[發(fā)明專利]一種聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯和乙二醇的系統(tǒng)和工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710470046.3
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107417534B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成衛(wèi)國;董麗;蘇倩;陳嵩嵩;張軍平;張鎖江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: C07C69/96
• 分類號: C07C69/96;C07C68/06;C07C31/20;C07C29/128;C07D317/38
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種利用聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯和乙二醇的系統(tǒng)、碳酸乙烯酯轉(zhuǎn)化率≥99％、對返回反應(yīng)精餾塔的甲醇純度的要求降低至90wt％的聯(lián)產(chǎn)碳酸二甲酯和乙二醇的工藝，其特征在于，所述系統(tǒng)包括相互連接的碳酸乙烯酯制備單元和碳酸乙烯酯醇解單元；

所述碳酸乙烯酯制備單元包括相互連接的固定床反應(yīng)器和脫輕罐；

所述固定床反應(yīng)器內(nèi)填充有固載離子液體催化劑；

所述碳酸乙烯酯醇解單元包括反應(yīng)精餾塔；所述脫輕罐的底出料口與所述反應(yīng)精餾塔的碳酸乙烯酯進料口連接，且所述脫輕罐的底出料口與所述反應(yīng)精餾塔的碳酸乙烯酯進料口之間的管道上設(shè)置有醇解反應(yīng)催化劑進料口；所述反應(yīng)精餾塔上的碳酸乙烯酯進料口高于甲醇進料口；

所述系統(tǒng)還包括與所述碳酸乙烯酯醇解單元連接的碳酸二甲酯精制單元，所述碳酸二甲酯精制單元包括相互連接的高壓提濃塔和低壓精制塔，所述高壓提濃塔的頂出料口與所述反應(yīng)精餾塔的甲醇進料口連接；所述低壓精制塔的頂出料口與所述高壓提濃塔的進料口連接；所述系統(tǒng)還包括與所述碳酸乙烯酯醇解單元連接的乙二醇精制單元；所述乙二醇精制單元包括依次連接的乙二醇脫輕塔、水解反應(yīng)器和乙二醇精制塔；所述反應(yīng)精餾塔的底出料口與所述乙二醇脫輕塔的進料口連接，所述乙二醇脫輕塔的底出料口與所述水解反應(yīng)器的進料口連接，所述水解反應(yīng)器的出料口與所述乙二醇精制塔的進料口連接；所述乙二醇脫輕塔的頂出料口與所述反應(yīng)精餾塔的甲醇進料口連接；

所述工藝包括如下步驟：

(1)向固定床反應(yīng)器中通入原料二氧化碳和環(huán)氧乙烷，使二者接觸反應(yīng)生成碳酸乙烯酯，反應(yīng)產(chǎn)物和未反應(yīng)的原料進入脫輕罐中進行分離；

(2)從所述脫輕罐底部采出碳酸乙烯酯，與醇解反應(yīng)催化劑混合后，在反應(yīng)精餾塔中與甲醇反應(yīng)，生成碳酸二甲酯和乙二醇；

所述碳酸乙烯酯與甲醇的進料摩爾比為1:7-32；所述反應(yīng)精餾塔內(nèi)的壓力為100-400kPa，塔頂溫度為60-110℃，塔底溫度為80-130℃；

所述工藝還包括碳酸二甲酯純化步驟；所述碳酸二甲酯純化步驟為：從所述反應(yīng)精餾塔頂部采出碳酸二甲酯和甲醇的共沸物，依次進入高壓提濃塔和低壓精制塔中進行分離，將所述高壓提濃塔頂部采出的甲醇返回至所述反應(yīng)精餾塔中，將所述低壓精制塔頂部采出的碳酸二甲酯和甲醇的混合物返回至所述高壓提濃塔中，從所述低壓精制塔底部采出碳酸二甲酯；

所述工藝還包括乙二醇純化步驟；所述乙二醇純化步驟為：從所述反應(yīng)精餾塔底部采出乙二醇、甲醇、碳酸乙烯酯和醇解反應(yīng)催化劑的混合物，依次進入乙二醇脫輕塔、水解反應(yīng)器中和乙二醇精制塔中，依次進行分離、水解和精制，將所述乙二醇脫輕塔頂部采出的甲醇返回至所述反應(yīng)精餾塔中，從所述乙二醇精制塔的側(cè)線采出乙二醇。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述固定床反應(yīng)器上設(shè)置有撤熱裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述脫輕罐的頂出料口與所述固定床反應(yīng)器的二氧化碳進料口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于，所述脫輕罐的頂出料口與所述固定床反應(yīng)器的二氧化碳進料口之間的管道上設(shè)置有壓縮機。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述工藝還包括將所述脫輕罐頂部采出的二氧化碳經(jīng)壓縮機增壓后返回至所述固定床反應(yīng)器中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(1)中所述二氧化碳和環(huán)氧乙烷的進料摩爾比為1.2-10:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述固定床反應(yīng)器內(nèi)的壓力為1.5-6MPa，溫度為80-200℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述脫輕罐內(nèi)的壓力為1-100kPa，溫度為50-200℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(2)中所述醇解反應(yīng)催化劑選自堿金屬氧化物、堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、醇鹽或離子液體中的一種或至少兩種的組合。