[实用新型]制备碳酸二甲酯或碳酸二乙酯的反应装置

说明书

本实用新型属于碳酸酯的制备技术领域，具体涉及一种制备碳酸二甲酯或碳酸二乙酯的反应装置，其包括预热釜、第一离心泵、反应器、缓冲罐和精馏塔，预热釜、第一离心泵、反应器、缓冲罐和精馏塔依次连通，精馏塔的顶部连通有塔顶液体接收罐和气体吸收罐，该精馏塔的底部连通有塔底液体接收罐。本实用新型的装置可以有效地克服釜式反应延长时间致使碳酸二甲酯/二乙酯收率降低的问题，能够显著提高碳酸二甲酯或碳酸二乙酯的收率。

技术领域

本实用新型属于碳酸酯的制备技术领域，具体涉及一种制备碳酸二甲酯或碳酸二乙酯的反应装置。

背景技术

碳酸二甲酯(英文简称DMC)别称碳酸甲酯、碳酸乙烷,化学式C₃H₆O₃、(CH₃O)₂CO、CH₃OCOOCH₃等，为无色透明、略有气味、微甜的液体，是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型有机化工原料，是国际社会一致认定的绿色化工产品之一。碳酸二甲酯分子中含有-CH₃、-CH₃O、CH₃O-、CO-、-CO-等官能团，具有良好的反应活性，可直接合成植物保护剂、高级树脂、食品添加剂、抗氧化剂和药物中间体等。此外，碳酸二甲酯还可以作为汽油添加剂、高性能电池电解液和优良溶剂等(“由尿素醇解制碳酸二甲酯中试研究”，魏伟等，石油与天然气化工，2004年第33卷增刊，第38页左栏第1段第1-3行，公开日2004年12月31日；“尿素醇解法制碳酸二甲酯的研究”，祁增忠，四川大学硕士学位论文，2006年，第1页第1段第1-10行，公开日2007年8月7日)。

目前，碳酸二甲酯的制备方法主要有光气法、酯交换法、甲醇氧化羧基化法。其中，光气法是传统的合成方法，其采用光气和甲醇反应来生产碳酸二甲酯，但该方法所采用的原料光气剧毒，安全性差，且“三废”量大，设备易腐蚀。酯交换法采用碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯与甲醇在催化剂作用下进行酯交换来生产碳酸二甲酯。但该方法存在副产物成分太高、分离技术复杂、投资大、成本高等问题。甲醇氧化羧基化法以甲醇、一氧化碳和氧气为原料，在催化剂作用下通过甲醇的氧化和羰基化来合成碳酸二甲酯。然而，该方法存在设备易腐蚀、催化剂性能不稳定、易爆炸等安全隐患等缺陷(“尿素醇解法制碳酸二甲酯的研究”，祁增忠，四川大学硕士学位论文，2006年，第1页第2段第1-6行，公开日2007年8月7日；“尿素醇解法制备碳酸二甲酯”，孙建军等，现代化工，2003年第23卷增刊，第33页右栏第2段第1行至第3段第3行及第34页左栏第4段第1-2行，公开日2003年12月31日)。因此，迫切需要开发更先进的碳酸二甲酯生产工艺。为此，人们提出开发尿素醇解法、二氧化碳直接合成法等新工艺。其中，尿素醇解法原料价廉易得，反应中无水生成，避免了甲醇-碳酸二甲酯-水的分离问题，因此，尿素醇解法被认为是最有前途的工艺(“尿素醇解法制碳酸二甲酯的研究”，祁增忠，四川大学硕士学位论文，2006年，第1页第3段第1-2行，公开日2007年8月7日)。

尿素醇解法是以尿素和甲醇为原料，在催化剂作用下合成碳酸二甲酯的工艺，其包括两个反应：尿素和甲醇首先合成氨基甲酸甲酯，氨基甲酸甲酯进一步和甲醇反应生成碳酸二甲酯(“尿素醇解法合成碳酸二甲酯的研究进展”，彭素红等，广州化学，2010年第35卷第1期，第48页第2段第1行，公开日2010年3月31日；“由尿素醇解制碳酸二甲酯中试研究”，魏伟等，石油与天然气化工，2004年第33卷增刊，第38页左栏第2段第1-3行，公开日2004年12月31日)。

然而，目前，采用尿素醇解法生产碳酸二甲酯普遍存在着产率不高的问题，延长反应时间不仅不能提高收率，反而使得碳酸二甲酯的收率进一步降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够提高收率的制备碳酸二甲酯或碳酸二乙酯的反应装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：