[发明专利]一种二氧化碳捕集与碳酸二甲酯制备一体化工艺

权利要求书

1.一种二氧化碳捕集与碳酸二甲酯制备一体化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，碳酸乙烯酯的制备：利用胺溶剂来吸收大气里的CO₂，将胺溶剂、含CO₂的大气和催化剂环氧乙烷EO按胺溶剂：含CO₂的大气：催化剂环氧乙烷EO的质量份数配比＝1:22:10.6送至碳酸乙烯酯EC反应器(1)来合成碳酸乙烯酯EC；

步骤B，将碳酸乙烯酯EC反应器(1)产生的CO₂、EO、EC混合物在闪蒸罐V-001(2)中闪蒸至1.5bar，温度保持100℃，闪蒸后的提纯液体送至T-100蒸馏塔(3)，根据CO₂、EO、EC的沸点不同，经过T-100蒸馏塔(3)初步简单蒸馏，EO和CO₂废气从塔顶排出，液体混合物由底部流出，压力和温度都发生改变：压力由原来的1.5bar降为0.3bar,温度增长了90.5℃变为190.5℃；

步骤C，将离开T-100蒸馏塔(3)的底部EC液体通过P-001加压泵(4)加压到1.5bar,温度降至99.5℃并与甲醇储罐V-101(15)中的1.5bar MeOH混合，EC-MeOH混合物的温度此时为77℃，混合物储存在EC-MeOH储罐V-100(5)中；

步骤D，将冷却到77℃的EC-MeOH混合物经过冷却器H-100(6)并驱动至碳酸二甲酯DMC合成反应器(7)，碳酸二甲酯DMC合成反应器(7)出口处的混合物除DMC外，还含有MeOH、EG、EC和T-100蒸馏塔(3)未处理干净的EO和CO₂物质；

步骤E，碳酸二甲酯DMC合成反应器(7)出口处的混合物经过冷却器H-100(6)进入精馏塔T-101(8)进行蒸馏，分离成顶部馏分和底部馏分，顶部馏分包含所有生成的DMC、MeOH和EG，顶部馏分储存在压缩机C-102(9)中，底部馏分包含所有EC和EG，其中精馏塔T-101(8)塔顶的的压力为0.29bar、温度为44℃，塔釜的压力为0.29bar、温度为162℃；

步骤F，精馏塔T-101(8)塔顶馏出物是共沸物DMC和MeOH，经过压缩机C-102(9)与萃取精馏塔T-102(10)来分离DMC、MeOH和EG；萃取精馏塔T-102(10)塔顶的压力为1.5bar、温度为120℃，萃取精馏塔T-102(10)的馏出物是高纯度MeOH，将馏出物MeOH通过泵P-105(14)泵入甲醇储罐V-101(15)；

步骤G，萃取精馏塔T-102(10)底部的塔釜液含有DMC和EG，经过共沸精馏塔T-103(11)分离，共沸精馏塔T-103(11)塔顶馏出物DMC在经过冷却器H-103(12)冷却至40℃，通过加压泵P-103(13)泵出得到高纯度DMC；

将共沸精馏塔T-103(11)塔底的EC-MEOH经过冷却器H-104(21)冷却后经过泵P-104(22)加压后流入萃取精馏塔T-102(10)塔顶；

步骤H，离开精馏塔T-101(8)的EC-EG混合物被输送至精馏塔T-104(16)，在精馏塔T-104(16)中被分离为EG和EC，塔顶的EG通过冷却器H-101(17)冷却后通过加压泵P-101(18)泵出，塔底的EC通过冷凝器H-102(19)冷凝后EC产物从泵P-102(20)处收集。

2.根据权利要求1所述二氧化碳捕集与碳酸二甲酯制备一体化工艺，其特征在于：所述碳酸乙烯酯EC反应器(1)左侧设有原料胺溶剂、EO和含有CO₂大气的加入口，碳酸乙烯酯EC反应器(1)底部设有液相出口与闪蒸罐V-001(2)的中部相连，闪蒸罐V-001(2)处理后的废气含有CO₂和EO从闪蒸罐V-001(2)上部气体排出口排出，接着闪蒸罐V-001(2)下部的液相出口管线与T-100蒸馏塔(3)相连，T-100蒸馏塔(3)的轻组分即EO和CO₂废气从塔顶气相口排出，塔釜液通过P-001加压泵(4)加压与甲醇储罐V-101(15)中的甲醇混合沿着EC-MeOH储罐V-100(5)的管线经过冷却器H-100(6)进入碳酸二甲酯DMC合成反应器(7)上侧的入口，碳酸二甲酯DMC合成反应器(7)下侧经过冷却器H-100(6)与精馏塔T-101(8)左侧物料口相连，精馏塔T-101(8)的塔底与精馏塔T-104(16)相连，精馏塔T-104(16)塔顶馏出物在经过冷却器H-101(17)和加压泵P-101(18)得到EG副产品，精馏塔T-104(16)塔釜液相物料在经过冷凝器H-102(19)和加压泵P-102(20)得到EC副产品；精馏塔T-101(8)蒸馏的馏出物经管线从左侧流入萃取精馏塔T-102(10)，将萃取精馏塔T-102(10)塔顶的MeOH在工段开始时再循环，通过泵P-105(14)加压并与甲醇储罐V-101(15)中的MeOH流混合，而萃取精馏塔T-102(10)塔底与共沸精馏塔T-103(11)相连，共沸精馏塔T-103(11)塔底的EC-MEOH物料经过冷却器H-104(21)冷却和加压泵P-104(22)加压返回至萃取精馏塔T-102(10)的塔顶进行循环精馏；共沸精馏塔T-103(11)塔顶产物经过冷却器H-103(12)和加压泵P-103(13)得到DMC精品。