芳族碳酸酯的连续生产方法技术

公开了一种连续生产芳香族碳酸酯的方法，它包括在催化剂存在下使碳酸二烷基酯、芳族羟基化合物反应；还公开了一种在催化剂存在下由碳酸烷基.芳基酯连续生产碳酸二芳基酯的方法。芳族碳酸酯的连续生产可获得高反应速率和高选择性，因而能够以稳定的方式进行，而不会伴随发生蒸馏塔的堵塞。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及芳族碳酸酯的连续生产，更具体地说，它涉及由碳酸二烷基酯与芳族羟基化合物反应以连续制造碳酸烷基·芳基酯和/或碳酸二芳基酯的方法，它还涉及由碳酸烷基·芳基酯连续制造碳酸二芳基酯的方法。众所周知，碳酸烷基·芳基酯发生歧化反应，生成碳酸二芳基酯和碳酸二烷基酯，如反应式(Ⅰ)所示 式中，R代表烷基;Ar代表芳基(下同)。也众所周知，碳酸烷基·芳基酯与芳族羟基化合物之间的酯交换反应生成碳酸二芳基酯，如反应式(Ⅱ)所示 因此，碳酸烷基·芳基酯对碳酸二芳基酯的生产来说是必不可少的。在催化剂存在下，碳酸二烷基酯与芳族羟基化合物反应可获得碳酸烷基·芳基酯，如反应式(Ⅲ)所指出的 随着平衡被移向起始体系，式(Ⅰ)至(Ⅲ)可代表的反应是平衡反应。对这些反应的一般研究主要对准催化剂的开发(见JP-A-51-75044(它相当于U.S.P.4，045，464)(这里所用的术语“JP-A”指的是“未审查但已公开的日本专利申请”)，JP-A-51-105032(它相当于U.S.P.4，182，726)，JP-A-54-48733，JP-A-60-169444，JP-A-60-169445(它相当于U.S.P.4，552，704)，JP-A-56-25138，JP-A-57-176932，JP-A-57-183745，JP-A-60-173016(它相当于U.S.P.4，609，501)JP-A-1-93560，JP-A-1-265064，及JP-A-1-265064。此外，为了促进反应进行，已经建议在反应器上安装一个蒸馏塔以便把副产的醇或碳酸酯驱出反应体系，而使反应在间歇体系中进行(见JP-B-61-25696(这里所用的术语“JP-B”指的是“已审查的已公开日本专利申请”)，JP-A-60-173016，JP-A-60-169445，JP-A-60-169444，JP-A-56-123948(它相当于U.S.P.4，182，726)，JP-A-56-25138，JP-A-54-48733，JP-A-54-48732，JP-A-51-105032，以及JP-A-51-75044)。也已建议往连续操作的多板蒸馏塔内送入碳酸二烷基酯、芳族羟基化合物和催化剂以生成碳酸烷基·芳基酯和/或碳酸二芳基酯，如在JP-A-3-291257(它相当于U.S.P.5，210.268)中所述。然而，因为上述制法仅达到低的转化，所以大量从所产生的芳族碳酸酯分离出的未反应的碳酸二烷基酯和芳族羟基化合物应返回到反应体系中。也就是说，这种制法不仅需要大的设备，而且因为要从所产生的芳族碳酸酯中分离出未反应的物料，所以成本提高了，因此它不适于芳族碳酸酯的工业化生产。人们亦已知道，碳酸烷基·芳基酯容易发生脱羧反应，生成烷基芳基醚，如在JP-A-51-75044所述。因此，长期加热会导致不希望的副反应，使得碳酸二芳基酯的产率降低。为了克服这个问题，业已建议，往被连续操作的多板蒸馏塔中送入碳酸烷基·芳基酯和催化剂，以进行碳酸烷基·芳基酯的歧化反应(式(Ⅰ))，如JP-A-4-9358(它相当于U.S.P.5，210，268)所述。然而，如上所述，在连续操作中把碳酸二烷基酯、芳族羟基化合物与催化剂的混合物，或碳酸烷基·芳基酯与催化剂的混合物送入多板蒸馏塔中时，在长期操作中催化剂沉淀会堵塞蒸馏塔。如果连续操作中的蒸馏塔被堵塞，则必须对此塔进行拆卸和清洗。因为拆卸和清行蒸馏塔需要很多时间和劳动，因此在经济上是不合算的。此外，为了拆卸和清洗蒸馏塔需要而使生产线周期地停下来，这涉及非常规的工作例如设备的开和关，而这从安全角度考虑是不可取的。本专利技术的一个目的是提供一种连续生产碳酸烷基·芳基酯和/或碳酸二芳基酯(此后合称作芳族碳酸酯)的改进方法，它包括在催化剂存在下使碳酸二烷基酯与芳族羟基化合物反应，在这种制法中可获得高反应速率和高选择性，而不会使蒸馏塔堵塞，因而能够以稳定方式进行连续生产。本专利技术的另一个目的是提供一种在催化剂存在下由碳酸烷基·芳基酯连续地生产碳酸二芳基酯的改进方法，采用该方法可以达到高的产率和高的选择性而不会引起蒸馏塔的堵塞，因此能够以稳定方式进行连续生产。业已发现，把碳酸二烷基酯、芳族羟基化合物和催化剂连续送入安装有一个蒸馏塔的反应器中，从蒸馏塔顶部把副产的脂肪醇连续排出以控制反应器中脂肪醇的浓度为2%(重量)或更小，而且又从反应器中把所生成的芳族碳酸酯和催化剂连续取出，即能够以高反应速率和高选择性制得芳族碳酸酯。因为催化剂是送到反应器中的，所以没有观察到蒸馏塔被堵塞的现象。参考由碳酸烷基·芳基酯连续制造碳酸二芳基酯的方法，本专利技术人研究了一种防止蒸馏塔堵塞的反措施，研究了反应器中副产碳酸二烷基酯浓度的影响，并且研究了抑制脱羧反应的方法。其结果是，他们发现，在催化剂存在下，往装有蒸馏塔的反应器中连续装入碳酸烷基·芳基酯和催化剂，从蒸馏塔中把副产的碳酸二烷基酯连续排出控制碳酸二烷基酯在反应器中的浓度为2%(重量)或更小，而且从反应器中把所生成的碳酸二芳基酯和催化剂连续取出，即能够以高反应速率和高选择性由碳酸烷基·芳基酯连续生产碳酸二芳基酯。附图说明图1为用于实施例1和2以及比较例1的实验室装备图。图2为用于实施例3的实验室装备图。图3为用于实施例4至6以及比较例2至3的实验室装备图。下面将详述根据本专利技术的生产芳族碳酸酯的方法。反应器中脂肪醇的浓度控制为2%(重量)，优选为0.001～1%(重量)，更优选为0.01～1%(重量)。反应温度取决于操作条件。在太低温度下反应不能获得高反应速率。因此建议采用的温度不低于120℃。温度太高则不仅会难于保证加热源，而且会引起副反应。特别优选的反应温度范围为150°～350℃。反应压力优选为自大气压至100kg/cm2G，更优选为自1至20kg/cm2G。在反应器中的保留时间(反应器中残留液体的数量(升)除以单位时间内排出的液体的数量(升/小时)通常至少为0.1小时，优选为0.5～16小时，保留时间太长则需要大的反应器。所推荐的碳酸二烷基酯对芳族羟基化合物的摩尔比率为5/1～1/5。如果摩尔比太高或太低，则将使得必须返回到反应体系中的未反应物料的数量增大。不一定要用溶剂。如果为了易于反应和操作，可以使用惰性溶剂，例如脂肪烃，芳香烃，醚，卤代脂肪烃或卤代芳香烃。为了有效地排出副产的脂肪醇，可以往反应器中导入气体或对反应惰性的低沸点有机化合物。可往反应体系中加入一种与脂肪醇生成共沸混合物的共沸试剂。下面将叙述根据本专利技术的生产碳酸二芳基酯的方法。JP-A-4-9358介绍了往连续操作的多板蒸馏塔中加入碳酸烷基·芳基酯和催化剂以引导歧化反应的方法，它提到在长时间反应中会发生脱羧反应。尽管如此，当往装有蒸馏塔的反应器中连续加入碳酸烷基·芳基酯和催化剂时，这种脱羧反应难于发生。其理由似乎如下1)因为在催化剂存在下碳酸烷基·芳基酯的歧化反应迅速进行，所以在反应器中易于脱羧的碳酸烷基·芳基酯的浓度降低了。2)随着在连续体系而不是在间歇体系中反应的进行，在反应器中易于脱羧的碳酸烷基·芳基酯的实际保留时间减少了。为了证实上面的假设，专利技术人测定了碳酸甲基·苯基酯的歧化反应速度常数，并估计了在195℃下达到平衡所需的时间，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续生产碳酸烷基.芳基酯和／或碳酸二芳基酯的方法，它包括连续地把碳酸二烷基酯、芳族羟基化合物和催化剂送入一个装有蒸馏塔的反应器中。在反应器中，依靠连续地把副产的脂肪醇从蒸馏塔中蒸出以保持反应器中脂肪醇的浓度等于或小于２％（重量），并连续地把所生成的碳酸烷基.芳基酯和／或碳酸二芳基酯以及催化剂从反应器中排出而进行生产。

【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：村田清和，绵引守，
申请(专利权)人：代科化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]