[发明专利]一种生产碳酸酯的系统及利用该系统生产碳酸酯的方法

权利要求书

1.一种生产碳酸酯的系统装置，其特征在于，所述系统装置包括第一鼓泡塔(101)、第二鼓泡塔(102)和换热器(201)，所述第一鼓泡塔(101)的上部设有原料和催化剂入口(1)以及与换热器(201)顶部出口连通的第一循环入口(2)，所述第一鼓泡塔(101)的下部设有与第二鼓泡塔(102)顶部出口连通的第二循环入口(3)，所述第一鼓泡塔(101)的底部设有与第二鼓泡塔(102)下部连通的产物出口(4)；所述第一鼓泡塔(101)内呈安静鼓泡状态；所述第二鼓泡塔(102)内呈湍流鼓泡状态；所述安静鼓泡状态指气速低于0.05m/s；所述湍流鼓泡状态指气速高于0.08m/s且低于0.2m/s；所述第二鼓泡塔(102)的底部设有气体入口(5)，所述第二鼓泡塔(102)的上部设有溢流出口(6)，所述溢流出口(6)与所述换热器(201)的底部连通；

所述系统装置还包括与溢流出口(6)连通的气液分离器(301)，所述气液分离器(301)顶部和底部分别设有气体出口(7)和液体出口(8)；

所述系统装置还包括与气液分离器(301)的液体出口(8)连通的真空精馏塔(103)，所述真空精馏塔(103)的顶部和底部分别设有原料回收出口(9)和催化剂回收出口(10)。

2.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于，所述第二鼓泡塔(102)内部靠近顶端位置设有除沫器。

3.一种采用权利要求1或2所述的系统装置生产碳酸酯的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(a)从原料和催化剂入口(1)向第一鼓泡塔(101)中通入环氧化合物和催化剂的混合物，环氧化合物在催化剂的作用下与从第二循环入口(3)进入第一鼓泡塔(101)的CO₂气体发生逆流反应，生产碳酸酯；

(b)在第二鼓泡塔(102)中，从气体入口(5)通入的CO₂气体与来自第一鼓泡塔(101)的碳酸酯进行质交换和热交换，不仅实现了对CO₂的预热，同时将碳酸酯中残余的环氧化合物置换出来，实现环氧化合物的循环；

(c)从第二鼓泡塔(102)的溢流出口(6)流出的碳酸酯一部分进入换热器(201)进行换热降温，再循环送至第一鼓泡塔(101)对环氧化合物原料进行预热，剩余部分通过与溢流出口(6)连通的排料口排出。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将从排料口排出的碳酸酯送至气液分离器(301)进行泄压气液分离的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将从气液分离器(301)的液体出口(8)排出的液相碳酸酯产品送至真空精馏塔(103)实现碳酸酯的精制。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将从真空精馏塔(103)排出的催化剂返回到原料和催化剂入口(1)实现再利用的步骤。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一鼓泡塔(101)内呈安静鼓泡状态。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二鼓泡塔(102)内呈湍流鼓泡状态。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过控制换热器(201)的顶部出口温度实现对第一鼓泡塔的床层温度的调节。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一鼓泡塔(101)的床层温度为70℃-130℃。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一鼓泡塔(101)的床层温度为90℃-110℃。

12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一鼓泡塔(101)中，逆流反应的压力为1.5MPa-5MPa。