一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，以乙醇和碳酸烷烯酯為原料，將乙醇與碳酸二甲酯反應(yīng)生成碳酸烷乙酯時副產(chǎn)的甲醇，再與碳酸烷烯酯反應(yīng)生成烷二醇與碳酸二甲酯，碳酸二甲酯經(jīng)過分離回收后循環(huán)使用；本發(fā)明所設(shè)計的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法高效、低耗、清潔且簡化了裝置的復(fù)雜程度，極大的降低了設(shè)備投資和分離成本，與原有工藝相比節(jié)省能耗約20%，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，特別是以乙醇和碳酸烷烯酯為原料生產(chǎn)上述物質(zhì)的方法。
技術(shù)背景
[0002]碳酸烷乙酯(碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯)作為一種環(huán)境友好的綠色碳酸酯，在有機(jī)溶劑、紡織品助劑、燃料添加劑、有機(jī)合成、醫(yī)藥等方面有著廣泛的用途；除此之外，碳酸烷乙酯在鋰離子電解液方面的應(yīng)用更為突出，一方面它對鋰鹽的溶解性較強(qiáng)，保證了它作為鋰離子電池有機(jī)電解液的可能性，另一方面它沸點(diǎn)高，熔點(diǎn)低，對電池高溫及低溫狀態(tài)下的性能有很好的改善作用，與其它鋰離子電解液相比，具有難以超越的優(yōu)良特性；隨著石油資源的日益枯竭和節(jié)能環(huán)保的大力提倡，電動汽車將會得到越來越多的發(fā)展，而具有優(yōu)勢的鋰離子電池將會得到廣泛的應(yīng)用，因此鋰離子電池電解液的需求量也將會不斷增加，碳酸烷乙酯作為一種性能優(yōu)異的化工原料，它的開發(fā)和應(yīng)用越來越受到人們的重視。
[0003]美國專利US 5534649提出了一種在催化劑作用下，采用氨基甲酸甲酯、尿素和乙醇發(fā)生反應(yīng)生成碳酸二乙酯的工藝方法，但碳酸二乙酯的收率不高，不僅具有較長的反應(yīng)時間，而且反應(yīng)過程中生成氨，污染環(huán)境，經(jīng)濟(jì)性較差。
[0004]針對采用氨基甲酸甲酯、尿素和乙醇反應(yīng)生成碳酸二乙酯方法中所存在的問題，專利US 2005080287A又公開了一種以環(huán)狀碳酸酯與脂肪族一元醇為原料生產(chǎn)碳酸烷基酯與二元醇的方法；如利用碳酸乙烯酯與乙醇進(jìn)行酯交換生成碳酸二乙酯和乙二醇，但該專利中使用的催化劑制備過程較為復(fù)雜，且催化劑活性較差，反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率較低，此法并不太實(shí)用。
[0005]目前國內(nèi)生產(chǎn)碳酸烷乙酯采用的方法多是羅虎平等在專利(CN01105822.6 ；CN01105860.9)中提出的用碳酸二甲酯與乙醇酯交換生產(chǎn)碳酸烷乙酯的常規(guī)生產(chǎn)工藝，即乙醇首先與碳酸二甲酯反應(yīng)生成碳酸甲乙酯和甲醇，碳酸甲乙酯和乙醇繼續(xù)反應(yīng)生成碳酸二乙酯和甲醇。
[0006]劉涉江等在專利(CN 200810152435.2)中提出通過控制塔釜溫度、回流比及碳酸二甲酯與乙醇的配比、加入方式、停留時間等，直接制備具有一定比例組成的碳酸烷乙酯產(chǎn)品，在一定程度上降低了能耗。
[0007]上述專利中所提供的生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，條件溫和，催化劑廉價易得，原料及產(chǎn)物毒性小，但該工藝中副產(chǎn)甲醇，且甲醇中含有一定量的碳酸二甲酯和乙醇等較難除去的雜質(zhì)，純度難以達(dá)到甲醇產(chǎn)品質(zhì)量要求，其市場價格較低附加值小，而且甲醇與碳酸二甲酯共沸精制過程都采用加壓-常壓雙塔工藝，其流程復(fù)雜、能耗較高，對工藝的綠色生產(chǎn)和產(chǎn)品的利潤空間構(gòu)成嚴(yán)重威脅，因此如何有效降低現(xiàn)有生產(chǎn)碳酸烷乙酯工藝中的能源消耗及生產(chǎn)成本是比較重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，該方法高效、低耗、清潔且經(jīng)濟(jì)效益明顯。
[0009]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，以乙醇和碳酸烷烯酯為原料，將乙醇與碳酸二甲酯反應(yīng)生成碳酸烷乙酯時副產(chǎn)的甲醇，再與碳酸烷烯酯反應(yīng)生成烷二醇與碳酸二甲酯，碳酸二甲酯經(jīng)過分離回收后循環(huán)使用。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
進(jìn)一步的，前述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，該方法的具體操作如
下:
反應(yīng)I段:
將乙醇和催化劑溶液按質(zhì)量比2-8:1混合送入第一反應(yīng)精餾塔中，再向第一反應(yīng)精餾塔中加入碳酸二甲酯與乙醇，確保第一反應(yīng)精餾塔中的混合物中乙醇與碳酸二甲酯的質(zhì)量比為1.2-2.7:1，催化劑溶液的質(zhì)量為混合物總質(zhì)量的0.08-1.2%，反應(yīng)溫度為50_80°C，壓力為0.05-0.5MPa，反應(yīng)停留時間為1_2小時，第一反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)玫教妓岫柞ヅc甲醇的常壓共沸物，并將常壓共沸物送入加壓精餾塔內(nèi)，控制塔內(nèi)溫度為145-200°C，塔內(nèi)壓力為1.4-2.0MPa，加壓精餾塔塔頂?shù)玫礁邼舛燃状?，塔釜得到高濃度碳酸二甲酯作為第一反?yīng)精餾塔中生產(chǎn)碳酸烷乙酯的原料；
反應(yīng)2段:
將加壓精餾塔塔頂?shù)玫降母邼舛燃状妓腿氲诙磻?yīng)精餾塔中，同時向第二反應(yīng)精餾塔中添加新鮮甲醇、碳酸烷烯酯及催化劑，確保第二反應(yīng)精餾塔中的混合物中甲醇與碳酸烷烯酯的質(zhì)量比為1.5-4.0:1，催化劑的質(zhì)量為混合物總質(zhì)量的0.05-1.0%，控制反應(yīng)溫度為55-85°C，壓力為0-0.5MPa，反應(yīng)停留時間為0.1_2小時，第二反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)玫教妓岫柞ヅc甲醇的常壓共沸物，并將常壓共沸物送入加壓精餾塔內(nèi)，控制塔內(nèi)溫度為145-200°C，塔內(nèi)壓力為1.4-2.0MPa，加壓精餾塔塔頂?shù)玫礁邼舛燃状荚俅嗡腿氲诙磻?yīng)精餾塔中生產(chǎn)烷二醇，塔釜得到高濃度碳酸二甲酯作為第一反應(yīng)精餾塔中生產(chǎn)碳酸烷乙酯的原料。
[0011]前述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法:
反應(yīng)I段中，第一反應(yīng)精餾塔塔釜的混合液送入第一薄膜蒸發(fā)器中進(jìn)行減壓蒸餾，第一薄膜蒸發(fā)器下部得到濃縮的催化劑再次送入第一反應(yīng)精餾塔中，第一薄膜蒸發(fā)器上部蒸汽冷凝后進(jìn)入乙醇回收塔中，乙醇回收塔塔頂?shù)玫礁邼舛鹊囊掖加裳h(huán)泵送入第一反應(yīng)精餾塔中與碳酸二甲酯反應(yīng)，側(cè)線及塔釜采出碳酸烷乙酯粗品，通過過濾罐后送入緩沖罐，最后送入碳Ife燒乙酷精制塔；
側(cè)線及塔釜采出碳酸烷乙酯粗品進(jìn)入碳酸烷乙酯精制塔，將粗品中含有的輕組分從塔頂蒸出并循環(huán)送入乙醇回收塔中，側(cè)線采出高純度碳酸烷乙酯產(chǎn)品送入相應(yīng)儲罐，碳酸烷乙酯精制塔中少量釜液循環(huán)送入乙醇回收塔中；
反應(yīng)2段中，第二反應(yīng)精餾塔中的釜液送入第二薄膜蒸發(fā)器中，第二薄膜蒸發(fā)器底部得到的含催化劑的濃縮液用循環(huán)泵再次送入第二反應(yīng)精餾塔中，第二薄膜蒸發(fā)器頂部汽相經(jīng)冷凝后送入烷二醇精制塔進(jìn)行減壓精餾，減壓精餾后烷二醇精制塔塔頂組分返回到第二薄膜蒸發(fā)器中，側(cè)線采出高純度烷二醇送入產(chǎn)品儲罐。
[0012]前述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法:
反應(yīng)I段中，將乙醇和催化劑溶液按質(zhì)量比2.5-6:1混合送入第一反應(yīng)精餾塔中，反應(yīng)溫度為60-70°C，壓力為0.1-0.3MPa，控制加壓精餾塔中溫度為150_185°C，塔內(nèi)壓力為
1.40-1.60MPa ；
反應(yīng)2段中，控制反應(yīng)溫度為62-72°C，壓力為0-0.15MPa，反應(yīng)停留時間為0.2-1小
時；
加壓精餾中，控制塔內(nèi)溫度為150-185°C，塔內(nèi)壓力為1.40-1.60MPa。
[0013]前述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，碳酸烷乙酯為碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯，碳酸烷烯酯為碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯，烷二醇為乙二醇或丙二醇，但不限于上述物質(zhì)。
[0014]前述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，反應(yīng)I段與反應(yīng)2段中的催化劑為堿金屬無機(jī)碳酸鹽或堿金屬有機(jī)醇鹽。
[0015]前述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，堿金屬無機(jī)碳酸鹽為碳酸鈉或碳酸鉀，有機(jī)醇鹽為甲醇鈉或乙醇鈉。
[0016]如述的一種聞效低耗清潔生廣碳酸燒乙酷的方法，燒二醇精制塔內(nèi)減壓精懼時，控制塔內(nèi)壓力為0.01-0.045MPa。
[0017]本發(fā)明的有益效果是: 本發(fā)明將碳酸烷乙酯生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的甲醇與碳酸二甲酯形成的共沸物經(jīng)過加壓分離后，直接將甲醇與碳酸烷烯酯反應(yīng)生成烷二醇和碳酸二甲酯，不僅將副產(chǎn)的價值較低的甲醇轉(zhuǎn)化為附加值較高的烷二醇，且實(shí)現(xiàn)了碳酸二甲酯的供需平衡，無需補(bǔ)充碳酸二甲酯即可實(shí)現(xiàn)由廉價的甲醇、乙醇、碳酸烷烯酯生產(chǎn)附加值相對較高的碳酸烷乙酯和烷二醇，原子經(jīng)濟(jì)性高，同時碳酸烷乙酯和烷二醇的生產(chǎn)共用一個加壓精餾塔即能實(shí)現(xiàn)碳酸二甲酯與甲醇共沸物的分離，省略了復(fù)雜的碳酸二甲酯及甲醇精制工序，在聯(lián)產(chǎn)烷二醇的過程中，用薄膜蒸發(fā)器代替原有工藝中的脫輕塔，簡化了裝置的復(fù)雜程度，極大地降低了設(shè)備投資和分離成本，與原有工藝相比節(jié)省能耗約20%，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明所設(shè)計的高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法的工藝流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本發(fā)明提供一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，以乙醇和碳酸烷烯酯為原料，將乙醇與碳酸二甲酯反應(yīng)生成碳酸烷乙酯時副產(chǎn)的甲醇，再與碳酸烷烯酯反應(yīng)生成烷二醇與碳酸二甲酯，碳酸二甲酯經(jīng)過分離回收后循環(huán)使用。
[0020]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，按照質(zhì)量比為3:2的比例，向反應(yīng)精餾塔I中投入乙醇與碳酸二甲酯，同時投入占乙醇與碳酸二甲酯總量1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的甲醇鈉的乙醇溶液，其中甲醇鈉的乙醇溶液中，甲醇鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，控制加入速度保證上述液體在反應(yīng)精餾塔I內(nèi)的停留時間為1.5小時，控制反應(yīng)溫度為65°C，反應(yīng)壓力為0.1MPa，在連續(xù)進(jìn)料的條件下，反應(yīng)精餾塔I的塔頂?shù)玫奖壤秊?.69:0.31 (質(zhì)量比)的甲醇與碳酸二甲酯的共沸物，釜液經(jīng)過流量計、調(diào)節(jié)閥控制，進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器1，混合液在減壓下蒸發(fā)，下部得到回收的催化劑，與少量新鮮催化劑混合后由循環(huán)泵送入反應(yīng)精餾塔I中；
含60%碳酸二乙酯、29%碳酸甲乙酯、11%乙醇的混合液蒸發(fā)冷卻后進(jìn)入乙醇回收塔，乙醇回收塔的塔頂?shù)玫揭掖蓟赜?，?cè)線采出含90%碳酸甲乙酯，10%碳酸二乙酯的混合液送入碳酸甲乙酯精制塔，塔釜得到含有5%碳酸甲乙酯，95%碳酸二乙酯的混合液送入碳酸二乙酷精制塔；
碳酸二乙酯精制塔塔頂?shù)玫捷p組分返回到乙醇回收塔中，側(cè)線采出濃度為99.7%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳酸二乙酯成品。碳酸甲乙酯精制塔塔頂?shù)玫降妮p組分也送入乙醇回收塔中，側(cè)線采出純度為99.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳酸甲乙酯成品；
反應(yīng)精餾塔I塔頂餾出的碳酸二甲酯與甲醇的共沸物進(jìn)入加壓精餾塔中，控制塔頂溫度為153°C，塔頂壓力為1.5MPa，塔釜得到高濃度的碳酸二甲酯返回到反應(yīng)精餾塔I中，塔頂?shù)玫胶状?3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的共沸物進(jìn)入反應(yīng)精餾塔2中，同時加入碳酸丙烯酯和適量的新鮮甲醇，使甲醇與碳酸丙烯酯的摩爾比為8:1，甲醇堿金屬催化劑的含量為混合物總量的0.08%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，反應(yīng)溫度65°C，壓力為0.1OMPa,反應(yīng)停留時間為0.6小時，塔頂?shù)玫郊状寂c碳酸二甲酯的共沸物返回到加壓精餾塔中，塔釜的混合液送入薄膜蒸發(fā)器2中，蒸發(fā)器的頂部冷凝液送入減壓蒸餾塔中，控制減壓精餾塔的塔頂壓力為25kPa，塔釜溫度為147°C，側(cè)線采出純度為99.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的丙二醇產(chǎn)品。
[0021] 實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，按照質(zhì)量比為5:3的比例，向反應(yīng)精餾塔I中投入乙醇與碳酸二甲酯，同時投入占乙醇與碳酸二甲酯總量0.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的乙醇鈉的乙醇溶液，其中乙醇鈉的乙醇溶液中，乙醇鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%，控制加入速度保證上述液體在反應(yīng)精餾塔I內(nèi)的停留時間為1.2小時，控制反應(yīng)溫度為62°C，反應(yīng)壓力為0.llMPa，在連續(xù)進(jìn)料的條件下，`反應(yīng)精餾塔I的塔頂?shù)玫奖壤秊?.69:0.31(質(zhì)量比)的甲醇與碳酸二甲酯的共沸物，釜液經(jīng)過流量計、調(diào)節(jié)閥控制，進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器1，混合液在減壓下蒸發(fā)，下部得到回收的催化劑，與少量新鮮催化劑混合后由循環(huán)泵送入反應(yīng)精餾塔I中；
含55%碳酸二乙酯、43%碳酸甲乙酯、12%乙醇的混合液蒸發(fā)冷卻后進(jìn)入乙醇回收塔，乙醇回收塔的塔頂?shù)玫揭掖蓟赜?，?cè)線采出含88%碳酸甲乙酯，12%碳酸二乙酯的混合液送入碳酸甲乙酯精制塔，塔釜得到含有6%碳酸甲乙酯，94%碳酸二乙酯的混合液送入碳酸二乙酷精制塔；
碳酸二乙酯精制塔塔頂?shù)玫捷p組分返回到乙醇回收塔中，側(cè)線分別采出濃度為99.9%和99.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳酸二乙酯成品。碳酸甲乙酯精制塔塔頂?shù)玫降妮p組分也送入乙醇回收塔中，側(cè)線采出純度為99.7%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳酸甲乙酯成品；
反應(yīng)精餾塔I塔頂餾出的碳酸二甲酯與甲醇的共沸物進(jìn)入加壓精餾塔中，控制塔頂溫度為151°C，塔頂壓力為1.4MPa，塔釜得到高濃度的碳酸二甲酯返回到反應(yīng)精餾塔I中，塔頂?shù)玫胶状?2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的共沸物進(jìn)入反應(yīng)精餾塔2中，同時加入碳酸丙烯酯，使甲醇與碳酸丙烯酯的摩爾比為6:1，乙醇堿金屬催化劑的含量為混合物總量的0.06%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，反應(yīng)溫度64°C，壓力為0.lOMPa，反應(yīng)停留時間為0.5小時，塔頂?shù)玫郊状寂c碳酸二甲酯的共沸物返回到加壓精餾塔中，塔釜的混合液送入薄膜蒸發(fā)器2中，蒸發(fā)器的頂部冷凝液送入減壓蒸餾塔中，控制減壓精餾塔的塔頂壓力為28kPa，塔釜溫度為151°C，側(cè)線采出純度為99.7%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的丙二醇產(chǎn)品。
[0022]實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，按照質(zhì)量比為8:5的比例，向反應(yīng)精餾塔I中投入乙醇與碳酸二甲酯，同時投入占乙醇與碳酸二甲酯總量1.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳酸鈉及乙醇的混合物，混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%，控制加入速度保證上述液體在反應(yīng)精餾塔I內(nèi)的停留時間為1.6小時，控制反應(yīng)溫度為68°C，反應(yīng)壓力為
0.12MPa，在連續(xù)進(jìn)料的條件下，反應(yīng)精餾塔I的塔頂?shù)玫奖壤秊?.70:0.30 (質(zhì)量比)的甲醇與碳酸二甲酯的共沸物，釜液經(jīng)過流量計、調(diào)節(jié)閥控制，進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器1，混合液在減壓下蒸發(fā)，下部得到回收的催化劑，與少量新鮮催化劑混合后由循環(huán)泵送入反應(yīng)精餾塔I中；含64%碳酸二乙酯、28%碳酸甲乙酯、8%乙醇的混合液蒸發(fā)冷卻后進(jìn)入乙醇回收塔，乙醇回收塔的塔頂?shù)玫揭掖蓟赜茫瑐?cè)線采出含91%碳酸甲乙酯，9%碳酸二乙酯的混合液送入碳酸甲乙酯精制塔，塔釜得到含有4%碳酸甲乙酯，96%碳酸二乙酯的混合液送入碳酸二乙酷精制塔；
碳酸二乙酯精制塔塔頂?shù)玫捷p組分返回到乙醇回收塔中，塔釜采出純度為99.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳酸二乙酯成品。碳酸甲乙酯精制塔塔頂?shù)玫降妮p組分也送入乙醇回收塔中，塔釜采出純度為99.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳酸甲乙酯成品；
反應(yīng)精餾塔I塔頂餾出的碳酸二甲酯與甲醇的共沸物進(jìn)入加壓精餾塔中，控制塔頂溫度為155°C，塔頂壓力為1.6MPa，塔釜得到高濃度的碳酸二甲酯返回到反應(yīng)精餾塔I中，塔頂?shù)玫胶状?3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的共沸物進(jìn)入反應(yīng)精餾塔2中，同時加入碳酸乙烯酯，使甲醇與碳酸乙烯酯的摩爾比為10:1，碳酸鈉的含量為混合物總量的0.12%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，反應(yīng)溫度66°C，壓力0.1OMPa,反應(yīng)停留時間為0.8小時，塔頂?shù)玫郊状寂c碳酸二甲酯的共沸物返回到加壓精餾塔中，塔釜的混合液送入薄膜蒸發(fā)器2中，蒸發(fā)器的頂部冷凝液送入減壓蒸餾塔中，控制減壓精餾塔的塔頂壓力為23kPa，塔釜溫度為151°C，側(cè)線采出純度為99.7% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的乙二醇產(chǎn)品。
[0023]以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，以乙醇和碳酸烷烯酯為原料，其特征在于:將乙醇與碳酸二甲酯反應(yīng)生成碳酸烷乙酯時副產(chǎn)的甲醇，再與碳酸烷烯酯反應(yīng)生成烷二醇與碳酸二甲酯，碳酸二甲酯經(jīng)過分離回收后循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，其特征在于，該方法的具體操作如下: 反應(yīng)I段: 將乙醇和催化劑溶液按質(zhì)量比2-8:1混合送入第一反應(yīng)精餾塔中，再向第一反應(yīng)精餾塔中加入碳酸二甲酯與乙醇，確保第一反應(yīng)精餾塔中的混合物中乙醇與碳酸二甲酯的質(zhì)量比為1.2-2.7:1，催化劑溶液的質(zhì)量為混合物總質(zhì)量的0.08-1.2%，反應(yīng)溫度為50_80°C，壓力為0.05-0.5MPa，反應(yīng)停留時間為1_2小時，第一反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)玫教妓岫柞ヅc甲醇的常壓共沸物，并將常壓共沸物送入加壓精餾塔內(nèi)，控制塔內(nèi)溫度為145-200°C，塔內(nèi)壓力為1.4-2.0MPa，加壓精餾塔塔頂?shù)玫礁邼舛燃状?，塔釜得到高濃度碳酸二甲酯作為第一反?yīng)精餾塔中生產(chǎn)碳酸烷乙酯的原料； 反應(yīng)2段: 將加壓精餾塔塔頂?shù)玫降母邼舛燃状妓腿氲诙磻?yīng)精餾塔中，同時向第二反應(yīng)精餾塔中添加新鮮甲醇、碳酸烷烯酯及催化劑，確保第二反應(yīng)精餾塔中的混合物中甲醇與碳酸烷烯酯的質(zhì)量比為1.5-4.0:1，催化劑的質(zhì)量為混合物總質(zhì)量的0.05-1.0%，控制反應(yīng)溫度為55-85°C，壓力為0-0.5MPa，反應(yīng)停留時間為0.1_2小時，第二反應(yīng)精餾塔塔頂?shù)玫教妓岫柞ヅc甲醇的常壓共沸物，并將常壓共沸物送入加壓精餾塔內(nèi)，控制塔內(nèi)溫度為145-200°C，塔內(nèi)壓力為1.4-2.0MPa，加壓精餾塔塔頂?shù)玫礁邼舛燃状荚俅嗡腿氲诙磻?yīng)精餾塔中生產(chǎn)烷二醇，塔釜得到高濃度碳酸二甲酯作為第一反應(yīng)精餾塔中生產(chǎn)碳酸烷乙酯的原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，其特征在于: 反應(yīng)I段中，第一反應(yīng)精餾塔塔釜的混合液送入第一薄膜蒸發(fā)器中進(jìn)行減壓蒸餾，第一薄膜蒸發(fā)器下部得到濃縮的催化劑再次送入第一反應(yīng)精餾塔中，第一薄膜蒸發(fā)器上部蒸汽冷凝后進(jìn)入乙醇回收塔中，乙醇回收塔塔頂?shù)玫礁邼舛鹊囊掖加裳h(huán)泵送入第一反應(yīng)精餾塔中與碳酸二甲酯反應(yīng)，側(cè)線及塔釜采出碳酸烷乙酯粗品，通過過濾罐后送入緩沖罐，最后送入碳Ife燒乙酷精制塔； 側(cè)線及塔釜采出碳酸烷乙酯粗品進(jìn)入碳酸烷乙酯精制塔，將粗品中含有的輕組分從塔頂蒸出并循環(huán)送入乙醇回收塔中，側(cè)線采出高純度碳酸烷乙酯產(chǎn)品送入相應(yīng)儲罐，碳酸烷乙酯精制塔中少量釜液循環(huán)送入乙醇回收塔中； 反應(yīng)2段中，第二反應(yīng)精餾塔中的釜液送入第二薄膜蒸發(fā)器中，第二薄膜蒸發(fā)器底部得到的含催化劑的濃縮液用循環(huán)泵再次送入第二反應(yīng)精餾塔中，第二薄膜蒸發(fā)器頂部汽相經(jīng)冷凝后送入烷二醇精制塔進(jìn)行減壓精餾，減壓精餾后烷二醇精制塔塔頂組分返回到第二薄膜蒸發(fā)器中，側(cè)線采出高純度烷二醇送入產(chǎn)品儲罐。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，其特征在于: 反應(yīng)I段中，將乙醇和催化劑溶液按質(zhì) 量比2.5-6:1混合送入第一反應(yīng)精餾塔中，反應(yīng)溫度為60-70°C，壓力為0.1-0.3MPa，加壓精餾操作中，控制加壓精餾塔中溫度為150-185°C，塔內(nèi)壓力為 1.40-1.60MPa ；反應(yīng)2段中，控制反應(yīng)溫度為62-72°C，壓力為0-0.15MPa，反應(yīng)停留時間為0.2-1小時，加壓精餾操作中，控制加壓精餾塔中溫度為150-185°C，塔內(nèi)壓力為1.40-1.60MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，其特征在于，所述碳酸烷乙酯為碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯，碳酸烷烯酯為碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯，烷二醇為乙二醇或丙二醇，但不限于上述物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，其特征在于，反應(yīng)I段與反應(yīng)2段中的催化劑為堿金屬無機(jī)碳酸鹽或堿金屬有機(jī)醇鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，其特征在于，所述堿金屬無機(jī)碳酸鹽為碳酸鈉或碳酸鉀，所述有機(jī)醇鹽為甲醇鈉或乙醇鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效低耗清潔生產(chǎn)碳酸烷乙酯的方法，其特征在于，烷二醇精制塔內(nèi)減壓精餾時，控制塔 內(nèi)壓力為0.01-0.045MPa。
【文檔編號】C07C69/96GK103880680SQ201410151330
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】劉定華, 周鵬飛, 劉曉勤, 孫林兵, 王余高 申請人:南京工業(yè)大學(xué), 南京凱耐思化工科技有限公司