EA010603B1

EA010603B1 - Способ промышленного производства ароматического карбоната

Info

Publication number: EA010603B1
Application number: EA200700124A
Authority: EA
Inventors: Синсуке Фукуока; Хироси Хатия; Казухико Мацузаки
Original assignee: Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2008-10-30
Also published as: JPWO2006001256A1; JP4166258B2; EP1762559A1; WO2006001256A1; US20080221348A1; EP1762559A4; CN1972893A; CN100594207C; BRPI0512524A; EA200700124A1

Abstract

Целью настоящего изобретения является обеспечение специального процесса, который позволяет производить ароматический карбонат с высокой избирательностью и высокой производительностью стабильно в течение продолжительного промежутка времени в промышленном масштабе не менее 1 т/ч с использованием непрерывной многостадийной перегонной колонны из диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения, содержащих заданные количества спирта и ароматического карбоната. Хотя было много предложений в отношении процесса получения ароматического карбоната с использованием способа реактивной перегонки, они все касались мелкомасштабного получения ароматического карбоната на лабораторном уровне в течение короткого промежутка времени. В них не было никакого раскрытия исходного материала, содержащего нужные количества спирта и ароматического карбоната для использования в промышленном производстве, что считалось нежелательным с точки зрения химического равновесия, не говоря уже о процессе и аппарате для промышленного производства. В соответствии с настоящим изобретением предложена специальная непрерывная многостадийная перегонная колонна и также предложен специальный процесс, позволяющий производить ароматический карбонат с высокой избирательностью и высокой производительностью стабильно в течение продолжительного промежутка времени в промышленном масштабе не менее 1 т/ч из диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения, содержащих спирт и ароматический карбонат.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу промышленного производства ароматического карбоната. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу промышленного производства большого количества ароматического карбоната, применяемого в качестве сырьевого материала из поликарбоната для способа переэтерификации, в котором диалкилкарбонат и ароматическое моногидроксидное соединение подвергаются переэтерификации в непрерывной многостадийной перегонной колонне, в которой присутствует катализатор.

Уровень техники

Ароматический карбонат важен как сырьевой материал для получения ароматического поликарбоната, который наиболее широко используется в качестве технической пластмассы без применения токсичного фосгена. В качестве процесса для получения ароматического карбоната используется процесс с проведением реакции ароматического моногидроксидного соединения с фосгеном, который уже давно известен и был предметом самых различных исследований в последние годы. Однако проблема этого процесса заключается в использовании фосгена и, кроме того, присутствии хлорированных примесей в полученном по процессу ароматическом карбонате, которые трудно отделить от последнего, и, следовательно, этот ароматический карбонат нельзя использовать в качестве сырьевого материала для получения ароматического поликарбоната. В связи с тем, что такие хлорированные примеси заметно препятствуют реакции полимеризации в способе переэтерификации, который проводится в присутствии чрезвычайно малого количества основного катализатора, например, даже если такие хлорированные примеси присутствуют в количестве только 1 ч./млн, полимеризация едва ли вообще будет протекать. Для того чтобы ароматический карбонат можно было использовать в качестве сырьевого материала для получения поликарбоната способом переэтерификации, требуются трудные многостадийные процессы разделения и очистки, такие как достаточная промывка разбавленным водным щелочным раствором и горячей водой, разделение масла и воды, перегонка и т.д. Кроме того, выход ароматического карбоната уменьшается изза потерь при гидролизе и при перегонке во время проведения этих процессов разделения и очистки. Поэтому имеется много проблем при проведении этого способа экономически эффективно в промышленном масштабе.

С другой стороны, также известен способ получения ароматического карбоната посредством реакций переэтерификации между диалкилкарбонатом и ароматическим моногидроксидным соединением. Однако такие реакции переэтерификации являются равновесными. В связи с тем, что химическое равновесие очень заметно смещается в сторону исходной системы и скорости реакции медленные, имеется много трудностей при получении в промышленном масштабе и в больших количествах ароматических карбонатов с использованием этого способа. Было представлено несколько предложений для устранения указанных трудностей, но большинство из них было связано с разработкой катализатора для повышения скорости реакции. Было предложено много соединений металлов в качестве катализаторов для этого типа переэтерификации. Например, были предложены кислота Льюиса (Η\νι$), такая как галогенид переходного металла, и кислотообразующие соединения Льюиса (см. патентные документы 1: выложенная японская патентная заявка № 51-105032, выложенная японская патентная заявка № 56-123948, выложенная японская патентная заявка № 56-123949 (соответствующие западно-германской патентной заявке № 2528412, британскому патенту № 1499530 и патенту США № 4182726), выложенная японская патентная заявка № 51-75044 (соответствующая западно-германской патентной заявке № 2552907 и патенту США № 4045464));

соединение олова, такое как оловоорганический алкоголят и оловоорганический оксид (см. патентные документы 2: выложенная японская патентная заявка № 54-48733 (соответствующая западногерманской патентной заявке № 2736062), выложенная японская патентная заявка № 54-63023, выложенная японская патентная заявка № 60-169444 (соответствующая патенту США 4554110), выложенная японская патентная заявка № 60-169445 (соответствующая патенту США № 4552704), выложенная японская патентная заявка № 62-277345, выложенная японская патентная заявка № 1-265063, выложенная японская патентная заявка № 60-169444 (соответствующая патенту США № 4554110), выложенная японская патентная заявка № 60-169445 (соответствующая патенту США № 4552704), выложенная японская патентная заявка № 62-277345, выложенная японская патентная заявка № 1-265063));

соли и алкоголята щелочных и щелочно-земельных металлов (см. патентные документы 3: выложенная японская патентная заявка № 57-176932);

соединения свинца (см. патентные документы 4: выложенная японская патентная заявка № 57-176932, выложенная японская патентная заявка № 1-93560);

комплексы металла, такого как медь, железо и цирконий (см. патентные документы 5: выложенная японская патентная заявка № 57-183745);

эфиры титановой кислоты (см. патентные документы 6: выложенная японская патентная заявка № 58-185536 (соответствующая патенту США № 4410464), выложенная японская патентная заявка № 1-265062));

смесь кислоты Льюиса и протоновой кислоты (см. патентные документы 7: выложенная японская патентная заявка № 60-173016 (соответствующая патенту США № 4609501));

- 1 010603 соединение 8с, Мо, Μη, Βί, Те и т.п. (см. патентные документы 8: выложенная японская патентная заявка № 1-265064);

ацетат железа (см. патентные документы 9: выложенная японская патентная заявка № 61-172852) и т.д.

Однако проблема с невыгодным равновесием не может быть решена простой разработкой катализатора и, следовательно, имеется очень много вопросов, которые следует решить, включая систему реакций, чтобы получить способ промышленного производства, целью которого является массовое производство.

Были предприняты попытки разработать систему реакций, чтобы сместить химическое равновесие насколько возможно в сторону получения продукта и, таким образом, повысить выход ароматических карбонатов. Например, для проведения реакции между диметилкарбонатом и фенолом был предложен способ, в котором побочно полученный метанол отгоняется посредством азеотропии вместе с азеотропообразующим агентом (см. патентный документ 10: выложенная японская патентная заявка № 54-48732 (соответствующая западно-германской патентной заявке № 736063 и патенту США № 4252737)), и способ, в котором метанол, полученный как побочный продукт, удаляется абсорбированием его на молекулярном сите (см. патентный документ 11: выложенная японская патентная заявка № 58-185536 (соответствующая патенту США № 410464)). Кроме того, также был предложен способ, в котором используется аппарат с перегонной колонной в верхней части реактора, при этом спирт, полученный в качестве побочного продукта в реакции, отделяется от реакционной смеси, и в то же самое время испаряющийся непрореагировавший исходный материал отделяется перегонкой (см. патентные документы 12: примеры в выложенной японской патентной заявке № 56-123948 (соответствующей патенту США № 4182726), примеры в выложенной японской патентной заявке № 56-25138, примеры в выложенной японской патентной заявке № 60-169444 (соответствующей патенту США № 4554110), примеры в выложенной японской патентной заявке № 60-169445 (соответствующей патенту США № 4552704), примеры в выложенной японской патентной заявке № 60-173016 (соответствующей патенту США № 4609501), примеры в выложенной японской патентной заявке № 61-172852, примеры в выложенной японской патентной заявке № 61-291545, примеры в выложенной японской патентной заявке № 62-277345).

Однако эти системы реакций являются в основном периодической системой или переходной системой. В связи с тем, что имеется предел для повышения скорости реакции посредством разработки катализатора для такой реакции переэтерификации и скорость реакции является все еще медленной, полагали, что периодическая система предпочтительна по отношению к непрерывной системе. Из этих систем в качестве непрерывной системы была предложена система с реактором и мешалкой непрерывного действия (РМНД), в которой перегонная колонна была расположена в верхней части реактора, но имелись проблемы, связанные с низкой скоростью реакции, и малой поверхностью раздела между газом и жидкостью в реакторе из-за объема жидкости. Следовательно, невозможно сделать скорость реакции высокой. Поэтому трудно достигнуть цели непрерывного получения ароматического карбоната стабильно в больших количествах в течение продолжительного промежутка времени посредством вышеупомянутых способов, и остается много проблем, которые нужно решить, чтобы экономически эффективная промышленная реализация стала возможна.

Авторы настоящего изобретения разработали способы реактивной перегонки, в которых такая реакция переэтерификации проводится в непрерывной многостадийной перегонной колонне одновременно с разделением перегонкой, и они были первыми в мире, кто выявил, что такая система реактивной перегонки пригодна для такой реакции переэтерификации, например способ реактивной перегонки, в котором диалкилкарбонат и ароматическое гидроксидное соединение непрерывно подаются в многостадийную перегонную колонну, реакция протекает непрерывно внутри колонны, где присутствует катализатор, при этом непрерывно выводится низкокипящий компонент, содержащий спирт, полученный в качестве побочного продукта при перегонке, и непрерывно выводится компонент, содержащий полученный алкиларилкарбонат, из нижней части колонны (см. патентный документ 13: выложенная японская патентная заявка № 3-291257);

способ реактивной перегонки, в котором алкиларилкарбонат непрерывно подается в многостадийную перегонную колонну, реакция протекает непрерывно внутри колонны, где присутствует катализатор, при этом непрерывно выводится перегонкой низкокипящий компонент, содержащий диалкилкарбонат, полученный в качестве побочного продукта, и непрерывно выводится компонент, содержащий полученный диарилкарбонат, из нижней части колонны (см. патентный документ 14: выложенная японская патентная заявка № 4-9358);

способ реактивной перегонки, в котором эти реакции проводятся с использованием двух непрерывных многостадийных перегонных колонн, и, следовательно, диарилкарбонат получают непрерывно при эффективной рециркуляции диалкилкарбоната, полученного в качестве побочного продукта (см. патентный документ 15: выложенная японская патентная заявка № 4-211038); и способ реактивной перегонки, в котором диалкилкарбонат и ароматическое гидроксидное соединение или подобное ему непрерывно подаются в многостадийную перегонную колонну, и жидкость, текущая вниз через колонну, выводится из бокового выхода, обеспеченного в промежуточной стадии и/или в

- 2 010603 самой нижней стадии перегонной колонны, и вводится в реактор, обеспеченный вне перегонной колонны так, чтобы осуществить реакцию, и затем вводится обратно через циркуляционный вход, обеспеченный на стадии, расположенной выше стадии, где обеспечен выход, при этом реакция проводится как в реакторе, так и в перегонной колонне (см. патентный документы 16: выложенная японская патентная заявка № 4-224547, выложенная японская патентная заявка № 4-230242, выложенная японская патентная заявка № 4-235951).

Эти способы реактивной перегонки, предложенные авторами настоящего изобретатения, являются первыми, которые позволяют непрерывно и эффективно получать ароматические карбонаты, и после этого были предложены многие аналогичные системы реактивной перегонки, основанные на вышеприведенных описаниях (см. патентные документы 17-32: патентный документ 17: международная публикация № 00/18720 (соответствующая патенту США № 5362901), патентный документ 18: итальянский патент № 01255746, патентный документ 19: выложенная японская патентная заявка № 6-9506 (соответствующая европейскому патенту № 0560159 и патенту США № 5282965), патентный документ 20: выложенная японская патентная заявка № 6-41022 (соответствующая европейскому патенту № 0572870 и патенту США № 5362901), патентные документы 21: выложенная японская патентная заявка № 6-157424 (соответствующая европейскому патенту № 0582931 и патенту США № 5334742), выложенная японская патентная заявка № 6-184058 (соответствующая европейскому патенту № 0582930 и патенту США № 5344954), патентный документ 22: выложенная японская патентная заявка № 7-304713, патентный документ 23: выложенная японская патентная заявка № 9-40616, патентный документ 24: выложенная японская патентная заявка № 9-59225, патентный документ 25: выложенная японская патентная заявка № 9-110805, патентный документ 26: выложенная японская патентная заявка № 9-165357, патентный документ 27: выложенная японская патентная заявка № 9-173819, патентные документы 28: выложенная японская патентная заявка № 9-176094, выложенная японская патентная заявка № 2000-191596, выложенная японская патентная заявка № 2000-191597, патентный документ 29: выложенная японская патентная заявка № 9-194436 (соответствующая европейскому патенту № 0785184 и патенту США № 5705673), патентный документ 30: международная публикация № 00/18720 (соответствующая патенту США № 6093842), патентные документы 31: выложенная японская патентная заявка № 2001-64234, выложенная японская патентная заявка № 2001-64235, патентные документы 32: международная публикация № 02/40439 (соответствующая патенту США № 6596894, патенту США № 6596895, патенту США № 6600061)).

Среди систем реактивной перегонки настоящие заявители также предложили в качестве способа, позволяющего получать стабильно очень чистые ароматические карбонаты в течение продолжительного промежутка времени без потребности в большом количестве катализатора способ, в котором материал с высокой температурой кипения, содержащий каталитический компонент, подвергают реакции с активным веществом, а затем отделяют и каталитический компонент рециркулируют (см. патентные документы 31: выложенная японская патентная заявка № 2001-64234, выложенная японская патентная заявка № 2001-64235) и способ, проводимый при сохранении отношения масс многоатомного ароматического гидроксидного соединения в системе реакций и каталитического металла, составляющего не более 2,0 (см. патентные документы 32: международная публикация № 02/40439 (соответствующая патенту США № 6596895 и патенту США № 6600061)). Кроме того, изобретатели предложили способ, в котором от 70 до 99 мас.% фенола, полученного в качестве побочного продукта в процессе полимеризации, используется как исходный материал и дифенилкарбонат может быть получен посредством способа реактивной перегонки.

Этот дифенилкарбонат может быть использован в качестве сырьевого материала для полимеризации ароматических поликарбонатов (см. патентный документ 33: международная публикация № 97/11049 (соответствующая европейскому патенту № 0855384 и патенту США № 5872275)).

Однако во всех этих документах по предшествующему уровню техники, в которых предлагается способ реактивной перегонки для получения ароматических карбонатов, не раскрывается в какой бы то ни было степени конкретный процесс или аппарат, обеспечивающий массовое производство в промышленном масштабе (например, 1 т/ч), и не дается какое-либо описание, предлагающее такой процесс или аппарат. Например, описания, касающиеся высоты (Н: см), диаметра (Ό: см) или числа стадий (п) реактивной перегонной колонны и скорости подачи сырьевых материалов (О: кг/ч), относятся в основном к получению метилфенилкарбоната (МФК) из диметилкарбоната и фенола, коротко рассмотрены в таблице.

- 3 010603

Н : см	0: см	Число стадий, η	О: кг/час	Патентный документ
60	5	10	0.5	19
200	5	20	1	20
350	2.8	—	0.2	21
500	5	50	0.6	23
100	4	—	1.4	24
300	5	40	1.5	26
300	5	40	1.5	28
400	12	40	53	29
340	5	40	2.3	32
1200	20	40	86	33
1200	20	40	86	34
600	—	20	66	35

См. патентный документ 35: выложенная японская патентная заявка № 9-255772 (соответствующая европейскому патенту № 0892001 и патенту США № 5747609).

Другими словами, самыми большими непрерывными многостадийными перегонными колоннами, используемые при проведении этой реакции с помощью системы реактивной перегонки, являются колонны, раскрытые настоящими заявителями в патентных документах 33 и 34. Как можно видеть в таблице, максимальные величины различных условий для непрерывных многостадийных перегонных колонн, раскрытые для вышеприведенной реакции, составляют Н=1200 см, Ό=20 см, п=50 (патентный документ 23) и 0=86 кг/ч, и общее количество полученных ароматических карбонатов (метилфенилкарбонат и дифенилкарбонат в смеси) составило приблизительно только 10 кг/ч, что не является количеством, получаемым в промышленном масштабе.

Описание изобретения

Целью настоящего изобретения является предлагаемый конкретный процесс, позволяющий стабильно получать ароматический карбонат с высокой избирательностью и производительностью в течение продолжительного промежутка времени в промышленном масштабе не менее 1 т/ч с использованием непрерывной многостадийной реактивной перегонной колонны из диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения, содержащих заданные количества спирта и ароматического карбоната.

В связи с тем, что авторы настоящего изобретения раскрыли процесс получения ароматических карбонатов с использованием непрерывной многостадийной перегонной колонны, были выдвинуты различные предложения относительно процесса для получения ароматических карбонатов посредством способа реактивной перегонки. Однако все эти предложения касались мелкого лабораторного кратковременного производства малых количеств продукта, и не было никаких указаний на конкретный процесс или аппарат, обеспечивающий массовое производство в промышленном масштабе. Более того, не было никаких упоминаний об исходном материале, содержащем необходимые количества спирта и ароматического карбоната для использования в промышленном производстве, которые считались нежелательными для химического равновесия, не говоря уже о процессе и аппарате для промышленного производства. Учитывая эти обстоятельства, настоящие изобретатели проводили исследования, направленные на открытие конкретного процесса, позволяющего стабильно получать ароматический карбонат с высокой избирательностью и высокой производительностью в течение продолжительного промежутка времени в промышленном масштабе не менее 1 т/ч. В результате настоящие изобретатели добились настоящего изобретения.

Таким образом, в первом аспекте настоящего изобретения предлагается способ получения ароматического карбоната из диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения как исходного материала, включающий в себя следующие этапы:

(ί) непрерывная подача исходного материала в непрерывную многостадийную перегонную колонну, в которой присутствует катализатор;

(ίί) проведение реакции в колонне для получения спирта и по меньшей мере одного ароматического карбоната и (ΐϊϊ) непрерывный отвод низкокипящей реакционной смеси, содержащей полученный спирт, из верхней части колонны в газообразном виде, и непрерывный отвод высококипящей реакционной смеси, содержащей по меньшей мере один ароматический карбонат в виде жидкости из нижней части колонны, при этом исходный материал имеет молярное отношение диалкилкарбоната к ароматическому моногидроксидному соединению в интервале от 0,4 до 4 и содержит от 0,01 до 1 мас.% спирта и от 0,01 до 5 мас.% ароматического карбоната от общей массы исходного материала; а непрерывная многостадийная перегонная колонна включает в себя структуру, имеющую две торцевые пластины выше и ниже цилиндрической трубчатой части, имеющей длину Ь (см), внутренний диаметр Ό (см) и внутреннюю часть с несколькими стадиями п внутри нее, и включает в себя выход для газа, имеющий внутренний диаметр άι (см), сверху колонны или рядом в верхней части колонны, выход для жидкости, имеющий внутренний диаметр ά₂ (см) снизу колонны или рядом в нижней части колонны, по меньшей мере

- 4 010603 один вход в верхней части и/или в центральной части колонны под выходом для газа и по меньшей мере один вход в нижней части колонны выше выхода для жидкости, в которой длина Ь (см) удовлетворяет следующей формуле:

1500 έ Ь έ 8000 (1) , внутренний диаметр Ό (см) колонны удовлетворяет следующему соотношению:

100 έ ϋ έ 2000 (2) , отношение длины Ь (см) к внутреннему диаметру Ό (см) колонны удовлетворяет следующему соотношению:

Ь/ϋ ё 40 (3) , число стадий η удовлетворяет следующей формуле:

η 120 (4) , отношение внутреннего диаметра Ό (см) колонны к внутреннему диаметру ά₁ (см) выхода для газа удовлетворяет следующему соотношению:

ϋ/άι ё 30 (5) отношение внутреннего диаметра Ό (см) колонны к внутреннему диаметру ά₂ (см) выхода для жидкости удовлетворяет следующему соотношению:

й ϋ/ά₂ 6 20 (6) .

В соответствии с данным способом перегонка проводится одновременно с этапом (ιί).

В соответствии с данным способом по меньшей мере один ароматический карбонат производится непрерывно и количество производимого ароматического карбоната не менее 1 т/ч.

В другом аспекте процесса в соответствии с настоящим изобретением обеспечивается способ промышленного производства ароматического карбоната, в котором непрерывно получают ароматический карбонат при непрерывной подаче диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения в качестве исходного материала в непрерывную многостадийную перегонную колонну, в которой присутствует катализатор, при этом в колонне одновременно протекает реакция и перегонка, производится непрерывный отвод низкокипящей реакционной смеси, содержащей полученный спирт, из верхней части колонны в газообразном виде, и непрерывный отвод высококипящей реакционной смеси, содержащей по меньшей мере один ароматический карбонат, в виде жидкости из нижней части колонны, причем его усовершенствование заключается в следующем:

исходный материал подается непрерывно в непрерывную многостадийную перегонную колонну и имеет молярное отношение диалкилкарбоната к ароматическому моногидроксидному соединению в интервале от 0,4 до 4 и содержит от 0,01 до 1 мас.% спирта и от 0,01 до 5 мас.%, ароматического карбоната по отношению к общей массе исходного материала; а непрерывная многостадийная перегонная колонна включает в себя структуру, имеющую две торцевые пластины выше и ниже цилиндрической трубчатой части, имеющей длину Ь (см) и внутренний диаметр Ό (см) и имеющей внутреннюю часть с несколькими стадиями η внутри нее, и включает в себя выход для газа, имеющий внутренний диаметр ά₁ (см) сверху колонны или рядом в верхней части колонны, выход для жидкости, имеющий внутренний диаметр ά₂ (см) снизу колонны или рядом в нижней части колонны, по меньшей мере один вход, обеспеченный в верхней части и/или в центральной части колонны ниже выхода для газа, и по меньшей мере один вход, обеспеченный в нижней части колонны выше выхода для жидкости, в которой длина Ь (см) удовлетворяет следующей формуле:

1500 Ь ё 8000 (1) , внутренний диаметр Ό (см) колонны удовлетворяет следующей формуле:

100 ϋ 2000 (2) , отношение длины Ь (см) к внутреннему диаметру Ό (см) колонны удовлетворяет следующему соотношению:

£ Ъ/ϋ й 40 (3) , число стадий η удовлетворяет следующей формуле:

Й η Й 120 (4) , отношение внутреннего диаметра Ό (см) колонны к внутреннему диаметру ά₁ (см) удовлетворяет следующему соотношению:

έ ϋ/άι 30 (5), отношение внутреннего диаметра Ό (см) колонны к внутреннему диаметру ά2 (см) выхода для жидкости удовлетворяет следующему соотношению:

й ϋ/ά₂ 20 (6) .

В соответствии с данным способом количество производимого ароматического карбоната составляет не менее 1 т/ч, исходный материал также содержит от 0,5 до 15 мас.% алкиларилового эфира от общей массы исходного материала.

- 5 010603

В соответствии с данным способом ά₁ и ά₂ удовлетворяют следующему соотношению:

— <1₂/с!1 — 5 (7) .

Ь, Ό, Ь/Э, η, Ό/άι и Ό/ά₂ для непрерывной многостадийной перегонной колонны удовлетворяют следующим формулам соответственно: 2000<Ь<6000, 150<Ό<1000, 3<Ь/О<30, 30<η<100, 8<Ό/ά₁<25 и 5<Ό/ά₂<18, в частности 2500<Ь<5000, 200<ϋ<800, 5<Ε/ϋ<15, 40<η<90, 10<Ό/ά₁<25 и 7<Ό/ά₂<15.

В соответствии с данным способом непрерывная многостадийная перегонная колонна является перегонной колонной, имеющей тарелку и/или насадку в качестве внутренней части.

В соответствии с данным способом непрерывная многостадийная перегонная колонна является перегонной колонной пластинчатого типа, имеющей тарелку в качестве внутренней части, где тарелка является ситчатой тарелкой, имеющей ситчатую часть и сливную часть, причём ситчатая тарелка имеет от 100 до 1000 отверстий/м² в ситчатой части.

В соответствии с данным способом площадь поперечного сечения на отверстие в ситчатой тарелке находится в интервале от 0,5 до 5 см².

Во втором аспекте настоящего изобретения обеспечивается ароматический карбонат, содержащий галогенид в количестве не более 0,1 ч./млн, полученный по вышеуказанному способу.

В третьем аспекте настоящего изобретения обеспечивается непрерывная многостадийная перегонная колонна для проведения реакции и перегонки, включающая в себя цилиндрическую трубчатую часть, имеющую длину Ь (см) и внутренний диаметр Ό (см);

две торцевые пластины, обеспеченные выше и ниже трубчатой части;

внутреннюю часть с несколькими стадиями η внутри трубчатой части;

выход для газа, имеющий внутренний диаметр ά₁ (см), обеспеченный на торцевой пластине сверху колонны или рядом в верхней части колонны;

выход для жидкости, имеющий внутренний диаметр ά₂ (см), обеспеченный на торцевой пластине снизу колонны или рядом в нижней части колонны;

по меньшей мере один вход, обеспеченный в верхней части и/или в центральной части колонны под выходом для газа; и по меньшей мере один вход, обеспеченный в нижней части колонны над выходом для жидкости, в которой длина Ь (см) удовлетворяет следующей формуле:

1500 έ Ь 8000 (1), внутренний диаметр Ό (см) колонны удовлетворяет следующей формуле:

ё ь/ϋ й 40 (3) , число стадий η удовлетворяет следующей формуле:

Й η έ 120 (4) , отношение внутреннего диаметра Ό (см) колонны к внутреннему диаметру ά1 (см) выхода для газа удовлетворяет следующему соотношению:

ϋ/άχ ё 30 (5) , отношение внутреннего диаметра Ό (см) колонны к внутреннему диаметру ά2 (см) выхода для жидкости удовлетворяет следующему соотношению:

ϋ/ά₂ 20 (6) , причём άί и ά₂ удовлетворяют следующему соотношению:

ё ά₂/ά! έ 5 (7) .

Величины Ь, Ό, Ь/ϋ, η, Ό/ά₁ и Ό/ά₂ для вышеуказанной непрерывной многостадийной колонны удовлетворяют следующим формулам соответственно: 2000<Ь<6000, 150<Ό<1000, 3<Ε/ϋ<30, 30<η<100, 8<Ό/ά₁<25 и 5<Ό/ά₂<18, в частности Ь, Ό, Ь/ϋ, η, Ό/ά₁ и Ό/ά₂ для непрерывной многостадийной перегонной колонны удовлетворяют следующим формулам соответственно: 2500<Ь<5000, 200<Ό<800, 5<Ь/О<15, 40<η<90, 10<Ό/ά₁<25 и 7<Ό/ά₂<15.

В частности, в вышеуказанной колонне непрерывная многостадийная перегонная колонна является перегонной колонной, имеющей тарелку и/или насадку в качестве внутренней части.

В частности, непрерывная многостадийная перегонная колонна является перегонной колонной пластинчатого типа, имеющей тарелку в качестве внутренней части, где тарелка является ситчатой тарелкой, имеющей ситчатую часть и сливную часть, и, в частности, ситчатая тарелка имеет от 100 до 1000 отверстий/м² в ситчатой части, а площадь поперечного сечения на отверстие ситчатой тарелки находится в интервале от 0,5 до 5 см².

Преимущества изобретения

В отношении производства ароматических карбонатов, даже если используются диалкилкарбонат и ароматическое моногидроксидное соединение, содержащее спирт, и ароматический карбонат в качестве

- 6 010603 исходного материала, который считался невыгодным для производства ароматических карбонатов, было обнаружено, что при осуществлении настоящего изобретения, отличающегося тем, что молярное отношение диалкилкарбоната к ароматическому моногидроксидному соединению, используемых в качестве исходного материала, находится в заданном интервале, содержания спирта и ароматического карбоната находятся в заданном интервале, и используется специальная непрерывная многостадийная перегонная колонна, то может быть получен ароматический карбонат в промышленном масштабе не менее 1 т/ч, предпочтительно не менее 2 т/ч, более предпочтительно не менее 3 т/ч с высокой избирательностью не менее 95%, предпочтительно не менее 97%, более предпочтительно не менее 99%, стабильно в течение продолжительного промежутка времени не менее 2000 ч, предпочтительно не менее 3000 ч, более предпочтительно не менее 5000 ч.

Краткое описание чертежей

На фигуре схематично изображена непрерывная многостадийная перегонная колонна для реализации настоящего изобретения, при этом перегонная колонна имеет внутреннюю часть, обеспеченную внутри ее трубчатой части.

Описание цифровых обозначений:

- выход для газа;

- выход для жидкости;

- вход;

- торцевая пластина;

- внутренняя часть;

- трубчатая часть;

- непрерывная многостадийная перегонная колонна;

Ь - длина трубчатой части (см);

Ό - внутренний диаметр трубчатой части (см);

ф - внутренний диаметр выхода для газа (см);

Ф - внутренний диаметр выхода для жидкости (см).

Наилучший режим для осуществления изобретения

Ниже подробно описано настоящее изобретение.

Диалкилкарбонат, используемый в настоящем изобретении, является соединением, представленным общей формулой еЦоссюк¹ (8) , где Я¹ представляет собой алкиловую группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, алициклическую группу, имеющую от 3 до 10 атомов углерода или аралкиловую группу, имеющую от 6 до 10 атомов углерода.

Примерами Я¹ являются алкиловая группа, такая как метил, этил, пропил (изомеры), аллил, бутил (изомеры), бутенил (изомеры), пентил (изомеры), гексил (изомеры), гептил (изомеры), октил (изомеры), нонил (изомеры), децил (изомеры) и циклогексилметил;

алициклическая группа, такая как циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил и циклогептил; и аралкиловая группа, такая как бензил, фенетил (изомеры), фенилпропил (изомеры), фенилбутил (изомеры) и метилбензил (изомеры).

Вышеупомянутые алкиловая группа, алициклическая группа и аралкиловая группа могут быть замещены другими заместителями, такими как низшая алкиловая группа, низшая алкоксигруппа, цианогруппа или атом галогена, и могут также содержать ненасыщенную связь.

Примеры диалкилкарбонатов, имеющих такие Я¹, включают в себя диметилкарбонат, диэтилкарбонат, дипропилкарбонат (изомеры), диаллилкарбонат, дибутенилкарбонат (изомеры), дибутилкарбонат (изомеры), дипентилкарбонат (изомеры), дигексилкарбонат (изомеры), дигептилкарбонат (изомеры), диоктилкарбонат (изомеры), динонилкарбонат (изомеры), дидецилкарбонат (изомеры), дициклопентилкарбонат, дициклогексилкарбонат, дициклогептилкарбонат, дибензилкарбонат, дифенетилкарбонат (изомеры), ди(фенилпропил)карбонат (изомеры), ди(фенилбутил)карбонат (изомеры), ди(хлорбензил) карбонат, (изомеры), ди(метоксибензил)карбонат (изомеры), ди(метоксиметил)карбонат, ди(метоксиэтил)карбонат (изомеры), ди(хлорэтил)карбонат (изомеры) и ди(цианэтил)карбонат (изомеры).

Из этих диалкилкарбонатов предпочтительно используемыми в настоящем изобретении являются диалкилкарбонаты, в которых Я¹ является алкиловой группой, имеющей не более четырех атомов углерода и не содержащей атома галогена. Особо предпочтительным является диметилкарбонат. Более того, из предпочтительных диалкилкарбонатов особо предпочтительными являются диалкилкарбонаты, полученные в состоянии, по существу, не содержащем атома галогена, например диалкилкарбонаты, полученные из алкиленкарбоната, по существу, не содержащего атома галогена, и спирта, не содержащего, по

- 7 010603 существу, атома галогена.

Ароматическое моногидроксидное соединение, используемое в настоящем изобретении, является соединением, изображаемым следующей общей формулой (9). Тип ароматического моногидроксидного соединения не является ограничивающим, пока в нем гидроксильная группа непосредственно связана с ароматической группой

где Аг¹ является ароматической группой, имеющей от 5 до 30 атомов углерода.

Примерами ароматических моногидроксидных соединений, имеющих такие Аг¹, являются фенол;

различные алкилфенолы, такие как крезол (изомеры), ксиленол (изомеры), триметилфенол (изомеры), тетраметилфенол (изомеры), этилфенол (изомеры), пропилфенол (изомеры), бутилфенол (изомеры), диэтилфенол (изомеры), метилэтилфенол (изомеры), метилпропилфенол (изомеры), дипропилфенол (изомеры), метилбутилфенол (изомеры), пентилфенол (изомеры), гексилфенол (изомеры) и циклогексилфенол (изомеры);

различные алкоксифенолы, такие как метоксифенол (изомеры) и этоксифенол (изомеры); арилалкилфенолы, такие как фенилпропилфенол (изомеры);

нафтол (изомеры) и различные замещенные нафтолы и гетероароматические моногидроксидные соединения, такие как гидроксипиридин (изомеры), гидроксикумарин (изомеры) и гидроксихинолин (изомеры).

Из этих ароматических моногидроксидных соединений предпочтительно используемыми в настоящем изобретении являются ароматические моногидроксидные соединения, в которых Аг¹ является ароматической группой, имеющей от 6 до 10 атомов углерода. Фенол является особенно предпочтительным. Кроме того, из этих ароматических моногидроксидных соединений предпочтительно используемыми в настоящем изобретении являются соединения, по существу, не содержащие атомы галогена.

Молярное отношение диалкилкарбоната к ароматическому моногидроксидному соединению, используемых в качестве исходного материала в настоящем изобретении, должно быть в интервале от 0,4 до 4. Вне этого интервала количество оставшихся непрореагировавших исходных материалов, основанное на заданном количестве производимого ароматического карбоната, становится высоким, что неэффективно для производства ароматического карбоната. Кроме того, потребуется много энергии для регенерации непрореагировавшего исходного материала. В связи с этим вышеприведенное молярное отношение более предпочтительно в интервале от 0,5 до 3, еще более предпочтительно в интервале от 0,8 до 2,6, наиболее предпочтительно в интервале от 1,0 до 2,0. В настоящем изобретении получают в непрерывном процессе не менее 1 т/ч ароматического карбоната. Минимальное количество ароматического моногидроксидного соединения, непрерывно подаваемого в вышеуказанное производство, обычно 13Р т/ч, предпочтительно 10Р т/ч, более предпочтительно 7Р т/ч в зависимости от количество производимого ароматического карбоната (Р т/ч). Более предпочтительно, чтобы это количество можно было сделать менее 7Р т/ч.

Диалкилкарбонат и ароматическое моногидроксидное соединение, используемые в настоящем изобретении в качестве исходного материала, должны содержать заданные количества спирта и ароматического карбоната, которые являются продуктами реакции. Так как настоящая реакция является равновесной реакцией, в прошлом считалось, что использование исходного материала, содержащего спирт и ароматический карбонат, которые являются продуктами реакции, будет невыгодно с точки зрения химического равновесия. Однако было открыто, что в случае использования непрерывной многостадийной перегонной колонны в соответствии с настоящим изобретением, даже если исходный материал содержит от 0,01 до 1 мас.% спирта и от 0,01 до 5 мас.% ароматического карбоната от общей массы исходного материала, то спирт и ароматический карбонат удивительным образом едва ли имеют какое-либо влияние на производство ароматического карбоната. Более предпочтительным содержанием спирта является от 0,05 до 0,8 мас.% и еще более предпочтительным от 0,1 до 0,5 мас.%. Кроме того, более предпочтительным содержанием ароматического карбоната является от 0,1 до 4 мас.% и еще более предпочтительным от 0,5 до 3 мас.%.

Реакция между ароматическим карбонатом и спиртом, которая является обратной реакцией по отношению к настоящей реакции, имеет очень высокую константу химического равновесия, и скорость реакции является высокой. При периодической реакционной системе, в которой поверхность раздела газжидкость является малой, как можно легко понять, использование исходного материала, содержащего спирт и ароматический карбонат, являющиеся продуктами реакции, будет очень невыгодно с точки зрения химического равновесия для получения ароматического карбоната, при котором легко возникает обратная реакция. Более того, при малопроизводительной системе реактивной перегонки время обработки реакционной жидкости обычно короткое и, следовательно, ясно, что использование исходного материала, содержащего спирт и ароматический карбонат, которые являются продуктами реакции, будет невыгодно с точки зрения химического равновесия для получения ароматического карбоната, так как будет небольшое уменьшение концентраций спирта и ароматического карбоната в реакционной жидкости.

- 8 010603

Однако обнаружили, что если используется непрерывная многостадийная перегонная колонна в соответствии с настоящим изобретением, то удивительным образом оказалось, что этот невыгодный эффект вообще почти не возникает. Точная причина этого не ясна, но предполагают, что это обусловлено реакцией ароматического карбоната, вводимого в верхнюю часть колонны в качестве исходного материала, со спиртом, который присутствует с высокой концентрацией на этой стадии в верхней части колонны, и таким образом быстро превращается в диалкилкарбонат и ароматическое моногидроксидное соединение. Также предполагают, что это вызвано тем, что в непрерывной многостадийной перегонной колонне в соответствии с настоящим изобретением время обработки достаточно длительное для протекания этой реакции в верхней части колонны. Более того предполагается, что некоторое количество или почти весь спирт в исходном материале, подаваемом в перегонную колонну, используется в реакции, и остаток эффективно перемещается в паровой фазе. Этот эффект был открыт впервые благодаря продолжительной непрерывной стабильной операции с использованием промышленной непрерывной многостадийной перегонной колонны в соответствии с настоящим изобретением.

При промышленной реализации настоящей реакции помимо свежего диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения, только что введенных в реакционную систему, предпочтительно следует использовать в качестве исходного материала материал, содержащий в основном диалкилкарбонат и ароматическое моногидроксидное соединение, которые были регенерированы в этом же процессе и/или в другом процессе. Настоящее изобретение делает это возможным, что является очень важной отличительной особенностью настоящего изобретения.

Исходный материал в настоящем изобретении может содержать соединения или побочные продукты реакции, например алкилариловый эфир или высококипящий побочный продукт, которые получают в этом процессе и/или в другом процессе. Оказалось, что предпочтительным является исходный материал, содержащий от 0,5 до 15 мас.% алкиларилового эфира от общей массы исходного материала, при реализации настоящего изобретения. Более предпочтительным интервалом для содержания алкиларилового эфира в исходном материале является от 2 до 12 мас.% и еще более предпочтительным интервал от 4 до 10 мас.%.

В настоящем изобретении в случае, например, получения метилфенилкарбоната и дифенилкарбоната с использованием в качестве исходного материала смеси диметилкарбоната вместо диалкилкарбоната и фенола вместо ароматического моногидроксидного соединения желательно, чтобы этот исходный материал содержал метанол, метилфенилкарбонат и дифенилкарбонат, которые являются продуктами реакции, в количествах, описанных выше. Также предпочтительно, чтобы исходный материал содержал анизол, который является побочным продуктом реакции, в количестве, как описано выше. Кроме того, исходный материал может содержать высококипящий побочный продукт, такой как денатурированные продукты дифенилкарбоната или т. п.

Ароматический карбонат, полученный в настоящем изобретении, является алкиларилкарбонатом или диарилкарбонатом и их смесью, которые получают по реакции переэтерификации между диалкилкарбонатом и ароматическим моногидроксидным соединением. В эту реакцию переэтерификации включена реакция, в которой одна или обе алкоксигруппы диалкилкарбоната обменивается/обмениваются на арилоксигруппу ароматического моногидроксидного соединения, и спирт исключается, и реакция, в которой две молекулы полученного алкиларилкарбоната превращаются в диарилкарбонат и диалкилкарбонат посредством реакции переэтерификации между ними, т.е. реакции диспропорционирования. В настоящем изобретении хотя в основном получают алкиларилкарбонат, он может быть превращен в диарилкарбонат посредством дальнейшего проведения реакции переэтерификации с ароматическим моногидроксидным соединением или посредством дальнейшего проведения реакции диспропорционирования. В связи с тем, что диарилкарбонат вообще не содержит атома галогена, он важен как исходный материал при промышленном производстве поликарбоната по процессу переэтерификации.

В качестве катализатора в настоящем изобретении может быть использовано, например, соединение, содержащее металл, выбранное из следующих соединений.

Соединения свинца:

оксиды свинца, такие как РЬО, РЬО₂ и РЬ₃О₄;

сульфиды свинца, такие как РЬ8 и РЬ₂8;

гидроокиси свинца, такие как РЬ(ОН)₂ и РЬ₂О₂(ОН)₂;

плумбиты, такие как Ыа₂РЬО₂, К₂РЬО₂, ЫаНРЬО₂ и КНРЬО₂;

плумбаты, такие как Ыа₂РЬО₃, Ыа₂Н₂РЬО₄; К₂РЬО₃, К₂[РЬ(ОН)₆], К₄РЬО₄, Са₂РЬО₄ и СаРЬО₃; карбонаты свинца и их основные соли, такие как РЬСО₃ и 2РЬСО₃-РЬ(ОН)₂;

соли свинца органических кислот и их карбонаты и основные соли, такие как РЬ(ОСОСН₃)₂, РЬ(ОСОСНз)4 и РЬ(ОСОСНз)2-РЬО-3Н2О;

свинцовоорганические соединения, такие как Ви₄РЬ, Рй₄РЬ, Ви₃РЬС1, Рй₃РЬВг, Рй₃РЬ (или Р11₆РЬ₂). Ви₃РЬОН и Рй₃РЬО (где Ви представляет собой бутиловую группу и Рй представляет собой фенильную группу);

алкоксисвинцовые соединения и арилоксисвинцовые соединения, такие как РЬ(ОСН₃)₂,

- 9 010603 (СН;О)РЬ(ОР11) и РЬ(ОР11)<

сплавы свинца, такие как РЬ-Να. РЬ-Са, РЬ-Ва, РЬ-8п и РЬ-8Ь;

свинцовые минералы, такие как галенит и цинковая обманка; и гидраты таких соединений свинца.

Металлические соединения из семейства меди:

соли и комплексы из семейства меди, такие как СиС1, СиС1₂, СиВг, СиВг₂, Си1, Си1₂, Си(ОАс)₂, Си(асас)₂, олеат меди, Ви₂Си, (СН₃О)₂Си, А^О₃, АдВг, пикрат серебра, АдС₆Н₆С1О₄, [АиС=С-С(СН₃)₃]_пи [Си (С₇Н₈)С1]₄ (где асас представляет собой ацетилацетоновый хелатный лиганд).

Щелочно-металлические комплексы:

щелочно-металлические комплексы, такие как Ы(асас) и ЫЩСЩЩ.

Комплексные соединения цинка:

комплексы цинка, такие как 2п(асас)₂.

Комплексы кадмия:

комплексы кадмия, такие как Сб(асас)₂.

Комплексы металлов из семейства железа:

комплексы металлов из семейства железа, такие как Ее(С1₀Н₈)(СО)₅, Ее(СО)₅, Ее(С₄Н₆)(СО)₃, Со(мезитилен)₂, (РЕ1₂Рй₂), СоС₅Ее₅(СО)7, №-п-С₅Н^О и ферроцен.

Комплексы циркония:

комплексы циркония, такие как 2г(асас)₄ и цирконоцен.

Соединения типа кислоты Льюиса:

кислоты Льюиса и кислотообразующие соединения переходных металлов Льюиса, такие как А1Х₃, Т1Х₃, ΤίΧ₄, УОХ₃, νΧ₅, 2иХ₂, ЕеХ₄ и 8пХ₄ (где X представляет собой атом галогена, ацетоксигруппу, алкоксигруппу или арилоксигруппу).

Оловоорганические соединения:

оловоорганические соединения, такие как (СН₃)з8пОСОСН₃, (С₂Н₅)з8пОСОС₆Н₅, Ви₃8пОСОСНз, РРУпОСОСН;, Ви28п(ОСОСН3)2, ВидЗ^ОСОСцН;^, РН^пОСОСН;, ^Щ^ЗпОРЬ, Ви28п(ОСН3)2, Ви28п(ОС2Н5)2, Ви28п(ОРй)2, РЙ28п(ОСН3)2, (С_;Н,)_;8пО1 Р Р11У11О1Р ВщЗпО, (ОР/УпО, ВидЗпСЪ и Ви8пО(ОН).

Каждый из этих катализаторов может быть твердым катализатором, закрепленным внутри многостадийной перегонной колонны, или может быть растворимым катализатором, который растворяется в реакционной системе.

Каждый из этих компонентов-катализаторов может, конечно, прореагировать с органическим соединением, присутствующим в реакционной системе, таким как алифатический спирт, ароматическое моногидроксидное соединение, алкиларилкарбонат, диарилкарбонат или диалкилкарбонат, или может быть подвергнут обработке нагреванием вместе с исходным материалом или продуктами до проведения реакции.

В случае осуществления настоящего изобретения с растворимым катализатором, который растворяется в реакционной системе, катализатором предпочтительно является такой, который имеет высокую растворимость в реакционной жидкости в условиях проведения реакции. Примерами предпочтительных катализаторов в этом смысле являются РЬО, РЬ(ОН)₂ и РЬ(Орй)₂; Т1С1₄, Т1(ОМе)₄, (МеО)Т1(ОРй)₃, (МеО)₂Т1(ОРй)₂, (МеО)₃Т1(ОРй) и Т1(ОРЬ)₄; 8пС1₄, 8п(ОРй)₄, Вц₂8пО и Ви₂8п(ОРй)₂; ЕеС1₃, Ее(ОН)₃ и Ре(ОР11)₃ или такие катализаторы, которые были обработаны фенолом, реакционной жидкостью или т.п.

На фигуре показано схематическое изображение непрерывной многостадийной перегонной колонны 10 для осуществления настоящего изобретения, при этом перегонная колонна имеет внутреннюю часть 6, обеспеченную внутри ее трубчатой части 7. Непрерывная многостадийная перегонная колонна 10 в соответствии с настоящим изобретением включает в себя структуру, имеющую две торцевые пластины 5 выше и ниже цилиндрической трубчатой части 7, имеющей длину Ь (см) и внутренний диаметр Ό (см) и имеющей внутреннюю часть 6 с несколькими стадиями п внутри нее, и также включает в себя выход 1 для газа, имеющий внутренний диаметр άι (см) сверху колонны или в верхней части колонны рядом с верхом, выход 2 для жидкости, имеющий внутренний диаметр ά₂ (см) снизу колонны или в нижней части колонны рядом с низом, по меньшей мере один вход 3 в верхней части и/или в центральной части колонны под выходом 1 для газа, и по меньшей мере один вход 4 в нижней части колонны над выходом 2 для жидкости. Следует заметить, что в связи с тем, что на фигуре показано одно воплощение непрерывной многостадийной перегонной колонны в соответствии с настоящим изобретением, расположение внутренней части не ограничено только ее расположением на фигуре.

Помимо этого непрерывная многостадийная перегонная колонна 10 в соответствии с настоящим изобретением должна быть изготовлена для удовлетворения различных условий, чтобы можно было проводить не только перегонку, но также одновременно и реакцию для стабильного получения не менее 1 т/ч ароматического карбоната в течение продолжительного промежутка времени. Т.е. непрерывная многостадийная перегонная колонна по настоящему изобретению соответствует не только условиям с точки зрения функции перегонки, но также и комбинированным условиям, требующимся для того, чтобы

- 10 010603 реакция протекала стабильно и с высокой избирательностью.

Более конкретно, требуется нижеследующее для непрерывной многостадийной перегонной колонны в соответствии с настоящим изобретением:

(1) длина Ь (см) должна удовлетворять следующему соотношению:

1500 ё Ь Й 8000 (1), (2) внутренний диаметр Ό (см) колонны должен удовлетворять соотношению:

100 ё ΰ Ё 2000 (2), (3) отношение длины Ь (см) к внутреннему диаметру Ό (см) колонны должно удовлетворять соотношению:

Ь/О ё 40 (3) , (4) число стадий η должно удовлетворять соотношению:

έ η § 120 (4) , (5) отношение внутреннего диаметра Ό (см) колонны к внутреннему диаметру ά1 (см) выхода для газа должно удовлетворять соотношению:

έ ϋ/άι 30 (5), (6) отношение внутреннего диаметра Ό (см) колонны к внутреннему диаметру ά2 (см) выхода для жидкости должно удовлетворять соотношению:

Ё ϋ/άϊ ^20 (6) .

Следует отметить, что термин «в верхней части колонны рядом с верхом» относится к части, идущей вниз от верха колонны до места, составляющего около 0,25Ь, и термин «в нижней части колонны рядом с низом» относится к части, идущей вверх от низа колонны до места, составляющего около 0,25Ь. Следует заметить, что Ь уже было определено выше.

Было обнаружено, что при использовании непрерывной многостадийной перегонной колонны, которая одновременно удовлетворяет соотношениям (1)-(6), ароматический карбонат может быть получен из диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения в промышленном масштабе не менее 1 т/ч стабильно в течение продолжительного промежутка времени, например в течение не менее 2000 ч, предпочтительно не менее 3000 ч, более предпочтительно не менее 5000 ч. Причина, почему стало возможно получить ароматический карбонат в промышленном масштабе с такими превосходными результатами посредством реализации процесса в соответствии с изобретением, неясна, но предполагают, что она обусловлена комбинированным воздействием, проявившимся в условиях совместного влияния соотношений (1)-(6). Предпочтительные интервалы для соответствующих факторов приведены ниже.

Если Ь меньше 1500, то отношение соединений в реакции уменьшается и невозможно достигнуть заданного количества продукции. Более того, для уменьшения расходов на оборудование при одновременном обеспечении отношения в реакции, позволяющего достигнуть заданного количества продукции, Ь должно быть не более 8000. Более предпочтительным интервалом для Ь (см) является 2000<Ь<6000, при этом еще более предпочтительным является 2500<Ь<5000.

Если Ό (см) меньше 100, то невозможно достигнуть заданного количества продукции. Более того, для снижения расходов на оборудование при одновременном достижении заданного количества продукции, Ό должно быть сделано не больше 2000. Более предпочтительным интервалом для Ό (см) является 150<Ό<1000, при этом еще более предпочтительным является 200<Ό<800.

Если Ь/Ό меньше 2 или больше 40, то стабильная операция становится трудностью. В особенности, если Ь/ϋ больше 40, то разность давлений между верхом и низом колонны становится слишком большой, и, следовательно, продолжительная стабильная операция становится трудностью. Более того, нужно повысить температуру в нижней части колонны, и, следовательно, вполне могут возникнуть побочные реакции, вызывающие тем самым снижение избирательности. Более предпочтительным интервалом для Ь/Ό является 3<Ь/П<30, при этом еще более предпочтительным является интервал 5<Ε/Ό<15.

Если η меньше 20, то отношение соединений в реакции уменьшается и невозможно достигнуть заданного количества продукции. Помимо этого для снижения затрат на оборудование при обеспечении отношения в реакции, позволяющего достигнуть заданного количества продукции, η следует сделать не больше 120. Кроме того, если η больше 120, то разность давлений между верхом и низом колонны становится слишком большой, и, следовательно, продолжительная стабильная операция становится трудностью. Более того, нужно повысить температуру в нижней части колонны, и, следовательно, вполне могут возникнуть побочные реакции, приводящие тем самым к уменьшению избирательности. Более предпочтительным интервалом для η является 30<η<100, при этом еще более предпочтительным является 40<η<90.

Если Ό/άι меньше 5, то становится высокой стоимость оборудования. Более того, в связи с тем, что легко выделяется в окружающую среду большое количество газообразных компонентов, стабильная операция становится трудностью. Если Ό/άι больше 30, то количество удаляемых газообразных компонентов становится сравнительно малым. Более того стабильная операция становится трудностью, и проис

- 11 010603 ходит уменьшение оотношения в реакции. Более предпочтительным интервалом для Ό/άι является 8<ϋ/άι<25, при этом еще более предпочтительным является 10<Ό/άι<20.

Если Ό/ά₂ меньше 3, то стоимость оборудования становится высокой. Более того, отводимое количество жидкости становится сравнительно высоким, и, следовательно, стабильная операция становится трудностью. Если Ό/ά₂ больше 20, то скорость потока через выход для жидкости и трубопроводы становится слишком большой и вполне может возникнуть эрозия, приводящая тем самым к коррозии аппарата. Более предпочтительным интервалом для Ό/ά₂ является 5<Ό/ά₂<18, при этом еще более предпочтительным является 7<Ό/ά₂<15.

Кроме того, оказалось в настоящем изобретение, что также предпочтительно, чтобы άι и ά₂ удовлетворяли следующему соотношению άι/ά₂ έ 5 (7) .

Термин «продолжительная стабильная операция», используемый в настоящем изобретении, означает, что операция осуществлялась непрерывно в установившемся состоянии в течение не менее 1000 ч, предпочтительно не менее 3000 ч, более предпочтительно не менее 5000 ч без забивания трубопроводов, эрозии и т.д. и производилось заданное количество ароматического карбоната при поддержании высокой избирательности.

Отличительной особенностью настоящего изобретения является то, что по меньшей мере один ароматический карбонат может производиться стабильно в течение продолжительного промежутка времени с высокой избирательностью и высокой производительностью не менее 1 т/ч, предпочтительно не менее 2 т/ч, более предпочтительно не менее 3 т/ч. Кроме того, другая отличительная особенность настоящего изобретения состоит в том, что в случае, если Ь, Ό, Ь/Ό, η, Ό/άι и Ό/ά₂ для непрерывной многостадийной перегонной колонны удовлетворяют следующим соотношениям соответственно: 2000<Ь<6000,

150<Ό<1000, 3<Ε/ϋ<30, 30<η<100, 8<Ό/άι<25 и 5<Ό/ά₂<18, то может быть произведено ароматического карбоната не менее 2 т/ч, предпочтительно не менее 2,5 т/ч, более предпочтительно не менее 3 т/ч. Еще одной отличительной особенностью настоящего изобретения является то, что в случае, если Ь, Ό, Ь/ϋ, η, Ό/άι и Ό/ά₂ для непрерывной многостадийной перегонной колонны удовлетворяют следующим соотношениям соответственно: 2500<Ь<5000, 200<Ό<800, 5<Ε/Ό<15, 40<η<90, 10<Ό/άι<25 и 7<Ό/ά₂<15, то может быть произведено ароматического карбоната не менее 3 т/ч, предпочтительно не менее 3,5 т, более предпочтительно не менее 4 т/ч.

Термин «Избирательность по отношению к ароматическому карбонату», используемый в настоящем изобретении, основан на прореагировавшем ароматическом моногидроксидном соединении. В настоящем изобретении может обычно быть достигнута высокая избирательность не менее 95%, предпочтительно не менее 97%, более предпочтительно не менее 99%.

Непрерывная многостадийная перегонная колонна в соответствии с настоящим изобретением является предпочтительно перегонной колонной, имеющей тарелку и/или набивку в качестве внутренней части. Термин «внутренняя часть», используемый в настоящем изобретении, означает часть в перегонной колонне, где газ и жидкость реально приводятся в контакт один с другим. В качестве тарелки, например, предпочтительны колпачковая тарелка, ситчатая тарелка, вентильная тарелка, противоточная тарелка, тарелка Суперфрак (ЗирегГгас), тарелка Максфрак (МахГгас) и т.п. В качестве насадки предпочтительны нерегулярные насадки, такие как кольцо Рашига (КаксЫд), кольцо Лессинга (Ьекктд), кольцо Пола (Ра11), седло Берла (Вег1), седло Инталокса (I η(ηΐοχ). насадка Диксона (Όίχοη), насадка Макмагона или ХелиПака (МсшаНои ог Не11 Рак), или регулярные насадки, такие как Мелапак (Ме11арак), Джемпак (Сетрак). ТЕХНО-ПАК (ΤΕΟΗΝΟ-ΡΑΚ), ФЛЕКСИ-ПАК (ЕЬЕХ1-РАК), насадка Сульцера (Зикег), насадка Гудрола (ΌοοάΐΌ11) или Глитцгрида (Ό1ί1θι§πά). Может также использоваться многостадийная перегонная колонна как с тарельчатой частью, так и с насадочной.

Термин «число стадий (η) внутренней части», используемый в настоящем изобретении, означает общее число тарелок в случае применения тарелок и теоретическое число стадий в случае насадок.

Хотя реакция между диалкилкарбонатом и ароматическим моногидроксидным соединением в настоящем изобретении имеет очень малую константу равновесия и скорость реакции низкая, оказалось, что перегонная колонна пластинчатого типа, имеющая тарелку в качестве внутренней части, особенно предпочтительна в качестве непрерывной многостадийной перегонной колонны, используемой в реактивной перегонке. Кроме того, было обнаружено, что особо предпочтительна ситчатая тарелка, имеющая ситчатую часть и сливную часть, в качестве тарелки с точки зрения соотношения между ее производительностью и стоимостью оборудования. Также было обнаружено, что ситчатая тарелка предпочтительно имеет от 100 до 1000 отверстий/м² в ситчатой части. Более предпочтительное число составляет от 120 до 900 отверстий/м², еще более предпочтительно от 150 до 800 отверстий/м². Кроме того, оказалось, что площадь поперечного сечения на отверстие ситчатой тарелки предпочтительно находится в интервале от 0,5 до 5 см². Более предпочтительная площадь поперечного сечения на отверстие составляет от 0,7 до 4 см², еще более предпочтительно от 0,9 до 3 см². Помимо этого было обнаружено, что особенно предпочтительно, если ситчатая тарелка имеет от 100 до 1000 отверстий/м² в ситчатой части и площадь поперечного сечения на отверстие в интервале от 0,5 до 5 см². Было показано, что при добавлении вышепри

- 12 010603 веденных условий к непрерывной многостадийной перегонной колонне цель настоящего изобретения может быть достигнута более легко.

При осуществлении настоящего изобретения может непрерывно производиться по меньшей мере один ароматический карбонат при непрерывной подаче смеси диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения в качестве исходного материала в непрерывную многостадийную перегонную колонну, в которой присутствует катализатор, при одновременном проведении реакции и перегонки в колонне, при непрерывном отводе низкокипящей реакционной смеси, содержащей полученный спирт, из верхней части колонны в газобразной форме и при непрерывном отводе высококипящей реакционной смеси, содержащей по меньшей мере один ароматический карбонат, в виде жидкости из нижней части колонны. Одной из отличительных особенностей настоящего изобретения является то, что исходный материал содержит спирт, арилалкилкарбонат, диарилкарбонат и/или алкилариловый эфир, которые являются продуктами реакции.

Кроме того, в настоящем изобретении при непрерывной подаче смеси диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения, являющихся исходным материалом, в непрерывную многостадийную перегонную колонну этот исходный материал может подаваться в нее в виде жидкости и/или газа из входа (входов), обеспеченных в одной или в нескольких позициях в верхней части или центральной части колонны под выходом для газа в верхней части перегонной колонны. Также предпочтительно подавать исходный материал, содержащий большую долю ароматического моногидроксидного соединения в виде жидкости, из входа, обеспеченного в верхней части перегонной колонны, и подавать исходный материал, содержащий большую долю диалкилкарбоната в газообразной форме, из входа, обеспеченного в нижней части колонны над выходом для жидкости в нижней части перегонной колонны.

В настоящем изобретении способ обеспечения присутствия катализатора в непрерывной многостадийной перегонной колонне может быть любым, но в случае, когда катализатор является твердым веществом, нерастворимым в реакционной жидкости, имеется, например, способ, в котором катализатор закрепляется внутри колонны, например помещается на пластину внутри непрерывной многостадийной перегонной колонны, или размещается в виде насадки. В случае катализатора, который растворяется в исходном материале или в реакционной жидкости, предпочтительно подавать катализатор в перегонную колонну из места, которое выше средней части перегонной колонны. В этом случае каталитическая жидкость, растворенная в исходном материале или в реакционной жидкости, может вводиться в колонну вместе с исходным материалом или может вводиться в колонну из другого входа вместе с исходным материалом. Количество катализатора, используемое в настоящем изобретении, меняется в зависимости от его типа, типов и долей соединений в исходном материале и условий проведения реакции, таких как температура реакции и давление в реакции. Обычно количество катализатора находится в интервале от 0,0001 до 30 мас.%, предпочтительно от 0,005 до 10 мас.%, более предпочтительно от 0,001 до 1 мас.% от общей массы исходного материала.

Время реакции переэтерификации, проводимой в настоящем изобретении, считается равным среднему времени обработки реакционной жидкости в непрерывной многостадийной перегонной колонне. Время реакции меняется в зависимости от типа внутренней части в перегонной колонне и от числа стадий, количеств подаваемых в колонну соединений в исходном материале, типа и количества катализатора, условий проведения реакции и т.д. Обычно время реакции находится в интервале от 0,1 до 10 ч, предпочтительно от 0,3 до 5 ч, более предпочтительно от 0,5 до 3 ч.

Температура реакции изменяется в зависимости от типа используемых соединений в исходном материале и от типа и количества катализатора. Обычно температура реакции находится в интервале от 100 до 350°С. Предпочтительно повышать температуру реакции, чтобы увеличить скорость реакции. Если температура реакции слишком высока, то вполне могут возникнуть побочные реакции, например, может возрасти получение побочных продуктов, таких как алкилариловый эфир, что нежелательно. По этой причине температура реакции предпочтительно находится в интервале от 130 до 280°С, более предпочтительно от 150 до 260°С, еще более предпочтительно от 180 до 250°С. Более того, давление в реакции изменяется в зависимости от типа используемых соединений в исходном материале и состава исходного материала, температуры реакции и т.п. Давление в реакции может быть любым: пониженным, нормальным или прикладываемым. Обычно давление в реакции находится в интервале от 0,1 до 2х10⁷ Па, предпочтительно от 10⁵ до 10⁷ Па, более предпочтительно от 2х10⁵ до 5х10⁶ Па.

Материал, из которого образована непрерывная многостадийная перегонная колонна в настоящем изобретении, обычно является металлом, таким как углеродистая сталь или нержавеющая сталь. Что касается качества получаемого ароматического карбоната, нержавеющая сталь является предпочтительной.

Ниже настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на следующие примеры, но настоящее изобретение не ограничивается ими.

Примеры

Содержание галогена измерялось посредством способа ионной хроматографии.

Непрерывная многостадийная перегонная колонна.

В следующих примерах и в сравнительном примере использовалась непрерывная многостадийная

- 13 010603 перегонная колонна, показанная на фигуре и имеющая Ь=3300 см, Ό=500 см, Ь/О=6,6, п=80, Ό/άι=17 и Ό/ά₂=9. В этих примерах в качестве внутренней части использовалась ситчатая тарелка, имеющая площадь поперечного сечения на отверстие приблизительно 1,5 см² и число отверстий приблизительно 250/м².

Пример. Реактивная перегонка.

Исходный материал 1, содержащий фенол и диметилкарбонат при соотношении масс фенол/диметилкарбонат 1,9, непрерывно вводился в виде жидкости со скоростью потока 50 т/ч из верхнего входа перегонной колонны. Исходный материал 1 содержал 0,3 мас.% метилового спирта, 0,9 мас.% метилфенилкарбоната, 0,4 мас.% дифенилкарбоната и 7,3 мас.% анизола. С другой стороны, исходный материал 2, содержавший диметилкарбонат и фенол при соотношении масс диметилкарбонат/фенол 3,6, непрерывно вводился в газообразной форме со скоростью потока 50 т/ч из нижнего входа перегонной колонны. Исходный материал 2 содержал 0,2 мас.% метилового спирта, 1,1 мас.% метилфенилкарбоната и 5,1 мас.% анизола. Молярное отношение исходных материалов, введенных в перегонную колонну, составляло диметилкарбонат/фенол 1,35. В целом, исходные материалы, введенные в перегонную колонну, содержали 0,25 мас.% метилового спирта, 1,0 мас.% метилфенилкарбоната, 0,2 мас.% дифенилкарбоната и 6,2 мас.% анизола. Исходные материалы, по существу, не содержали галогенов (вне предела обнаружения ионной хроматографией, т. е. 1 ч./млн или меньше).

РЬ(0р11)₂ в качестве катализатора вводился из верхней части колонны так, чтобы его концентрация в реакционной жидкости была приблизительно 100 ч./млн. Реактивная перегонка проводилась непрерывно в условиях температуры 225°С в донной части колонны и давления 7х10⁵ Па наверху колонны. После 24 ч можно было достигнуть стабильной равновесной операции. Жидкость, непрерывно отводимая от донной части колонны, содержала 18,2 мас.% метилфенилкарбоната и 0,8 мас.% дифенилкарбоната. Оказалось, что количество метилфенилкарбоната, полученное за 1 ч, было 9,1 т и количество дифенилкарбоната, полученное за 1 ч, было 0,4 т. Полная избирательность для метилфенилкарбоната и дифенилкарбоната, основанная на прореагировавшем феноле, была 99%. Следует отметить, что в настоящем изобретении, хотя метилфенилкарбонат и дифенилкарбонат содержались в исходном материале и можно было предположить, что они подверглись реакции в перегонной колонне с конечным получением вышеуказанной композиции при вышеприведенных условиях, содержание ароматического карбоната в отводимой жидкости соответствует полученному количеству. (Например, исходный материал 1 вводился из верхней части колонны, но концентрация метилового спирта будет высокой в верхней стадии колонны, и, следовательно, можно предположить, что метилфенилкарбонат и дифенилкарбонат быстро превращались в диметилкарбонат и фенол.)

Продолжительная непрерывная операция проводилась при этих же условиях. Количества, полученные за 1 ч в течение 500, 2000, 4000, 5000 и 6000 ч после достижения стабильного равновесного состояния, были соответственно 9,1, 9,1, 9,1, 9,1 и 9,1 т для метилфенилкарбоната и соответственно 0,4, 0,4, 0,4, 0,4 и 0,4 т для дифенилкарбоната. Полные избирательности для метилфенилкарбоната и дифенилкарбоната были соответственно 99, 99, 99, 99 и 99% и, следовательно, операция была очень стабильной. Более того, полученные ароматические карбонаты, по существу, не содержали галогенов (1 ч./млн или меньше).

Эти результаты такие же, как и результаты, полученные в сравнительном примере 1, который проводился перед примером 1, показывающим, что метиловый спирт, метилфенилкарбонат, дифенилкарбонат и анизол в исходном материале не имели никакого влияния на производство ароматического карбоната.

Сравнительный пример 1.

Этот сравнительный пример проводился перед примером 1. Реактивная перегонка проводилась непрерывно в тех же условиях, как и в примере 1, с использованием той же непрерывной многостадийной перегонной колонны, как в примере 1, за исключением того, что использовались свежие исходные материалы, не содержащие метилового спирта, метилфенилкарбоната, дифенилкарбоната и анизола. После 24 ч можно было достигнуть стабильной равновесной операции. Жидкость, непрерывно отводимая от донной части колонны, содержала 18,2 мас.% метилфенилкарбоната и 0,8 мас.% дифенилкарбоната. Оказалось, что количество метилфенилкарбоната, производимого за 1 ч, было 9,1 т и количество дифенилкарбоната, производимого за 1 ч, было 0,4 т. Полная избирательность для метилфенилкарбоната и дифенилкарбоната на основе прореагировавшего фенола была 99%. Стабильная операция также достигалась в точно таком же состоянии после 50, 100 и 200 ч.

Пример 2.

Реактивная перегонка проводилась при следующих условиях с использованием той же непрерывной многостадийной перегонной колонны, как и в примере 1.

Исходный материал 1, содержащий фенол и диметилкарбонат при отношении масс фенол/диметилкарбонат 1,1, вводился непрерывно в виде жидкости со скоростью потока 40 т/ч из верхнего входа перегонной колонны. Исходный материал 1 содержал 0,3 мас.% метилового спирта, 1,0 мас.% метилфенилкарбоната и 5,6 мас.% анизола. С другой стороны, исходный материал 2, содержащий диметилкарбонат и фенол при соотношении масс диметилкарбонат/фенол 3,9, непрерывно вводился в газообраз

- 14 010603 ной форме со скоростью потока 43 т/ч из нижнего входа перегонной колонны. Исходный материал 2 содержал 0,1 мас.% метилового спирта, 0,2 мас.% метилфенилкарбоната и 4,4 мас.% анизола. Молярное отношение для исходных материалов, вводимых в перегонную колонну, было диметилкарбонат/фенол 1,87. Все исходные материалы, введенные в перегонную колонну, содержали 0,2 мас.% метилового спирта, 0,59 мас.% метилфенилкарбоната и 5,0 мас.% анизола. Исходные материалы, по существу, не содержали галогенов (вне предела обнаружения для ионной хроматографии, т.е. 1 ч./млн или меньше). РЬ(ОРй)₂ в качестве катализатора вводился из верхней части колонны так, чтобы его концентрация в реакционной жидкости была приблизительно 250 ч./млн. Реактивная перегонка проводилась непрерывно в условиях температуры 235°С на донной части колонны и давлении сверху колонны 9х10⁵ Па. Стабильная устоявшаяся операция может достигаться после 24 ч. Жидкость, непрерывно отводимая из донной части колонны, содержала 20,7 мас.% метилфенилкарбоната и 1,0 мас.% дифенилкарбоната. Оказалось, что количество метилфенилкарбоната, производимое за 1 ч, было 8,3 т и количество дифенилкарбоната, производимое за 1 ч, было 0,4 т. Полная избирательность для метилфенилкарбоната и дифенилкарбоната, основанная на прореагировавшем феноле, была 98%.

Продолжительная непрерывная операция проводилась при этих условиях. Количества, произведенные за 1 ч в течение 500, 1000 и 2000 ч после достижения стабильного установившегося состояния, были соответственно 8,3, 8,3 и 8,3 т для метилфенилкарбоната и соответственно 0,4, 0,4 и 0,4 т для дифенилкарбоната. Полные избирательности для метилфенилкарбоната и дифенилкарбоната были соответственно 98, 98 и 98% и, следовательно, операция была очень стабильной. Более того, произведенные ароматические карбонаты, по существу, не содержали галогенов (1 ч./млн или менее).

Пример 3.

Реактивная перегонка проводилась при следующих условиях с использованием такой же непрерывной многостадийной перегонной колонны, как в примере 1.

Исходный материал 1, содержащий фенол и диметилкарбонат при соотношении масс фенол/диметилкарбонат 1,7, непрерывно вводился в виде жидкости со скоростью 86 т/ч из верхнего входа перегонной колонны. Исходный материал 1 содержал 0,3 мас.% метилового спирта, 0,9 мас.% метилфенилкарбоната, 0,4 мас.% дифенилкарбоната и 7,3 мас.% анизола. С другой стороны, исходный материал 2, содержащий диметилкарбонат и фенол при соотношении масс диметилкарбонат/фенол 3,5, непрерывно вводился в виде газа со скоростью потока 90 т/ч из нижнего входа перегонной колонны. Исходный материал 2 содержал 0,2 мас.% метилового спирта, 1,1 мас.% метилфенилкарбоната и 5,1 мас.% анизола. Молярное отношение для исходных материалов, вводимых в перегонную колонну, было диметилкарбонат/фенол 1,44. Все исходные материалы, введенные в перегонную колонну, содержали 0,25 мас.% метилового спирта, 1,1 мас.% метилфенилкарбоната, 0,195 мас.% дифенилкарбоната и 6,17 мас.% анизола. Исходные материалы, по существу, не содержали галогенов (вне предела обнаружения для ионной хроматографии, т.е. 1 ч./млн или меньше).

РЬ(ОРй)₂ в качестве катализатора вводился из верхней части колонны так, чтобы его концентрация в реакционной жидкости была приблизительно 150 ч./млн. Реактивная перегонка проводилась непрерывно в условиях температуры 220°С на донной части колонны и давлении 8х10⁵ Па сверху колонны. Стабильной установившейся операции можно достигнуть после 24 ч. Жидкость, непрерывно отводимая снизу колонны, содержала 15,8 мас.% метилфенилкарбоната и 0,5 мас.% дифенилкарбоната. Оказалось, что количество метилфенилкарбоната, произведенное за 1 ч, было 12,8 т и количество дифенилкарбоната, произведенное за 1 ч, было 0,4 т. Полная избирательность для метилфенилкарбоната и дифенилкарбоната на основе прореагировавшего фенола была 99%.

Продолжительная непрерывная операция проводилась при этих условиях. Количества, произведенные за 1 ч в течение 500, 1000 и 2000 ч после достижения стабильного установившегося состояния, были соответственно 12,8, 12,8 и 12,8 т для метилфенилкарбоната и соответственно 0,4, 0,4 и 0,4 т для дифенилкарбоната. Полные избирательности для метилфенилкарбоната и дифенилкарбоната были соответственно 99, 99 и 99% и, следовательно, операция была очень стабильной. Более того, произведенные ароматические карбонаты, по существу, не содержали галогенов (1 ч./млн или меньше).

Промышленное применение

В соответствии с настоящим изобретением, даже если используется исходный материал, содержащий диалкилкарбонат и ароматическое моногидроксидное соединение, содержащее спирт и ароматический карбонат, которое считалось невыгодным для производства ароматических карбонатов, содержания спирта и ароматического карбоната находятся в заданном интервале и может использоваться заданная непрерывная многостадийная перегонная колонна для производства ароматического карбоната в промышленном масштабе не менее 1 т/ч, предпочтительно не менее 2 т/ч, более предпочтительно не менее 3 т/ч при высокой избирательности не менее 95%, предпочтительно не менее 97%, более предпочтительно не менее 99%, стабильно в течение продолжительного промежутка времени не менее 2000 ч, предпочтительно не менее 3000 ч, более предпочтительно не менее 5000 ч.

Claims

1. Непрерывная многостадийная перегонная колонна для проведения реакции и перегонки, включающая в себя цилиндрическую трубчатую часть, имеющую длину Ь (см) и внутренний диаметр Ό (см);

пару торцевых пластин, обеспеченных над и под трубчатой частью;

внутреннюю часть с некоторым числом η стадий внутри трубчатой части;

выход для газа, который имеет внутренний диаметр ф (см) и который обеспечен на торцевой пластине сверху колонны или рядом в верхней части колонны;

выход для жидкости, который имеет внутренний диаметр ф (см) и который обеспечен на торцевой пластине на дне колонны или рядом в нижней части колонны;

по меньшей мере один вход, обеспеченный в верхней части и/или в центральной части колонны под выходом для газа; и по меньшей мере один вход, обеспеченный в нижней части колонны над выходом для жидкости, в которой (1) указанная длина Ь (см) удовлетворяет следующей формуле:

1500 й Ь й 8000 (1), (2) указанный внутренний диаметр Ό (см) колонны удовлетворяет следующей формуле:

100 ί 2000 (2), (3) отношение указанной длины Ь (см) к указанному внутреннему диаметру Ό (см) колонны удовлетворяет следующему соотношению:

(4) указанное число стадий η удовлетворяет следующей формуле:

20 й η й 120 (4)_г (5) отношение указанного внутреннего диаметра Ό (см) колонны к указанному внутреннему диаметру ф (см) выхода для газа удовлетворяет следующему соотношению:

5 й ϋ/άχ й 30 (5), (6) отношение указанного внутреннего диаметра Ό (см) колонны к указанному внутреннему диаметру ά₂ (см) выхода для жидкости удовлетворяет следующему соотношению:

3 й ϋ/ά₂ й 20 (6) .

2. Колонна по п.1, в которой ф и Ф удовлетворяют следующему соотношению:

1 й ά₂/ά_χ й 5 (7) .

3. Колонна по п.1 или 2, в которой Ь, Ό, Ь/ϋ, η, Ό/άι и Ό/ά₂ для указанной непрерывной многостадийной перегонной колонны удовлетворяют следующим формулам соответственно: 2000<Ь<6000, 150<Ό<1000, 3<Ε/ϋ<30, 30<η<100, 8<Ό/ά₁<25 и 5<Ό/ά₂<18.

4. Колонна по любому одному из пп.1-3, в которой Ь, Ό, Ь/Ό, η, Э/й₁ и Ό/ά₂ для указанной непрерывной многостадийной перегонной колонны удовлетворяют следующим формулам соответственно: 2500<Ь<5000, 200<Ό<800, 5<Ε/Ό<15, 40<η<90, 10<Ό/ά₁<25 и 7<Ό/ά₂<15.

5. Колонна по любому одному из пп.1-4, в которой указанная непрерывная многостадийная перегонная колонна является перегонной колонной, имеющей тарелку и/или насадку в качестве внутренней части.

6. Колонна по п.5, в которой указанная непрерывная многостадийная перегонная колонна является пластинчатой перегонной колонной, имеющей тарелку в качестве внутренней части.

7. Колонна по п.5 или 6, в которой указанная тарелка является ситчатой тарелкой, имеющей ситчатую часть и сливную часть.

8. Колонна по п.7, в которой указанная ситчатая тарелка имеет от 100 до 1000 отверстий/м² в ситчатой части.

9. Колонна по п.7 или 8, в которой площадь поперечного сечения на отвертие указанной ситчатой тарелки находится в интервале от 0,5 до 5 см².

10. Способ производства ароматического карбоната из диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения в качестве исходного материала, который включает в себя следующие этапы:

(ί) непрерывная подача указанного исходного материала в непрерывную многостадийную перегонную колонну, в которой присутствует катализатор;

(ίί) проведение реакции в колонне для получения спирта и по меньшей мере одного ароматического карбоната и (ΐϊϊ) непрерывный отвод низкокипящей реакционной смеси, содержащей указанный полученный спирт, от верхней части колонны в газообразной форме и непрерывный отвод высококипящей реакционной смеси, содержащей указанный по меньшей мере один ароматический карбонат, от нижней части колонны в виде жидкости, при этом указанный исходный материал имеет молярное отношение диалкил

- 16 010603 карбоната к ароматическому моногидроксидному соединению в интервале от 0,4 до 4 и содержит от 0,01 до 1 мас.% спирта и от 0,01 до 5 мас.% ароматического карбоната от общей массы указанного исходного материала; а указанная непрерывная многостадийная перегонная колонна включает в себя структуру, имеющую пару торцевых пластин выше и ниже цилиндрической трубчатой части, имеющей длину Ь (см) и внутренний диаметр Ό (см), имеющую внутреннюю часть с некоторым числом η стадий внутри нее, и включает в себя выход для газа, имеющий внутренний диаметр ά (см) сверху колонны или рядом в верхней части колонны, выход для жидкости, имеющий внутренний диаметр ά₂ (см) снизу колонны или рядом в нижней части колонны, по меньшей мере один вход, обеспеченный в верхней части и/или в центральной части колонны под выходом для газа, и по меньшей мере один вход, обеспеченный в нижней части колонны над выходом для жидкости, в которой указанная длина Ь (см) удовлетворяет следующей формуле:

1500 Ь ё 8000 (1), указанный внутренний диаметр Ό (см) колонны удовлетворяет следующей формуле:

100 ё ϋ й 2000 (2) , отношение указанной длины Ь (см) к указанному внутреннему диаметру Ό (см) колонны удовлетворяет следующему соотношению:

2 й ь/ϋ й 40 (3) , указанное число стадий η удовлетворяет следующей формуле:

20 η 120 (4) , отношение указанного внутреннего диаметра Ό (см) колонны к указанному внутреннему диаметру ф (см) выхода для газа удовлетворяет следующему соотношению:

5 ϋ/άχ й 30 (5) , отношение указанного внутреннего диаметра Ό (см) колонны к указанному внутреннему диаметру Ф (см) выхода для жидкости удовлетворяет следующему соотношению:

3 ϋ/ά₂ ё 20 (6).

11. Способ по п.10, в котором перегонка проводится одновременно на указанном этапе (И).

12. Способ по п.10 или 11, в котором указанный по меньшей мере один ароматический карбонат производится непрерывно, и количество произведенного ароматического карбоната составляет не менее 1 т/ч.

13. Способ промышленного производства ароматического карбоната, в котором непрерывно производится по меньшей мере один ароматический карбонат посредством непрерывной подачи диалкилкарбоната и ароматического моногидроксидного соединения в качестве исходного материала в непрерывную многостадийную перегонную колонну, в которой присутствует катализатор, одновременно в колонне проводится реакция и перегонка, непрерывно отводится низкокипящая реакционная смесь, содержащая полученный спирт, от верхней части колонны в газообразной форме и непрерывно отводится высококипящая реакционная смесь, содержащая указанный по меньшей мере один ароматический карбонат, от нижней части колонны в виде жидкости, при этом усовершенствование в нем заключается в следующем:

указанный исходный материал, подаваемый непрерывно в указанную непрерывную многостадийную перегонную колонну, имеет молярное отношение диалкилкарбоната к ароматическому многидроксидному соединению в интервале от 0,4 до 4, и содержит от 0,01 до 1 мас.% спирта и от 0,01 до 5 мас.% ароматического карбоната от общей массы указанного исходного материала; а указанная непрерывная многостадийная перегонная колонна включает в себя структуру, имеющую пару торцевых пластин выше и ниже цилиндрической трубчатой части, имеющей длину Ь (см) и внутренний диаметр Ό (см), и имеющую внутреннюю часть с некоторым числом η стадий внутри нее, и включает в себя выход для газа, имеющий внутренний диаметр άι (см) сверху колонны или рядом в верхней части колонны, выход для жидкости, имеющий внутренний диаметр ά₂ (см) в донной части колонны или рядом в нижней части колонны, по меньшей мере один вход, обеспеченный в верхней части и/или в центральной части колонны под выходом для газа, и по меньшей мере один вход, обеспеченный в нижней части колонны над выходом для жидкости, в которой указанная длина Ь (см) удовлетворяет следующей формуле:

1500 έ 1 й 8000 (1), указанный внутренний диаметр Ό (см) колонны удовлетворяет следующей формуле:

100 й О ё 2000 (2) , отношение указанной длины Ь (см) к указанному внутреннему диаметру Ό (см) колонны удовлетворяет следующему соотношению:

указанное число стадий η удовлетворяет следующей формуле:

- 17 010603

20 £ η й 120 (4), отношение указанного внутреннего диаметра Ό (см) колонны к указанному внутреннему диаметру ф (см) выхода для газа удовлетворяет следующему соотношению:

5 ϋ/ά_α 30 (5) , отношение указанного внутреннего диаметра Ό (см) колонны к указанному внутреннему диаметру Ф (см) выхода для жидкости удовлетворяет следующему соотношению:

3 й ϋ/φ₂ й 20 (6) .

14. Способ по и. 13, в котором количество произведенного ароматического карбоната составляет не менее 1 т/ч.

15. Способ по любому одному из пи. 10-14, в котором указанный исходный материал также содержит от 0,5 до 15 мас.% алкиларилового эфира от общей массы указанного исходного материала.

16. Способ по любому одному из пи. 10-15, в котором ф и ф удовлетворяют следующему соотношению:

1 Й ф₂/Ф1 й 5 (7) .

17. Способ по любому одному из пи. 10-16, в котором Ь, Ό. Ь/О, п, Е>/с1| и ϋ/φ для указанной непрерывной многостадийной перегонной колонны удовлетворяют следующим формулам соответственно: 2000<Ь<6000, 150<ϋ<1000, 3<Ь/О<30, 30<п<100, 8<О/ф<25 и 5<Г)/б₂<18.

18. Способ по любому одному из пи. 10-17, в котором Ь, Ό. Ь/О, п, О/с1, и ϋ/φ для указанной непрерывной многостадийной перегонной колонны удовлетворяют следующим формулам соответственно: 2500<Ь<5000, 200<ϋ<800, 5<Ь/О<15, 40<п<90, 10<О/ф<25 и 7<Ό/φ<Ι5.

19. Способ по любому одному из пи. 10-18, в котором указанная непрерывная многостадийная перегонная колонна является перегонной колонной, имеющей тарелку и/или насадку в качестве внутренней части.

20. Способ по и. 19, в котором указанная непрерывная многостадийная перегонная колонна является пластинчатой перегонной колонной, имеющей тарелку в качестве внутренней части.

21. Способ по и. 19 или 20, в котором указанная тарелка является ситчатой тарелкой, имеющей ситчатую часть и сливную часть.

22. Способ по п.21, в котором указанная ситчатая тарелка имеет от 100 до 1000 отверстий/м² в ситчатой части.

23. Способ по п.21 или 22, в котором площадь поперечного сечения на отверстие находится в интервале от 0,5 до 5 см².

24. Ароматический карбонат, имеющий содержание галогена не более 0,1 ч./млн, полученный по способу в соответствии с любым одним из пи. 10-23.