
五)碳酸二甲酯系统:采用酯交换工艺,包括碳酸丙烯酯制备及精制、碳酸二甲酯制备及精制两个工序。
1、碳酸丙烯酯制备及精制本工序主要以环氧丙烷和二氧化碳为原料,在催化剂的作用下进行合成反应。主要原则流程如下所述:
1)环氧丙烷和催化剂按照一定的比例通过计量泵计量后分别进入高温高压循环泵出口,然后进入反应加热器加热至反应所需温度,再进入第一反应器顶部;
2)二氧化碳通过二氧化碳计量泵输送至二氧化碳高压缓冲罐,通过调节,使反应系统二氧化碳过量,控制反应器内压力平稳;
3)过量的二氧化碳与一定比例的环氧丙烷,在一定温度、压力和催化剂下反应生成碳酸丙烯酯粗品,并放出大量的热,由第一反应器底部(或经过冷却排管冷却器移走多余的热量后)进入高温高压循环泵,移走反应多余的热量,重新以循环液形式送至反应加热器与环氧丙烷和催化剂进入第一反应器反应;另一部分物料由第一反应器底部至第二反应器底部,在第二反应器内充分反应,由第二反应器顶部出粗产品丙碳送至粗品贮槽。
4)合格的粗品丙碳经过流量计、调节阀控制,由粗品储槽稳定进入一级碳酸丙烯酯精馏塔;精馏塔塔顶馏分为碳酸丙烯酯,经塔顶冷凝器冷凝后得到工业级碳酸丙烯酯,送碳酸二甲酯单元,塔釜主要为催化剂,返回催化剂罐。
2、碳酸二甲酯制备及精制2.5万吨/年碳酸二甲酯和5万吨/年碳酸二甲酯生产工艺基本一致。
1)物料甲醇、碳酸丙烯酯和催化剂按比例配制成混料。通过流量计用泵打入反应精馏塔上部进料口;另一部分甲醇由塔釜进入,物料在反应精馏塔反应段进行酯交换反应,生成DMC和PG。
2)在精馏段甲醇和DMC形成70:30的共沸物(共沸温度62.7℃),由塔顶蒸出,经冷凝器冷凝后进入粗DMC加压塔进料缓冲罐,不凝气送尾气回收设施。反应精馏塔顶物料经流量计、预热器由泵打入粗DMC加压塔上部,进行加压精馏,将甲醇和DMC由常压共沸组成(70:30)变成高压共沸组成,DMC含量小于18%的物料从塔顶蒸出,在塔釜得到含量>98%的DMC粗品,再经精制DMC塔常压连续精馏得到目标纯度(S级纯度99.995%,电池级纯度99.99%,工业级纯度99.9%)的DMC精品,2.5万吨/年碳酸二甲酯生产单元的DMC精制塔塔釜送5万吨/年碳酸二甲酯生产单元的粗DMC缓冲罐,5万吨/年碳酸二甲酯生产单元的DMC精制塔塔釜作为固废采出。
3)粗DMC加压塔塔顶出来的DMC含量<18%的物料进入气相甲醇回收塔进行常压精馏,甲醇和DMC形成常压共沸组成,从气相甲醇塔顶蒸出,重新进入粗DMC加压塔进行加压精馏,在气相甲醇塔釜得到纯净的甲醇,供配混合物料和做气相甲醇用。
4)当反应精馏塔塔釜PG含量达到15%以上时向粗丙二醇塔稳定进料,当粗丙二醇塔塔釜温度达到135~145℃向PG粗品罐出料。
5)粗丙二醇物料和脱盐水按照一定的比例进入静态混合器,混合物料与气相二氧化碳在反应器中进行一次碳化反应,反应后物料进入烧结金属过滤器过滤析出碳酸钠盐,过滤后的液相粗丙二醇物料进入丙二醇精制塔进行负压精馏,精馏塔塔顶蒸馏出合格的丙二醇产品,塔釜出少量的粗丙二醇。精馏塔塔釜所出少量的粗丙二醇,继续与软化水按照适宜的比例混合,混合物料与气相二氧化碳在罐式反应器中进行二次碳化反应,使其中的物料进行充分反应,二次碳化反应后的物料,经烧结金属过滤器过滤得到一定量的碳酸钠盐,过滤后的液相粗丙二醇转至精馏塔减压精馏,二次碳化精馏后塔顶出混合醇(丙二醇、二丙二醇)产品,塔釜采出少量粗丙二醇,该部分粗丙二醇送入烘干设备进行高温烘干处理,得到少量的碳酸钠盐,烘干出的气相物料经冷凝后为少量的混合醇(二丙二醇、三丙二醇等)。
3、工艺流程见图3.3-2。
 
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