[發(fā)明專利]一種草酸二甲酯合成工藝中副產(chǎn)物的回收方法及回收系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810755263.1
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108997085B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王佳助;姚斐;丁繼葉
• 申請（專利權(quán)）人: 高化學(xué)(江蘇)化工新材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C29/149;C07C29/136
• 代理公司: 蘇州廣正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 張漢欽

本發(fā)明公開一種草酸二甲酯合成工藝中副產(chǎn)物的回收方法，以銅基催化劑作為反應(yīng)催化劑，對草酸二甲酯合成副產(chǎn)物中的碳酸二甲酯、甲酸甲酯進(jìn)行酯加氫反應(yīng)，進(jìn)而使其全部轉(zhuǎn)化為甲醇，再對甲醇換熱冷卻，使其循環(huán)回用于草酸二甲酯合成步驟中。該方法省去了草酸二甲酯合成工藝中副產(chǎn)物的精餾精制步驟，簡化了工藝流程，降低設(shè)備投資和原料投入，是一種高效清潔的回收反應(yīng)工藝。此外，本發(fā)明還公開了一種用于草酸二甲酯合成工藝中副產(chǎn)物回收的回收系統(tǒng)，該種草酸二甲酯合成工藝中副產(chǎn)物回收系統(tǒng)的設(shè)備簡單，且能夠?qū)崿F(xiàn)甲醇的轉(zhuǎn)化回收利用，同時本系統(tǒng)的熱量回收利用率高，符合節(jié)能環(huán)保的理念。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于草酸二甲酯合成工藝中副產(chǎn)物的回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種草酸二甲酯合成工藝中副產(chǎn)物的回收方法及回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)

乙二醇是一種重要的化工原料，主要應(yīng)用于制造聚酯纖維、防凍劑、非離子表面活性劑等，也可以直接用作溶劑。“煤制乙二醇”工藝是一種以煤為原料，通過氣化、變換、凈化及分離提純后分別得到一氧化碳（CO）和氫氣（H₂）。其中，CO在貴金屬催化劑的催化下通過羰化偶聯(lián)合成及精制生產(chǎn)得到草酸二甲酯（DMO），再在催化劑作用下與H₂進(jìn)行加氫反應(yīng)并通過精制后獲得聚酯級乙二醇的過程。與傳統(tǒng)石油生產(chǎn)路線——環(huán)氧乙烷水合法相比，煤制乙二醇路線流程短、能耗小、成本低，符合我國富煤、少氣、貧油的能源特點(diǎn)，也是國內(nèi)目前關(guān)注度最高的煤制乙二醇技術(shù)。

草酸二甲酯是“煤制乙二醇”路線的重要中間產(chǎn)物。在目前相對成熟的“煤制乙二醇”工藝路線中，通常包括CO經(jīng)貴金屬催化劑羰化偶聯(lián)合成DMO以及DMO經(jīng)銅基催化劑加氫制得乙二醇兩步主要反應(yīng)。其中，在CO羰化偶聯(lián)合成DMO過程中具體包含兩步驟：第一步為一氧化氮（NO）與甲醇（MeOH）及氧氣（O₂）反應(yīng)生成亞硝酸甲酯（MN），CO和MN在貴金屬催化劑作用下經(jīng)過羰基化反應(yīng)制得DMO，同時生成一氧化氮(NO)。主要反應(yīng)方程式如下：

(1) MN合成反應(yīng) 4NO+O₂+4MeOH—4MN+2H₂O（無催化劑）

(2) DMO合成反應(yīng) 2CO+2MN—DMO+2NO（貴金屬催化劑）

總反應(yīng)式：2CO+1/2O₂+2MeOH—DMO+H₂O

DMO在銅基催化劑作用下通過進(jìn)一步加氫反應(yīng)得到乙二醇，反應(yīng)方程式如下：

DMO+4H₂—EG+2MeOH（銅基催化劑）

在該工藝路線中，DMO合成的同時還會發(fā)生CO和MN反應(yīng)生成碳酸二甲酯（DMC），以及MN分解成甲酸甲酯（MF）和MeOH的副反應(yīng)，即DMO合成的同時還會產(chǎn)生混合副產(chǎn)物DMC、MF以及MeOH。現(xiàn)有技術(shù)中，混合副產(chǎn)物通過回收塔收集得到后通常采用特殊精餾精制方法分離后進(jìn)行回收。首先DMC粗品由脫輕組分塔中部進(jìn)料，MF及部分MeOH從脫輕組分塔的塔頂蒸出后，去除MF后的塔底物料從預(yù)分離塔中部進(jìn)料；MeOH和DMC形成的共沸物從預(yù)分離塔的塔頂蒸出，預(yù)分離塔的塔釜獲得的DMC物料進(jìn)入DMC產(chǎn)品塔；DMC合格產(chǎn)品從DMC產(chǎn)品塔的塔頂蒸出，獲得DMC產(chǎn)品，DMC產(chǎn)品塔的塔釜排出少量重組分；預(yù)分離塔塔頂蒸出的物料進(jìn)入甲醇回收塔，采用特殊精餾工藝，MeOH和DMC的共沸物從甲醇回收塔的塔頂蒸出并返回至預(yù)分離塔，甲醇回收塔的塔釜回收獲得甲醇。該精餾精制方法流程相對復(fù)雜，且整個系統(tǒng)需要4個精餾塔，物料存在多次循環(huán)，工藝流程較為復(fù)雜。