一种制备碳酸二乙酯并联产二元醇的方法以及工艺系统的制作方法_2

文档序号:9903167阅读:来源:国知局

[0052] 在本发明的实施方式中,用于醋交换反应的碱性催化剂包括主催化剂W及助催化 剂,主催化剂选自碱金属的面化物、氨氧化物或碳酸盐、甲醇钢、乙醇钢中的一种或多种;助 催化剂选自季氮、季憐为阳离子,面素、氨氧根或碳酸根为阴离子的离子液体。在一个优选 的实施方式中,主催化剂可选自氨氧化钟,助催化剂可选自四乙基漠化锭。
[0053] 在本发明的实施方式中,主催化剂和助催化剂的摩尔比可W为1-5:1;碱性催化剂 的用量按摩尔计为环状碳酸醋的0.1-10%。在一个优选的实施方式中,碱性催化剂的用量 按摩尔计为环状碳酸醋的1-5%。
[0054] 本发明用W下实施例说明,但本发明并不限于下述实施例,在不脱离前后所述宗 旨的范围下,变化实施都包含在本发明的技术范围内。
[0化5] 实施例1
[0056] 如图1所示,采用本发明的生产系统通过碳酸乙締醋与乙醇醋交换反应生产碳酸 二乙醋并联产乙二醇。生产过程如下:
[0057] (1)将占碳酸乙締醋摩尔量1%的碱性催化剂化OH为主催化剂、四乙基漠化锭为助 催化剂复配,摩尔比为3:1)加入到碳酸乙締醋中通过计量累准确控制流量进入反应精馈塔 1的反应区上部,将乙醇通过计量累准确控制流量使碳酸乙締醋与乙醇摩尔比达到1:10送 入反应精馈塔1反应区下部,反应生成碳酸二乙醋并副产乙二醇,碳酸乙締醋转化率可W达 到99% W上,碳酸二乙醋收率99%,控制塔顶塔蓋溫度保证碳酸二乙醋全部从反应精馈塔1 的塔顶采出。
[0058] 反应精馈塔的理论塔板数为40块,采用板式塔或填料塔,塔顶溫度控制在125-128 °C,塔底溫度控制在140-143°C,回流比1.5,常压操作。
[0059] (2)从反应精馈塔1塔顶采出产物碳酸二乙醋、未反应的原料乙醇W及微量乙二醇 送入乙醇回收塔2,从乙醇回收塔2塔顶采出低沸点乙醇和微量碳酸二乙醋,重新送回反应 精馈塔1作为反应原料参加醋交换反应,保证乙醇回收塔2塔蓋没有乙醇存在。
[0060] 乙醇回收塔的理论塔板数为10块,塔顶溫度78°C,塔蓋维持在125°C,塔顶回流比 为0.5,塔压维持常压。
[0061] (3)从乙醇回收塔2塔蓋采出碳酸二乙醋和微量乙二醇送入碳酸二乙醋精制塔3, 精制后碳酸二乙醋纯度达到99.99%,从塔顶采出送入碳酸二乙醋脱水塔4,塔底采出重组 分,其中含有微量乙二醇,送入后续的二元醇脱轻塔5合并处理。
[0062] 碳酸二乙醋精制塔理论塔板数为30块,塔顶回流比为1,塔顶溫度12(TC,塔蓋溫度 127°C。
[0063] (4)从碳酸二乙醋精制塔3塔顶采出纯度99.99%产品进入碳酸二乙醋脱水塔4,进 过脱水塔后将碳酸二乙醋水份控制在20ppmW下,可达到电池级的标准。
[0064] (5)从反应精馈塔1塔蓋采出产物乙二醇和少量未反应完的原料乙醇送入二元醇 脱轻塔5,从脱轻塔塔顶采出乙醇从新送回反应精馈塔1做为原料参加反应,保证塔蓋不再 有乙醇。
[0065] 二元醇脱轻塔理论塔板数为15块,塔顶回流比为2.5,塔顶溫度50°C,塔蓋溫度150 °C,压力控制在30Kpa,真空操作。
[0066] (6)从二元醇脱轻塔5塔蓋采出产物乙二醇送入二元醇精制塔6,靠近精制塔上部 侧线采出乙二醇,乙二醇纯度可达到99.9%。
[0067] 二醇精制塔理论塔板数为20块,塔顶回流比为172.5,塔顶溫度13(TC,塔蓋溫度 150°C,压力控制在20Kpa,真空操作。
[006引实施例2
[0069] 如图1所示,采用本发明的生产系统通过碳酸丙締醋与乙醇醋交换反应生产碳酸 二乙醋并联产丙二醇。生产过程如下:
[0070] (1)将占碳酸丙締醋摩尔量5%的碱性催化剂化OH为主催化剂、四乙基漠化锭为助 催化剂复配,摩尔比为3:1)加入到碳酸丙締醋中通过计量累准确控制流量进入反应精馈塔 1的反应区上部,将乙醇通过计量累准确控制流量使碳酸乙締醋与乙醇摩尔比达到1:12送 入反应精馈塔反应区下部,反应生成碳酸二乙醋并副产丙二醇,碳酸乙締醋转化率可W达 到99% W上,碳酸二乙醋收率99%,控制塔顶塔蓋溫度保证碳酸二乙醋全部从反应精馈塔1 的塔顶采出。
[0071] 反应精馈塔的理论塔板数为50块,采用板式塔或填料塔,塔顶溫度控制在125-128 °C,塔底溫度控制在140-143°C,回流比2,常压操作。
[0072] (2)从反应精馈塔1塔顶采出产物碳酸二乙醋、未反应的原料乙醇W及微量丙二醇 送入乙醇回收塔2,从乙醇回收塔2塔顶采出低沸点乙醇和微量碳酸二乙醋,重新送回反应 精馈塔1作为反应原料参加反应,保证乙醇回收塔2塔蓋没有乙醇存在。
[0073] 乙醇回收塔的理论塔板数为10块,塔顶溫度78°C,塔蓋维持在125°C,塔顶回流比 为0.5,塔压维持常压。
[0074] (3)从乙醇回收塔2塔蓋采出碳酸二乙醋和微量丙二醇送入碳酸二乙醋精制塔3, 精制后碳酸二乙醋纯度达到99.99%,从塔顶采出送入碳酸二乙醋脱水塔4,塔底采出重组 分,其中含有微量丙二醇,送入后续的二元醇脱轻塔5合并处理。
[0075] 碳酸二乙醋精制塔理论塔板数为30块,塔顶回流比为1,塔顶溫度12(TC,塔蓋溫度 127°C。
[0076] (4)从碳酸二乙醋精制塔3塔顶采出纯度99.99%产品进入碳酸二乙醋脱水塔4,经 过脱水塔后碳酸二乙醋水份控制在20ppmW下,达到电池级的标准。
[0077] (5)从反应精馈塔1塔蓋采出产物丙二醇和少量原料乙醇送入二元醇脱轻塔5,从 脱轻塔塔顶采出乙醇从新送回反应精馈塔1做为原料参加反应,保证塔蓋不再有乙醇。
[0078] 二醇脱轻塔5理论塔板数为18块,塔顶回流比为2.5,塔顶溫度50°C,塔蓋溫度150 °C,压力控制在30Kpa,真空操作。
[0079] (6)从二元醇脱轻塔5塔蓋采出产物丙二醇送入二元醇精制塔6,靠近精制塔上部 侧线采出丙二醇,丙二醇纯度可达到99.9%。
[0080] 二元醇精制塔理论塔板数为25块,塔顶回流比为172.5,塔顶溫度135°C,塔蓋溫度 160°C,压力控制在20Kpa,真空操作。
[0081] 虽然为了说明本发明,已经公开了本发明的优选实施方案,但是本领域的技术人 员应当理解,在不脱离权利要求书所限定的本发明构思和范围的情况下,可W对本发明做 出各种修改、添加和替换。
【主权项】
1. 一种制备碳酸二乙酯并联产二元醇的方法,由通式(I)所示的环状碳酸酯与乙醇在 碱性催化剂存在下通过酯交换反应制得,其中,R选自H、CH3、CH2C1、C4H9或C6H 5中的一种。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述环状碳酸酯与所述乙醇的摩尔比为1:1-16, 所述酯交换反应的反应温度为40-150 °C,反应压力为0.1 _3MPa。3. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述碱性催化剂包括主催化剂以及助催化剂,所 述主催化剂选自碱金属的卤化物、氢氧化物或碳酸盐、甲醇钠、乙醇钠中的一种或多种;所 述助催化剂选自季氮、季磷为阳离子,卤素、氢氧根或碳酸根为阴离子的离子液体。4. 根据权利要求3所述的方法,其中,所述主催化剂和所述助催化剂的摩尔比为1-5:1, 所述碱性催化剂的用量按摩尔计为所述环状碳酸酯的〇. 1-10%。5. 根据权利要求4所述的方法,其中,所述主催化剂选自氢氧化钾;所述助催化剂选自 四乙基溴化铵。6. 根据权利要求1-5任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤: S1:采出所述酯交换反应生成的碳酸二乙酯以及未反应的乙醇进行乙醇回收,回收的 乙醇返回至所述酯交换反应步骤;以及 S2:将经过步骤S1处理的碳酸二乙酯依次进行精制处理、脱水处理得到碳酸二乙酯成 品。7. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述乙醇回收的温度为60-130°C,压力为0.01- 3MPa〇8. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述步骤S2中,所述精制处理的温度为60-130°C, 压力为〇.〇l_3MPa。9. 根据权利要求1-8任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤: T1:将所述酯交换反应生成的二元醇进行脱除乙醇处理,脱除的乙醇返回至所述酯交 换反应步骤;以及 T2:将经过步骤T1处理的二元醇进行精制处理得到二元醇成品。10. 根据权利要求9所述的方法,其中,所述步骤T1中,脱除乙醇时的温度为50-160°C, 压力为 0.01-lMPa。11. 根据权利要求9所述的方法,其中,所述步骤T2中,所述精制处理的温度为120-160 °C,压力为0.01-0 .lMPa。12. -种制备碳酸二乙酯并联产二元醇的工艺系统,包括以下装置: 反应精馏塔,用以使环状碳酸酯与乙醇在碱性催化剂存在下发生酯交换反应生成碳酸 二乙酯以及二元醇; 乙醇回收塔,其与所述反应精馏塔相连,用以回收所述反应精馏塔中未反应的乙醇,并 将其返回所述反应精馏塔; 碳酸二乙酯精制塔,其与所述乙醇回收塔相连,用以精制碳酸二乙酯; 碳酸二乙酯脱水塔,其与所述碳酸二乙酯精制塔相连,用以对碳酸二乙酯进行脱水处 理得到碳酸二乙酯成品; 二元醇脱轻塔,其与所述反应精馏塔相连,用以脱除所生成的二元醇中的乙醇,并将脱 除的乙醇返回所述反应精馏塔;以及 二元醇精制塔,其与所述二元醇脱轻塔相连,用以精制所述二元醇得到二元醇成品。
【专利摘要】本发明提供了一种制备碳酸二乙酯并联产二元醇的方法,由环状碳酸酯与乙醇在碱性催化剂存在下通过酯交换反应制得。本发明还提供了一种制备碳酸二乙酯并联产二元醇的工艺系统。本发明提供的制备方法一步合成、路线短、工艺简单、反应温和,同时此反应路线可以有效避免共沸物的存在,产物易于分离,能耗成本低,本发明提供的工艺系统采用的设备简单、成本低,可连续、高效运行,能够为碳酸二乙酯产业带来良好的发展前景和巨大的经济效益。
【IPC分类】C07C68/08, C07C31/20, C07C27/00, C07C29/128, C07C69/96, C07C68/06
【公开号】CN105669460
【申请号】CN201610212579
【发明人】朱建民, 刘兆滨, 董振鹏, 顾晓华, 杨子锋
【申请人】奥克化学扬州有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月7日
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