低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中能耗較高的問(wèn)題。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)采用一種低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，將碳酸二甲酯從草酸二甲酯回收塔釜分離餾出而降低循環(huán)量，同時(shí)精餾塔采用較低操作壓力和較小回流比，從而降低壓縮機(jī)功耗0.6～4.2％，減少加熱蒸汽和循環(huán)冷卻水用量0.4～2.8％，運(yùn)行能耗下降1.4～9.8％的技術(shù)方案較好地解決了上述問(wèn)題，可用于分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯中。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法。
技術(shù)介紹
草酸二甲酯(DMO，簡(jiǎn)稱(chēng)：草酸酯)是一種重要的有機(jī)合成化工原料，可用于增塑劑、制藥、農(nóng)藥等行業(yè)，用途十分廣泛。傳統(tǒng)的制備方法是草酸和甲醇(ME)進(jìn)行酯化反應(yīng)得到的，但存在能耗大，污染嚴(yán)重和原料利用率低等問(wèn)題。現(xiàn)有技術(shù)在合成草酸二甲酯的過(guò)程中，以合成氣為原料，在催化劑作用下，一氧化碳(CO)與亞硝酸甲酯(MN，簡(jiǎn)稱(chēng)：亞酯)進(jìn)行氣相催化偶聯(lián)反應(yīng)，生成草酸二甲酯(DMO)產(chǎn)品，同時(shí)存在副反應(yīng)生成的碳酸二甲酯(DMC，簡(jiǎn)稱(chēng)：碳酸酯)。主反應(yīng)方程式為：2CH3OH+2NO+1/2O2→2CH3ONO+H2O2CH3ONO+2CO→(COOCH3)2+2NO合并主反應(yīng)方程式為：2CH3OH+1/2O2+2CO→(COOCH3)2+H2O副反應(yīng)方程式為：2CH3ONO+CO→(CH3O)2CO+2NO專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N200610118543.9一種合成草酸二甲酯并副產(chǎn)碳酸二甲酯的方法，該專(zhuān)利提出了較為完整的反應(yīng)與分離工藝流程，產(chǎn)品分離部分采用萃取精餾的方法分離出全部甲醇后，再進(jìn)一步分離草酸二甲酯和碳酸二甲酯。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N200810201737.4草酸二甲酯合成過(guò)程中雙塔流程分離低濃度碳酸二甲酯的方法，該專(zhuān)利采用一種減壓恒沸精餾塔-加壓恒沸精餾塔構(gòu)成的雙塔分離去除草酸二甲酯中的碳酸二甲酯。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201010601259.3一種草酸酯加氫制乙二醇的高效節(jié)能反應(yīng)工藝，該專(zhuān)利采用控制粗分塔出口溫度的技術(shù)手段，分離反應(yīng)循環(huán)回路中反應(yīng)產(chǎn)物以及未反應(yīng)的草酸酯，并通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)增加反應(yīng)循環(huán)氣壓力使其返回反應(yīng)器；利用反應(yīng)熱能增高循環(huán)氣體的溫度，減少加熱能耗。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201410314485.1煤基合成氣為原料合成草酸二甲酯過(guò)程中分離低濃度碳酸二甲酯的方法，該專(zhuān)利將含有碳酸二甲酯和甲酸甲酯的粗甲醇溶液通過(guò)脫輕塔脫除甲酸甲酯后，再送至常壓塔-加壓塔構(gòu)成的雙塔流程進(jìn)行精餾分離，除去碳酸二甲酯。現(xiàn)有技術(shù)中，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N200610118543.9和專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N200810201737.4和專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201010601259.3以及專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201410314485.1在生產(chǎn)草酸二甲酯的過(guò)程中，分離主產(chǎn)品草酸二甲酯與副產(chǎn)品碳酸二甲酯時(shí)，采用減壓-加壓的工藝過(guò)程，副產(chǎn)品碳酸二甲酯、甲酸甲酯和甲醇等均從塔頂氣相餾出并循環(huán)返回，導(dǎo)致壓縮機(jī)流量較大，而且氣相餾出物中甲醇與碳酸二甲酯形成共沸物，在后續(xù)分離時(shí)，需要消耗大量加熱蒸汽和循環(huán)冷卻水。由此，現(xiàn)有技術(shù)存在壓縮機(jī)功耗大、精餾塔回流比高、加熱蒸汽和循環(huán)冷卻水用量多、運(yùn)行能耗高等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中能耗較高的問(wèn)題，提供一種新的低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法。該方法具有能耗較低的優(yōu)點(diǎn)。為解決上述問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，合成氣偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入草酸二甲酯回收塔，洗滌甲醇從草酸二甲酯回收塔塔頂進(jìn)入與所述反應(yīng)產(chǎn)物逆流接觸，塔釜分離得到包括甲醇、碳酸二甲酯和草酸二甲酯的液相混合物，塔頂分離餾出包括一氧化氮、亞硝酸甲酯、甲酸甲酯和甲醇的氣相混合物，所述氣相混合物經(jīng)壓縮機(jī)增壓后進(jìn)入氧化酯化反應(yīng)精餾塔，與氧氣發(fā)生氧化酯化反應(yīng)，塔頂?shù)玫桨▉喯跛峒柞サ奈锪鳎趸セ磻?yīng)精餾塔塔釜分離餾出包括甲酸甲酯、硝酸和水的混合物，所述包括甲酸甲酯、硝酸和水的混合物進(jìn)入脫重塔，塔頂分離餾出甲酸甲酯，塔釜分離餾出硝酸和水重組分；草酸二甲酯回收塔操作壓力0.10～0.60MPa，塔頂操作溫度40～115℃，塔釜操作溫度95～145℃，回流比0.5～4.5；壓縮機(jī)入口操作壓力0.05～0.35MPa，入口操作溫度5～45℃，出口操作壓力0.25～0.55MPa，出口操作溫度25～65℃；氧化酯化反應(yīng)精餾塔：為板式塔或填料塔，不裝填催化劑；反應(yīng)溫度45～75℃，甲醇：氧氣的質(zhì)量比＝5.0～40.0：1，操作壓力0.25～0.55MPa，塔頂操作溫度0～30℃，塔釜操作溫度75～105℃；脫重塔操作壓力0.25～0.45MPa，塔頂操作溫度75～100℃，塔釜操作溫度115～145℃，回流比0.8～5.8。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，草酸二甲酯回收塔操作壓力為0.15～0.55MPa，塔頂操作溫度50～105℃，塔釜操作溫度100～140℃，回流比1.0～4.0；壓縮機(jī)入口操作壓力0.10～0.30MPa，入口操作溫度10～40℃，出口操作壓力0.30～0.50MPa，出口操作溫度30～60℃；氧化酯化反應(yīng)精餾塔：為板式塔或填料塔，不裝填催化劑；反應(yīng)溫度50～70℃，甲醇：氧氣的質(zhì)量比＝10.0～35.0：1，操作壓力0.30～0.50MPa，塔頂操作溫度5～25℃，塔釜操作溫度80～100℃；脫重塔操作壓力0.28～0.42MPa，塔頂操作溫度80～95℃，塔釜操作溫度120～140℃，回流比1.5～4.5。上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，草酸二甲酯回收塔操作壓力0.20～0.50MPa；塔頂操作溫度60～95℃；塔釜操作溫度110～130℃；回流比1.5～3.5；壓縮機(jī)入口操作壓力0.15～0.25MPa；入口操作溫度15～35℃；出口操作壓力0.35～0.45MPa；出口操作溫度35～55℃；氧化酯化反應(yīng)精餾塔：為板式塔或填料塔，不裝填催化劑；反應(yīng)溫度55～65℃；甲醇：氧氣的質(zhì)量比＝15.0～30.0：1；操作壓力0.35～0.45MPa；塔頂操作溫度10～20℃；塔釜操作溫度85～95℃；脫重塔操作壓力0.30～0.40MPa；塔頂操作溫度85～90℃；塔釜操作溫度125～135℃；回流比2.5～3.5。本專(zhuān)利技術(shù)采用低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，將碳酸二甲酯從草酸二甲酯回收塔塔釜分離餾出，降低了塔頂餾出物的流量，也降低了循環(huán)返回物料的流量和壓縮機(jī)的功耗；同時(shí)，又采用較低的操作壓力，提高了精餾分離塔輕重關(guān)鍵組分的相對(duì)揮發(fā)度，降低了精餾塔的回流比、加熱蒸汽和循環(huán)冷卻水的用量，最終減少了操作運(yùn)行的能耗，較好地解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)將碳酸二甲酯從草酸二甲酯回收塔塔釜分離餾出而降低循環(huán)返回流量，同時(shí)精餾塔采用較低的操作壓力和較小的回流比，從而降低壓縮機(jī)功耗0.6～4.2％，減少加熱蒸汽和循環(huán)冷卻水用量0.4～2.8％，最終使運(yùn)行能耗下降1.4～9.8％，取得了較好的技術(shù)效果。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)所述方法的流程示意圖。圖1中，1草酸二甲酯回收塔；2草酸二甲酯回收塔冷凝器；3草酸二甲酯回收塔再沸器；4壓縮機(jī)；5氧化酯化反應(yīng)精餾塔；6脫重塔；7脫重塔冷凝器；8脫重塔再沸器；11洗滌甲醇；12偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物；13草酸二甲酯回收塔頂氣相混合物；14草酸二甲酯回收塔釜液相混合物；15返回氣；16氧氣；17亞硝酸甲酯；18氧化酯化反應(yīng)精餾塔塔釜混合物；9甲酸甲酯；20硝酸和水重組分。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。具體實(shí)施方式【對(duì)比例1】以生產(chǎn)規(guī)模1000噸/年合成氣制備乙二醇中試裝置為例，分離主產(chǎn)品草酸二甲酯與副產(chǎn)品碳酸二甲酯時(shí)，采用減壓-加壓的工藝過(guò)程，工藝物料流量較大，壓縮機(jī)的功耗63.0千瓦，加熱蒸汽消耗377.6千克\本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，合成氣偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入草酸二甲酯回收塔，洗滌甲醇從草酸二甲酯回收塔塔頂進(jìn)入與所述反應(yīng)產(chǎn)物逆流接觸，塔釜分離得到包括甲醇、碳酸二甲酯和草酸二甲酯的液相混合物，塔頂分離餾出包括一氧化氮、亞硝酸甲酯、甲酸甲酯和甲醇的氣相混合物，所述氣相混合物經(jīng)壓縮機(jī)增壓后進(jìn)入氧化酯化反應(yīng)精餾塔，與氧氣發(fā)生氧化酯化反應(yīng)，塔頂?shù)玫桨▉喯跛峒柞サ奈锪鳎趸セ磻?yīng)精餾塔塔釜分離餾出包括甲酸甲酯、硝酸和水的混合物，所述包括甲酸甲酯、硝酸和水的混合物進(jìn)入脫重塔，塔頂分離餾出甲酸甲酯，塔釜分離餾出硝酸和水重組分；草酸二甲酯回收塔操作壓力0.10～0.60MPa，塔頂操作溫度40～115℃，塔釜操作溫度95～145℃，回流比0.5～4.5；壓縮機(jī)入口操作壓力0.05～0.35MPa，入口操作溫度5～45℃，出口操作壓力0.25～0.55MPa，出口操作溫度25～65℃；氧化酯化反應(yīng)精餾塔為板式塔或填料塔，不裝填催化劑；反應(yīng)溫度45～75℃，甲醇：氧氣的質(zhì)量比＝5.0～40.0：1，操作壓力0.25～0.55MPa，塔頂操作溫度0～30℃，塔釜操作溫度75～105℃；脫重塔操作壓力0.25～0.45MPa，塔頂操作溫度75～100℃，塔釜操作溫度115～145℃，回流比0.8～5.8。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，合成氣偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入草酸二甲酯回收塔，洗滌甲醇從草酸二甲酯回收塔塔頂進(jìn)入與所述反應(yīng)產(chǎn)物逆流接觸，塔釜分離得到包括甲醇、碳酸二甲酯和草酸二甲酯的液相混合物，塔頂分離餾出包括一氧化氮、亞硝酸甲酯、甲酸甲酯和甲醇的氣相混合物，所述氣相混合物經(jīng)壓縮機(jī)增壓后進(jìn)入氧化酯化反應(yīng)精餾塔，與氧氣發(fā)生氧化酯化反應(yīng)，塔頂?shù)玫桨▉喯跛峒柞サ奈锪鳎趸セ磻?yīng)精餾塔塔釜分離餾出包括甲酸甲酯、硝酸和水的混合物，所述包括甲酸甲酯、硝酸和水的混合物進(jìn)入脫重塔，塔頂分離餾出甲酸甲酯，塔釜分離餾出硝酸和水重組分；草酸二甲酯回收塔操作壓力0.10～0.60MPa，塔頂操作溫度40～115℃，塔釜操作溫度95～145℃，回流比0.5～4.5；壓縮機(jī)入口操作壓力0.05～0.35MPa，入口操作溫度5～45℃，出口操作壓力0.25～0.55MPa，出口操作溫度25～65℃；氧化酯化反應(yīng)精餾塔為板式塔或填料塔，不裝填催化劑；反應(yīng)溫度45～75℃，甲醇：氧氣的質(zhì)量比＝5.0～40.0：1，操作壓力0.25～0.55MPa，塔頂操作溫度0～30℃，塔釜操作溫度75～105℃；脫重塔操作壓力0.25～0.45MPa，塔頂操作溫度75～100℃，塔釜操作溫度115～145℃，回流比0.8～5.8。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低能耗分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，其特征在于草酸二甲酯回收塔操作壓力為...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張斌，沙鑫佚，孫麗麗，胡亞敏，白玫，李真澤，何琨，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中石化上海工程有限公司，中石化煉化工程集團(tuán)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31