1.本发明涉及电池电解液高纯溶剂领域，涉及碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯的生产方法，具体为一种生产锂电池高纯碳酸酯溶剂的工艺系统。
背景技术：
2.在“碳达峰”和“碳中和”背景下，新能源产业的快速发展，锂电池作为一种新能源电池，在近年来发展迅速。电解液是锂离子电池的“血液”，决定着锂离子电池的综合性能，由锂盐、溶剂、添加剂三部分构成。其中高纯溶剂就是五种碳酸酯(碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二乙酯(dec))产品组成的混合体系。近年来，高纯碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯作为锂离子电池电解液重要溶剂，其生产工艺方法成为关注对象。电池级的碳酸酯应用于电解液溶剂，在使用前必须严格控制质量，纯度要求一般在99.99％以上，甚至达到高纯级99.995％，才能满足锂离子电池电解液溶剂的要求，且严格控制有机溶剂的水分，对于配制合格锂电池电解液有着决定性影响。
3.合成碳酸乙烯酯主要采用环氧乙烷与二氧化碳作进行环加成反应获得，其中催化剂与反应条件密切相关，碳酸二甲酯的生产具有多种途径，具有工业化应用前景的为：碳酸乙烯酯或者碳酸丙烯酯与甲醇的酯交换法，尿素醇解法以及基于煤化工路线的甲醇羰基化法。碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯的生产主流工艺通过碳酸二甲酯的与乙醇的酯交换获得。
4.cn112142599a公开了低能耗、绿色碳酸酯产品生产方法和系统，将生产过程划分为碳酸乙烯酯单元、碳酸二甲酯与碳酸甲乙酯单元，但是其中所产碳酸酯的纯度等关键信息未进行公开，碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯在有限的分离塔下产品高纯要求无法得到保证，且在碳酸乙烯酯的反应过程中采用ki溶液作为催化剂进行环加成反应。
5.cn114380692a公开了一种节能的电子级碳酸酯的制备方法，其中聚焦的过程重要以碳酸二甲酯作为原料，通过与乙醇进行酯交换生产碳酸甲乙酯并副产碳酸二乙酯，并且以反歧化反应器实现碳酸二甲酯与碳酸二乙酯反歧化反应为碳酸甲乙酯，在使用热泵精馏与热集成精馏的条件下碳酸甲乙酯过程的能耗为2.9t/t碳酸酯产品，电耗为168kwh/t碳酸酯产品。
6.碳酸酯生产过程中主要分为通过环氧乙烷与二氧化碳加成为碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯，碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯与甲醇进行酯交换生成碳酸二甲酯并副产乙二醇/丙二醇，以及碳酸二甲酯与乙醇进行酯交换生产碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯。过程中采用的均相催化剂与碳酸酯产品之间分离困难，且均相催化剂会带来环境固废问题。本发明旨在构建采用非均相催化剂的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯高纯溶剂生产系统，并且采用反应精馏、萃取隔壁精馏、热泵精馏、热集成精馏降低高纯碳酸酯系统的能耗。
技术实现要素：
7.本发明旨在提供一种生产锂电池高纯碳酸酯溶剂的工艺系统，该系统在生产碳酸酯的三个工段均采用非均相催化剂，并且在碳酸二甲酯与碳酸甲乙酯工段中采用反应精馏
降低过程的能耗，碳酸二甲酯与甲醇共沸物分离过程中采用萃取隔壁精馏实现过程强化，在碳酸酯的纯化过程中采用精馏热集成与热泵精馏降低高纯产品分离纯化过程的能耗。
8.为了实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：原料环氧乙烷(eo)与二氧化碳进入碳酸乙烯酯工段在固载化离子液体催化下进行环加成反应并经过分离纯化得到高纯碳酸乙烯酯；碳酸乙烯酯与甲醇进入碳酸二甲酯工段在碱金属氧化物的催化作用下进行醇解反应并经过分离纯化后得到高纯碳酸二甲酯；碳酸二甲酯与乙醇在碱金属氧化物的催化作用下进行酯交换反应并经分离纯化系统后得到高纯碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯。具体为：
9.二氧化碳与环氧乙烷进入装有非均相催化剂的第一反应器，其中非均相催化剂为固载化离子液体催化剂，出第一反应器的反应产物一部分循环返回第一反应器，一部分进入第二反应器，第二反应器反应产物进入闪蒸器，其中离开气液闪蒸罐的气相主要含有环氧乙烷与二氧化碳，液相主要为碳酸乙烯酯，气相流股通过吸收塔进行气相中环氧乙烷的脱除。离开气液闪蒸罐的液相进入后续精制单元进行高纯碳酸乙烯酯的分离纯化。
10.碳酸乙烯酯与甲醇作为原料进入碳酸乙烯酯醇解反应精馏塔进行同步反应与分离，反应精馏中装填有非均相催化剂。反应精馏塔塔顶为碳酸二甲酯与甲醇共沸物，通过后续变压精馏进行分离，高压塔的冷凝器为反应精馏塔的再沸器提供热量，低压塔中采用热泵精馏降低过程能耗，高压塔的塔釜采出碳酸二甲酯粗品后进入碳酸二甲酯精制塔进行后续分离，高纯碳酸二甲酯(质量分数99.99％)自碳酸二甲酯精馏塔侧线采出，醇解反应精馏塔塔釜为碳酸乙烯酯与乙二醇的混合物，进入乙二醇分离塔进行副产品的分离，碳酸乙烯酯返回到碳酸乙烯酯醇解反应精馏塔中。
11.碳酸二甲酯与原料乙醇进入预反应器进行初步反应，后进入酯交换反应精馏塔进行进一步反应，在反应精馏塔顶采出碳酸二甲酯与甲醇的混合物，在塔釜采出碳酸二甲酯/碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯混合物。共沸物进入萃取隔壁精馏进行分离，萃取隔壁精馏塔中隔板进料侧采出甲醇，在另外一侧采出碳酸二甲酯，塔釜萃取剂循环使用。反应精馏塔塔釜依次进入碳酸二甲酯回收塔、碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯粗分塔进行分离，其中粗分塔冷凝器与碳酸二甲酯回收塔再沸器进行热集成节能。得到的碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯粗品分别进入脱轻脱重塔组合实现电子级碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯的生产(质量分数99.99wt％)。在碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯脱轻脱重塔中采用间接热泵精馏进行过程节能，碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯在进入产品罐之前进行分子筛脱水，吸收水后饱和的分子筛采用热氮气进行吹脱再生。在碳酸甲乙酯市场需求量旺盛时，碳酸二乙酯与碳酸二甲酯通过反歧化反应器生产碳酸甲乙酯。
12.根据本发明提供的生产锂电池高纯碳酸酯溶剂系统，其特征在于环氧乙烷与二氧化碳的加成反应中采用非均相固载化离子液体催化剂，其中非均相固载化离子液体催化剂可为sio2、tio2、sba-16分子筛作为载体固载化季铵盐或咪唑离子液体。
13.根据本发明提供的生产锂电池高纯碳酸酯溶剂系统，其特征在于碳酸乙烯酯与甲醇的醇解反应在反应精馏中实现，其中醇解反应精馏塔中装填有催化填料，催化填料中装填的非均相催化剂可选用非均相催化剂带有氢氧根抗衡离子的强碱性季铵离子交换树脂(amberlyst a-26(oh))或者碱金属氧化物zro
2-al2o3。
14.根据本发明提供的生产锂电池高纯碳酸酯溶剂系统，其特征在于碳酸二甲酯与乙醇酯交换反应在反应精馏塔中实现，其中反应精馏塔段装填有催化填料，催化填料中装填
的非均相催化剂可选用碱金属氧化物mgo/hzsm-5、聚乙二醇包覆的改性k2co3。
15.根据本发明提供的生产锂电池高纯碳酸酯溶剂系统，其特征在于碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯产品工段中碳酸二甲酯与甲醇的共沸物分离通过萃取隔壁精馏实现，其中萃取隔壁精馏由萃取精馏段、侧线产品段以及萃取剂回收段构成，萃取剂优选为苯胺、n-甲基吡咯烷酮、环丁砜。
16.根据本发明提供的生产锂电池高纯碳酸酯溶剂系统，其特征在于碳酸乙烯酯工段加成反应器的出口采用闪蒸除去未反应的二氧化碳与环氧乙烷，其中环氧乙烷采用水作为吸收剂进行吸收操作，产物高纯碳酸乙烯酯的提纯通过碳酸乙烯酯轻杂质脱除塔、碳酸乙烯酯脱轻塔、碳酸乙烯酯脱重塔组合实现。
17.根据本发明提供的生产锂电池高纯碳酸酯溶剂系统，其特征在于碳酸二甲酯生产工段醇解反应精馏塔侧线再沸器与碳酸乙烯酯回收塔冷凝器之间进行部分热集成。
18.根据本发明所述生产锂电池高纯碳酸酯溶剂系统，其特征在于碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯生产工段中碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯初步分离塔冷凝器与碳酸二甲酯回收塔再沸器之间进行热集成，碳酸甲乙酯的脱轻塔与碳酸甲乙酯脱重塔采用热泵精馏。
19.本发明中碳酸乙烯酯工段二氧化碳与环氧乙烷的进料摩尔比为1∶1～2∶1，碳酸二甲酯工段碳酸乙烯酯与甲醇的进料摩尔比为1∶3～1∶6，碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯工段中碳酸二甲酯与乙醇的进料摩尔比为0.8∶1～2∶1。碳酸乙烯酯环加成反应器中环氧乙烷的转化率为95％～100％，碳酸二甲酯工段中碳酸乙烯酯的转化率为80％～100％，碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯工段乙醇的转化率为95％～100％，碳酸甲乙酯的选择性为60％-95％。碳酸甲乙酯反歧化反应器中碳酸二甲酯与碳酸二乙酯的进料摩尔比为0.8∶1～1.2∶1，碳酸二甲酯的转化率为50％～80％。碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯产品质量分数大于等于99.99％。
20.本发明的有益效果为：
21.(1)、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯生产过程采用环氧乙烷路线，利用原料二氧化碳、甲醇、乙醇，除高纯碳酸酯外，副产乙二醇，符合碳中和，碳达峰目标。
22.(2)、在碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯与碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯工段反应精馏与反应隔壁精馏中采用非均相碱性催化技术，避免了均相催化剂甲醇钠、乙醇钠的环境固废问题。
23.(3)、过程采用了反应精馏、热集成精馏、热泵精馏、萃取隔壁精馏系统节能技术，碳酸酯制备过程能耗显著降低。
附图说明
24.图1为生产高纯碳酸乙烯酯的工艺流程图。其中r101-第一反应器，r102-第二反应器，f101-气液闪蒸罐，t101-环氧乙烷吸收塔，t102-轻组分杂质脱除塔，t103-碳酸乙烯酯脱轻塔，t104-碳酸乙烯酯脱重塔。
25.图2为采用碳酸乙烯酯与甲醇作为原料生产高纯碳酸二甲酯并副产乙二醇的工艺流程图。t201-碳酸乙烯酯醇解反应精馏塔，t202-碳酸二甲酯与甲醇共沸物分离高压塔，t203-碳酸二甲酯与甲醇共沸物分离低压塔，t204-碳酸二甲酯精制塔，t205-碳酸乙烯酯回收塔，hi-sr-碳酸乙烯酯回收塔冷凝器与反应精馏塔侧线再沸器进行热集成。
26.图3为采用碳酸二甲酯与乙醇作为原料生产高纯碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯并副产
甲醇的工艺流程图。其中r301-碳酸二甲酯与乙醇酯交换反应预反应器，r302-碳酸二乙酯与碳酸二甲酯反歧化反应器，t301-碳酸二甲酯与乙醇酯交换反应精馏塔，t302-碳酸二甲酯与甲醇共沸物分离萃取隔壁精馏塔，t303-碳酸二甲酯精制塔，t304-碳酸二甲酯回收塔，t305-碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯初步分离塔，t306-碳酸甲乙酯脱轻塔，t307-碳酸甲乙酯脱重塔，t308-碳酸二乙酯脱轻塔，t308-碳酸二乙酯脱轻塔，t309-碳酸二乙酯脱重塔。
具体实施方式
27.下面结合附图并通过具体实施例对本发明做进一步详述，但并不以此作为对本技术权利要求保护范围的限定。
28.本发明涉及一种生产锂电池高纯碳酸酯溶剂的工艺系统，分为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯与碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯单元，具体实施方式为：
29.碳酸乙烯酯单元：原料环氧乙烷与二氧化碳进入第一反应器，在固载化离子液体的催化作用下转化为碳酸乙烯酯，为了提高原料环氧乙烷的转化率，将出第一反应器的流股一部分循环返回第一反应器，一部分进入第二反应器。反应器的反应温度为90～160℃，反应压力2～6mpa，出第二反应器的反应产物进入闪蒸罐进行二氧化碳、环氧乙烷等轻组分与环加成反应产物碳酸乙烯酯的初步分离，离开气液闪蒸罐的气相流股进入吸收塔进行环氧乙烷的吸收，其中吸收剂采用水，离开气液闪蒸罐的液相流股进入轻组分杂质脱除塔进一步脱除二氧化碳、环氧乙烷等轻杂质组分，塔釜产品进入碳酸乙烯酯脱轻塔进行精制，脱轻塔塔顶流股循环返回至轻组分杂质脱除塔进一步回收碳酸乙烯酯，脱轻塔塔釜流股进入脱重塔，其中脱重塔塔顶流股返回至脱轻塔，侧线采出高纯产品碳酸乙烯酯，塔釜采出碳酸乙烯酯高沸物。其中脱轻塔的塔顶压力为1～10kpa，塔顶温度为100～150℃，采用间接热泵精馏降低过程能耗；脱重塔的塔顶压力为1～10kpa，塔顶温度为100～150℃，采用间接热泵精馏降低过程能耗。
30.碳酸二甲酯单元：碳酸乙烯酯与甲醇原料分别在反应精馏段上方与下方进入醇解反应精馏塔，在反应精馏塔中进行碳酸乙烯酯与甲醇的醇解反应，反应产物为碳酸二甲酯与乙二醇，反应进料碳酸乙烯酯与甲醇的摩尔比为1∶3～1∶6，反应精馏塔中反应精馏段为装填有固体催化剂的催化填料，反应精馏塔的塔顶压力为80～300kpa，塔顶的温度为50～100℃，塔顶的回流比1～10；反应精馏塔顶产物为碳酸二甲酯与甲醇的共沸物，塔釜为产物碳酸乙烯酯与副产物乙二醇的混合物。碳酸二甲酯与甲醇的共沸物进入高压塔与低压塔进行变压精馏，实现碳酸二甲酯与甲醇的共沸物分离。在高压塔塔釜采出碳酸二甲酯粗品进入碳酸二甲酯精制塔，在低压塔塔釜采出甲醇循环至反应精馏塔，低压塔采用热泵精馏的方式进行节能，高纯碳酸二甲酯产品自碳酸二甲酯精制塔侧线采出，碳酸二甲酯精制塔塔顶为甲醇与碳酸二甲酯共沸物，返回至高压塔回收。碳酸乙烯酯醇解反应精馏塔的塔釜为碳酸乙烯酯与乙二醇的混合物，进入碳酸乙烯酯回收塔进行碳酸乙烯酯与乙二醇的分离，其中塔顶为副产品乙二醇，塔釜碳酸乙烯酯循环返回反应精馏塔，碳酸乙烯酯回收塔的塔顶压力为10～50kpa，塔顶温度为110～180℃，回流比为1～10。碳酸乙烯酯回收塔冷凝器与醇解反应精馏塔侧线再沸器之间进行部分热集成。
31.碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯单元：碳酸二甲酯与乙醇进入预反应器进行酯交换预反应，预反应器反应压力0.3～0.5mpa，预反应器停留时间0.1～1hr，预反应器进料中碳酸二
甲酯与甲醇的进料摩尔比为0.8∶1～2∶1。预反应器的反应产物进入反应精馏进一步进行酯交换反应，并在反应精馏塔中进行反应与分离，反应精馏塔分为公共精馏段、反应精馏段、公共提馏段，反应精馏塔的压力50～200kpa，反应精馏塔塔顶温度60～100℃，反应精馏塔的回流比为2～8。预反应器和反应精馏塔中的非均相催化剂优选为碱金属氧化物mgo/hzsm-5，强酸型离子交换树脂lewatit k1221、nafion sac-13，采用聚乙二醇包覆的改性k2co3。反应精馏塔塔顶为碳酸二甲酯与甲醇的共沸物，碳酸二甲酯与甲醇的共沸物进入萃取隔壁精馏塔进行碳酸二甲酯与甲醇的分离，其中萃取剂采用苯胺、环丁砜、n-甲基吡咯烷酮，在萃取隔壁精馏塔进料侧塔顶取出甲醇，质量分数为99.99％，另外一侧塔顶取出碳酸二甲酯，质量分数为99.5％，塔釜采出萃取剂循环使用并进行补充；萃取隔壁精馏塔的操作压力为80～150kpa，两侧塔顶的操作温度分别为60～70℃与80～100℃。为了降低萃取隔壁精馏过程能耗，进料分为三个分支流股与萃取隔壁精馏塔顶和塔釜产品流股换热，甲醇产品塔顶采用蒸汽再压缩给第一支进料分支加热，碳酸二甲酯产品侧塔顶蒸汽给第二分支进料预热，萃取隔壁精馏塔塔釜返回萃取剂流股给第三分支进料流股进行预热。
32.碳酸二甲酯与乙醇酯交换反应精馏塔塔釜为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯的混合物，进入碳酸二甲酯回收塔进行原料碳酸二甲酯的回收，碳酸二甲酯塔顶塔顶产品返回至预反应器，碳酸二甲酯回收塔塔釜产品进入碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯的分离塔进行碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯的分离，碳酸二甲酯回收塔的操作压力为20～60kpa，塔顶温度40～60℃，塔釜温度为60～100℃，回流比为1～4。碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯分离塔的塔顶产品流股为碳酸甲乙酯粗品，进入后续碳酸甲乙酯脱轻塔与碳酸甲乙酯脱重塔进一步分离纯化后，高纯碳酸甲乙酯产品自碳酸甲乙酯侧线采出；碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯分离塔的塔釜为碳酸二乙酯粗品，进入后续碳酸二乙酯脱轻塔与碳酸二乙酯脱重塔进行进一步精馏纯化，高纯碳酸二乙酯产品自碳酸二乙酯脱重塔侧线采出。碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯分离塔的压力为80～150kpa，塔顶温度为100～120℃，塔釜温度115～130℃，回流比为1～3。碳酸甲乙酯脱轻塔与碳酸甲乙酯脱重塔压力为20～60kpa，塔顶温度为65～70℃，塔釜操作温度为70～75℃，碳酸甲乙酯脱轻塔的回流比为30～60，碳酸甲乙酯脱重塔的回流比为30～60，碳酸甲乙酯脱重塔的回流比为90～150。碳酸二乙酯脱轻塔与碳酸二乙酯脱重塔压力为20～60kpa，塔顶温度为80～85℃，塔釜温度85～95℃，碳酸二乙酯脱轻塔回流比为20～50，碳酸二乙酯脱重塔回流比40～80，为了降低碳酸甲乙酯与碳酸二乙醇分离纯化过程的能耗，碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯初步分离塔的冷凝器与碳酸二甲酯回收塔的再沸器进行热集成，碳酸甲乙酯脱轻塔与碳酸甲乙酯脱重塔采用间接热泵精馏。
33.碳酸二乙酯与碳酸二甲酯反歧化单元：碳酸二甲酯与碳酸二乙酯可以通过反歧化反应器进一步生成碳酸甲乙酯，碳酸二乙酯与碳酸二甲酯的进料摩尔比为0.8∶1～1.2∶1，反应压力为400～600kpa，反应器温度100～150℃，反应停留时间为0.8～2hr，反歧化反应器的出口碳酸二甲酯的转化率为40～65％。反歧化反应器中装填的非均相催化剂为碱金属氧化物，优选为镁基取代的介孔磷酸铝(mgapo)。
34.实施例1
35.本发明中所述原料环氧乙烷进料流量6000kg/hr，与二氧化碳的原始进料质量比为1∶1.05，循环流股流量为28700kg/hr，进入第一反应器的环氧乙烷与co2的质量比为1∶1.08，固定床反应器中采用固载化离子液体，其中离子液体采用季胺盐，载体选用sba-16分
子筛，反应器压力150℃，反应压力为5mpa，第一反应器出口物流中环氧乙烷的流量为6313kg/hr，环氧乙烷的流量为2842kg/hr，二氧化碳的流量为3145kg/hr，经过第二反应器后碳酸乙烯酯的流量为11966kg/hr，二氧化碳的流量为320kg/hr，环氧乙烷流量为14kg/hr，经过气液闪蒸单元后碳酸乙烯酯的质量分数为99.9％，二氧化碳与环氧乙烷轻杂质脱除塔的塔顶杂质流量为5kg/hr，从后续碳酸乙烯酯脱轻塔返回流股流量为200kg/hr，轻杂质脱除塔塔釜产品流量为12160kg/hr，进入碳酸乙烯酯脱轻塔进行轻组分的脱除，碳酸乙烯酯脱轻塔塔顶产品流量为200kg/hr，碳酸乙烯酯脱轻塔塔釜产品流量为12160kg/hr，碳酸乙烯酯重组分脱除塔的塔顶流量为200kg/hr，塔釜产品流量为10kg/hr，侧线采出质量分数为99.99％的碳酸乙烯酯产品，流量为19150kg/hr。
36.实施例2
37.本发明中所述碳酸乙烯酯与甲醇的原始进料摩尔比为1∶2.05，进入反应精馏塔的碳酸乙烯酯与甲醇的进料摩尔比为1∶3.6，反应精馏塔分为公共精馏段、反应精馏段与公共提馏段，公共精馏段塔板数为3，反应精馏段塔板数为25，公共提馏段塔板数为10，反应精馏段装填催化填料，其中所装填催化剂为强碱性季铵离子交换树脂(amberlyst a-26(oh))，反应精馏塔的回流比为2.5，反应精馏塔塔顶压力为0.1mpa，碳酸乙烯酯在反应精馏塔中单程转化率为95％。反应精馏塔塔顶为碳酸二甲酯与甲醇的共沸物，其中甲醇质量分数为71％，碳酸二甲酯的质量分数为29％，共沸物进入高压塔，高压塔操作压力为0.9mpa，回流比2，塔顶温度为132℃高压塔总塔板数为20，进料位置在第6块塔板，塔顶产品中甲醇的质量分数为83％，碳酸二甲酯的质量分数为17％，塔顶产物进入低压塔，塔釜采出为质量分数99.5％的碳酸二甲酯进入后续碳酸二甲酯精制塔进一步精制。低压塔操作压力为0.1mpa，回流比为2.5，塔顶温度为64℃，低压塔塔板数为27块，进料位置为第8块塔板，塔顶为碳酸二甲酯与甲醇的共沸物返回至高压塔。碳酸二甲酯精制塔操作压力为0.1mpa，回流比为62，总塔板数为40，进料位置为20，侧线采出位置为10，侧线采出碳酸二甲酯的质量分数为99.99％。
38.实施例3
39.本发明中所述碳酸二甲酯与乙醇的初始进料比为1∶1.15，计算碳酸二甲酯循环流股后进入预反应器的碳酸二甲酯与乙醇的初始进料比为1∶1.6，预反应器压力为0.4mpa，预反应器中反应原料的停留时间为0.6hr，预反应器操作温度105℃，预反应器反应产物进入反应精馏塔，反应停留塔公共精馏段塔板数40，反应精馏段塔板数为30，公共提馏段塔板数为15，反应精馏段装填有催化填料，催化填料中装填的催化剂与预反应器中均为碱金属氧化物mgo/hzsm-5，反应精馏塔的操作压力为0.1mpa，反应精馏塔塔顶的操作温度为63℃，反应精馏塔塔釜温度为105℃，操作回流比为3.5，塔顶产品为碳酸二甲酯与甲醇的共沸物，其中甲醇的质量分数为0.7，塔釜为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯的混合物，质量分数为碳酸二甲酯∶碳酸甲乙酯∶碳酸二乙酯＝0.32∶0.57∶0.11。反应精馏塔塔顶产品流股进入萃取隔壁精馏塔进行碳酸二甲酯与甲醇的分离，萃取隔壁精馏塔操作压力为0.1mpa，进料侧塔顶温度为64.5℃，回流比为0.4，碳酸二甲酯产品侧塔顶温度为90.2℃，回流比为0.9，塔釜操作温度为195℃，萃取剂采用苯胺，萃取隔壁精馏塔结构参数为：隔板进料侧塔板数40，碳酸二甲酯出料侧塔板数40，萃取剂回收段塔板数为10，在隔板进料侧萃取剂苯胺的进料位置为第4块塔板，碳酸二甲酯与甲醇共沸物的进料位置为30，萃取剂回收段上升的气相
隔板进料侧的分率为0.7。碳酸二甲酯与甲醇共沸物分为三个支路进行预热，采用甲醇产品、碳酸二甲酯产品与循环萃取剂提供给三个支路预热量分率为0.1∶0.26∶0.64，甲醇产品塔顶采用蒸汽再压缩给进料预热时压缩机的压缩比为1.6，碳酸二甲酯与甲醇共沸物进入萃取隔壁精馏塔的温度为69℃。萃取隔壁精馏进料侧塔顶采出甲醇产品质量分数为99.99％，碳酸二甲酯侧采出碳酸二甲酯质量分数为99.5％，塔釜采出萃取剂苯胺的质量分数为99.999％循环使用。为了得到高纯碳酸二甲酯循环使用，萃取隔壁精馏塔采出的碳酸二甲酯进入碳酸二甲酯精制塔，塔顶为碳酸二甲酯与甲醇的共沸物返回至萃取隔壁精馏，塔釜为碳酸二甲酯与萃取剂的高沸物，质量分数为99.95％的碳酸二甲酯自侧线采出后循环至预反应器使用。碳酸二甲酯精制塔操作压力为0.1mpa，操作回流比为60，塔顶温度为63.5℃，塔釜温度为92.5℃，碳酸二甲酯塔板数为40，进料位置为20，侧线采出位置为10。
40.反应精馏塔的塔釜出料为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯进入碳酸二甲酯回收塔，碳酸二甲酯回收塔操作压力为30kpa，回流比为8，塔顶冷凝液温度为50℃，塔釜的温度为77℃，碳酸二甲酯回收塔的塔板数为50，进料位置为20，塔顶采出碳酸二甲酯纯度为99.5％，循环返回到预反应器，塔釜采出为碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯的混合物，其中碳酸甲乙酯的质量分数为84％，碳酸二甲酯的再沸器与后续碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯分离塔冷凝器之间进行热集成。碳酸甲乙酯与碳酸二乙酯混合物进入碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯分离塔进行初步分离，碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯初步分离塔操作压力为0.1mpa，回流比为2.5，塔顶的温度为107℃，塔釜温度为130℃，碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯初步分离塔塔板数为50，进料位置为30，塔顶为含量99.9％的碳酸甲乙酯，塔釜为99.9％的碳酸二乙酯。初步分离塔塔顶产物进入碳酸甲乙酯脱轻塔进行轻组分碳酸二甲酯脱除，碳酸甲乙酯轻组分脱除塔的操作压力为30kpa，回流比为50，塔顶温度为68℃，塔釜温度为72℃，碳酸甲乙酯轻组分脱除塔塔板数为50，进料位置为20，脱轻塔塔顶产品返回至碳酸二甲酯回收塔，塔釜产品进入碳酸甲乙酯脱重塔进行碳酸二乙酯重组分的脱除，碳酸甲乙酯脱重塔操作压力为25kpa，回流比为140，塔顶温度为68℃，塔釜温度为73℃，碳酸甲乙酯脱重塔的塔板数为50，进料位置为30，侧线采出位置为20，塔顶流股为碳酸甲乙酯轻组分返回至碳酸甲乙酯脱轻塔，塔釜重组分返回至碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯初步分离塔，为了降低过程能耗，碳酸甲乙酯脱轻塔与碳酸甲乙酯脱重塔采用间接热泵精馏，压缩机的压缩比为1.5。碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯初步分离塔塔釜产品进入碳酸二乙酯脱轻塔脱除碳酸甲乙酯轻组分，碳酸二乙酯脱轻塔操作压力为30kpa，操作回流比30，塔顶冷凝液温度为50℃，塔釜的温度为93℃，碳酸二乙酯脱轻塔的塔板数为50，进料位置为20，塔顶产品为碳酸二乙酯轻组分返回至碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯初步分离塔，塔釜产品进入碳酸二乙酯脱重塔，碳酸二乙酯脱重塔的操作压力为30kpa，操作回流比50，塔顶冷凝液温度为50℃，塔釜的温度为93℃，碳酸二乙酯脱重塔的塔板数为50，进料位置为30，碳酸二乙酯脱重塔塔顶产品循环至碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯粗分塔，质量分数99.99％的碳酸二乙酯自侧线采出，采出位置为第20块塔板。
41.在反歧化反应器过程中，碳酸二甲酯与碳酸二乙酯的的进料摩尔比为1∶1，反歧化反应器装填的催化剂为介孔磷酸铝(mgapo)，反歧化反应器的操作压力为450kpa，反应温度为110℃，反歧化反应器中原料停留时间为1.15hr，在反反歧化反应器碳酸二甲酯的转化率为60％，反歧化反应器的出口物流送至上述碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯分离系统进行分离纯化。
42.以上所述仅是本发明的优选实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，均属于本发明保护的范围。