2009年化工设计大赛作品(摘要)
发布时间：2014-04-08 来源：文档文库
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设计摘要 中文版
随着碳酸二甲酯在化工业中的作用日益突出和人们对环境的要求日益严格，DMC在各个领域的需求量都有所增加，目前DMC在作为汽油添加剂、溶剂和合唱聚碳方面研究，一旦研究成熟，仅在聚碳方面国内一年就需约40万吨，而国内的实际生产能力约10万吨，因此它的市场前景极为广阔，从而也促使人们对碳酸二甲酯的生产工艺的研究，目前国际上对碳酸二甲酯的生产工艺的研究正朝着路线简单化、过程无毒化、无污染化的方向发展。
我们的团队设计了一个生产能力为一万吨每年的碳酸二甲酯的工厂，从大型火力电厂、水泥厂等中释放出来的CO2和工业产品环氧丙烷、甲醇采用酯交换法来制取DMC和副产品丙二醇。我们已经提交了具体的项目可行性论证报告，初步设计文稿等。
Ⅰ 技术简介
1、 原料路线
作为原料之一的CO2来源于大型的火力电厂、水泥厂等的废气进过预处理的产品，这样也解决当今主要的环境问题。
而另外的原料CH3OH和CH3CHOCH2则来源于其他厂家的产品，
2、 厂址选择
湖州在江浙地区这边是最适宜的厂址选择地，湖州及周边城市有多家大型的火力电厂及水泥厂等，为原料CO2提供了足够的保证，此外湖州地处长江三角洲中心地区，有着便捷的交通运输网络，该地区也为原材料CH3OH和CH3CHOCH2及产品DMC和丙二醇的引进与销售提供了一个很好的市场前景。因此，该DMC工厂坐落于浙江省湖州市。 3、简洁的工艺描述
该工艺采用的是目前在国内外技术上比较成熟的酯交换法，是以甲醇、环氧丙烷以及CO2为原料，在催化剂的作用下，环氧丙烷与二氧化碳反应先合成碳酸丙烯酯，随后碳酸丙烯酯再与甲醇在一定的催化剂条件下进行酯交换反应得到DMC，同时得到副产物丙二醇。简单的工艺流程框图如下：
4、 工艺创新
㈠、该工艺利用了对环境有害的温室气体CO2来作为反应原料，有效的缓解了当今温室的影响，通过计算CO2的吸收率可以达到99%。
㈡、CO2和CH3CHOCH2反应时一个放热反应，利用换热器可以有效的把该部分的热量提供给碳酸丙烯酯和CH3OH得反应，节约了能源。
㈢、该工艺还产生了大量的副产品丙二醇CH3CHOHCH2OH，经过计算大
约每生产1吨DMC就会生产0.84吨CH3CHOHCH2OH，丙二醇也作为一种重要的化工产品，必将会为企业带来巨大的利润空间。
㈣、该工艺在合适的催化剂的作用下，原料的转化率达到90%，提高了产率。 ㈤、该工艺在生产过程中不会伴随着有毒气体的生成，并且派出的废水等中也不含有剧毒性的气体，这也符合了国家在环境上对企业的要求。 5、详细过程描述
①环氧丙烷和和二氧化碳催化酯化反应生成碳酸丙烯酯
环氧丙烷和CO2以摩尔比1：5的配比进入吸收塔，温度为45℃，以1000kg/h流量通过床层高度为1.2米的吸收塔，45℃的碳酸丙烯酯吸收液以750kg/h的流量从塔顶流下，与气体逆流接触，操作压力为1.8MPa，环氧丙烷和二氧化碳被吸收到吸收液当中。分析表明，环氧丙烷的吸收率大于99%，二氧化碳的吸收率也大于99%。
把上述吸收液与催化剂四丙基溴化胺在反应器中混合，并加热到150℃，操
作压力为8MPa，反应45分钟后，环氧丙烷的转化率在99%以上，产物的选择性100%。
将合成液减压至0.1MPa，以解吸溶液中的CO2，随后将溶液蒸馏，控制塔顶的温度为 