碳酸二烷基酯的工业分离方法技术

本发明专利技术要解决的课题是提供碳酸二烷基酯的工业分离方法，提供具体的装置和方法，即，将含有环状碳酸酯和脂肪族一元醇的原料，连续供给到存在均相催化剂的连续多级蒸馏塔内，将通过在该塔内同时进行反应和蒸馏的反应蒸馏法制备的含有大量的碳酸二烷基酯和该脂肪族一元醇的低沸点反应混合物，使用１个蒸馏塔，工业上长期稳定地蒸馏分离成以该脂肪族一元醇为主成分的塔顶成分（Ｂ↓［Ｔ］）和以碳酸二烷基酯为主成分的塔底成分（Ｂ↓［Ｂ］）的具体的装置和方法。在本发明专利技术中发现，通过使用具有特定结构的１个连续多级蒸馏塔，在通过反应蒸馏方式制备的碳酸二烷基酯和二醇类中纯度为９７％以上的高纯度碳酸二烷基酯，能够以每小时２吨以上的工业规模、以１０００小时以上的长期、稳定地以高收率蒸馏分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将环状碳酸酯与脂肪族一元醇用反应蒸馏法制备出的含有 大量的碳酸二烷基酯和该脂肪族一元醇的低沸点反应混合物工业上长期稳定地蒸馏分离成以该脂肪族一元醇为主成分的塔顶成分(BT)和以碳酸二 烷基酯为主成分的塔底成分(BB)的方法。
技术介绍
关于由环状碳酸酯和脂肪族一元醇类的反应来制^^碳酸二烷基酯和二 醇类的反应蒸馏法，由本专利技术者们首次公开(专利文献1~10)，然后其他 公司也提出了使用反应蒸馏方式的申请(专利文献11~15)。在该反应使 用反应蒸馏方式的情况下，能够以高反应率进行反应。但是，迄今为止提 出的反应蒸餾法是制备少量的碳酸二烷基酯和二醇类的方法，或者是涉及 短期间的制备方法，没有涉及工业规模的长期稳定制备。即，没有实现碳 酸二烷基酯的连续大量(例如每小时2吨以上)、长期(例如1000小时以 上、优选3000小时以上、更优选5000小时以上)稳定地制备的目的。例如在公开的用于由碳酸亚乙酯和甲醇来制备碳酸二甲基酯(DMC ) 和乙二醇(EG)的实施例中，显示关于反应蒸馏塔的高度(H: cm)、直 径(D: cm)、级数(n)、碳酸二甲基酯的生产量P (kg/小时)、连续制 备时间T (小时)的最大值的记述，如表1所示。表1<table>table see original document page 7</column></row><table>)(注1) Oldershaw蒸馏塔。 (注2 )完全没有关于规定蒸馏塔的记述。 (注3)关于规定蒸馏塔的记述只有级数。 (注4)完全没有关于生产量的记述。 (注5 )完全没有关于长期稳定制造的记述。另外，专利文献l4 (第0060段落)中，记栽了 "本实施例采用与上 述图l所示的优选形态同样的工艺流程，其目的在于进行下述操作，即， 通过碳酸亚乙酯与甲醇的接触转化反应来进行酯交换，来制备碳酸二甲基 酯和乙二醇的商业的规^莫装置的操作。另外，本实施例中，下述数值能够 非常适合实际装置的操作。"，作为该实施例，记载了 3750kg/hr的碳酸 二甲基酯的具体制备。实施例所述的该^相当于年产3万吨以上，在专 利文献"申请当时(2002年4月9日)，利用该方法进行了世界第一的大 规模商业场的操作。但是，即使在本申请提出申请时，也完全没有这样的 事实。另夕卜，在专利文献"的实施例中，记载了碳酸二甲基酯的生产量与 理论计算值是完全相同的值，乙二醇的收率约85.6%，选择率约88.4%， 很难说实现了高收率.高选择率。特别是选择率低，这表示该方法作为工 业制备方法具有致命的缺点。(另外，专利文献14在2005年7月26日未 提出审查请求，而被视为撤回。)反应蒸镏法，在蒸馏塔内的反应引起的组成变化和蒸馏引起的组成变 化，以及塔内的温度变化和压力变化等的变化因素非常多，长期的持续稳定运行经常有困难，特别是在大量处理的情况下，其困难性进一步增大。 为了将用反应蒸馏法进行的碳酸二烷基酯类和二醇类维持为高收率.高选 择率，同时长期稳定持续它们的大量生产，需要对反应蒸馏装置作出努力。 但是，迄今提出的关于反应蒸馏法中的长期的连续稳定制备的记述，仅有在专利文献l和2中的200~400小时。本专利技术者们确立了能够以高收率.高选择率长期稳定持续地大量生产 碳酸二烷基酯和二醇类的工业反应蒸馏法，但是，此时还需要确立从反应 蒸馏塔的上部连续大量取出的低沸点反应混合物中分离目标碳酸二烷基酯 的工业的方法。本专利技术是为了实现该目的而进行的。利用迄今为止提出的反应蒸馏法获得的碳酸二烷基酯的每小时的生产 量如表1所示，除了专利文献14以外，为少量，每小时lkg以下。另夕卜， 在专利文献14的方法中，第l工序的反应蒸镏塔的塔顶成分(甲醇与碳酸 二甲基酯的混合物)被送入第2工序的蒸馏塔中，利用碳酸亚乙酯进行提 取蒸馏。并且进行下述蒸馏分离在将碳酸亚乙酯与碳酸二甲基酯的混合 物作为第2工序的蒸馏塔的塔底成分获得后，进而将该混合物送入到第3 工序的蒸馏塔中，进行蒸馏分离，作为第3工序的蒸馏塔的塔顶成分，获 得碳酸二曱基酯，作为塔底成分，获得碳酸亚乙酯。即，在专利文献14 的方法中，为了由甲醇和碳酸二甲基酯的混合物分离碳酸二甲基酯，需要 使用2个塔，设备变得昂贵。并且，在该方法中，需要运行互相连动的4 个蒸馏塔，可以预测，很难进行长期的稳定运行。专利文献l:特开平4 - 198141号7>才艮专利文献2:特开平4 - 230243号^^才艮专利文献3:特开平9 - 176061号7>才艮专利文献4:特开平9 - 183744号7>才艮专利文献5:特开平9 - 194435号z〉才艮专利文献6:国际7>开W097/23445号公报(欧洲专利第0889025 号说明书、美国专利第5847189号说明书)专利文献7:国际公开W099 / 64382号公报(欧洲专利第1086940号说明书、美国专利第6346638号说明书)专利文献8:国际公开WO00/51954号公报(欧洲专利第1174406 号iJL明书、美国专利第6479689号说明书)专利文献9:特开2002 - 308804号/>净艮专利文献10:特开2004 - 131394号^S^艮专利文献11:特开平5 - 213830号7>才艮(欧洲专利第0530615号i兌明 书、美国专利第5231212号说明书)专利文献12:特开平6 - 9507号/>才艮(欧洲专利第0569812号i兌明书、 美国专利第5359118号说明书)专利文献13:特开2003 - 119168号公报(国际公开WO03 / 006418 号公报)专利文献14:特开2003 - 300936号/〉才艮 专利文献15:特开2003 - 342209号/>才艮
技术实现思路
本专利技术要解决的课题是提供以环状碳酸酯和脂肪族一元醇为原料，将 该原料连续供给到存在均相催化剂的连续多级蒸馏塔内，将通过在该塔内 同时进行反应和蒸馏的反应蒸馏法制备的含有大量的碳酸二烷基酯和该脂 肪族一元醇的低沸点反应混合物，使用l个蒸馏塔，工业上长期稳定地蒸 馏分离成以该脂肪族一元醇为主成分的塔顶成分(BT)和以碳酸二烷基酯 为主成分的塔底成分(BB)的具体的装置和方法。并且由此提供例如能够 以每小时2吨以上的量、长期(例如IOOO小时以上、优选3000小时以上、 更优选5000小时以上膽、定地蒸馏分离碳酸二烷基酯的具体的廉价的装置 和方法。即，在本专利技术的第l形态中提供 1、 一种，其特征在于 以环状碳酸酯和脂肪族1元醇为原料，将该原料连续供给到存在均相 催化剂的连续多级蒸馏塔A中，在该塔A中进行反应蒸馏，将含有生成的 二醇类的高沸点反应混合物(AB)以液态从塔下部连续取出，将含有生成 的碳酸二烷基酯和该脂肪族l元醇的低沸点反应混合物(AT)以气态从塔 上部连续取出，将该低沸点反应混合物(AT)连续供给到连续多级蒸馏塔 B中，由此蒸馏分离成以该脂肪族l元醇为主成分的塔顶成分(BT)和以 碳酸二烷基酯为主成分的塔底成分(BB)，其中，作为该连续多级蒸馏塔B，使用满足下式(1) ~ (8)的条件并具有 下述回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸二烷基酯的工业分离方法，其特征在于：　以环状碳酸酯和脂肪族１元醇为原料，将该原料连续供给到存在均相催化剂的连续多级蒸馏塔Ａ中，在该塔Ａ中进行反应蒸馏，将含有生成的二醇类的高沸点反应混合物（Ａ↓［Ｂ］）以液态从塔下部连续取出，将含有生成的碳酸二烷基酯和该脂肪族１元醇的低沸点反应混合物（Ａ↓［Ｔ］）以气态从塔上部连续取出，将该低沸点反应混合物（Ａ↓［Ｔ］）连续供给到连续多级蒸馏塔Ｂ中，由此蒸馏分离成以该脂肪族１元醇为主成分的塔顶成分（Ｂ↓［Ｔ］）和以碳酸二烷基酯为主成分的塔底成分（Ｂ↓［Ｂ］），其中，　作为该连续多级蒸馏塔Ｂ，使用满足下式（１）～（８）的条件并具有下述回收部和下述浓缩部的蒸馏塔，所述回收部的长为Ｌ↓［１］（ｃｍ），内径为Ｄ↓［１］（ｃｍ），在内部具有级数为ｎ↓［１］的内件，所述浓缩部的长为Ｌ↓［２］（ｃｍ），内径为Ｄ↓［２］（ｃｍ），在内部具有级数为ｎ↓［２］的内件，　５００≤Ｌ↓［１］≤３０００　式（１）　１００≤Ｄ↓［１］≤１０００　式（２）　２≤Ｌ↓［１］／Ｄ↓［１］≤３０　式（３）　１０≤ｎ↓［１］≤４０　式（４）　７００≤Ｌ↓［２］≤５０００　式（５）　５０≤Ｄ↓［２］≤８００　式（６）　１０≤Ｌ↓［２］／Ｄ↓［２］≤５０　式（７）　３５≤ｎ↓［２］≤１００　式（８）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：福冈伸典，宫地裕纪，八谷广志，松崎一彦，
申请(专利权)人：旭化成化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]