CN107353206B - 一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法及其系统 - Google Patents

一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法及其系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107353206B
CN107353206B CN201710718082.7A CN201710718082A CN107353206B CN 107353206 B CN107353206 B CN 107353206B CN 201710718082 A CN201710718082 A CN 201710718082A CN 107353206 B CN107353206 B CN 107353206B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tower
methanol
dimethyl carbonate
pipe
alcohol
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201710718082.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107353206A (zh
Inventor
贾微
裴凯凯
陈迎
刘肖肖
张艺
张翼
徐曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd
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 Sinopec Engineering Group Co Ltd, Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd filed Critical Sinopec Engineering Group Co Ltd
Priority to CN201710718082.7A priority Critical patent/CN107353206B/zh
Publication of CN107353206A publication Critical patent/CN107353206A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107353206B publication Critical patent/CN107353206B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C68/00—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C68/06—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids from organic carbonates
    • C07C68/065—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids from organic carbonates from alkylene carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C68/00—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C68/08—Purification; Separation; Stabilisation
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Abstract

本发明提供了一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法，以及实施该生产方法的系统。该方法主要包括以下步骤：向碳酸二甲酯合成单元中送入碳酸环亚烷基酯、甲醇，并加入酯交换催化剂的甲醇溶液，反应生成碳酸二甲酯；碳酸二甲酯合成单元输出的混合溶液被输送至蒸发器；蒸发器蒸发出的混合醇蒸汽被输送至醇分离塔，其釜液为酯交换催化剂的饱和二元醇溶液，被输送回碳酸二甲酯合成单元，以在线连续循环使用酯交换催化剂。本发明所提供的碳酸二甲酯的生产方法以及实施该生产方法的系统安全易控，能耗较低，产品质量和收率稳定，设备投资成本与物料成本显著降低，因此，具有广泛的应用价值和良好的市场前景。

Description

一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法及其 系统
技术领域
本发明属于化学工艺领域，具体涉及一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法，以及实施该生产方法的系统。
背景技术
碳酸二甲酯(DMC)是一种符合现代“清洁工艺”要求的国际公认的绿色环保型化工原料，可代替剧毒的光气等大宗化工原料，代替苯等有毒溶剂，在制取高性能树酯、绿色溶剂、染料中间体、药物、增香剂、食品防腐剂、润滑油填加剂、清洁油品添加剂等领域越来越广泛，具有非常广阔的市场开发前景，被誉为当今有机合成的“新基石”。
传统DMC生产方法为光气法，但是，由于光气的高毒性和腐蚀性等环保问题而使得这一路线正逐渐被淘汰。非光气法DMC的生产方法能有效推动DMC的应用，对改善环境、促进化工生产和化工产品向绿色化、低碳化、生态化转型有着非常重要的意义。碳酸二甲酯的合成有多种方法，具有工业化意义的碳酸二甲酯生产方法主要有两种：酯交换法和甲醇氧化羰基化法，近年来甲醇尿素法也在逐渐开发。甲醇氧化羰基化法研究开发距离产业化还有一定的距离，同时引进国外先进技术难度很大。国内厂家大多采用碳酸乙(丙)烯酯与甲醇的酯交换法生产碳酸二甲酯，以解决其下游深加工产品的开发利用对市场需求的矛盾。
酯交换法一般采用液体碱催化剂，如专利US 3803201提到的NaOH、KOH、NaOCH3、KOCH3。目前已工业化的碳酸二甲酯生产技术中，由于催化剂的分离困难，一般不进行回收，通常经过中和除碱后进行压滤，滤渣排放，滤液进行进一步处理以获得乙/丙/丁二醇产品，并循环利用甲醇；然而，催化剂单程使用后即排放，且引入了水，这使得回收的甲醇精制困难，并且塔釜再沸器表面经常有盐析出，污垢热阻大，能耗物耗很大，因此不易连续化生产。
现有技术中，CN1212252A提出了一种对酯交换反应精馏塔釜液进行减压蒸发，经冷却、过滤后送回催化剂配制系统的方法，从而使得碳酸二甲酯合成过程中的催化剂循环使用。然而，该方法过滤操作困难，耗时较长，且会因过滤器容易堵塞而导致过滤效率较低，因此，该方法的连续生产可实施性差，不能实现催化剂的在线连续循环使用。
因此，研发出一种新的碳酸二甲酯的生产方法，以实现酯交换催化剂(例如，液体碱催化剂)的在线连续循环使用的工艺流程非常必要。
发明内容
为了克服现有技术中工业化生产碳酸二甲酯相关的技术缺陷，本发明旨在提供一种可实现酯交换催化剂循环利用的碳酸二甲酯生产工艺，且具有设备投资小，能耗低，操作简单，工业可实施性强，装置运行稳定的特点。
因此，本发明的第一方面提供了一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法，包括以下步骤：
向碳酸二甲酯合成单元中送入碳酸环亚烷基酯、甲醇，并加入酯交换催化剂的甲醇溶液，使所述碳酸环亚烷基酯与甲醇发生酯交换反应，生成碳酸二甲酯产品；
其中，碳酸二甲酯合成单元输出的二元醇、甲醇以及酯交换催化剂的混合溶液被输送至蒸发器；所述蒸发器蒸发出的二元醇与甲醇组成的混合醇蒸汽被输送至醇分离塔，所述蒸发器的釜液为酯交换催化剂的饱和二元醇溶液，其被输送回碳酸二甲酯合成单元，以循环使用所述酯交换催化剂；
其中，所述醇分离塔的塔底输出二元醇粗品；所述醇分离塔的塔顶输出甲醇，其被输送回所述碳酸二甲酯合成单元，参与酯交换反应。
值得补充说明的是，所述酯交换催化剂指的是本领域技术人员已知的任何一种酯交换反应的催化剂，例如，液体碱催化剂，因此，在本文中不再一一赘述。此外，向碳酸二甲酯合成单元中送入的碳酸环亚烷基酯来自常规的碳酸环亚烷基酯合成单元。其中，所述碳酸环亚烷基酯指的是，例如：碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯，碳酸丁烯酯。
此外，本发明的第二方面，提供了一种实施本发明第一方面所述的生产方法的系统，其特征在于，包括：
反应精馏塔，蒸发器，醇分离塔，碳酸二甲酯精制装置，以及若干管阀和泵；
其中，反应精馏塔的上部连接碳酸环亚烷基酯输入管，还连接酯交换催化剂循环主管；所述酯交换催化剂循环主管位于所述碳酸环亚烷基酯输入管下方，并且所述酯交换催化剂循环主管上还设置有酯交换催化剂的甲醇溶液注入器；反应精馏塔的下部连接甲醇循环主管，所述甲醇循环主管上还设置有甲醇注入器；在所述反应精馏塔中进行酯交换反应；
所述反应精馏塔的塔顶通过共沸物出料管连接至碳酸二甲酯精制装置，所述反应精馏塔的塔底通过混合溶液输出管连接至蒸发器；其中，所述共沸物由甲醇和碳酸二甲酯组成，所述混合溶液为酯交换催化剂的甲醇、二元醇溶液；
其中，所述碳酸二甲酯精制装置有两个输出端，一个输出端连接产品输出管，另一个输出端连接甲醇回收管α；
在蒸发器中进行减压浓缩，所述蒸发器的底部出口通过酯交换催化剂循环主管连接至所述反应精馏塔，所述蒸发器的顶部出口通过混合醇蒸汽管连接至醇分离塔；
其中，所述醇分离塔的塔底连接二元醇粗品输出管，所述醇分离塔的塔顶连接甲醇回收管β；
并且，甲醇回收管α、β汇合连接至甲醇循环主管。
值得一提的是，采用上述系统实施的碳酸二甲酯生产方法，利用蒸发器进行减压浓缩，得到酯交换催化剂的饱和二元醇溶液，随后将该酯交换催化剂的饱和二元醇溶液直接返回至反应精馏塔，用于催化酯交换反应；而该蒸发器蒸发出的混合醇蒸汽管则进入醇分离塔，其塔顶分离出的甲醇返回到所述反应精馏塔，得到循环使用，而其塔底则分离出二元醇粗品，可经过进一步精制得到二元醇。因此，此工艺不仅实现了酯交换催化剂的回收利用，减少了常规处理方法的冷却过滤等单元操作，且催化剂处理过程中未加入水，不需要额外设置醇水分离塔，使得甲醇和二元醇分离更加容易，设备投资小，操作简单，易于连续化生产，能耗低，操作成本更低，非常具有竞争性。
优选地，在上述系统中，所述碳酸二甲酯精制装置包括：加压精馏塔，甲醇精馏塔和碳酸二甲酯精制塔；
其中，所述反应精馏塔的塔顶通过共沸物出料管连接至加压精馏塔；所述加压精馏塔的塔顶通过碳酸二甲酯的甲醇溶液输出管连接至甲醇精馏塔，所述加压精馏塔的塔底通过甲醇的碳酸二甲酯溶液输出管连接至碳酸二甲酯精制塔；
所述甲醇精馏塔的塔顶连接甲醇回收管α，所述甲醇精馏塔的塔底通过另一条甲醇的碳酸二甲酯溶液输出管连接至所述加压精馏塔；
所述碳酸二甲酯精制塔的塔顶通过甲醇与碳酸二甲酯的混合物出料管连接至所述加压精馏塔，所述碳酸二甲酯精制塔的塔底连接产品输出管。
优选地，在上述系统中，所述酯交换催化剂循环主管上连接有排放支管，而所述排放支管上设置可调节开度的排放阀。上述排放支管和排放阀的设置，是为了在确保大部分的酯交换催化剂的饱和二元醇溶液返回到所述反应精馏塔的前提下，控制一小部分的酯交换催化剂的饱和二元醇溶液排出到该系统外。
进一步优选地，在上述系统中，所述醇分离塔的塔底通过二元醇粗品输出管连接至二元醇精制塔；所述二元醇精制塔的塔顶连接至二元醇产品输出管，用于联产二元醇产品；所述二元醇精制塔的塔底连接废液体排放管。由此可见，在设置了二元醇精制塔及其相关管阀和泵的情况下，可以实现碳酸二甲酯与二元醇的联产，并且，所述二元醇通常可被用于与尿素反应以合成碳酸环亚烷基酯，作为碳酸二甲酯合成单元中的原料之一。此外，所述二元醇精制塔的塔底排放出的废液体可被作为废液体燃料出售。
更进一步优选地，在上述系统中，所述醇分离塔、所述二元醇精制塔、所述加压精馏塔、所述甲醇精馏塔和所述碳酸二甲酯精制塔均为填料塔。
值得说明的是，所述反应精馏塔、所述蒸发器、所述醇分离塔、所述二元醇精制塔、所述加压精馏塔、所述甲醇精馏塔和所述碳酸二甲酯精制塔的顶部各设置有一套冷凝器，并且，所述反应精馏塔、所述醇分离塔、所述二元醇精制塔、所述加压精馏塔、所述甲醇精馏塔和所述碳酸二甲酯精制塔的底部各设置有一套再沸器。
本发明所提供的酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法以及实施该生产方法的系统，与现有技术相比，主要具有如下技术优势：
碳酸二甲酯合成过程中的酯交换催化剂不需要加水处理或过滤，更易于循环利用，且的确成功实现了酯交换催化剂的在线连续循环使用；本发明所述的碳酸二甲酯的生产方法的后续醇分离流程，不需要使用醇水分离塔，所以整个流程设备投资小，操作简单，能耗低，成本低，更易于大规模工业化连续生产。
综上所述，本发明所提供的碳酸二甲酯的生产方法以及实施该生产方法的系统安全易控，能耗较低，产品质量和收率稳定，设备投资成本与物料成本显著降低，因此，具有广泛的应用价值和良好的市场前景。
附图说明
图1为本发明所述酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法的工艺流程示意图；
图1中的附图标记分别为：1-反应精馏塔，2-蒸发器，3-醇分离塔，4-二元醇精制塔，5-加压精馏塔，6-甲醇精馏塔，7-碳酸二甲酯精制塔。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细和具体的介绍，以更好地理解本发明，但是下述具体实施方式并不限制本发明范围。
根据本发明第一方面的一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法，包括以下步骤：
向碳酸二甲酯合成单元中送入碳酸环亚烷基酯、甲醇，并加入酯交换催化剂的甲醇溶液，使所述碳酸环亚烷基酯与甲醇发生酯交换反应，生成碳酸二甲酯产品；
其中，碳酸二甲酯合成单元输出的二元醇、甲醇以及酯交换催化剂的混合溶液被输送至蒸发器2；所述蒸发器2蒸发出的二元醇与甲醇组成的混合醇蒸汽被输送至醇分离塔3，所述蒸发器2的釜液为酯交换催化剂的饱和二元醇溶液，其被输送回碳酸二甲酯合成单元，以循环使用所述酯交换催化剂；
其中，所述醇分离塔3的塔底输出二元醇粗品；所述醇分离塔3的塔顶输出甲醇，其被输送回所述碳酸二甲酯合成单元，参与酯交换反应。
根据本发明第二方面的一种实施第一方面所述的生产方法的系统，其包括：
反应精馏塔1，蒸发器2，醇分离塔3，碳酸二甲酯精制装置，以及若干管阀和泵；
其中，反应精馏塔1的上部连接碳酸环亚烷基酯输入管，、反应精馏塔1的上部还连接酯交换催化剂循环主管；所述酯交换催化剂循环主管位于所述碳酸环亚烷基酯输入管下方，并且所述酯交换催化剂循环主管上还设置有酯交换催化剂的甲醇溶液注入器；反应精馏塔1的下部连接甲醇循环主管，所述甲醇循环主管上还设置有甲醇注入器；在所述反应精馏塔1中进行酯交换反应；
所述反应精馏塔1的塔顶通过共沸物出料管连接至碳酸二甲酯精制装置，所述反应精馏塔1的塔底通过混合溶液输出管连接至蒸发器2；其中，所述共沸物由甲醇和碳酸二甲酯组成，所述混合溶液为酯交换催化剂的甲醇、二元醇溶液；
其中，所述碳酸二甲酯精制装置有两个输出端，一个输出端连接产品输出管，另一个输出端连接甲醇回收管α；
在蒸发器2中进行减压浓缩，所述蒸发器2的底部出口通过酯交换催化剂循环主管连接至所述反应精馏塔1，所述蒸发器2的顶部出口通过混合醇蒸汽管连接至醇分离塔3；
其中，所述醇分离塔3的塔底连接二元醇粗品输出管，所述醇分离塔3的塔顶连接甲醇回收管β；
并且，甲醇回收管α、β汇合连接至甲醇循环主管。
在一个优选实施例中，所述碳酸二甲酯精制装置包括：加压精馏塔5，甲醇精馏塔6和碳酸二甲酯精制塔7；
其中，所述反应精馏塔1的塔顶通过共沸物出料管连接至加压精馏塔5；所述加压精馏塔5的塔顶通过碳酸二甲酯的甲醇溶液输出管连接至甲醇精馏塔6，所述加压精馏塔5的塔底通过甲醇的碳酸二甲酯溶液输出管连接至碳酸二甲酯精制塔7；
所述甲醇精馏塔6的塔顶连接甲醇回收管α，所述甲醇精馏塔6的塔底通过另一条甲醇的碳酸二甲酯溶液输出管连接至所述加压精馏塔5；
所述碳酸二甲酯精制塔7的塔顶通过甲醇与碳酸二甲酯的混合物出料管连接至所述加压精馏塔5，所述碳酸二甲酯精制塔7的塔底连接产品输出管。
在一个优选实施例中，所述酯交换催化剂循环主管上连接有排放支管，而所述排放支管上设置可调节开度的排放阀。
在一个进一步优选的实施例中，所述醇分离塔3的塔底通过二元醇粗品输出管连接至二元醇精制塔4；所述二元醇精制塔4的塔顶连接至二元醇产品输出管，用于联产二元醇产品；所述二元醇精制塔4的塔底连接废液体排放管。
在一个更进一步优选的实施例中，所述醇分离塔3、所述二元醇精制塔4、所述加压精馏塔5、所述甲醇精馏塔6和所述碳酸二甲酯精制塔7均为填料塔。
实施例1
采用如图1所示的工艺流程生产碳酸二甲酯：
(1)碳酸乙烯酯与甲醇反应精馏生成碳酸二甲酯产品
分别通过碳酸环亚烷基酯输入管、甲醇循环主管、酯交换催化剂循环主管向反应精馏塔1中送入碳酸乙烯酯、甲醇以及甲醇钠(即酯交换催化剂)，其中，碳酸乙烯酯与甲醇钠的摩尔比为5：1，碳酸乙烯酯流量1000kg/h，与由该塔下部进入的甲醇逆流接触，在由该塔上部进入的甲醇钠的甲醇溶液的催化作用下，进行酯交换反应，并精馏生成碳酸二甲酯。其中，甲醇和碳酸乙烯酯的摩尔比为2：1，反应精馏塔1的操作压力为0.08MPaA，塔顶温度为60℃，塔底温度为158℃。此外，反应精馏塔1的塔顶得到碳酸二甲酯和甲醇的共沸物(碳酸二甲酯的质量浓度为30％)，反应精馏塔1的塔底输出混合溶液(含甲醇56％，乙二醇39％，酯交换催化剂5％)，酯交换反应转化率为99％，选择性99.8％。
(2)酯交换催化剂的在线连续循环使用
将来自反应精馏塔1塔底的混合溶液500kg/h泵送入蒸发器2，蒸汽加热所述蒸发器2；所述蒸发器2的操作压力0.01MPaA，操作温度135℃，蒸发至酯交换催化剂饱和，其顶部输出的混合醇蒸汽460kg/h(含甲醇65％，乙二醇35％)被送至醇分离塔3，其底部输出的甲醇钠的饱和乙二醇溶液40kg/h(含甲醇钠30％，乙二醇70％)，返回至反应精馏塔1的上部而实现酯交换催化剂在线连续循环使用。
(3)醇分离回收
醇分离塔3为填料塔，操作压力0.012MPaA，塔顶操作温度70℃，塔底操作温度200℃；其塔顶得到300kg/h的甲醇(含甲醇99.5％)，直接返回反应精馏塔1的下部，继续参与DMC合成反应；其塔底得到160kg/h的乙二醇粗品(含乙二醇97％)，随后被泵送入二元醇精制塔4。所述二元醇精制塔4为填料塔，操作压力0.11MPaA，塔顶操作温度204℃，塔底操作温度214℃；所述二元醇精制塔4的塔顶输出乙二醇产品(含乙二醇99.5％)155kg/h，所述二元醇精制塔4的塔底输出废液体燃料。
(4)DMC和甲醇分离
反应精馏塔1的塔顶得到的碳酸二甲酯和甲醇的共沸物500kg/h(碳酸二甲酯的质量浓度为30％)进入加压精馏塔5，该加压精馏塔5为填料塔，操作压力为1.4MPaA，塔顶温度为153℃；该加压精馏塔5的塔顶得到碳酸二甲酯的甲醇溶液(碳酸二甲酯的质量浓度为7％，甲醇93％)323kg/h，其塔底得到甲醇的碳酸二甲酯溶液(碳酸二甲酯的质量浓度为97％，甲醇3％)177kg/h。所述加压精馏塔5塔顶的出料323kg/h进入甲醇精馏塔6，该甲醇精馏塔6为填料塔，操作压力1.1MPaA，塔顶温度为70℃，其塔顶得到的甲醇(甲醇质量浓度99.5％)313kg/h返回到反应精馏塔1循环使用，其塔底得到的甲醇的碳酸二甲酯溶液(碳酸二甲酯的质量浓度为93％，甲醇7％)5kg/h返回到加压精馏塔5进行分离；加压精馏塔5的塔底物料177kg/h进入碳酸二甲酯精制塔7；所述碳酸二甲酯精制塔7为填料塔，操作压力为1.1MPaA，塔顶操作温度87℃，塔底操作温度94℃，其塔顶得到95％的甲醇返回到加压精馏塔5，其塔底得到171kg/h的碳酸二甲酯产品(碳酸二甲酯质量浓度为99.7％)。
实施例2
采用如图1所示的工艺流程生产碳酸二甲酯：
(1)碳酸丙烯酯与甲醇反应精馏生成碳酸二甲酯产品
分别通过碳酸环亚烷基酯输入管、甲醇循环主管、酯交换催化剂循环主管向反应精馏塔1中送入碳酸丙烯酯、甲醇以及甲醇钠(即酯交换催化剂)，其中，碳酸丙烯酯与甲醇钠的摩尔比为5：1，碳酸丙烯酯流量1000kg/h，与由该塔下部进入的甲醇逆流接触，在由该塔上部进入的甲醇钠的甲醇溶液的催化作用下，进行酯交换反应，并精馏生成碳酸二甲酯。其中，甲醇和碳酸丙烯酯的摩尔比为2：1，反应精馏塔1的操作压力为0.08MPaA，塔顶温度为60℃，塔底温度为155℃。此外，反应精馏塔1的塔顶得到碳酸二甲酯和甲醇的共沸物(碳酸二甲酯的质量浓度为30％)，反应精馏塔1的塔底输出混合溶液(含甲醇54％，丙二醇41％，酯交换催化剂5％)，酯交换反应转化率为99％，选择性99.6％。
(2)酯交换催化剂的在线连续循环使用
将来自反应精馏塔1塔底的混合溶液500kg/h泵送入蒸发器2，蒸汽加热所述蒸发器2；所述蒸发器2的操作压力0.01MPaA，操作温度132℃，蒸发至酯交换催化剂饱和，其顶部输出的混合醇蒸汽470kg/h(含甲醇66％，丙二醇34％)被送至醇分离塔3，其底部输出的甲醇钠的饱和丙二醇溶液40kg/h(含甲醇钠30％，丙二醇70％)，返回至反应精馏塔1的上部而实现酯交换催化剂在线连续循环使用。
(3)醇分离回收
醇分离塔3为填料塔，操作压力0.012MPaA，塔顶操作温度70℃，塔底操作温度170℃；其塔顶得到310kg/h的甲醇(含甲醇99.5％)，直接返回反应精馏塔1的下部，继续参与DMC合成反应；其塔底得到160kg/h的丙二醇粗品(含丙二醇97％)，随后被泵送入二元醇精制塔4。所述二元醇精制塔4为填料塔，操作压力0.11MPaA，塔顶操作温度198℃，塔底操作温度198℃；所述二元醇精制塔4的塔顶输出丙二醇产品(含丙二醇99.5％)155kg/h，所述二元醇精制塔4的塔底输出废液体燃料。
(4)DMC和甲醇分离
反应精馏塔1的塔顶得到的碳酸二甲酯和甲醇的共沸物500kg/h(碳酸二甲酯的质量浓度为30％)进入加压精馏塔5，该加压精馏塔5为填料塔，操作压力为1.4MPaA，塔顶温度为153℃；该加压精馏塔5的塔顶得到碳酸二甲酯的甲醇溶液(碳酸二甲酯的质量浓度为7％，甲醇93％)323kg/h，其塔底得到甲醇的碳酸二甲酯溶液(碳酸二甲酯的质量浓度为97％，甲醇3％)177kg/h。所述加压精馏塔5塔顶的出料323kg/h进入甲醇精馏塔6，该甲醇精馏塔6为填料塔，操作压力1.1MPaA，塔顶温度为70℃，其塔顶得到的甲醇(甲醇质量浓度99.5％)313kg/h返回到反应精馏塔1循环使用，其塔底得到的甲醇的碳酸二甲酯溶液(碳酸二甲酯的质量浓度为93％，甲醇7％)5kg/h返回到加压精馏塔5进行分离；加压精馏塔5的塔底物料177kg/h进入碳酸二甲酯精制塔7；所述碳酸二甲酯精制塔7为填料塔，操作压力为1.1MPaA，塔顶操作温度87℃，塔底操作温度94℃，其塔顶得到95％的甲醇返回到加压精馏塔5，其塔底得到171kg/h的碳酸二甲酯产品(碳酸二甲酯质量浓度为99.7％)。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但只是作为范例，本发明并不限于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (2)

1.一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法的系统，其特征在于，包括：
反应精馏塔，蒸发器，醇分离塔，碳酸二甲酯精制装置，以及若干管阀和泵；
其中，反应精馏塔的上部连接碳酸环亚烷基酯输入管，还连接酯交换催化剂循环主管；所述酯交换催化剂循环主管位于所述碳酸环亚烷基酯输入管下方，并且所述酯交换催化剂循环主管上还设置有酯交换催化剂的甲醇溶液注入器；反应精馏塔的下部连接甲醇循环主管，所述甲醇循环主管上还设置有甲醇注入器；在所述反应精馏塔中进行酯交换反应；
所述反应精馏塔的塔顶通过共沸物出料管连接至碳酸二甲酯精制装置，所述反应精馏塔的塔底通过混合溶液输出管连接至蒸发器；其中，所述共沸物由甲醇和碳酸二甲酯组成，所述混合溶液为酯交换催化剂的甲醇、二元醇溶液；
其中，所述碳酸二甲酯精制装置有两个输出端，一个输出端连接产品输出管，另一个输出端连接甲醇回收管α；
在蒸发器中进行减压浓缩，所述蒸发器的底部出口通过酯交换催化剂循环主管连接至所述反应精馏塔，所述蒸发器的顶部出口通过混合醇蒸汽管连接至醇分离塔；
其中，所述醇分离塔的塔底连接二元醇粗品输出管，所述醇分离塔的塔顶连接甲醇回收管β；
并且，甲醇回收管α、β汇合连接至甲醇循环主管；所述碳酸二甲酯精制装置包括：加压精馏塔，甲醇精馏塔和碳酸二甲酯精制塔；
其中，所述反应精馏塔的塔顶通过共沸物出料管连接至加压精馏塔；所述加压精馏塔的塔顶通过碳酸二甲酯的甲醇溶液输出管连接至甲醇精馏塔，所述加压精馏塔的塔底通过甲醇的碳酸二甲酯溶液输出管连接至碳酸二甲酯精制塔；
所述甲醇精馏塔的塔顶连接甲醇回收管α，所述甲醇精馏塔的塔底通过另一条甲醇的碳酸二甲酯溶液输出管连接至所述加压精馏塔；
所述碳酸二甲酯精制塔的塔顶通过甲醇与碳酸二甲酯的混合物出料管连接至所述加压精馏塔，所述碳酸二甲酯精制塔的塔底连接产品输出管；
所述醇分离塔的塔底通过二元醇粗品输出管连接至二元醇精制塔；所述二元醇精制塔的塔顶连接至二元醇产品输出管，用于联产二元醇产品；所述二元醇精制塔的塔底连接废液体排放管。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述酯交换催化剂循环主管上连接有排放支管，而所述排放支管上设置可调节开度的排放阀。
CN201710718082.7A 2017-08-21 2017-08-21 一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法及其系统 Active CN107353206B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710718082.7A CN107353206B (zh) 2017-08-21 2017-08-21 一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法及其系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710718082.7A CN107353206B (zh) 2017-08-21 2017-08-21 一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法及其系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107353206A CN107353206A (zh) 2017-11-17
CN107353206B true CN107353206B (zh) 2020-11-10

Family

ID=60289106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710718082.7A Active CN107353206B (zh) 2017-08-21 2017-08-21 一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法及其系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107353206B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110483280A (zh) * 2019-09-11 2019-11-22 山东德普化工科技有限公司 一种用于碳酸二甲酯生产中减少催化剂用量的新工艺
CN114225962A (zh) * 2021-12-31 2022-03-25 惠州宇新化工有限责任公司 酯交换催化剂的回收循环利用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1733696A (zh) * 2004-08-09 2006-02-15 华东理工大学 反应精馏酯交换联产碳酸二甲酯和二元醇的方法
CN101367732A (zh) * 2008-10-06 2009-02-18 中国石油大学(华东) 一种生产碳酸二乙酯的工艺方法及设备
CN103880680A (zh) * 2014-04-15 2014-06-25 南京工业大学 一种高效低耗清洁生产碳酸烷乙酯的方法
CN104557554A (zh) * 2014-12-11 2015-04-29 山东石大胜华化工集团股份有限公司 一种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1,2-丙二醇的方法
CN106699565A (zh) * 2017-03-23 2017-05-24 山东石大胜华化工集团股份有限公司 一种用于碳酸二甲酯装置节能降耗的装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1733696A (zh) * 2004-08-09 2006-02-15 华东理工大学 反应精馏酯交换联产碳酸二甲酯和二元醇的方法
CN101367732A (zh) * 2008-10-06 2009-02-18 中国石油大学(华东) 一种生产碳酸二乙酯的工艺方法及设备
CN103880680A (zh) * 2014-04-15 2014-06-25 南京工业大学 一种高效低耗清洁生产碳酸烷乙酯的方法
CN104557554A (zh) * 2014-12-11 2015-04-29 山东石大胜华化工集团股份有限公司 一种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1,2-丙二醇的方法
CN106699565A (zh) * 2017-03-23 2017-05-24 山东石大胜华化工集团股份有限公司 一种用于碳酸二甲酯装置节能降耗的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107353206A (zh) 2017-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103980124B (zh) 离子液体催化碳酸丙烯酯合成碳酸二甲酯的合成方法
CN105622337B (zh) 煤制乙二醇液相产物分离的反应精馏耦合新工艺及装置
CN106631684B (zh) 一种用乙酸仲丁酯水解制备仲丁醇的方法
CN104761429B (zh) 一种生产碳酸二甲酯和乙二醇的方法
CN102898405A (zh) 一种过氧化氢直接环氧化丙烯制备环氧丙烷的工艺
CN110862301B (zh) 一种仲丁醇的精制方法及装置
CN111377802B (zh) 一种仲丁醇的制备方法及系统
CN105111079A (zh) 一种分离乙酸仲丁酯和仲丁醇的方法及装置
CN107353206B (zh) 一种酯交换催化剂可循环使用的碳酸二甲酯的生产方法及其系统
CN107353207A (zh) 一种尿素两步法生产碳酸二甲酯的方法及其系统
CN110218151A (zh) 一种塔釜闪蒸式热泵反应精馏制备丙酸丙酯的装置和方法
CN111606776A (zh) 一种液相无催化剂合成一氯甲烷清洁生产工艺
CN102795961B (zh) 一种连续反应精馏合成仲丁醇的装置和方法
CN101121709B (zh) 三聚甲醛合成后的初步提浓、净化的方法
CN104557554A (zh) 一种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1,2-丙二醇的方法
CN101830788A (zh) 变压精馏分离甲乙酮和水共沸物的方法
CN114702375A (zh) 一种乙醇制乙醛产品的分离系统及方法
CN105693466A (zh) 一种二醇缩醛/酮产物高效水解的反应精馏方法及装置
CN105693687B (zh) 一种二醇缩醛/酮反应的高效反应精馏方法及装置
CN206767972U (zh) 液相法生产环氧丙烷的系统
CN105541555B (zh) 用于分离乙二醇、丙二醇和丁二醇的反应精馏方法及装置
CN114957010A (zh) 一种催化剂在醇交换法合成二甲基碳酸酯和二元醇的应用
CN115253337A (zh) 一种两塔热耦合反应-变压混合精馏制备异丙醇的方法、装置和应用
CN114159816A (zh) 一种制备碳酸二甲酯联产丙二醇的加工装置及其工艺
CN102001938A (zh) 一种合成草酸二甲酯或草酸二乙酯并联产草酸的工艺及生产系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant