CN114349637A - 一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法及装置 - Google Patents
一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114349637A CN114349637A CN202210008909.6A CN202210008909A CN114349637A CN 114349637 A CN114349637 A CN 114349637A CN 202210008909 A CN202210008909 A CN 202210008909A CN 114349637 A CN114349637 A CN 114349637A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dimethyl carbonate
- crystallization
- tower
- purity
- melting
- 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.)
- Pending
Links
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 101
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 title claims abstract description 86
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 53
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 16
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 43
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 16
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 15
- 230000035900 sweating Effects 0.000 claims description 11
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 10
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 6
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 5
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 4
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;hydrate Chemical compound O.OC(O)=O JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Substances OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940093476 ethylene glycol Drugs 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HZTBQULISMUXEL-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate;methanol;hydrate Chemical compound O.OC.COC(=O)OC HZTBQULISMUXEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供了一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法，具体为首先将含量为99.5%～99.9%的工业级碳酸二甲酯通入熔融结晶装置，通过循环降温结晶析出碳酸二甲酯晶体，然后初次升温，晶体部分熔融，排除杂质后进入过渡段升温过程，此阶段得到99.9%～99.99%过渡段产品，检测结晶器出口纯度达99.99%后全部熔融，得到99.99%～99.999%的高纯碳酸二甲酯，再通过吸附脱水装置，进一步去除水、甲醇、乙醇和碳酸甲乙酯等杂质，最终得到电子级碳酸二甲酯。本发明较共沸精馏、萃取精馏法等方法具有可操作性强，能耗低，制得的产品纯度高，杂质残留低，质量稳定等优点。
Description
技术领域
本发明涉及制备电子级碳酸二甲酯技术领域，具体涉及一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的工艺及装置。
背景技术
碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的绿色化工原料，在医药、农药、合成材料、染料、润滑油添加剂、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用。2020年，随着非光气法PC产能的逐步落地，DMC将面临供不应求的格局，供需缺口将达近17万吨。此外，随着新能源发展态势迅猛，国家5G时代的到来，锂离子电池行业迎来高增长，将助推DMC景气度进一步提升。预计2018～2020年，电解液DMC需求量分别为4.77万吨、5.72万吨、6.87万吨。由于电池电解液使用的是电子级DMC产品，因此电子级碳酸二甲酯的需求将呈现上涨趋势。
目前对于碳酸二甲酯的提纯或精制，已实现工业化应用的技术工程主要有共沸精馏法、变压精馏法、萃取精馏法等，但是上述技术还存在一定的问题，如共沸精馏法需要引入共沸剂，且共沸剂种类少，回收共沸剂耗能较大；变压精馏法塔内高压操作较为困难，对设备性能要求较高，安全性也较差；萃取精馏法需引入萃取剂，存在一定的毒性且回收困难。且随着国内煤制乙二醇行业发展的如火如荼，其副产物工业级碳酸二甲酯具有制备电子级DMC的巨大潜力，但是其所含杂质种类多，除甲醇-水-碳酸二甲酯多元共沸外，还存在其他多种杂质与DMC的共沸情况，采用上述技术及装置设备难以分离得到99.99％的产品，且容易存在甲醇、水等杂质，故不能满足日益发展的锂电池行业对99.99％电子级DMC产品的需求。
目前现有技术中已有将熔融结晶工艺用于DMC粗品进一步提纯制备电子级产品的报道，如CN202010854534.6、CN201910163808.4、CN201710886401.5等。CN202010854534.6熔融结晶分离碳酸二甲酯甲醇共沸物的方法及其应用，该专利聚焦于甲醇与DMC的共沸体系的分离，且其原料DMC纯度较低，而CN201910163808.4加压法耦合熔融结晶精制电池液级碳酸二甲酯的工艺，该专利的原料来自于甲醇和碳酸乙烯酯反应精馏，原料含杂质少，不涉及DMC和甲醇共沸组成，与本专利不同。此外上述专利，都只关注于DMC产品中DMC的纯度，未考虑其产品中微量杂质残留的问题，如甲醇、乙醇及水分的含量，微量杂质残留将直接影响电解液产品的性能，进而影响电池的指标。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
发明目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法，该方法及应用具有可操作性强、能耗低、制得的产品纯度高、杂质残留低、质量稳定等优点，在电子级DMC生产领域前景广阔。
为实现上述目的，本发明提出一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法，包括如下步骤：
(1)将工业级碳酸二甲酯原料作为母液通入熔融结晶装置，通过降温结晶析出碳酸二甲酯晶体，将未结晶的母液返回作为原料循环使用，进行循环降温结晶，得到的晶体进入熔融结晶段，其中，循环降温结晶段操作温度为-2℃～4℃，结晶时间为60min～90min；熔融结晶塔内为常压操作；
(2)控制熔融结晶温度，初次升温发汗，晶体部分熔融，发汗液返回原料中循环利用，剩余晶体进入过渡段，初次升温段操作温度为5℃～10℃，发汗时间为30min～60min；
(3)对步骤(2)得到的晶体产品进行第二次升温，连续监测结晶器出口碳酸二甲酯浓度，对于纯度小于99.99％的产品返回至原料中，当出口纯度大于等于99.99％后进行第三次升温，使晶体全部熔融，得到纯度大于99.99％的高纯碳酸二甲酯；
(4)将步骤(3)得到的高纯碳酸二甲酯通入吸附塔，吸附后得到电子级碳酸二甲酯。
其中，所述工业级碳酸二甲酯来自于煤化工产业所得碳酸二甲酯初步精制后产品，产品纯度为99.5％～99.9％，所含杂质包括但不限于甲醇、乙醇、水、碳酸甲乙酯。煤化工产业所得副产品工业级碳酸二甲酯，一般含量在99.5％～99.9％之间，其他杂质还有7,8种，要想得到99.99％高纯碳酸二甲酯，靠精馏分离完全不可能。另外，甲醇和乙醇均与碳酸二甲酯存在共沸现象，且上述共沸物可与水形成三元共沸，此外碳酸甲乙脂与碳酸二甲酯沸点相差比较小。
优选地，循环降温结晶中，降温速率控制在2-3℃/h；初次升温发汗的升温速率控制在3-4℃/h。
优选地，步骤(3)中，第二次升温的温度范围为20-25℃，升温速率控制在3-4℃/h；第三次升温的温度范围为25-30℃。
所述的吸附脱水装置为吸附塔，所述吸附塔所选吸附剂为4A、5A型沸石分子筛、活性炭和阳离子交换树脂中的任意一种；吸附温度为20℃～40℃。
通过上述方法制备的电子级碳酸二甲酯的纯度为99.99％～99.999％，且甲醇含量、乙醇含量、水分含量和碳酸甲乙酯含量均小于20ppm。
本发明进一步提出了一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的装置，包括母液罐、熔融结晶塔、发汗液罐、过渡液罐、结晶产品罐、吸附塔和产品中间罐，其中：
所述熔融结晶塔的塔顶设有熔融结晶塔母液进料口，塔侧部设有熔融结晶塔冷媒进出口和热媒进出口，塔中部设有熔融结晶塔出料口；所述熔融结晶塔母液进料口与母液罐底部出口料相连；熔融结晶塔冷媒进出口和热媒进出口分别与冷媒罐和热媒罐相连；熔融结晶塔出料口分别与母液罐、发汗液罐、过渡液罐、结晶产品罐的顶部进料口相连；
所述吸附塔塔顶设有吸附塔塔顶进料口，塔底设有吸附塔塔底出料口；吸附塔塔顶进料口与结晶产品罐底部出口料相连；吸附塔塔底出料口与产品中间罐顶部进料口相连。
其中，所述吸附塔所选吸附剂为4A、5A型沸石分子筛、活性炭和阳离子交换树脂中的任意一种。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)产品纯度高，本发明所述工艺方法所得的电子级碳酸二甲酯产品，纯度为99.99％～99.999％，且甲醇含量、乙醇含量、水分含量和碳酸甲乙酯含量均小于20ppm，满足锂离子电池行业使用需求；
(2)设备投资低，操作安全，本发明所述的工艺方法及应用，操作温度温和，不涉及高温高压条件；
(3)市场与社会效益高，本发明所述装置与传统提纯DMC工艺装置相比，产品质量高且稳定，具有较好的市场前景，此外，本装置不引入新的组分，不存在污染环境及溶剂回收问题。
附图说明
图1是本发明熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯装置示意图，其中：
1-母液罐、2-熔融结晶塔、3-发汗液罐、4-过渡液罐、5-结晶产品罐、6-吸附塔、7-产品中间罐、8-冷媒罐、9-冷媒换热器、10-热媒罐、11-热媒换热器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，实施例将有助于理解本发明，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明提出了一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法，首先将工业级碳酸二甲酯通入熔融结晶装置，通过循环降温结晶析出碳酸二甲酯晶体，然后初次升温，晶体部分熔融，排除杂质后进入过渡段升温过程，此阶段得到过渡段产品，检测结晶器出口纯度达99.99％后全部熔融，得到高纯碳酸二甲酯，再通过吸附脱水装置，最终得到电子级碳酸二甲酯。本专利采用国内煤制乙二醇副产物工业级DMC作为原料，所含杂质包含甲醇、乙醇、水、碳酸甲乙酯，其中甲醇和乙醇均与碳酸二甲酯存在共沸现象，且上述共沸物可与水形成三元共沸，此外碳酸甲乙脂与碳酸二甲酯沸点相差比较小，因此本专利采用的原料具有杂质种类多，分离难度大的特点。
用于实现上述工艺的装置图如图1所示，包括母液罐1、熔融结晶塔2、发汗液罐3、过渡液罐4、结晶产品罐5、吸附塔6和产品中间罐7，其中：熔融结晶塔2的塔顶设有熔融结晶塔母液进料口，塔侧部设有熔融结晶塔冷媒进出口和热媒进出口，塔中部设有熔融结晶塔出料口；熔融结晶塔母液进料口与母液罐底部出口料相连；熔融结晶塔冷媒进出口和热媒进出口分别与冷媒罐8和热媒罐9相连；熔融结晶塔出料口分别与母液罐1、发汗液罐3、过渡液罐4、结晶产品罐5的顶部进料口相连；吸附塔6塔顶设有吸附塔塔顶进料口，塔底设有吸附塔塔底出料口；吸附塔6塔顶进料口与结晶产品罐5底部出口料相连；吸附塔6塔底出料口与产品中间罐7顶部进料口相连。
下面通过具体实施例详细说明本发明的实现过程。
实施例1
本实施例的工业级碳酸二甲酯来源于山西某厂煤制乙二醇装置副产品工业级碳酸二甲酯(纯度99.8％)，检测所含杂质为水(0.03％wt)、甲醇(0.02％wt)、乙醇(0.06％wt)和碳酸甲乙酯(0.03％wt)。
电子级DCM制备过程如下：
S1、将纯度为99.8％的碳酸二甲酯原料送入母液罐1暂存，再送入到熔融结晶塔2塔顶，然后冷媒由冷媒罐8经冷媒换热器9降温至-5℃后进入熔融结晶塔2，降温速率控制在2℃/h，使原料降温结晶，控制结晶段操作温度为-2℃，DMC以晶体形式析出，多余母液返回母液罐1，循环结晶60min；所述熔融结晶塔2内为常压操作；
S2、待物料结晶后，热媒由热媒罐10经热媒换热器11升温至40℃后进入熔融结晶塔2，升温速率控制在3℃/h，冷媒与热媒共同作用，使塔内精确控温至5℃，使结晶物发汗，发汗90min，发汗液送至发汗罐3，并返回母液罐1循环利用；
S3、待发汗结束后，停止通入冷媒，继续通入热媒，升温速率控制在3℃/h，控制结晶器温度为20℃，使结晶物溶解融化，得到碳酸二甲酯过渡段产品，连续监测结晶器出口DMC浓度，低于99.99％的DMC产品打入到过渡液罐4；
S4、监测纯度大于99.99％的过渡液加大热水量控制操作温度为25℃，使晶体全部熔融，得到纯度大于99.99％的高纯碳酸二甲酯，进入结晶产品罐5，并打入到吸附塔6塔顶，通过吸附塔6内填料段4A型沸石分子筛吸附，吸附温度控制在20℃，除去杂质水、甲醇、乙醇等，得到电子级碳酸二甲酯产品，得到的电子级DMC含量99.995％wt，甲醇含量9ppm，乙醇含量10ppm，碳酸甲乙酯含量10ppm，水分含量8ppm，符合GB/T33107-2016碳酸二甲酯电子级指标，收率达80.2％。
本发明所有实施例中原料、DMC副产和电子级DMC产品中的DMC、甲醇、乙醇等组分均采用气相色谱法进行检测，采用SE54色谱柱。水分采用微量水分分析仪进行检测，其采用卡尔·费休容量法检测。上述检测方法符合GB/T 33107-2016碳酸二甲酯标准。
实施例2
本实施原料来自山西某厂煤制乙二醇装置副产品工业级碳酸二甲酯(纯度99.5％)，检测所含杂质为水(0.08％wt)、甲醇(0.05％wt)、乙醇(0.13％wt)和碳酸甲乙酯(0.08％wt)，装置和操作步骤同实施例1，仅操作条件不同，具体地，将上述原料通入熔融结晶装置，通入冷冻水，降温速率控制在3℃/h，控制结晶段操作温度为3℃，DMC以晶体形式析出，循环回流结晶90min后，通入适量热水，升温速率控制在4℃/h，控制结晶器操作温度为10℃，发汗60min后，发汗液经发汗液罐返回母液罐循环利用；之后进入过渡段，停止通入冷冻水，继续通入热水，升温速率控制在4℃/h，控制结晶器温度为25℃，并连续监测结晶器出口DMC浓度，得到含量为99.9％～99.99％的DMC副产品，送入罐区以副产品形式售卖；当结晶器出口DMC浓度达99.99％后，加大热水量控制操作温度为30℃，使晶体全部熔融，得到纯度大于99.99％的高纯碳酸二甲酯。再将高纯DMC通入吸附塔，吸附塔采用阳离子交换树脂，吸附温度控制在30℃，吸附后得到电子级碳酸二甲酯，DMC含量99.993％wt，甲醇含量10ppm，乙醇含量12ppm，碳酸甲乙酯含量12ppm，水分含量10ppm，符合GB/T 33107-2016碳酸二甲酯电子级指标，收率为64.3％。
实施例3
本实施例装置和操作步骤是S1～S3同实施例1，步骤S4不同。
S4、监测纯度大于99.99％的过渡液加大热水量控制操作温度为30℃，使晶体全部熔融，得到纯度大于99.99％的高纯碳酸二甲酯，进入结晶产品罐5，并进行检测其纯度，DMC含量99.995％wt，甲醇含量10ppm，乙醇含量10ppm，碳酸甲乙酯含量10ppm，水分含量30ppm。
实施例4
以本专利工艺技术方案进行年产1万吨电子级碳酸二甲酯效益如下：
计算标准：全年按8000h运行
本发明提供了熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (9)
1.一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将工业级碳酸二甲酯原料作为母液通入熔融结晶装置，通过降温结晶析出碳酸二甲酯晶体，将未结晶的母液返回作为原料循环使用，进行循环降温结晶，得到的晶体进入熔融结晶段，其中，循环降温结晶段操作温度为-2℃～4℃，结晶时间为60min～90min；
（2）控制熔融结晶温度，初次升温发汗，晶体部分熔融，发汗液返回原料中循环利用，剩余晶体进入过渡段，初次升温段操作温度为5℃～10℃，发汗时间为30min～60min；
（3）对步骤（2）得到的晶体产品进行第二次升温，连续监测结晶器出口碳酸二甲酯浓度，对于纯度小于99.99%的产品返回至原料中，当出口纯度大于等于99.99%后进行第三次升温，使晶体全部熔融，得到纯度大于99.99%的高纯碳酸二甲酯；
（4）将步骤（3）得到的高纯碳酸二甲酯通入吸附塔，吸附后得到电子级碳酸二甲酯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工业级碳酸二甲酯来自于煤化工产业所得副产品工业级碳酸二甲酯产品，产品纯度为99.5%～99.9%，所含杂质包含甲醇、乙醇、水、碳酸甲乙酯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，循环降温结晶中，降温速率控制在2-3℃/h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，初次升温发汗的升温速率控制在3-4℃/h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，第二次升温的温度范围为20℃-25℃，升温速率控制在3-4℃/h；第三次升温的温度范围为25℃-30℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的吸附脱水装置为吸附塔，所述吸附塔所选吸附剂为4A、5A型沸石分子筛、活性炭和阳离子交换树脂中的任意一种；吸附温度为20℃～40℃。
7.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述电子级碳酸二甲酯的纯度为99.99%～99.999%，且甲醇含量、乙醇含量、碳酸甲乙酯及水分含量均小于20ppm。
8.一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的装置，其特征在于，包括母液罐（1）、熔融结晶塔（2）、发汗液罐（3）、过渡液罐（4）、结晶产品罐（5）、吸附塔（6）和产品中间罐（7），其中：
所述熔融结晶塔（2）的塔顶设有熔融结晶塔母液进料口，塔侧部设有熔融结晶塔冷媒进出口和热媒进出口，塔中部设有熔融结晶塔出料口；所述熔融结晶塔母液进料口与母液罐底部出口料相连；熔融结晶塔冷媒进出口和热媒进出口分别与冷媒罐（8）和热媒罐（9）相连；熔融结晶塔出料口分别与母液罐（1）、发汗液罐（3）、过渡液罐（4）、结晶产品罐（5）的顶部进料口相连；
所述吸附塔（6）塔顶设有吸附塔塔顶进料口，塔底设有吸附塔塔底出料口；吸附塔（6）塔顶进料口与结晶产品罐（5）底部出口料相连；吸附塔（6）塔底出料口与产品中间罐（7）顶部进料口相连。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述吸附塔（6）所选吸附剂为4A、5A型沸石分子筛、活性炭和阳离子交换树脂中的任意一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210008909.6A CN114349637A (zh) | 2022-01-06 | 2022-01-06 | 一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210008909.6A CN114349637A (zh) | 2022-01-06 | 2022-01-06 | 一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114349637A true CN114349637A (zh) | 2022-04-15 |
Family
ID=81107325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210008909.6A Pending CN114349637A (zh) | 2022-01-06 | 2022-01-06 | 一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114349637A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115073293A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-20 | 天津大学 | 一种反应精馏与结晶耦合制备电池级碳酸二甲酯的方法及装置 |
| CN115463444A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-13 | 东华工程科技股份有限公司 | 一种超纯级碳酸二甲酯制备的制备系统及其制备工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735861B1 (ko) * | 2007-03-23 | 2007-07-04 | 삼전순약공업(주) | 고순도 및 고수율 디메틸카보네이트의 정제 방법 |
| CN107501096A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-22 | 天津科技大学 | 精馏与结晶耦合制备电子级碳酸二甲酯的方法 |
| CN109970565A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-07-05 | 天津中昊天久工程技术有限公司 | 加压法耦合熔融结晶精制电池液级碳酸二甲酯的工艺 |
| CN111100004A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-05 | 江苏奥克化学有限公司 | 一种精制碳酸二甲酯的方法和集成装置 |
| CN111704545A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-09-25 | 天津乐科节能科技有限公司 | 熔融结晶分离碳酸二甲酯甲醇共沸物的方法及其应用 |
-
2022
- 2022-01-06 CN CN202210008909.6A patent/CN114349637A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735861B1 (ko) * | 2007-03-23 | 2007-07-04 | 삼전순약공업(주) | 고순도 및 고수율 디메틸카보네이트의 정제 방법 |
| CN107501096A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-22 | 天津科技大学 | 精馏与结晶耦合制备电子级碳酸二甲酯的方法 |
| CN109970565A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-07-05 | 天津中昊天久工程技术有限公司 | 加压法耦合熔融结晶精制电池液级碳酸二甲酯的工艺 |
| CN111100004A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-05 | 江苏奥克化学有限公司 | 一种精制碳酸二甲酯的方法和集成装置 |
| CN111704545A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-09-25 | 天津乐科节能科技有限公司 | 熔融结晶分离碳酸二甲酯甲醇共沸物的方法及其应用 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115073293A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-20 | 天津大学 | 一种反应精馏与结晶耦合制备电池级碳酸二甲酯的方法及装置 |
| CN115073293B (zh) * | 2022-06-22 | 2024-02-02 | 天津大学 | 一种反应精馏与结晶耦合制备电池级碳酸二甲酯的方法及装置 |
| CN115463444A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-13 | 东华工程科技股份有限公司 | 一种超纯级碳酸二甲酯制备的制备系统及其制备工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114349637A (zh) | 一种熔融结晶耦合吸附脱水制备电子级碳酸二甲酯的方法及装置 | |
| CN107501230B (zh) | 结晶与精馏耦合制备电子级碳酸乙烯酯的装置及方法 | |
| WO2021179638A1 (zh) | 电子级碳酸乙烯酯的纯化方法及纯化装置 | |
| CN110885283A (zh) | 带有侧线采出的热集成萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇的节能工艺 | |
| CN102225904B (zh) | 用于二甲基亚砜的回收、精制装置及分离方法 | |
| CN110105217B (zh) | 一种电池级碳酸二甲酯精制装置及方法 | |
| CN107629030A (zh) | 降膜结晶制备电子级碳酸乙烯酯的方法 | |
| CN111662161B (zh) | 一种萃取精馏分离水-乙醇-异丙醇混合物的方法 | |
| CN113214039B (zh) | 一种分离三元复杂共沸混合物环己烷/正丙醇/水的萃取精馏工艺 | |
| CN113979987B (zh) | 一种高纯碳酸乙烯酯的提纯装置和方法 | |
| CN113563300B (zh) | 一种氟代碳酸乙烯酯的纯化方法及其所得产品 | |
| CN108689812B (zh) | 一种离子液体萃取精馏同时脱除甲醇和水的方法 | |
| CN114853597A (zh) | 一种丙酸-水二元共沸物的萃取精馏工艺及动态控制方案 | |
| CN110508105A (zh) | 一种分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的装置与方法 | |
| CN102126958B (zh) | 精馏与结晶耦合制备高纯度间（对）硝基甲苯的装置及方法 | |
| CN101229988B (zh) | 一种从粗蒽中精制高纯度蒽和咔唑的方法 | |
| CN103706136B (zh) | 针对他汀类药物合成过程废液中甲基叔丁基醚-四氢呋喃回收的双精馏塔串联分离提纯方法 | |
| CN113121346A (zh) | 一种电子级碳酸二甲酯的提纯方法 | |
| CN214436584U (zh) | 一种生产高纯度n-甲基甲酰胺装置 | |
| CN216777948U (zh) | 一种丙二醇甲醚的间歇提纯装置 | |
| CN210030511U (zh) | 二甲基砜的生产装置 | |
| CN103183610B (zh) | 一种从低纯度乙酸甲酯制取高纯度乙酸甲酯的方法 | |
| CN115073293B (zh) | 一种反应精馏与结晶耦合制备电池级碳酸二甲酯的方法及装置 | |
| CN110963892A (zh) | 一种用高效离子液体萃取精馏分离正丙醇和水的方法 | |
| CN104817424B (zh) | 一种从四氟乙烯产物中分离二氟甲烷的方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220415 |