[發明專利]一種聯產乙二醇和碳酸二甲酯的設備及方法

在審

• 申請號: 201810706120.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108658766A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 王桂珍;殷芳喜;徐利林;余海;方詒勝;楊易;謝傳金;呂翠英
• 申請（專利權）人: 銅陵金泰化工股份有限公司
• 主分類號: C07C68/06
• 分類號: C07C68/06;C07C68/08;C07C69/96;C07C29/128;C07C29/80;C07C31/20
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 方文倩

一種聯產乙二醇和碳酸二甲酯的設備及方法，屬于乙二醇和碳酸二甲酯的生產技術領域，此設備中碳酸乙烯酯合成裝置的出口與酯交換反應裝置的入口相連，酯交換反應裝置的出口分別與碳酸二甲酯提取裝置的入口和乙二醇提取裝置的入口相連通，酯交換反應裝置的入口處還連接有甲醇脫碳裝置，此方法包括合成碳酸乙烯酯、甲醇脫碳、酯交換反應、碳酸二甲酯的提純和精制、乙二醇的脫輕和精制；本發明的有益效果是，本發明工藝條件溫和，對設備的要求不高，減少了設備和運行的投資；催化劑的選擇性高，副反應少，目標產物碳酸乙烯酯的收率較高，生產的碳酸二甲酯和乙二醇的品質較高，整個工藝原料轉化率高、能耗小，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及乙二醇和碳酸二甲酯的生產技術領域，尤其涉及一種聯產乙二醇和碳酸二甲酯的設備及方法。

背景技術

碳酸二甲酯(簡稱DMC)，是一種無毒、環保性能優異、用途較為廣泛的化工原料；是一種重要的有機合成中間體，其分子結構中含有羰基、甲基和甲氧基等官能團，并具有多種反應性能，在生產中具有使用安全、方便、污染少、容易運輸等特點。由于碳酸二甲酯毒性較小，是一種發展前景非常廣泛的“綠色”化工產品。碳酸二甲酯的合成方法主要有光氣法、氧化羰基化法和酯交換法。光氣法雖然工藝路線成熟,但由于使用劇毒的光氣已被逐漸淘汰。相對光氣法和氧化羰基化法,酯交換法具有條件相對溫和、對設備腐蝕性低、原料毒性相對較小和碳酸二甲酯選擇性高等優點而被普遍接受。

乙二醇是一種重要的有機化工原料，主要用于生產潤滑劑、增塑劑、防凍劑，特別是在聚酯纖維、不飽和聚酯樹脂等聚酯行業有廣泛的應用。隨著聚酯和不飽和樹脂行業的迅猛發展，國內乙二醇生產能力仍不能滿足市場，需大量進口。乙二醇的工業化生產工藝有水合法，水合法存在成本高、副產物多、產品回收率低等問題，目前國內應用較少。

CN101462961公開了一種由一氧化碳與亞硝酸甲酯偶聯生成草酸二甲酯和碳酸二甲酯，再由草酸二甲酯經催化加氫制得乙二醇，該工藝較為復雜且能耗較高，生產中涉及到了NO，對環境存在一定的污染。

CN1733696公開了一種反應精餾酯交換聯產碳酸二甲酯和二元醇的方法，該方法以環氧烷烴、二氧化碳以及甲醇為原料，反應精餾酯交換聯產碳酸二甲酯和二元醇，該方法涉及環狀碳酸酯催化劑與環狀碳酸酯的分離，設備投資高，運行成本高，同時脫輕組分塔塔頂餾分返回反應精餾塔進行酯交換反應，脫輕組分塔塔頂餾分含有大量的碳酸二甲酯，酯交換反應是平衡反應，碳酸乙烯酯單程轉化率低。

乙二醇可以通過碳酸乙烯酯與甲醇酯交換聯產制得，CN104761429公開了一種碳酸乙烯酯與甲醇酯交換聯產制乙二醇和碳酸二甲酯的方法，該方法采用離子液體復合催化劑，該離子液體復合催化劑能同時催化碳酸乙烯酯合成、碳酸乙烯酯酯交換反應和碳酸乙烯酯水解反應，但該催化劑在系統中存在活性組分流失以及降低反應效率的問題，其中涉及銨類的催化劑在整個系統中對設備存在一定的腐蝕。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種聯產乙二醇和碳酸二甲酯的設備及方法，解決了乙二醇和碳酸二甲酯的生產工藝中由于催化劑性能不穩定導致原料利用率低、產品質量不高的問題，目的在于，設計一套設備和選擇合適的催化劑并運用此設備生產乙二醇和碳酸二甲酯，提高了原料的利用率和轉化率、減少了副反應，使目標產物碳酸乙烯酯的收率提高，生產的碳酸二甲酯和乙二醇的品質提高，降低了能耗和生產成本。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：所述聯產乙二醇和碳酸二甲酯的設備，其特征在于，包括通過管道相連的碳酸乙烯酯合成裝置、酯交換反應裝置、碳酸二甲酯提取裝置和乙二醇提取裝置，所述碳酸乙烯酯合成裝置的出口與酯交換反應裝置的入口相連通，所述酯交換反應裝置的出口包括兩個且分別與碳酸二甲酯提取裝置的入口和乙二醇提取裝置的入口相連通，所述酯交換反應裝置的入口處還連接有甲醇脫碳裝置。

進一步地，所述甲醇脫碳裝置包括脫碳塔，所述脫碳塔的塔頂與碳酸乙烯酯合成裝置的入口相連通，所述脫碳塔的塔釜與酯交換反應裝置的入口相連通。