[发明专利]一种联产碳酸二甲酯和乙二醇的系统和工艺

权利要求书

1.一种利用联产碳酸二甲酯和乙二醇的系统、碳酸乙烯酯转化率≥99％、对返回反应精馏塔的甲醇纯度的要求降低至90wt％的联产碳酸二甲酯和乙二醇的工艺，其特征在于，所述系统包括相互连接的碳酸乙烯酯制备单元和碳酸乙烯酯醇解单元；

所述碳酸乙烯酯制备单元包括相互连接的固定床反应器和脱轻罐；

所述固定床反应器内填充有固载离子液体催化剂；

所述碳酸乙烯酯醇解单元包括反应精馏塔；所述脱轻罐的底出料口与所述反应精馏塔的碳酸乙烯酯进料口连接，且所述脱轻罐的底出料口与所述反应精馏塔的碳酸乙烯酯进料口之间的管道上设置有醇解反应催化剂进料口；所述反应精馏塔上的碳酸乙烯酯进料口高于甲醇进料口；

所述系统还包括与所述碳酸乙烯酯醇解单元连接的碳酸二甲酯精制单元，所述碳酸二甲酯精制单元包括相互连接的高压提浓塔和低压精制塔，所述高压提浓塔的顶出料口与所述反应精馏塔的甲醇进料口连接；所述低压精制塔的顶出料口与所述高压提浓塔的进料口连接；所述系统还包括与所述碳酸乙烯酯醇解单元连接的乙二醇精制单元；所述乙二醇精制单元包括依次连接的乙二醇脱轻塔、水解反应器和乙二醇精制塔；所述反应精馏塔的底出料口与所述乙二醇脱轻塔的进料口连接，所述乙二醇脱轻塔的底出料口与所述水解反应器的进料口连接，所述水解反应器的出料口与所述乙二醇精制塔的进料口连接；所述乙二醇脱轻塔的顶出料口与所述反应精馏塔的甲醇进料口连接；

所述工艺包括如下步骤：

(1)向固定床反应器中通入原料二氧化碳和环氧乙烷，使二者接触反应生成碳酸乙烯酯，反应产物和未反应的原料进入脱轻罐中进行分离；

(2)从所述脱轻罐底部采出碳酸乙烯酯，与醇解反应催化剂混合后，在反应精馏塔中与甲醇反应，生成碳酸二甲酯和乙二醇；

所述碳酸乙烯酯与甲醇的进料摩尔比为1:7-32；所述反应精馏塔内的压力为100-400kPa，塔顶温度为60-110℃，塔底温度为80-130℃；

所述工艺还包括碳酸二甲酯纯化步骤；所述碳酸二甲酯纯化步骤为：从所述反应精馏塔顶部采出碳酸二甲酯和甲醇的共沸物，依次进入高压提浓塔和低压精制塔中进行分离，将所述高压提浓塔顶部采出的甲醇返回至所述反应精馏塔中，将所述低压精制塔顶部采出的碳酸二甲酯和甲醇的混合物返回至所述高压提浓塔中，从所述低压精制塔底部采出碳酸二甲酯；

所述工艺还包括乙二醇纯化步骤；所述乙二醇纯化步骤为：从所述反应精馏塔底部采出乙二醇、甲醇、碳酸乙烯酯和醇解反应催化剂的混合物，依次进入乙二醇脱轻塔、水解反应器中和乙二醇精制塔中，依次进行分离、水解和精制，将所述乙二醇脱轻塔顶部采出的甲醇返回至所述反应精馏塔中，从所述乙二醇精制塔的侧线采出乙二醇。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述固定床反应器上设置有撤热装置。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述脱轻罐的顶出料口与所述固定床反应器的二氧化碳进料口连接。

4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述脱轻罐的顶出料口与所述固定床反应器的二氧化碳进料口之间的管道上设置有压缩机。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括将所述脱轻罐顶部采出的二氧化碳经压缩机增压后返回至所述固定床反应器中。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)中所述二氧化碳和环氧乙烷的进料摩尔比为1.2-10:1。

7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述固定床反应器内的压力为1.5-6MPa，温度为80-200℃。

8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述脱轻罐内的压力为1-100kPa，温度为50-200℃。

9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(2)中所述醇解反应催化剂选自碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、醇盐或离子液体中的一种或至少两种的组合。