[发明专利]一种反应精馏耦合萃取精馏制取碳酸二甲酯的装置及工艺

说明书

本发明提供一种反应精馏耦合萃取精馏制取碳酸二甲酯的装置，所述装置包括：反应精馏塔、萃取精馏塔、萃取剂回收塔和产品塔。本发明还公开了一种反应精馏耦合萃取精馏制取碳酸二甲酯的工艺。本发明利用反应精馏耦合萃取精馏技术，改进现有的酯交换反应工艺路线，提升了碳酸二甲酯生产工艺技术水平。

技术领域

本发明涉及制取碳酸二甲酯技术领域，具体涉及一种反应精馏耦合萃取精馏制取碳酸二甲酯的装置及工艺。

背景技术

碳酸二甲酯(DMC)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，因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应，由于用途非常广泛，DMC被誉为当今有机合成的“新基石”。

国内专利重点集中在DMC合成方法与催化剂研发上面，在众多的碳酸二甲酯制备过程中蒸汽消耗量很大，关于反应精馏耦合萃取精馏的工艺方法甚少。在碳酸二甲酯需求量日益增加的过程中，在控制成本方面，不仅要考虑碳酸二甲酯合成方法与催化剂的选择，还要考虑节能降耗与精制工艺的选择。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种反应精馏耦合萃取精馏制取碳酸二甲酯的装置及工艺，其在针对酯交换工艺过程中蒸汽耗能过大问题，改进精制工艺路线，通过运用反应精馏耦合萃取精馏技术、甲醇气化后循环，节省大量蒸汽和冷量消耗，并且将循环萃取剂部分采出到反应精馏塔，避免了重组分的累积，有益于酯交换反应及精馏分离。

本发明提供的一种反应精馏耦合萃取精馏制取碳酸二甲酯的装置，所述装置包括：反应精馏塔、萃取精馏塔、萃取剂回收塔和产品塔；

所述反应精馏塔的顶部分别与反应精馏塔的上部通过反应精馏塔塔顶冷凝器连接，及与萃取精馏塔的下部连接；所述反应精馏塔的底部分别与反应精馏塔进料换热器和反应精馏塔塔底再沸器连接；

所述萃取精馏塔的顶部分别与萃取精馏塔塔顶冷凝器连接，及与所述反应精馏塔的下部通过增压机连接；所述萃取精馏塔的底部分别与萃取精馏塔的下部通过萃取精馏塔塔底再沸器连接，及与萃取剂回收塔的中部连接；

所述萃取剂回收塔的顶部与萃取剂回收塔的上部通过萃取剂回收塔塔顶冷凝器连接；所述萃取剂回收塔的底部分别与萃取剂回收塔的下部通过萃取剂回收塔塔底再沸器连接，及与萃取精馏塔的上部连接，及与反应精馏塔的中部连接；

所述产品塔的顶部与产品塔的上部通过产品塔塔顶冷凝器连接；所述产品塔的底部与产品塔的下部通过产品塔塔底再沸器连接；

其中，所述萃取精馏塔塔顶冷凝器还依次与萃取剂回收塔塔顶冷凝器、产品塔塔顶冷凝器和反应精馏塔的下部连接；所述萃取剂回收塔塔顶冷凝器还与产品塔的中部通过产品塔进料换热器连接；所述产品塔塔顶冷凝器还与产品塔进料换热器连接。

本发明还提供了一种反应精馏耦合萃取精馏制取碳酸二甲酯的工艺, 所述工艺包括下述步骤：

S1、将碳酸丙烯酯、甲醇和催化剂混合后的反应混合物经反应精馏塔进料换热器送入反应精馏塔进行处理，得到反应精馏塔塔顶气相和反应精馏塔塔底液相；

S2、所述反应精馏塔塔顶气相一部分与萃取剂送入萃取精馏塔处理，得到萃取精馏塔塔顶气相和萃取精馏塔塔底液相，另一部分经过反应精馏塔塔顶冷凝器回流至反应精馏塔；所述反应精馏塔塔底液相一部分经反应精馏塔进料换热器与反应混合物换热后输出，另一部分经过反应精馏塔塔底再沸器回流至反应精馏塔；

S3、所述萃取精馏塔塔顶气相一部分经过增压机进入反应精馏塔，另一部分经萃取精馏塔塔顶冷凝器冷凝为冷凝液a，所述冷凝液a一部分回流至萃取精馏塔；所述萃取精馏塔塔底液相一部分送入萃取剂回收塔进行处理，得萃取剂回收塔塔顶气相与萃取剂回收塔塔底液相，另一部分经过萃取精馏塔塔底再沸器回流至萃取精馏塔；