[发明专利]一种碳酸二甲酯的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳酸二甲酯的生产工艺，属于化工技术领域。

背景技术

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。

发明内容

针对上述现有技术，本发明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。

本发明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。

本发明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。本发明的关键点，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。

本发明的技术方案，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。而本发明无须真空泵，不需要抽真空，本发明对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(本发明控制负压，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发明作进一步的说明。