【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油化工，具体涉及一种二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统。
技术介绍
1、碳酸乙烯酯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于化肥、纤维、制药及有机合成领域，同时电子级碳酸乙烯酯可作为锂离子电池溶剂，具有非常广泛的应用市场。碳酸乙烯酯的生产合成工艺主要包括光气合成法、酯交换法、卤代醇法、乙烯和二氧化碳直接氧化法、环氧乙烷和二氧化碳酯化法及尿素醇解法等。其中，以环氧乙烷(eo)与co2为原料酯化合成碳酸乙烯酯法，因能有效利用co2原料，同时副产乙二醇副产品，在实现co2资源化利用的同时，生产高附加值的碳酸乙烯酯产品，被广泛的研究与应用。
2、环氧乙烷(eo)与co2的酯化反应是一个放热反应，一般反应压力较高，对该反应系统的研究是整个ec合成工艺的关键部分。目前，针对ec合成反应器的型式研究包括塔式反应器、釜式反应器、固定床反应器、径向反应器等。而目前工业化的装置中，其反应系统采用多个空塔式反应器串联技术，并在段间设置撤热设备。
3、专利cn112876449b中提出了一种环状碳酸酯的连续生产方法及系统，其碳酸酯反应系统采用多台串联的反应器进行合成反应，其存在设备数量多，占地面积大等问题；专利cn111013496a中提出了一种生产环碳酸酯的填料塔式反应器及生产方法，在该技术中采用单段填料塔式反应器进行ec合成反应，其在反应器内设置填料，增加了反应器的压降，容易存在换热死区，且采用单段反应，反应转化率较低；专利cn111072623a中提出了一种循环喷射混合法制备碳酸乙烯酯的方法，采用单台容器反应器结合外
4、因此，亟需一种反应区占地面积小、反应系统温度可控、能量利用效率高、反应安全性强及反应转化率高的新型二氧化碳制碳酸乙烯酯反应系统替代现有的工艺技术。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统。此反应系统能满足工艺设计要求，具有反应区占地面积小、反应系统温度可控、能量利用效率高、反应安全性强及反应转化率高等特点。
2、本专利技术提出了一种二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统，该系统包括ec反应器、热回收单元、循环泵和ec精制单元；
3、所述ec反应器用于ec合成反应、反应撤热、液体均匀分布；
4、所述热回收单元采用换热介质对反应器内的物料进行撤热和能量回收；
5、所述ec精制单元将来自ec反应器的ec粗液进行精制分离。
6、作为本专利技术的具体实施方式，所述ec反应器包括ec合成反应段、换热段及液体分布器。
7、作为本专利技术的具体实施方式，所述ec合成反应段为ec合成反应的反应区域，所述ec合成反应段包括1～6段。
8、作为本专利技术的具体实施方式，所述ec合成反应段操作压力为1.0mpag～10.0mpag，操作温度为50℃～250℃；
9、所述co2的进料位置包括从管线混合进料、ec反应器直接进料；所述co2的进料相态包括液相、气相；
10、所述ec反应器中反应物料的进出料方向包括下进上出、上进下出。
11、作为本专利技术的具体实施方式，所述ec反应器的换热段为ec合成反应热撤热段，所述换热段包括1～6段。
12、作为本专利技术的具体实施方式，所述换热段的撤热结构型式包括盘管内部撤热、盘管外部撤热、夹套撤热、列管式撤热。
13、作为本专利技术的具体实施方式，所述ec反应器的液体分布器位于ec反应器入口或者ec反应器中；所述液体分布器用于液体均匀分布，所述液体分布器包括1～6个。
14、作为本专利技术的具体实施方式，所述热回收单元采用合理的换热介质对反应器内的物料进行撤热，同时进行能量回收；所述换热介质包括导热油、锅炉水、温水、循环水、有机发电介质。
15、作为本专利技术的具体实施方式，所述的ec合成反应器段间还设置反应中间物料返回管线，将反应器段间冷却后的反应中间物料循环至ec反应器入口；以降低反应器内的温升速率，避免反应器飞温，同时稀释进料中eo浓度，提高反应器生产安全性。
16、作为本专利技术的具体实施方式，所述循环泵为反应中间物料返回管线提供动力。
17、作为本专利技术的具体实施方式，所述反应中间物料返回线位于反应器段间的抽出位置包括反应1-6段出口；具体地，反应一段出口、反应二段出口、反应三段出口、反应四段出口、反应五段出口、反应六段出口；所述反应中间物料循环率为5wt％～90wt％。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
19、1、本专利技术的二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统，采用单台反应器，在反应器内部设置反应段、换热段及液体分布器，保证在单塔内实现ec高合成转化率的同时，实现反应器内液体的均匀分布及反应过程的及时撤热。
20、2、本专利技术的二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统，通过采用将反应器、外部撤热换热器及反应分布系统集成为一体的多功能先进反应设备，有效降低了ec反应系统的占地面积，高效平稳控制反应器内的反应温度，并且可通过控制反应器末段的平衡温度，提高整个ec合成反应的平衡转化率。
21、3、本专利技术的二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统，其中物流返回线是在指在反应器的反应一段、二段、三段等出口设置循环反应中间物料线，将反应器内段间冷却后的反应中间物料循环至反应器入口，从而降低反应内的温升速率，避免反应器飞温现象，同时稀释进料中eo浓度，提高反应器生产的安全性。
22、4、本专利技术的二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统，其中热回收单元是指采用反应器外部撤热方式，采用合理的换热媒介对反应器内的物料进行撤热，同时进行能量回收。热回收系统所采用的媒介包括但不限于导热油、锅炉水、温水、循环水、有机发电介质等，通过对反应器中的中低温热量进行合理回收利用，提高了整个ec反应系统的能量利用效率；
23、5、本专利技术的二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统，可实现eo单程转化率99％以上，且具有反应区占地面积小、反应系统温度可控、能量利用效率高、反应安全性强及反应转化率高等特点。
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1.一种二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统，其特征在于，该系统包括EC反应器、热回收单元、循环泵和EC精制单元；
2.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述EC反应器包括EC合成反应段、换热段及液体分布器。
3.根据权利要求1或2所述的反应系统，其特征在于，所述EC合成反应段为EC合成反应的反应区域，所述EC合成反应段包括1～6段。
4.根据权利要求1-3任一项所述的反应系统，其特征在于，所述EC合成反应段操作压力为1.0MPaG～10.0MPaG，操作温度为50℃～250℃；
5.根据权利要求1-4任一项所述的反应系统，其特征在于，所述EC反应器的换热段为EC合成反应热撤热段，所述换热段包括1～6段。
6.根据权利要求1-5任一项所述的反应系统，其特征在于，所述换热段的撤热结构型式包括盘管内部撤热、盘管外部撤热、夹套撤热、列管式撤热。
7.根据权利要求1-6任一项所述的反应系统，其特征在于，所述EC反应器的液体分布器位于EC反应器入口或者EC反应器中；所述液体分布器用于液体均匀分布，所述液体分布器包括1
8.根据权利要求1-7任一项所述的反应系统，其特征在于，所述换热介质包括导热油、锅炉水、温水、循环水、有机发电介质。
9.根据权利要求1-8任一项所述的反应系统，其特征在于，所述的EC合成反应器段间还设置反应中间物料返回管线，将反应器段间冷却后的反应中间物料循环至EC反应器入口；所述循环泵为反应中间物料返回管线提供动力。
10.根据权利要求1-9所述的反应系统，其特征在于，所述反应中间物料返回线位于反应器段间的抽出位置包括反应1-6段出口；所述反应中间物料循环率为5wt％～90wt％。
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳制碳酸乙烯酯的反应系统，其特征在于，该系统包括ec反应器、热回收单元、循环泵和ec精制单元；
2.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述ec反应器包括ec合成反应段、换热段及液体分布器。
3.根据权利要求1或2所述的反应系统，其特征在于，所述ec合成反应段为ec合成反应的反应区域，所述ec合成反应段包括1～6段。
4.根据权利要求1-3任一项所述的反应系统，其特征在于，所述ec合成反应段操作压力为1.0mpag～10.0mpag，操作温度为50℃～250℃；
5.根据权利要求1-4任一项所述的反应系统，其特征在于，所述ec反应器的换热段为ec合成反应热撤热段，所述换热段包括1～6段。
6.根据权利要求1-5任一项所述的反应系统，其特征在于，所述换热段的撤热结构型式包括盘管内...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙志刚，肖文德，张启云，高海见，严诚磊，胡力，李学刚，刘成伟，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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