吨年氧化羰化制碳酸二甲酯合成工艺设计说明书

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1、年产4000吨碳酸二甲酯工艺设计说明书课程设计说明书化工与制药学院课程设计说明书课题名称4000吨/年氧化羰化法合成碳酸二甲酯工艺设计专业班级08工业催化01学生成绩指导教师课题工作时间2011.12.15~2012.1.15化工与制药学院115年产4000吨碳酸二甲酯工艺设计说明书化工与制药学院课程设计任务书专业08工业催化班级01学生姓名发题时间：2011年12月15日一、课题名称4000吨/年氧化羰化制碳酸二甲酯工艺设计二、课题条件（文献资料、仪器设备、指导力量）指导教师：。三、设计任务（包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等，只需简明列出大项

2、目）1.反应和分离工艺的确定2.工艺计算3.安全评价4.环境问题分析5.项目技术经济效果评价6.图纸（1）全厂总平面布置图；（2）带控制点的工艺流程图；（反应工段，分离工段）（3）主要设备装配图：反应器和一个精馏塔的装配图四、设计所需技术参数115年产4000吨碳酸二甲酯工艺设计说明书一、设计说明书内容设计任务书题目名称，目录及页码第一章项目说明第二章工艺设计方案第三章工艺计算（反应段，分离段）第四章安全评价第五章环境问题分析第六章项目技术经济效果评价结语：设计体会，收获，致谢等参考文献二、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）2011

3、.12.15课程设计任务布置2011.12.16-2011.12.18查阅资料，确定工艺路线2011.12.19-2011.12.25物料衡算和能量衡算2011.12.26-2011.1.2设备选型和绘制主要设备图2011.1.3-2011.1.9工艺流程图和全厂总平面布置图2011.1.10-2011.1.16安全评价、环境问题分析、技术经济效果评价和答辩指导教师（签名）：年月日115年产4000吨碳酸二甲酯工艺设计说明书学科部（教研室）主任（签名）：年月日前言碳酸二甲酯(DimethylCarbonate，DMC)是一种无毒、环保性能优异、用途广

4、泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，可以代替光气作羰基化剂，代替硫酸二甲酯作甲基化剂，同时，自身是一种性能优良的低毒溶剂。在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点，在能源方面，可作汽油添加剂，提高辛烷值，降低有害气体的排放。是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，引起了广泛的关注与研究。在理论知识日趋成熟的同时，工业扩大的要求也日益强烈。近年来DMC研究开发的重点工艺依然是氧化羰基化法和酯交换法，典型的氧化羰基化法包括ENI液相法、Dow气相法和UBE常压气相法，而通常的酯交

5、换工艺是由碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯与甲醇进行酯交换反应得到DMC。早期用光气法工业化生产DMC，由于光气是剧毒品，曾在第二次世界大战上用作化学武器，该法对生产安全及环境保护十分不利。对于酯交换法，环氧乙烷需钢瓶贮运，成本费用相对环氧丙烷较高，故一般国内采用环氧丙烷为原料占多数，如果DMC生产与环氧乙烷产地就近相建，才有较大的经济价值。甲醇气相氧化羰基化法一步直接合成碳酸二甲酯，工艺路线由于其原料便宜易得、毒性小、工艺简单成本低等特点，是极有发展前途的方法。反应体系为气固相体系，气相除一部分循环到反应体系中进行反应外，其余可以放空，解决了工业三废的问题。

6、从反应器流出的粗产品为DMC、MeOH、DMO、H2O多元混合物，经脱水处理后变为DMC、MeOH和DMO三元混合物。本设计就采用甲醇羰基化法合成DMC，采用减压，常压，加压三塔精馏提纯，产品除碳酸二甲酯外还有草酸二甲酯。我国有丰富的煤炭资源，可为该合成方法提供充足的一氧化碳和甲醇原料，另外，CO还可来自炼钢厂废气，故此方法具有较大的开发前景。本设计全面分析其工艺，环保，经济可行性等多方面内容，较为详尽地介绍这一工艺。115年产4000吨碳酸二甲酯工艺设计说明书摘要碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，简称DMC)可作为一种清洁的有机化学

7、试剂。国内外DMC生产工艺主要有光气法、酯交换合成法、氧化羰基化法等三种合成方法。其中氧化羰基化法可直接利用初级化工原料，一步合成，具有工艺简单、原料易得、只有单一副产品水、原料利用率高、无污染等特点，是极具吸引力的原子经济性工艺路线。本工艺即采用此法合成年产4000吨DMC。反应原料甲醇、CO、O2气态物流在130℃，1MPa下，通过填装有活性炭吸附的PdCl2/CuCl2固体催化剂的固定床反应器，生成DMC。反应产物经冷凝、气液分离后，在分离工段经常压精馏塔脱除草酸二甲酯，进入减压—加压双塔流程分离甲醇以获得DMC产品。该工艺产品纯度可达99.5

8、%，主反应选择性为56%。关键词：碳酸二甲酯氧化羰基化固定床反应器精馏115年产4000吨碳酸二甲酯工艺设计