一種碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，在反應(yīng)精餾塔內(nèi)，甲醇與丙碳在催化劑甲醇鈉作用下反應(yīng)生成碳酸二甲酯，反應(yīng)生成的輕組分產(chǎn)物碳酸二甲酯及原料甲醇從塔頂形成共沸物進(jìn)入塔頂?shù)姆趴掌胶夤埽瑢⑻妓岫柞ヅc甲醇形成的共沸物進(jìn)行深度冷凝，使其由氣相完全變?yōu)橐合啵疃壤淠笥煽蚣?42米以上，引到+10米以上T4進(jìn)料罐中，從而形成射流自吸，使T1塔頂?shù)膲毫ψ優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)。本發(fā)明專利技術(shù)的工藝，將T1塔頂?shù)膲毫τ沙鹤優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)，改變了T1塔頂物料的組分，由原來的二甲酯含量30％提高到38％，從而提高了二甲酯產(chǎn)品的產(chǎn)能，由于產(chǎn)量的提高勢(shì)必降低了能耗，降低了設(shè)備方面的一次性投資費(fèi)用。

Process for producing carbonic acid two methyl ester

The invention discloses a production process of dimethyl carbonate two, tower in reactive distillation, generating two methyl carbonate reaction of methanol and propylene carbonate in the presence of sodium methoxide catalyst, reaction of methanol group light products and raw materials from the top two methyl carbonate form azeotrope into the vent at the top of the balance tube, the azeotrope the formation of methanol dimethyl carbonate two and the depth of condensation, make the gas phase completely into the liquid phase, the depth of condensed frame of a +42 meters, +10 meters above the T4 into the feed tank, thus forming a self suction jet, so that the top pressure of T1 into a state of negative pressure. The technique of this invention will be the top pressure of T1 by atmospheric pressure into the vacuum state, change the T1 of the top material components, increased from 30% to 38% of the original two methyl ester content, so as to improve the production capacity of two methyl, because of increased production will reduce energy consumption, reduce the one-time investment cost of equipment.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝
本專利技術(shù)涉及一種碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，屬于化工

技術(shù)介紹
目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)碳酸二甲酯通常采用酯醇交換法，此方法工藝先進(jìn)成熟，流程短，操作穩(wěn)定，投資少，生產(chǎn)過程無三廢產(chǎn)生，屬于清潔環(huán)保型。酯醇交換法中最為重要的一步反應(yīng)為甲醇與丙碳及甲醇鈉催化劑按照一定的配比在T1內(nèi)進(jìn)行，此塔為反應(yīng)精餾塔，其反應(yīng)方程式為：PC+2CH3OH—DMC+PG。利用精餾原理將反應(yīng)生成的輕組分產(chǎn)物碳酸二甲酯及原料甲醇從塔頂形成共沸組成分離出來，而塔釜留下重組分副產(chǎn)品1，2-丙二醇及沒有反應(yīng)的丙碳，還有部分原料甲醇等。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)平衡原理，由于生成物的及時(shí)移出，此分離過程有利于使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，使得反應(yīng)進(jìn)行的更加徹底，產(chǎn)品收率更高。現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝T1塔是在常壓下進(jìn)行的，而常壓下二甲酯與甲醇形成的共沸組成為：DMC為30％；甲醇為70％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝，在產(chǎn)品產(chǎn)量、能耗方面尚有改進(jìn)的余地。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)提供了一種碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，將T1塔頂?shù)膲毫τ沙鹤優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)，從而可提高產(chǎn)量，降低能耗。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，包括：在T1(反應(yīng)精餾塔)內(nèi)，甲醇與丙碳在催化劑甲醇鈉作用下反應(yīng)生成碳酸二甲酯，反應(yīng)生成的輕組分產(chǎn)物碳酸二甲酯及原料甲醇從塔頂形成共沸物進(jìn)入塔頂?shù)姆趴掌胶夤?進(jìn)行冷凝)，其中，將碳酸二甲酯與甲醇形成的共沸物進(jìn)行深度冷凝(由放空平衡管引入到深冷器中)(冷凝后共沸物的溫度在15～25℃)，使其由氣相完全變?yōu)橐合啵疃壤淠笥煽蚣?42米以上(“框架+42米以上”指深冷器安裝在框架42米以上高的平臺(tái)上)，引到+10米以上T4進(jìn)料罐(指T4進(jìn)料罐安裝在框架10米以上平臺(tái)位置上)中，從而形成射流自吸(當(dāng)形成的液柱壓強(qiáng)大于當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫r(shí)，形成射流自吸產(chǎn)生負(fù)壓效應(yīng))，使T1塔頂?shù)膲毫ψ優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)。本專利技術(shù)的碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，可有效提高碳酸二甲酯的產(chǎn)量，降低能耗，其原理為：液相的共沸物由框架+42米，引到+10米T4進(jìn)料罐，形成位差，液相由高位留到低位形成了射流自吸，帶來的負(fù)壓改變了T1塔頂?shù)膲毫Γ沙鹤優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)，從而改變了T1塔頂出料組分的變化，塔頂DMC含量可達(dá)38％，而塔內(nèi)的反應(yīng)沒有受到任何影響，塔內(nèi)的各溫度點(diǎn)變低，如此，在同等負(fù)荷的前提下，由于二甲酯含量的提高，塔頂出料量就變小，那么回流量隨之變小，T1塔的總蒸發(fā)量變小，那么給T1加熱的熱量也隨之變小，結(jié)果達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。另一方面，由于T1塔的頂出料二甲酯組分的提高，在相同出料量的前提下，二甲酯的產(chǎn)量得到了提高，也就是說由于改變了T1塔頂?shù)亩柞サ秃浚沟肨1塔的產(chǎn)能得到了提高。本專利技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，就是巧妙的利用了兩個(gè)原理進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了二甲酯生產(chǎn)過程中提高產(chǎn)量、降低能耗之目的。本專利技術(shù)的技術(shù)方案，與CN201310678043.0中公開的方法(減壓反應(yīng)精餾)相比，不同之處在于：CN201310678043.0中公開的方法，需要系統(tǒng)抽真空，必須上真空泵，這樣勢(shì)必增加了設(shè)備投資費(fèi)用，從而帶來運(yùn)行及維修費(fèi)用等諸多費(fèi)用。而本專利技術(shù)無須真空泵，不需要抽真空，本專利技術(shù)對(duì)T1反應(yīng)精餾塔塔頂放空物料進(jìn)行深冷物料回收，再利用回收的液相由+42m到+10m的高位差，形成射流自吸而產(chǎn)生可以調(diào)節(jié)的負(fù)壓(本專利技術(shù)控制負(fù)壓，是通過調(diào)節(jié)深度冷凝溫度，高度差，T1塔的回流溫度，放空物料的飽和蒸汽壓等結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的)，再根據(jù)甲醇與二甲酯在不同壓力下所形成的共沸物組分不同的屬性，常壓下當(dāng)溫度升至62.5℃時(shí)，甲醇與二甲酯的共沸組成為70：30，當(dāng)塔頂壓力下降到-10KPa～-20KPa時(shí)，溫度升至57℃～53℃時(shí)，甲醇與二甲酯的共沸組成變?yōu)?2～68：32～38，由于在塔頂新上了深冷，從而到達(dá)了回收塔頂放空物料的目的，由于對(duì)物料的有效回收提高了產(chǎn)品收率，也就提高了產(chǎn)能，降低了設(shè)備投資費(fèi)用，減少了放空物料的排放量也就有效的保護(hù)了環(huán)境，減輕了環(huán)境的污染，降低了能耗。再就是通過放空物料的下落形成的負(fù)壓，改變了T1塔頂物料的組分，由原來的二甲酯含量30％提高到38％，從而提高了二甲酯產(chǎn)品的產(chǎn)能，由于產(chǎn)量的提高勢(shì)必降低了能耗，降低了設(shè)備方面的一次性投資費(fèi)用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。下述實(shí)施例中所涉及的儀器、試劑、材料等，若無特別說明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)儀器、試劑、材料等，可通過正規(guī)商業(yè)途徑獲得。下述實(shí)施例中所涉及的實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)方法等，若無特別說明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)方法等。實(shí)施例1碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝在T1(反應(yīng)精餾塔)內(nèi)，甲醇與丙碳在催化劑甲醇鈉作用下反應(yīng)生成碳酸二甲酯，反應(yīng)生成的輕組分產(chǎn)物碳酸二甲酯及原料甲醇從塔頂形成共沸物進(jìn)入塔頂?shù)姆趴掌胶夤?進(jìn)行冷凝)，其中，將碳酸二甲酯與甲醇形成的共沸物進(jìn)行深度冷凝(由放空平衡管引入到深冷器中)，使其由氣相完全變?yōu)橐合啵疃壤淠笥煽蚣?42米，引到+10米T4進(jìn)料罐中，從而形成射流自吸，使T1塔頂?shù)膲毫ψ優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)(調(diào)整T1塔頂壓力降至-10KPa)。實(shí)施例2碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝在T1(反應(yīng)精餾塔)內(nèi)，甲醇與丙碳在催化劑甲醇鈉作用下反應(yīng)生成碳酸二甲酯，反應(yīng)生成的輕組分產(chǎn)物碳酸二甲酯及原料甲醇從塔頂形成共沸物進(jìn)入塔頂?shù)姆趴掌胶夤?進(jìn)行冷凝)，其中，將碳酸二甲酯與甲醇形成的共沸物進(jìn)行深度冷凝(由放空平衡管引入到深冷器中)，使其由氣相完全變?yōu)橐合啵疃壤淠笥煽蚣?42米，引到+10米T4進(jìn)料罐中，從而形成射流自吸，使T1塔頂?shù)膲毫ψ優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)(調(diào)整T1塔頂壓力降至-20KPa)。生產(chǎn)實(shí)例：目前，申請(qǐng)人擁有兩套碳酸二甲酯生產(chǎn)裝置，第一套生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)能力為年產(chǎn)12000噸碳酸二甲酯聯(lián)產(chǎn)9600噸丙二醇，是2008年建成投產(chǎn)的，本專利技術(shù)就是在這套裝置上實(shí)驗(yàn)成功的。第二套生產(chǎn)裝置生產(chǎn)能力為年產(chǎn)28000噸碳酸二甲酯聯(lián)產(chǎn)22400噸丙二醇。于2013年建成投產(chǎn)的，本專利技術(shù)將在第一套系統(tǒng)上的試驗(yàn)成果，成功的應(yīng)用到第二套生產(chǎn)裝置中，并取得良好的效果。實(shí)例1：在年產(chǎn)12000噸碳酸二甲酯生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用(1)當(dāng)調(diào)整T1塔頂壓力降至-10KPa(方法同實(shí)施例1)時(shí)，塔頂碳酸二甲酯的質(zhì)量含量由常壓下的30％上漲到32％，從而使裝置的產(chǎn)能增加了(32-30)/30＝6.67％，二甲酯產(chǎn)品年增產(chǎn)量：12000*6.67％＝800.4噸，按照每生產(chǎn)一噸碳酸二甲酯利潤(rùn)1000元計(jì)算，年增效益：800*1000＝800000元＝80萬元；(2)由于T1塔頂壓力的下降，使得T1塔內(nèi)溫度由常壓下的62.5℃降為57℃，降低了加熱量，從而使得由常壓下的噸二甲酯耗煤1.5噸降至1.3噸，按照每噸原煤(山西神木)價(jià)格為750元計(jì)算，年節(jié)省煤耗費(fèi)用：(1.5-1.3)*750*12000＝1800000元＝180萬元；(3)由于產(chǎn)能的提高，在同等產(chǎn)能的情況下，T1塔的設(shè)計(jì)高度、塔徑都有縮小，所以帶來設(shè)備投資費(fèi)用減少；(4)由于深冷器的應(yīng)用，T1塔的放空物料大幅度的減少，從而減少了環(huán)境的污染，減低了安全風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)例2：在年產(chǎn)28000噸碳酸二甲酯生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用，(1)當(dāng)調(diào)整T1塔頂壓力降至-20KPa時(shí)(方法同實(shí)施例2)，塔頂碳酸二甲酯的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，在反應(yīng)精餾塔內(nèi)，甲醇與丙碳在催化劑甲醇鈉作用下反應(yīng)生成碳酸二甲酯，反應(yīng)生成的輕組分產(chǎn)物碳酸二甲酯及原料甲醇從塔頂形成共沸物進(jìn)入塔頂?shù)姆趴掌胶夤埽涮卣髟谟冢簩⑻妓岫柞ヅc甲醇形成的共沸物進(jìn)行深度冷凝，使其由氣相完全變?yōu)橐合啵疃壤淠笥煽蚣?42米以上，引到+10米以上T4進(jìn)料罐中，從而形成射流自吸，使T1塔頂?shù)膲毫ψ優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種碳酸二甲酯的生產(chǎn)工藝，在反應(yīng)精餾塔內(nèi)，甲醇與丙碳在催化劑甲醇鈉作用下反應(yīng)生成碳酸二甲酯，反應(yīng)生成的輕組分產(chǎn)物碳酸二甲酯及原料甲醇從塔頂形成共沸物進(jìn)入塔頂?shù)姆趴掌胶夤埽涮卣髟谟冢簩⑻妓岫柞ヅc甲醇形成的共沸物進(jìn)行深度冷凝，使其由氣相完全變?yōu)橐合啵疃壤淠笥煽蚣?42米以上，引到+10米以上T4進(jìn)料罐中，從而形成射流自吸，使T1塔頂?shù)膲毫ψ優(yōu)樨?fù)壓狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧偉，劉守國(guó)，劉長(zhǎng)峰，盧建行，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東德普化工科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東,37