一种碳酸二甲酯的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种碳酸二甲酯的生产工艺，在反应精馏塔内，甲醇与丙碳在催化剂甲醇钠作用下反应生成碳酸二甲酯，反应生成的轻组分产物碳酸二甲酯及原料甲醇从塔顶形成共沸物进入塔顶的放空平衡管，将碳酸二甲酯与甲醇形成的共沸物进行深度冷凝，使其由气相完全变为液相，深度冷凝后由框架+42米以上，引到+10米以上T4进料罐中，从而形成射流自吸，使T1塔顶的压力变为负压状态。本发明专利技术的工艺，将T1塔顶的压力由常压变为负压状态，改变了T1塔顶物料的组分，由原来的二甲酯含量30％提高到38％，从而提高了二甲酯产品的产能，由于产量的提高势必降低了能耗，降低了设备方面的一次性投资费用。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸二甲酯的生产工艺
本专利技术涉及一种碳酸二甲酯的生产工艺，属于化工

技术介绍
目前，国内生产碳酸二甲酯通常采用酯醇交换法，此方法工艺先进成熟，流程短，操作稳定，投资少，生产过程无三废产生，属于清洁环保型。酯醇交换法中最为重要的一步反应为甲醇与丙碳及甲醇钠催化剂按照一定的配比在T1内进行，此塔为反应精馏塔，其反应方程式为：PC+2CH3OH—DMC+PG。利用精馏原理将反应生成的轻组分产物碳酸二甲酯及原料甲醇从塔顶形成共沸组成分离出来，而塔釜留下重组分副产品1，2-丙二醇及没有反应的丙碳，还有部分原料甲醇等。根据化学反应平衡原理，由于生成物的及时移出，此分离过程有利于使反应向正反应方向进行，使得反应进行的更加彻底，产品收率更高。现在的生产工艺T1塔是在常压下进行的，而常压下二甲酯与甲醇形成的共沸组成为：DMC为30％；甲醇为70％(质量百分数)。现有的生产工艺，在产品产量、能耗方面尚有改进的余地。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供了一种碳酸二甲酯的生产工艺，将T1塔顶的压力由常压变为负压状态，从而可提高产量，降低能耗。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种碳酸二甲酯的生产工艺，包括：在T1(反应精馏塔)内，甲醇与丙碳在催化剂甲醇钠作用下反应生成碳酸二甲酯，反应生成的轻组分产物碳酸二甲酯及原料甲醇从塔顶形成共沸物进入塔顶的放空平衡管(进行冷凝)，其中，将碳酸二甲酯与甲醇形成的共沸物进行深度冷凝(由放空平衡管引入到深冷器中)(冷凝后共沸物的温度在15～25℃)，使其由气相完全变为液相，深度冷凝后由框架+42米以上(“框架+42米以上”指深冷器安装在框架42米以上高的平台上)，引到+10米以上T4进料罐(指T4进料罐安装在框架10米以上平台位置上)中，从而形成射流自吸(当形成的液柱压强大于当地的大气压力时，形成射流自吸产生负压效应)，使T1塔顶的压力变为负压状态。本专利技术的碳酸二甲酯的生产工艺，可有效提高碳酸二甲酯的产量，降低能耗，其原理为：液相的共沸物由框架+42米，引到+10米T4进料罐，形成位差，液相由高位留到低位形成了射流自吸，带来的负压改变了T1塔顶的压力，由常压变为负压状态，从而改变了T1塔顶出料组分的变化，塔顶DMC含量可达38％，而塔内的反应没有受到任何影响，塔内的各温度点变低，如此，在同等负荷的前提下，由于二甲酯含量的提高，塔顶出料量就变小，那么回流量随之变小，T1塔的总蒸发量变小，那么给T1加热的热量也随之变小，结果达到了节能降耗的目的。另一方面，由于T1塔的顶出料二甲酯组分的提高，在相同出料量的前提下，二甲酯的产量得到了提高，也就是说由于改变了T1塔顶的二甲酯低含量，使得T1塔的产能得到了提高。本专利技术的关键点，就是巧妙的利用了两个原理进行了有机的结合，从而实现了二甲酯生产过程中提高产量、降低能耗之目的。本专利技术的技术方案，与CN201310678043.0中公开的方法(减压反应精馏)相比，不同之处在于：CN201310678043.0中公开的方法，需要系统抽真空，必须上真空泵，这样势必增加了设备投资费用，从而带来运行及维修费用等诸多费用。而本专利技术无须真空泵，不需要抽真空，本专利技术对T1反应精馏塔塔顶放空物料进行深冷物料回收，再利用回收的液相由+42m到+10m的高位差，形成射流自吸而产生可以调节的负压(本专利技术控制负压，是通过调节深度冷凝温度，高度差，T1塔的回流温度，放空物料的饱和蒸汽压等结合来实现的)，再根据甲醇与二甲酯在不同压力下所形成的共沸物组分不同的属性，常压下当温度升至62.5℃时，甲醇与二甲酯的共沸组成为70：30，当塔顶压力下降到-10KPa～-20KPa时，温度升至57℃～53℃时，甲醇与二甲酯的共沸组成变为62～68：32～38，由于在塔顶新上了深冷，从而到达了回收塔顶放空物料的目的，由于对物料的有效回收提高了产品收率，也就提高了产能，降低了设备投资费用，减少了放空物料的排放量也就有效的保护了环境，减轻了环境的污染，降低了能耗。再就是通过放空物料的下落形成的负压，改变了T1塔顶物料的组分，由原来的二甲酯含量30％提高到38％，从而提高了二甲酯产品的产能，由于产量的提高势必降低了能耗，降低了设备方面的一次性投资费用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明。下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。实施例1碳酸二甲酯的生产工艺在T1(反应精馏塔)内，甲醇与丙碳在催化剂甲醇钠作用下反应生成碳酸二甲酯，反应生成的轻组分产物碳酸二甲酯及原料甲醇从塔顶形成共沸物进入塔顶的放空平衡管(进行冷凝)，其中，将碳酸二甲酯与甲醇形成的共沸物进行深度冷凝(由放空平衡管引入到深冷器中)，使其由气相完全变为液相，深度冷凝后由框架+42米，引到+10米T4进料罐中，从而形成射流自吸，使T1塔顶的压力变为负压状态(调整T1塔顶压力降至-10KPa)。实施例2碳酸二甲酯的生产工艺在T1(反应精馏塔)内，甲醇与丙碳在催化剂甲醇钠作用下反应生成碳酸二甲酯，反应生成的轻组分产物碳酸二甲酯及原料甲醇从塔顶形成共沸物进入塔顶的放空平衡管(进行冷凝)，其中，将碳酸二甲酯与甲醇形成的共沸物进行深度冷凝(由放空平衡管引入到深冷器中)，使其由气相完全变为液相，深度冷凝后由框架+42米，引到+10米T4进料罐中，从而形成射流自吸，使T1塔顶的压力变为负压状态(调整T1塔顶压力降至-20KPa)。生产实例：目前，申请人拥有两套碳酸二甲酯生产装置，第一套生产装置的生产能力为年产12000吨碳酸二甲酯联产9600吨丙二醇，是2008年建成投产的，本专利技术就是在这套装置上实验成功的。第二套生产装置生产能力为年产28000吨碳酸二甲酯联产22400吨丙二醇。于2013年建成投产的，本专利技术将在第一套系统上的试验成果，成功的应用到第二套生产装置中，并取得良好的效果。实例1：在年产12000吨碳酸二甲酯生产装置上的应用(1)当调整T1塔顶压力降至-10KPa(方法同实施例1)时，塔顶碳酸二甲酯的质量含量由常压下的30％上涨到32％，从而使装置的产能增加了(32-30)/30＝6.67％，二甲酯产品年增产量：12000*6.67％＝800.4吨，按照每生产一吨碳酸二甲酯利润1000元计算，年增效益：800*1000＝800000元＝80万元；(2)由于T1塔顶压力的下降，使得T1塔内温度由常压下的62.5℃降为57℃，降低了加热量，从而使得由常压下的吨二甲酯耗煤1.5吨降至1.3吨，按照每吨原煤(山西神木)价格为750元计算，年节省煤耗费用：(1.5-1.3)*750*12000＝1800000元＝180万元；(3)由于产能的提高，在同等产能的情况下，T1塔的设计高度、塔径都有缩小，所以带来设备投资费用减少；(4)由于深冷器的应用，T1塔的放空物料大幅度的减少，从而减少了环境的污染，减低了安全风险。实例2：在年产28000吨碳酸二甲酯生产装置上的应用，(1)当调整T1塔顶压力降至-20KPa时(方法同实施例2)，塔顶碳酸二甲酯的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸二甲酯的生产工艺，在反应精馏塔内，甲醇与丙碳在催化剂甲醇钠作用下反应生成碳酸二甲酯，反应生成的轻组分产物碳酸二甲酯及原料甲醇从塔顶形成共沸物进入塔顶的放空平衡管，其特征在于：将碳酸二甲酯与甲醇形成的共沸物进行深度冷凝，使其由气相完全变为液相，深度冷凝后由框架+42米以上，引到+10米以上T4进料罐中，从而形成射流自吸，使T1塔顶的压力变为负压状态。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸二甲酯的生产工艺，在反应精馏塔内，甲醇与丙碳在催化剂甲醇钠作用下反应生成碳酸二甲酯，反应生成的轻组分产物碳酸二甲酯及原料甲醇从塔顶形成共沸物进入塔顶的放空平衡管，其特征在于：将碳酸二甲酯与甲醇形成的共沸物进行深度冷凝，使其由气相完全变为液相，深度冷凝后由框架+42米以上，引到+10米以上T4进料罐中，从而形成射流自吸，使T1塔顶的压力变为负压状态。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢伟，刘守国，刘长峰，卢建行，
申请(专利权)人：山东德普化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37