CN101346340A - 碳酸二烷基酯的工业分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明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(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。在本发明中发现,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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
关于由环状碳酸酯和脂肪族一元醇类的反应来制备碳酸二烷基酯和二醇类的反应蒸馏法,由本发明者们首次公开(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馏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】
专利文献 | H:cm | D:cm | 级数:n | P:kg/小时 | T:小时 |
1 | 100 | 2 | 30 | 0.106 | 400 |
4 | 160 | 5 | 40 | 0.427 | (注5) |
5 | 160 | 5 | 40 | 0.473 | (注5) |
7 | 200 | 4 | 填充塔(Dixon) | 0.932 | (注5) |
8 | (注1) | 5 | 60 | 0.275 | (注5) |
9 | (注1) | 5 | 60 | 0.258 | (注5) |
10 | (注1) | 5 | 60 | 0.258 | (注5) |
11 | 250 | 3 | 填充塔(Raschig) | 0.392 | (注5) |
12 | (注2) | (注2) | (注2) | 0.532 | (注5) |
13 | (注3) | (注3) | 42 | (注4) | (注5) |
14 | (注3) | (注3) | 30 | 3750 | (注5) |
15 | 200 | 15 | 填充塔(BX) | 0.313 | (注5) |
(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14(第0060段落)中,记载了“本实施例采用与上述图1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模装置的操作。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。实施例所述的该规模相当于年产3万吨以上,在专利文献14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。另外,在专利文献14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。)
反应蒸馏法,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1和2中的200~400小时。
本发明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。本发明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1kg以下。另外,在专利文献14的方法中,第1工序的反应蒸馏塔的塔顶成分(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,获得碳酸二甲基酯,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1:特开平4-198141号公报
专利文献2:特开平4-230243号公报
专利文献3:特开平9-176061号公报
专利文献4:特开平9-183744号公报
专利文献5:特开平9-194435号公报
专利文献6:国际公开WO97/23445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WO99/64382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号说明书、美国专利第6479689号说明书)
专利文献9:特开2002-308804号公报
专利文献10:特开2004-131394号公报
专利文献11:特开平5-213830号公报(欧洲专利第0530615号说明书、美国专利第5231212号说明书)
专利文献12:特开平6-9507号公报(欧洲专利第0569812号说明书、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号公报
专利文献15:特开2003-342209号公报
发明内容
本发明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(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1000小时以上、优选3000小时以上、更优选5000小时以上)稳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,在本发明的第1形态中提供:
1、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(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1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1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收部和下述浓缩部的蒸馏塔,所述回收部的长为L1(cm),内径为D1(cm),在内部具有级数为n1的内件,所述浓缩部的长为L2(cm),内径为D2(cm),在内部具有级数为n2的内件,
500≤L1≤3000 式(1)
100≤D1≤1000 式(2)
2≤L1/D1≤30 式(3)
10≤n1≤40 式(4)
700≤L2≤5000 式(5)
50≤D2≤800 式(6)
10≤L2/D2≤50 式(7)
35≤n2≤100 式(8);
2、根据上述1所述的方法,其特征在于,碳酸二烷基酯的分离量是每小时2吨以上;
3、根据上述1或2所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的L1、D1、L1/D1、n1、L2、D2、L2/D2、n2分别为800≤L1≤2500、120≤D1≤800、5≤L1/D1≤20、13≤n1≤25、1500≤L2≤3500、70≤D2≤600、15≤L2/D2≤30、40≤n2≤70、L1≤L2、D2≤D1;
4、根据上述1~3中任一项所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的回收部和浓缩部的内件分别是塔板和/或填料;
5、根据上述4所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的回收部和浓缩部的内件分别是塔板;
6、根据上述5所述的方法,其特征在于,该塔板是多孔塔板;
7、根据上述6所述的方法,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部上具有150~1200个孔,并且每个孔的截面积为0.5~5cm2;
8、根据上述6或7所述的方法,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部上具有200~1100个孔,并且每个孔的截面积为0.7~4cm2;
9、根据上述6~8中任一项所述的方法,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部上具有250~1000个孔,并且每个孔的截面积为0.9~3cm2;
10、根据上述1~9中任一项所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的塔底温度在150~250℃的范围内;
11、根据上述1~10中任一项所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的回流比在0.5~5的范围内;
12、根据上述1~11中任一项所述的方法,其特征在于,该塔底成分(BB)中的碳酸二烷基酯的浓度为,相对于该塔底成分100质量%,为97质量%以上;
13、根据上述1~12中任一项所述的方法,其特征在于,该塔底成分(BB)中的碳酸二烷基酯的浓度为,相对于该塔底成分100质量%,为99质量%以上;
14、根据上述1~13中任一项所述的方法,其特征在于,该塔底成分(BB)中的碳酸二烷基酯的浓度为,相对于该塔底成分100质量%,为99.9质量%以上;
15、根据上述1~14中任一项所述的方法,其特征在于,以该塔顶成分(BT)作为碳酸二烷基酯和二醇类的制备用原料进行循环;
16、根据上述1~15中任一项所述的方法,其特征在于,环状碳酸酯是碳酸亚乙酯和/或碳酸1,2-亚丙酯,脂肪族1元醇是甲醇和/或乙醇,要进行分离的碳酸二烷基酯是碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯。
另外,在本发明的第2形态中,提供:
17、一种碳酸二烷基酯,其特征在于,是用上述1~16中任一项所述的方法分离的,卤素含量为0.1ppm以下;
18、一种碳酸二烷基酯,其特征在于,是用上述1~16中任一项所述的方法分离的,卤素含量为1ppb以下;
19、根据上述17或18所述的高纯度碳酸二烷基酯,其特征在于,脂肪族1元醇的含量为0.1质量%以下,并且卤素含量为1ppb以下。
进而,在本发明的第3形态中,提供:
20、一种连续多级蒸馏塔,是连续多级蒸馏塔B,用于将从蒸馏塔A的塔上部以气态连续取出的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(AT),蒸馏分离成以该脂肪族1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),在上述塔A中,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,从塔上部以气态连续取出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(AT),其特征在于:
该连续多级蒸馏塔B,是满足下式(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L1(cm),内径为D1(cm),在内部具有级数为n1的内件,所述浓缩部的长为L2(cm),内径为D2(cm),在内部具有级数为n2的内件,
500≤L1≤3000 式(1)
100≤D1≤1000 式(2)
2≤L1/D1≤30 式(3)
10≤n1≤40 式(4)
700≤L2≤5000 式(5)
50≤D2≤800 式(6)
10≤L2/D2≤50 式(7)
35≤n2≤100 式(8);
21、根据上述20所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,L1、D1、L1/D1、n1、L2、D2、L2/D2、n2分别为800≤L1≤2500、120≤D1≤800、5≤L1/D1≤20、13≤n1≤25、1500≤L2≤3500、70≤D2≤600、15≤L2/D2≤30、40≤n2≤70、L1≤L2、D2≤D1;
22、根据上述20或21所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,回收部和浓缩部的内件分别是塔板和/或填料;
23、根据上述22所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,回收部和浓缩部的内件分别是塔板;
24、根据上述23所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,该塔板是多孔塔板;
25、根据上述24所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部、具有150~1200个孔,并且每个孔的截面积为0.5~5cm2;
26、根据上述24或25所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部、具有200~1100个孔,并且每个孔的截面积为0.7~4cm2;
27、根据上述24~26中任一项所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部、具有250~1000个孔,并且每个孔的截面积为0.9~3cm2。
通过实施本发明,能够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A内,使用1个蒸馏塔B,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(AT),工业长期稳定地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)。发现了例如碳酸二烷基酯能够以每小时2吨以上的量、长期(例如1000小时以上、优选3000小时以上、更优选5000小时以上)稳定地蒸馏分离的具体的廉价的装置和方法。
具体实施方式
下面,对本发明进行具体说明。
本发明的反应是由环状碳酸酯和脂肪族一元醇类生成碳酸二烷基酯和二醇类的,下式所示的可逆平衡酯交换反应。
[式中,R1表示2价的基团-(CH2)m-(m是2~6的整数),其1个以上的氢可以被碳数为1~10的烷基、芳基取代。另外,R2表示碳数为1~12的1价脂肪族基,其1个以上的氢可以被碳数为1~10的烷基、芳基取代。]
本发明中作为原料使用的环状碳酸酯是上述式中(A)表示的化合物,优选使用例如,碳酸亚乙酯和碳酸1,2-亚丙酯等碳酸亚烷基酯类,1,3-二氧杂环己-2-酮,1,3-二氧杂环庚-2-酮等,从获得的容易性等的观点来看,进一步优选使用碳酸亚乙酯和碳酸1,2-亚丙酯,特别优选使用碳酸亚乙酯。
另外,作为另一原料的脂肪族一元醇类是上述式中(B)所示的化合物,可以使用沸点比生成的二醇低的脂肪族一元醇。因此,也根据使用的环状碳酸酯的种类而异,可以列举出例如,甲醇、乙醇、丙醇(各种异构体)、烯丙醇、丁醇(各种异构体)、3-丁烯-1-醇、戊醇(各种异构体)、己醇(各种异构体)、庚醇(各种异构体)、辛醇(各种异构体)、壬醇(各种异构体)、癸醇(各种异构体)、十一烷醇(各种异构体)、十二烷醇(各种异构体)、环戊醇、环己醇、环庚醇、环辛醇、甲基环戊醇(各种异构体)、乙基环戊醇(各种异构体)、甲基环己醇(各种异构体)、乙基环己醇(各种异构体)、二甲基环己醇(各种异构体)、二乙基环己醇(各种异构体)、苯基环己醇(各种异构体)、苄醇、苯乙醇(各种异构体)、苯丙醇(各种异构体)等,进而这些脂肪族一元醇类,可以被卤素、低级烷氧基、氰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、酰氧基、硝基等取代基取代。
在这些脂肪族一元醇类中,优选使用碳数为1~6的醇类,更优选甲醇、乙醇、丙醇(各种异构体)和丁醇(各种异构体)的碳数1~4的醇类。当使用碳酸亚乙酯、碳酸1,2-亚丙酯作为环状碳酸酯时,优选甲醇、乙醇,特别优选甲醇。
在本发明方法中,在反应蒸馏塔A内存在均相催化剂。使均相催化剂存在的方法可以是任意方法,优选通过向反应蒸馏塔A内连续供给催化剂来使催化剂存在于反应蒸馏塔A内的液相中。
在将均相催化剂连续供给到反应蒸馏塔A内的情况中,可同时供给环状碳酸酯和/或脂肪族一元醇,或从与原料不同的位置供给。由于在该蒸馏塔A内实际进行反应的是催化剂供给位置以下的区域,所以优选向从塔顶到原料供给位置之间的区域供给该催化剂。另外,该催化剂存在的级,必须为5级以上,优选7级以上,进一步优选10级以上。
作为本发明中使用的催化剂,可以使用迄今为止已知的各种催化剂。可以列举出例如,
锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、锶和钡等碱金属和碱土金属;
碱金属和碱土金属的氢化物、氢氧化物、醇盐类、酚盐类和酰胺类等碱性化合物类;
碱金属和碱土金属的碳酸盐、碳酸氢盐、有机酸盐等的碱性化合物类;
三乙胺、三丁胺、三己胺和苄基二乙基胺等叔胺类;
N-烷基吡咯、N-烷基吲哚、噁唑、N-烷基咪唑、N-烷基吡唑、噁二唑、吡啶、烷基吡啶、喹啉、烷基喹啉、异喹啉、烷基异喹啉、吖啶、烷基吖啶、菲咯啉、烷基菲咯啉、嘧啶、烷基嘧啶、吡嗪、烷基吡嗪、三嗪和烷基三嗪等含氮杂环芳香族化合物类;
二氮杂双环十一碳烯(DBU)和二氮杂双环壬烯(DBN)等环状脒类;
氧化铊、卤化铊、氢氧化铊、碳酸铊、硝酸铊、硫酸铊和铊的有机酸盐类等铊化合物类;
三丁基甲氧基锡、三丁基乙氧基锡、二丁基二甲氧基锡、二乙基二乙氧基锡、二丁基二乙氧基锡、二丁基苯氧基锡、二苯基甲氧基锡、乙酸二丁基锡、三丁基氯化锡和2-乙基己酸锡等锡化合物类;
二甲氧基锌、二乙氧基锌、亚乙二氧基锌和二丁氧基锌等锌化合物类;
三甲醇铝、三异丙醇铝和三丁醇铝等铝化合物类;
四甲氧基钛、四乙氧基钛、四丁氧基钛、二氯二甲氧基钛、四异丙氧基钛、乙酸钛和乙酰丙酮钛等钛化合物类;
三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦、三苯基膦、三丁基甲基鏻卤化物、三辛基丁基鏻卤化物和三苯基甲基鏻卤化物等磷化合物类;
卤化锆、乙酰丙酮锆、锆的醇盐和乙酸锆等锆化合物类;
铅和含铅化合物类,例如PbO、PbO2、Pb3O4等氧化铅类;
PbS、Pb2S3和PbS2等硫化铅类;
Pb(OH)2、Pb3O2(OH)2、Pb2[PbO2(OH)2]和Pb2O(OH)2等氢氧化铅类;
Na2PbO2、K2PbO2、NaHPbO2和KHPbO2等铅酸盐类;
Na2PbO3、Na2H2PbO4、K2PbO3、K2[Pb(OH)6]、K4PbO4、Ca2PbO4和CaPbO3等高铅酸盐类;
PbCO3、2PbCO3·Pb(OH)2等铅的碳酸盐及其碱式盐类;
Pb(OCH3)2、(CH3O)Pb(OPh)和Pb(OPh)2等烷氧基铅类和芳氧基铅类;
Pb(OCOCH3)2、Pb(OCOCH3)4和Pb(OCOCH3)2·PbO·3H2O等有机酸的铅盐、其碳酸盐、碱式盐类;
Bu4Pb、Ph4Pb、Bu3PbCl、Ph3PbBr、Ph3Pb(或Ph6Pb2)、Bu3PbOH和Ph2PbO等有机铅化合物类(Bu表示丁基,Ph表示苯基);
Pb-Na、Pb-Ca、Pb-Ba、Pb-Sn和Pb-Sb等铅合金类;
方铅矿和闪锌矿等铅矿物类;以及这些铅化合物的水合物类等。
这些化合物,在溶解于反应原料、反应混合物、反应副产物等中的情况下,可以直接用作均相催化剂,将这样化合物用反应原料、反应混合物、反应副产物等预先溶解或通过反应而溶解,将所获得的混合物,用作均相催化剂,也是优选的方法。
本发明中使用的催化剂的量,根据使用的催化剂的种类的不同而不同,以相对于作为供给原料的环状碳酸酯和脂肪族一元醇的合计质量的比例表示,通常为0.0001~50质量%,优选0.005~20质量%,更优选0.01~10质量%。
在本发明中,关于向作为反应蒸馏塔的连续多级蒸馏塔A中连续供给环状碳酸酯和脂肪族一元醇的方法,没有特殊限定,只要是使它们可在该蒸馏塔A的至少5级以上,优选7级以上,更优选10级以上的区域中,与催化剂接触那样的供给方法,任意方法均可。也就是说,该环状碳酸酯和该脂肪族一元醇可以从所需数量的引入口连续供给到连续多级蒸馏塔A的满足上述条件的级中。另外,该环状碳酸酯和该脂肪族一元醇可以导入到该蒸馏塔的相同级,也可以分别导入到不同的级。
原料作为液态、气态、或液体与气体的混合物连续供给到该蒸馏塔A。除了这样向该蒸馏塔A内供给原料以外,还优选额外将气态原料从该蒸馏塔A的下部断续或连续供给的方法。另外,将环状碳酸酯以液态或气液混合状态连续到该蒸馏塔中的比催化剂存在的级还上部的级中,将该脂肪族一元醇以气态和/或液态连续供给到该蒸馏塔A的下部的方法,也是优选的方法。此时,环状碳酸酯中当然可含有脂肪族一元醇。
在本发明中,供给的原料中可含有作为生成物的碳酸二烷基酯和/或二醇类。碳酸二烷基酯的含量,以在脂肪族一元醇/碳酸二烷基酯混合物中的碳酸二烷基酯的质量%表示,通常为0~40质量%、优选0~30质量%、进一步优选0~20质量%;二醇类的含量以二醇类在环状碳酸酯/二醇混合物中的质量%表示,通常为0~10质量%、优选0~7质量%、进一步优选0~5质量%。
在工业实施本反应的情况下,除了新导入到反应体系中的环状碳酸酯和/或脂肪族一元醇之外,该工序和/或其他工序中回收的以环状碳酸酯和/或脂肪族一元醇为主成分的物质,可以优选用作它们的原料。本发明可以使这种情况成为可能,这是本发明的优异的特征。所谓其他工序,是例如由碳酸二烷基酯和芳香族单羟基化合物来制备碳酸二芳基酯的工序,在该工序中,脂肪族一元醇副生,并被回收。在该回收副生的脂肪族一元醇中,通常来说,经常含有碳酸二烷基酯、芳香族单羟基化合物、烷基芳基醚等,进而有时含有少量的碳酸烷基芳基酯、碳酸二芳基酯等。副生的脂肪族一元醇,可以直接用作本申请发明的原料,也可以在利用蒸馏等来减少沸点比该脂肪族一元醇高的含有物质量后,用作原料。
另外,本申请发明中使用的优选的环状碳酸酯,可以通过例如环氧乙烷、环氧丙烷、氧化苯乙烯等的环氧烷与二酸化碳的反应来制备,因此含有少量这些原料化合物等的环状碳酸酯也可以用作本申请发明的原料。
在本发明中,反应蒸馏塔A中供给的环状碳酸酯和脂肪族一元醇类的量比,根据酯交换催化剂的种类、量和反应条件而不同,通常相对于供给的环状碳酸酯,脂肪族一元醇类可以以摩尔比在0.01~1000倍的范围供给。为了提高环状碳酸酯的反应率,优选以2倍摩尔以上的过剩量供给脂肪族一元醇类,但是如果过度过量使用,则需要增大装置。从这样的方面出发,脂肪族一元醇类相对于环状碳酸酯的摩尔比,优选为2~20,进一步优选3~15、更进一步优选5~12。另外,如果残存大量未反应环状碳酸酯,则与作为生成物的二醇类反应,副生成2聚体、3聚体等的多聚体,因此在工业实施的情况下,优选尽量减少未反应的环状碳酸酯的残存量。在本发明的方法中,即使该摩尔比为10以下,也可以使环状碳酸酯的反应率为98%以上、优选99%以上、进一步优选99.9%以上。这也是本发明的特征之一。
在本发明中,优选以每小时2吨以上连续制备碳酸二烷基酯,其使用连续多级蒸馏塔B进行蒸馏分离,因此,连续供给的环状碳酸酯的最低量,相对于应该制备的碳酸二烷基酯的量(P吨/小时),通常为2.2P吨/小时、优选2.1P吨/小时、更优选2.0P吨/小时。在进一步优选的情况下,可以少于1.9P吨/小时。
对实施本发明涉及的反应蒸馏法的连续多级蒸馏塔A,没有特别的限定,但是不仅蒸馏,同时还进行反应,能够长期稳定地制备每小时优选2吨以上的碳酸二烷基酯和/或每小时优选1.3吨以上的二醇类,是必要的。
在本发明中,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,从塔上部以气态连续取出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(AT),为了将该低沸点反应混合物(AT)蒸馏分离成以该脂肪族1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),而使用连续多级蒸馏塔B。
本发明涉及的该连续多级蒸馏塔B需要具有由大量反应混合物以规定的分离效率长期稳定地分离碳酸二烷基酯的机能,因此必须满足各种条件。
具体来说,
该连续多级蒸馏塔B是满足下式(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L1(cm),内径为D1(cm),在内部具有级数为n1的内件,所述浓缩部的长为L2(cm),内径为D2(cm),在内部具有级数为n2的内件,
500≤L1≤3000 式(1)
100≤D1≤1000 式(2)
2≤L1/D1≤30 式(3)
10≤n1≤40 式(4)
700≤L2≤5000 式(5)
50≤D2≤800 式(6)
10≤L2/D2≤50 式(7)
35≤n2≤100 式(8)。
发现通过使用同时满足式(1)~(8)的连续多级蒸馏塔B,可以从通过环状碳酸酯与脂肪族一元醇类的反应蒸馏制备的大量的低沸点反应混合物(AT),以97质量%以上,作为塔底成分(BB),以每小时优选2吨以上的工业规模、以例如1000小时以上、优选3000小时以上、进一步优选5000小时以上的长期、稳定地进行分离精制。并且,分离的碳酸二烷基酯的纯度通常能够容易达到97质量%以上,优选99质量%以上的高纯度。在本发明中,还容易使作为塔底成分获得的碳酸二烷基酯的纯度达到优选99.9质量%以上、进一步优选99.99质量%以上的超高纯度。通过实施本发明的方法,能够以具有这样的优异效果的工业规模进行碳酸二烷基酯的分离精制的理由不清楚,但是可以推定是由于式(1)~(8)的条件组合带来的复合效果。另外,各因素的优选的范围如下所示。
如果L1(cm)小于500,则由于回收部的分离效率低下,因此不能实现目标的分离效率,为了在确保目标分离效率的同时降低设备费用,需要使L1为3000以下。更优选的L1(cm)的范围是800≤L1≤2500,进一步优选为1000≤L1≤2000。
如果D1(cm)小于100,则不能实现目标蒸馏量,为了在实现目标蒸馏量的同时降低设备费用,需要使D1为1000以下。更优选的D1(cm)的范围是120≤D1≤800,进一步优选为150≤D1≤600。
L1/D1小于2时、大于30时,很难进行长期稳定运行。更优选的L1/D1的范围是5≤L1/D1≤20,进一步优选为7≤L1/D1≤15。
如果n1小于10,则回收部的分离效率低下,因此不能实现目标的分离效率,为了在确保目标分离效率的同时降低设备费用,需要使n1为40以下。更优选的n1的范围是13≤n1≤25,进一步优选为15≤n1≤20。
如果L2(cm)小于700,则浓缩部的分离效率低下,因此不能实现目标的分离效率,为了在确保目标分离效率的同时降低设备费用,需要使L2为5000以下。如果L2大于5000,则塔的上下的压力差变得过大,因此不仅很难长期稳定运行,而且必须提高塔下部的温度,因此容易发生副反应。更优选的L2(cm)的范围是1500≤L2≤3500,进一步优选为2000≤L2≤3000。
如果D2(cm)小于50,则不能实现目标的蒸馏量,为了在实现目标蒸馏量的同时降低设备费用,需要使D2为800以下。更优选的D2(cm)的范围是70≤D2≤600,进一步优选为80≤D2≤400。
L2/D2小于10时、大于50时,很难长期稳定运行。更优选的L2/D2的范围是15≤L2/D2≤30,进一步优选为20≤L2/D2≤28。
如果n2小于35,则浓缩部的分离效率低下,因此不能实现目标的分离效率,为了在确保目标分离效率的同时降低设备费用,需要使n2为100以下。如果n2大于100,则塔的上下的压力差变得过大,因此不仅长期稳定运行变得困难,而且必须提高塔下部的温度,因此容易发生副反应。更优选的n2的范围是40≤n2≤70,进一步优选为45≤n2≤65。
另外,在本发明的连续多级蒸馏塔B中,优选L1≤L2,进一步优选为L1<L2。另外,优选D2≤D1,进一步优选为D2<D1。因此,在本发明中,优选L1≤L2并且D2≤D1的情况,进一步优选L1<L2并且D2<D1的情况。
本发明的连续多级蒸馏塔B的回收部和浓缩部,优选具有塔板和/或填料作为内件的蒸馏塔。本发明中所说的内件,是指在蒸馏塔中实际上进行气液接触的部分。作为这样的塔板,优选例如泡罩式塔板、多孔塔板、波纹塔板(ripple tray)、重盘式塔板(ballast tray)、浮阀塔板、逆流塔板、单流式泡罩塔板、超精馏塔板(Superfrae tray)、最大精馏塔板(Maxfractray)、双流塔板、栅条塔板(grid plate tray)、栅板塔板(turbogrid platetray)、斜孔网状塔板(Kittel tray)等,作为填料,优选拉西环(Raschigring)、勒辛环(Lessing ring)、鲍尔环、贝尔鞍环(Berl Saddle)、矩鞍环(Intalox saddle)、狄克松填料、金属网鞍形填料(McMahon packing)或Heli-Pak等的不规整填料、Mellapak、Gempak、Techno-pack、Flexipac、Sulzer填料、Goodroll填料、Glitschgrid等的规整填料。还可以使用同时具有塔板部和填料填充部的多级蒸馏塔。另外,本发明中使用的术语“内件的级数n”,在塔板的情况下是指塔板数,在填料的情况下是指理论级数。因此,在塔板部与填充有填料的部分组合的多级蒸馏塔的情况下,n是塔板数与理论级数的合计。
在本发明中,特别优选连续多级蒸馏塔B的回收部和浓缩部的内件分别为塔板的情况。还发现该塔板是含有多孔板部和降液部的多孔塔板的情况,从功能和设备费用之间的关系的方面出发,是特别优异的。另外还发明,优选该多孔塔板的1m2面积的该多孔板部具有150~1200个孔。更优选的孔数是1m2的面积具有200~1100个孔,进一步优选为250~1000个孔。另外还发现,优选该多孔塔板的每个孔的截面积为0.5~5cm2。更优选的每个孔的截面积为0.7~4cm2,进一步优选0.9~3cm2。进而发现,该多孔塔板的1m2的面积的该多孔板部具有150~1200个孔,并且、每个孔的截面积为0.5~5cm2的情况,是特别优选的。可知,通过对连续多级蒸馏塔B附加上述条件,可以更容易地实现本发明的课题。
在本发明中,在连续多级蒸馏塔A内通过进行反应蒸馏而生成的碳酸二烷基酯,作为与通常过量使用而未反应的残存的脂肪族一元醇的低沸点反应混合物(AT),由塔上部以气态连续取出。该低沸点反应混合物(AT)被连续供给到连续多级蒸馏塔B内,以该脂肪族一元醇为主成分的低沸点混合物(BT)由塔上部以气态连续取出,以碳酸二烷基酯为主成分的高沸点混合物(BB)由塔下部以液态连续取出。在将该低沸点反应混合物(AT)供给到连续多级蒸馏塔B内时,可以以气态供给,也可以以液态供给。在将该低沸点反应混合物(AT)供给到连续多级蒸馏塔B内之前,为了形成接近该蒸馏塔B的供给口附近的液体温度的温度,还优选进行加热或冷却。
另外,该低沸点反应混合物(AT)供给到连续多级蒸馏塔B内的位置,优选为回收部与浓缩部区间的附近。连续多级蒸馏塔B优选具有用于加热蒸馏物的再沸器和回流装置。
在本发明中,该低沸点反应混合物(AT)通常以2吨/小时以上从连续多级蒸馏塔A取出,并供给到连续多级蒸馏塔B内,被蒸馏分离,从该蒸馏塔B的上部连续取出低沸点混合物(BT),从该蒸馏塔B的下部连续取出高沸点混合物(BB)。
在本发明中,可以使该低沸点混合物(BT)中的该脂肪族一元醇类的浓度为80质量%以上、优选85质量%以上、进一步优选90质量%以上,另外,能够容易地使该高沸点混合物(BB)中的碳酸二烷基酯的浓度为97质量%以上、优选99质量%以上、更优选99.9质量%以上、更进一步优选为99.99质量%以上。另外,作为低沸点混合物(BT)的主成分而分离的醇类通常为500kg/hr以上、优选1吨/小时以上、更优选2吨/小时以上的量。该低沸点混合物(BT)的其它成分,主要是碳酸二烷基酯,将其直接或与通过其它工序回收的醇类混合后,能够作为与环状碳酸酯反应的脂肪族一元醇进行再使用。这是本发明的优选的实施形态之一。在仅有回收的醇类的量,不充分的情况下,新追加脂肪族一元醇。
另外,本发明中分离的高沸点混合物(BB),其主成分是碳酸二烷基酯,未反应脂肪族一元醇的含量为3质量%以下、优选1质量%以下、更优选0.1质量%以下、更进一步优选0.01质量%以下。另外,本发明的优选的实施方式中,使用不含卤素的原料、催化剂来实施反应,因此在生成的碳酸二烷基酯中,可以实现完全不合有卤素。因此,在本发明中,能够容易地获得卤素含量为0.1ppm以下、优选1ppb以下、浓度为97质量%以上、优选99质量%以上、更优选99.9质量%以上、更进一步优选为99.99质量%以上的高纯度碳酸二烷基酯。
本发明中进行的连续多级蒸馏塔B内的蒸馏条件,根据蒸馏塔的内件的形状、级数、供给的低沸点反应混合物(AT)的种类和组成和量、分离的碳酸二烷基酯的纯度等而不同,通常在塔底温度150~250℃的范围内的特定的温度下进行。更优选的温度范围为170~230℃,进一步优选的温度范围为180~220℃。塔底压力根据塔内组成和使用的塔底温度而不同,在本发明中,通常在加压下进行。
另外,连续多级蒸馏塔B的回流比优选0.5~5的范围,更优选0.8~3的范围,进一步优选1~2.5的范围。
本发明中使用的连续多级蒸馏塔A和B的构成材料,主要是碳钢、不锈钢等金属材料,从制备、分离的碳酸二烷基酯和二醇类的品质的方面出发,优选不锈钢。
实施例
以下,通过实施例更加具体地说明本发明,但是本发明并不限定于以下的实施例。
[实施例1]
使用图1所示那样的L1=1600cm、D1=260cm、L1/D1=6.2、n1=18、L2=2700cm、D2=160cm、L2/D2=16.9、n2=58的连续多级蒸馏塔B。在该实施例中,作为内件,在回收部、浓缩部都使用多孔塔板(每个孔的截面积=约1.3cm2、孔数=约300~440个/m2)。
将含有碳酸亚乙酯(EC)和甲醇(MeOH)的原料(摩尔比:MeOH/EC=8.4)和催化剂(KOH在乙二醇中加热脱水处理后获得的物质:作为K浓度,相对于EC,为0.1质量%)连续供给到连续多级蒸馏塔A中,进行反应蒸馏,由此连续取出塔顶成分(AT)8.18吨/小时。将含有甲醇4.644吨/小时、碳酸二甲基酯3.536吨/小时的该塔顶成分(AT),从引入口3-b连续供给到连续多级蒸馏塔B。该引入口设置在连续多级蒸馏塔B的下数第18级和第19级塔板之间。连续多级蒸馏塔B在塔底温度约205℃、塔底压力约1.46MPa、回流比1.8的条件下连续运行。
24小时后可以实现稳定的恒稳运行。从连续多级蒸馏塔B的塔顶部1以5.08吨/小时连续取出的塔顶成分(BT),由甲醇4.644吨/小时、碳酸二甲基酯0.436吨/小时组成。塔顶成分(BT)中的甲醇浓度为91.42质量%。另外,从连续多级蒸馏塔B的塔底部2以3.1吨/小时连续取出的塔底成分(BB)中,有99.99质量%以上的碳酸二甲基酯。(甲醇含量:0.01质量%以下)
供给到连续多级蒸馏塔B中的碳酸二甲基酯中,约87.7%作为高纯度碳酸二甲基酯而获得。另外,塔顶成分(BT)直接被送入反应蒸馏塔A,用作制备碳酸二甲基酯和二醇类的原料的一部分。
在该条件下进行长期连续运行。500小时后、2000小时后、4000小时后、5000小时后、6000小时后的每小时的碳酸二甲基酯的获得量为3.1吨、3.1吨、3.1吨、3.1吨、3.1吨,非常稳定。分离精制的碳酸二甲基酯纯度都为99.99%,卤素含量在检测限以外,为1ppb以下。
[实施例2]
使用与实施例1相同的连续多级蒸馏塔B,用同样的方法进行反应蒸馏和碳酸二甲基酯的分离精制。从连续多级蒸馏塔A(反应蒸馏塔)的塔顶连续取出的塔顶成分(AT)12.27吨/小时,由甲醇6.967吨/小时、碳酸二甲基酯5.303吨/小时组成。该塔顶成分(AT)从引入口3-b被连续供给到连续多级蒸馏塔B。
24小时后可以实现稳定的恒稳运行。从连续多级蒸馏塔B的塔顶部1以7.62吨/小时连续取出的塔顶成分(BT)由甲醇6.967吨/小时、碳酸二甲基酯0.654吨/小时组成。塔顶成分(BT)中的甲醇浓度为91.43质量%。另外,从连续多级蒸馏塔B的塔底部2以4.65吨/小时连续取出的塔底成分(BB),有99.99质量%以上的碳酸二甲基酯。(甲醇含量:0.01质量%以下)
供给到连续多级蒸馏塔B中的碳酸二甲基酯中,约87.7%作为高纯度碳酸二甲基酯而获得。另外,将塔顶成分(BT)直接送入到反应蒸馏塔A中,用作制备碳酸二甲基酯和二醇类的原料的一部分。
在该条件下进行长期连续运行。500小时后、2000小时后、4000小时后、5000小时后、6000小时后的每小时的碳酸二甲基酯的获得量为4.65吨、4.65吨、4.65吨、4.65吨、4.65吨,非常稳定。分离精制的碳酸二甲基酯纯度都为99.99%,卤素含量在检测限以外,为1ppb以下。
[实施例3]
使用图1所示那样的连续多级蒸馏塔B。其中,在该实施例中,作为内件,在回收部、浓缩部都使用多孔塔板(每个孔的截面积=约1.3cm2、孔数=约530~800个/m2)。
使用与实施例1同样的方法进行反应蒸馏和碳酸二甲基酯的分离精制。从连续多级蒸馏塔A(反应蒸馏塔)的塔顶连续取出的塔顶成分(AT)24.54吨/小时,由甲醇13.934吨/小时、碳酸二甲基酯10.606吨/小时组成。将该塔顶成分(AT)从引入口3-b连续供给到连续多级蒸馏塔B中。
24小时后可以实现稳定的恒稳运行。从连续多级蒸馏塔B的塔顶部1以15.24吨/小时连续取出的塔顶成分(BT),由甲醇13.934吨/小时、碳酸二甲基酯1.306吨/小时组成。塔顶成分(BT)中的甲醇浓度为91.43质量%。另外,从连续多级蒸馏塔B的塔底部2以9.3吨/小时连续取出的塔底成分(BB),有99.99质量%以上的碳酸二甲基酯。(甲醇含量:0.01质量%以下)
供给到连续多级蒸馏塔B中的碳酸二甲基酯中,约87.7%作为高纯度碳酸二甲基酯而获得。另外,塔顶成分(BT)直接送入到反应蒸馏塔A中,用作制备碳酸二甲基酯和二醇类的原料的一部分。
在该条件下进行长期连续运行。500小时后、2000小时后、3000小时后的每小时的碳酸二甲基酯的获得量为9.3吨、9.3吨、9.3吨,非常稳定。分离精制的碳酸二甲基酯纯度都为99.99%,卤素含量在检测限之外,为1ppb以下。
工业可利用性
发现根据本发明,在由环状碳酸酯和脂肪族一元醇以反应蒸馏方式制备的碳酸二烷基酯和二醇类中、纯度97%以上、优选99%以上、进一步优选99.9%以上的高纯度碳酸二烷基酯,能够以每小时2吨以上、优选每小时3吨以上、进一步优选每小时4吨以上的工业规模、以1000小时以上、优选3000小时以上、进一步优选5000小时以上的长期、稳定地以高收率获得。
附图说明
【图1】是实施本发明的连续多级蒸馏塔B的一例的概略图。在主体部内部,作为内件,在回收部、浓缩部都设置有塔板(在本图中,没有示出塔板)。
另外,图1中使用的符号的说明如下:
1:气体取出口、2:液体取出口、3-a~3-c、4:引入口、L1:连续多级蒸馏塔B的回收部的长度(cm)、L2:连续多级蒸馏塔B的浓缩部的长度(cm)、D1:连续多级蒸馏塔B的回收部的内径(cm)、D2:连续多级蒸馏塔B的浓缩部的内径(cm)
Claims (27)
1、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(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1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1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收部和下述浓缩部的蒸馏塔,所述回收部的长为L1(cm),内径为D1(cm),在内部具有级数为n1的内件,所述浓缩部的长为L2(cm),内径为D2(cm),在内部具有级数为n2的内件,
500≤L13000 式(1)
100≤D11000 式(2)
2≤L1/D1≤30 式(3)
10≤n1≤40 式(4)
700≤L2≤5000 式(5)
50≤D2≤800 式(6)
10≤L2/D2≤50 式(7)
35≤n2≤100 式(8)。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,碳酸二烷基酯的分离量是每小时2吨以上。
3、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的L1、D1、L1/D1、n1、L2、D2、L2/D2、n2分别为800≤L12500、120≤D1≤800、5≤L1/D1≤20、13≤n1≤25、1500≤L2≤3500、70≤D2≤600、15≤L2/D2≤30、40≤n2≤70、L1≤L2、D2≤D1。
4、根据权利要求1~3中任一项所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的回收部和浓缩部的内件分别是塔板和/或填料。
5、根据权利要求4所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的回收部和浓缩部的内件分别是塔板。
6、根据权利要求5所述的方法,其特征在于,该塔板是多孔塔板。
7、根据权利要求6所述的方法,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部具有150~1200个孔,并且每个孔的截面积为0.5~5cm2。
8、根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部上具有200~1100个孔,并且每个孔的截面积为0.7~4cm2。
9、根据权利要求6~8中任一项所述的方法,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部上具有250~1000个孔,并且每个孔的截面积为0.9~3cm2。
10、根据权利要求1~9中任一项所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的塔底温度在150~250℃的范围内。
11、根据权利要求1~10中任一项所述的方法,其特征在于,该连续多级蒸馏塔B的回流比在0.5~5的范围内。
12、根据权利要求1~11中任一项所述的方法,其特征在于,该塔底成分(BB)中的碳酸二烷基酯的浓度为,相对于该塔底成分100质量%,为97质量%以上。
13、根据权利要求1~12中任一项所述的方法,其特征在于,该塔底成分(BB)中的碳酸二烷基酯的浓度为,相对于该塔底成分100质量%,为99质量%以上。
14、根据权利要求1~13中任一项所述的方法,其特征在于,该塔底成分(BB)中的碳酸二烷基酯的浓度为,相对于该塔底成分100质量%,为99.9质量%以上。
15、根据权利要求1~14中任一项所述的方法,其特征在于,以该塔顶成分(BT)作为碳酸二烷基酯和二醇类的制备用原料进行循环。
16、根据权利要求1~15中任一项所述的方法,其特征在于,环状碳酸酯是碳酸亚乙酯和/或碳酸1,2-亚丙酯,脂肪族1元醇是甲醇和/或乙醇,要进行分离的碳酸二烷基酯是碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯。
17、一种碳酸二烷基酯,其特征在于,是用权利要求1~16中任一项所述的方法分离的,卤素含量为0.1ppm以下。
18、一种碳酸二烷基酯,其特征在于,是用权利要求1~16中任一项所述的方法分离的,卤素含量为1ppb以下。
19、根据权利要求17或18所述的高纯度碳酸二烷基酯,其特征在于,脂肪族1元醇的含量为0.1质量%以下,并且卤素含量为1ppb以下。
20、一种连续多级蒸馏塔,是连续多级蒸馏塔B,用于将从蒸馏塔A的塔上部以气态连续取出的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(AT),蒸馏分离成以该脂肪族1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),在上述塔A中,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,从塔上部以气态连续取出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(AT),其特征在于:
该连续多级蒸馏塔B,是满足下式(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L1(cm),内径为D1(cm),在内部具有级数为n1的内件,所述浓缩部的长为L2(cm),内径为D2(cm),在内部具有级数为n2的内件,
500≤L1≤3000 式(1)
100≤D1≤1000 式(2)
2≤L1/D1≤30 式(3)
10≤n1≤40 式(4)
700≤L2≤5000 式(5)
50≤D2800 式(6)
10≤L2/D2≤50 式(7)
35≤n2≤100 式(8)。
21、根据权利要求20所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,L1、D1、L1/D1、n1、L2、D2、L2/D2、n2分别为800≤L1≤2500、120≤D1≤800、5≤L1/D1≤20、13≤n1≤25、1500≤L2≤3500、70≤D2≤600、15≤L2/D2≤30、40≤n2≤70、L1≤L2、D2≤D1。
22、根据权利要求20或21所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,回收部和浓缩部的内件分别是塔板和/或填料。
23、根据权利要求22所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,回收部和浓缩部的内件分别是塔板。
24、根据权利要求23所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,该塔板是多孔塔板。
25、根据权利要求24所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,该多孔塔板的每1m2面积的该多孔板部上具有150~1200个孔,并且每个孔的截面积为0.5~5cm2。
26、根据权利要求24或25所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部上具有200~1100个孔,并且每个孔的截面积为0.7~4cm2。
27、根据权利要求24~26中任一项所述的连续多级蒸馏塔,其特征在于,该多孔塔板在每1m2面积的该多孔板部上具有250~1000个孔,并且每个孔的截面积为0.9~3cm2。
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