一种碳酸丙烯酯的生产系统的制作方法
未命名
10-25
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1.本实用新型属于碳酸丙烯酯制备技术领域,具体涉及一种碳酸丙烯酯的生产系统。
背景技术:
2.碳酸丙烯酯不仅是性能优良的高沸点、高极性的非质子有机溶剂,还是重要的有机合成中间体。碳酸丙烯酯已广泛用作电容器和高能电池的电解液、脱硫脱碳溶剂、金属萃取剂、黏合剂和聚合物的增塑剂等;此外,碳酸丙烯酯还可用于合成碳酸二甲酯等重要的精细化工产品。
3.碳酸丙烯酯主要通过酯交换法、光气法、氯丙醇法、尿素醇解法、二氧化碳和1,2-丙二醇合成法、二氧化碳与环氧丙烷合成法等方法合成,其中二氧化碳与环氧丙烷合成法是工业制备碳酸丙烯酯的主要方法。
4.但是,现有的二氧化碳与环氧丙烷合成法工业制备碳酸丙烯酯存在制备方法产率低,且得到的碳酸丙烯酯的纯度低的缺陷。
技术实现要素:
5.本实用新型的目的在于提供一种碳酸丙烯酯的生产系统,本实用新型提供的生产系统能够得到高纯度的碳酸丙烯酯,且收率高。
6.为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
7.本实用新型提供了一种碳酸丙烯酯的生产系统,包括依次连通的预合成单元、第一反应器、第二反应器、蒸发单元和粗品储存单元;
8.所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器、第二预反应器、第三预反应器、第四预反应器、第五预反应器、第六预反应器、第七预反应器和第八预反应器;
9.所述第一反应器设置有第一底部出料口和第二底部出料口;所述第一底部出料口和所述第一预反应器的顶部进料口通过循环泵形成循环。
10.优选的,所述蒸发单元包括依次连通的闪蒸器、薄膜蒸发器、气液分离器和冷凝器;
11.所述粗品储存单元包括依次连通的碳酸丙烯酯收集罐和碳酸丙烯酯储罐。
12.优选的,还包括和所述粗品储存单元连通的脱轻单元和脱重单元。
13.优选的,所述脱轻单元包括脱轻精馏塔和与所述脱轻精馏塔连接的脱轻精馏塔底部循环单元和脱轻精馏塔顶部循环单元;
14.所述脱轻精馏塔底部循环单元包括脱轻精馏塔再沸器;所述脱轻精馏塔再沸器的进料口和所述脱轻精馏塔的第一底部出料口连通,所述脱轻精馏塔再沸器的气相出口和所述脱轻精馏塔的底部进料口连通;
15.所述脱轻精馏塔的顶部循环单元包括与所述脱轻精馏塔的顶部出料口相连通的脱轻精馏塔冷凝器和脱轻精馏塔回流罐;所述脱轻精馏塔回流罐的出料口和所述脱轻精馏
塔的顶部进料口连通。
16.优选的,所述脱重单元包括脱重精馏塔和与所述脱重精馏塔连接的脱重精馏塔底部循环单元和脱重精馏塔顶部循环单元;
17.所述脱重精馏塔底部循环单元包括脱重精馏塔再沸器;所述脱重精馏塔再沸器的进料口和所述脱重精馏塔的第一底部出料口连通,所述脱重精馏塔再沸器气相出口和所述脱重精馏塔的底部进料口连通;
18.所述脱重精馏塔顶部循环单元包括与所述脱重精馏塔的顶部出料口相连通的脱重精馏塔冷凝器和脱重精馏塔回流罐;所述脱重精馏塔回流罐的出料口和所述脱重精馏塔的顶部进料口连通。
19.优选的,所述粗品储存单元的出料口通过脱轻精馏塔进料泵和所述脱轻精馏塔的塔中进料口连通;
20.所述脱轻精馏塔回流罐和所述脱轻精馏塔的顶部进料口之间还设置有脱轻精馏塔回流泵;
21.所述脱轻精馏塔的第二底部出料口通过脱重精馏塔进料泵和所述脱重精馏塔的塔中进料口连通;
22.所述脱重精馏塔回流罐和所述脱重精馏塔的顶部进料口之间还设置有脱重精馏塔回流泵。
23.优选的,所述脱轻单元还包括进口与所述脱轻精馏塔回流罐的出料口相连通的轻组分储罐。
24.优选的,所述脱重单元还包括进口和所述脱重精馏塔回流罐的出料口相连通的电子级碳酸丙烯酯储罐;进口和所述脱重精馏塔的第二底部出料口相连通的重组分储罐;所述脱重精馏塔的第二底部出料口和所述重组分储罐之间还设置有脱重精馏塔塔釜泵。
25.本实用新型提供了一种碳酸丙烯酯的生产系统,包括依次连通的预合成单元、第一反应器、第二反应器、蒸发单元和粗品储存单元;所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器、第二预反应器、第三预反应器、第四预反应器、第五预反应器、第六预反应器、第七预反应器和第八预反应器;所述第一反应器设置有第一底部出料口和第二底部出料口;所述第一底部出料口和所述第一预反应器的顶部进料口通过循环泵形成循环。本实用新型采用多级反应的方式,能够进一步提高碳酸丙烯酯的纯度和产品的摩尔收率(以原料环氧丙烷计)。
附图说明
26.图1为本实用新型提供的碳酸丙烯酯的生产系统的装置示意图;
27.图2为本实用新型提供的碳酸丙烯酯的生产、脱轻和脱重工艺的装置示意图;
28.其中,1-第一预反应器,2-第二预反应器、3-第三预反应器、4-第四预反应器、5-第五预反应器、6-第六预反应器、7-第七预反应器,8-第八预反应器,9-第一反应器,10-第二反应器,11-闪蒸器,12-薄膜蒸发器,13-汽液分离器,14-冷凝器,15-碳酸丙烯酯收集罐,16-碳酸丙烯酯储罐,17-循环泵,18-脱轻精馏塔,19-脱重精馏塔,20-脱轻精馏塔再沸器,21-脱轻精馏塔冷凝器,22-脱轻精馏塔回流罐,23-脱重精馏塔再沸器,24-脱重精馏塔冷凝器,25-脱重精馏塔回流罐,26-脱重精馏塔进料泵,27-脱轻精馏塔回流泵,28-脱重精馏塔
进料泵,29-脱重精馏塔回流泵,30-脱重精馏塔塔釜泵,31-轻组分储罐,32-电子级碳酸丙烯酯储罐,33-重组分储罐。
具体实施方式
29.本实用新型提供了一种碳酸丙烯酯的生产系统,包括依次连通的预合成单元、第一反应器9、第二反应器10、蒸发单元和粗品储存单元;
30.所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器1、第二预反应器2、第三预反应器3、第四预反应器4、第五预反应器5、第六预反应器6、第七预反应器7和第八预反应器8;
31.所述第一反应器9设置有第一底部出料口和第二底部出料口;所述第一底部出料口和所述第一预反应器1的顶部进料口通过循环泵17形成循环。
32.作为本实用新型的一个具体实施例,所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器1、第二预反应器2、第三预反应器3、第四预反应器4、第五预反应器5、第六预反应器6、第七预反应器7和第八预反应器8。
33.作为本实用新型的一个具体实施例,所述第一反应器9设置有顶部进料口、第一底部出料口和第二底部出料口;所述顶部进料口和所述第八预反应器8的顶部出料口连通;所述第一底部出料口和第一预反应器9的顶部进料口通过循环泵17形成循环;所述第二底部出料口和所述第二反应器10的底部进料口连通。
34.作为本实用新型的一个具体实施例,所述蒸发单元包括依次连通的闪蒸器11、薄膜蒸发器12、气液分离器13和冷凝器14;所述第二反应器10的顶部出料口和所述闪蒸器11的进料口连通。
35.作为本实用新型的一个具体实施例,所述粗品储存单元包括依次连通的碳酸丙烯酯收集罐15和碳酸丙烯酯储罐16。
36.作为本实用新型的一个具体实施例,本实用新型提供的生产系统还包括和所述粗品储存单元连通的脱轻单元和脱重单元。
37.作为本实用新型的一个具体实施例,所述脱轻精馏塔18包括脱轻精馏塔底部循环单元和脱轻精馏塔顶部循环单元。
38.作为本实用新型的一个具体实施例,所述脱轻精馏塔18设置有塔中进料口、顶部出料口、顶部进料口、底部进料口、第一底部出料和第二底部出料口;所述脱轻精馏塔18的塔中进料口通过脱轻精馏塔进料泵26和所述粗品储存单元的出料口连通。
39.作为本实用新型的一个具体实施例,所述脱轻精馏塔底部循环单元包括脱轻精馏塔再沸器20;所述脱轻精馏塔再沸器20的进料口和所述脱轻精馏塔18的第一底部出料口连通,气相出口和所述脱轻精馏塔18的底部进料口连通;所述脱轻精馏塔顶部循环单元包括与所述脱轻精馏塔18的顶部出料口相连通的脱轻精馏塔冷凝器21和脱轻精馏塔回流罐22;所述脱轻精馏塔回流罐22的出料口和所述脱轻精馏塔18的顶部进料口连通;所述脱轻精馏塔回流罐22和所述脱轻精馏塔18的顶部进料口之间还设置有脱轻精馏塔回流泵27。
40.作为本实用新型的一个具体实施例,所述脱重精馏塔19包括脱重精馏塔底部循环单元和脱重精馏塔顶部循环单元。
41.作为本实用新型的一个具体实施例,所述脱重精馏塔19设置有塔中进料口、顶部出料口、顶部进料口、底部进料口、第一底部出料和第二底部出料口;所述脱轻精馏塔18的
第二底部出料口通过脱重精馏塔进料泵28和所述脱重精馏塔19的塔中进料口连通。
42.作为本实用新型的一个具体实施例,所述脱重精馏塔底部循环单元包括脱重精馏塔再沸器23;所述脱重精馏塔再沸器23的进料口和所述脱重精馏塔19的第一底部出料口连通,气相出口和所述脱重精馏塔19的底部进料口连通;所述脱重精馏塔顶部循环单元包括与所述脱重精馏塔19的顶部出料口相连通的脱重精馏塔冷凝器24和脱重精馏塔回流罐25;所述脱重精馏塔回流罐25的出料口和所述脱重精馏塔19的顶部进料口连通;所述脱重精馏塔回流罐25和所述脱重精馏塔19的顶部进料口之间还设置有脱重精馏塔回流泵29。
43.作为本实用新型的一个具体实施例,所述脱轻单元还包括进口与所述脱轻精馏塔回流罐22的出料口相连通的轻组分储罐31。
44.作为本实用新型的一个具体实施例,所述脱重单元还包括进口和所述脱重精馏塔回流罐25的出料口相连通的电子级碳酸丙烯酯储罐32;进口和所述脱重精馏塔19的第二底部出料口相连通的重组分储罐33;所述脱重精馏塔19的第二底部出料口和所述重组分储罐33之间还设置有脱重精馏塔塔釜泵30。
45.本实用新型还提供一种碳酸丙烯酯的生产方法,采用上述技术方案所述的生产系统,包括以下步骤:
46.将碳酸丙烯酯底物通入预合成单元和第一反应器9中进行预热,将二氧化碳、环氧丙烷和催化剂连续通入,依次在预合成单元、第一反应器9和第二反应器10中进行合成反应,得到的合成料液在蒸发单元中进行蒸发处理,得到所述碳酸丙烯酯。
47.在本实用新型中,所述预热的温度优选为110~125℃。在本实用新型中,所述碳酸丙烯酯底物的纯度优选为99.9%。本实用新型对所述碳酸丙烯酯底物的通入量没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的即可。
48.在本实用新型中,所述催化剂优选包括溴化-1-丁基-3-甲基咪唑和溴化锌;所述溴化-1-丁基-3-甲基咪唑和溴化锌的质量比优选为8.5:1。
49.在本实用新型中,所述环氧丙烷和催化剂的质量比优选为97~135:1。本实用新型对所述二氧化碳的通入量没有特殊的限定,能够使系统的压力达到所述合成反应所需的操作压力即可。
50.在本实用新型中,所述合成反应的温度优选为125~145℃,操作压力优选为3~3.5mpa。
51.在本实用新型的具体实施例中,所述合成反应优选包括:
52.将碳酸丙烯酯底物通入预合成单元和第一反应器9中,利用蒸汽进行预热,达到预热温度后,将二氧化碳通入合成单元达到合成反应所需的压力;
53.将部分环氧丙烷和部分催化剂从所述第一预反应器通入,持续通入蒸汽,当所述第一预反应器1的温度达到130℃后停止通入蒸汽,将剩余环氧丙烷和剩余催化剂通入,在所述预合成单元、第一反应器9和第二反应器10进行合成反应。
54.在本实用新型中,所述部分环氧丙烷的质量优选为环氧丙烷总量的20~30%;所述部分催化剂的质量优选为催化剂总量的20~30%。
55.在本实用新型中,所述碳酸丙烯酯的纯度优选为99.93~99.98%;摩尔收率(以原料环氧丙烷计)优选为99.9%~99.99%。
56.得到所述碳酸丙烯酯后,本实用新型还优选包括对所述碳酸丙烯酯依次进行脱轻
和脱重,得到电子级碳酸丙烯酯;
57.所述脱轻和脱重优选包括以下步骤:
58.将所述碳酸丙烯酯通入脱轻单元和脱重单元,依次在所述脱轻精馏塔18中进行脱轻精馏、在所述脱重精馏塔19中进行脱重精馏,得到电子级碳酸丙烯酯。
59.在本实用新型中,所述脱轻精馏的温度优选为140~160℃,升温至所述脱轻精馏温度的升温速率优选为5℃/min,回流比为4~10:1;所述脱轻精馏的操作压力优选为-0.099~0.1mpa。
60.在本实用新型中,所述脱轻精馏优选包括:
61.将碳酸丙烯酯从所述脱轻精馏塔18的塔中进料口持续通入脱轻精馏塔18中,达到设定液位后,开启脱轻精馏塔再沸器20,进行脱轻精馏;
62.当所述脱轻精馏塔回流罐22中的轻组分液位达到40%,开启脱轻精馏塔回流泵27,控制所述脱轻精馏塔18中物料的液位维持在30~60%,将所述脱轻精馏塔回流罐22的轻组分从出料口排出,经脱轻精馏塔回流泵27通入轻组分储罐31;
63.当所述脱轻精馏塔2的物料中碳酸丙烯酯的含量≥99.99%时、轻组分的含量小于50ppm时,将得到的脱轻物料从所述脱轻精馏塔18的第二底部出料口排出,经脱重精馏塔进料泵28,从所述脱重精馏塔19的塔中进料口通入脱重精馏塔19中。
64.在本实用新型中,所述碳酸丙烯酯在所述脱轻精馏塔18中的液位优选为40%。
65.在本实用新型中,所述脱重精馏的温度优选为128~145℃,升温至所述脱重精馏温度的升温速率优选为5℃/min,回流比为0~2:1;所述脱重精馏的操作压力为-0.099~0.1mpa。在本实用新型中,当所述回流比为0:1时即为全采出。
66.在本实用新型中,所述脱重精馏优选包括:
67.将脱轻物料从所述脱重精馏塔19的塔中进料口持续通入脱重精馏塔19中,达到设定液位后,开启脱重精馏塔再沸器23,进行脱重精馏;
68.当所述脱重精馏塔回流罐25中产品的液位达到25%时,开启脱重精馏塔回流泵29,控制脱重精馏塔19中物料的液位维持在30~60%;将所述脱重精馏塔回流罐25中的产品从出料口排出,经脱重精馏塔回流泵29通入电子级碳酸丙烯酯储罐32,得到电子级碳酸丙烯酯;
69.当所述脱重精馏塔19温度超过150℃时,将所述脱重精馏塔19塔釜液位的5%~10%的物料从所述脱重精馏塔19的第二底部出料口排出,经脱重精馏塔塔釜泵30,通入重组分储罐33。
70.在本实用新型中,所述电子级碳酸丙烯酯的纯度优选为99.994~99.999%;收率优选为75%~80%。
71.为了进一步说明本实用新型,下面结合附图和实施例对本实用新型提供的一种碳酸丙烯酯的生产系统进行详细地描述,但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。
72.实施例1
73.将纯度为99.9%的碳酸丙烯酯底物通入预合成单元和第一反应器9中,利用蒸汽进行预热,当温度达到110℃后,将二氧化碳通入系统至压力为3.2mpa;
74.将30%的环氧丙烷和30%的催化剂(溴化-1-丁基-3-甲基咪唑和溴化锌质量比为
8.5:1的混合物)从第一预反应器1通入,持续通入蒸汽,当所述第一预反应器1的温度达到130℃后停止通入蒸汽,将剩余的环氧丙烷和剩余的催化剂通入,在所述预合成单元、第一反应器9和第二反应器10进行合成反应,所述合成反应的温度为135℃;所述合成反应过程中,二氧化碳进料维持系统压力在3.2mpa、环氧丙烷和催化剂的比例为97:1;
75.将所述合成反应得到的合成料液出料至闪蒸器11,在116℃下进行闪蒸后得到液相组分;将得到的液相组分通入薄膜蒸发器12中,在125℃下进行蒸发,得到气相组分;将得到的气相组分通入汽液分离器13中进行汽液分离,得到的气体通入冷凝器14中进行冷凝,得到纯度为99.93%的碳酸丙烯酯,摩尔收率99.94%(以原料环氧丙烷计)。
76.实施例2
77.将纯度为99.9%的碳酸丙烯酯底物通入预合成单元和第一反应器9中,利用蒸汽进行预热,当温度达到115℃后,将二氧化碳通入系统至压力为3.4mpa;
78.将30%的环氧丙烷和30%的催化剂(溴化-1-丁基-3-甲基咪唑和溴化锌质量比为8.5:1的混合物)从第一预反应器1通入,持续通入蒸汽,当所述第一预反应器1的温度达到130℃后停止通入蒸汽,将剩余的环氧丙烷和剩余的催化剂通入,在所述预合成单元、第一反应器9和第二反应器10进行合成反应,所述合成反应的温度为135℃;所述合成反应过程中,二氧化碳进料维持系统压力在3.4mpa、环氧丙烷和催化剂的比例为110:1;
79.将所述合成反应得到的合成料液出料至闪蒸器11,在112℃下进行闪蒸后得到液相组分;将得到的液相组分通入薄膜蒸发器12中,在120℃下进行蒸发,得到气相组分;将得到的气相组分通入汽液分离器13中进行汽液分离,得到的气体通入冷凝器14中进行冷凝,得到纯度为99.95%的碳酸丙烯酯,摩尔收率99.96%(以原料环氧丙烷计)。
80.实施例3
81.将纯度为99.9%的碳酸丙烯酯底物通入预合成单元和第一反应器9中,利用蒸汽进行预热,当温度达到120℃后,将二氧化碳通入系统至压力为3mpa;
82.将30%的环氧丙烷和30%的催化剂(溴化-1-丁基-3-甲基咪唑和溴化锌质量比为8.5:1的混合物)从第一预反应器1通入,持续通入蒸汽,当所述第一预反应器1的温度达到130℃后停止通入蒸汽,将剩余的环氧丙烷和剩余的催化剂通入合成单元,在所述预合成单元、第一反应器9和第二反应器10进行合成反应,所述合成反应的温度为135℃;所述合成反应过程中,二氧化碳进料维持系统压力在3mpa、环氧丙烷和催化剂的比例为135:1;
83.将所述合成反应得到的合成料液出料至闪蒸器11,在110℃下进行闪蒸后得到液相组分;将得到的液相组分通入薄膜蒸发器12中,在122℃下进行蒸发,得到气相组分;将得到的气相组分通入汽液分离器13中进行汽液分离,得到的气体通入冷凝器14中进行冷凝,得到纯度为99.97%的碳酸丙烯酯,摩尔收率99.98%(以原料环氧丙烷计)。
84.实施例4
85.按照实施例1的方式得到碳酸丙烯酯,对得到的碳酸丙烯酯进行脱轻和脱重;
86.将得到的碳酸丙烯酯从所述脱轻精馏塔18的塔中进料口持续通入脱轻精馏塔18中,达到脱轻精馏塔18液位的40%后,开启脱轻精馏塔再沸器20,以5℃/min的升温速率升温至152℃进行脱轻精馏,回流比为8:1,操作压力为-0.099mpa;
87.当所述脱轻精馏塔回流罐22中的液位达到25%时,开启脱轻精馏塔回流泵27,控制所述脱轻精馏塔18中物料的液位维持在30%,将所述脱轻精馏塔回流罐22的轻组分从出
料口排出,经脱轻精馏塔回流泵27通入轻组分储罐31;
88.当所述脱轻精馏塔18的物料中碳酸丙烯酯的含量≥99.99%时、轻组分的含量小于50ppm时,将得到的脱轻物料从所述脱轻精馏塔18的第二底部出料口排出,经脱重精馏塔进料泵28,从所述脱重精馏塔19的塔中进料口通入脱重精馏塔19中;
89.将脱轻物料从所述脱重精馏塔19的塔中进料口持续通入脱重精馏塔19中,达到脱重精馏塔19液位的40%后,开启脱重精馏塔再沸器23,以5℃/min的升温速率升温至140℃进行脱重精馏,回流比1:1,操作压力为-0.099mpa;
90.当所述脱重精馏塔回流罐25中产品的液位达到25%时,开启脱重精馏塔回流泵29,控制脱重精馏塔19中塔釜物料的液位维持在50%,将所述脱重精馏塔回流罐25中的产品从出料口排出,经脱重精馏塔回流泵29通入电子级碳酸丙烯酯储罐32,得到电子级碳酸丙烯酯,纯度为99.994%,收率为77%;
91.当所述脱重精馏塔19在正常操作条件下温度高于150℃时表示塔内重组分含量较高,将所述脱重精馏塔19中塔釜液位数的5%左右的物料从所述脱重精馏塔19的第二底部出料口排出,经脱重精馏塔塔釜泵30,通入重组分储罐33中。
92.实施例5
93.按照实施例2的方式得到碳酸丙烯酯,对得到的碳酸丙烯酯进行脱轻和脱重;
94.将得到的碳酸丙烯酯从所述脱轻精馏塔18的塔中进料口持续通入脱轻精馏塔18中,达到脱轻精馏塔18液位的40%后,开启脱轻精馏塔再沸器20,以5℃的升温速率升温至155℃进行脱轻精馏,回流比为6:1,操作压力为-0.099mpa;
95.当所述脱轻精馏塔回流罐22中的液位达到25%时,开启脱轻精馏塔回流泵27,控制所述脱轻精馏塔18中物料的液位维持在30%,将所述脱轻精馏塔回流罐22的轻组分从出料口排出,经脱轻精馏塔回流泵27通入轻组分储罐31;
96.当所述脱轻精馏塔18的物料中碳酸丙烯酯的含量≥99.99%时、轻组分的含量小于50ppm时,将得到的脱轻物料从所述脱轻精馏塔18的第二底部出料口排出,经脱重精馏塔进料泵28,从所述脱重精馏塔19的塔中进料口通入脱重精馏塔19中;
97.将脱轻物料从所述脱重精馏塔19的塔中进料口持续通入脱重精馏塔19中,达到脱重精馏塔19液位的40%后,开启脱重精馏塔再沸器23,以5℃/min的升温速率升温至145℃进行脱重精馏,回流比2:1,操作压力为-0.099mpa;
98.当所述脱重精馏塔回流罐25中产品的液位达到25%时,开启脱重精馏塔回流泵29,控制脱重精馏塔19塔釜中物料的液位维持在50%;将所述脱重精馏塔回流罐25中的产品从出料口排出,经脱重精馏塔回流泵29通入电子级碳酸丙烯酯储罐32,得到电子级碳酸丙烯酯,纯度为99.996%,收率为78.5%;
99.当所述脱重精馏塔19在正常操作条件下温度高于150℃时表示塔内重组分含量较高,将所述脱重精馏塔19中塔釜液位数的5%左右的物料从所述脱重精馏塔19的第二底部出料口排出,经脱重精馏塔塔釜泵30,通入重组分储罐33中,
100.实施例6
101.按照实施例3的方式得到碳酸丙烯酯,对得到的碳酸丙烯酯进行脱轻和脱重;
102.将得到的碳酸丙烯酯从所述脱轻精馏塔18的塔中进料口持续通入脱轻精馏塔18中,达到脱轻精馏塔18液位的40%后,开启脱轻精馏塔再沸器20,以5℃的升温速率升温至
158℃进行脱轻精馏,回流比为4:1,操作压力为-0.099mpa;
103.当所述脱轻精馏塔回流罐22中的液位达到25%时,开启脱轻精馏塔回流泵27,控制所述脱轻精馏塔18中物料的液位维持在30%,将所述脱轻精馏塔回流罐22的轻组分从出料口排出,经脱轻精馏塔回流泵27通入轻组分储罐31;
104.当所述脱轻精馏塔18的物料中碳酸丙烯酯的含量为99.997%时、轻组分的含量小于50ppm时,将得到的脱轻物料从所述脱轻精馏塔18的第二底部出料口排出,经脱重精馏塔进料泵28,从所述脱重精馏塔19的塔中进料口通入脱重精馏塔19中;
105.将脱轻物料从所述脱重精馏塔19的塔中进料口持续通入脱重精馏塔19中,达到脱重精馏塔19液位的40%后,开启脱重精馏塔再沸器23,以5℃/min的升温速率升温至145℃进行脱重精馏,全采出,操作压力为-0.099mpa;
106.当所述脱重精馏塔回流罐25中产品的液位达到25%时,开启脱重精馏塔回流泵29,控制脱重精馏塔19塔釜中物料的液位维持在50%;将所述脱重精馏塔回流罐25中的产品从出料口排出,经脱重精馏塔回流泵29通入电子级碳酸丙烯酯储罐32,得到电子级碳酸丙烯酯,纯度为为99.997%,收率为80%;
107.当所述脱重精馏塔19在正常操作条件下温度高于150℃时表示塔内重组分含量较高,将所述脱重精馏塔19中塔釜液位数的5%左右的物料从所述脱重精馏塔19的第二底部出料口排出,经脱重精馏塔塔釜泵30,通入重组分储罐33中。
108.尽管上述实施例对本实用新型做出了详尽的描述,但它仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部实施例,还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本实用新型保护范围。
技术特征:
1.一种碳酸丙烯酯的生产系统,其特征在于,包括依次连通的预合成单元、第一反应器(9)、第二反应器(10)、蒸发单元和粗品储存单元;所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器(1)、第二预反应器(2)、第三预反应器(3)、第四预反应器(4)、第五预反应器(5)、第六预反应器(6)、第七预反应器(7)和第八预反应器(8);所述第一反应器(9)设置有第一底部出料口和第二底部出料口;所述第一底部出料口和所述第一预反应器(1)的顶部进料口通过循环泵(17)形成循环。2.根据权利要求1所述的生产系统,其特征在于,所述蒸发单元包括依次连通的闪蒸器(11)、薄膜蒸发器(12)、气液分离器(13)和冷凝器(14);所述粗品储存单元包括依次连通的碳酸丙烯酯收集罐(15)和碳酸丙烯酯储罐(16)。3.根据权利要求1所述的生产系统,其特征在于,还包括和所述粗品储存单元连通的脱轻单元和脱重单元。4.根据权利要求3所述的生产系统,其特征在于,所述脱轻单元包括脱轻精馏塔(18)和与所述脱轻精馏塔(18)连接的脱轻精馏塔底部循环单元和脱轻精馏塔顶部循环单元;所述脱轻精馏塔底部循环单元包括脱轻精馏塔再沸器(20);所述脱轻精馏塔再沸器(20)的进料口和所述脱轻精馏塔(18)的第一底部出料口连通,所述脱轻精馏塔再沸器(20)的气相出口和所述脱轻精馏塔(18)的底部进料口连通;所述脱轻精馏塔(18)的顶部循环单元包括与所述脱轻精馏塔(18)的顶部出料口相连通的脱轻精馏塔冷凝器(21)和脱轻精馏塔回流罐(22);所述脱轻精馏塔回流罐(22)的出料口和所述脱轻精馏塔(18)的顶部进料口连通;所述脱重单元包括脱重精馏塔(19)和与所述脱重精馏塔(19)连接的脱重精馏塔底部循环单元和脱重精馏塔顶部循环单元;所述脱重精馏塔底部循环单元包括脱重精馏塔再沸器(23);所述脱重精馏塔再沸器(23)的进料口和所述脱重精馏塔(19)的第一底部出料口连通,所述脱重精馏塔再沸器(23)气相出口和所述脱重精馏塔(19)的底部进料口连通;所述脱重精馏塔顶部循环单元包括与所述脱重精馏塔(19)的顶部出料口相连通的脱重精馏塔冷凝器(24)和脱重精馏塔回流罐(25);所述脱重精馏塔回流罐(25)的出料口和所述脱重精馏塔(19)的顶部进料口连通。5.根据权利要求4所述的生产系统,其特征在于,所述粗品储存单元的出料口通过脱轻精馏塔进料泵(26)和所述脱轻精馏塔(18)的塔中进料口连通;所述脱轻精馏塔回流罐(22)和所述脱轻精馏塔(18)的顶部进料口之间还设置有脱轻精馏塔回流泵(27);所述脱轻精馏塔(18)的第二底部出料口通过脱重精馏塔进料泵(28)和所述脱重精馏塔(19)的塔中进料口连通;所述脱重精馏塔回流罐(25)和所述脱重精馏塔(19)的顶部进料口之间还设置有脱重精馏塔回流泵(29)。6.根据权利要求4所述的生产系统,其特征在于,所述脱轻单元还包括进口与所述脱轻精馏塔回流罐(22)的出料口相连通的轻组分储罐(31)。7.根据权利要求4所述的生产系统,其特征在于,所述脱重单元还包括进口和所述脱重
精馏塔回流罐(25)的出料口相连通的电子级碳酸丙烯酯储罐(32);进口和所述脱重精馏塔(19)的第二底部出料口相连通的重组分储罐(33);所述脱重精馏塔(19)的第二底部出料口和所述重组分储罐(33)之间还设置有脱重精馏塔塔釜泵(30)。
技术总结
本实用新型属于碳酸丙烯酯制备技术领域,具体涉及一种碳酸丙烯酯的生产系统。本实用新型提供的碳酸丙烯酯的生产系统包括依次连通的预合成单元、第一反应器、第二反应器、蒸发单元和粗品储存单元;所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器、第二预反应器、第三预反应器、第四预反应器、第五预反应器、第六预反应器、第七预反应器和第八预反应器;所述第一反应器设置有第一底部出料口和第二底部出料口;所述第一底部出料口和所述第一预反应器的顶部进料口通过循环泵形成循环。本实用新型采用多级反应的方式,提高了碳酸丙烯酯的纯度和产率。率。率。
技术研发人员:刘涛 渠慎刚 叶清 李瑞琛 朱守友
受保护的技术使用者:山东利兴新材料科技股份有限公司
技术研发日:2023.05.19
技术公布日:2023/10/20
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