JP2003176283A - 環状アルキレンカーボネートの製造方法 - Google Patents
環状アルキレンカーボネートの製造方法Info
- Publication number
- JP2003176283A JP2003176283A JP2001377811A JP2001377811A JP2003176283A JP 2003176283 A JP2003176283 A JP 2003176283A JP 2001377811 A JP2001377811 A JP 2001377811A JP 2001377811 A JP2001377811 A JP 2001377811A JP 2003176283 A JP2003176283 A JP 2003176283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cyclic alkylene
- alkylene carbonate
- liquid
- gas
- distillation column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】蒸留分離に際し、側流から環状アルキレンカー
ボネートを取り出す場合、濃縮部の液相及び気相中には
低沸点物質が多く含まれ、回収部の液相中には高沸点物
質が多く含まれているので、環状アルキレンカーボネー
トは回収部の気相側流として取り出さざるを得ず、装置
の設計及び運転操作が困難であるうえに、分離に要する
必要エネルギーが大きいという問題点があった。 【解決手段】水及び均一系触媒の存在下、酸化アルキレ
ンと二酸化炭素とを反応させて得られる反応液から、環
状アルキレンカーボネートを蒸留分離する際に、２つの
流路に分割された気液接触部を有する蒸留塔を用い、か
つ、第１流路の気液接触部に該反応液を供給し、第２流
路の気液接触部から純度８０重量％以上の環状アルキレ
ンカーボネート液を抜き出すことを特徴とする環状アル
キレンカーボネートの製造方法。
ボネートを取り出す場合、濃縮部の液相及び気相中には
低沸点物質が多く含まれ、回収部の液相中には高沸点物
質が多く含まれているので、環状アルキレンカーボネー
トは回収部の気相側流として取り出さざるを得ず、装置
の設計及び運転操作が困難であるうえに、分離に要する
必要エネルギーが大きいという問題点があった。 【解決手段】水及び均一系触媒の存在下、酸化アルキレ
ンと二酸化炭素とを反応させて得られる反応液から、環
状アルキレンカーボネートを蒸留分離する際に、２つの
流路に分割された気液接触部を有する蒸留塔を用い、か
つ、第１流路の気液接触部に該反応液を供給し、第２流
路の気液接触部から純度８０重量％以上の環状アルキレ
ンカーボネート液を抜き出すことを特徴とする環状アル
キレンカーボネートの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水の存在下、酸
化アルキレンと二酸化炭素とを反応させて得られる反応
生成物を蒸留分離して環状アルキレンカーボネートを製
造する方法に関するものである。
化アルキレンと二酸化炭素とを反応させて得られる反応
生成物を蒸留分離して環状アルキレンカーボネートを製
造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】環状アルキレンカーボネートは、一般的
にアルカリ金属のハロゲン化物を触媒として、酸化アル
キレンと二酸化炭素から生成する。この反応は、非水系
では高選択率で進行するが、反応速度が非常に遅く、大
きな反応器容積を必要とする。この反応を水の存在下で
行うと反応速度を著しく向上させることができて効果的
である。しかし、同時に、生成した環状アルキレンカー
ボネートの一部が加水分解されてアルキレングリコール
となり、環状アルキレンカーボネートの選択率が低下す
る。反応生成物から、高純度の環状アルキレンカーボネ
ートを得るためには、高沸点物質である触媒を分離し、
低沸点物質である水、アルキレングリコールを分離する
精製操作が必要となる。しかし、高沸点物質と低沸点物
質を同時に分離するのは通常困難である。
にアルカリ金属のハロゲン化物を触媒として、酸化アル
キレンと二酸化炭素から生成する。この反応は、非水系
では高選択率で進行するが、反応速度が非常に遅く、大
きな反応器容積を必要とする。この反応を水の存在下で
行うと反応速度を著しく向上させることができて効果的
である。しかし、同時に、生成した環状アルキレンカー
ボネートの一部が加水分解されてアルキレングリコール
となり、環状アルキレンカーボネートの選択率が低下す
る。反応生成物から、高純度の環状アルキレンカーボネ
ートを得るためには、高沸点物質である触媒を分離し、
低沸点物質である水、アルキレングリコールを分離する
精製操作が必要となる。しかし、高沸点物質と低沸点物
質を同時に分離するのは通常困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の環状アルキレン
カーボネートの製造方法においては、高沸点物質を分離
する設備と低沸点物質を分離する設備が必要となるため
に、設備コストと運転コストが大きくなる。高沸点物質
と低沸点物質を蒸留分離する場合は、塔頂から低沸点物
質を取り出し、塔底から高沸点物質を取り出しながら、
側流から環状アルキレンカーボネートを取り出すことも
可能であるが、この場合、濃縮部の液相及び気相中には
低沸点物質が多く含まれ、回収部の液相中には高沸点物
質が多く含まれているので、環状アルキレンカーボネー
トは回収部の気相側流として取り出さざるを得ず、装置
の設計及び運転操作が困難であるうえに、分離に要する
必要エネルギーが大きいという問題点があった。すなわ
ち、本発明は、水の存在下、酸化アルキレンと二酸化炭
素とを反応させて得られた反応生成物から環状アルキレ
ンカーボネートを効率的に分離する方法を提供すること
を目的としている。
カーボネートの製造方法においては、高沸点物質を分離
する設備と低沸点物質を分離する設備が必要となるため
に、設備コストと運転コストが大きくなる。高沸点物質
と低沸点物質を蒸留分離する場合は、塔頂から低沸点物
質を取り出し、塔底から高沸点物質を取り出しながら、
側流から環状アルキレンカーボネートを取り出すことも
可能であるが、この場合、濃縮部の液相及び気相中には
低沸点物質が多く含まれ、回収部の液相中には高沸点物
質が多く含まれているので、環状アルキレンカーボネー
トは回収部の気相側流として取り出さざるを得ず、装置
の設計及び運転操作が困難であるうえに、分離に要する
必要エネルギーが大きいという問題点があった。すなわ
ち、本発明は、水の存在下、酸化アルキレンと二酸化炭
素とを反応させて得られた反応生成物から環状アルキレ
ンカーボネートを効率的に分離する方法を提供すること
を目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決するため、各種の検討を行った結果、反応生成物
に含有される環状アルキレンカーボネートを蒸留分離す
る際に、２つの流路に分割された気液接触部を有する蒸
留塔を用いれば、環状アルキレンカーボネートを側流か
ら液状で分離することができ、環状アルキレンカーボネ
ート精製時の設備コストと運転コストを削減できること
を見出して、本発明に到達した。
を解決するため、各種の検討を行った結果、反応生成物
に含有される環状アルキレンカーボネートを蒸留分離す
る際に、２つの流路に分割された気液接触部を有する蒸
留塔を用いれば、環状アルキレンカーボネートを側流か
ら液状で分離することができ、環状アルキレンカーボネ
ート精製時の設備コストと運転コストを削減できること
を見出して、本発明に到達した。
【０００５】すなわち、本発明の要旨は、水及び均一系
触媒の存在下、酸化アルキレンと二酸化炭素とを反応さ
せて得られる反応液から、環状アルキレンカーボネート
を蒸留分離する際に、２つの流路に分割された気液接触
部を有する蒸留塔を用い、かつ、第１流路の気液接触部
に該反応液を供給し、第２流路の気液接触部から純度８
０重量％以上の環状アルキレンカーボネート液を抜き出
すことを特徴とする環状アルキレンカーボネートの製造
方法に存する。
触媒の存在下、酸化アルキレンと二酸化炭素とを反応さ
せて得られる反応液から、環状アルキレンカーボネート
を蒸留分離する際に、２つの流路に分割された気液接触
部を有する蒸留塔を用い、かつ、第１流路の気液接触部
に該反応液を供給し、第２流路の気液接触部から純度８
０重量％以上の環状アルキレンカーボネート液を抜き出
すことを特徴とする環状アルキレンカーボネートの製造
方法に存する。
【０００６】
【発明の実施の形態】環状アルキレンカーボネート生成
反応 環状アルキレンカーボネートは下記式（１）で表される
反応により、触媒の存在下、酸化アルキレンと二酸化炭
素から生成する。反応触媒としては、ホスホニウム塩や
アルカリ金属ハロゲン化物等の均一系触媒が用いられ
る。中でも、ホスホニウム塩が活性が高くかつ再使用可
能である点で好ましい。
反応 環状アルキレンカーボネートは下記式（１）で表される
反応により、触媒の存在下、酸化アルキレンと二酸化炭
素から生成する。反応触媒としては、ホスホニウム塩や
アルカリ金属ハロゲン化物等の均一系触媒が用いられ
る。中でも、ホスホニウム塩が活性が高くかつ再使用可
能である点で好ましい。
【０００７】
【化１】
【０００８】式中、Ｒは、水素又は炭素数１〜３の炭化
水素基である。原料酸化アルキレンの具体例としては、
酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、酸化ペ
ンチレン等が挙げられる。上記式（１）で表される付加
反応は、非水系では高選択率で進行するが、反応速度が
非常に遅く、大きな反応器容積が必要である。一方、水
の存在下では反応速度を著しく向上させることができて
反応器容積を小さくすることができる。しかし、同時
に、生成した環状アルキレンカーボネートの一部が、下
記式（２）で表される加水分解反応により、アルキレン
グリコールとなり、環状アルキレンカーボネートの含有
率が低下する。
水素基である。原料酸化アルキレンの具体例としては、
酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、酸化ペ
ンチレン等が挙げられる。上記式（１）で表される付加
反応は、非水系では高選択率で進行するが、反応速度が
非常に遅く、大きな反応器容積が必要である。一方、水
の存在下では反応速度を著しく向上させることができて
反応器容積を小さくすることができる。しかし、同時
に、生成した環状アルキレンカーボネートの一部が、下
記式（２）で表される加水分解反応により、アルキレン
グリコールとなり、環状アルキレンカーボネートの含有
率が低下する。
【０００９】
【化２】
【００１０】反応器の形式は、特に限定されるものでは
ないが、底部から酸化アルキレン、二酸化炭素、水及び
触媒を供給し、頂部から生成する環状アルキレンカーボ
ネートを含む反応液と未反応の二酸化炭素等を留出させ
る、気泡塔型反応器を用いるのが効果的である。この反
応は、温度７０〜２００℃、好ましくは１００〜１７０
℃、圧力４９０〜４９００ｋＰａ・Ｇ（ゲージ圧）、好
ましくは９８０〜２９４０ｋＰａ・Ｇで行うのが一般的
である。酸化アルキレンに対する二酸化炭素及び水の供
給量（モル比）は、それぞれ、通常０．１〜５及び０．
１〜１０であるが、好ましくは、それぞれ、０．５〜３
及び０．５〜５とするのがよい。また、この反応は発熱
反応であるので、反応液の一部を外部に抜き出して、熱
交換器により冷却した後で系内に返送するという、外部
循環方式により反応温度を制御するのが好ましい。この
反応で生成する反応液中には、一般に環状アルキレンカ
ーボネートの他に、副生アルキレングリコール、水、触
媒、未反応二酸化炭素及び微量の未反応酸化アルキレン
が含まれる。酸化アルキレンは、有毒ガスであるととも
に、以後の工程で副反応の原因にもなるので、追加の管
型反応器等を用いてできるだけ反応を進めておくことが
好ましい。また、未反応の二酸化炭素は、本発明の蒸留
分離に先立ち、フラッシュ分離等により回収してして、
環状アルキレンカーボネート生成反応に再循環使用する
ことが好ましい。
ないが、底部から酸化アルキレン、二酸化炭素、水及び
触媒を供給し、頂部から生成する環状アルキレンカーボ
ネートを含む反応液と未反応の二酸化炭素等を留出させ
る、気泡塔型反応器を用いるのが効果的である。この反
応は、温度７０〜２００℃、好ましくは１００〜１７０
℃、圧力４９０〜４９００ｋＰａ・Ｇ（ゲージ圧）、好
ましくは９８０〜２９４０ｋＰａ・Ｇで行うのが一般的
である。酸化アルキレンに対する二酸化炭素及び水の供
給量（モル比）は、それぞれ、通常０．１〜５及び０．
１〜１０であるが、好ましくは、それぞれ、０．５〜３
及び０．５〜５とするのがよい。また、この反応は発熱
反応であるので、反応液の一部を外部に抜き出して、熱
交換器により冷却した後で系内に返送するという、外部
循環方式により反応温度を制御するのが好ましい。この
反応で生成する反応液中には、一般に環状アルキレンカ
ーボネートの他に、副生アルキレングリコール、水、触
媒、未反応二酸化炭素及び微量の未反応酸化アルキレン
が含まれる。酸化アルキレンは、有毒ガスであるととも
に、以後の工程で副反応の原因にもなるので、追加の管
型反応器等を用いてできるだけ反応を進めておくことが
好ましい。また、未反応の二酸化炭素は、本発明の蒸留
分離に先立ち、フラッシュ分離等により回収してして、
環状アルキレンカーボネート生成反応に再循環使用する
ことが好ましい。
【００１１】環状アルキレンカーボネートの蒸留分離
本発明において、２つの流路に分割された気液接触部を
有するとは、蒸留塔の所定段間（以下、「分割部」と言
うことがある。）に２つの流路が形成され、各流路の気
液接触部が相互に分離されていることを意味し、このよ
うな気液接触部を有する蒸留塔を一般にペトリューク型
と称する。ここで、２つの流路は、同一の蒸留塔内に形
成したいわゆる垂直分割型としてもよいし、一方を別の
蒸留塔に形成した型式としてもよいが、両流路を下降す
る液相及び上昇する気相は、該分割部より上及び下の蒸
留段（以下、「非分割部」と言うことがある。）におい
ては合流し、単一の流路を形成するように配置又は配管
されることが必要である。同一の蒸留塔内に両流路を形
成する垂直分割型では、隔壁を用いて流路を分割する。
具体的には、塔内の分割部に垂直平面状隔壁を設けて該
隔壁の左右に分割するか、垂直円筒状隔壁を設けて該隔
壁の内外に分割するのが一般的である。しかして、分割
部の各流路の気液接触部の型式、及び、上下の非分割部
の各気液接触部の型式は、充填塔、棚段塔等任意のもの
が選ばれる。
有するとは、蒸留塔の所定段間（以下、「分割部」と言
うことがある。）に２つの流路が形成され、各流路の気
液接触部が相互に分離されていることを意味し、このよ
うな気液接触部を有する蒸留塔を一般にペトリューク型
と称する。ここで、２つの流路は、同一の蒸留塔内に形
成したいわゆる垂直分割型としてもよいし、一方を別の
蒸留塔に形成した型式としてもよいが、両流路を下降す
る液相及び上昇する気相は、該分割部より上及び下の蒸
留段（以下、「非分割部」と言うことがある。）におい
ては合流し、単一の流路を形成するように配置又は配管
されることが必要である。同一の蒸留塔内に両流路を形
成する垂直分割型では、隔壁を用いて流路を分割する。
具体的には、塔内の分割部に垂直平面状隔壁を設けて該
隔壁の左右に分割するか、垂直円筒状隔壁を設けて該隔
壁の内外に分割するのが一般的である。しかして、分割
部の各流路の気液接触部の型式、及び、上下の非分割部
の各気液接触部の型式は、充填塔、棚段塔等任意のもの
が選ばれる。
【００１２】また、本発明においては、第１流路の気液
接触部に、前記の環状アルキレンカーボネート、副生ア
ルキレングリコール、水及び触媒を含む反応液を供給
し、第２流路の気液接触部からは、環状アルキレンカー
ボネート液を抜き出す。蒸留塔に供給された反応液は、
第１流路の気液接触部において、軽沸留分である水及び
アルキレングリコールが濃縮されて環状アルキレンカー
ボネートを伴う上昇流と、環状アルキレンカーボネート
及び触媒が濃縮されてアルキレングリコールを伴う下降
流に分離される。第１流路の上昇流は、上の非分割部の
気液接触部において更に気液分離が行われ、水及びアル
キレングリコールを主成分とする留出物が塔頂から得ら
れ、このとき、少量の環状アルキレンカーボネートもア
ルキレングリコールと共沸留出する。一方、上の非分割
部から流下する、少量のアルキレングリコールを含む環
状アルキレンカーボネート液相は第２流路を下降する間
に、第２流路の気液接触部において下の非分割部の気液
接触部から上昇する環状アルキレンカーボネートを主成
分とする気相と接触し濃縮分離が行われる。従って、こ
れら各気液接触部の操作条件を適切に調整することによ
り、第２流路の気液接触部から、純度８０重量％以上、
好ましくは９０重量％以上の環状アルキレンカーボネー
ト液を抜き出すことができる。第２流路には、環状アル
キレンカーボネート生成反応触媒が混入しないので、環
状アルキレンカーボネート液の抜き出し位置は、同流路
の気液接触部の最下段とするのが好ましい。下の非分割
部では、第１流路の下降流と第２流路の下降流が合流
し、ここで僅かに残るアルキレングリコールは気化さ
れ、環状アルキレンカーボネート及び触媒がさらに濃縮
されて塔底から触媒溶液として抜き出される。該溶液中
の適当な触媒濃度範囲は２０〜９０重量％である。
接触部に、前記の環状アルキレンカーボネート、副生ア
ルキレングリコール、水及び触媒を含む反応液を供給
し、第２流路の気液接触部からは、環状アルキレンカー
ボネート液を抜き出す。蒸留塔に供給された反応液は、
第１流路の気液接触部において、軽沸留分である水及び
アルキレングリコールが濃縮されて環状アルキレンカー
ボネートを伴う上昇流と、環状アルキレンカーボネート
及び触媒が濃縮されてアルキレングリコールを伴う下降
流に分離される。第１流路の上昇流は、上の非分割部の
気液接触部において更に気液分離が行われ、水及びアル
キレングリコールを主成分とする留出物が塔頂から得ら
れ、このとき、少量の環状アルキレンカーボネートもア
ルキレングリコールと共沸留出する。一方、上の非分割
部から流下する、少量のアルキレングリコールを含む環
状アルキレンカーボネート液相は第２流路を下降する間
に、第２流路の気液接触部において下の非分割部の気液
接触部から上昇する環状アルキレンカーボネートを主成
分とする気相と接触し濃縮分離が行われる。従って、こ
れら各気液接触部の操作条件を適切に調整することによ
り、第２流路の気液接触部から、純度８０重量％以上、
好ましくは９０重量％以上の環状アルキレンカーボネー
ト液を抜き出すことができる。第２流路には、環状アル
キレンカーボネート生成反応触媒が混入しないので、環
状アルキレンカーボネート液の抜き出し位置は、同流路
の気液接触部の最下段とするのが好ましい。下の非分割
部では、第１流路の下降流と第２流路の下降流が合流
し、ここで僅かに残るアルキレングリコールは気化さ
れ、環状アルキレンカーボネート及び触媒がさらに濃縮
されて塔底から触媒溶液として抜き出される。該溶液中
の適当な触媒濃度範囲は２０〜９０重量％である。
【００１３】上記の蒸留分離に必要な段数（リボイラ
ー、コンデンサーを除く塔本体）は還流比によって変わ
ってくるが、分離能力と経済性を考慮すると、分割部で
は、反応液を供給する第１流路の気液接触部は、理論段
数１段以上１０段以下とし、環状アルキレンカーボネー
ト液を抜き出す第２流路の気液接触部は、理論段数３段
以上２０段以下とするのが好ましい。また、第１流路の
気液接触部の理論段数より第２流路の気液接触部の理論
段数が多いのが好ましい。また、分割部の上下の非分割
部には、それぞれ理論段数１段以上の気液接触部を設置
するのが好ましい。蒸留塔の操作圧力は、運転温度の上
昇により触媒が劣化するのを防止するため大気圧以下と
して運転温度が２００℃以下を保つようにする。ただ
し、圧力を下げすぎると分離効率、エネルギー効率が悪
化するので適切な圧力を選択する必要がある。適切な塔
頂圧力範囲は２７ｋＰａ以下、好ましくは２〜１３ｋＰ
ａの範囲である。
ー、コンデンサーを除く塔本体）は還流比によって変わ
ってくるが、分離能力と経済性を考慮すると、分割部で
は、反応液を供給する第１流路の気液接触部は、理論段
数１段以上１０段以下とし、環状アルキレンカーボネー
ト液を抜き出す第２流路の気液接触部は、理論段数３段
以上２０段以下とするのが好ましい。また、第１流路の
気液接触部の理論段数より第２流路の気液接触部の理論
段数が多いのが好ましい。また、分割部の上下の非分割
部には、それぞれ理論段数１段以上の気液接触部を設置
するのが好ましい。蒸留塔の操作圧力は、運転温度の上
昇により触媒が劣化するのを防止するため大気圧以下と
して運転温度が２００℃以下を保つようにする。ただ
し、圧力を下げすぎると分離効率、エネルギー効率が悪
化するので適切な圧力を選択する必要がある。適切な塔
頂圧力範囲は２７ｋＰａ以下、好ましくは２〜１３ｋＰ
ａの範囲である。
【００１４】蒸留塔に充填する規則充填物としてはスル
ザーパッキング（金網成型タイプ）、メラパック（多孔
金属シート成型タイプ）、ＭＣパック（金網成型タイプ
又は金属シート成型タイプ）等が例示される。また、不
規則充填物してはＩＭＴＰ、ディクソンパッキング、ラ
シヒリング等が例示される。なお、垂直円筒状隔壁によ
り垂直分割型とした場合は、内塔に規則充填物又は不規
則充填物、外塔に不規則充填物を充填するのが、装置の
製作の容易さの点で好ましい。また、垂直平面状隔壁で
垂直分割型とした場合及び別の蒸留塔に流路を形成した
型式の場合は、製作上の制約が少ないので、充填物は規
則充填物又は不規則充填物のいずれでもよい。棚段式の
蒸留塔を使用する場合はシーブトレイ、泡鐘塔等の一般
的な蒸留等を使用することができる。
ザーパッキング（金網成型タイプ）、メラパック（多孔
金属シート成型タイプ）、ＭＣパック（金網成型タイプ
又は金属シート成型タイプ）等が例示される。また、不
規則充填物してはＩＭＴＰ、ディクソンパッキング、ラ
シヒリング等が例示される。なお、垂直円筒状隔壁によ
り垂直分割型とした場合は、内塔に規則充填物又は不規
則充填物、外塔に不規則充填物を充填するのが、装置の
製作の容易さの点で好ましい。また、垂直平面状隔壁で
垂直分割型とした場合及び別の蒸留塔に流路を形成した
型式の場合は、製作上の制約が少ないので、充填物は規
則充填物又は不規則充填物のいずれでもよい。棚段式の
蒸留塔を使用する場合はシーブトレイ、泡鐘塔等の一般
的な蒸留等を使用することができる。
【００１５】
【実施例１】エチレンカーボネート生成反応（ＥＣ化反
応） 気泡塔型のＥＣ化第１反応器の底部に、酸化エチレン６
５ｋｇ／ｈ、二酸化炭素１４０ｋｇ／ｈ、水４７ｋｇ／
ｈ及びトリブチルメチルホスホニウムアイオダイド９．
３ｋｇ／ｈと炭酸カリウム０．３７３ｋｇ／ｈとをエチ
レングリコール１６．５ｋｇ／ｈに溶解した触媒液をフ
ィードし、温度１１０℃、圧力１９６０ｋＰａで酸化エ
チレン（ＥＯ）転化率８６％まで反応させた。ＥＣ化第
１反応器頂部の出口から得られた反応液を、管型のＥＣ
化第２反応器にフィードし、さらに温度１１０℃、圧力
１９６０ｋＰａで、ＥＯ転化率９９．９％まで反応させ
た。反応液は、その後常圧まで降圧し残存する二酸化炭
素を除去した。蒸留分離 ＥＣ化反応で得られた反応液を、図１の蒸留塔に供給し
ながら蒸留分離を行った。蒸留塔は、塔内を上から第１
層〜第３層に分画し、第１層と第３層は理論段数１段相
当の気液接触部とした。第２層は垂直面状隔壁で左右等
分に２分割して２つの流路を形成し、反応液を供給する
第１流路に理論段数３段相当、側流抜き出しを行う第２
流路に理論段数８段相当の気液接触部を設置した。塔内
の気液接触部は、充填塔型で、第１層、第３層及び第２
層の第１流路には多孔金属シート成型タイプ規則充填物
（製品名メラパック）、第２層の第２流路には金網成型
タイプ規則充填物（製品名スルザーパッキングＢＸ）を
充填した。反応液は第１流路の第１段目に連続的に供給
し、側流液は第２流路の第７段目から連続的に抜き出し
た。蒸留塔の塔頂圧力は５ｋＰａ、還流比は０．３とし
た。第１層から流下する液相は、２つの流路にほぼ等量
ずつ分配した。第３層から上昇する気相の分配は成り行
きとした。以上の条件で概ね定常状態まで運転し、エチ
レンカーボネート（ＥＣ）の製造を行った。定常状態で
のマスバランスを表−１に示した。第２流路から抜き出
した側流エチレンカーボネート液の純度は約９１重量％
で、約９重量％のエチレングリコール（ＥＧ）を含有し
ていた。蒸留に要したリボイラー熱量は、側流エチレン
カーボネート液１ｋｇあたり２．３４ＭＪであった。な
お、表−１中のＨ2Ｏは水である。
応） 気泡塔型のＥＣ化第１反応器の底部に、酸化エチレン６
５ｋｇ／ｈ、二酸化炭素１４０ｋｇ／ｈ、水４７ｋｇ／
ｈ及びトリブチルメチルホスホニウムアイオダイド９．
３ｋｇ／ｈと炭酸カリウム０．３７３ｋｇ／ｈとをエチ
レングリコール１６．５ｋｇ／ｈに溶解した触媒液をフ
ィードし、温度１１０℃、圧力１９６０ｋＰａで酸化エ
チレン（ＥＯ）転化率８６％まで反応させた。ＥＣ化第
１反応器頂部の出口から得られた反応液を、管型のＥＣ
化第２反応器にフィードし、さらに温度１１０℃、圧力
１９６０ｋＰａで、ＥＯ転化率９９．９％まで反応させ
た。反応液は、その後常圧まで降圧し残存する二酸化炭
素を除去した。蒸留分離 ＥＣ化反応で得られた反応液を、図１の蒸留塔に供給し
ながら蒸留分離を行った。蒸留塔は、塔内を上から第１
層〜第３層に分画し、第１層と第３層は理論段数１段相
当の気液接触部とした。第２層は垂直面状隔壁で左右等
分に２分割して２つの流路を形成し、反応液を供給する
第１流路に理論段数３段相当、側流抜き出しを行う第２
流路に理論段数８段相当の気液接触部を設置した。塔内
の気液接触部は、充填塔型で、第１層、第３層及び第２
層の第１流路には多孔金属シート成型タイプ規則充填物
（製品名メラパック）、第２層の第２流路には金網成型
タイプ規則充填物（製品名スルザーパッキングＢＸ）を
充填した。反応液は第１流路の第１段目に連続的に供給
し、側流液は第２流路の第７段目から連続的に抜き出し
た。蒸留塔の塔頂圧力は５ｋＰａ、還流比は０．３とし
た。第１層から流下する液相は、２つの流路にほぼ等量
ずつ分配した。第３層から上昇する気相の分配は成り行
きとした。以上の条件で概ね定常状態まで運転し、エチ
レンカーボネート（ＥＣ）の製造を行った。定常状態で
のマスバランスを表−１に示した。第２流路から抜き出
した側流エチレンカーボネート液の純度は約９１重量％
で、約９重量％のエチレングリコール（ＥＧ）を含有し
ていた。蒸留に要したリボイラー熱量は、側流エチレン
カーボネート液１ｋｇあたり２．３４ＭＪであった。な
お、表−１中のＨ2Ｏは水である。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【実施例２】側流液の抜き出し位置を、図２に示すよう
に、第２流路の第７段目から第８段目下部とした以外
は、実施例１と同じ条件で蒸留分離を行い、ＥＣを得
た。定常状態でのマスバランスを表−２に示した。側流
エチレンカーボネート液の純度は約９１重量％で、約９
重量％のエチレングリコールを含有していた。蒸留に要
したリボイラー熱量は側流エチレンカーボネート液１ｋ
ｇあたり２．３８ＭＪであった。
に、第２流路の第７段目から第８段目下部とした以外
は、実施例１と同じ条件で蒸留分離を行い、ＥＣを得
た。定常状態でのマスバランスを表−２に示した。側流
エチレンカーボネート液の純度は約９１重量％で、約９
重量％のエチレングリコールを含有していた。蒸留に要
したリボイラー熱量は側流エチレンカーボネート液１ｋ
ｇあたり２．３８ＭＪであった。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【比較例１】実施例１において、図１の蒸留塔に代えて
図３の蒸留塔を使用して蒸留分離を行った以外は、実施
例１と同様にして、ＥＣを得た。図３に示した蒸留塔に
は、金網成型タイプ規則充填物（製品名スルザーパッキ
ングＢＸ）を充填した、理論段数１２段相当の気液接触
部を設け、第１段目に反応液を供給し、第１１段目から
側流ガスを連続的に抜き出した。蒸留塔の塔頂における
圧力を５ｋＰａに保ちながら還流比４．７で操作し、表
−３のマスバランスを得た。この時の側流ガスのエチレ
ンカーボネート純度は約９１重量％で、少量のエチレン
グリコールを含有していた。蒸留に要したリボイラー熱
量は、側流ガス１ｋｇあたり８．０２ＭＪであった。
図３の蒸留塔を使用して蒸留分離を行った以外は、実施
例１と同様にして、ＥＣを得た。図３に示した蒸留塔に
は、金網成型タイプ規則充填物（製品名スルザーパッキ
ングＢＸ）を充填した、理論段数１２段相当の気液接触
部を設け、第１段目に反応液を供給し、第１１段目から
側流ガスを連続的に抜き出した。蒸留塔の塔頂における
圧力を５ｋＰａに保ちながら還流比４．７で操作し、表
−３のマスバランスを得た。この時の側流ガスのエチレ
ンカーボネート純度は約９１重量％で、少量のエチレン
グリコールを含有していた。蒸留に要したリボイラー熱
量は、側流ガス１ｋｇあたり８．０２ＭＪであった。
【００２０】
【表３】
【００２１】
【比較例２】実施例１において、図１の蒸留塔に代えて
図４の蒸留塔を使用して蒸留分離を行った以外は、実施
例１と同様にして、ＥＣを得た。図４に示した蒸留塔に
は、すべて金網成型タイプ規則充填物（製品名スルザー
パッキングＢＸ）を充填した気液接触部を設け、第１塔
は濃縮部理論段数１段、回収部理論段数３段として、塔
頂圧を５ｋＰａに保ちながら還流比０．００１で蒸留操
作を行い、塔頂から留出した液を第２塔の第２段目に供
給した。第２塔は濃縮部理論段数１段、回収部理論段数
７段として、塔頂圧を５ｋＰａに保ちながら還流比０．
１で蒸留操作を行い、塔底から、缶出液として、濃縮さ
れたエチレンカーボネート液を連続的に抜き出した。こ
の時の第２塔缶出液のエチレンカーボネート純度は約９
１重量％で、少量のエチレングリコールを含有してい
た。蒸留に要したリボイラー熱量は第２塔缶出液１ｋｇ
あたり３．７６ＭＪであった。
図４の蒸留塔を使用して蒸留分離を行った以外は、実施
例１と同様にして、ＥＣを得た。図４に示した蒸留塔に
は、すべて金網成型タイプ規則充填物（製品名スルザー
パッキングＢＸ）を充填した気液接触部を設け、第１塔
は濃縮部理論段数１段、回収部理論段数３段として、塔
頂圧を５ｋＰａに保ちながら還流比０．００１で蒸留操
作を行い、塔頂から留出した液を第２塔の第２段目に供
給した。第２塔は濃縮部理論段数１段、回収部理論段数
７段として、塔頂圧を５ｋＰａに保ちながら還流比０．
１で蒸留操作を行い、塔底から、缶出液として、濃縮さ
れたエチレンカーボネート液を連続的に抜き出した。こ
の時の第２塔缶出液のエチレンカーボネート純度は約９
１重量％で、少量のエチレングリコールを含有してい
た。蒸留に要したリボイラー熱量は第２塔缶出液１ｋｇ
あたり３．７６ＭＪであった。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【実施例３】実施例１において、蒸留塔の第２層を垂直
円筒状隔壁で内外に分割し、外側を第１流路とし、不規
則充填物（製品名ディクソンパッキング外径３ｍｍ、長
さ３ｍｍの円筒形）を充填し、また、内側を第２流路と
した以外は、実施例１と同じ条件で蒸留分離を行った。
蒸留の結果は実施例１と同様であった。
円筒状隔壁で内外に分割し、外側を第１流路とし、不規
則充填物（製品名ディクソンパッキング外径３ｍｍ、長
さ３ｍｍの円筒形）を充填し、また、内側を第２流路と
した以外は、実施例１と同じ条件で蒸留分離を行った。
蒸留の結果は実施例１と同様であった。
【００２４】
【実施例４】実施例１において、蒸留塔をシーブトレイ
の棚段塔とし、第１流路側の液深を第２流路側より大き
くして圧力の不均衡を是正した以外は、実施例１と同じ
条件で蒸留分離を行った。蒸留の結果は実施例１と同様
であった。
の棚段塔とし、第１流路側の液深を第２流路側より大き
くして圧力の不均衡を是正した以外は、実施例１と同じ
条件で蒸留分離を行った。蒸留の結果は実施例１と同様
であった。
【００２５】
【実施例５】実施例１において、蒸留塔の第２層全体を
第１流路とし、第１層下部と第３層上部で連結された別
の蒸留塔を第２流路とし、第１層から流下する液相の半
量を第２流路の上部に導入し、また、第３層から上昇す
る気相の約半量を第２流路の下部に導入した以外は、実
施例１と同じ条件で蒸留分離を行った。蒸留の結果は実
施例１と同様であった。
第１流路とし、第１層下部と第３層上部で連結された別
の蒸留塔を第２流路とし、第１層から流下する液相の半
量を第２流路の上部に導入し、また、第３層から上昇す
る気相の約半量を第２流路の下部に導入した以外は、実
施例１と同じ条件で蒸留分離を行った。蒸留の結果は実
施例１と同様であった。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、水の存在下酸化アルキレンと二酸化炭素とを反応さ
せた反応生成物から、環状アルキレンカーボネートを分
離精製するにあたり、単一の蒸留塔で、しかも低エネル
ギーで分離できるという効果が得られる。
ば、水の存在下酸化アルキレンと二酸化炭素とを反応さ
せた反応生成物から、環状アルキレンカーボネートを分
離精製するにあたり、単一の蒸留塔で、しかも低エネル
ギーで分離できるという効果が得られる。
【図１】実施例１の蒸留塔
【図２】実施例２の蒸留塔
【図３】比較例１の蒸留塔
【図４】比較例２の蒸留塔
Claims (7)
- 【請求項１】水及び均一系触媒の存在下、酸化アルキレ
ンと二酸化炭素とを反応させて得られる反応液から、環
状アルキレンカーボネートを蒸留分離する際に、２つの
流路に分割された気液接触部を有する蒸留塔を用い、か
つ、第１流路の気液接触部に該反応液を供給し、第２流
路の気液接触部から純度８０重量％以上の環状アルキレ
ンカーボネート液を抜き出すことを特徴とする環状アル
キレンカーボネートの製造方法。 - 【請求項２】該蒸留塔が、同一の蒸留塔内に隔壁を用い
て２つの流路を形成した垂直分割型であることを特徴と
する請求項１に記載の環状アルキレンカーボネートの製
造方法。 - 【請求項３】該隔壁が垂直平面状隔壁であることを特徴
とする請求項２に記載の環状アルキレンカーボネートの
製造方法。 - 【請求項４】該隔壁が垂直円筒状隔壁であることを特徴
とする請求項２に記載の環状アルキレンカーボネートの
製造方法。 - 【請求項５】該蒸留塔が、充填塔であることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の環状アルキレン
カーボネートの製造方法。 - 【請求項６】該蒸留塔が、棚段塔であることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の環状アルキレン
カーボネートの製造方法。 - 【請求項７】該蒸留塔が、２つの流路の一方を別の蒸留
塔に形成した型式であることを特徴とする請求項１に記
載の環状アルキレンカーボネートの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001377811A JP2003176283A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 環状アルキレンカーボネートの製造方法 |
| PCT/JP2002/006959 WO2003006418A1 (fr) | 2001-07-10 | 2002-07-09 | Procede de production de dialkylcarbonate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001377811A JP2003176283A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 環状アルキレンカーボネートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003176283A true JP2003176283A (ja) | 2003-06-24 |
Family
ID=19185688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001377811A Pending JP2003176283A (ja) | 2001-07-10 | 2001-12-11 | 環状アルキレンカーボネートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003176283A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114011101A (zh) * | 2021-04-08 | 2022-02-08 | 旭化成株式会社 | 环状碳酸亚烷基酯的工业制造方法 |
-
2001
- 2001-12-11 JP JP2001377811A patent/JP2003176283A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114011101A (zh) * | 2021-04-08 | 2022-02-08 | 旭化成株式会社 | 环状碳酸亚烷基酯的工业制造方法 |
| JP7022255B1 (ja) * | 2021-04-08 | 2022-02-17 | 旭化成株式会社 | 環状アルキレンカーボネートの工業的製造方法 |
| WO2022215297A1 (ja) * | 2021-04-08 | 2022-10-13 | 旭化成株式会社 | 環状アルキレンカーボネートの工業的製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0610161B2 (ja) | 酢酸メチルの製造方法 | |
| JP2003342209A (ja) | ジメチルカーボネート及びエチレングリコールの製造方法 | |
| US20190276419A1 (en) | Integrated process for making propene and propene oxide from propane | |
| US6270739B1 (en) | Process for the removal of carbon dioxide from 3,4-epoxy-1-butene process recycle streams | |
| US6075168A (en) | Selective production of diethanolamine | |
| WO2003006418A1 (fr) | Procede de production de dialkylcarbonate | |
| CN107848993B (zh) | 用于制造羟乙基哌嗪化合物的方法 | |
| JP2557099B2 (ja) | ジメチルカーボネートの分離方法 | |
| JP2003119168A (ja) | ジメチルカーボネートの製造方法 | |
| JP4000912B2 (ja) | ジメチルカーボネートの製造方法 | |
| KR102425879B1 (ko) | 프로세스 | |
| JP2003176283A (ja) | 環状アルキレンカーボネートの製造方法 | |
| CN114011101B (zh) | 环状碳酸亚烷基酯的工业制造方法 | |
| TWI622584B (zh) | 以氯丙烯與雙氧水反應生產環氧氯丙烷的製造裝置及製造方法 | |
| JP2922848B2 (ja) | 芳香族炭酸エステルの製造方法 | |
| CN102112187A (zh) | 环氧烷回收系统 | |
| KR20050101166A (ko) | 액체 연속성 컬럼 증류 | |
| JP7451771B2 (ja) | ジアルキルカーボネート類とジオール類を工業的に製造する方法 | |
| EP1183249A1 (en) | Process for recovering 3,4-epoxy-1-butene | |
| JP4162883B2 (ja) | エチレンカーボネートの回収方法 | |
| JPH09194435A (ja) | ジアルキルカーボネートおよびジオールの連続的製造方法 | |
| KR20130132803A (ko) | 프로필렌 옥사이드 조산물의 정제 방법 및 프로필렌 옥사이드의 제조 방법 | |
| CN101260018B (zh) | 挂式四氢双环戊二烯的合成方法 | |
| JPH06228127A (ja) | トリオキサンの製造方法 | |
| JPH10287600A (ja) | シクロヘキサノールの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040727 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Effective date: 20040727 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20080520 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20081014 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |