一种碳酸丙烯酯的生产系统及生产方法与流程

本发明属于碳酸丙烯酯制备，具体涉及一种碳酸丙烯酯的生产系统及生产方法。

背景技术：

1、碳酸丙烯酯不仅是性能优良的高沸点、高极性的非质子有机溶剂，还是重要的有机合成中间体。碳酸丙烯酯已广泛用作电容器和高能电池的电解液、脱硫脱碳溶剂、金属萃取剂、黏合剂和聚合物的增塑剂等；此外，碳酸丙烯酯还可用于合成碳酸二甲酯等重要的精细化工产品。

2、碳酸丙烯酯主要通过酯交换法、光气法、氯丙醇法、尿素醇解法、二氧化碳和1,2-丙二醇合成法、二氧化碳与环氧丙烷合成法等方法合成，其中二氧化碳与环氧丙烷合成法是工业制备碳酸丙烯酯的主要方法。

3、但是，现有的二氧化碳与环氧丙烷合成法工业制备碳酸丙烯酯存在制备方法产率低，且得到的碳酸丙烯酯的纯度低的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种碳酸丙烯酯的生产系统及生产方法，本发明提供的生产系统能够得到高纯度的碳酸丙烯酯，且收率高。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种碳酸丙烯酯的生产系统，包括依次连通的预合成单元、第一反应器9、第二反应器10、蒸发单元和粗品储存单元；

4、所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器1、第二预反应器2、第三预反应器3、第四预反应器4、第五预反应器5、第六预反应器6、第七预反应器7和第八预反应器8；

5、所述第一反应器9设置有第一底部出料口和第二底部出料口；所述第一底部出料口和所述第一预反应器1的顶部进料口通过循环泵17形成循环。

6、优选的，所述蒸发单元包括依次连通的闪蒸器11、薄膜蒸发器12、气液分离器13和冷凝器14；

7、所述粗品储存单元包括依次连通的碳酸丙烯酯收集罐15和碳酸丙烯酯储罐16。

8、优选的，还包括和所述粗品储存单元连通的脱轻单元和脱重单元。

9、优选的，所述脱轻单元包括脱轻精馏塔18和与所述脱轻精馏塔18连接的脱轻精馏塔底部循环单元和脱轻精馏塔顶部循环单元；

10、所述脱轻精馏塔底部循环单元包括脱轻精馏塔再沸器20；所述脱轻精馏塔再沸器20的进料口和所述脱轻精馏塔18的第一底部出料口连通，所述脱轻精馏塔再沸器20的气相出口和所述脱轻精馏塔18的底部进料口连通；

11、所述脱轻精馏塔18的顶部循环单元包括与所述脱轻精馏塔18的顶部出料口相连通的脱轻精馏塔冷凝器21和脱轻精馏塔回流罐22；所述脱轻精馏塔回流罐22的出料口和所述脱轻精馏塔18的顶部进料口连通。

12、优选的，所述脱重单元包括脱重精馏塔19和与所述脱重精馏塔19连接的脱重精馏塔底部循环单元和脱重精馏塔顶部循环单元；

13、所述脱重精馏塔底部循环单元包括脱重精馏塔再沸器23；所述脱重精馏塔再沸器23的进料口和所述脱重精馏塔19的第一底部出料口连通，所述脱重精馏塔再沸器23气相出口和所述脱重精馏塔19的底部进料口连通；

14、所述脱重精馏塔顶部循环单元包括与所述脱重精馏塔19的顶部出料口相连通的脱重精馏塔冷凝器24和脱重精馏塔回流罐25；所述脱重精馏塔回流罐25的出料口和所述脱重精馏塔19的顶部进料口连通。

15、优选的，所述粗品储存单元的出料口通过脱轻精馏塔进料泵26和所述脱轻精馏塔18的塔中进料口连通；

16、所述脱轻精馏塔回流罐22和所述脱轻精馏塔18的顶部进料口之间还设置有脱轻精馏塔回流泵27；

17、所述脱轻精馏塔18的第二底部出料口通过脱重精馏塔进料泵28和所述脱重精馏塔19的塔中进料口连通；

18、所述脱重精馏塔回流罐25和所述脱重精馏塔19的顶部进料口之间还设置有脱重精馏塔回流泵29。

19、本发明还提供了一种碳酸丙烯酯的生产方法，采用上述技术方案所述的生产系统，包括以下步骤：

20、将碳酸丙烯酯底物通入预合成单元和第一反应器9中进行预热，将二氧化碳、环氧丙烷和催化剂连续通入，依次在预合成单元、第一反应器9和第二反应器10中进行合成反应，得到的合成料液在蒸发单元中进行蒸发处理，得到所述碳酸丙烯酯。

21、优选的，所述合成反应的温度为125～145℃，操作压力为3～3.5mpa。

22、优选的，还包括对所述碳酸丙烯酯依次进行脱轻和脱重，得到电子级碳酸丙烯酯；

23、所述脱轻和脱重包括以下步骤：

24、将所述碳酸丙烯酯通入脱轻单元和脱重单元，依次在所述脱轻精馏塔18中进行脱轻精馏、在所述脱重精馏塔19中进行脱重精馏，得到电子级碳酸丙烯酯。

25、优选的，所述脱轻精馏的温度为140～160℃，回流比为4～10：1；所述脱轻精馏的操作压力-0.099～-0.1mpa；

26、所述脱重精馏的温度为128～145℃，回流比为0～2：1；所述脱重精馏的操作压力-0.099～-0.1mpa。

27、本发明提供了一种碳酸丙烯酯的生产系统，包括依次连通的预合成单元、第一反应器9、第二反应器10、蒸发单元和粗品储存单元；所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器1、第二预反应器2、第三预反应器3、第四预反应器4、第五预反应器5、第六预反应器6、第七预反应器7和第八预反应器8；所述第一反应器9设置有第一底部出料口和第二底部出料口；所述第一底部出料口和所述第一预反应器1的顶部进料口通过循环泵17形成循环。本发明采用多级反应的方式，能够进一步提高碳酸丙烯酯的纯度和产品的摩尔收率(以原料环氧丙烷计)。

技术特征：

1.一种碳酸丙烯酯的生产系统，其特征在于，包括依次连通的预合成单元、第一反应器(9)、第二反应器(10)、蒸发单元和粗品储存单元；

2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述蒸发单元包括依次连通的闪蒸器(11)、薄膜蒸发器(12)、气液分离器(13)和冷凝器(14)；

3.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，还包括和所述粗品储存单元连通的脱轻单元和脱重单元。

4.根据权利要求3所述的生产系统，其特征在于，所述脱轻单元包括脱轻精馏塔(18)和与所述脱轻精馏塔(18)连接的脱轻精馏塔底部循环单元和脱轻精馏塔顶部循环单元；

5.根据权利要求3所述的生产系统，其特征在于，所述脱重单元包括脱重精馏塔(19)和与所述脱重精馏塔(19)连接的脱重精馏塔底部循环单元和脱重精馏塔顶部循环单元；

6.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述粗品储存单元的出料口通过脱轻精馏塔进料泵(26)和所述脱轻精馏塔(18)的塔中进料口连通；

7.一种碳酸丙烯酯的生产方法，其特征在于，采用权利要求1～6任一项所述的生产系统，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述合成反应的温度为125～145℃，操作压力为3～3.5mpa。

9.根据权利要求8所述的生产方法，其特征在于，还包括对所述碳酸丙烯酯依次进行脱轻和脱重，得到电子级碳酸丙烯酯；

10.根据权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述脱轻精馏的温度为140～160℃，回流比为4～10：1；所述脱轻精馏的操作压力-0.099～-0.1mpa；

技术总结
本发明属于碳酸丙烯酯制备技术领域，具体涉及一种碳酸丙烯酯的生产系统及生产方法。本发明提供的碳酸丙烯酯的生产系统包括依次连通的预合成单元、第一反应器(9)、第二反应器(10)、蒸发单元和粗品储存单元；所述预合成单元包括依次连通的第一预反应器(1)、第二预反应器(2)、第三预反应器(3)、第四预反应器(4)、第五预反应器(5)、第六预反应器(6)、第七预反应器(7)和第八预反应器(8)；所述第一反应器(9)设置有第一底部出料口和第二底部出料口；所述第一底部出料口和所述第一预反应器(1)的顶部进料口通过循环泵(17)形成循环。本发明采用多级反应的方式，提高了碳酸丙烯酯的纯度和产率。

技术研发人员：渠慎刚,刘涛,张峻恺,吴兆海,叶清
受保护的技术使用者：山东利兴新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15