[发明专利]一种合成碳酸酯的反应器、合成碳酸酯的系统以及方法

权利要求书

1.一种合成碳酸酯的反应器，其包括N个反应段，N≥2，所述反应段自上而下依次为第1个反应段、第2个反应段、…、第N个反应段；其中，在第1～(N-1)个反应段内设置有盘管，在第1～(N-1)个反应段的下方各自独立地设置有冷却段。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，

在第N个反应段内不设置有盘管，和/或，在第N个反应段内不设置有冷却段；和/或，

每个反应段各自独立地包括上部丝网、催化剂床层、气体分布器和下部丝网；优选地，所述催化剂床层设置于所述上部丝网和所述下部丝网之间，所述气体分布器设置于所述催化剂床层下部。

3.根据权利要求2所述的反应器，其特征在于，上部丝网和下部丝网之间的体积大于催化剂湿基体积；优选地，上部丝网和下部丝网之间的体积为催化剂湿基体积的1.2～2倍。

4.根据权利要求2所述的反应器，其特征在于，

所述盘管设置于所述催化剂床层内；优选地，所述盘管设置于所述气体分布器上方；和/或，

所述冷却段为列管式换热器；优选地，反应液走管程，冷却介质走壳程；更优选地，冷却介质优选为70-90℃的水。

5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，

在第1个反应段的上方设置有原料I进料口，优选地，所述原料I为环氧烷烃；和/或，

在第1～(N-1)个反应段的下方设置有原料II进料口，优选地，所述原料II为二氧化碳。

6.根据权利要求1～5之一所述的反应器，其特征在于，在所述反应器底部设置有反应物料出口；和/或，在所述反应器顶部设置有不凝气出口；

优选地，在所述反应器的底部进一步设置有均与出料口连接的外采管线和循环管线；更优选地，所述循环管线的一端与反应器的出料口连接，另一端与原料I的进料管线连接。

7.一种合成碳酸酯的反应系统，包括物料混合器、反应器和撤热系统，其中，所述反应器采用权利要求1～6之一所述反应器。

8.根据权利要求7所述的反应系统，其特征在于，所述反应系统包括原料I的进料管线，其连接反应器的原料I进料口；优选地，所述物料混合器设置于原料I的进料管线与所述循环管线交汇处，与两管线连通。

9.根据权利要求7所述的反应系统，其特征在于，所述撤热系统为蒸汽发生器；优选地，所述蒸汽发生器的出口与所述盘管的进口连接，所述蒸汽发生器的进口与所述盘管的出口连接；更优选地，所述蒸汽发生器的饱和水采用虹吸的方式进入催化剂床层盘管。

10.根据权利要求7～9之一所述的反应系统，其特征在于，控制反应器的原料I进料口处原料I的浓度小于30％，优选小于15％；其中，以原料I与循环物料总浓度100wt％计。

11.一种合成碳酸酯的方法，其采用权利要求1～6之一所述反应器进行或采用权利要求7～10之一所述反应系统进行，所述方法包括：原料I自反应器的原料I进料口进入所述反应器内，原料II自第1～(N-1)个反应段的原料II进料口进入所述反应器，原料I与原料II逆向接触反应，自所述反应器的出料口出料，部分出口外采，部分出料循环至混合器与原料I混合后进入所述反应器内。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述原料I为环氧烷烃，优选为环氧乙烷；和/或，所述原料II为二氧化碳；

优选地，原料I与原料II的摩尔流量比为1：(1.01～2)，优选为1：(1.05～1.5)。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述催化剂选自树脂类催化剂中的至少一种。

14.根据权利要求11～13之一所述的方法，其特征在于，

所述盘管采用饱和水热，温度100-150℃，优选为100-120℃；和/或，

反应的压力为0.0～0.5MPaG，优选为0.0～0.3MPaG；和/或，

控制反应器的原料I进料口处原料I的浓度小于30wt％，优选小于15％。