一种新型碳酸乙烯酯生产装置的制作方法

本技术涉及碳酸乙烯酯制备装置，特别涉及一种新型碳酸乙烯酯生产装置。

背景技术：

1、碳酸乙烯酯(ec)是一种性能优良的有机化工原料，有非常广泛的作用，而且 ec是酯交换法生产碳酸二甲酯的主要原料，近些年，高纯度的碳酸乙烯酯还主要应用于锂电池电解液中，是锂电池电解液中用量最大的溶剂，而未来随着锂离子动力电池的发展，碳酸乙烯酯溶剂的用量会越来越大，发展前景广阔，但是对产品质量的要求自然也随之越来越高。目前常用的制备方法是：环氧乙烷与二氧化碳加成反应制备碳酸乙烯酯，从化学平衡方面看，低温、高压的条件有利于反应的进行，同时选择合适的催化剂是反应能否顺利进行的关键。碳酸乙烯酯生产过程中，原料co2进料稳定性对装置生产运行平稳性起到至关重要的作用，研究碳酸乙烯酯生产原料二氧化碳输送平稳性技术对于提高装置平稳率、降低安全生产事故具有重要意义；另外，二氧化碳气化过程中产生的大量冷量未充分利用，造成能量的损失。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种新型碳酸乙烯酯生产装置，本实用新型通过增设多组气化器并连接二氧化碳缓冲囊，提高了二氧化碳输送平稳性，另外，还利用了二氧化碳气化过程中产生的冷量，对冷凝器使用的冷冻水进行降温，实现了能量的充分利用，降低了生产能耗。

2、本实用新型提到的一种新型碳酸乙烯酯生产装置，其技术方案是：包括环氧乙烷储罐（1）、催化剂储罐（2）、混合器（3）、二氧化碳缓冲囊（4）、第一气化器（5）、第二气化器（6）、第三气化器（7）、第一组二氧化碳储罐（c1）、第二组二氧化碳储罐（c2）、第三组二氧化碳储罐（c3）、碳酸乙烯酯反应器（t101）、碳酸乙烯酯精制塔（t102）、第一冷凝器（8）、除沫器（9）、第二冷凝器（10）、碳酸乙烯酯产品罐（11），所述环氧乙烷储罐（1）和催化剂储罐（2）的输出端分别通过管线连接到混合器（3），混合器（3）的输出端通过管线连接到碳酸乙烯酯反应器（t101）的上端进口；所述第一组二氧化碳储罐（c1）、第二组二氧化碳储罐（c2）、第三组二氧化碳储罐（c3）分别通过管线连接到第一气化器（5）、第二气化器（6）和第三气化器（7）的进口，二氧化碳气化后，分别汇总连接到二氧化碳缓冲囊（4），所述二氧化碳缓冲囊（4）的输出端通过管线连接到碳酸乙烯酯反应器（t101）的侧线进口；所述碳酸乙烯酯反应器（t101）的底部通过管线连接到碳酸乙烯酯精制塔（t102）的侧线，所述碳酸乙烯酯精制塔（t102）的顶部通过管线连接到第一冷凝器（8），第一冷凝器（8）的输出端通过管线和除沫器（9）连接到第二冷凝器（10），第二冷凝器（10）的输出端连接到碳酸乙烯酯产品罐（11）；

3、所述述第一冷凝器（8）的壳程出口通过冷冻水回水管线（15）连接到第一气化器（5）、第二气化器（6）和第三气化器（7）管程进口，第一气化器（5）、第二气化器（6）和第三气化器（7）管程出口通过冷冻水送水管线（16）连接到第一冷凝器（8）的壳程进口。

4、优选的，上述第二冷凝器（10）的壳程出口通过冷冻水回水管线（15）连接到第一气化器（5）、第二气化器（6）和第三气化器（7）管程进口，第一气化器（5）、第二气化器（6）和第三气化器（7）管程出口通过冷冻水送水管线（16）连接到第二冷凝器（10）的壳程进口。

5、优选的，上述混合器（3）的输出端通过管线和第一输料泵（12）连接到碳酸乙烯酯反应器（t101）的上端进口。

6、优选的，上述碳酸乙烯酯反应器（t101）的底部通过管线和第二输料泵（13）连接到碳酸乙烯酯精制塔（t102）的侧线。

7、优选的，上述冷冻水送水管线（16）通过三通连接外接管线（17）。

8、优选的，上述碳酸乙烯酯精制塔（t102）的底部通过管线连接中间物料罐（14）。

9、本实用新型的有益效果是：本实用新型将液体的二氧化碳通过第一组二氧化碳储罐、第二组二氧化碳储罐、第三组二氧化碳储罐分别送入到第一气化器、第二气化器和第三气化器进行气化，气化过程中吸收大量的热量，从而可以充分利用产生的冷量；气化后的二氧化碳被送入到二氧化碳缓冲囊，通过二氧化碳缓冲囊，可以起到稳定二氧化碳的作用，通过提升平稳性后，产品反应更加平稳，产品波动降低；再将二氧化碳气体送入到碳酸乙烯酯反应器的侧线进行反应，生成碳酸乙烯酯再送入到碳酸乙烯酯精制塔进行精馏提纯；另外，冷凝器采用的冷冻水经过冷凝后，再通过冷冻水回水管线汇总连接到第一气化器、第二气化器和第三气化器管程进口，充分利用气化器的冷量；总之，本实用新型一方面通过增设多组气化器并连接二氧化碳缓冲囊，提高了二氧化碳输送平稳性，产品品质能够大大提升，产品稳定性也得到提升，另一方面充分利用了二氧化碳气化过程中产生的冷量，对冷凝器使用的冷冻水进行降温，实现了能量的充分利用，降低了生产能耗。

技术特征：

1.一种新型碳酸乙烯酯生产装置，其特征是：包括环氧乙烷储罐（1）、催化剂储罐（2）、混合器（3）、二氧化碳缓冲囊（4）、第一气化器（5）、第二气化器（6）、第三气化器（7）、第一组二氧化碳储罐（c1）、第二组二氧化碳储罐（c2）、第三组二氧化碳储罐（c3）、碳酸乙烯酯反应器（t101）、碳酸乙烯酯精制塔（t102）、第一冷凝器（8）、除沫器（9）、第二冷凝器（10）、碳酸乙烯酯产品罐（11），所述环氧乙烷储罐（1）和催化剂储罐（2）的输出端分别通过管线连接到混合器（3），混合器（3）的输出端通过管线连接到碳酸乙烯酯反应器（t101）的上端进口；所述第一组二氧化碳储罐（c1）、第二组二氧化碳储罐（c2）、第三组二氧化碳储罐（c3）分别通过管线连接到第一气化器（5）、第二气化器（6）和第三气化器（7）的进口，二氧化碳气化后，分别汇总连接到二氧化碳缓冲囊（4），所述二氧化碳缓冲囊（4）的输出端通过管线连接到碳酸乙烯酯反应器（t101）的侧线进口；所述碳酸乙烯酯反应器（t101）的底部通过管线连接到碳酸乙烯酯精制塔（t102）的侧线，所述碳酸乙烯酯精制塔（t102）的顶部通过管线连接到第一冷凝器（8），第一冷凝器（8）的输出端通过管线和除沫器（9）连接到第二冷凝器（10），第二冷凝器（10）的输出端连接到碳酸乙烯酯产品罐（11）；

2.根据权利要求1所述的一种新型碳酸乙烯酯生产装置，其特征是：所述第二冷凝器（10）的壳程出口通过冷冻水回水管线（15）连接到第一气化器（5）、第二气化器（6）和第三气化器（7）管程进口，第一气化器（5）、第二气化器（6）和第三气化器（7）管程出口通过冷冻水送水管线（16）连接到第二冷凝器（10）的壳程进口。

3.根据权利要求2所述的一种新型碳酸乙烯酯生产装置，其特征是：所述混合器（3）的输出端通过管线和第一输料泵（12）连接到碳酸乙烯酯反应器（t101）的上端进口。

4.根据权利要求3所述的一种新型碳酸乙烯酯生产装置，其特征是：所述碳酸乙烯酯反应器（t101）的底部通过管线和第二输料泵（13）连接到碳酸乙烯酯精制塔（t102）的侧线。

5.根据权利要求4所述的一种新型碳酸乙烯酯生产装置，其特征是：所述冷冻水送水管线（16）通过三通连接外接管线（17）。

6.根据权利要求1所述的一种新型碳酸乙烯酯生产装置，其特征是：所述碳酸乙烯酯精制塔（t102）的底部通过管线连接中间物料罐（14）。

技术总结
本技术涉及一种新型碳酸乙烯酯生产装置。其技术方案是：环氧乙烷储罐和催化剂储罐的输出端分别通过管线连接到混合器，混合后送到碳酸乙烯酯反应器的上端进口；一组以上的二氧化碳储罐分别连接到气化器，二氧化碳气化后，汇总连接到二氧化碳缓冲囊，再通过管线连接到碳酸乙烯酯反应器的侧线进口；底部通过管线连接到碳酸乙烯酯精制塔的侧线，顶部通过管线连接到第一冷凝器、除沫器、第二冷凝器，得到碳酸乙烯酯。有益效果是：一方面增设多组气化器并连接二氧化碳缓冲囊，提高了二氧化碳输送平稳性，另一方面充分利用了二氧化碳气化过程中产生的冷量，对冷凝器使用的冷冻水进行降温，实现了能量的充分利用，降低了生产能耗。

技术研发人员：张鹏飞,吴兆仁,韩忠祥,刘淼,陈玉帅
受保护的技术使用者：胜华新能源科技（东营）有限公司
技术研发日：20240408
技术公布日：2025/4/7