一种CO合成草酸二甲酯的方法与流程

文档序号:12706196阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种CO合成草酸二甲酯的方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤一、将O2(1)与NO(2)以及甲醇(3)通入亚硝化反应器(4)进行亚硝化反应;

步骤二、亚硝化反应后的产物进入醇水分离器(7)进行分离,将产物分离为混合气(8)和混合液(9);

步骤三,分离后的混合气(8)进入氧化羰化反应器(11)中,向氧化羰化反应器(11)中通入CO(10),CO(10)与混合气(8)中的亚硝酸甲酯进行羰基化反应,羰基化反应产物(12)和醇水分离器(7)产生的混合液(9)一起进入醇酯分离器(22);

步骤四,醇酯分离器(22)将步骤三所得的混合溶液(13)分为上层醇类产物(14)与下层脂类产物(23),上层醇类产物(14)进入气液分离器(15)中,气液分离器(15)分离后所得的气相产物(17)循环回亚硝化反应器(4)继续参加反应,气液分离器(15)分离后所得的液相产物(16)与甲醇(3)混合进入亚硝化反应器(4)继续参加反应;

步骤五,醇酯分离器(22)的下层脂类产物(23)进入酯精馏塔(24),得到目的产物草酸二甲酯(26)。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述亚硝化反应器(4)为板式塔反应器,板的具体式样为筛板式或浮阀塔板式或泡罩塔板式。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述亚硝化反应的工艺条件为:板式塔反应器的塔顶温度为10~50℃,塔底温度为60~90℃,反应压力为0.05~0.5MPa,NO(2)与O2(1)的体积比为5~8,甲醇(3)与O2(1)的进料量比为6~15,板式塔反应器的塔板数为20~30块,塔项反应物回流量与O2进料量比为1~30。

4.据权利要求3所述的方法,其特征在于:O2(1)与NO(2)以及甲醇(3)经亚硝化反应后,所得亚硝酸甲酯和过量的NO从亚硝化反应器(4)的上部管道进入醇水分离器(7),过剩的甲醇(3)和水由亚硝化反应器(4)的下部管道进入醇水分离器(7),所述NO(2)包括从外部导入的NO和从气液分离器循环回到亚硝化反应器的NO,所述甲醇(3)包括从外部导入的甲醇和从气液分离器(15)循环回到亚硝化反应器(4)的甲醇。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述醇水分离器(7)的工艺条件为:分离器内压力为0.01~0.3MPa,分离器下部温度为80~120℃,醇水分离器(7)内装填精馏填料,分离器上部温度为40~80℃。

6.据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述混合气(8)为亚硝酸甲酯和过量NO的混合气体,CO(10)由氧化羰化反应器(11)的上部管道进入氧化羰化反应器(11)中。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述氧化羰化反应器(11)的工艺条件为:所述氧化羰化反应器(11)为列管式反应器,列管式反应器的进口温度为110~120℃,列管式反应器的热点温度与出口温度之差在2~8℃,反应管内反应压力为0.1~0.2MPa,所述反应管的外部反应器空间中填充冷却水,反应管内外温差在5~10℃,反应管内径为25~35mm。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:列管式反应器内装填Pd/η-Al2O3催化剂,所述催化剂包括载体、活性组分和助催化剂,所述活性组分为金属钯,所述助催化剂为金属锶或金属钡,金属钯含量为载体质量的0.05%~1.0%,金属锶或金属钡含量为载体质量的0.02%~0.5%,所述载体为比表面积为200~350m2/g的η-Al2O3,η-Al2O3孔容0.1~0.5ml/g,孔径2~10nm。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述醇水分离器(7)的混合液(9)与氧化羰化反应后的产物一起进入醇酯分离器(22),所述醇酯分离器(22)为精馏塔,塔中装填精馏填料,塔下部温度为120~170℃,塔内压力为0.05~0.2MPa,塔上部温度为60~80℃。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述精馏塔上部所得的上层醇类产物(14)进入气液分离器(15),所述气液分离器(15)的内部压力为0.05~0.015MPa,内部温度为30~50℃,气液分离器(15)分离所得气相产物(17)一部分循环回亚硝化反应器(4)继续参加反应,气相产物(17)中的另一部分气体(18)排出外部至废气处理单元,外排量与循环量比为0.001~0.005,气液分离器(15)所得液相产物(16)中一部分与从外部通入的甲醇(3)混合进入亚硝化反应器(4)继续参加反应,另一部分进入醇水分离器(7)进行分离,精馏塔下部所述的下层酯类产物(23)进入酯精馏塔(24),所述酯精馏塔(24)中装填精馏填料,塔上部温度为60~100℃,塔下部温度为120~180℃,塔内压力为0.05~0.15MPa,精馏后塔底得到草酸二甲酯(26)。

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