CN108484565A - 一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法。本发明所述系统包括第一鼓泡塔、第二鼓泡塔和换热器，所述第一鼓泡塔的上部设有原料和催化剂入口以及与换热器顶部出口连通的第一循环入口，所述第一鼓泡塔的下部设有与第二鼓泡塔顶部出口连通的第二循环入口，所述第一鼓泡塔的底部设有与第二鼓泡塔下部连通的产物出口；所述第二鼓泡塔的底部设有气体入口，所述第二鼓泡塔的上部设有溢流出口，所述溢流出口分别与所述换热器的底部以及排料口连通。采用本发明的系统生产碳酸酯，可缩短停留时间和降低反应温度、压力，还可以提升反应效率和提高EO转化率，甚至“零”排放，从而环境友好地以环氧乙烷与二氧化碳制备碳酸乙烯酯。

Description

一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法
技术领域
本发明涉及一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法，尤其涉及一种生产碳酸酯的鼓泡塔系统及利用该系统以环氧乙烷和二氧化碳作为原料制备碳酸乙烯酯的方法。
背景技术
二氧化碳是引起全球变暖的最主要温室气体，全球年排放量已达数百亿吨，对其回收、固定以及资源化利用，已成为世界各国密切关注的问题。从资源化角度出发，CO2是世界上最为丰富和廉价的碳一(7)资源，因此，大力发展CO2绿色化利用技术，开发绿色、高新的精细化工产业链，提高产品的附加值，具有重要的经济和环境意义。碳酸乙烯酯(EC)是重要的有机合成中间体，用途十分广泛，以环氧乙烷(EO)和CO2为原料通过催化环化加成制备碳酸乙烯酯是一条环境友好且原子经济的工艺路线,对发展碳一化学也具有重要意义。
碳酸乙烯酯(EC)的生产方法主要有：光气法、碳酸二乙酯和乙二醇的酯交换法、环氧乙烷与二氧化碳加成法等，前两种方法采用剧毒原料，对人体和环境造成严重危害，或工业化技术尚不成熟，或生产成本高，产品质量欠佳。目前国内外生产碳酸乙烯酯(EC)使用最多的方法为环氧乙烷与二氧化碳加成法，该法首先是在联邦德国实现了工业化。环氧乙烷与二氧化碳加成反应制备碳酸乙烯酯为放热、体积缩小的反应，从热力学角度考虑，该反应为放热反应，降低反应温度有利于平衡生成目标产物的方向移动，但从动力学角度考虑，提高反应温度有利于反应物的活化，增加反应速度，并且该反应属于体积缩小的反应，提高压力有利于反应向生成产物的方向进行。所以工艺的优化对提高反应效率起着至关重要的作用。
中国专利申请CN 103980246A提供了一种管式碳酸丙(乙)烯酯合成新技术，包括碳酸丙(乙)烯酯管式合成反应器和附属设备及由该管式合成反应器等形成的管式反应制取碳酸丙(乙)烯酯的生产方法，所用管式合成反应器内环氧丙(乙)烷与二氧化碳混合效果好，传质与传热效果优异，可及时移除反应热，生产过程稳定，易于控制，操作方便、生产效率高、产品质量好。但是，此专利并没有公开该工艺的使用效果，考虑到高温下二氧化碳在碳酸乙烯酯溶液中溶解度有限的因素，必然会导致管式反应器中二氧化碳将大量以气态的形式存在，并且管式反应器塔径较小、采用串联的方式会导致气液分层的现象发生，进而影响气液传质效果，最终导致反应效果不佳。
美国专利US006080897A先令环氧乙烷与二氧化碳发生酯化反应生成含有碳酸乙烯酯的溶液，再水解掉碳酸乙烯酯生成乙二醇。生成的乙二醇和催化剂的分离由精馏实现。该专利所公布技术的优越性在于在将酯化反应催化剂设置于鼓泡塔反应器中，并将环氧乙烷，二氧化碳和水通入鼓泡塔。但是，其原料中含有水，水与环氧乙烷的反应较环氧乙烷与二氧化碳反应的速率要快、彻底得多，其主要产品为乙二醇而并非碳酸酯，该专利无法再不含水条件下快速高效地制备高纯度的碳酸酯。
然而，上述传统环氧乙烷与二氧化碳加成法生产工艺普遍存在停留时间长、反应温度、压力高，产品收率低、催化剂容易失活等问题，并且产品EC色泽较差。
发明内容
针对现有技术中存在的制备碳酸酯反应温度、压力高、产品收率低、催化剂容易失活，并且产品EC色泽较差等技术问题，本发明的目的在于提供一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法，尤其涉及一种生产碳酸酯的鼓泡塔系统及利用该系统以环氧乙烷和二氧化碳作为原料制备碳酸乙烯酯的方法。采用本发明的系统生产碳酸酯，可缩短停留时间和降低反应温度、压力，还可以提升反应效率和提高EO转化率，甚至“零”排放，从而环境友好地以环氧乙烷与二氧化碳制备碳酸乙烯酯。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种生产碳酸酯的系统，所述系统包括第一鼓泡塔、第二鼓泡塔和换热器，所述第一鼓泡塔的上部设有原料和催化剂入口以及与换热器顶部出口连通的第一循环入口，所述第一鼓泡塔的下部设有与第二鼓泡塔顶部出口连通的第二循环入口，所述第一鼓泡塔的底部设有与第二鼓泡塔下部连通的产物出口；
所述第二鼓泡塔的底部设有气体入口，所述第二鼓泡塔的上部设有溢流出口，所述溢流出口与所述换热器的底部连通。
本发明中，所述溢流出口不仅限于与换热器的底部连通，还可以引出另外的管路与其他储存装置或后处理装置连接。
本发明的系统中，第一鼓泡塔为酯化鼓泡塔反应器。
作为本发明所述系统的优选技术方案，所述系统还包括与溢流出口连通的气液分离器，所述气液分离器顶部和底部分别设有气体出口和液体出口。
更优选地，所述系统还包括与气液分离器的液体出口连通的真空精馏塔，所述真空精馏塔的顶部和底部分别设有原料回收出口和催化剂回收出口。
作为本发明所述系统的优选技术方案，所述第二鼓泡塔内部靠近顶端位置设有除沫器。
所述第一鼓泡塔内呈安静鼓泡状态，所述安静鼓泡状态指气速低于0.05m/s。
优选地，所述第二鼓泡塔内呈湍流鼓泡状态，所述湍流鼓泡状态指气速高于0.08m/s且低于0.2m/s。
第二方面，本发明提供一种采用第一方面所述的系统生产碳酸酯的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)从原料和催化剂入口向第一鼓泡塔中通入环氧化合物和催化剂的混合物，环氧化合物在催化剂的作用下与从第二循环入口进入第一鼓泡塔的CO2气体发生逆流反应，生产碳酸酯；
(b)在第二鼓泡塔中，从气体入口通入的CO2气体与来自第一鼓泡塔的碳酸酯进行质交换和热交换，不仅实现了对CO2的预热，同时将碳酸酯中残余的环氧化合物置换出来，实现环氧化合物的循环；
(c)从第二鼓泡塔的溢流出口流出的碳酸酯一部分进入换热器进行换热降温，再循环送至第一鼓泡塔对环氧化合物原料进行预热，剩余部分通过与溢流出口连通的排料口排出。
本发明所述环氧化合物和CO2在催化剂作用下制备碳酸酯的反应是一个放热反应。
本发明所述方法中，所述“一部分”和“剩余部分”视为一个整体，其质量总和即为溢流出口流出的全部碳酸酯的质量，故所述“一部分”和“剩余部分”属于清楚表述。
作为本发明所述方法的优选技术方案，所述方法还包括将从排料口排出的碳酸酯送至气液分离器进行泄压气液分离的步骤。所述泄压气液分离器在常压条件下进行。
更优选地，所述方法还包括：将从气液分离器的液体出口排出的液相碳酸酯产品送至真空精馏塔实现碳酸酯的精制。
进一步优选地，所述方法还包括将从真空精馏塔排出的催化剂返回到原料和催化剂入口实现再利用的步骤。
所述第一鼓泡塔内呈安静鼓泡状态。
优选地，所述第二鼓泡塔内呈湍流鼓泡状态。
本发明的系统中，通过控制换热器的顶部出口温度实现对第一鼓泡塔的床层温度的调节。
优选地，所述第一鼓泡塔的床层温度为70℃-130℃，例如70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃或130℃等，优选为90℃-110℃。
优选地，所述第一鼓泡塔中，逆流反应的压力为1.5MPa-5MPa，例如1.5MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa或5MPa等，优选为2MPa-4MPa。
优选地，所述第一鼓泡塔中，CO2与环氧化合物原料的摩尔比例为(1-1.3):1，例如1:1、1.05:1、1.1:1、1.15:1、1.2:1或1.3:1等，优选为(1-1.2):1。
优选地，所述第一鼓泡塔和第二鼓泡塔内液相总停留时间为0.2h-2h，例如0.2h、0.5h、0.7h、1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.6h、1.8h或2h等，优选为0.5h-1.5h。
优选地，步骤(c)进入换热器的碳酸酯占从溢流出口流出的碳酸酯总体积的10％-60％，例如10％、20％、25％、30％、40％、45％、50％或60％等。
作为本发明所述方法的优选技术方案，所述环氧化合物为环氧乙烷(EthyleneOxide，EO)或环氧丙烷(Propylenen oxide，PO)中的任意一种或两种的组合。
环氧化合物EO在催化剂存在的条件下，和CO2反应生成碳酸乙烯酯(Ethylenecarbonate，EC)；环氧化合物PO在催化剂存在的条件下，和CO2反应生成碳酸丙烯酯(Propylene carbonate，PC)。
优选地，所述催化剂为均相催化剂。
作为本发明所述方法的进一步优选技术方案，所述方法以环氧乙烷和CO2为原料，在催化剂的作用下生产碳酸乙烯酯，具体包括以下步骤：
(a)从原料和催化剂入口向第一鼓泡塔中通入环氧乙烷和均相催化剂的混合物，环氧乙烷在均相催化剂的作用下与从第二循环入口进入第一鼓泡塔的CO2气体发生逆流反应，生产碳酸乙烯酯；
(b)在第二鼓泡塔中，从气体入口通入的CO2气体与来自第一鼓泡塔的碳酸乙烯酯进行质交换和热交换，不仅实现了对CO2的预热，同时将碳酸乙烯酯中残余的环氧乙烷置换出来，实现环氧乙烷的循环；
(c)从第二鼓泡塔的溢流出口流出的碳酸乙烯酯一部分进入换热器进行换热降温，再循环送至第一鼓泡塔对环氧乙烷原料进行预热，剩余部分从排料口送至气液分离器进行泄压气液分离，将从气液分离器的液体出口排出的液相碳酸乙烯酯产品送至真空精馏塔实现碳酸乙烯酯的精制，将从真空精馏塔的催化剂出口排出的均相催化剂返回到原料和催化剂入口实现再利用；
其中，通过控制换热器的顶部出口温度来控制第一鼓泡塔床层的温度；
所述第一鼓泡塔内呈安静鼓泡状态，CO2与环氧乙烷的摩尔比例为(1-1.2):1，第一鼓泡塔床层温度为90℃-110℃，逆流反应的压力为2MPa-4MPa；
所述第二鼓泡塔内呈湍流鼓泡状态；
所述第一鼓泡塔和第二鼓泡塔内液相总停留时间为0.5h-1.5h。
此优选技术方案中，CO2经过第二鼓泡塔(湍流鼓泡状态)与来自第一鼓泡塔(安静鼓泡状态)的碳酸乙烯酯充分进行质、热交换，对原料CO2进行预热，同时将来自第一鼓泡塔的碳酸乙烯酯中残余的EO置换出来，从而实现EO的循环。
此优选技术方案中，根据通入CO2的气量和来自第一鼓泡塔的碳酸乙烯酯的量来选择第二鼓泡塔的塔径，使第二鼓泡塔内呈湍流鼓泡状态，避免发生节流现象。
此优选技术方案中，原料EO与均相催化剂的混合物进入第一鼓泡塔的顶端，实现EO与CO2的逆流反应，加快酯化反应速率。101鼓泡塔内呈安静鼓泡状态，避免液相发生返混。
此优选技术方案中，从第二鼓泡塔溢流出的碳酸乙烯酯分为两股，一股进入换热器进行换热降温，再送至第一鼓泡塔对EO原料进行预热，通过控制出口碳酸乙烯酯温度来控制第一鼓泡塔床层的温度；一股进入气液分离器进行泄压气液分离，驰放未反应完全的CO2和其它杂质气体。
此优选技术方案中，来自气液分离器的液相碳酸乙烯酯产品送至真空精馏塔，对碳酸乙烯酯进行精制，回收的催化剂进入第一鼓泡塔的顶端进行回用，碳酸乙烯酯产品送至产品储存罐。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)第一鼓泡塔(安静鼓泡状态)气体分布均匀，液相不返混，有效实现床层原料逆向浓度差，有效提升EO转化率；
第二鼓泡塔(湍流鼓泡状态)气液返混效果好，充分利用了原料CO2对液相碳酸乙烯酯混合物中未反应完全的EO进行置换，通过CO2气相将残余EO重新带入第一鼓泡塔进行反应，实现残余EO的循环，此法相对于传统方法明显缩短了物料的停留时间，减小了设备的大小和投资；
本发明的系统通过换热器出口物料温度的控制，可有效控制第一鼓泡塔床层温度，效果显著。
(2)本发明提供了一种绿色友好地制备碳酸酯的方法，该方法不仅可以缩短停留时间，降低反应温度和压力，明显降低操作能耗、设备成本和催化剂损耗，还可以提升反应效率和提升原料EO或PO等的转化率。
(3)本发明生产碳酸酯的系统操作弹性大，可在较宽的范围内进行稳定操作，而且生产效率高，副产物少，原料CO2过量少等优点。
(4)本发明提出新的工艺和催化剂，使停留时间缩短，反应温度、压力降低，明显提升反应效率，提高EO转化率，使生产过程稳定，易于控制，操作方便。
(5)本发明采用气提循环环氧烷烃的方法，可在不含水条件下快速高效地制备碳酸酯，酯化反应速率快，反应充分且得到的主产品碳酸酯的纯度高。
附图说明
图1为实施例1所述系统的结构示意简图，其中，101：第一鼓泡塔；102：第二鼓泡塔；201：换热器；301：气液分离器(常压)；103：真空精馏塔；1：原料和催化剂入口；2：第一循环入口；3：第二循环入口；4：产物出口；5：气体入口；6：溢流出口；7：气体出口；8：液体出口；9：原料回收出口；10：催化剂回收出口。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种生产碳酸酯的系统，所述系统包括第一鼓泡塔101、第二鼓泡塔102、换热器201、气液分离器301和真空蒸馏塔301，所述第一鼓泡塔101的上部设有原料和催化剂入口1以及与换热器201顶部出口连通的第一循环入口2，所述第一鼓泡塔101的下部设有与第二鼓泡塔102顶部出口连通的第二循环入口3，所述第一鼓泡塔101的底部设有与第二鼓泡塔102下部连通的产物出口4；
所述第二鼓泡塔102的底部设有气体入口5，所述第二鼓泡塔102内部靠近顶端位置设有除沫器，所述第二鼓泡塔102的上部设有溢流出口6，所述溢流出口6通过两个管路分别与所述换热器201的底部以及气液分离器301连通，所述气液分离器301顶部和底部分别设有气体出口7和液体出口8；
所述真空精馏塔103与所述气液分离器301的液体出口8连通，所述真空精馏塔301的顶部和底部分别设有原料回收出口9和催化剂回收出口10。
实施例2
本实施例提供一种采用实施例1所述的系统生产碳酸酯的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)从原料和催化剂入口1向第一鼓泡塔101中通入环氧乙烷和均相催化剂的混合物，环氧乙烷在均相催化剂的作用下与从第二循环入口3进入第一鼓泡塔101的CO2气体发生逆流反应，生产碳酸乙烯酯EC；
(b)在第二鼓泡塔102(湍流鼓泡状态)中，从气体入口5通入的CO2气体与来自第一鼓泡塔101(安静鼓泡状态)的碳酸乙烯酯进行质交换和热交换，不仅实现了对CO2的预热，同时将碳酸乙烯酯中残余的环氧乙烷置换出来，实现环氧乙烷的循环；
根据通入CO2的气量和来自第一鼓泡塔101碳酸乙烯酯的量来选择第二鼓泡塔102的塔径，使第二鼓泡塔102内呈湍流鼓泡状态(气速大于0.08m/s且小于0.2m/s)，避免发生节流现象；
第一鼓泡塔101内呈安静鼓泡状态，避免液相发生返混。
(c)从第二鼓泡塔102的溢流出口6流出的碳酸乙烯酯一部分进入换热器201进行换热降温，再循环送至第一鼓泡塔101对环氧乙烷原料进行预热，剩余部分从排料口送至气液分离器301进行泄压气液分离，驰放未反应完全的CO2和其它杂质气体；
(d)将从气液分离器301的液体出口8排出的液相碳酸乙烯酯产品送至真空精馏塔103实现碳酸乙烯酯的精制，将从真空精馏塔103的催化剂出口10排出的均相催化剂返回到原料和催化剂入口1实现再利用，碳酸乙烯酯产品送至产品储存罐；
其中，通过控制换热器201的顶部出口温度来控制第一鼓泡塔101床层的温度；
CO2与环氧乙烷的摩尔比例为1.1:1，第一鼓泡塔101的床层温度为110℃，逆流反应的压力为5MPa；
所述第一鼓泡塔101和第二鼓泡塔102内液相总停留时间为0.5h。
实施例3
采用的系统和操作方法与实施例1相同，区别在于如下操作条件：第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1.3:1，第一鼓泡塔101的床层温度为110℃，逆流反应压力2MPa，总停留时间为2h。
活性数据具体见表1。
实施例4
采用的系统和操作方法与实施例1相同，区别在于如下操作条件：第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1.3:1，第一鼓泡塔101的床层温度为130℃，逆流反应压力1.5MPa，总停留时间为1.5h。
活性数据具体见表1。
实施例5
采用的系统和操作方法与实施例1相同，区别在于如下操作条件：第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1:1，第一鼓泡塔101的床层温度为130℃，逆流反应压力5MPa，总停留时间为0.5h。
活性数据具体见表1。
实施例6
采用的系统和操作方法与实施例1相同，区别在于如下操作条件：第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1:1，第一鼓泡塔101的床层温度为70℃，逆流反应压力4MPa，停留时间1h。
活性数据具体见表1。
实施例7
采用的系统和操作方法与实施例1相同，区别在于如下操作条件：第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1.2:1，第一鼓泡塔101的床层温度为90℃，逆流反应压力4MPa，停留时间0.5h。
活性数据具体见表1。
实施例8
采用的系统和操作方法与实施例1相同，区别在于如下操作条件：第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1.2:1，第一鼓泡塔101的床层温度为70℃，逆流反应压力5MPa，停留时间1h。
活性数据具体见表1。
实施例9
采用的系统和操作方法与实施例1相同，区别在于如下操作条件：第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1.3:1，第一鼓泡塔101的床层温度为70℃，逆流反应压力2MPa，停留时间1.5h。
实施例10
采用的系统和操作方法与实施例1相同，区别在于如下操作条件：第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1.2:1，第一鼓泡塔101的床层温度为110℃，逆流反应压力2MPa，停留时间1.0h。
活性数据具体见表1。
对比例1
本对比例采用的生产碳酸酯的系统与实施例1的区别在于：不含有第二鼓泡塔102；
本对比例提供一种环氧乙烷与二氧化碳制碳酸乙烯酯的工艺，具体方法如下：
(a)原料EO与均相催化剂的混合物进入第一鼓泡塔101的顶端，CO2从101底端靠下部通入，实现EO与CO2的逆流反应。第一鼓泡塔101内呈安静鼓泡状态，避免液相发生返混，第一鼓泡塔101内CO2与EO的摩尔比例为1.3:1，第一鼓泡塔101的床层温度为90℃，反应压力5MPa，停留时间0.2h。
(b)从第一鼓泡塔101底部流出的碳酸乙烯酯直接分为两股，一股进入换热器201进行换热降温，再送至第一鼓泡塔101对EO原料进行预热；一股进入气液分离器301气液分离器进行泄压气液分离，驰放未反应完全的CO2和其它杂质气体；
(c)来自气液分离器301的液相碳酸乙烯酯此产品送至真空精馏塔103，对碳酸乙烯酯进行精制，回收的催化剂进入第一鼓泡塔101顶端进行回用，碳酸乙烯酯产品送至产品储存罐。
活性数据具体见表1。
表1活性数据表
编号 EO转化率(％) EC选择性(％)
实施例1 —— ——
实施例2 95.1 97.6
实施例3 96.3 97.7
实施例4 92.5 96.8
实施例5 89.7 97.0
实施例6 86.4 97.3
实施例7 88.9 97.4
实施例8 83.2 96.1
实施例9 80.7 96.7
实施例10 97.3 99.1
对比例1 76.6 95.3
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种生产碳酸酯的系统，其特征在于，所述系统包括第一鼓泡塔(101)、第二鼓泡塔(102)和换热器(201)，所述第一鼓泡塔(101)的上部设有原料和催化剂入口(1)以及与换热器(201)顶部出口连通的第一循环入口(2)，所述第一鼓泡塔(101)的下部设有与第二鼓泡塔(102)顶部出口连通的第二循环入口(3)，所述第一鼓泡塔(101)的底部设有与第二鼓泡塔(102)下部连通的产物出口(4)；
所述第二鼓泡塔(102)的底部设有气体入口(5)，所述第二鼓泡塔(102)的上部设有溢流出口(6)，所述溢流出口(6)与所述换热器(201)的底部连通。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与溢流出口(6)连通的气液分离器(301)，所述气液分离器(301)顶部和底部分别设有气体出口(7)和液体出口(8)。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与气液分离器(301)的液体出口(8)连通的真空精馏塔(103)，所述真空精馏塔(103)的顶部和底部分别设有原料回收出口(9)和催化剂回收出口(10)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述第二鼓泡塔(102)内部靠近顶端位置设有除沫器；
优选地，所述第一鼓泡塔(101)内呈安静鼓泡状态；
优选地，所述第二鼓泡塔(102)内呈湍流鼓泡状态。
5.一种采用权利要求1-4任一项所述的系统生产碳酸酯的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(a)从原料和催化剂入口(1)向第一鼓泡塔(101)中通入环氧化合物和催化剂的混合物，环氧化合物在催化剂的作用下与从第二循环入口(3)进入第一鼓泡塔(101)的CO2气体发生逆流反应，生产碳酸酯；
(b)在第二鼓泡塔(102)中，从气体入口(5)通入的CO2气体与来自第一鼓泡塔(101)的碳酸酯进行质交换和热交换，不仅实现了对CO2的预热，同时将碳酸酯中残余的环氧化合物置换出来，实现环氧化合物的循环；
(c)从第二鼓泡塔(102)的溢流出口(6)流出的碳酸酯一部分进入换热器(201)进行换热降温，再循环送至第一鼓泡塔(101)对环氧化合物原料进行预热，剩余部分通过与溢流出口(6)连通的排料口排出。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将从排料口排出的碳酸酯送至气液分离器(301)进行泄压气液分离的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将从气液分离器(301)的液体出口(8)排出的液相碳酸酯产品送至真空精馏塔(103)实现碳酸酯的精制；
优选地，所述方法还包括将从真空精馏塔(103)排出的催化剂返回到原料和催化剂入口(1)实现再利用的步骤。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，所述第一鼓泡塔(101)内呈安静鼓泡状态；
优选地，所述第二鼓泡塔(102)内呈湍流鼓泡状态；
优选地，通过控制换热器(201)的顶部出口温度实现对第一鼓泡塔的床层温度的调节；
优选地，所述第一鼓泡塔(101)的床层温度为70℃-130℃，优选为90℃-110℃；
优选地，所述第一鼓泡塔(101)中，逆流反应的压力为1.5MPa-5MPa，优选为2MPa-4MPa；
优选地，所述第一鼓泡塔(101)中，CO2与环氧化合物原料的摩尔比例为(1-1.3):1，优选为(1-1.2):1；
优选地，所述第一鼓泡塔(101)和第二鼓泡塔(102)内液相总停留时间为0.2h-2h，优选为0.5h-1.5h；
优选地，步骤(c)进入换热器(201)的碳酸酯占从溢流出口(6)流出的碳酸酯总体积的10％-60％。
9.根据权利要求5-8任一项所述的方法，其特征在于，所述环氧化合物为环氧乙烷EO或环氧丙烷PO中的任意一种或两种的组合；
优选地，所述催化剂为均相催化剂。
10.根据权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法以环氧乙烷和CO2为原料，在催化剂的作用下生产碳酸乙烯酯，具体包括以下步骤：
(a)从原料和催化剂入口(1)向第一鼓泡塔(101)中通入环氧乙烷和均相催化剂的混合物，环氧乙烷在均相催化剂的作用下与从第二循环入口(3)进入第一鼓泡塔(101)的CO2气体发生逆流反应，生产碳酸乙烯酯EC；
(b)在第二鼓泡塔(102)中，从气体入口(5)通入的CO2气体与来自第一鼓泡塔(101)的碳酸乙烯酯进行质交换和热交换，不仅实现了对CO2的预热，同时将碳酸乙烯酯中残余的环氧乙烷置换出来，实现环氧乙烷的循环；
(c)从第二鼓泡塔(102)的溢流出口(6)流出的碳酸乙烯酯一部分进入换热器(201)进行换热降温，再循环送至第一鼓泡塔(101)对环氧乙烷原料进行预热，剩余部分从排料口送至气液分离器(301)进行泄压气液分离，将从气液分离器(301)的液体出口(8)排出的液相碳酸乙烯酯产品送至真空精馏塔(103)实现碳酸乙烯酯的精制，将从真空精馏塔(103)的催化剂出口(10)排出的均相催化剂返回到原料和催化剂入口(1)实现再利用；
其中，通过控制换热器(201)的顶部出口温度来控制第一鼓泡塔(101)床层的温度；
所述第一鼓泡塔(101)内呈安静鼓泡状态，CO2与环氧乙烷的摩尔比例为(1-1.2):1，床层温度为90℃-110℃，逆流反应的压力为2MPa-4MPa；
所述第二鼓泡塔内呈湍流鼓泡状态；
所述第一鼓泡塔(101)和第二鼓泡塔(102)内液相总停留时间为0.5h-1.5h。
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