和回收放空物料的方法
【专利摘要】本发明提供一种碳酸二甲酯生产中气化CO2和回收放空物料的方法，用泵将储水罐内的水首先打入二氧化碳气化器管程，再进入放空冷凝器，然后回到储水罐，形成一个闭路循环。水在经过二氧化碳气化器时，与液体二氧化碳进行热交换，自身温度降低，而二氧化碳吸热气化，CO2由液态变为气态满足生产需要。低温水进入放空冷凝器与碳酸二甲酯生产放空气进行热交换，将放空冷凝器中的碳酸二甲酯生产放空气相物料冷凝成液体，而水本身被加热温度升高后回储水罐循环利用。对设备材质性能要求较低，在放空冷凝器中气相物料被冷凝成液体，回收物料，降低了环境的污染，节约了能源，具有良好的经济效益和社会效益。
【专利说明】碳酸二甲酯生产中气化002和回收放空物料的方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及利用酯交换法生产碳酸二甲酯(DMC)【技术领域】，具体涉及一种碳酸二甲酯生产中气化CO2和回收放空物料的方法。
【背景技术】
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[0002]目前在国内外利用酯交换法生产碳酸二甲酯(DMC)的过程中，均使用CO2作为原料。在生产DMC的过程中需要处理Cat (催化剂)一个工序，所用的CO2为气相，为了满足处理Cat的要求，必须将采购的液相CO2先转化为气相CO 2。
[0003]传统工艺是将通过有机热载体炉加热的导热油通入到CO2气化器加热管程内，液态CO2按一定流量进入气化器中被加热成气态C02，CO2气化吸收导热油的热量而致导热油温度降低，而降温后的导热油再去有机热载体炉加热，进行循环与0)2液体进行热交换，达到生产的正常进行。此工艺不足之处在于导热油需要油炉不断的给他提供热量，然后再与液体CO2进行热交换，需要消耗煤炭来提供热源，造成能耗高和生产成本高；由于生产过程中导热油的温度一般在250°c，而液体CO2的温度在-17°C左右，换热温差大，所以要求换热器的材质性能好，投资费用高，另外导热油高温易燃，安全隐患大，油炉还会造成环境污染。
[0004]碳酸二甲酯生产放空物料^0-8(TC )的回收工序。传统工艺用冷凝器进行冷凝回收，所用的冷却介质为循环水，循环水一般温度在28°C -35°C，冷却效果差，回收量少。一是造成浪费，使得生产成本高，二是由于大量的物料(主要是甲醇及碳酸二甲酯)排空，造成环境污染，还带来了很大的安全隐患。数十年来，所属【技术领域】的有关专家做了很多摸索和探讨，但始终未获得突破。
【发明内容】
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[0005]本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种仅依靠自然吸热放热，便可使系统的冷能量和热能量得到充分利用，从而有利于降低生产成本、安全、节能环保的碳酸二甲酯生产中气化CO2和回收放空物料的方法。
[0006]本发明的目的可通过如下技术措施来实现:
[0007]碳酸二甲酯生产中气化CO2和回收放空物料的方法，该方法包括:
[0008]a.储水罐内的循环水经循环水泵先进CO2气化器进行热交换，循环水自身得到降温，然后进入放空冷凝器进行热交换，循环水自身得到加热，最后返回储水罐，形成闭路循环；
[0009]b.低温储罐内的液态0)2进CO 2气化器进行热交换，液态CO 2被循环水加热气化，气化后的CO2通送碳化工序；
[0010]c.碳酸二甲酯生产放空气相物料进放空冷凝器被冷凝成液体，然后送碳酸二甲酯物料收集工序。
[0011]本发明的目的可通过如下技术措施来实现:
[0012]所述的CO2气化器循环水出水温度为O?5°C;所述的放空冷凝器循环水出水温度为25?30°C ;所述的CO2气化器CO 2气体出口温度为-5?_2°C ;所述的放空冷凝器中冷凝液体温度为25?35°C。
[0013]进一步讲:
[0014]——在碳酸二甲酯生产处理催化剂工序去掉导热油炉系统，加一个储水罐和一台循环水泵。在储水罐加满水，用泵将储水罐内的水(水温为28?35°C)打入0)2气化器管程，再进入放空冷凝器，然后回到储水罐，形成一个闭路循环。
[0015]——水经过CO2气化器时，与液体CO2 (-17?-15°C )进行热交换，自身温度降低(水温为O?5°C )，而0)2吸热气化(温度为-5?-2°c )，CO 2由液态变为气态满足生产需要。
[0016]—低温水(水温为O?5°C)进入放空冷凝器与碳酸二甲酯生产放空气(温度为50?60°C )进行热交换，将放空冷凝器中的气相物料冷凝成液体(温度为25?35°C )回收，其他微量不凝气排空，而水本身被加热温度(25?30°C )升高后回储水罐循环利用，这样以水为传热介质形成一个闭路循环。
[0017]—以水为传热介质形成一个闭路循环，仅依靠自然吸热放热，便可使系统的冷能量和热能量得到充分利用。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下明显有益效果:
[0019] 申请人:为了有效的解决现有技术的不足，经过数十年的摸索和试验，综合两个工序的工艺特点，进行技术工艺创新改造，利用循环水使CO2气化，循环水自身降温，降温后的循环水再去冷凝回收碳酸二甲酯生产放空物料。由于使用水代替导热油给液体CO2加热，节省了煤耗(吨产品节约标煤7.5Kg)，降低了生产成本；不使用高温(250°C )的导热油降低了安全风险；由于水温在30°C左右，与0)2液体温差(45°C左右)不大，对设备材质性能要求较低，从而降低了投资费用；在碳酸二甲酯生产放空气回收工序，由于使用了低温水替代了循环水，使得换热温差增大，换热量增加，换热效率提高，回收物料增多，同时由于放空物料的减少，减轻了环境的污染，也降低了安全风险。仅通过这一工艺改进，巧妙结合，依靠自然吸热放热，便可使系统的冷能量和热能量得到充分利用，从而降低了生产成本、安全、节能环保，具有极好的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
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[0020]图1为本发明的工艺流程示意图。
[0021]I—储水iil, 2—循环水栗，3 —CO2气化器,4一液态CO 2低温储--!，5—放空冷凝器，6、7、8、9、10、11、12、13、14一管道。
【具体实施方式】
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[0022]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制。
[0023]将储水罐I中的循环水通过循环水泵2和管道6打入CO2气化器3管程中使CO 2气化、自身降温，然后通过管道7进入放空冷凝器5管程用于冷凝碳酸二甲酯生产放空气，通过管道8进入储水罐I中形成闭路循环。液体0)2通过管道9进入液态CO 2低温储罐4中，通过管道10进入CO2气化器3壳程中进行气化，气化后CO 2通过管道11进入碳化工序。碳酸二甲酯生产放空气通过管道12进入放空冷凝器5的壳程中，冷凝后的物料通过管道13收集。
[0024]例I
[0025]以年产4万吨碳酸二甲酯生产装置为例:一个储水罐(1m3)和一台循环水泵(流量Q = 30mVh ;扬程H = 40m)，循环水(水温为28 V )在经过CO2气化器3时，与液体C02(-17°C )进行热交换，自身温度降低(水温为0°C )，经循环水泵打入放空冷凝器5与碳酸二甲酯放空气(温度为50°C )进行热交换，将放空冷凝器中的气相物料冷凝成液体(温度为35°C )回收,而水本身被加热(30°C )后回储水罐I,这样以水为传热介质形成一个闭路循环。液体CO2与循环水热交换后，由液态变为气态(温度为_2°C )，压力在1.0MPa以内、流量为260m3/h，满足生产需要。
[0026]例2
[0027]以年产4万吨碳酸二甲酯生产装置为例:一个储水罐(15m3)和一台循环水泵(例如:流量Q = 20mVh ;扬程H = 60m)，循环水(水温为35°C )在经过CO2气化器3时，与液体C02(-15°C )进行热交换，自身温度降低(水温为5°C )，经循环水泵打入放空冷凝器5与碳酸二甲酯放空气(温度为60°C )进行热交换，将放空冷凝器中的气相物料冷凝成液体(温度为25°C )回收,而水本身被加热(25°C )后回储水罐I,这样以水为传热介质形成一个闭路循环。液体CO2与循环水热交换后，由液态变为气态(温度为_5°C )，压力在1.0MPa以内、流量为260m3/h，满足生产需要。
[0028]本发明以例1、例2为例进行测试，每天可节省标煤0.96吨。将碳酸二甲酯生产放空气中气相物料冷凝成液体(流量为0.0976m3/h ;温度为30°C )进行回收，本发明增加了放空物料与循环水间的换热温差，从而提高了冷凝器的冷凝效果，由原工艺每天回收0.6吨物料，提高到每天回收2吨物料，回收率增加233%。以年产4万吨碳酸二甲酯生产装置计，年新增经济效益约为240万元。
【权利要求】
1.碳酸二甲酯生产中气化002和回收放空物料的方法，其特征在于该方法包括: 储水罐内的循环水经循环水泵先进(?气化器进行热交换，循环水自身得到降温，然后进入放空冷凝器进行热交换，循环水自身得到加热，最后返回储水罐，形成闭路循环； 匕低温储罐内的液态002进(? 2气化器进行热交换，液态(1) 2被循环水加热气化，气化后的(?通送碳化工序； 0.碳酸二甲酯生产放空气相物料进放空冷凝器被冷凝成液体，然后送碳酸二甲酯物料收集工序。
2.根据权利要求1所述的碳酸二甲酯生产中气化(?2和回收放空物料的方法，其特征在于所述的(?气化器循环水出水温度为0?51。
3.根据权利要求1所述的碳酸二甲酯生产中气化(?2和回收放空物料的方法，其特征在于所述的放空冷凝器循环水出水温度为25?301。
4.根据权利要求1所述的碳酸二甲酯生产中气化(?2和回收放空物料的方法，其特征在于所述的(?气化器⑶2气体出口温度为-5?-21。
5.根据权利要求1所述的碳酸二甲酯生产中气化(?2和回收放空物料的方法，其特征在于所述的放空冷凝器中冷凝液体温度为25?351。
【文档编号】C07C68/04GK104496821SQ201410743402
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】卢伟, 刘守国 申请人:山东德普化工科技有限公司