高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法技術

本發明專利技術涉及一種高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，主要解決現有技術中草酸酯在精餾分離塔塔釜中結焦、運行周期較短的問題。本發明專利技術通過采用一種高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，采用常壓?減壓雙精餾分離塔工藝流程的技術方案，通過將草酸酯產品塔塔釜操作溫度降低至108～138℃的技術手段，生產出純度≥99.80％(重量)草酸酯產品，并避免了草酸酯在精餾塔塔釜的結焦現象，運行周期從3～6個月延長到12個月的技術方案較好地解決了上述問題，可用于分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法。
技術介紹
草酸酯是一種重要的有機合成原料，可用于增塑劑、制藥、農藥等行業。以合成氣氣相反應生產草酸酯，草酸酯再加氫生產乙二醇的兩步法技術路線屬于“煤化工路線”合成乙二醇方法，是公認的可實現工業化應用的工藝路線，具有良好的經濟性和競爭力。該工藝主要分為酯化和偶聯以及加氫三個步驟：第一步酯化是以一氧化氮、氧氣和甲醇為原料，生成亞硝酸甲酯(MN，以下簡稱：亞酯)；第二步偶聯是以一氧化碳、亞酯為原料，生成草酸酯；第三步加氫是以氫氣、草酸酯為原料，生成乙二醇。乙二醇是一種用途廣泛的化學品，主要應用于聚酯纖維PET、防凍劑、乙醇胺以及炸藥等幾種生產領域。考慮到我國的能源結構是煤多油少，發展以合成氣為原料制取乙二醇的路線，對于我國能源的合理利用、減少對石油的依賴、解決乙烯供應量的不足都具有極其深遠的意義。“合成氣制乙二醇”是當今世界尤其是我國普遍關注的一項煤化工新工藝技術，采用合成氣制乙二醇工藝技術路線的工業裝置正在逐步成熟，其工業化運用前景十分看好。專利申請號CN200610118543.9一種合成草酸二甲酯并副產碳酸二甲酯的方法，公開了一種具有工業化發展價值的CO合成草酸酯并副產碳酸酯的方法，此專利重點在于合成草酸酯的工藝流程。專利申請號CN201410314485.1煤基合成氣為原料合成草酸二甲酯過程中分離低濃度碳酸二甲酯的方法，公開了常壓塔-加壓塔構成的雙塔流程，以分離去除碳酸酯，得到高純度的碳酸酯。專利申請號CN200810201737.4草酸二甲酯合成過程中雙塔流程分離低濃度碳酸二甲酯的方法，公開了一種減壓恒沸精餾塔-加壓恒沸精餾塔構成的雙塔精餾分離流程，以分離去除碳酸酯。現有技術中，專利申請號CN200610118543.9對如何得到高純度草酸酯產品尚未研究；專利申請號CN201410314485.1精餾塔應用常壓-加壓的方法，對分離得到高純度的草酸酯產品也尚未研究；專利申請號CN200810201737.4是減壓-加壓的工藝過程，只有去除碳酸二甲酯的方法。由此，現有技術僅僅用于實驗室規模或間歇操作，缺乏工業化大規模分離提純精制草酸酯產品的技術方案，一旦在工業化大規模連續運行的工藝生產裝置上應用，存在“放大效應”，精餾分離塔塔底極易發生結焦現象，造成工藝生產裝置難以長周期運行的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是現有技術中草酸酯在精餾分離塔塔釜中結焦、運行周期較短的問題，提供一種新的高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法。該方法具有草酸酯在精餾分離塔塔釜中不結焦、運行周期較長的優點。為解決上述問題，本專利技術采用的技術方案如下：一種高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，從反應器流出的含草酸酯、碳酸酯、亞酯、一氧化氮的反應產物和洗滌甲醇進入草酸酯回收塔，經常壓精餾吸收分離，塔頂餾出物再經回收塔頂冷凝器冷卻和部分凝，未冷凝的亞酯、一氧化氮物料作為草酸酯回收塔頂循環氣返回反應器；含草酸酯、碳酸酯和甲醇的草酸酯回收塔底餾出物送至草酸酯產品塔，經過減壓精餾分離，高純度草酸酯產品從草酸酯產品塔塔底流出；草酸酯產品塔頂餾出物經過草酸酯產品塔頂冷凝器冷卻和冷凝，未冷凝的草酸酯產品塔頂不凝氣由真空泵抽出外送，含碳酸酯、甲醇的產品塔頂液相餾出物外送；草酸酯回收塔操作壓力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，草酸酯產品塔操作壓力0.005～0.035MPa，塔頂操作溫度15～55℃，塔釜操作溫度108～138℃，回流比0.3～3.5，草酸酯回收塔頂冷凝器操作壓力0.10～0.60MPa，操作溫度40～115℃，草酸酯回收塔底再沸器操作壓力0.15～0.65MPa，操作溫度95～145℃，草酸酯產品塔頂冷凝器操作壓力0.005～0.035MPa，操作溫度15～55℃，草酸酯產品塔底再沸器操作壓力0.025～0.055MPa，操作溫度108～138℃，真空泵操作壓力0.005～0.035MPa，操作溫度15～55℃。上述技術方案中，優選地，草酸酯回收塔操作壓力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，草酸酯產品塔操作壓力0.010～0.030MPa，塔頂操作溫度20～50℃，塔釜操作溫度110～135℃，回流比0.9～3.0，草酸酯回收塔頂冷凝器操作壓力0.15～0.55MPa，操作溫度50～105℃，草酸酯回收塔底再沸器操作壓力0.20～0.60MPa，操作溫度100～140℃，草酸酯產品塔頂冷凝器操作壓力0.010～0.030MPa，操作溫度20～50℃，草酸酯產品塔底再沸器操作壓力0.030～0.050MPa，操作溫度110～135℃，真空泵操作壓力0.010～0.030MPa，操作溫度20～50℃。上述技術方案中，優選地，草酸酯回收塔操作壓力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；草酸酯產品塔操作壓力0.015～0.025MPa；塔頂操作溫度25～45℃；塔釜操作溫度115～130℃；回流比1.5～2.5；草酸酯回收塔頂冷凝器操作壓力0.20～0.50MPa；操作溫度60～95℃；草酸酯回收塔底再沸器操作壓力0.25～0.55MPa；操作溫度110～130℃；草酸酯產品塔頂冷凝器操作壓力0.015～0.025MPa；操作溫度25～45℃；草酸酯產品塔底再沸器操作壓力0.035～0.045MPa；操作溫度115～130℃；真空泵操作壓力0.015～0.025MPa；操作溫度25～45℃。本專利技術涉及一種高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，通過設置常減壓雙精餾塔，優化工藝流程，克服現有技術的不足，從而進行高效精餾分離草酸酯與碳酸酯物料，得到高純度草酸酯產品。本專利技術采用常壓-減壓雙精餾分離塔工藝流程的技術方案，通過將草酸酯產品塔塔釜操作溫度降低至108～138℃的技術手段，生產出純度≥99.80％(重量)草酸酯產品，并避免了草酸酯在精餾分離塔塔釜的結焦現象，操作運行周期從3～6個月延長到12個月，取得了較好的技術效果。附圖說明圖1為本專利技術所述方法的流程示意圖。圖1中，1、草酸酯回收塔；2、草酸酯產品塔；3、洗滌甲醇；4、反應產物；5、回收塔底餾出物；6、草酸酯產品；7、產品塔頂不凝氣；8、產品塔頂液相餾出物；9、草酸酯產品塔底再沸器；10、草酸酯回收塔頂冷凝器；11、草酸酯回收塔底再沸器；12、草酸酯產品塔頂冷凝器；13、回收塔頂循環氣；14、真空泵；15、產品塔頂餾出物。下面通過實施例對本專利技術作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。具體實施方式【對比例1】現有技術在分離精制草酸二甲酯過程中，采用常壓塔-加壓塔或者減壓恒沸精餾塔-加壓恒沸精餾塔工藝流程，僅僅在實驗室規模或間歇操作中應用，草酸酯產品的純度在99.5～99.8％(重量)之間；一旦在工業化大規模連續運行的工藝生產裝置上應用，精餾分離塔塔底極易發生結焦現象，通常3～6個月需要停車檢修一次，進行塔底清焦處理恢復運行，因此生產裝置難以長周期滿負荷平穩運行。【實施例1】以生產規模10萬噸/年乙二醇裝置為例，如圖1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，從反應器流出的含草酸酯、碳酸酯、亞酯、一氧化氮的反應產物和洗滌甲醇進入草酸酯回收塔，經常壓精餾吸收分離，塔頂餾出物再經回收塔頂冷凝器冷卻和部分凝，未冷凝的亞酯、一氧化氮物料作為草酸酯回收塔頂循環氣返回反應器；含草酸酯、碳酸酯和甲醇的草酸酯回收塔底餾出物送至草酸酯產品塔，經過減壓精餾分離，高純度草酸酯產品從草酸酯產品塔塔底流出；草酸酯產品塔頂餾出物經過草酸酯產品塔頂冷凝器冷卻和冷凝，未冷凝的草酸酯產品塔頂不凝氣由真空泵抽出外送，含碳酸酯、甲醇的產品塔頂液相餾出物外送；草酸酯回收塔操作壓力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，草酸酯產品塔操作壓力0.005～0.035MPa，塔頂操作溫度15～55℃，塔釜操作溫度108～138℃，回流比0.3～3.5，草酸酯回收塔頂冷凝器操作壓力0.10～0.60MPa，操作溫度40～115℃，草酸酯回收塔底再沸器操作壓力0.15～0.65MPa，操作溫度95～145℃，草酸酯產品塔頂冷凝器操作壓力0.005～0.035MPa，操作溫度15～55℃，草酸酯產品塔底再沸器操作壓力0.025～0.055MPa，操作溫度108～138℃，真空泵操作壓力0.005～0.035MPa，操作溫度15～55℃。...

【技術特征摘要】
1.一種高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，從反應器流出的含草酸酯、碳酸酯、亞酯、一氧化氮的反應產物和洗滌甲醇進入草酸酯回收塔，經常壓精餾吸收分離，塔頂餾出物再經回收塔頂冷凝器冷卻和部分凝，未冷凝的亞酯、一氧化氮物料作為草酸酯回收塔頂循環氣返回反應器；含草酸酯、碳酸酯和甲醇的草酸酯回收塔底餾出物送至草酸酯產品塔，經過減壓精餾分離，高純度草酸酯產品從草酸酯產品塔塔底流出；草酸酯產品塔頂餾出物經過草酸酯產品塔頂冷凝器冷卻和冷凝，未冷凝的草酸酯產品塔頂不凝氣由真空泵抽出外送，含碳酸酯、甲醇的產品塔頂液相餾出物外送；草酸酯回收塔操作壓力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，草酸酯產品塔操作壓力0.005～0.035MPa，塔頂操作溫度15～55℃，塔釜操作溫度108～138℃，回流比0.3～3.5，草酸酯回收塔頂冷凝器操作壓力0.10～0.60MPa，操作溫度40～115℃，草酸酯回收塔底再沸器操作壓力0.15～0.65MPa，操作溫度95～145℃，草酸酯產品塔頂冷凝器操作壓力0.005～0.035MPa，操作溫度15～55℃，草酸酯產品塔底再沸器操作壓力0.025～0.055MPa，操作溫度108～138℃，真空泵操作壓力0.005～0.035MPa，操作溫度15～55℃。2.根據權利要求1所述高效分離草酸二甲酯與碳酸二甲酯的方法，其特征在于草酸酯回收塔操作壓力0.15～0.55MPa，塔頂操作溫度50...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李真澤，胡亞敏，白玫，沙鑫佚，王廷亮，張斌，何琨，
申請(專利權)人：中石化上海工程有限公司，中石化煉化工程集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31