[發明專利]一種尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的裝置和方法

在審

• 申請號: 201510589895.1
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105111078A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 肖文德;閻建民;羅漫
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C07C68/00
• 分類號: C07C68/00;C07C68/08;C07C69/96;C01C1/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

1.一種尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的裝置，包括反應精餾塔，所述反應精餾塔包括精餾段，反應段和提餾段，所述反應段位于反應精餾塔中部，精餾段位于反應精餾塔上部，提餾段位于反應精餾塔下部，所述反應段裝填有反應催化劑，所述精餾段和提餾段裝填有傳質填料，在所述反應段上方開設尿素進料口，在所述反應段下方開設甲醇進料口，其特征在于，在所述精餾段的上方設置氨的采出口，在所述提餾段的下方設置碳酸二甲酯的采出口。

2.根據權利要求1所述的尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的裝置，其特征在于，所述精餾段通過汽相管線與塔頂冷凝器相連，所述冷凝器通過冷凝液管線與回流罐相連，所述回流罐再通過回流管線與所述精餾段相連，所述氨的采出口設置在所述回流罐底部，或設置在所述冷凝器的頂部。

3.根據權利要求1所述的尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的裝置，其特征在于，所述提餾段下方為塔釜，所述塔釜通過排液管線與塔底再沸器相連，所述塔底再沸器通過再沸管線又與所述提餾段相連，所述碳酸二甲酯的采出口設置在所述塔釜的底部。

4.根據權利要求1所述的尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的裝置，其特征在于，所述反應段的催化劑為顆粒狀或蜂窩狀催化劑，所述精餾段和提餾段的填傳質填料為規整填料。

5.一種采用權利要求1～4中任一項所述裝置進行尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)尿素和甲醇分別從各自的進料口進入反應精餾塔，在反應精餾塔內，尿素向下，甲醇向上流經反應段，并在反應段發生催化反應，生成碳酸二甲酯和氨；

(2)通過精餾的作用，氨以蒸汽形式向上穿過反應段進入精餾段，從精餾段頂部排出，碳酸二甲酯以液體形式向下穿過反應段進入提餾段，再進入塔釜，從塔釜底部排出；

(3)排出的蒸汽形式的氨通過汽相管線進入塔頂冷凝器，再經過冷凝液管線進入回流罐，從回流罐底部取出一部分冷凝液通過回流管線回到精餾段，另一部分冷凝液作為氨產品采出；

(4)從塔釜排出的液體分為兩部分，一部分通過排液管線進入塔底再沸器，產生塔底蒸汽，再通過再沸管線回到提餾段，剩余部分作為碳酸二甲酯產品采出。

6.根據權利要求5所述的尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述氨產品中的碳酸二甲酯含量小于100ppmw，所述碳酸二甲酯產品中的氨含量小于100ppmw。

7.根據權利要求5所述的尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述精餾段頂部的溫度比所述提餾段底部或所述塔釜的溫度低80～160℃。

8.根據權利要求5所述的尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述精餾段的頂部操作溫度在30～100℃之間，所述提餾段底部或所述塔釜的操作溫度在150～250℃之間。

9.根據權利要求5所述的尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述碳酸二甲酯產品中的甲醇含量小于1000ppmw。

10.根據權利要求5所述的尿素和甲醇聯產氨和碳酸二甲酯的方法，其特征在于，所述精餾段的頂部操作壓力在1.0～1.5Mpa之間。