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烷二醇和碳酸二烷酯的制备工艺.pdf

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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201080051746.5

    申请日:

    20101115

    公开号:

    CN102666468B

    公开日:

    20150121

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C07C68/06,C07C69/96

    主分类号:

    C07C68/06,C07C69/96

    申请人:

    国际壳牌研究有限公司

    发明人:

    C·P·阿莱,T·M·尼斯比特,G·G·瓦伯茨安,C·L·M·弗鲁温维尔德

    地址:

    荷兰海牙

    优先权:

    09176135.3

    专利代理机构:

    北京市金杜律师事务所

    代理人:

    陈文平

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    内容摘要

    本发明涉及制备烷二醇和碳酸二烷酯的方法,其包括:(a)使碳酸亚烷酯和烷醇在酯交换催化剂存在下反应,得到含碳酸二烷酯、未转化的烷醇、烷二醇、未转化的碳酸亚烷酯及烷氧基烷醇杂质的反应混合物;(b)使反应混合物在第一蒸馏塔中蒸馏,得到含碳酸二烷酯、烷醇和烷氧基烷醇杂质的塔顶流以及含烷二醇和碳酸二烷酯的塔底流;(c)使来自第一蒸馏塔的塔底流在第二蒸馏塔中蒸馏,得到含烷二醇的塔顶流以及含碳酸亚烷酯的塔底流;(d)在催化剂存在下,使来自第一蒸馏塔的塔顶流在第三蒸馏塔中进行蒸馏,以实现烷氧基烷醇杂质与碳酸二烷酯生成碳酸酯醚的反应,得到含烷醇的塔顶流及含碳酸二烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流;(e)使来自第三蒸馏塔的塔底流在第四蒸馏塔中蒸馏,得到含碳酸二烷酯的塔顶流以及含碳酸二烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流;(f)使来自第四蒸馏塔的塔底流再循环至第一蒸馏塔。

    权利要求书

    1.一种制备烷二醇和碳酸二烷酯的方法,包括:(a)在酯交换催化剂存在下,使碳酸亚烷酯和烷醇反应,得到含碳酸二烷酯、未转化的烷醇、烷二醇、未转化的碳酸亚烷酯和烷氧基烷醇杂质的反应混合物;(b)使反应混合物在第一蒸馏塔中蒸馏,得到含碳酸二烷酯、烷醇和烷氧基烷醇杂质的塔顶流以及含烷二醇和碳酸亚烷酯的塔底流;(c)使来自第一蒸馏塔的塔底流在第二蒸馏塔中蒸馏,得到含烷二醇的塔顶流以及含碳酸亚烷酯的塔底流;(d)在酯交换催化剂存在下,使来自第一蒸馏塔的塔顶流在第三蒸馏塔中蒸馏,以实现烷氧基烷醇杂质与碳酸二烷酯反应生成碳酸酯醚杂质的反应,得到含烷醇的塔顶流以及含碳酸二烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流;以及(e)使来自第三蒸馏塔的塔底流在第四蒸馏塔中蒸馏,得到含碳酸二烷酯的塔顶流以及含碳酸二烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流;以及(f)使来自第四蒸馏塔的塔底流再循环至第一蒸馏塔。 2.根据权利要求1的方法,其中所述碳酸二烷酯是碳酸二(C-C)烷酯。 3.根据权利要求2的方法,其中所述碳酸二烷酯是碳酸二乙酯。 4.根据前述权利要求中任一项的方法,其中步骤(d)中的催化剂是非均相催化剂。 5.根据权利要求4的方法,其中步骤(d)中的催化剂是含锌的非均相催化剂。 6.根据权利要求1-3中任一项的方法,其中碳酸亚烷酯为碳酸亚乙酯,未转化的烷醇为乙醇,碳酸二烷酯为碳酸二乙酯,烷二醇为单乙二醇以及烷氧基烷醇杂质为2-乙氧基乙醇。 7.一种制备碳酸二芳酯的方法,包括根据权利要求1-6中任一方法的步骤(a)-(f)以及还包括步骤(h):在酯交换催化剂存在下,使芳醇和来自第四蒸馏塔的含碳酸二烷酯的塔顶流接触。 8.根据权利要求7的方法,其中碳酸二芳酯为碳酸二苯酯以及芳醇为苯酚。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及用碳酸亚烷酯和烷醇制备烷二醇和碳酸二烷酯的方 法。

    背景技术

    这种酯交换方法如公开于WO2008090108中,是从碳酸亚烷酯 和烷醇反应得到的反应混合物中回收碳酸二烷酯的方法。人们已经 发现,在WO2008090108所记载的方式制备和分离的碳酸二烷酯中, 可能存在烷氧基烷醇杂质。例如,在碳酸亚乙酯与乙醇反应的过程 中,产物是碳酸二乙酯和单乙二醇。然而,在此过程中,也可能生 成2-乙氧基乙醇,且最终成为碳酸二乙酯的杂质。

    此外,JP2003300917和JP2002371037涉及由碳酸亚乙酯和甲醇 制备碳酸二甲酯和单乙二醇的方法,其中2-甲氧基乙醇是副产物, 其也是烷氧基烷醇。在JP2003300917和JP2002371037中,所述2- 甲氧基乙醇可通过特定的蒸馏技术去除。

    在由碳酸亚烷酯和烷醇制备烷二醇和碳酸二烷酯的方法中,可 能以各种方式形成烷氧基烷醇杂质。例如,在乙醇和碳酸亚乙酯反 应为碳酸二乙酯和单乙二醇的反应器中,可发生乙醇与由生成环氧 乙烷和二氧化碳的碳酸亚乙酯的逆向反应形成的环氧乙烷生成2-乙 氧基乙醇(乙基溶纤剂)的副反应。此外,乙醇与碳酸亚乙酯的这 种副反应可生成乙基溶纤剂,从而释放二氧化碳并生成乙基溶纤剂。 另外,可发生乙醇和单乙二醇之间的副反应,生成乙基溶纤剂和水。 此外,乙基溶纤剂可通过碳酸羟乙基乙酯的脱羧反应形成。

    因此,来自乙醇和碳酸亚乙酯反应为碳酸二乙酯和单乙二醇的 反应器的产物流,可能含有未转化的乙醇、未转化的碳酸亚乙酯、 碳酸二乙酯、单乙二醇和上述的乙基溶纤剂杂质。所述烷氧基烷醇 杂质的存在可能对任何后续的生产工艺有害。所述的烷氧基烷醇杂 质可能例如最终会在碳酸二烷酯中,碳酸二烷酯作为由上述碳酸二 烷酯和苯酚合成碳酸二苯酯的原料。例如,在碳酸二烷酯是碳酸二 乙酯以及烷氧基烷醇杂质是乙基溶纤剂的情形,所述乙基溶纤剂可 与苯酚反应原料和/或与产物碳酸二苯酯反应。

    苯酚和乙基溶纤剂的直接反应可生成苯基2-乙氧基乙基醚,并 因此损失有价值的苯酚反应物。此外,这种反应导致在所述工艺中 引入不需要的化学物质,从而需要分离。

    碳酸二苯酯与乙基溶纤剂的反应因生成苯基2-乙氧基乙基碳 酸酯而导致产物的损失。此外,后者产物在碳酸二苯酯聚合成为聚 碳酸酯材料的任何后续聚合反应中起“有害物质”的作用。例如, 碳酸二苯酯与双酚A(BPA)反应生成聚碳酸酯和苯酚。碳酸二苯 酯可与BPA反应,因为苯酚是一种比较好的离去基团。然而,碳酸 二烷酯(如碳酸二乙酯)不能通过与BPA反应生成聚碳酸酯,因为 烷醇不是良好的离去基团。烷氧基烷醇(例如乙基溶纤剂)也不是 良好的离去基团。因此,在苯基2-乙氧基乙基碳酸酯存在于与BPA 反应的碳酸二苯酯原料中时,将容易从所述苯基2-乙氧基乙基碳酸 酯中释放苯酚,但不是将阻止在链的一端的聚合过程的乙基溶纤剂。 因此,在碳酸二苯酯与BPA接触之前,应从碳酸二苯酯中去除苯基 2-乙氧基乙基碳酸酯。

    上述例证了,在形成含有烷氧基烷醇杂质的碳酸二烷酯流的情 形,在碳酸二烷酯会转化为有价值的最终产品的任何后续过程发生 之前需要去除所述烷氧基烷醇杂质。例如,需要在碳酸二乙酯与苯 酚发生反应之前,从含有所述杂质的碳酸二乙酯流中去除任何乙基 溶纤剂杂质。

    关于乙醇和碳酸亚乙酯已经反应为碳酸二乙酯和单乙二醇的上 述例子,还含有未转化的乙醇和碳酸亚乙酯以及乙基溶纤剂副产物 的产物流可通过蒸馏分离。所述产物流中各组分的沸点如下表中所 述。

      组分   沸点(℃)   乙醇   78.4   碳酸二乙酯   126-128   乙基溶纤剂   135   单乙二醇   197.3   碳酸亚乙酯   260.4

    上文提到的蒸馏,可能导致塔顶流出液含碳酸二乙酯和未转化 的乙醇,以及塔底流含单乙二醇和未转化的碳酸亚乙酯。乙基溶纤 剂最终可能会是所述塔顶流出物的杂质。随后,所述塔顶流出物可 通过蒸馏进一步分离为含未转化的乙醇的塔顶流出物(其可再循环 到生成碳酸二乙酯和单乙二醇的反应器中)和含碳酸二乙酯和乙基 溶纤剂杂质的塔底流。

    如上所讨论的,在任何后续过程中碳酸二烷酯转化为有价值的 最终产品之前,必须从中去除烷氧基烷醇杂质,因为其可能会干扰 所述后续处理和/或任何进一步的工艺。对于上述例子,这意味着乙 基溶纤剂杂质应从含碳酸二乙酯和乙基溶纤剂杂质的塔底流中去 除。原则上,乙基溶纤剂和碳酸二乙酯可以通过进一步的蒸馏步骤 分离。但由于碳酸二乙酯和乙基溶纤剂之间的沸点差异小(见上表), 这样的分离很麻烦,需要很多蒸馏步骤和阶段。

    因此,有必要找到一种简单的方法,从含有这种烷氧基烷醇杂 质的碳酸二烷酯流中去除烷氧基烷醇杂质,同时尽可能避免碳酸二 烷酯的总收率的下降。

    发明内容

    令人惊讶的是,通过使碳酸二烷酯和烷氧基烷醇杂质与催化剂 接触来影响碳酸二烷酯与烷氧基烷醇杂质之间的反应,从而将烷氧 基烷醇杂质转化为可容易与碳酸二烷酯分离的化合物。在本发明的 其他步骤中,所述化合物与碳酸二烷酯分离,产生含有所述化合物 和部分碳酸二烷酯的物流。此外,根据本发明,通过使含有(i)衍 生自烷氧基烷醇杂质的化合物和(ii)部分碳酸二酯再循环到蒸馏塔, 以从碳酸二烷酯中分离烷二醇来有利地尽可能防止碳酸二酯总收率 的下降。

    因此,本发明涉及制备烷二醇和碳酸二烷酯的方法,其包括

    (a)使碳酸亚烷酯和烷醇在酯交换催化剂存在下反应,得到含 碳酸二烷酯、未转化的烷醇、烷二醇、未转化的碳酸亚烷酯和烷氧 基烷醇杂质的反应混合物;

    (b)使反应混合物在第一蒸馏塔中蒸馏,得到含碳酸二烷酯、 烷醇和烷氧基烷醇杂质的塔顶流出物以及含烷二醇和碳酸亚烷酯的 塔底流;

    (c)使来自第一蒸馏塔的塔底流在第二蒸馏塔蒸馏,得到含烷 二醇的塔顶流出物以及含碳酸亚烷酯的塔底流;

    (d)使第一蒸馏塔的塔顶流出物在第三蒸馏塔中,在催化剂存 在下进行蒸馏,以实现碳酸二烷酯与烷氧基烷醇杂质反应生成碳酸 酯醚杂质的反应,得到含烷二醇的塔顶流出物以及含碳酸二烷酯和 碳酸酯醚杂质的塔底流出物;

    (e)使来自第三蒸馏塔的塔底流出物在第四蒸馏塔中蒸馏,得 到含碳酸二烷酯的塔顶流出物以及含碳酸二烷酯和碳酸酯醚杂质的 塔底流出物;

    (f)使来自第四蒸馏塔的塔底流出物再循环至第一蒸馏塔。

    本发明中待生产的碳酸二烷酯可以是碳酸二(C1-C5)烷酯,其 中烷基(直链、支链和/或环状)可以相同或不同,如甲基、乙基和 丙基;具体地,碳酸二烷酯是碳酸二乙酯。

    本发明中待去除的烷氧基烷醇杂质,可以是2-乙氧基乙醇,如 上所述。

    反应混合物中和来自第一蒸馏塔的塔顶流出物中的烷氧基烷醇 杂质的含量范围是0.01至10wt.%,特别是0.02至5wt.%,更具 体的是0.03至1wt.%,最特别的是0.05至0.5wt.%。

    根据本发明,在催化剂的存在下,烷氧基烷醇杂质与碳酸二烷 酯的反应,导致碳酸二烷酯的酯交换反应。因此,在本发明的方法 中用于使烷氧基烷醇杂质与碳酸二烷酯反应所需的催化剂应是指酯 交换催化剂。来自第一蒸馏塔的含碳酸二烷酯、烷醇和烷氧基烷醇 杂质的塔顶流出物不含催化剂。更特别的是,所述塔顶流出物在其 于第三蒸馏塔中与催化剂接触之前不含酯交换催化剂。

    在本发明方法的步骤(d)中所用的酯交换催化剂可以是本领域 已知的许多适合的均相和非均相酯交换催化剂中的一种。

    例如,在本发明方法的步骤(d)中所用的适合的均相酯交换催 化剂已记载在US5359118中,并包括氢化物、氧化物、氢氧化物、 烷醇盐、氨基化物(amide)或碱金属(即锂、钠、钾、铷和铯)的 盐。优选的均相酯交换催化剂是钾或钠的氢氧化物或烷醇盐。其他 合适的均相酯交换催化剂是碱金属盐类,如醋酸盐、丙酸盐、丁酸 盐或碳酸盐。合适的催化剂已记载在US5359118以及其中引用的文 献,如EP274953A、US3803201、EP1082A和EP180387A中。

    如上所述,也可以在本发明方法的步骤(d)中采用非均相酯交 换催化剂。优选用非均相酯交换催化剂。合适的非均相催化剂包括 含有官能基的离子交换树脂。合适的官能基包括叔胺基和季铵基, 以及磺酸和羧酸基。其他合适的催化剂包括碱金属和碱土金属的硅 酸盐。合适的催化剂已记载在US4062884和US4691041中。非均相 催化剂可选自含聚苯乙烯基质和叔胺官能基的离子交换树脂。一个 例子是Amberlyst A-21(由Rohm&Haas出售的),其中包含N,N- 二甲胺基与其连接的聚苯乙烯基质。八类酯交换反应催化剂,包括 带有叔胺和季铵基的离子交换树脂,记载在J F Knifton等人的J.Mol. Catal,67(1991)389ff中。

    可用于本发明方法的步骤(d)中的非均相酯交换催化剂可以是 包含元素周期表中的第4族(如钛)、第5族(如钒)、第6族(如 铬或钼)或第12族(如锌),或锡或铅,或这些元素的组合,如锌 与铬的组合(例如亚铬酸锌)的催化剂。所述元素可以氧化物(如 氧化锌)存在于催化剂中。优选地,在本发明方法的步骤(d)中所 用的酯交换催化剂是含锌的非均相催化剂。

    步骤(d)的其他酯交换条件是本领域已知的以及适当地包括: 温度为40至200℃,压力为50至5000千帕(0.5-50bar)。

    上述的酯交换催化剂和其他酯交换条件同样适用于本发明方法 的步骤(a)。

    在碳酸二烷酯是化合物R1OC(O)OR2,其中R1和R2可以是相 同或不同的烷基,以及烷氧基烷醇杂质是化合物R3OH,其中R3是 烷氧基烷基的情形下,在本发明方法的步骤(d)可发生如下反应(1) 和/或(2)和/或(3):

    (1)R1OC(O)OR2+R3OH→R3OC(O)OR2+R1OH

    (2)R3OC(O)OR2+R3OH→R3OC(O)OR3+R2OH

    (3)2R3OC(O)OR2→R3OC(O)OR3+R2OC(O)OR2

    在R1OC(O)OR2是碳酸二乙酯(或EtOC(O)OET)以及所 述R3OH是2-乙氧基乙醇(或EtOEtOH)的情形下,可在本发明方 法的步骤(d)中在酯交换催化剂存在下发生如下反应(1)和/或(2) 和/或(3):

    (1)EtOC(O)OEt+EtOEtOH→EtOC(O)OEtOEt+EtOH

    (2)EtOC(O)OEtOEt+EtOEtOH→EtOEtOC(O)

    OEtOEt+EtOH

    (3)2EtOC(O)OEt OEt→EtO OEt OC(O)OEtOEt+Et OC

    (O)OEt

    所述EtOC(O)OEtOEt(OxEC)是含一个醚基的碳酸酯醚,即2 -乙氧基乙基碳酸乙酯,这是混合的碳酸酯。EtOEtOC(O)OEtOEt (DOxC)是含两个醚基的碳酸酯醚,即二(2-乙氧乙基)碳酸酯。

    在本发明方法的步骤(d)中,通过在第三蒸馏塔中蒸馏的方式 将碳酸二烷酯与未转化的烷醇分离。这种蒸馏产生含未转化烷醇 (如乙醇)的塔顶流出物,其可部分或全部再循环至本发明方法的 步骤(a),以及含碳酸二烷酯(如碳酸二乙酯)的塔底流出物。 此外,在本发明方法的步骤(d)中,可将实现碳酸二烷酯与烷氧 基烷醇杂质反应的催化剂加到第三蒸馏塔自身中,或加到其入口和 出口与第三蒸馏塔连接的反应器中。

    在本发明方法的步骤(d)中,催化剂添加到第三蒸馏塔自身的 情形,优选在未转化的烷醇(如乙醇)浓度相对低(例如0至0.5wt. %)的位置添加,从而使碳酸二烷酯(例如碳酸二乙酯)与烷氧基 烷醇杂质(如2-乙氧基乙醇)的反应有利于后期反应产生与未转化 的烷醇相同烷醇(如乙醇)的情形。例如,催化剂可以添加到第三 蒸馏塔的提馏段和/或第三蒸馏塔底部的再沸器部分。

    在本发明方法的步骤(d)中,催化剂加入到其入口和出口与所 述第三蒸馏塔连接的反应器的情形,优选所述入口与所述塔的塔内 未转化的烷醇浓度相对低的位置相连,这是因为与上述催化剂添加 到第三蒸馏塔自身的情形相同的原因。

    在碳酸二烷酯与烷氧基烷醇杂质的反应产生的烷醇与未转化的 烷醇相同的所有情况下,有利地从顶部将新形成的烷醇与未转化的 烷醇作为来自第三蒸馏塔的塔顶流出物的部分一起去除。存在反应 性蒸馏问题。这种烷醇的去除另外有利于使烷氧基烷醇杂质与碳酸 二烷酯反应的平衡向所需的方向反应。

    本发明可有利地去除碳酸二烷酯流中的烷氧基烷醇杂质,如果不 去除烷氧基烷醇杂质,则有可能影响利用碳酸二烷酯的任何后续过 程。应了解可将烷氧基烷醇杂质和部分碳酸二烷酯转化为其他碳酸 酯,即碳酸酯醚杂质来进行这种去除。

    然而,所述碳酸酯醚杂质可容易地从来自第三蒸馏塔的含碳酸 二烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流出物液中分离,得到纯的碳酸二烷 酯。因此,本发明包括额外的步骤(e):使来自第三蒸馏塔的塔底 流出物在第四蒸馏塔中蒸馏得到含碳酸二烷酯的塔顶流出物和含碳 酸二烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流出物。

    所述碳酸醚杂质可以是直接来自烷氧基烷醇杂质与碳酸二烷酯 的反应的产物,或来自任何上述的进一步反应(2)及(3)的产物。 任选地,本发明方法的步骤(e)在第四蒸馏塔中在酯交换催化剂存 在下进行,使得上述反应(3)可以发生和/或可以完成,从而回收之 前已经与烷氧基烷醇杂质反应的部分碳酸二烷酯。

    例如,在含碳酸二乙酯和2-乙氧基乙醇杂质的流已经在本发明 方法的步骤(d)中与酯交换催化剂接触的情形,可基于碳酸二乙酯 与碳酸酯醚产物沸点差,通过在本发明方法的步骤(e)中蒸馏而 容易地得到纯净的碳酸二乙酯。这表示在下表中。

      组分   沸点(℃)   乙醇   78.4   碳酸二乙酯   126-128   2-乙氧基乙基碳酸乙酯   190.2(*)   二(2-乙氧基乙基)碳酸酯   245.5(*)

    (*)利用来自Solaris的ACD/Labs V9.04软件(1994-2008ACD/Labs)计算

    在本发明方法的步骤(e)得到的来自第四蒸馏塔塔底流含碳酸 二烷酯和碳酸酯醚杂质。此外,所述流也可含一些烷二醇。通过去 除本工艺中的所述流,碳酸酯醚杂质将很有利地从本工艺中流出。 然而,通过这样做,塔底流中包含有价值的碳酸二烷酯和有价值任 选的烷二醇也将被去除,从而降低产品的总率。因此,本发明方法 有利地包括额外的步骤(f):使来自第四蒸馏塔的塔底流再循环到第 一蒸馏塔。以这种方式,通过在步骤(b)中使步骤(a)获得的反 应混合物与来自步骤(e)得到的第四蒸馏塔的再循环的塔底流合并, 在第一蒸馏塔中蒸馏得到含碳酸二烷酯、烷醇和烷氧基烷醇杂质的 塔顶流和含烷二醇、碳酸亚烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流,来得到 附加的碳酸二烷酯和任选附加的烷二醇,。

    进一步地,来自第一蒸馏塔的含烷二醇、碳酸亚烷酯和碳酸酯 醚杂质的塔底流,在步骤(c)中,在第二蒸馏塔中蒸馏获得含烷二 醇和碳酸酯醚杂质的塔顶流以及含碳酸亚烷酯的塔底流。所述含碳 酸亚烷酯的塔底流还可含有碳酸酯醚杂质,尤其是含2个醚基的碳 酸酯醚。含碳酸亚烷酯的塔底流可部分或全部再循环到本发明方法 的步骤(a)。此外,含烷二醇和碳酸酯醚杂质的塔顶流可含一些碳 酸亚烷酯。为了进一步提纯烷二醇,本发明方法优选另外包括:(g) 使来自第二蒸馏塔的塔顶流水解,优选在水解催化剂存在下。

    这种水解的有利之处在于碳酸酯醚杂质将水解为容易与烷二醇 分离的组分,从而制备纯净的烷二醇。例如,在碳酸酯醚杂质包含2 -乙氧基乙基碳酸乙酯(EtOC(O)OEtOEt)时,水解将形成都容易 与单乙二醇分离(例如蒸馏)的2-乙氧基乙醇、二氧化碳和乙醇。 在来自第二蒸馏塔的塔顶流还含一些碳酸亚烷酯时,这种碳酸亚烷 酯也将在(g)中水解得到二氧化碳和附加的烷二醇。

    此外,来自第二蒸馏塔的部分塔底流可进行水解,优选在水解 催化剂存在下以及优选与来自第二蒸馏塔的塔顶流合并,而余下的 塔底流再循环到本发明方法的步骤(a)。在塔底流含碳酸酯醚杂质 时,这确保不发生碳酸酯醚杂质的积聚。在来自与本方法的第二蒸 馏塔类似的蒸馏塔的部分或全部塔顶流和/或塔底流进行水解方面, 更特别是在水解催化剂、水解条件和进一步的操作工艺方面,以获 得可用的纯烷二醇,参考上述WO2008090108,其内容通过引用结 合于此。

    附图说明

    图(1)显示本发明方法的工艺流程图。尽管此工艺对乙醇作为 合适的醇进行描述以及碳酸亚乙酯作为碳酸亚烷酯,但本领域技术 人员应了解其他烷醇和碳酸亚烷酯同样可用。

    具体实施方式

    通过管线1将乙醇通到反应器2。反应器2可适当地是常规搅 拌的罐式反应器或活塞流反应器。还通过管线3将碳酸亚乙酯供给 反应器2。反应器2中有酯交换催化剂,该催化剂可连续供给所述反 应器。该催化剂可在管线1或管线3与反应物混合或通过单独的管 线(未显示)供给反应器2。

    来自反应器2的含碳酸二乙酯、未转化的乙醇、单乙二醇、未转 化的碳酸亚乙酯和2-乙氧基乙醇杂质的反应混合物通过管线4供给 蒸馏塔5。在蒸馏塔5,所述混合物分离为通过管线6回收的含碳酸 二乙酯、乙醇和2-乙氧基乙醇杂质的塔顶馏分以及通过管线7回收 的含单乙二醇和碳酸亚乙酯的塔底馏分。

    来自蒸馏塔5的塔顶流送到蒸馏塔8,其中在酯交换催化剂存 在下分离为乙醇和碳酸二乙酯,以实现2-乙氧基乙醇杂质与碳酸二 烷酯生成碳酸酯醚杂质的反应,所述杂质包含2-乙氧基乙基碳酸乙 酯和可能的碳酸二(2-乙氧基乙基)酯,得到含烷醇的塔顶流和含碳 酸二烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流。

    通过管线10回收来自蒸馏塔8的乙醇并通过管线1再循环到反 应器2。来自蒸馏塔8的塔底流在蒸馏塔14中蒸馏。碳酸二乙酯通 过管线15放出并作为产品回收(任选在进一步提纯后)。

    来自蒸馏塔14的含碳酸二烷酯和碳酸酯醚杂质的塔底流通过 管线16再循环到蒸馏塔5。或者所述再循环可通过管线16和4连续 地进行(未显示)。

    经管线7来自蒸馏塔5的除了含单乙二醇和碳酸亚乙酯外还含 碳酸酯醚杂质的塔底流在蒸馏塔11中蒸馏。在蒸馏塔11,含单乙二 醇和碳酸酯醚杂质的塔顶产物通过管线12放出。由于所述塔顶产物 被碳酸酯醚杂质以及可能的一些碳酸亚乙酯污染,因此可考虑进行 包括上述水解的进一步提纯(图1中未显示)。

    此外,来自蒸馏塔11的含碳酸亚乙酯的塔底流通过管线13释 放,其部分或全部通过管线3再循环(任选进一步净化后)到反应 器2。

    总之,本发明中,不期望的杂质,即烷氧基烷醇杂质,可转化 为容易从含所述烷氧基烷醇杂质的碳酸二烷酯中分离的化合物。需 要额外的步骤使碳酸二烷酯与新形成的污染物(即碳酸酯醚杂质) 分离,以得到纯净的碳酸二烷酯。这种额外的分离,可能会导致一 些碳酸二烷酯的损失。然而,通过使含有碳酸二烷酯和碳酸酯醚杂 质的流再循环到工艺中,可尽可能防止碳酸二烷酯总收率的下降。

    此外,本发明涉及制备碳酸二芳酯的方法,其包括使芳醇在酯 交换催化剂存在下与含碳酸二烷酯的流接触,所述流中的烷氧基烷 醇杂质已按照上述方法去除。

    此外,本发明涉及制备碳酸二芳酯的方法,其包括上述方法中 的步骤(a)至(f)以及另外包括:

    (h)在酯交换催化剂存在下,使芳醇与来自第四蒸馏塔的含碳酸 二烷酯的塔顶流接触。

    优选地,所述碳酸二芳酯为碳酸二苯酯以及所述芳醇为苯酚。

    上述的酯交换催化剂和其他酯交换条件同样适用于所述碳酸二 芳酯的制备。

    通过下面的实施例进一步说明本发明。

    实施例

    含0.8wt.%乙基溶纤剂(EtOEtOH;2-乙氧基乙醇)的30克碳 酸二乙酯(DEC)和含锌的非均相催化剂6.08g置于氮气氛下的圆底 烧瓶中。所得悬浮液在常压下用磁力搅拌器搅拌并在100℃油浴中加 热235分钟。催化剂为BASF提供的Zn-0312 T1/8(HT)催化剂, 其为氧化锌(约65wt.%)和亚铬酸锌(约35wt.%)的混合物。

    将冷凝器安装在烧瓶上以保留反应混合物中的任何轻组分。在 实验开始和结束时,对反应混合物取样,并用气相色谱分析。分析 结果显示在下面的表中。

    上表中的结果表明,2-乙氧基乙醇污染物定量地转化为了2-乙 氧基乙基碳酸乙酯和痕量的碳酸二(2-乙氧基乙基)酯。DEC和2 -乙氧基乙基碳酸乙酯之间,DEC和碳酸二(2-乙氧基乙基)酯之间 沸点的不同(见说明前述例子的表2),使得较高沸点的碳酸酯可容 易地从DEC中去除,从而获得纯净的DEC。

    关 键  词:
    醇和 碳酸 二烷酯 制备 工艺
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