酯交换法合成碳酸二甲酯工艺研究

通过酯交换法,以甲醇和碳酸丙烯酯为原料,反应精饱同最佳剂,确定了其用量,考察了原料配比等对反应转化率的影响。同时,采用萃取精馏法对甲醇＝碳酸二甲酯二元恒沸物进行了分离研究,得到了适宜的萃取剂,研究了萃取剂的配比和回流比对分离性能的影响。并考察了催化剂和萃取剂的回收及循环使用对反应和分离性能的影响。对副产品丙二醇的回收及回流比对其纯度的影响也进行了考察。     

由甲醇共沸物中提取碳酸二甲酯的试验

发现了糠醛可作为萃取剂,通过有效的萃取精馏分离碳酸二甲酯与甲醇的共沸溶液;分析比较了糠醛与氯苯这两种萃取剂及萃取精馏与其他分离方法的优缺点,提出以糠醛作为萃取剂,用萃取精馏法分离碳酸二甲酯与甲醇的方案。     

用ASPEN模拟结果优化甲醇和碳酸二甲酯共沸物萃取精馏

介绍酯交换法生产聚碳酸酯工艺中的副产品,甲醇和碳酸二甲酯共沸物的分离。以萃取精馏工艺,选用苯酚为萃取剂,利用萃取精馏塔和萃取剂再生塔精馏回收,分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物。采用Aspen Plus软件中的设计规定和灵敏度分析工具对分离流程进行模拟设计和优化。从结果分析:可实现甲醇和碳酸二甲酯的工业化分离,并将再生塔回收的萃取剂重复循环利用,具有很好的工业价值。考察萃取剂进料位置、萃取剂与恒沸物的摩尔比和回流比等操作参数对分离性能的影响,给出各塔的优化操作参数,总结其热负荷和分离效果。     

甲醇-碳酸二甲酯二元共沸物的分离

分别用共沸精馏法和萃取精馏法对甲醇一碳酸二甲酯（DMC）二元共沸体系进行了分离，通过正交实验分别得到了最佳分离工艺条件。实验结果表明，共沸精馏法的最佳分离工艺条件：共沸剂正己烷用量为总质量（共沸剂＋甲醇）的76％，回流比控制在3：1，馏出速率为6mL／min；萃取精馏法的分离最佳工艺条件：以糠醛为萃取剂，回流比控制在3：1，萃取剂滴加速率为3mL／min，萃取剂配比为4：1。并分别从装置和纯度方面对两种方法进行比较，结果表明萃取精馏法占优。     

碳酸二甲酯-甲醇-乙二醇等压汽液平衡的测定与关联

为验证乙二醇作为萃取精馏分离碳酸二甲酯+甲醇共沸体系萃取剂的可行性,在100 k Pa下,采用改进的Othmer釜测定了(碳酸二甲酯-甲醇-乙二醇)3组分物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,乙二醇萃取剂的加入,碳酸二甲酯对甲醇的相对挥发度增加,体系的汽液平衡温度升高。碳酸二甲酯+甲醇二组分物系的汽液平衡线发生偏离;乙二醇摩尔分数越大,偏离程度越大。用NRTL模型对汽液平衡的实验数据进行了关联,碳酸二甲酯-甲醇-乙二醇三组分物系温度实验值与计算值的标准偏差为0.82 K。     

甲醇与碳酸二甲酯恒沸物的萃取精馏分离

在萃取精馏实验装置中,分别以乙酸异戊酯和邻二甲苯为萃取溶剂,研究了甲醇和碳酸二甲酯恒沸物的分离,通过实验考察了原料配比,回流比,塔釜温度（加热量）等工艺操作条件对取精馏过程和相应萃取溶剂再生的影响,为工业应用提供理论与实践基础。     

萃取精馏分离甲醇-苯

采用萃取精馏的方法分离甲醇-苯的共沸物系。首先采用UNIFAC基团贡献理论并结合经验选取萃取剂,最终确定萃取剂为氯苯。对常压下甲醇 苯物系应用UNIFAC模型计算各组分的汽液相组成,并进行汽液平衡实验验证,计算结果与实验数据吻合较好。通过间歇萃取精馏实验进一步考察验证所选萃取剂的分离效果。结果表明,氯苯能够打破甲醇-苯的共沸,进而分离甲醇和苯。溶剂物质的量之比为1、回流比为3、填料塔理论板数为30、溶剂回收段理论塔板数为4时产品甲醇回收率达到98%,说明氯苯能够作为萃取剂分离甲醇-苯二元共沸物系。最后,对甲醇-苯物系的连续精馏过程应用Aspen Plus进行了模拟计算,并且考察了回流比、萃取剂进料流率等参数对产品纯度的影响规律,为进一步实验研究及工业应用提供理论和实践基础。     

萃取精馏过程溶剂筛选的分子设计方法研究

提出了一种新的萃取精馏溶剂的分子设计方法。首先考查萃取剂基团在待分离体系中的选择性,对官能团做一个较全面的筛选;然后利用正规溶液理论,得到适合于分离物系的溶剂的溶解度参数范围;最后以碳酸二甲酯-甲醇共沸物为例,运用该理论选出适宜的萃取剂,并用Aspen Plus软件进一步验证该方法的准确性。该方法提高了萃取剂选择的效率和准确性,为工业生产提供了理论基础。     

填料塔中酯交换合成碳酸二甲酯工艺研究

以甲醇和碳酸丙烯酯为原料,研究了在填料塔中通过酯交换反应合成碳酸二甲酯的工艺,考察了原料配比、催化剂种类和用量、回流比等因素对碳酸二甲酯产率的影响。结果表明,较好的反应条件为甲醇和碳酸丙烯酯摩尔比为5∶1,加入催化剂NaOH的量为原料总质量的2%,在70℃时反应1 h,回流比为5,DMC产率可达43.6%;产物分离阶段,以正己烷为共沸剂,共沸精馏分离了甲醇和碳酸二甲酯共沸物,当正己烷用量为甲醇体积的350%、回流比为5时,DMC分离纯度高达95.78%。     

常压下甲醇-碳酸二甲酯汽液平衡测定及其萃取剂选择

甲醇( MeOH)与尿素催化合成碳酸二甲酯的工艺路线是目前最有发展前途的一种合成方法,但该过程中由于使用了过量的甲醇,在合成中形成了碳酸二甲酯和甲醇的共沸物,分离困难.已报道的分离方法中萃取精馏,在经济效益、操作和安全方面都优于其他方法.草酸二甲酯,碳酸乙烯酯,碳酸丙烯酯均可作为萃取精馏分离DMC的萃取剂,但MeOH-...     

酯交换法制备碳酸二甲酯过程模拟与系统火用分析

针对酯交换制备过程中甲醇?碳酸二甲酯共沸体系难分离的问题,分别选择变压精馏、碳酸乙烯酯(EC)萃取精馏与乙二醇(EG)萃取精馏3种分离过程进行模拟与能量集成,对比了3种工艺流程的分离能耗,采用有效能(?)分析方法分析了能耗最低的变压分离过程的有效能(?)损失. 结果表明,3种工艺流程的能耗EG萃取精馏>EC萃取精馏>变压精馏,碳酸二甲酯生产过程中内部循环物流能量是输入总能量的1.55倍,变压共沸分离过程的?损失为7.9%。     

DMC-甲醇-水三元混合物的萃取精馏分离工艺

运用Aspen Plus软件回归文献数据校正了碳酸二甲酯（DMC）-水（H₂O）混合物的UNIQUAC热力学模型参数,并以该模型为基础分析了水作为萃取剂萃取精馏分离DMC-甲醇（CH₃OH）-水三元混合物的分离原理,结合混合组分的三角相图和物料组成设计了反向萃取精馏工艺,发现选用水为萃取剂可以利用DMC-水的部分互溶特性,通过三塔精馏即可分离DMC-甲醇-水三元混合物,沸点较高的DMC和少量水由塔顶馏出,而沸点较低的甲醇和大部分水由塔底采出,避免了DMC-甲醇二元共沸物的形成。同时,在相同分离要求下设计了变压精馏工艺,通过对两个精馏工艺参数模拟优化,发现萃取精馏工艺的总冷凝负荷和总加热负荷分别为888.7kW和898.2kW,其总能耗较变压精馏工艺节约了47.2%,萃取精馏工艺的年总费用（TAC）比变压精馏工艺下降了48.8%。     

碳酸二甲酯-甲醇二元共沸物的分离方法

讨论了分离碳酸二甲酸－甲醇二元共沸物的各种方法，重点介绍了最有工业化前景的萃取精馏法，并对萃取剂的选择作了较为详细的讨论。     

BP-4生产废液处理的工艺研究

通过研究,确定利用萃取精馏法分离BP-4生产废液的最佳工艺条件:以甲苯为萃取剂,四氟鲍尔环为填料,回流比控制在5∶1,萃取剂滴加速率为5∶1,萃取剂配比为2∶1。以此工艺路线分离所得的碳酸二甲酯纯度为98.8%,异丙醇纯度为98.5%。     

单乙醇胺(MEA)间歇萃取精馏甲醇-丙酮研究

用常规的间歇萃取精馏实验装置,研究了以单乙醇胺(MEA)为萃取剂间歇萃取精馏分离甲醇—丙酮恒沸物的过程。考察了萃取剂、全回流时间、共沸物组成、溶剂与混合物的体积比、回流比等因素对萃取精馏分离甲醇—丙酮共沸体系的影响,从而得出最优的萃取条件。     

Novel eco-efficient reactive distillation process for dimethyl carbonate production by indirect alcoholysis of urea

Dimethyl carbonate is an eco-friendly essential chemical that can be sustainably produced from CO₂,which is available from carbon capture activities or can even be captured from the air.The rapid increase in dimethyl carbonate demand is driven by the fast growth of polycarbonates,solvent,pharmaceutical,and lithium-ion battery industries.Dimethyl carbonate can be produced from CO₂through various chemical pathways,but the most convenient route reported is the indirect alcoholysis of urea.Previous research used techniques such as heat integration and reactive distillation to reduce the energy use and costs,but the use of an excess of methanol in the trans-esterification step led to an energy intensive extractive distillation required to break the dimethyl carbonate-methanol azeotrope.This work shows that the production of dimethyl carbonate by indirect alcoholysis of urea can be improved by using an excess of propylene carbonate(instead of an excess of methanol),a neat feat that we showed it requires only 2.64 kW·h·kg^-1 dimethyl carbonate in a reaction-separation-recycle process,and a reactive distillation column that effectively replaces two conventional distillation columns and the reactor for dimethyl carbonate synthesis.Therefore,less equipment is required,the methanol-dimethyl carbonate azeotrope does not need to be recycled,and the overall savings are higher.Moreover,we propose the use of a reactive distillation column in a heat integrated process to obtain high purity dimethyl carbonate(>99.8 wt-%).The energy requirement is reduced by heat integration to just 1.25 kW·h·kg^-1 dimethyl carbonate,which is about 52%lower than the reaction-separation-recycle process.To benefit from the energy savings,the dynamics and control of the process are provided for
10%changes in the nominal rate of 32 ktpy dimethyl carbonate,and for uncertainties in reaction kinetics.     

加碱萃取精馏制取无水叔丁醇

以乙二醇与KOH的混合物作萃取剂,采用加碱萃取精馏对85%叔丁醇进行分离,得到了纯度为99.5%的叔丁醇产品。设计了工艺流程,确定了操作条件,萃取剂可用减压精馏的方法回收,回收的萃取剂循环使用不影响分离性能。实验结果表明:加碱萃取精馏也是分离叔丁醇-水恒沸体系的有效方法。