防止氨和二氧化碳形成结晶物，并引入甲醇液体作为替代回流液，提高碳酸二甲酯的分离回收率，从塔顶得到含氨和二氧化碳的气相低沸物，从塔釜得到含碳酸二甲酯和甲醇的液相高沸物。本发明有效解决了尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中产物分离塔的塔顶工作温度低而导致结晶堵塞或塔顶工作温度高而导致碳酸二甲酯损失的两难问题。
本发明涉及一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法，其包括：将包含甲醇、碳酸二甲酯、氨和二氧化碳的混合物料送入产物分离塔；在所述产物分离塔上端引入液态甲醇或甲醇溶液作为替代回流液；从所述产物分离塔塔顶提取含氨和二氧化碳的气态物质；以及从所述产物分离塔塔釜提取含碳酸二甲酯和甲醇的液态物质。
可选地，所述替代回流液为液体甲醇或含有氨基甲酸甲酯的甲醇溶液。
可选地，所述产物分离塔的操作压力为0.1～1.0MPa(A)。
可选地，所述混和原料的进料温度为40～130℃。
可选地，所述替代回流液的温度为50～130℃。
可选地，所述替代回流液与混合物料质量流量比为0.1～1.0。
可选地，所述产物分离塔塔顶温度为60～130℃。
可选地，所述产物分离塔塔釜温度为70～150℃。
本发明还提供了一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中物质分离装置，其包括一个产物分离塔，该产物分离塔的中部设有混合物料进料口，用来接收含有甲醇、碳酸二甲酯、氨、二氧化碳的混合物料；塔顶设有气相出口，用作含氨和二氧化碳的气态物质的出口；塔釜设有釜液出口，用作含碳酸二甲酯和甲醇的液态物质的出口，其特征在于：所述产物分离塔的上端还设有替代回流液入口，用来引入液态甲醇或甲醇溶液作为替代回流液。
可选地，所述产物分离塔塔釜设有再沸器；其中，所述产物分离塔塔釜设有釜液循环口和釜液返回口，所述釜液循环口与塔釜再沸器的冷侧进口连通，所述塔釜再沸器的冷侧出口与釜液返回口连通。
可选地，所述分离装置中设有进料罐、进料减压阀、进料换热器；其中，所述进料罐顶端设进料口，进料罐出口与进料减压阀入口连通，所述进料减压阀出口与进料换热器入口端连通，进料换热器出口端与塔混合物料进料口连通。
可选地，所述分离装置设有甲醇罐、甲醇泵、甲醇换热器；其中，所述甲醇罐上端设有进料口，甲醇罐出口与甲醇泵入口连通，甲醇泵出口与甲醇换热器入口连通，甲醇换热器出口与所述产物分离塔的替代回流液入口连通。
本发明具有以下优点：
本发明尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法采用精馏分离工艺，选择合适的塔顶工作温度，防止氨和二氧化碳形成结晶物，并引入甲醇液体或溶液作为替代回流液，提高碳酸二甲酯的分离回收率，实现氨、二氧化碳等气相低沸物和碳酸二甲酯、甲醇等液相高沸物的高效分离。
相对于传统尿素醇解法制备碳酸二甲酯物质分离的方法中存在精馏塔分离效率低和主产物DMC在分离过程中的永久损失的缺陷，本发明通过以甲醇液体或溶液作为替代回流液，在提高塔顶操作温度防止氨和二氧化碳形成结晶物的同时抑制DMC在精馏塔内上升，从而提高了塔底DMC的分离回收率。本发明有效解决了尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中产物分离塔的塔顶工作温度低而导致结晶堵塞或塔顶工作温度高而导致碳酸二甲酯损失的两难问题。
本发明所采用的替代回流液为甲醇液体或氨基甲酸甲酯等的甲醇溶液，从而在保证物质分离效果的同时，避免了引入混合物料以外的新物质作为替代回流液而增加精馏分离序列和精馏塔的能耗，符合节能的化工要求，且降低了本发明的成本投入。
本发明尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中物质分离的装置结构简单、紧凑，制造成本低，且易于操作控制，符合工业大规模生产要求。
【附图说明】
图1为是尿素醇解法制备碳酸二甲酯的工艺流程原理图；
图2是本发明实施例中一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及装置示意图；
图3是本发明实施例中一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及装置示意图。
【具体实施方式】
图1显示了一种用甲醇和尿素以尿素醇解法制备碳酸二甲酯的工艺流程示意图，其包括：使甲醇和尿素反应生成DMC的反应工段101、从所述反应工段101的输出物料中分离出主要含NH3、CO2的气相物料和主要含DMC、甲醇的液相物料的分离装置102、从所述含NH3、CO2的气相物料中分离出NH3和CO2的副产品分离工段103、和从所述含DMC和甲醇的物料中分离出DMC的主产品分离工段104。
图2为一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法及装置的示意图。所述分离方法如下：
来自上游反应工段输出的带压混合物料，包括甲醇、碳酸二甲酯、氨和二氧化碳等，送入进料缓冲罐222，经进料减压阀241减压后，送入进料换热器212换热至40～130℃，或更进一步为50～100℃，或更进一步为55～90℃，而后送入产物分离塔201中部。所述产物分离塔201为板式塔，操作压力为0.1～1.0MPa(A)，或进一步为0.15～0.8MPa(A)，或更进一步为0.2～0.6MPa(A)。替代回流液为甲醇液体，与所述混合物料的质量流量比为0.1～1.0，或进一步为0.1～0.6，或更进一步为0.1～0.5。所述替代回流液经甲醇泵231增压后送入甲醇换热器211预热至50～130℃，或进一步为60～110℃，或更进一步为65～95℃，而后送入产物分离塔201上端，塔内向上的气相和向下的甲醇液相进行气液传质，实现精馏分离。所述产物分离塔201塔顶得到的氨和二氧化碳混合气相的温度为60～130℃，或进一步为65～120℃，或更进一步为70～110℃，所述产物分离塔塔顶的操作温度高于其对应塔压以及氨和二氧化碳分压下甲铵的分解温度。产物分离塔201塔釜采出DMC和甲醇液相混合物，温度为70～150℃，或进一步为75～130℃，或更进一步为80～120℃。
上述装置包括产物分离塔201、再沸器213、进料罐222、进料减压阀241、进料换热器212、甲醇罐221、甲醇泵231、甲醇换热器211。
所述产物分离塔中部设混合物料进料口，塔上端设替代回流液入口。进料罐222出口与进料减压阀241入口连通，进料减压阀241出口与进料换热器212入口连通，进料换热器212出口与连通产物分离塔混合物料进料口连通。所述甲醇罐221出口与甲醇泵231入口连通，甲醇泵231出口与甲醇换热器211入口连通，甲醇换热器211出口与塔201替代回流液入口连通。所述产物分离塔201塔釜液体循环口与再沸器213冷侧入口连通，再沸器213冷侧出口与塔釜返回口连通。
下面将结合实施例描述更多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的实施例的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的实施例的限制，凡是依据本发明的技术实质对实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术和权利保护范畴。
实施例一
结合参考图2所示，一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中物质分离的装置包括产物分离塔201、再沸器213、进料缓冲罐222、进料减压阀241、进料换热器212、甲醇罐221、甲醇泵231、甲醇换热器211。
所述产物分离塔中部设混合物料进料口，塔上端设替代回流液入口。所述进料罐222出口与进料减压阀241入口连通，所述进料减压阀241出口与进料换热器212入口连通，所述进料换热器212出口与产物分离塔混合物料进料口连通。所述甲醇罐221出口与甲醇泵231入口连通，所述甲醇泵231出口与甲醇换热器211入口连通，所述甲醇换热器211出口与塔201替代回流液入口连通。所述产物分离塔201塔釜液体循环口与再沸器213冷侧入口连通，所述再沸器213冷侧出口与塔釜返回口连通。
实施例一的分离方法如下：
来自上游反应工段输出的带压混合物料，包括甲醇、碳酸二甲酯、氨、二氧化碳等，经缓冲罐221缓冲后由进料减压阀241减至设定压力，送入进料换热器212预热至60℃，而后送入产物分离塔201中部。产物分离塔201为板式塔，操作压力为0.2MPa(A)。替代回流液为甲醇液体，与混合物料质量流量比为0.2，替代回流液经甲醇泵231增压后送入甲醇换热器211预热至70℃，而后送入产物分离塔201上端，塔内向上的气相和向下的甲醇液相进行气液传质，实现精馏分离。产物分离塔201塔顶得到氨和二氧化碳的混合气相温度为70℃，所述产物分离塔塔顶的操作温度高于其对应塔压以及氨和二氧化碳分压下甲铵的分解温度(50℃)。产物分离塔201塔釜采出DMC和甲醇液相混合物，温度为85℃。所述产物分离塔201塔底DMC的分离回收率≥99.99％，塔底氨质量组成≤0.008％。
本发明中进一步调节所述混合物料的进料温度或替代回流液的流量可获取更高的DMC分离回收率，且塔底氨含量接近零。
实施例二
同样参考图2所示，所述产物分离塔混合物料为来自反应工段的高温带压混合物。本实施例中所述直接尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中物质分离的装置与实施例一相同。
实施例二的分离方法如下：
来自直接尿素醇解法反应器出口的混合物料，温度185℃，压力0.75MPa(A)，质量流量为12.5Ton/h，质量组成：甲醇75％、碳酸二甲酯8％、氨基甲酸甲酯9％、氨5％、二氧化碳1.5％、二甲醚1.5％，经进料减压阀241后，送入进料换热器212预换热至75℃，而后送入产物分离塔201中部。产物分离塔201为板式塔，操作压力为0.3MPa(A)。替代回流液为直接尿素醇解法制备DMC工艺主产物分离工段中获得的含有氨基甲酸甲酯的甲醇溶液，与混合物料质量流量比为0.12，质量组成：甲醇88％、氨基甲酸甲酯12％，甲醇溶液经甲醇泵231增压后送入甲醇换热器211预热至75℃，而后送入产物分离塔201上端，塔内向上的气相和向下的甲醇溶液进行气液传质，实现精馏分离。产物分离塔201塔顶得到氨、二氧化碳、二甲醚的混合气相温度为75℃，质量流量1.8Ton/h，质量组成为氨29％，二氧化碳10％，二甲醚9％、甲醇52％、碳酸二甲酯≤0.15％。所述产物分离塔塔顶的操作温度高于其对应塔压以及氨和二氧化碳分压下甲铵的分解温度(59℃)。产物分离塔201塔釜采出DMC、甲醇和MC的液相混合物，温度为98℃；质量流量12.2Ton/h，质量组成为甲醇80％、碳酸二甲酯9％、氨基甲酸甲酯11％、氨≤0.02％；塔底DMC的分离回收率≥99.5％。
实施例三
同样参考图2所示，所述产物分离塔混合物料为来自反应工段的高温、带压混合物。本实施例中所述直接尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中物质分离的装置与实施例一相同。
实施例三的分离方法如下：
来自直接尿素醇解法反应器出口的混合物料，温度185℃，压力0.75MPa(A)，质量流量为68Ton/h，质量组成：甲醇76％、碳酸二甲酯10％、氨基甲酸甲酯7％、氨3％、二氧化碳2％、二甲醚2％，经进料减压阀241后，送入进料换热器212预热至70℃，而后送入产物分离塔201中部。产物分离塔201为板式塔，操作压力为0.2MPa(A)。替代回流液为直接尿素醇解法制备DMC工艺分离工段中的含有氨基甲酸甲酯的甲醇溶液，与混合物料质量流量比为0.5，质量组成：甲醇90％、氨基甲酸甲酯10％，甲醇溶液经甲醇泵231增压后送入甲醇换热器211预热至70℃，而后送入产物分离塔201上端，塔内向上的气相和向下的甲醇液相进行气液传质，实现精馏分离。产物分离塔201塔顶得到氨、二氧化碳、二甲醚的混合气相温度为73℃，质量流量14Ton/h，质量组成为氨15％，二氧化碳8％，二甲醚7％、甲醇70％、碳酸二甲酯≤0.0001％。所述产物分离塔塔顶的操作温度高于其对应塔压以及氨和二氧化碳分压下甲铵的分解温度55℃。产物分离塔201塔釜采出DMC、甲醇、MC液相混合物，温度为83℃；质量流量88Ton/h，质量组成为甲醇82％、碳酸二甲酯8％、氨基甲酸甲酯10％、氨≤0.02％；塔底DMC回收率≥99.99％。
实施例四
参考图3所示，所述产物分离塔混合物料为来自反应工段的高温、带压混合物。本实施例中所述尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中物质分离的装置与实施例一不同之处是产物分离塔为填料塔。一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中物质分离的装置包括产物分离塔301、再沸器313、进料罐322、进料减压阀341、进料换热器312、、甲醇罐321、甲醇泵331、甲醇换热器311。
所述产物分离塔中部设混合物料进料口，塔上端设替代回流液入口。所述进料罐322出口与进料减压阀341入口连通，所述进料减压阀341出口与进料换热器312入口连通，所述进料换热器312出口与产物分离塔混合物料进料口连通。所述甲醇罐321出口与甲醇泵331入口连通，所述甲醇泵331出口与甲醇换热器311入口连通，所述甲醇换热器311出口与塔301替代回流液入口连通。所述产物分离塔301塔釜液体循环口与再沸器313冷侧入口连通，所述再沸器313冷侧出口与塔釜返回口连通。
实施例四的分离方法如下：
来自尿素醇解法反应器出口的混合物料，温度185℃，压力0.75MPa(A)，质量流量为250Ton/h，质量组成：甲醇76％、碳酸二甲酯10％、氨基甲酸甲酯8％、氨3％、二氧化碳2％、二甲醚1.5％，经进料减压阀341后，送入进料换热器312预热至90℃，而后送入产物分离塔301中部。产物分离塔301采用填料塔，操作压力为0.6MPa(A)。替代回流液为含有氨基甲酸甲酯的甲醇溶液，与混合物料质量流量比为0.3，质量组成：甲醇90％、氨基甲酸甲酯10％，甲醇溶液经甲醇泵331增压后送入甲醇换热器311预热至95℃，而后送入产物分离塔301上端，塔内向上的气相和向下的甲醇液相进行气液传质，实现精馏分离。产物分离塔301塔顶得到氨、二氧化碳、二甲醚的混合气相温度为105℃，质量流量50Ton/h，质量组成为氨15％，二氧化碳8％，二甲醚8％、甲醇69％、碳酸二甲酯≤0.1％。所述产物分离塔塔顶的操作温度高于其对应塔压以及氨和二氧化碳分压下甲铵的分解温度74℃。产物分离产物分离塔301塔釜采出DMC、甲醇、MC液相混合物，温度为120℃；质量流量275Ton/h，质量组成为甲醇81％、碳酸二甲酯9％、氨基甲酸甲酯10％、氨≤0.01％；塔底DMC回收率≥99.8％。

Claims (13)

1.一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离方法，该方法包括：
将包含甲醇、碳酸二甲酯、氨和二氧化碳的混合物料送入产物分离塔；
在产物分离塔中对所述混合物料进行分离；
在所述产物分离塔上端引入液态甲醇或甲醇溶液作为替代回流液；
从所述产物分离塔塔顶提取含氨和二氧化碳的气态物质；以及
从所述产物分离塔塔釜提取含碳酸二甲酯和甲醇的液态物质。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述替代回流液为液态甲醇或含有氨基甲酸甲酯的甲醇溶液。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述替代回流液为液态甲醇或含有氨基甲酸甲酯且甲醇质量百分含量不小于80％的甲醇溶液。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产物分离塔的操作压力为0.1～1.0MPa。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合物料的进料温度为40～130℃。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述替代回流液的进料温度为50～130℃。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述替代回流液与混合物料质量流量比为0.1～1.0。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产物分离塔塔顶温度为60～130℃。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产物分离塔塔釜温度为70～150℃。
10.一种尿素醇解法制备碳酸二甲酯工艺中的物质分离装置，其包括一个产物分离塔，该产物分离塔的中部设有混合物料进料口，用来接收含有甲醇、碳酸二甲酯、氨、二氧化碳的混合物料；塔顶设有气相出口，用作含氨和二氧化碳的气态物质的出口；塔釜设有釜液出口，用作含碳酸二甲酯和甲醇的液态物质的出口，其特征在于：所述产物分离塔上端还设有替代回流液入口，用来引入液态甲醇或甲醇溶液作为替代回流液；所述分离装置还设有甲醇罐、甲醇泵、甲醇换热器；其中，所述甲醇罐上端设有替代回流液进料口，甲醇罐出口与甲醇泵入口连通，甲醇泵出口与甲醇换热器入口连通，甲醇换热器出口与所述产物分离塔的替代回流液入口连通。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述产物分离塔为板式塔或填料塔。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述产物分离塔塔釜设有再沸器；其中，所述产物分离塔塔釜设有釜液循环口和釜液返回口，所述釜液循环口与塔釜再沸器的冷侧进口连通，所述塔釜再沸器的冷侧出口与釜液返回口连通。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述分离装置中设有进料罐、进料减压阀、进料换热器；其中，所述进料罐顶端设进料口，进料罐出口与进料减压阀入口连通，所述进料减压阀出口与进料换热器入口连通，进料换热器出口与塔混合物料进料口连通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5902894A (en) * 1998-08-26 1999-05-11 Catalytic Distillation Technologies Process for making dialkyl carbonates
CN101121659A (zh) * 2007-09-29 2008-02-13 中国科学院山西煤炭化学研究所 尿素醇解法生产有机碳酸酯工艺及固定床反应器

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乙二胺的连续精馏法;谭淑芬;《化学世界》;19891231(第2期);第81-83页 *

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