[实用新型]一种碳酸二甲酯和甲醇的浓缩分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及碳酸二甲酯(DMC)和甲醇(MEOH)共沸物的分离技术领域，具体是一种浓缩分离碳酸二甲酯和甲醇的装置。

背景技术

碳酸二甲酯(DMC)是最近新崛起的污染少、用途广泛的基础化工原料。由于其分子中含有甲氧基、羰基和羰甲基，具有很好的反应活性，因此可以作为羰基化、羰基甲氧基化和甲基化试剂，用以取代传统使用的光气、氯甲酸甲酯、DMS和甲基氯。另外DMC具有优良的溶解性能，不但与其它溶剂的相溶性好，还具有较高的蒸发温度及蒸发速度快等特点，可以作为低毒溶剂用于涂料和医药行业，还可用作无水锂电池的电极液成份。DMC分子中的氧含量高，可提高辛烷值，增加汽油含氧量，提高燃烧效率，降低尾气污染。因此它作为绿色中间体，对环保有着特殊的意义，被誉为有机合成中的新基石。

工业合成碳酸二甲酯的工艺方法主要有尿素醇解法、甲醇羰基氧化法及酯交换法，无论采用何种方法，工业合成DMC时甲醇都不能完全转化，最初得到的都只能是低浓度DMC与甲醇的混合物，但在大气压下，比较容易得到甲醇和DMC形成的二元恒沸物，其质量组成为：甲醇70％，DMC30％，采用普通的精馏装置要想进一步分离提纯DMC很难做到。

现有的DMC和甲醇分离装置有低温结晶装置，萃取精馏装置，恒沸精馏装置，加压精馏装置等。低温结晶装置能耗较大，操作困难；加压精馏装置设备装置造价高，操作复杂，蒸汽耗量高；萃取精馏装置引进萃取剂第三组分，萃取剂用量大，回收萃取剂的能耗高，DMC的回收率低；恒沸蒸馏装置损失恒沸剂，产品DMC的品质很难保证，操作流程长，控制单元多。因而寻求一种更为简单、方便且有效的分离装置，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型提供了一种新型碳酸二甲酯和甲醇浓缩分离装置，其结构简单、合理，能耗低，能对碳酸二甲酯和甲醇恒沸物进行有效分离，分离效率高。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种碳酸二甲酯和甲醇的浓缩分离装置，其包括碳酸二甲酯预浓缩塔装置，带有进料口、截留物料出口、渗透物料出口的渗透汽化膜浓缩装置，碳酸二甲酯精制塔装置，碳酸二甲酯预浓缩塔装置顶部的物料出口通过管道与渗透汽化膜浓缩装置的进料口连通；渗透汽化膜浓缩装置的渗透物料出口通过管道经冷凝器与碳酸二甲酯精制塔装置的进料口连通，其截留物料自截留物料出口排出。

本实用新型的工作过程是：碳酸二甲酯和甲醇的混合物料先进入碳酸二甲酯预浓缩塔装置进行预浓缩，经过预浓缩得到的甲醇自碳酸二甲酯预浓缩塔装置的底部排出，而经过预浓缩的碳酸二甲酯和甲醇混合物料则由其顶部的物料出口进入渗透汽化膜浓缩装置进一步浓缩。本实用新型中的渗透汽化膜浓缩装置中的渗透汽化膜具有选择通过性，其中包括选择性吸附、渗透和汽化的过程，碳酸二甲酯优先通过渗透汽化膜进入透膜侧，而甲醇则被截留在渗透汽化膜的另外一侧。透过渗透汽化膜的碳酸二甲酯经冷凝器冷凝后进入碳酸二甲酯精制塔装置进一步精制碳酸二甲酯成品，精制后的成品自碳酸二甲酯精制塔装置的底部排出。渗透汽化膜截留浓缩的甲醇自渗透汽化膜浓缩装置的截留物料出口排出。其中，由碳酸二甲酯预浓缩塔装置进入渗透汽化膜浓缩装置的物料可采用汽相进料或液相进料。

由于截留物料仍含有少量的未透膜物料，为了使物料进一步浓缩分离，渗透汽化膜浓缩装置的截留物料出口通过管道与碳酸二甲酯预浓缩塔装置的进料口连通，使渗透汽化膜截留浓缩的甲醇回用到碳酸二甲酯预浓缩塔装置循环利用。

为了充分利用物料，碳酸二甲酯精制塔装置的残留物出口通过管道与渗透汽化膜浓缩装置的进料口连通，经精制后的残留物料回流入渗透汽化膜浓缩装置，循环利用。

为了便于透膜物料通过渗透汽化膜及便于透膜物料进入碳酸二甲酯精制塔装置进行精制，本实用新型在渗透汽化膜浓缩装置的渗透物料出口与碳酸二甲酯精制塔装置之间的管道上设有真空抽提装置，利用抽真空系统为渗透汽化膜浓缩装置提供动力。

本实用新型结构简单，其采用渗透汽化膜浓缩分离技术，可以不受碳酸二甲酯和甲醇共沸点的影响，使碳酸二甲酯和甲醇的共沸物有效分离，经过渗透汽化膜分离后碳酸二甲酯质量浓度可以达到30％-99％，生产工艺简单，效率高，运行成本低。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；