碳酸二甲酯(DMC)是一种无色透明、有刺激性气味的液体，相对密度为1.0694，折射率(nD20)1.3687，熔点为2~4℃，沸点90~91℃。由于分子中含有羰基、甲氧基等活性基团，DMC可代替传统的有毒化学试剂，如：光气、硫酸二甲酯、氯甲酸甲酯等作为甲氧基化、羰基化、甲基化试剂。因此，在有机合成中，DMC被称为有机合成中潜在的“新基块”。此外DMC也是一种优良的有机溶剂，具有较好的相溶性、高介电常数、低黏度等优良的物理性质，被广泛用作锂离子电池电解液的溶剂，使电池具有高电流密度和良好的抗氧化还原性能，而且导电性能好，电池寿命长。由于新能源产业的快速发展，因此对电池级DMC的需求也日益增加。从DMC-甲醇共沸物中分离得到的工业级DMC，纯度一般为99.5%，含有少量的水分、低碳链脂肪醇和低碳链烃类等杂质，需进一步提纯，使其纯度达到电池级99.95%以上，甚至达到高纯级99.99%，才能满足锂离子电池电解液的要求。

近年来，煤制乙二醇项目火热，目前已生产运行和正在建设的煤制乙二醇项目多达40多个。煤制乙二醇大多数采用以煤为原料，通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到CO和H2，其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯，再经与H2进行加氢反应并通过精制后获得乙二醇的过程。该工艺流程短，成本低，是目前国内受到关注最高的煤制乙二醇技术。但是煤制乙二醇技术在实践的过程中，CO在发生羰基化反应时产生副产物碳酸二甲酯DMC。

副产的碳酸二甲酯约占乙二醇产能的5%~10%，一般煤制乙二醇项目产量多达几十万吨甚至上百万吨，因此副产的碳酸二甲酯产量可观。但是煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯来源于CO羰基化反应，其它杂质较多，目前国内部分乙二醇生产厂家副产的DMC纯度可以达到99.5%，但是基本还没有能够稳定生产达到99.95%。因此提纯后不能作为锂电池电解液溶剂的生产原料。若是需要作为锂电池电解液溶剂的生产原料，需要对煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯进一步分离提纯。在电池级DMC的提纯方法中，结晶法具有设备简单，操作方便，能耗低的特点。本研究采用精馏耦合结晶工艺对煤制乙二醇副产DMC进行提纯，通过精馏将DMC原料提纯至工业级纯度，再以之为原料通过结晶得到电池级DMC。

1分离工艺与要求

1.1原料组成和分离要求

DMC原料质量组成为：5%甲醇，95%DMC。分离要求：DMC的质量分数大于99.95%。甲醇和DMC在常压下共沸，共沸温度为63.5℃，共沸物质量组成为：30%DMC和70%甲醇。

1.2DMC的分离工艺

DMC的分离工艺如图1所示，首先通过一台精制塔进行对DMC原料进行精制，DMC原料物流1从中下部进料，物流2为从塔顶采出的甲醇、DMC轻组分，物流3为从侧线采出的纯度为99.5%以上的工业级DMC，物流4为塔釜采出的高沸物。结晶器以物流3为原料，通过控制温度，进行降温结晶，升温发汗操作，排出带有杂质的母液和发汗液，最终得到纯度在99.95%以上的DMC产品。物流5中的发汗液和母液则回到精制塔进行再分离。

2工艺流程模拟

2.1物性方法选择

使用AspenPlus软件对工艺流程中的精制塔进行模拟，物性方法的选择尤为重要。分别采用NRTL、NRTL-RK、UNIFAC、UNIQ-RK方法计算DMC-甲醇二元体系的汽液平衡数据。所得结果如表1所示：