一種碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工產品生產領域，特別涉及一種碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的制備方法，包括以下步驟：將原材料碳酸二甲脂、無水乙醇以及催化劑連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，塔釜溫度控制在80-100℃；將第一精餾塔的塔釜出來的物質加入第二精餾塔進行反應精餾，塔釜溫度控制在115-130℃，得到產物碳酸二乙脂；將第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，塔釜溫度控制在100-115℃，得到產物碳酸甲乙脂（EMC）。本發(fā)明提供的制備方法，采用連續(xù)反應精餾技術制備碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂，精餾塔的操作比、回流比等參數一經確定整個操作過程中不用更改，只要控制好進料即可，因此能耗比較低。
【專利說明】一種碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及化工產品生產領域，具體而言，涉及一種碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的制備方法。
【背景技術】
[0002]碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂是市場前景非常廣泛的化工產品，現(xiàn)在普遍采用的制備方法是以碳酸二甲脂(DMC)和甲醇為原料采用間歇反應精餾技術制備碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂，這種間歇精餾的制備方法由于原料分批投入精餾塔中，塔釜產物降至一定值之后將其一次性排出，因此在實際制備碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的過程中，如要保持塔頂產物組分純度不變，就要不斷增大回流比，能耗也隨之變大。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的制備方法，以解決上述的問題。
[0004]在本發(fā)明的實施例中提供了一種碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的制備方法，包括以下步驟:
[0005]Ca)將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以及催化劑連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，第一精餾塔的塔釜溫度控制在80-100°C ；
[0006](b)將第一精餾塔的塔釜出來的物質加入第二精餾塔進行反應精餾，第二精餾塔的塔釜溫度控制在115-130°C ;第二精餾塔的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)；
[0007](c)將第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，第三精餾塔的塔釜溫度控制在100_115°C ;第三精餾塔的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
[0008]優(yōu)選地，第一精餾塔的塔頂溫度控制在63_65°C。
[0009]優(yōu)選地，第二精餾塔的塔頂溫度控制在95-110°C。
[0010]優(yōu)選地，第三精餾塔的塔頂溫度控制在85_100°C。
[0011]優(yōu)選地，步驟(a)中，原材料碳酸二甲脂(DMC)與無水乙醇(EA)的質量比例在1:1-0.5 之間。
[0012]優(yōu)選地，催化劑與原材料進料的質量比例為0.5-5:100。
[0013]優(yōu)選地，第一精餾塔的塔頂回流比為2-5。
[0014]優(yōu)選地，第一精餾塔的塔頂回流比為2-5。
[0015]優(yōu)選地，第一精餾塔的塔頂回流比為2-5。
[0016]本發(fā)明實施例提供的一種碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的制備方法，與現(xiàn)有技術中的制備碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的方法相比，其采用連續(xù)反應精餾技術制備碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂，精餾塔的操作比、回流比等參數一經確定整個操作過程中不用更改，只要控制好進料即可，因此能耗比較低，本發(fā)明實施例的制備方法原理為:利用原材料DMC與EA進行酯交換反應，生成碳酸二乙脂、碳酸甲乙脂以及副產物甲醇(ME)，由于自身化學反應平衡的限制，副產物甲醇質量百分含量在總產物含量中約占15%-20%左右。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1示出了本發(fā)明實施例中碳酸二乙酯以及碳酸二甲酯的制備流程圖；
[0018]附圖標記:1第一精餾塔，2第二精餾塔，3過濾器，4第三精餾塔。
【具體實施方式】
[0019]下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0020](a)將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以及催化劑連續(xù)加入第一精餾塔I中進行反應精餾，第一精餾塔I的塔釜溫度控制在80-100°C ；
[0021](b)將第一精餾塔I的塔釜出來的物質加入第二精餾塔2進行反應精餾，第二精餾塔2的塔釜溫度控制在115-130°C ;第二精餾塔2的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)；
[0022](C)將第二精餾塔2的塔頂出來的物質加入第三精餾塔4進行反應精餾，第三精餾塔4的塔釜溫度控制在100-115°C ;第三精餾塔4的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明實施例的制備方法采用連續(xù)反應精餾技術制備碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂，整個操作過程中精餾塔的操作比、回流比等參數一經確定不用更改，只要控制好進料即可，因此能耗比較低，精餾塔操作的進料比以及回流比按照一般正常操作時的數值確定，保證氣液兩相能夠實現(xiàn)傳質得到最終產品即可。
[0024]優(yōu)選地，步驟(a)中第一精餾塔I的塔頂溫度控制在63_65°C，塔頂采出的輕組分主要是甲醇和DMC的共沸物，塔底采出的重組分主要是DEC、EMC，當塔底溫度較低時還會含有少量EA、甲醇和DMC，控制塔頂溫度主要是為了更好的分離輕組分，保證產物的純度。
[0025]優(yōu)選地，步驟(b)中第二精餾塔2的塔頂溫度控制在95-1IO0C，塔頂采出的輕組分主要是EMC、EA、甲醇和DMC，塔釜的重組分為產物DEC，控制塔頂溫度主要是為了更好的分離輕組分，提高產物DEC純度。
[0026]優(yōu)選地，步驟(c)中所述第三精餾塔4的塔頂溫度控制在85_100°C，塔頂采出的輕組分主要是塔頂甲醇、EA和DMC，輕組分最好返回第一精餾塔進行進一步反應，塔釜得到產物 EMC。
[0027]優(yōu)選地，步驟(a)中，原材料碳酸二甲脂(DMC)與無水乙醇(EA)的質量比例在1:1-0.5之間，當碳酸二甲酯與乙醇質量比為1:0.5時，乙醇反應較完全，碳酸二甲酯剩余較多，產物碳酸甲乙酯含量高，碳酸二乙酯較少，而當碳酸二甲酯與乙醇質量比為1:1時，碳酸二甲酯反應較完全，乙醇剩余較多，產物碳酸二乙酯含量高，碳酸甲乙酯較少，因此進料比在這個范圍之內能使兩種產物的比例平衡。
[0028]優(yōu)選地，步驟(a)中，催化劑與原材料進料的質量比例為0.5-5:100，催化劑的用量太低起不到催化的作用，而在滿足一定的原材料轉化率條件下，增加催化劑用量會提高成本還會增加后續(xù)催化劑分離的難度。
[0029]優(yōu)選地，步驟(a)中，第一精餾塔I的塔頂回流比為2-5，當回流比太低時第一精餾塔的塔頂中的EA含量太高，當回流比太高時能耗太大。
[0030]優(yōu)選地，步驟(b)中，第二精餾塔2的塔頂回流比為2-5，回流比低于2時，第二精餾塔的塔頂碳酸二乙酯含量太高，當回流比太高時能耗太大。[0031]優(yōu)選地，步驟(c)中，第三精餾塔4的塔頂回流比為2-5，回流比低于2時，第三精餾塔的塔頂碳酸甲乙酯含量太高，當回流比太高時能耗太大。
[0032]優(yōu)選地，在步驟(a)與步驟(b)之間增加以下步驟，將第一精餾塔I的塔釜出來的物質先進入過濾器3進行過濾用于催化劑的分離再進入第二精餾塔2進行反應精餾，過濾器3最好用金屬燒結過濾器，這種過濾器環(huán)保、使用時間長而且過濾效果好能很好的過濾催化劑，實現(xiàn)催化劑的分離。
[0033]實施例1:
[0034]將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以質量比例3:1，催化劑與原材料質量比例10:100連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，第一精餾塔的塔釜溫度控制在80°C ；
[0035]將第一精餾塔的塔釜出來的物質加入第二精餾塔進行反應精餾，第二精餾塔的塔釜溫度控制在115°C ;第二精餾塔的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)；
[0036]將第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，第三精餾塔的塔釜溫度控制在100°c ;第三精餾塔的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
[0037]原材料碳酸二甲酯過量導致塔頂的輕組分中DMC含量高，產物中EMC質量百分含量在40%，DEC質量百分含量10%，副產物甲醇33%，另外產物中還含有17%EA、DMC以及ME的混合物，塔底產物中含有催化劑需進一步分離。
[0038]實施例2:
[0039]將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以質量比例1:0.5，催化劑與原材料質量比例1:200連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，第一精餾塔的塔釜溫度控制在100°C，第一精餾塔的塔頂溫度控制在63°C ；
[0040]將第一精餾塔的塔釜出來的物質加入第二精餾塔進行反應精餾，第二精餾塔的塔釜溫度控制在130°C ;第二精餾塔的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)；
[0041]將第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，第三精餾塔的塔釜溫度控制在115°C ; 第三精餾塔的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
[0042]原材料碳酸二甲酯稍微過量，產物中EMC質量百分含量在45%，DEC質量百分含量15%，副產物甲醇36%，另外產物中還含有4%EA、DMC以及ME的混合物塔底產物中含有催化劑需進一步分離。
[0043]實施例3
[0044]將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以質量比例1: 1，催化劑與原材料質量比例1:20連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，第一精餾塔的塔釜溫度控制在90°C，第一精餾塔的塔頂溫度控制在65°C ；
[0045]將第一精餾塔的塔釜出來的物質加入第二精餾塔進行反應精餾，第二精餾塔的塔釜溫度控制在120°C，第二精餾塔的塔頂溫度控制在95°C，第二精餾塔的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)；
[0046]將第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，第三精餾塔的塔釜溫度控制在110°C ;第三精餾塔的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
[0047]原材料中乙醇過量，產物中EMC質量百分含量在12%，DEC質量百分含量37%，副產物甲醇45%，另外產物中還含有6%EA、DMC以及ME的混合物，塔底產物中含有催化劑需進一步分離。[0048]實施例4
[0049]將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以質量比例1:0.8，催化劑與原材料質量比例1:25連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，第一精餾塔的塔釜溫度控制在95°C，第一精餾塔的塔頂溫度控制在64°C，回流比為2 ；
[0050]將第一精餾塔的塔釜出來的物質加入第二精餾塔進行反應精餾，第二精餾塔的塔釜溫度控制在118°C，第二精餾塔的塔頂溫度控制在110°C ;第二精餾塔的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)；
[0051]將第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，第三精餾塔的塔釜溫度控制在108°C，第三精餾塔的塔頂溫度控制在85°C;第三精餾塔的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
[0052]產物中EMC質量百分含量在18%，DEC質量百分含量41%，副產物甲醇41%，塔底產物中含有催化劑需進一步分離。
[0053]實施例5
[0054]將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以質量比例1:0.8，催化劑與原材料質量比例1:25連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，第一精餾塔的塔釜溫度控制在95°C，第一精餾塔的塔頂溫度控制在64°C，回流比為2 ；
[0055]將第一精餾 塔的塔釜出來的物質先進入過濾器用于催化劑的分離后再進入第二精餾塔進行反應精餾，第二精餾塔的塔釜溫度控制在118°C，第二精餾塔的塔頂溫度控制在100°C，回流比為5 ;第二精餾塔的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)；
[0056]將第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，第三精餾塔的塔釜溫度控制在108°C，第三精餾塔的塔頂溫度控制在100°C，回流比為3 ;第三精餾塔的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
[0057]產物中EMC質量百分含量在19%，DEC質量百分含量40%，副產物甲醇41%。
[0058]實施例6
[0059]將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以質量比例1:0.8，催化劑與原材料質量比例1:25連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，第一精餾塔的塔釜溫度控制在95°C，第一精餾塔的塔頂溫度控制在64°C，回流比為5 ；
[0060]將第一精餾塔的塔釜出來的物質先進入金屬燒結過濾器用于催化劑的分離后再進入第二精餾塔進行反應精餾，第二精餾塔的塔釜溫度控制在118°C，第二精餾塔的塔頂溫度控制在105°C，回流比為3 ;第二精餾塔的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)；
[0061]將第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，第三精餾塔的塔釜溫度控制在108°C，第三精餾塔的塔頂溫度控制在92°C，回流比為4 ;第三精餾塔的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
[0062]產物中EMC質量百分含量在18%，DEC質量百分含量41%，副產物甲醇41%。
[0063]實施例7
[0064]以產品組成:產物中EMC質量百分含量18%，DEC質量百分含量41%，副產物甲醇41%為例，現(xiàn)將本發(fā)明的制備方法與現(xiàn)有技術的制備方法在生產同樣的產品情況下的能耗進行對比:具體見下表1:
[0065]表1能耗比較表
【權利要求】
1.一種碳酸二乙脂以及碳酸甲乙脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: Ca)將原材料碳酸二甲脂(DMC)、無水乙醇(EA)以及催化劑連續(xù)加入第一精餾塔中進行反應精餾，所述第一精餾塔的塔釜溫度控制在80-100°C ； (b)將所述第一精餾塔的塔釜出來的物質加入第二精餾塔進行反應精餾，所述第二精餾塔的塔釜溫度控制在115-130°C ;所述第二精餾塔的塔釜得到產物碳酸二乙脂(DEC)； (c)將所述第二精餾塔的塔頂出來的物質加入第三精餾塔進行反應精餾，所述第三精餾塔的塔釜溫度控制在100-115°C ;所述第三精餾塔的塔釜得到產物碳酸甲乙脂(EMC)。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)中所述第一精餾塔的塔頂溫度控制在63-65 °C。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(b)中所述第二精餾塔的塔頂溫度控制在95-110°C。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(c)中所述第三精餾塔的塔頂溫度控制在85-100°C。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)中，原材料碳酸二甲脂(DMC)與無水乙醇(EA)的質量比例在1:1-0.5之間。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)中，所述催化劑與所述原材料進料的質量比例為0.5-5:100。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)中，所述第一精餾塔的塔頂回流比為2-5。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(b)中，所述第二精餾塔的塔頂回流比為2-5。
9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(c)中，所述第三精餾塔的塔頂回流比為2-5。
10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(a)與步驟(b)之間增加以下步驟，將所述第一精餾塔的塔釜出來的物質先進入過濾器進行過濾用于催化劑的分離再進入所述第二精餾塔進行反應精餾。
【文檔編號】C07C69/96GK103804124SQ201410076692
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權日:2014年3月4日
【發(fā)明者】于海明, 韓曄, 丁偉濤, 賈風雷, 郭建軍, 胡強, 馮杰, 張良賓, 楊鵬飛, 郝春明 申請人:東營石大勝華新材料有限公司, 山東石大勝華化工集團股份有限公司