[实用新型]采用四塔热集成进行碳酸二甲酯纯化的节能工艺装置

说明书

本实用新型涉及一种采用四塔热集成进行碳酸二甲酯纯化的节能工艺装置，采用四塔热集成装置从粗碳酸二甲酯原料中通过精馏过程生产高纯度碳酸二甲酯产品并副产甲醇产品。整个装置至少包括脱轻重组分塔T110、高压塔T120、碳酸二甲酯精馏塔T130和甲醇塔T140等四台塔及其配套设备。本实用新型采用了隔板塔结构以及多塔热集成工艺方法，有效克服现有技术的缺陷，大幅降低操作能耗，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。

技术领域

本实用新型涉及一种采用四塔热集成进行碳酸二甲酯纯化的节能工艺装置，它是一种采用四塔热集成装置从粗碳酸二甲酯原料中通过精馏过程生产高纯度碳酸二甲酯产品并副产甲醇产品的节能工艺方法和装置。

背景技术

碳酸二甲酯简称DMC，常温下是一种无色透明、有刺激性气味的液体，可燃，无毒，可被生物降解。碳酸二甲酯是一种重要的有机化工中间体，由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基，因而可用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应；由于DMC无毒，可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用，提高生产操作的安全性，降低环境污染；作为溶剂，DMC可替代氟里昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等；作为汽油添加剂，DMC可提高其辛烷值和含氧量，进而提高其抗爆性；DMC还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂，总之DMC具有非常广泛的用途。

在煤制乙二醇的生产过程中，会副产碳酸二甲酯、甲酸甲酯、甲缩醛等物质，影响系统稳定运行，目前煤制乙二醇装置未经分离的富含碳酸二甲酯等前述物质的混合物均当作廉价的残液进行销售，随着环保要求的提高和装置综合经济性的进一步要求，开发一种技术先进的碳酸二甲酯精馏工艺方法越来越具有显著的经济效益。

中国专利CN107400055A公开了“一种电池级碳酸二甲酯精馏提纯方法及设备”，提供了一种电池级碳酸二甲酯精馏提纯方法及设备，包括常压隔壁精馏塔、低压隔壁精馏塔等两台精馏塔。常压隔壁精馏塔和低压隔壁精馏塔之间热集成操作，常压隔壁精馏塔塔顶气相为低压隔壁精馏塔提供分离所需能量。该提纯方法存在两个比较大的缺陷：缺陷一，众所周知，碳酸二甲酯与甲醇能形成沸点更低的共沸物，其中未将碳酸二甲酯与甲醇彻底分离，仅能分离出共沸物，虽然可以获得高纯度的碳酸二甲酯产品，但随着甲醇及其共沸物的蒸出，碳酸二甲酯的收率大大降低；缺陷二，采出碳酸二甲酯产品的低压隔壁精馏塔为高真空操作，塔顶温度很低（25～33℃），需要消耗大量低温水做为冷凝介质，操作费用很高。

CN1271721A公开了一种加压分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的方法，其中包括加压精馏塔、常压精制塔等两台精馏塔，加压精馏塔和常压精制塔之间热集成操作，加压精馏塔塔顶气相为常压精制塔提供分离所需能量。该方法虽然克服了上述CN107400055A中需要消耗大量低温水的缺陷，但仍存在两个比较大的缺陷：缺陷一，类似CN107400055A提供的方法，未将碳酸二甲酯与甲醇彻底分离，仅能分离出共沸物，虽然可以获得较高纯度的碳酸二甲酯产品，但随着甲醇及其共沸物的蒸出，碳酸二甲酯的收率较低；缺陷二，碳酸二甲酯产品从常压精制塔塔釜获得，产品纯度不高，若想获得较高纯度（99.9%）的碳酸二甲酯产品，加压精馏塔的操作压力已达1.8MPa，操作压力太高，操作温度高、设备安全级别较高、投资较高。