[發明專利]一種精制碳酸二甲酯的方法和集成裝置

有效

• 申請號: 201911391630.5
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111100004B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 朱建民;劉兆濱;董振鵬;王剛;顧曉華;俞歡
• 申請（專利權）人: 江蘇奧克化學有限公司
• 主分類號: C07C68/08
• 分類號: C07C68/08;C07C69/96
• 代理公司: 北京正桓知識產權代理事務所(普通合伙) 11979
• 代理人: 于寶慶

本發明提供一種精制碳酸二甲酯的方法和集成裝置，該方法包括：將物料通過第一吸附塔進行吸附，之后依次通入第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔，從所述第三精餾塔的塔頂得到初產物；以及利用第二吸附塔對所述初產物進行吸附，之后進行分流，一部分所述初產物通入所述第三精餾塔進行回流處理，另一部分所述初產物通入第三吸附塔進行吸附，得到精制后的碳酸二甲酯。本發明的方法和集成裝置通過在連續精餾工藝單元設置多級吸附塔，可有效地降低碳酸二甲酯中甲醇和水的含量，確保達到電池級產品指標要求，同時生產過程中大幅度降低連續精餾單元能耗，節約了生產成本。

技術領域

本發明涉及碳酸二甲酯工業化生產工藝技術領域，特別涉及一種精制碳酸二甲酯的方法。

背景技術

碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate，DMC)低毒、環保性能優異、用途廣泛，熔點0.5℃，沸點90.2℃，相對密度是1.073(20℃)，閃電18℃，是一種重要的有機合成中間體。由于碳酸二甲酯分子中含有甲氧基、甲基、羰基和羰甲氧基，具有良好的反應活性，可以取代劇毒的光氣作為羰基化試劑、代替硫酸二甲酯作為甲基化試劑，可以直接合成食品添加劑、抗氧化劑、植物保護劑、高級樹脂、燃料和藥物中間體、表面活性劑等；同時碳酸二甲酯的含氧量高達53.3％，可以作為環保型車用汽油添加劑，在增加辛烷值，減少排放物方面都優于當前使用的甲基叔丁基醚。

碳酸二甲酯工業化生產方法有：光氣法、氧化羰基法和酯交換法。傳統的光氣法毒性大、環境污染嚴重，基本上被淘汰；氧化羰基法技術難度大、對工藝的設計和設備材質的選擇要求嚴格、投資高；酯交換法原料便宜、毒性小、無三廢產生、收率高、腐蝕性低，而且副產物乙二醇也可以作為一種重要的化工原料，是一種比較先進的制備方法。

碳酸乙烯酯酯交換制備碳酸二甲酯生產采用反應精餾、連續精餾提純工藝，反應精餾單元主要的副產物是碳酸乙烯酯、乙二醇、二乙二醇、乙二醇單甲醚等；連續精餾采用多級串聯精餾操作，可以得到工業級碳酸二甲酯和電池級碳酸二甲酯，精餾操作的主要目的是脫除甲醇和水。典型的精制工藝為低溫結晶法、加壓精餾法、加烴共沸法、萃取精餾法。

1986年Spence最早報道吸附法分離碳酸二甲酯甲醇溶液，可將溶液中DMC含量從2％提高到20％。以硅沸石Si-1和高硅鋁比HZSM-5作吸附劑，研究碳酸二甲酯和甲醇共沸物氣相吸附過程和吸附機理(吸附精餾塔塔內徑25mm，吸附劑填充高度50cm，碳酸二甲酯和甲醇共沸物氣化后自下而上經過吸附精餾塔，塔頂冷凝得到處理后產物)。

CN203281056U公開了一種酯交換法生產碳酸二甲酯工藝中碳酸二甲酯與甲醇共沸物的分離裝置，由反應精餾塔與加壓精餾塔構成，改變了原有的三塔反應與分離系統；并移除了加壓精餾塔冷凝器；加壓精餾塔頂物料直接進入反應精餾塔；減少了裝置投資，回收了部分余熱，改進了工藝操作。可以應用于所有酯交換法生產碳酸二甲酯變壓分離裝置。

CN107739311A公開了一種碳酸二甲酯工藝和碳酸二苯酯工藝中處理共沸物的方法，采用苯酚破壞碳酸二甲酯和甲醇的共沸組成，得到苯酚和碳酸二甲酯的混合物，苯酚和碳酸二甲酯是合成碳酸二苯酯的原料，可以不進行分離，直接用于碳酸二苯酯的生產，縮短工藝流程，減少能量消耗。

CN204298289U公開了一種分離甲醇-碳酸二甲酯共沸物的裝置：加壓分離時選用板式塔，甲醇與碳酸二甲酯之比為70:30的混料從進料罐進入到預熱器，預熱之后進入板式塔，經加壓精餾，塔釜得到純度較高的碳酸二甲酯，塔頂經冷凝回流出料進入進料罐，之后由進料罐進入常壓精餾塔，塔頂經冷卻回流出料返回進料罐，塔釜得到較為純凈的甲醇。

CN203999448U公開了一種用于碳酸二甲酯產品連續精餾的單塔熱量回收裝置，涉及以碳酸二甲酯粗品連續精餾生產碳酸二甲酯產品，精餾塔自身熱能回收的裝置。其技術特點包含碳酸二甲酯精餾塔、換熱器Ⅰ、換熱器Ⅱ和換熱器Ⅲ裝置，其連接方式為進料經過換熱器Ⅰ和換熱器Ⅲ加熱后進入精餾塔，塔頂氣相進入換熱器Ⅰ和換熱器Ⅱ冷卻后一部分出料一部分回流，換熱器Ⅱ用水進行冷卻，側線采出碳酸二甲酯產品進入換熱器Ⅲ冷卻。回收精餾塔余熱，節約能源。