[發(fā)明專利]采用四塔熱集成進(jìn)行碳酸二甲酯純化的節(jié)能工藝方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010180483.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN111170863A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)仁水;黃貴明;曹海龍;湯偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市新天進(jìn)科技開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): C07C68/08
• 分類號(hào): C07C68/08;C07C69/96;B01D3/14
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 趙尊生

本發(fā)明涉及一種采用四塔熱集成進(jìn)行碳酸二甲酯純化的節(jié)能工藝方法和裝置，采用四塔熱集成裝置從粗碳酸二甲酯原料中通過精餾過程生產(chǎn)高純度碳酸二甲酯產(chǎn)品并副產(chǎn)甲醇產(chǎn)品。整個(gè)裝置至少包括脫輕重組分塔T110、高壓塔T120、碳酸二甲酯精餾塔T130和甲醇塔T140等四臺(tái)塔及其配套設(shè)備。本發(fā)明采用了隔板塔結(jié)構(gòu)以及多塔熱集成工藝方法，有效克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，大幅降低操作能耗，具有顯著的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種采用四塔熱集成進(jìn)行碳酸二甲酯純化的節(jié)能工藝方法和裝置，它是一種采用四塔熱集成裝置從粗碳酸二甲酯原料中通過精餾過程生產(chǎn)高純度碳酸二甲酯產(chǎn)品并副產(chǎn)甲醇產(chǎn)品的節(jié)能工藝方法和裝置。

背景技術(shù)

碳酸二甲酯簡(jiǎn)稱DMC，常溫下是一種無色透明、有刺激性氣味的液體，可燃，無毒，可被生物降解。碳酸二甲酯是一種重要的有機(jī)化工中間體，由于其分子結(jié)構(gòu)中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有機(jī)合成反應(yīng)；由于DMC無毒，可替代劇毒的光氣、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作為甲基化劑或羰基化劑使用，提高生產(chǎn)操作的安全性，降低環(huán)境污染；作為溶劑，DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清潔溶劑等；作為汽油添加劑，DMC可提高其辛烷值和含氧量，進(jìn)而提高其抗爆性；DMC還可作清潔劑、表面活性劑和柔軟劑的添加劑，總之DMC具有非常廣泛的用途。

在煤制乙二醇的生產(chǎn)過程中，會(huì)副產(chǎn)碳酸二甲酯、甲酸甲酯、甲縮醛等物質(zhì)，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，目前煤制乙二醇裝置未經(jīng)分離的富含碳酸二甲酯等前述物質(zhì)的混合物均當(dāng)作廉價(jià)的殘液進(jìn)行銷售，隨著環(huán)保要求的提高和裝置綜合經(jīng)濟(jì)性的進(jìn)一步要求，開發(fā)一種技術(shù)先進(jìn)的碳酸二甲酯精餾工藝方法越來越具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

中國(guó)專利CN107400055A公開了“一種電池級(jí)碳酸二甲酯精餾提純方法及設(shè)備”，提供了一種電池級(jí)碳酸二甲酯精餾提純方法及設(shè)備，包括常壓隔壁精餾塔、低壓隔壁精餾塔等兩臺(tái)精餾塔。常壓隔壁精餾塔和低壓隔壁精餾塔之間熱集成操作，常壓隔壁精餾塔塔頂氣相為低壓隔壁精餾塔提供分離所需能量。該提純方法存在兩個(gè)比較大的缺陷：缺陷一，眾所周知，碳酸二甲酯與甲醇能形成沸點(diǎn)更低的共沸物，其中未將碳酸二甲酯與甲醇徹底分離，僅能分離出共沸物，雖然可以獲得高純度的碳酸二甲酯產(chǎn)品，但隨著甲醇及其共沸物的蒸出，碳酸二甲酯的收率大大降低；缺陷二，采出碳酸二甲酯產(chǎn)品的低壓隔壁精餾塔為高真空操作，塔頂溫度很低(25～33℃)，需要消耗大量低溫水做為冷凝介質(zhì)，操作費(fèi)用很高。

CN1271721A公開了一種加壓分離甲醇和碳酸二甲酯共沸物的方法，其中包括加壓精餾塔、常壓精制塔等兩臺(tái)精餾塔，加壓精餾塔和常壓精制塔之間熱集成操作，加壓精餾塔塔頂氣相為常壓精制塔提供分離所需能量。該方法雖然克服了上述CN107400055A中需要消耗大量低溫水的缺陷，但仍存在兩個(gè)比較大的缺陷：缺陷一，類似CN107400055A提供的方法，未將碳酸二甲酯與甲醇徹底分離，僅能分離出共沸物，雖然可以獲得較高純度的碳酸二甲酯產(chǎn)品，但隨著甲醇及其共沸物的蒸出，碳酸二甲酯的收率較低；缺陷二，碳酸二甲酯產(chǎn)品從常壓精制塔塔釜獲得，產(chǎn)品純度不高，若想獲得較高純度(99.9％)的碳酸二甲酯產(chǎn)品，加壓精餾塔的操作壓力已達(dá)1.8MPa，操作壓力太高，操作溫度高、設(shè)備安全級(jí)別較高、投資較高。