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一种高纯度碳酸甲乙酯精制的方法及设备.pdf

  • 上传人:xia****o6
  • 文档编号:574516
  • 上传时间:2018-02-23
  • 格式:PDF
  • 页数:5
  • 大小:305.09KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110105813.3

    申请日:

    2011.04.27

    公开号:

    CN102304049A

    公开日:

    2012.01.04

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C07C 69/96变更事项:专利权人变更前:铜陵金泰化工实业有限责任公司变更后:铜陵金泰化工股份有限公司变更事项:地址变更前:244000 安徽省铜陵市经济技术开发区翠湖六路铜陵有色循环经济工业园变更后:244000 安徽省铜陵市经济技术开发区翠湖六路铜陵有色循环经济工业园|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07C 69/96申请日:20110427|||公开

    IPC分类号:

    C07C69/96; C07C68/08; B01D3/14

    主分类号:

    C07C69/96

    申请人:

    铜陵金泰化工实业有限责任公司

    发明人:

    吴实; 殷芳喜; 梅支舵; 于婷; 余海; 徐利林

    地址:

    244000 安徽省铜陵市经济技术开发区翠湖六路铜陵有色循环经济工业园

    优先权:

    专利代理机构:

    铜陵市天成专利事务所 34105

    代理人:

    程霏

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    内容摘要

    本发明公开了一种高纯度碳酸甲乙酯精制的方法及设备,旨在为适应市场对纯度为99.99%碳酸甲乙酯需求,提供一种分离方法简单、收率高、操作简便、安全环保,能源消耗低的碳酸甲乙酯精制的方法及设备。本发明的精制方法包括进料加汽过程、全回流操作过程、轻组份采集过程、侧线出料工艺调节及产品采集过程四个步骤;所采用的精制设备,包括列管式降膜换热器、卧式釜、塔釜循环泵、精馏塔。

    权利要求书

    1: 一种高纯度碳酸甲乙酯精制的方法, 包括进料加汽过程、 全回流操作过程、 轻组份采 集过程、 侧线出料工艺调节及产品采集过程四个步骤, 其特征在于侧线出料工艺调节操作 过程中 : 维持精馏塔 [10] 塔顶气相轻组份采出量占轻组份的总采集量的 1/2 左右 ; 维持卧 式釜 [2] 液位计 [4] 显示在 30% ~ 40% ; 精馏塔 [10] 内压力控制为 1 ~ 10Kpa、 精馏塔 [10] 釜温控制在 11
    2: 5℃~ 115℃、 精馏塔中侧线出料口 [8] 温度控制在 109.5℃~ 110.5℃, 精 馏塔 [10] 顶温度控制在 107℃~ 108℃。 2. 根据权利要求 1 所述的一种高纯度碳酸甲乙酯精制的方法, 其特征是 : 塔中侧线起 初开始采集产品, 应调节轻组份采出总量为进料口 [1] 进料量的 2.86% ~
    3: 5%。 3. 根据权利要求 1 所述的一种高纯度碳酸甲乙酯精制的设备, 包括列管式降膜换热器 [3]、 卧式釜 [2]、 塔釜循环泵 [7]、 精馏塔 [10] 内装规整不锈钢丝网波纹填料, 其特征是 : 填 料层 [11] 分 5 ~ 8 段, 每段填料高度为 2 ~ 3.5 米, 每段填料之间设置液体分布器和液体 收集器, 精馏塔 [10] 顶部安装内置式的列管式冷凝器 [5]、 外部安装二次板式冷凝器 [6]。
    4: 根据权利要求 3 所述的一种高纯度碳酸甲乙酯精制的设备, 其特征是 : 进料口 [1] 设置在卧式釜 [2] 上或第一段填料上部。
    5: 根据权利要求 3 所述的一种高纯度碳酸甲乙酯精制的设备, 其特征是 : 列管式降膜 换热器 [3] 的加热管采用不锈钢材质。

    说明书


    一种高纯度碳酸甲乙酯精制的方法及设备

        【技术领域】
         本发明涉及一种精制方法, 特别涉及一种高纯度碳酸甲乙酯精制的方法及设备。背景技术 碳酸甲乙酯 (Ethyl Methyl Carbonate 简称 EMC) , 分子式为 C4H8O3, 分子量为 104.1, 无色透明液体, 微有刺激性气味。熔点 -55℃, 沸点 109℃, 相对密度 1.0(20/4℃) , 折射率 1.3846, 闪点 23℃。不溶于水, 溶于醇、 醚等有机溶剂。是近年来兴起的高科技、 高 附加值的化工产品, 是一种优良的锂离子电池电解液的溶剂, 是随着碳酸二甲酯及锂离子 电池产量增大而延伸出的最新产品, 碳酸甲乙醇 (EMC) 可以用于许多可充性电池, 例如用于 金属锂离子电池中作为非水溶液电介质的共溶剂 ; 还可以提高电池的性能, 如增加电池能 量密度、 增大放电能力、 提高使用稳定性及安全性等。由于它同时拥有甲基和乙基, 兼有碳 酸二甲酯、 碳酸二乙酯特性, 也是特种香料和中间体的溶剂, 因此碳酸甲乙酯 (EMC) 具有良 好的应用前景。由于目前精馏得到的碳酸甲乙酯纯度也只能达到 99.5%, 由于电池电解液 行业的发展对碳酸甲乙酯纯度提出更高要求, 迫切需要纯度为 99.99% 的碳酸甲乙酯, 而目 前, 国内外关于高纯度的碳酸甲乙酯制取的研究及工艺方面报道甚少, 未见相关文献报道。
         发明内容 本发明的目的是为适应市场对纯度为 99.99% 碳酸甲乙酯需求, 提供一种分离方 法简单、 收率高、 操作简便、 安全环保, 能源消耗低的高纯度碳酸甲乙 酯精制的方法及设备。
         本发明采用下述技术方案 : 一种高纯度碳酸甲乙酯精制的方法, 包括进料加汽过 程、 全回流操作过程、 轻组份采集过程、 侧线出料工艺调节及产品采集过程四个步骤, 其中 在侧线出料工艺调节操作过程中 : 维持精馏塔塔顶气相轻组份采出量占轻组份的总采集量 的 1/2 左右 ; 维持卧式釜液位计显示在 30% ~ 40% ; 精馏塔内压力控制为 1 ~ 10Kpa、 精馏塔 釜温控制在 112.5℃~ 115℃、 精馏塔中侧线出料口温度控制在 109.5℃~ 110.5℃, 精馏塔 顶温度控 制在 107℃~ 108℃。
         本发明塔中侧线起初开始采集产品, 应调节轻组份采出总量为进料口进料量的 2.86% ~ 3.5%。
         本发明还提供一种高纯度碳酸甲乙酯精制的设备, 包括列管式降膜换热器、 卧式 釜、 塔釜循环泵、 精馏塔内装规整不锈钢丝网波纹填料, 其中 : 填料层分 5 ~ 8 段, 每段填料 高度为 2 ~ 3.5 米, 每段填料之间设置液体分布器和液体收集器, 精馏塔顶部安装内置式的 列管式冷凝器、 外部安装二次板式冷凝器 ; 进料口可以设置在卧式釜上或第一段填料上部 ; 列管式降膜换热器的加热管采 用不锈钢材质。加热管可以采用不锈钢材质。
         采用上述技术方案, 通过带有降膜换热器的精馏装置, 适时调节进、 出料流量, 控
         制项温、 侧线温度及釜温, 从而得到液相含量为 99.99% 的碳酸甲乙酯产品。
         综上所述, 本发明的有益效果是 : 分离方法简单、 收率高、 操作简便、 安全环保, 能 源消耗低。 附图说明
         图 1 是高纯度碳酸甲乙酯精制工艺简图 ; 图中, 1 进料口 2 卧式釜 3 降膜换热器 4 液位计 5 塔顶内置冷凝器 6 二次板式冷凝器 7 塔釜循环泵 8 塔中侧线出料口 9 侧线出料口 10 精 馏塔 11 填料层。 具体实施方式
         下面结合附图 1 与具体实施方式对本发明作进一步详细描述 : 步骤 1, 进料加汽过程 : 将含量为 99.5% 工业级碳酸甲乙酯的原料用物料泵连续打入卧 式釜 2, 待卧式釜 2 液位计 4 显示为 30% 时, 调整进料口 1 的流量为 200kg/h, 加汽操作, 控 制蒸汽压力为 0.4Mpa, 蒸汽流量为 0.2t/h, 开起塔釜循环泵 7, 控制塔釜循环流量为 270kg/ h. 目的是将卧式釜的物料通过降膜换热器 3 连续加热, 维持精馏塔 10 气相、 液相处于平衡 状态, 保持全回流并维持塔内压力为常压状态。具体办法为打开二次板式冷凝器 6 的汽液 分离器放空口, 关闭出料口 ; 步骤 2, 全回流操作过程 : 待精馏塔 10 塔顶温度升至 90℃左右时, 仍维持全回流 10 分 钟左右, 目的是保证轻组份尽量富集在精馏塔 10 的中上部至塔顶位置, 同时打压重组份富 集在塔釜, 富集程度越高越好。 步骤 3, 轻组份采集过程 : 打开精馏塔 10 侧线出料口 9 和塔顶气相出料, 连续采集 精馏塔 10 顶液相轻组分和二次冷凝轻组份。采出总量为 6kg/h, 轻组份的采出 25 分钟后, 当精馏塔 10 塔顶温度升至 107℃左右时, 调节采出总量为 6kg/h 左右, 其中塔顶气相轻组份 采出量应占轻组份的总采集量的 2/3 左右, 具体方法为调节塔顶一次冷凝的冷凝水, 控制 顶温不宜过高, 防止纯度较高的碳酸甲乙酯上来, 侧线轻组分出料量调节应小于塔顶气相 出料, 目的是加大回流量。
         步骤 4, 侧线出料工艺调节及产品采集过程 : 当精馏塔 10 中下部温度显示为 109.5℃时, 塔中侧线出料口 8 开始采集产品, 应调节轻组份采出总量在 5.5kg/h。其中精 馏塔 10 塔顶气相轻组份采出量应占其 1/2 左右, 维持卧式釜液位在 30% ~ 40% 左右、 精馏 塔 10 的塔釜进料量根据液位控制在 190kg/h、 控制精馏塔 10 内压力为 5Kpa、 塔釜温度控制 在 113℃、 精馏塔 10 的塔中侧线出料口 8 温度控制在 110℃、 精馏塔 10 的塔顶温度控制在 107℃。经上述调节完成并待系统稳定后, 加大塔中侧线出料口 8 的采集量, 采集量控制在 170kg/h, 采出产品即纯度为 99.99% 碳酸甲乙酯产品。
        

    关 键  词:
    一种 纯度 碳酸 甲乙酯 精制 方法 设备
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