阅读说明：本技术 一种无氯催化合成碳酸二甲酯产物的预分离工艺 (Pre-separation process for synthesizing dimethyl carbonate product by chlorine-free catalysis ) 是由 郑华艳 李忠 王玉春 周龙 张国强 于 2020-04-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种涉及原料为无氯催化甲醇氧化羰基化合成DMC的混合产物的产品预分离工艺,所述产品预分离工艺设置至少两个温度水平的产物混合气冷凝换热工序及相应数量的气液分离设备；针对不同的液相冷凝液,所述产品预分离工艺配套不同的精制工艺。与现有技术相比,本发明所述的产品预分离工艺操作灵活。工艺针对性强,且与全凝工艺相比节能效果显著。(The invention discloses a product pre-separation process for synthesizing DMC (dimethyl formamide) by oxidizing and carbonylating methanol under the catalysis of chlorine-free catalyst, which comprises at least two product mixed gas condensation heat exchange processes with temperature levels and corresponding gas-liquid separation equipment; aiming at different liquid phase condensate liquids, the product pre-separation process is matched with different refining processes. Compared with the prior art, the product pre-separation process is flexible to operate. The process has strong pertinence and obvious energy-saving effect compared with the full condensation process.)

一种无氯催化合成碳酸二甲酯产物的预分离工艺

技术领域

本发明属于含水气相混合物产品分离技术领域，尤其是，涉及一种无氯催化甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的产品预分离工艺。

背景技术

碳酸二甲酯(DMC)是绿色精细化学品。作为无毒溶剂广泛应用于涂料行业，可作为锂电池电解液的溶剂，可替代光气作为羰基化试剂，也可替代甲基叔丁基醚(MTBE)用作油品添加剂。

目前为止合成DMC的方法有光气法、酯交换法、亚硝酸甲酯羰基化法、甲醇氧化羰基化法、尿素醇解法、甲醇和二氧化碳直接合成法等，其中光气法、酯交换法、亚硝酸甲酯羰基化法、甲醇氧化羰基化法等路线已实现工业化。光气法由于使用了剧毒原料、副产物腐蚀性强以及生产过程会严重污染环境等问题，目前已淘汰。酯交换法是目前国内DMC生产的主要工艺，但其原料环氧丙烷受石油价格影响较大，同时副产物丙二醇价格不高，导致工艺经济效益低。亚硝酸甲酯羰基化法最早由UBE公司开发，原料NO和亚硝酸甲酯属于危险化学品，而且所使用的催化剂寿命较短。液相氧化羰基化法合成DMC最早由意大利Enichem公司开发并实现工业化，所使用的催化剂是CuCl或CuCl₂，但是氯离子流失易造成催化剂失活和设备严重腐蚀等问题。采用无氯催化剂的甲醇氧化羰基化法具有原料廉价易得、毒性小、成本低等优点，成为DMC生产极具前景的方法。

工业上甲醇氧化羰基化法生产碳酸二甲酯工艺均使用含氯催化剂，原料为CO、O₂、甲醇，产物预分离工艺基本上采用全冷凝工艺。其生产流程为，自循环气压缩机来的原料混合气经过两级换热器与产物混合气换热升温后从下部进入反应器、液相甲醇从上部进入反应器，经过反应DMC、甲醇、水、甲酸甲酯(MF)、甲缩醛(DMM)、CO、CO₂、微量O₂等以气相混合物的形式从反应器顶部逸出，然后依次经过多次换热降至最低温、一级气液分离、循环气压缩、精馏等主要工序完成产品的生产。在对气相混合物进行初步冷却时一般采用全组分(对DMC、甲醇、水、DMM、MF)冷凝工艺(即全冷凝工艺)将气液平衡允许的组分以混合物形式回收，然后采用精馏分离液相混合物得到产品DMC。采用全冷凝工艺存在的缺点是能量利用不合理，能耗较高；工艺控制灵活性低；将所有物料全部冷凝后需要设计新的分离流程对混合物进行再次分离提纯，增加分离难度。