專利名稱：酯交換法生產碳酸二甲酯過程中能量的綜合利用技術的制作方法
技術領域：
本專利屬于精細化工技術領域， 涉及到碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯分別與甲醇進行酯交換反應合成碳酸二甲酯的化工過程，特別是在該化工過程中能量的綜合利用、降低碳酸二甲酯合成過程中的能量消耗的工藝技術。
二.
背景技術：
碳酸二甲酯廣泛地用于替代光氣和硫酸二甲酯，在農藥、醫(yī)藥、香料、聚碳酸酯和聚氨酯等生產中起著愈來愈重要的作用，成為世界上公認的綠色化學合成試劑。它可以通過碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯分別與甲醇進行酯交換反應來制備，反應式如下
產品中除了碳酸二甲酯外，還有丙二醇(R＝CH3)和乙二醇(R＝H)。丙二醇和乙二醇不僅是重要的有機溶劑，還是醫(yī)藥、染料、高分子等化合物的重要合成中間體。該合成反應是個零排放、無污染、原子經濟性達到100％的綠色化學反應。
由于酯交換反應是個可逆的反應，所以在碳酸二甲酯的生產工藝中，一般采用甲醇和碳酸二甲酯共沸的方法將生成的碳酸二甲酯產品帶走，使得反應能夠中朝著生成產品的方向進行

圖1表示在現(xiàn)有的酯交換法合成碳酸二甲酯工藝中甲醇和碳酸二甲酯共。本發(fā)明將結合附圖1說明現(xiàn)有工藝缺點。沸物分離過程的簡圖。在現(xiàn)有的工藝中(例如中國專利CN1569807，2005)，酯交換反應和甲醇和碳酸二甲酯共沸物的蒸餾在同一個塔中(塔1)進行。常壓下在甲醇和碳酸二甲酯的共沸組分中，碳酸二甲酯的含量是30％，甲醇的含量是70％；高壓下，甲醇和碳酸二甲酯的共沸組分發(fā)生變化，其中甲醇的含量高于70％。這樣，甲醇和碳酸二甲酯的常壓共沸組分在加壓蒸餾塔(塔2)中就可以得到分離，在塔釜底可以得到粗碳酸二甲酯，在塔頂可以得到甲醇組分含量高于70％的甲醇和碳酸二甲酯的共沸物餾出液。該餾出液經過常壓蒸餾塔(塔3)蒸餾，在塔頂可以得到碳酸二甲酯和甲醇的常壓共沸物，該常壓共沸物返回加壓蒸餾塔(塔2)繼續(xù)分離；塔釜得到的純甲醇返回到原料混合罐中重復使用。在塔2釜底得到的粗碳酸二甲酯，經過常壓精餾塔(塔4)精制，才能得到合格的碳酸二甲酯產品。
從現(xiàn)有的碳酸二甲酯和甲醇的分離過程中，可以看到要完全分離碳酸二甲酯和甲醇，需要反復地進行物料的減壓蒸餾-冷凝-常壓蒸餾-冷凝的操作。這部分工藝過程能量消耗大，成為阻礙碳酸二甲酯酯交換合成法發(fā)展的主要障礙。因此，急需找到一種能夠解決上述碳酸二甲酯合成、分離過程中能耗大的問題，降低碳酸二甲酯生產成本的新技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明將結合附圖2說明本發(fā)明的內容和優(yōu)點，其中圖2表示本發(fā)明所述的改造后的酯交換法合成碳酸二甲酯工藝中甲醇和碳酸二甲酯共沸物分離過程的簡圖。為了克服現(xiàn)有的工藝中能耗大的缺點，本發(fā)明專利的目的是提供一種綜合利用反應精餾塔(塔1)、加壓蒸餾塔(塔2)、常壓蒸餾塔(塔3)和常壓精餾塔(塔4)的能量，大幅度降低碳酸二甲酯合成和分離過程中能耗的工藝技術。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了一種能大幅度降低碳酸二甲酯合成和分離的過程中能耗的工藝技術，該技術是將加壓蒸餾塔(塔2)的餾出物作為反應蒸餾塔(塔1)和常壓精餾塔(塔4)的熱源，使得這二個塔不再需要蒸汽加熱，以及降低塔2塔頂冷凝器的負荷，節(jié)約冷卻水循環(huán)需要的能耗，達到降低碳酸二甲酯合成和分離過程中能耗的目的(見圖2)。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1)塔1、塔4這二個塔不再需要蒸汽加熱，使得整個碳酸二甲酯生產工藝能量消耗下降了～40％；2)由于塔2塔頂物料的氣化熱已被塔1和塔4利用，使得塔2塔頂冷凝器的負荷降低了75％以上，由此冷卻水的用量也大大降低，節(jié)約了冷卻水循環(huán)需要的能耗。
具體實施例方式 本發(fā)明結合下面的實施例和附圖2作進一步詳細描述 實施例1 該碳酸二甲酯生產工藝中的能量的綜合利用技術改造是在專利申請人的三套碳酸二甲酯生產裝置中實施的。這三套生產裝置分別為兩套年產10000噸和一套年產6000噸碳酸二甲酯的規(guī)模。在工藝改造前，碳酸二甲酯的生產是按照圖1所示的工藝進行的，其中反應精餾塔(塔1)是采用燃煤鍋爐產生的0.3-0.5Mpa蒸汽加熱的方式進行碳酸二甲酯生產的。工藝改造后，是采用加壓蒸餾塔(塔2)的餾出物替代燃煤鍋爐產生的蒸汽作為反應蒸餾塔(塔1)的熱源進行碳酸二甲酯的生產的。表1表示加壓蒸餾塔(塔2)的餾出物替代蒸汽作為反應蒸餾塔(塔1)的熱源，進行碳酸二甲酯生產的工藝改造前后，每生產1噸碳酸二甲酯消耗煤的年平均數(shù)據。
表1.
從表1中可以看到，僅將加壓蒸餾塔(塔2)的餾出物替代蒸汽作為反應蒸餾塔(塔1)的熱源這一項工藝改造，每生產一噸碳酸二甲酯，可節(jié)約1.62噸的煤，對于年產一萬噸的工廠，一年可以節(jié)約1.62萬噸的煤。
實施例2 在該實施例中，除了保留實施例1中的技術改造外，還將加壓蒸餾塔(塔2)的餾出物替代蒸汽作為碳酸二甲酯精餾塔(塔4)的熱源，具體工藝見圖2。表2表示加壓蒸餾塔(塔2)的餾出物替代蒸汽作為反應蒸餾塔(塔1)和碳酸二甲酯精餾塔(塔4)的熱源，進行碳酸二甲酯生產的工藝改造后，每生產1噸碳酸二甲酯消耗煤的月平均數(shù)據。
表2. 從表2中可以看到，將加壓蒸餾塔(塔2)的餾出物替代蒸汽作為反應蒸餾塔(塔1)和碳酸二甲酯精餾塔(塔4)的熱源工藝改造，每生產一噸碳酸二甲酯，可節(jié)約2.12噸的煤，對于年產一萬噸的工廠，一年節(jié)約煤的數(shù)量非常可觀。
權利要求
1.一種酯交換法生產碳酸二甲酯工藝過程中能量的綜合利用，大幅度降低碳酸二甲酯合成和分離過程中能耗的工藝技術，其特征是將分離碳酸二甲酯和甲醇共沸物的加壓蒸餾塔的餾出物作為反應蒸餾塔和碳酸二甲酯常壓精餾塔的熱源，降低碳酸二甲酯合成和分離過程中能耗的技術。
全文摘要
一種酯交換法生產碳酸二甲酯工藝過程中能量的綜合利用，大幅度降低碳酸二甲酯合成和分離過程中能耗的工藝技術，其特征是將分離碳酸二甲酯和甲醇共沸物的加壓蒸餾塔的餾出物作為反應蒸餾塔和碳酸二甲酯減壓精制蒸餾塔的熱源，使得這二個塔不再需要蒸汽加熱，以及降低加壓蒸餾塔塔頂冷凝器的負荷，節(jié)約冷卻水循環(huán)需要的能耗，降低碳酸二甲酯合成和分離過程中能耗的技術。
文檔編號C07C69/96GK101157616SQ20061013789
公開日2008年4月9日 申請日期2006年11月9日 優(yōu)先權日2006年11月9日
發(fā)明者陳潔華, 屈強好, 王春菊 申請人:北京格瑞華陽科技發(fā)展有限公司