TWI745931B - 碳酸二甲酯的製造裝置及製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種碳酸二甲酯的製造裝置,包括反應段與分離段。反應段包括第一蒸餾塔、甲醇供應裝置、二氧化碳供應裝置、除水劑供應裝置與側反應器。甲醇供應裝置連接至第一蒸餾塔。二氧化碳供應裝置連接至第一蒸餾塔。除水劑供應裝置連接至第一蒸餾塔。側反應器的進料口連接至第一蒸餾塔的塔頂氣體出口。側反應器的出料口連接至第一蒸餾塔的回收口。在側反應器中設置有觸媒。分離段包括第二蒸餾塔。第二蒸餾塔連接至第一蒸餾塔的塔底液體出口。
Description
本發明是有關於一種化合物的製造裝置及製造方法,且特別是有關於一種碳酸二甲酯(dimethyl carbonate,DMC)的製造裝置及製造方法。
利用二氧化碳作為原料,進行轉化反應,以合成更有價值的化學物質為近年來重點發展的減碳策略。由於碳酸二甲酯(DMC)的用途廣泛,且可用作其他化合物(如,聚碳酸酯(polycarbonate,PC))的原料、鋰電池溶液或燃料添加劑等,因此利用二氧化碳轉化為碳酸二甲酯亦為熱門研究方向之一。
利用二氧化碳來製造碳酸二甲酯的方法包括直接合成法、尿素直接醇解法、酯交換法與尿素間接醇解法等,其中最簡單的合成方式為直接合成法。直接合成法是以二氧化碳與甲醇作為反應物,經過觸媒反應器直接合成為碳酸二甲酯與水。直接合成法的反應簡單,且整個系統所包含的化學物質相較其他合成法來的少。然而,如何提升反應轉化率以及降低製程能耗、年度總成本(total annual cost,TAC)與碳排放量為目前持續研究的目標。
本發明提供一種碳酸二甲酯的製造裝置及製造方法,其可有效地提高反應轉化率,並降低製程能耗、年度總成本與碳排放量。
本發明提出一種碳酸二甲酯的製造裝置,包括反應段與分離段。反應段包括第一蒸餾塔、甲醇供應裝置、二氧化碳供應裝置、除水劑供應裝置與側反應器。甲醇供應裝置連接至第一蒸餾塔。二氧化碳供應裝置連接至第一蒸餾塔。除水劑供應裝置連接至第一蒸餾塔。側反應器的進料口連接至第一蒸餾塔的塔頂氣體出口。側反應器的出料口連接至第一蒸餾塔的回收口。在側反應器中設置有觸媒。分離段包括第二蒸餾塔。第二蒸餾塔連接至第一蒸餾塔的塔底液體出口。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,第二蒸餾塔可為分離段中的唯一蒸餾塔。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,第二蒸餾塔可僅連接至第一蒸餾塔,且未連接至其他蒸餾塔。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,第一蒸餾塔的回收口可位在第一蒸餾塔的塔頂與塔底之間。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,甲醇供應裝置可連接至第一蒸餾塔的甲醇進料口。二氧化碳供應裝置可連接至第一蒸餾塔的二氧化碳進料口。除水劑供應裝置可連接至第一蒸餾塔的除水劑進料口。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,甲醇進料口可高於二氧化碳進料口。二氧化碳進料口可高於除水劑進料口。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,回收口與除水劑進料口可為等高。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,更可包括分流器(splitter)。分流器連接在第一蒸餾塔的塔頂氣體出口與側反應器的進料口之間。分流器可包括第一分流口與第二分流口。分流器的第一分流口連接至側反應器的進料口。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,更可包括冷凝器與閃蒸器。冷凝器連接至分流器的第二分流口。閃蒸器連接至冷凝器。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造裝置中,更可包括第一回流管路與第二回流管路。第一回流管路連接在閃蒸器的氣體出口與第一蒸餾塔之間。第二回流管路連接在閃蒸器的液體出口與第一蒸餾塔之間。
本發明提出一種碳酸二甲酯的製造方法,包括以下步驟。使包括甲醇與二氧化碳的反應物進入第一蒸餾塔中。使第一蒸餾塔中的反應物進入側反應器中。在存在觸媒的側反應器中進行主反應,以形成包括碳酸二甲酯與水的第一產物。使側反應器的出料物流回流至第一蒸餾塔,其中側反應器的出料物流包括第一產物。使用除水劑在第一蒸餾塔中進行除水反應,以使除水劑與第一蒸餾塔中的水完全反應,而形成第二產物。使第一蒸餾塔的塔底出料物流進入第二蒸餾塔中,其中第一蒸餾塔的塔底出料物流包括碳酸二甲酯與第二產物。利用第二蒸餾塔將第一蒸餾塔的塔底出料物流中的碳酸二甲酯與第二產物進行分離。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,甲醇進料口可高於二氧化碳進料口。二氧化碳進料口可高於除水劑進料口。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,側反應器的出料物流可由第一蒸餾塔的回收口進入第一蒸餾塔中。回收口與除水劑進料口可為等高。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,除水劑可為環氧乙烷(ethylene oxide,EO),且第二產物可為乙二醇(ethylene glycol EG)。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,更可包括將第一蒸餾塔的塔頂出料物流進行分流,而形成第一分流物流與第二分流物流。第一分流物流與第二分流物流可包括來自第一蒸餾塔的反應物。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,第一分流物流與第二分流物流的流量比值可為30以下。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,第一分流物流的流量可大於第二分流物流的流量。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,第一分流物流可流進側反應器中,以使第一蒸餾塔中的反應物進入側反應器中。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,更可包括對第二分流物流進行冷凝處理與閃蒸處理,而分離出包括二氧化碳的氣相物流與包括甲醇的液相物流。
依照本發明的一實施例所述,在上述的碳酸二甲酯的製造方法中,氣相物流與液相物流可分別回流至第一蒸餾塔。
基於上述,在本發明所提出的碳酸二甲酯的製造裝置中,由於甲醇供應裝置與二氧化碳供應裝置連接至第一蒸餾塔,且側反應器的進料口連接至第一蒸餾塔的塔頂氣體出口,因此來自第一蒸餾塔的包括甲醇與二氧化碳的反應物可在側反應器中進行主反應,而形成包括碳酸二甲酯與水的產物。此外,由於側反應器的出料口連接至第一蒸餾塔的回收口,且除水劑供應裝置連接至第一蒸餾塔,因此可使側反應器中的產物回流至第一蒸餾塔中,並使用除水劑移除第一蒸餾塔中的水。另外,可藉由第二蒸餾塔分離出碳酸二甲酯。即時地由第一蒸餾塔分離出產物能驅使側反應器中之主反應持續進行,且除水劑與水產生的產物可提高第一蒸餾塔中的相對揮發度。如此一來,本發明所提出的碳酸二甲酯的製造裝置可有效地提高反應轉化率,並降低製程能耗、年度總成本與碳排放量。
此外,在本發明所提出的碳酸二甲酯的製造方法中,來自第一蒸餾塔的包括甲醇與二氧化碳的反應物可在側反應器中進行主反應,而形成包括碳酸二甲酯與水的產物。接著,使側反應器的出料物流回流至第一蒸餾塔,再使用除水劑在第一蒸餾塔中進行除水反應,以使除水劑與第一蒸餾塔中的水完全反應。藉此,可完全移除第一蒸餾塔中的水,因此無須增加額外的蒸餾塔來將水分離,進而可降低設備總成本(total capital cost,TCC)。然後,藉由第二蒸餾塔分離出碳酸二甲酯。即時地由第一蒸餾塔分離出產物能驅使側反應器中之主反應持續進行,且除水劑與水產生的產物可提高第一蒸餾塔中的相對揮發度。如此一來,藉由本發明所提出的碳酸二甲酯的製造方法可有效地提高反應轉化率,並降低製程能耗、年度總成本與碳排放量。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為依據本發明一實施例的碳酸二甲酯的製造裝置的示意圖。圖2為依據本發明一實施例的碳酸二甲酯的製造流程圖。
請參照圖1,碳酸二甲酯的製造裝置100。碳酸二甲酯的製造裝置100包括反應段S1與分離段S1。反應段S1包括第一蒸餾塔102、甲醇供應裝置104、二氧化碳供應裝置106、除水劑供應裝置108與側反應器110。
第一蒸餾塔102可具有塔頂氣體出口102a與塔底液體出口102b。第一蒸餾塔102的塔頂出料物流可由塔頂氣體出口102a流出。第一蒸餾塔102的塔底出料物流可由塔底液體出口102b流出。第一蒸餾塔102可為反應蒸餾塔。
甲醇供應裝置104連接至第一蒸餾塔102,以提供甲醇至第一蒸餾塔102中。舉例來說,甲醇供應裝置104可連接至第一蒸餾塔102的甲醇進料口P1。
二氧化碳供應裝置106連接至第一蒸餾塔102,以提供二氧化碳至第一蒸餾塔102中。舉例來說,二氧化碳供應裝置106可連接至第一蒸餾塔102的二氧化碳進料口P2。
除水劑供應裝置108連接至第一蒸餾塔102,以提供除水劑至第一蒸餾塔102中。舉例來說,除水劑供應裝置108可連接至第一蒸餾塔102的除水劑進料口P3。在除水劑為環氧乙烷的情況下,除水劑供應裝置108可為環氧乙烷供應裝置,以提供環氧乙烷至第一蒸餾塔102中,但本發明並不以此為限。
此外,甲醇進料口P1可高於二氧化碳進料口P2。二氧化碳進料口P2可高於除水劑進料口P3。舉例來說,在第一蒸餾塔102為板式蒸餾塔的情況下,甲醇進料口P1所對應的塔板可高於二氧化碳進料口P2所對應的塔板,且二氧化碳進料口P2所對應的塔板可高於除水劑進料口P3所對應的塔板。
側反應器110的進料口110a連接至第一蒸餾塔102的塔頂氣體出口102a。在側反應器110中設置有觸媒,亦即側反應器110可為觸媒反應器。藉此,來自第一蒸餾塔102的包括甲醇與二氧化碳的反應物可在側反應器110中進行主反應,而形成包括碳酸二甲酯與水的產物。側反應器110中的主反應的產物可為氣相。
側反應器110的出料口110b連接至第一蒸餾塔102的回收口P4。藉此,可使側反應器110中的產物回流至第一蒸餾塔102中,並在第一蒸餾塔102中使用除水劑進行除水反應。第一蒸餾塔102中的除水劑與水可反應形成除水反應的產物,以移除第一蒸餾塔102中的水。在除水劑為環氧乙烷的情況下,環氧乙烷與水反應所形成的產物可為乙二醇。第一蒸餾塔102的回收口P4可位在第一蒸餾塔102的塔頂與塔底之間。回收口P4與除水劑進料口P3可為等高,藉此有利於進行除水反應。舉例來說,在第一蒸餾塔102為板式蒸餾塔的情況下,回收口P4與除水劑進料口P3可對應到第一蒸餾塔102中的同一層塔板。
分離段S1包括第二蒸餾塔112。第二蒸餾塔112連接至第一蒸餾塔102的塔底液體出口102b,可用以接收來自第一蒸餾塔102的塔底出料物流,並將塔底出料物流中的碳酸二甲酯與除水反應的產物(如,乙二醇)進行分離。第二蒸餾塔112可具有塔頂氣體出口112a與塔底液體出口112b。第二蒸餾塔112的塔頂出料物流可由塔頂氣體出口112a流出。第二蒸餾塔112的塔頂出料物流可包括碳酸二甲酯。第二蒸餾塔112的塔底出料物流可由塔底液體出口112b流出。第二蒸餾塔112的塔底出料物流可包括除水反應的產物(如,乙二醇)。
此外,在上述除水反應可完全移除第一蒸餾塔102中的水的情況下,無須增加額外的蒸餾塔來將水分離。如此一來,第二蒸餾塔112可為分離段S1中的唯一蒸餾塔,藉此可降低蒸餾塔的數量,進而降低設備總成本。亦即,第二蒸餾塔112可僅連接至第一蒸餾塔102,且未連接至其他蒸餾塔。
另外,碳酸二甲酯的製造裝置100更可包括分流器114、冷凝器116、閃蒸器118、第一回流管路120、第二回流管路122、壓縮機124、壓縮機126、再沸器128、冷凝器130與再沸器132中的至少一者。
分流器114連接在第一蒸餾塔102的塔頂氣體出口102a與側反應器110的進料口110a之間。分流器114可包括第一分流口114a與第二分流口114b。分流器114的第一分流口114a連接至側反應器110的進料口110a。分流器114可將第一蒸餾塔102的塔頂出料物流進行分流,而形成由第一分流口114a流出的第一分流物流SS1與由第二分流口114b流出的第二分流物流SS2。第一分流物流SS1與第二分流物流SS2可包括來自第一蒸餾塔102的反應物。在一些實施例中,第一分流物流SS1與第二分流物流SS2的流量比值可為30以下。在一些實施例中,第一分流物流SS1的流量可大於第二分流物流SS2的流量,藉此可具有較佳的節能效果。
冷凝器116連接至分流器114的第二分流口114b,可用以冷凝來自第二分流口114b的第二分流物流SS2。閃蒸器118連接至冷凝器116。閃蒸器118可具有的氣體出口118a與液體出口118b。閃蒸器118的氣相物流可由閃蒸器118的氣體出口118a流出。閃蒸器118的氣相物流可包括二氧化碳。閃蒸器118的液相物流可由閃蒸器118的液體出口118b流出。閃蒸器118的液相物流可包括甲醇。
第一回流管路120連接在閃蒸器118的氣體出口118a與第一蒸餾塔102之間,以使閃蒸器118的氣相物流回流至第一蒸餾塔102。第一回流管路120可連接至第一蒸餾塔102的二氧化碳進料口P2。第二回流管路122連接在閃蒸器118的液體出口118b與第一蒸餾塔102之間,以使閃蒸器118的液相物流回流至第一蒸餾塔102。
壓縮機124位在閃蒸器118的氣體出口118a與第一蒸餾塔102之間的第一回流管路120上,藉此有利於使閃蒸器118的氣相物流回流至第一蒸餾塔102。
壓縮機126位在側反應器110的出料口110b與第一蒸餾塔102的回收口P4之間,藉此有利於使側反應器110中的產物回流至第一蒸餾塔102中。
再沸器128連接至第一蒸餾塔102,以對第一蒸餾塔102進行加熱。冷凝器130連接至第二蒸餾塔112的塔頂氣體出口112a,以對第二蒸餾塔112的塔頂出料物流進行冷卻。再沸器132連接至第二蒸餾塔112,以對第二蒸餾塔112進行加熱。
基於上述實施例可知,在碳酸二甲酯的製造裝置100中,由於甲醇供應裝置104與二氧化碳供應裝置106連接至第一蒸餾塔102,且側反應器110的進料口110a連接至第一蒸餾塔102的塔頂氣體出口102a,因此來自第一蒸餾塔102的包括甲醇與二氧化碳的反應物可在側反應器110中進行主反應,而形成包括碳酸二甲酯與水的產物。此外,由於側反應器110的出料口110b連接至第一蒸餾塔102的回收口P4,且除水劑供應裝置108連接至第一蒸餾塔102,因此可使側反應器110中的產物回流至第一蒸餾塔102中,並使用除水劑移除第一蒸餾塔102中的水。另外,可藉由第二蒸餾塔112分離出碳酸二甲酯。即時地由第一蒸餾塔102分離出產物能驅使側反應器110中之主反應持續進行,且除水劑與水產生的產物可提高第一蒸餾塔102中的相對揮發度。如此一來,碳酸二甲酯的製造裝置100可有效地提高反應轉化率,並降低製程能耗、年度總成本與碳排放量。
以下,藉由圖1與圖2來說明碳酸二甲酯的製造方法。
請參照圖1與圖2,進行步驟S100,使包括甲醇與二氧化碳的反應物進入第一蒸餾塔102中。舉例來說,可藉由甲醇供應裝置104與二氧化碳供應裝置106分別提供甲醇與二氧化碳至第一蒸餾塔102中。
進行步驟S102,使第一蒸餾塔102中的反應物進入側反應器110中。在一些實施例中,可將第一蒸餾塔102的塔頂出料物流進行分流,而形成第一分流物流SS1與第二分流物流SS2。第一分流物流SS1與第二分流物流SS2可包括來自第一蒸餾塔102的反應物。舉例來說,可藉由分流器114將第一蒸餾塔102的塔頂出料物流進行分流,而形成由第一分流口114a流出的第一分流物流SS1與由第二分流口114b流出的第二分流物流SS2。第一分流物流SS1可流進側反應器110中,以使第一蒸餾塔102中的反應物進入側反應器110中。在一些實施例中,第一分流物流SS1與第二分流物流SS2的流量比值可為30以下。在一些實施例中,第一分流物流SS1的流量可大於第二分流物流SS2的流量,藉此可具有較佳的節能效果。
此外,可對第二分流物流SS2進行冷凝處理與閃蒸處理,而分離出包括二氧化碳的氣相物流與包括甲醇的液相物流。氣相物流與液相物流可分別回流至第一蒸餾塔102。舉例來說,可藉由冷凝器116與閃蒸器118對第二分流物流SS2進行冷凝處理與閃蒸處理。閃蒸器118的氣相物流可藉由第一回流管路120與壓縮機124回流至第一蒸餾塔102。在一些實施例中,閃蒸器118的氣相物流可由第一蒸餾塔102的二氧化碳進料口P2進入第一蒸餾塔102中。閃蒸器118的液相物流可藉由第二回流管路122回流至第一蒸餾塔102。
進行步驟S104,在存在觸媒的側反應器110中進行主反應,以形成包括碳酸二甲酯(DMC)與水的第一產物。觸媒例如是銅/鎳/石墨奈米複合材料。
主反應的反應途徑如下式1所示。
CO
2+ 2MeOH → DMC + H
2O 式1
進行步驟S106,使側反應器110的出料物流回流至第一蒸餾塔102,其中側反應器110的出料物流包括第一產物。舉例來說,可藉由壓縮機124使側反應器110的出料物流回流至第一蒸餾塔102。側反應器110的出料物流可由第一蒸餾塔的回收口P4進入第一蒸餾塔102中。回收口P4與除水劑進料口P3可為等高,藉此有利於後續除水反應的進行。此外,在碳酸二甲酯的製造方法為連續製程的情況下,側反應器110的出料物流除第一產物以外更可包括未反應的反應物。
進行步驟S108,使用除水劑在第一蒸餾塔102中進行除水反應,以使除水劑與第一蒸餾塔102中的水完全反應,而形成第二產物。舉例來說,可藉由除水劑供應裝置108提供除水劑至第一蒸餾塔102中。除水劑可為環氧乙烷(EO),且第二產物可為乙二醇(EG)。
在除水劑為環氧乙烷的情況下,除水反應的反應途徑如下式2所示。
EO + H
2O → EG 式2
進行步驟S110,使第一蒸餾塔102的塔底出料物流進入第二蒸餾塔112中,其中第一蒸餾塔102的塔底出料物流包括碳酸二甲酯與第二產物。
進行步驟S112,利用第二蒸餾塔112將第一蒸餾塔102的塔底出料物流中的碳酸二甲酯與第二產物進分離。舉例來說,第二蒸餾塔112的塔頂出料物流可包括碳酸二甲酯,且可藉由冷凝器130對第二蒸餾塔112的塔頂出料物流進行冷卻。第二蒸餾塔112的塔底出料物流可包括除水反應的第二產物(如,乙二醇)。
基於上述實施例可知,在上述碳酸二甲酯的製造方法中,來自第一蒸餾塔102的包括甲醇與二氧化碳的反應物可在側反應器110中進行主反應,而形成包括碳酸二甲酯與水的產物。接著,使側反應器110的出料物流回流至第一蒸餾塔102,再使用除水劑在第一蒸餾塔102中進行除水反應,以使除水劑與第一蒸餾塔102中的水完全反應。藉此,可完全移除第一蒸餾塔102中的水,因此無須增加額外的蒸餾塔來將水分離,進而可降低設備總成本。然後,藉由第二蒸餾塔112分離出碳酸二甲酯。即時地由第一蒸餾塔102分離出產物能驅使側反應器110中之主反應持續進行,且除水劑與水產生的產物可提高第一蒸餾塔102中的相對揮發度。如此一來,藉由上述碳酸二甲酯的製造方法可有效地提高反應轉化率,並降低製程能耗、年度總成本與碳排放量。
綜上所述,在上述實施例所提出的碳酸二甲酯的製造裝置與製造方法中,由於來自第一蒸餾塔的反應物可在側反應器中進行主反應,側反應器之出料物流回流至第一蒸餾塔中使用除水劑進行除水反應,且可藉由第二蒸餾塔分離出碳酸二甲酯,可有效地提高反應轉化率,並降低製程能耗、年度總成本與碳排放量。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100: 碳酸二甲酯的製造裝置
102: 第一蒸餾塔
102a, 112a: 塔頂氣體出口
102b, 112b: 塔底液體出口
104: 甲醇供應裝置
106: 二氧化碳供應裝置
108: 除水劑供應裝置
110: 側反應器
110a: 進料口
110b: 出料口
112: 第二蒸餾塔
114: 分流器
114a: 第一分流口
114b: 第二分流口
116, 130: 冷凝器
118: 閃蒸器
118a: 氣體出口
118b: 液體出口
120: 第一回流管路
122: 第一回流管路
124, 126: 壓縮機
128, 132: 再沸器
P1: 甲醇進料口
P2: 二氧化碳進料口
P3: 除水劑進料口
P4: 回收口
S1: 反應段
S2: 分離段
S100, S102, S104, S106, S108: 步驟
SS1: 第一分流物流
SS2: 第二分流物流
圖1為依據本發明一實施例的碳酸二甲酯的製造裝置的示意圖。
圖2為依據本發明一實施例的碳酸二甲酯的製造流程圖。
100: 碳酸二甲酯的製造裝置
102: 第一蒸餾塔
102a, 112a: 塔頂氣體出口
102b, 112b: 塔底液體出口
104: 甲醇供應裝置
106: 二氧化碳供應裝置
108: 除水劑供應裝置
110: 側反應器
110a: 進料口
110b: 出料口
112: 第二蒸餾塔
114: 分流器
114a: 第一分流口
114b: 第二分流口
116, 130: 冷凝器
118: 閃蒸器
118a: 氣體出口
118b: 液體出口
120: 第一回流管路
122: 第一回流管路
124, 126: 壓縮機
128, 132: 再沸器
P1: 甲醇進料口
P2: 二氧化碳進料口
P3: 除水劑進料口
P4: 回收口
S1: 反應段
S2: 分離段
SS1: 第一分流物流
SS2: 第二分流物流
Claims (20)
- 一種碳酸二甲酯的製造裝置,包括: 反應段,包括: 第一蒸餾塔; 甲醇供應裝置,連接至所述第一蒸餾塔; 二氧化碳供應裝置,連接至所述第一蒸餾塔; 除水劑供應裝置,連接至所述第一蒸餾塔;以及 側反應器,其中所述側反應器的進料口連接至所述第一蒸餾塔的塔頂氣體出口,所述側反應器的出料口連接至所述第一蒸餾塔的回收口,且在所述側反應器中設置有觸媒;以及 分離段,包括: 第二蒸餾塔,連接至所述第一蒸餾塔的塔底液體出口。
- 如請求項1所述的碳酸二甲酯的製造裝置,其中所述第二蒸餾塔為所述分離段中的唯一蒸餾塔。
- 如請求項1所述的碳酸二甲酯的製造裝置,其中所述第二蒸餾塔僅連接至所述第一蒸餾塔,且未連接至其他蒸餾塔。
- 如請求項1所述的碳酸二甲酯的製造裝置,其中所述第一蒸餾塔的所述回收口位在所述第一蒸餾塔的塔頂與塔底之間。
- 如請求項1所述的碳酸二甲酯的製造裝置,其中 所述甲醇供應裝置連接至所述第一蒸餾塔的甲醇進料口, 所述二氧化碳供應裝置連接至所述第一蒸餾塔的二氧化碳進料口,且 所述除水劑供應裝置連接至所述第一蒸餾塔的除水劑進料口。
- 如請求項5所述的碳酸二甲酯的製造裝置,其中所述甲醇進料口高於所述二氧化碳進料口,且所述二氧化碳進料口高於所述除水劑進料口。
- 如請求項5所述的碳酸二甲酯的製造裝置,其中所述回收口與所述除水劑進料口等高。
- 如請求項1所述的碳酸二甲酯的製造裝置,更包括: 分流器,連接在所述第一蒸餾塔的所述塔頂氣體出口與所述側反應器的所述進料口之間,且包括第一分流口與第二分流口,其中所述分流器的所述第一分流口連接至所述側反應器的所述進料口。
- 如請求項8所述的碳酸二甲酯的製造裝置,更包括: 冷凝器,連接至所述分流器的所述第二分流口;以及 閃蒸器,連接至所述冷凝器。
- 如請求項9所述的碳酸二甲酯的製造裝置,更包括: 第一回流管路,連接在所述閃蒸器的氣體出口與所述第一蒸餾塔之間;以及 第二回流管路,連接在所述閃蒸器的液體出口與所述第一蒸餾塔之間。
- 一種碳酸二甲酯的製造方法,包括: 使包括甲醇與二氧化碳的反應物進入第一蒸餾塔中; 使所述第一蒸餾塔中的所述反應物進入側反應器中; 在存在觸媒的所述側反應器中進行主反應,以形成包括碳酸二甲酯與水的第一產物; 使所述側反應器的出料物流回流至所述第一蒸餾塔,其中所述側反應器的所述出料物流包括所述第一產物; 使用除水劑在所述第一蒸餾塔中進行除水反應,以使所述除水劑與所述第一蒸餾塔中的所述水完全反應,而形成第二產物;以及 使所述第一蒸餾塔的塔底出料物流進入第二蒸餾塔中,其中所述第一蒸餾塔的所述塔底出料物流包括所述碳酸二甲酯與所述第二產物;以及 利用所述第二蒸餾塔將所述第一蒸餾塔的所述塔底出料物流中的所述碳酸二甲酯與所述第二產物進行分離。
- 如請求項11所述的碳酸二甲酯的製造方法,其中甲醇進料口高於二氧化碳進料口,且二氧化碳進料口高於除水劑進料口。
- 如請求項11所述的碳酸二甲酯的製造方法,其中所述側反應器的所述出料物流由所述第一蒸餾塔的回收口進入所述第一蒸餾塔中,且所述回收口與除水劑進料口等高。
- 如請求項11所述的碳酸二甲酯的製造方法,其中所述除水劑包括環氧乙烷,且所述第二產物包括乙二醇。
- 如請求項11所述的碳酸二甲酯的製造方法,更包括: 將所述第一蒸餾塔的塔頂出料物流進行分流,而形成第一分流物流與第二分流物流,其中所述第一分流物流與所述第二分流物流包括來自所述第一蒸餾塔的所述反應物。
- 如請求項15所述的碳酸二甲酯的製造方法,其中所述第一分流物流與所述第二分流物流的流量比值為30以下。
- 如請求項15所述的碳酸二甲酯的製造方法,其中所述第一分流物流的流量大於所述第二分流物流的流量。
- 如請求項15所述的碳酸二甲酯的製造方法,其中所述第一分流物流進入所述側反應器中,以使所述第一蒸餾塔中的所述反應物進入所述側反應器中。
- 如請求項15所述的碳酸二甲酯的製造方法,更包括: 對所述第二分流物流進行冷凝處理與閃蒸處理,而分離出包括所述二氧化碳的氣相物流與包括所述甲醇的液相物流。
- 如請求項19所述的碳酸二甲酯的製造方法,其中所述氣相物流與所述液相物流分別回流至所述第一蒸餾塔。
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