一种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1,2-丙二醇的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1，2-丙二醇的方法，属于化合物合成领域。
【背景技术】
[0002]现有技术中，将碳酸丙烯酯与甲醇送入反应塔，在催化剂存在下进行酯交换反应，反应塔塔顶获得碳酸二甲酯(DMC)与甲醇共沸物，共沸物经冷凝后送往加压精馏塔将DMC与甲醇分离，加压精馏塔塔釜获得DMC粗品，经精制后获得高纯度碳酸二甲酯产品，反应塔塔釜的物料经精馏脱除甲醇后，回收获得1，2-丙二醇(PG)，未反应物甲醇、碳酸丙烯酯等回收循环使用。现有工艺中的催化剂为甲醇碱金属催化剂，如甲醇钠等，其为碱性，但1，2-丙二醇为酸性，两者结合力很强，不易分离，一般情况下，多采用强制减压蒸馏法分离甲醇碱金属催化剂与粗1，2-丙二醇，但是分离不彻底，仍会有一部分1，2-丙二醇被催化剂吸附，导致1，2-丙二醇收率低，产品质量不高，并且产生的塔釜料液量大，能源消耗高，不能连续生产。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的问题，本发明提供了一种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1，2-丙二醇的方法，本发明解决了现有技术中，甲醇碱金属催化剂与1，2-丙二醇难以分离，导致1，2-丙二醇产率低、纯度低、不能连续生产的问题，本发明生产的1，2-丙二醇质量好，可达到医药级生产要求，操作过程安全，节能、产率高，塔釜料液排放量降低50%以上，且实现了连续生产。本发明的技术方案如下:
一种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1，2-丙二醇的方法，包括以下步骤:
步骤(I)反应精馏、步骤(2)回收碳酸二甲酯、步骤(3)回收甲醇、步骤(4)分离甲醇、1，2-丙二醇、步骤(5)碳化处理、步骤(6)过滤、步骤(7)分离1，2-丙二醇、步骤(8)精制1，2-丙二醇。
[0004](I)反应精馏:将碳酸丙烯酯、甲醇和甲醇碱金属催化剂送入混料罐进行混合，混合物中甲醇与碳酸丙烯酯的摩尔比为6-12:1，甲醇金属催化剂的含量为混合物总重量的0.05-1.0wt%，所得混合物送入反应精馏塔Tl中，碳酸丙烯酯与甲醇在合成塔中的反应温度为70-75°C，压力为常压，回流比为1.0-3.0，反应停留时间为0.5_2h ；
(2)回收碳酸二甲酯:将反应精馏塔Tl塔顶的甲醇、碳酸二甲酯共沸物送入加压精馏塔T4，进行加压蒸馏，塔内温度为130-170°C，压力为0.5-0.7MPa，获得的塔釜液送入DMC精馏塔T6继续进行精馏，塔顶的馏出物返回加压精馏塔T4，塔中的馏出物即为碳酸二甲酯，送入碳酸二甲酯储罐；
(3)回收甲醇:将步骤(2)中加压精馏塔T4的塔顶气相经降压后送入常压精馏塔T3进行精制，塔釜获得高纯度甲醇可返回步骤(I)中的反应精馏塔Tl，塔顶物料为碳酸二甲酯与甲醇的共沸物，再次返回步骤(2)中的加压精馏塔T4 ；
(4)分离甲醇、1，2-丙二醇:将步骤(I)中反应精馏塔Tl的塔釜液送入甲醇回收塔T2，甲醇回收塔T2的塔顶甲醇气相，经冷凝后返回反应精馏塔Tl，塔釜获得粗品1，2-丙二醇转入下单元处理；
(5)碳化处理:将步骤(4)中塔釜获得的粗品1，2-丙二醇物料送入碳化塔T7进行碳化处理，先通入635份(按重量份数计)塔釜物料，再加入80份(按重量份数计)软化水，后通入I份(按重量份数计)CO2，进行搅拌，反应压力为常压，反应温度为60-90°C，搅拌转速60-125r/min，反应时间为0.5_lh，经碳化处理后的物料转入下单元处理；
(6)过滤:将步骤(5)中碳化处理后的物料送入金属烧结滤器T8中进行过滤，过滤精度为3-10微米，过滤温度为60°C，过滤压力为0.4MPa，回收获得的滤液，转入下单元处理；
(7)分离1，2-丙二醇:将步骤(6)中获得的滤液送入脱轻塔T5A的中部，塔顶回流比为3.0-4.0，塔顶温度为60-64°C，塔釜温度为160_162°C，压力为_80KPa，塔釜可得到不含水、甲醇及DMC等轻组份的中间料液；塔顶获得水、甲醇、DMC、1，2-丙二醇的混合物；
(8)精制1，2-丙二醇:将步骤(7)中脱轻塔T5A塔釜底获得的中间料液送入丙二醇精制塔T5B的中部，塔顶回流比为1.0-3.0，塔顶温度为110-125°C，塔釜温度为150_160°C，操作压力为_90KPa，塔顶采出的含少量水的1，2-丙二醇返回脱轻塔T5A，塔中获得1，2-丙二醇，塔釜获得碳酸盐、I, 2-丙二醇及高沸物的混合物料液。
[0005]进一步的，步骤(I)中，混合物中甲醇与碳酸丙烯酯的摩尔比为9:1。甲醇金属催化剂的含量为混合物总重量的0.08wt%o碳酸丙烯酯与甲醇在合成塔中的反应温度为70-75°C，压力为常压，回流比为2.0，反应停留时间为lh。
[0006]进一步的，步骤(2)中，将反应精馏塔Tl塔顶的甲醇、碳酸二甲酯共沸物送入加压精馏塔T4，进行加压蒸馏，塔内温度为140-150°C，压力为0.6MPa。
[0007]进一步的，步骤(5)中，反应温度为70-80°C，搅拌转速70-100r/min，反应时间为
0.5-lh。优选的，反应温度为73°C，搅拌转速90r/min，反应时间为lh。
[0008]进一步的，步骤(7)中，将步骤(6)中获得的滤液送入脱轻塔T5A的中部，塔顶回流比为3.5。
[0009]更进一步的，步骤(8)中，塔顶回流比为2.0。
[0010]本发明制备方法中:
在步骤(5)的碳化处理中，经过加水、碳酸化等过程，将催化剂转化为碳酸盐。再采用过滤设备，将析出碳酸盐颗粒从粗1，2-丙二醇中分离出来。
[0011]碳化技术通过引入碳化反应，将催化剂转化为无机碳酸盐，从而弱化结合力，使1，2-丙二醇最大限度的得以释放，提高产品收率。
[0012]本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明生产的1，2-丙二醇质量好，可达到医药级生产要求，操作过程安全，节能、产率高，塔釜重组分料液排放少，且实现了连续生产，既减轻了工人的劳动强度，又保证了产品质量的稳定，更适应于大型生产装置的生产。
【附图说明】
[0013]图1为本发明酯交换法生产碳酸二甲酯联产1，2-丙二醇的工艺流程图； 符号说明:
Tl:反应精馏塔、T2:甲醇回收塔、T3:常压精馏塔、T4:加压精馏塔、T5A:脱轻塔、T5B:丙二醇精制塔、T6:精馏塔、T7碳化塔、T8:金属烧结滤器、ME:甲醇、CAT:甲醇碱金属催化齐U、PC:碳酸丙烯酯。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
[0015]实施例1 一种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1，2_丙二醇的方法，包括以下步骤:
(O反应精馏:将碳酸丙烯酯、甲醇和甲醇碱金属催化剂送入混料罐进行混合，混合物中甲醇与碳酸丙烯酯的摩尔比为7:1，甲醇金属催化剂的含量为混合物总重量的0.06wt%,所得混合物送入反应精馏塔Tl中，碳酸丙烯酯与甲醇在合成塔中的反应温度为70-75°C，压力为常压，回流比为1.0，反应停留时间为2h ；
(2)回收碳酸二甲酯:将反应精馏塔Tl塔顶的甲醇、碳酸二甲酯共沸物送入加压精馏塔T4，进行加压蒸馏，塔内温度为130-140°C，压力为0.5-0.6MPa，获得的塔釜液送入DMC精馏塔T6继续进行精馏，塔顶的馏出物返回加压精馏塔T4，塔中的馏出物即为碳酸二甲酯，送入碳酸二甲酯储罐；
(3)回收甲醇:将步骤(2)中加压精馏塔T4的塔顶气相经降压后送入常压精馏塔T3进行精制，塔釜获得高纯度甲醇可返回步骤(I)中的反应精馏塔Tl，塔顶物料为碳酸二甲酯与甲醇的共沸物，再次返回步骤(2)中的加压精馏塔T4 ；
(4)分离甲醇、1，2-丙二醇:将步骤(I)中反应精馏塔Tl的塔釜液送入甲醇回收塔T2，甲醇回收塔T2的塔顶甲醇气相，经冷凝后返回反应精馏塔Tl，塔釜获得粗品1，2-丙二醇转入下单元处理；
(5)碳化处理:将步骤(4)中塔釜获得的粗品1，2-丙二醇物料送入碳化塔T7进行碳化处理，先通入635份(按重量份数计)塔釜物料，再加入80份(按重量份数计)软化水，后通入I份(按重量份数计)CO2，进行搅拌，反应压力为常压，反应温度为60-70°C，搅拌转速70r/min，反应时间为lh，经碳化处理后的物料转入下单元处理；
(6)过滤:将步骤(5)中碳化处理后的物料送入金属烧结滤器T8中进行过滤，过滤精度为3-10微米，过滤温度为60°C，过滤压力为0.4MPa，回收获得的滤液，转入下单元处理；
(7)分离1，2-丙二醇:将步骤(6)中获得的滤液送入脱轻塔T5A的中部，塔顶回流比为
3.0，塔顶温度为60-64°C，塔釜温度为160-162°C，压力为_80KPa，塔釜可得到不含水、甲醇及DMC等轻组份的中间料液；塔顶获得水、甲醇、DMC、1，2-丙二醇的混合物；
(8)精制1，2-丙二醇:将步骤(7)中脱轻塔T5A塔釜底获得的中间料液送入丙二醇精制塔T5B的中部，塔顶回流比为1.0，塔顶温度为110-125°C，塔釜温度为150_160°C，操作压力为_90KPa，塔顶采出的含少量水的1，2_丙二醇返回脱轻塔T5A，塔中获得纯度为99.99%的1，2-丙二醇产品，塔釜获得碳酸盐、1，2-丙二醇及高沸物的混合物料液。
[0016]实施例2 —种酯交换法连续化生产碳酸二甲酯联产1，2_丙二醇的方法，包括以下步骤:
(O反应精馏:将碳酸丙烯酯、甲醇和甲醇碱金属催化剂送入混料罐进行混合，混合物中甲醇与碳酸丙烯酯的摩尔比为11:1，甲醇金属催化剂的含量为混合物总重量的
0.08wt%,所得混合物送入反应精馏塔Tl中，碳酸丙烯酯与甲醇在合成塔中的反应温度为70-75°C，压力为常压，回流比为