[發(fā)明專利]一種間接氣相法制備碳酸二甲酯反應(yīng)中產(chǎn)物提純方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811478719.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN109574836A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚元根;陳建珊;覃業(yè)燕;郭榕;張?chǎng)?/a>;潘鵬斌;黃園園;王彥端
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
• 主分類號(hào): C07C68/00
• 分類號(hào): C07C68/00;C07C68/08;C07C69/96
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

本發(fā)明公開了一種間接氣相法制備碳酸二甲酯反應(yīng)中產(chǎn)物提純方法。間接氣相法合成碳酸二甲酯的主反應(yīng)是在惰性氣氛下，亞硝酸甲酯與CO在催化劑表面發(fā)生氧化羰基化反應(yīng)，生成碳酸二甲酯和NO，同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物有甲酸甲酯、二甲氧基甲烷、甲醇和碳酸二甲酯等；本發(fā)明的技術(shù)特征是：在上述反應(yīng)的產(chǎn)品罐頂部加一個(gè)進(jìn)氣側(cè)管，從該側(cè)管引入氧氣，氧氣與產(chǎn)物中的甲醇與NO迅速發(fā)生反應(yīng)生成亞硝酸甲酯和水，以除去產(chǎn)物中混雜的甲醇，達(dá)到分離產(chǎn)物碳酸二甲酯中甲醇的目的。該方法脫除甲醇過程無需另加一氧化氮，且生成的亞硝酸甲酯可重新作為碳酸二甲酯的合成原料循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)高效。脫除甲醇的反應(yīng)在改造后的產(chǎn)品罐中即可進(jìn)行，無需另加反應(yīng)裝置，成本低、能耗小、操作簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提純碳酸二甲酯的方法，具體是用于間接氣相法制備碳酸二甲酯反應(yīng)中的產(chǎn)物提純方法。

背景技術(shù)

碳酸二甲酯(簡(jiǎn)寫為DMC)是一種環(huán)境友好的化工中間體，廣泛用于甲基化、羰基化、羰基甲基化和甲氧基化等反應(yīng)，被譽(yù)為當(dāng)今有機(jī)合成的“新基石”。目前合成DMC的主要方法有酯交換法、甲醇氧化羰基化法、尿素醇解法和二氧化碳-甲醇合成法。其中甲醇氧化羰基化法又分為直接氣相法、間接氣相法和液相法。間接氣相法合成DMC分兩步進(jìn)行，第一步是NO、O₂和甲醇生成亞硝酸甲酯(簡(jiǎn)寫為MN)，第二步是CO和MN在催化劑的作用下，發(fā)生氧化羰基化反應(yīng)，生成DMC。間接氣相法得到的是DMC和甲醇的混合物，二者易形成共沸物，使得產(chǎn)物DMC的分離提純變得困難。

專利CN103901130A公開了一種間接氣相法生產(chǎn)DMC的催化劑在線評(píng)價(jià)裝置、評(píng)價(jià)方法和生產(chǎn)方法。合成產(chǎn)物通過氣液分離器分離后，冷凝液體進(jìn)入第一精餾塔，下端流出物為草酸二甲酯(簡(jiǎn)寫為DMO)，上端流出物進(jìn)入第二精餾塔進(jìn)行二次分離，下端流出物為產(chǎn)物DMC。專利CN 1227839A公開了一種CO低壓合成DMC的工藝過程。采用萃取精餾法分離精制DMC，萃取劑為DMO。甲醇由第一精餾塔塔頂蒸出，塔底排出的DMC與DMO進(jìn)入第二精餾塔分離，在塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品DMC。專利CN 103772202 A報(bào)道了一種利用膜法與常壓精餾耦合分離DMC與甲醇共沸液的技術(shù)。首先利用滲透汽化膜將共沸的甲醇-DMC混合物初步分離，優(yōu)先滲透DMC，打破其共沸組成，然后將DMC濃縮的滲透物送入甲醇精餾塔和DMC精餾塔進(jìn)行分離。在各自塔釜獲得純度大于99.9wt％的甲醇和DMC。專利CN 103159586 A公開了一種連續(xù)萃取精餾分離DMC-甲醇共沸物的方法。該方法在常壓下，以乙二醇作為萃取劑，在萃取精餾塔的塔頂采出高純度甲醇，塔底采出DMC和萃取劑，塔底餾分進(jìn)入萃取劑回收塔，塔頂采出DMC，塔底采出的萃取劑可循環(huán)使用。雖然目前已有許多關(guān)于分離DMC和甲醇共沸物的文章和專利，主要采用萃取精餾法、加壓精餾法、共沸精餾法、膜分離法、吸附法和低溫結(jié)晶法等。但是在副產(chǎn)物較多的情況下，通過分離DMC-甲醇共沸物來提純DMC仍然比較困難，需要較為復(fù)雜的設(shè)備，能耗大、成本高。

因此，提供一種簡(jiǎn)便、高效的提純DMC的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種間接氣相法制備碳酸二甲酯過程中提純產(chǎn)物的方法。該方法避免了分離碳酸二甲酯-甲醇共沸物的復(fù)雜過程，提純過程產(chǎn)生的氣體組分可重復(fù)利用于合成反應(yīng)中，產(chǎn)生的液體組分經(jīng)干燥、蒸餾可得到純的碳酸二甲酯產(chǎn)物。

間接氣相法合成碳酸二甲酯的主反應(yīng)如式1所示。在惰性氣氛下，亞硝酸甲酯與CO在催化劑表面發(fā)生氧化羰基化反應(yīng)，生成碳酸二甲酯和NO，同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物有甲酸甲酯、二甲氧基甲烷、甲醇和碳酸二甲酯。

2CH₃ONO+CO→2(CH₃O)₂CO+2NO (式1)

如果體系中有氧氣存在，副產(chǎn)物甲醇與主產(chǎn)物NO可迅速發(fā)生式2所示的反應(yīng)，生成亞硝酸甲酯和水。本發(fā)明就是利用此原理，在產(chǎn)品罐頂部加設(shè)側(cè)管，引入氧氣除去產(chǎn)物中混雜的甲醇。