一种碳酸二甲酯混合物加压分离塔的制作方法

文档序号:11190601
一种碳酸二甲酯混合物加压分离塔的制造方法与工艺

本实用新型涉及气体纯化装置,特别是涉及煤制乙二醇生产工艺中碳酸二甲酯混合物高效分离用加压分离塔。



背景技术:

碳酸二甲酯简称DMC是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料,它是一种重要的有机合成中间体,分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团,具有多种反应性能,在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点,由于碳酸二甲酯毒性较小,是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。

目前,煤基合成气制乙二醇生产采用两步法草酸酯路线,在生产草酸酯过程中,伴随副反应生成约5%的碳酸二甲酯(DMC),DMC与甲醇等形成共沸,产生DMC混合物,此混合物中DMC含量约40%,碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机化工中间体,由于其分子结构中含有羰基、甲基、甲氧基和羰基甲氧基,因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲基化等有机合成反应,用于生产聚碳酸酯、异氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇、烯丙基二甘醇碳酸酯、甲胺基甲酸萘酯(西维因)、苯甲醚、四甲基醇铵等化工产品,不能有效分离此部分混合物,造成大量产品及原料浪费,存在着不足。

综上所述,针对现有技术的缺陷,特别需要一种碳酸二甲酯混合物加压分离塔,以解决现有技术的不足。



技术实现要素:

针对现有技术中不能有效的将碳酸二甲酯混合物进行有效的提纯,造成大量的浪费,本实用新型提出一种碳酸二甲酯混合物加压分离塔,设计新颖,采用高压下高效填料接触技术,成功实现碳酸二甲酯的精制分离,已解决现有技术的缺陷。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:

一种碳酸二甲酯混合物加压分离塔,包括分离器,分离器的表面开设有碳酸二甲酯混合物入口,分离器内部为中空结构,分离器通过倒角区分为上段分离区、下段分离区,上段分离区的直径小于下段离区的直径,上段分离区和下段分离区的内部均安装有填料,填料之间的中空区分别设置有收集器、分配器,下段分离区的下层填料的底部设置有碳酸二甲酯出口,上段分离区的上层填料的上方设置有混合物出口。

进一步,所述的填料采用的材质均为不锈钢。

进一步,所述的上段分离区的直径为1.8m,下段分离区的直径为2.2m。

在本实用新型所述的上段分离区与下段分离区内的填料均为二层,分离器内部的填料共四层。

在本实用新型所述的下段分离区的表面开设的接口通过连接法兰固定有液位计。

进一步,所述的碳酸二甲酯混合物入口开设于填料的下方。

进一步,所述的碳酸二甲酯混合物入口、碳酸二甲酯出口、混合物出口的表面均安装有控制阀门,控制阀门采用单向阀。

进一步,所述的分离器的底部设置有支撑架,分离器的上下两端均为圆弧状。

本实用新型的有益效果是:本产品结构简单,采用高压下高效填料接触技术,成功实现DMC分离精制目标,可生产纯度99.5%的国标碳酸二甲酯产品,实现DMC产品(YS/T672-2008标准)达到优级品,且填料使用寿命长,设计新颖,是一种很好的创新方案,很有市场推广前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型:

图1为本实用新型的结构示意图;

图中100-分离器,111-上段分离区,112-下段分离区,113-倒角,110-支撑架,120-填料,130-中空区,140-碳酸二甲酯混合物入口,150-碳酸二甲酯出口,160-混合物出口,170-接口。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

参见图1,一种碳酸二甲酯混合物加压分离塔,包括分离器100,分离器100的表面开设有碳酸二甲酯混合物入口140,分离器100内部为中空结构,分离器100通过倒角113区分为上段分离区111、下段分离区112,上段分离区111的直径小于下段离区112的直径,上段分离区111和下段分离区112的内部均安装有填料120,填料120之间的中空区130分别设置有收集器、分配器,下段分离区112的下层填料的底部设置有碳酸二甲酯出口150,上段分离区111的上层填料的上方设置有混合物出口160。

另外,填料120采用的材质均为不锈钢。上段分离区111的直径为1.8m,下段分离区112的直径为2.2m。上段分离区111与下段分离区112内的填料120均为二层,分离器100内部的填料120共四层。下段分离区112的表面开设的接口170通过连接法兰固定有液位计。碳酸二甲酯混合物入口140开设于填料120的下方。碳酸二甲酯混合物入口140、碳酸二甲酯出口150、混合物出口160的表面均安装有控制阀门,控制阀门采用单向阀。分离器100的底部设置有支撑架110,分离器100的上下两端均为圆弧状。

低压分离塔无法有效分离的DMC混合物,流量约8m3/h,压力0.5MPa,温度40℃,经加压泵进入加压分离塔,加压分离塔采用四段填料设计,上下两段塔体直径分别为2.2米、1.8米。其核心技术为高效填料在高压下,实现甲醇与碳酸二甲酯破共沸,随四层填料,DMC浓度逐渐变化,最终在塔底部得到99.9%的DMC产品,DMC加压分离塔结构、新型填料及操作控制指标均为本实用新型内容,生产控制方式为计算机集中控制系统(DCS)。

DMC混合物(含量40%)因共沸而无法实现有效分离,本实用新型在原低压分离设施基础上新增DMC加压分离塔,在塔釜得到优级品DMC产品。主要技术内容:新型塔体设计,上下段塔径2.2米/1.8米,四层填料,填料间设置收集器、分配器;新型填料设计,不锈钢整体填料。技术原理为甲醇30%,DMC40%,DMO30%普通分离方法难以达到要求,DMC的分离直接影响性能及企业经济效益,共沸精馏的原理是在甲醇、DMC、DMO三组分共沸溶液或相对挥发度很大的三组分溶液中以甲醇为挟带剂,此挟带剂原溶液中DMC组分形成新的共沸物,新的共沸物的沸点比,原共沸物的沸点低得多,使溶液变成“共沸物—纯组分”的精馏,其相对挥发度大而易于分离。本实用新型的DMC混合物加压分离塔塔底温度162±3℃,塔顶温度142±5℃,塔底压力1.3MPa,回流比0.68,塔顶冷凝器温度控制67℃。运行结果塔釜产品DMC指标:纯度99.5%,甲醇10ppm,水分30ppm,过氧化物5ppm,密度1.071g/cm3。完全达到过超过YS/T 672-2008标准优级品指标。年可回收产品DMC5000吨,价值2000万元,且回收的甲醇中不含DMC,完全回用与乙二醇合成酯化单元,无外排甲醇。

本实用新型有效果为:结构简单,采用高压下高效填料接触技术,成功实现DMC分离精制目标,可生产纯度99.5%的国标碳酸二甲酯产品,实现DMC产品(YS/T672-2008标准)达到优级品,且填料使用寿命长,设计新颖,是一种很好的创新方案,很有市场推广前景。

本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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