JP2016216380A - Method for producing dialkyl carbonate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing dialkyl carbonate where azeotropy between the generated dialkyl carbonate and raw material is prevented, the number of steps for obtaining dialkyl carbonate of product quality is efficiently reduced, and also, production-equipment costs are reduced.SOLUTION: Provided is a method for producing dialkyl carbonate comprising: the first synthesis step where at least one or more alcohols selected from ethanol, propanol, butanol and pentanol and ketone are used as raw material, and the raw material is reacted in the presence of a catalyst to generate ketal; and the second synthesis step where the generated ketal and COare reacted in the presence of a catalyst to generate dialkyl carbonate. Each step is provided with a separation step of, after the passage of the separation regeneration step of the unreacted raw material, it is made into the raw material in each step.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、炭酸ジアルキルの製造方法に関し、特に、アルコールからポリカーボネートの原料となる炭酸ジアルキルを製造する炭酸ジアルキルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a dialkyl carbonate, and more particularly to a method for producing a dialkyl carbonate for producing a dialkyl carbonate which is a raw material for polycarbonate from an alcohol.

透明性、耐衝撃性、耐熱性等に優れた樹脂であるポリカーボネートは、工業用材料向けの需要が順調に伸長している。このようなポリカーボネートの原料となる炭酸ジアルキルは、各種の方法で合成できることが報告されている。このような炭酸ジアルキルの主な合成法として、ホスゲンとアルコールとを反応させて炭酸ジアルキルを生成するホスゲン法が挙げられる。しかし、ホスゲンが強い毒性を有しているため、ホスゲンを使用しない製造法が切望されている。   Polycarbonate, which is a resin with excellent transparency, impact resistance, heat resistance, etc., has been steadily growing in demand for industrial materials. It has been reported that the dialkyl carbonate used as a raw material for such a polycarbonate can be synthesized by various methods. As a main synthesis method of such a dialkyl carbonate, there is a phosgene method in which a phosgene and an alcohol are reacted to produce a dialkyl carbonate. However, since phosgene has strong toxicity, a production method that does not use phosgene is eagerly desired.

このような製造方法としては、メタノールからアセトンジメチルアセテートを生成し、これにCOを反応させて、炭酸ジメチルを生成する方法が知られている(例えば、特許文献1)。 As such a production method, a method of producing dimethyl carbonate by producing acetone dimethyl acetate from methanol and reacting it with CO 2 is known (for example, Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1に示す例には、生成する炭酸ジアルキルと生成中に存在する原料とが共沸し、共沸混合物が生じるという問題があった。また、炭酸ジアルキルを分離・精製する工程が多くなり、製品品質の炭酸ジアルキルを得ることが困難となり、且つ製造・設備コストが多くなるという問題があった。   However, the example shown in Patent Document 1 has a problem that the dialkyl carbonate to be produced and the raw material existing during the production azeotrope to form an azeotrope. In addition, there are many steps for separating and purifying dialkyl carbonate, making it difficult to obtain product-quality dialkyl carbonate and increasing production and equipment costs.

特許第4616589号Japanese Patent No. 4616589

前記事情に照らして、本発明は、生成する炭酸ジアルキルと原料との共沸を防ぎ、製品品質の炭酸ジアルキルを得るための工程数を効率よく減らして、且つ製造・設備コストを低減する炭酸ジアルキルの製造方法を提供することを目的とする。   In light of the above circumstances, the present invention prevents the azeotropy between the dialkyl carbonate to be produced and the raw material, efficiently reduces the number of steps for obtaining product-quality dialkyl carbonate, and reduces the manufacturing and equipment costs. It aims at providing the manufacturing method of.

前記目的を達成するため、本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法は、エタノール、プロパノール、ブタノール及びペンタノールからなる群より選択される少なくとも1以上のアルコールとケトンとを原料として、触媒の存在下で反応させてケタールを生成する第一の合成工程と、前記生成したケタールとCOとを触媒の存在下で反応させて炭酸ジアルキルを生成する第二の合成工程とを少なくとも備える。 In order to achieve the above object, a method for producing a dialkyl carbonate according to the present invention uses at least one alcohol selected from the group consisting of ethanol, propanol, butanol and pentanol and a ketone as raw materials in the presence of a catalyst. It comprises at least a first synthesis step for reacting to produce a ketal and a second synthesis step for reacting the produced ketal with CO 2 in the presence of a catalyst to produce a dialkyl carbonate.

また、本発明は、前記第一の合成工程で生成されたケタール、副生物及び未反応物からなる第一の混合物からケトンを分離し、前記第一の合成工程に原料として送る第一の分離・再生工程と、前記第二の合成工程で生成された炭酸ジアルキル、副生物及び未反応物からなる第二の混合物からケタールを分離し、前記第二の合成工程に原料として送るケタール分離・再生工程とを更に備えることができる。   Further, the present invention provides a first separation in which a ketone is separated from a first mixture comprising a ketal, a by-product and an unreacted product produced in the first synthesis step, and sent to the first synthesis step as a raw material. -Separation / regeneration of ketal by separating the ketal from the second mixture consisting of the regeneration step and the dialkyl carbonate, by-product and unreacted product produced in the second synthesis step, and sending them to the second synthesis step as raw materials And a process.

このような工程を備えることにより、第一の合成工程後のケトンをリサイクルして、必要量のケタールの合成に要するケトン量を低減すると共に、第二の合成工程後のケタールをリサイクルして、必要量の炭酸ジアルキルの合成に要するケタール量を低減することができる。その結果、炭酸ジアルキルの製造効率をより向上し、製造コストを削減できる。   By providing such a step, the ketone after the first synthesis step is recycled to reduce the amount of ketone required for the synthesis of the required amount of ketal, and the ketal after the second synthesis step is recycled, The amount of ketal required for the synthesis of the required amount of dialkyl carbonate can be reduced. As a result, the production efficiency of dialkyl carbonate can be further improved and the production cost can be reduced.

更に、本発明は、別の形態にて、前記第一の合成工程の第一の混合物から少なくとも2つの脱水塔を用いて副生水を除去し、前記第一の合成工程に原料として送る除去工程を更に備える形態とすることができる。   Furthermore, in the present invention, in another embodiment, the by-product water is removed from the first mixture of the first synthesis step using at least two dehydration towers, and sent to the first synthesis step as a raw material. It can be set as the form further provided with a process.

このような形態であれば、原料中の水分量を低減して、第一の合成工程でのケタールの合成効率を向上すると共に、第一の合成工程の未反応物をリサイクルすることができる。その結果、炭酸ジアルキルの製造効率をより向上し、製造コストを削減できる。   If it is such a form, while reducing the moisture content in a raw material and improving the synthesis | combination efficiency of the ketal in a 1st synthetic | combination process, the unreacted substance of a 1st synthetic | combination process can be recycled. As a result, the production efficiency of dialkyl carbonate can be further improved and the production cost can be reduced.

更に、本発明は、前記第二の混合物からケトンとアルコールを分離し、前記第一の合成工程に原料として送る第二の分離・再生工程を更に備えることが好適である。   Furthermore, it is preferable that the present invention further includes a second separation / regeneration step of separating the ketone and alcohol from the second mixture and sending them as raw materials to the first synthesis step.

このような工程を備えることにより、例えば、ケタールの生成設備とケトンの生成設備との間にて、第二の合成工程後のケトンとアルコールをリサイクルして、第一の合成工程にて、必要量のケタールの合成に要するケトン量を低減することができる。その結果、炭酸ジアルキルの製造効率をより向上し、製造コストを削減できる。   By providing such a process, for example, the ketone and alcohol after the second synthesis step are recycled between the ketal production facility and the ketone production facility, and necessary in the first synthesis step. The amount of ketone required to synthesize the amount of ketal can be reduced. As a result, the production efficiency of dialkyl carbonate can be further improved and the production cost can be reduced.

更にまた、本発明は、前記第二の混合物からCOを分離し、前記第二の合成工程に原料として送るCO分離・再生工程を更に備えることが好適である。 Furthermore, it is preferable that the present invention further includes a CO 2 separation / regeneration step of separating CO 2 from the second mixture and sending it as a raw material to the second synthesis step.

このような工程を備えることにより、炭酸ジアルキルの製造プラントにて生成されるCOを排出することなく、また、製造プラント内でCOを固定化するための高価な設備や工程も設ける必要もない。このため、設備及び製造コストを低減すると共に、炭酸ジアルキルの製造効率をより向上することができる。 By providing such a process, it is also necessary to provide expensive equipment and processes for fixing CO 2 in the production plant without discharging CO 2 generated in the production plant of dialkyl carbonate. Absent. For this reason, while reducing an installation and manufacturing cost, the manufacturing efficiency of dialkyl carbonate can be improved more.

また、前記アルコールをブタノールとし、更に前記ケトンをアセトンとし、前記ケタールをアセトンジブチルアセテートとし、前記炭酸ジアルキルを炭酸ジブチルとすることが好適である。   It is preferable that the alcohol is butanol, the ketone is acetone, the ketal is acetone dibutyl acetate, and the dialkyl carbonate is dibutyl carbonate.

このような原料であれば、炭素数が多いブタノールを原料としてもポリカーボネートの原料となる炭酸ジブチルを製造することができ、アルコールと炭酸ジアルキルとが共沸点組成を構成することを確実に防ぐことができる。また、炭酸ジブチルを容易に分離精製できるとともに、第一の合成工程後のブタノールを精製する必要がない。したがって、製品品質までブタノールの純度を高めるための工程及び設備の数を、メタノールを原料とした場合に比べて、減らすことができる。その結果、設備及び製造コストをより低減することができる。工業的に炭酸ジアルキル、特に炭酸ジブチルを大量生産する場合、製造・設備コスト、エネルギ消費量等を抑制することは、非常に重要である。   With such a raw material, it is possible to produce dibutyl carbonate, which is a raw material for polycarbonate, using butanol having a large number of carbons as a raw material, and reliably preventing alcohol and dialkyl carbonate from constituting an azeotropic composition. it can. In addition, dibutyl carbonate can be easily separated and purified, and it is not necessary to purify butanol after the first synthesis step. Therefore, the number of processes and equipment for increasing the purity of butanol to product quality can be reduced as compared with the case where methanol is used as a raw material. As a result, equipment and manufacturing costs can be further reduced. In industrial production of dialkyl carbonate, especially dibutyl carbonate, it is very important to suppress production / equipment costs, energy consumption, and the like.

本発明によれば、生成する炭酸ジアルキルと原料との共沸を防ぎ、製品品質の炭酸ジアルキルを得るための工程数を効率よく減らして、且つ製造・設備コストを低減する炭酸ジアルキルの製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the dialkyl carbonate which prevents the azeotropy of the dialkyl carbonate to produce | generate and raw material, reduces the number of processes for obtaining the product quality dialkyl carbonate efficiently, and reduces manufacturing and equipment cost. Provided.

図1は、本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法の第一実施の形態について、そのシステムの概要を説明するための概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the outline of the system of the first embodiment of the method for producing dialkyl carbonate according to the present invention. 図2は、本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法の第二実施の形態について、そのシステムの概要を説明するための概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the outline of the system of the second embodiment of the method for producing dialkyl carbonate according to the present invention. 図3は、本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法について、実施例を説明するためのシステムの概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of a system for explaining an embodiment of the method for producing dialkyl carbonate according to the present invention.

以下、本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。   Hereinafter, the manufacturing method of the dialkyl carbonate which concerns on this invention is demonstrated in detail, referring an accompanying drawing. The present invention is not limited to the embodiments described below.

[第一実施の形態]
本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法は、第一の合成工程と、第二の合成工程と、を少なくとも備えている。
[First embodiment]
The method for producing a dialkyl carbonate according to the present invention includes at least a first synthesis step and a second synthesis step.

先ず、第一の合成工程では、炭素数2〜5のアルコールとケトン、例えばアセトンとを第一の原料とし、第一の触媒の存在下で下記式(1)のように反応させ、ケタールを生成する。

Figure 2016216380
First, in the first synthesis step, an alcohol having 2 to 5 carbon atoms and a ketone, for example, acetone, are used as a first raw material, and reacted in the presence of the first catalyst as shown in the following formula (1). Generate.
Figure 2016216380

続く第二の合成工程では、前記生成したケタール、例えばアセテートとCOとを第二の原料とし、第二の触媒の存在下で下記式(2)のように反応させて炭酸ジアルキルを生成する。

Figure 2016216380
In the subsequent second synthesis step, the produced ketal, for example, acetate and CO 2 is used as a second raw material and reacted in the presence of the second catalyst as shown in the following formula (2) to produce a dialkyl carbonate. .
Figure 2016216380

第一の合成工程の原料のうちの1つは、エタノール(COH)、プロパノール(COH)、ブタノール(COH)、及びペンタノール(C11OH)からなる群より選択される少なくとも1以上の炭素数が2〜5のアルコールである。より具体的には、前記アルコールとして、エタノール、1−プロパノール(CHCHCHOH)、1−ブタノール(CHCHCHCH(OH))及び1−ペンタノール(CHCHCHCHCH(OH))が挙げられる。これらのうち、炭酸ジアルキル製造中の共沸を確実に回避できるとともに、実用的な観点より、ブタノールが好ましく、直鎖状の1−ブタノールがより好ましい。 One of the raw materials for the first synthesis step is ethanol (C 2 H 5 OH), propanol (C 3 H 7 OH), butanol (C 4 H 9 OH), and pentanol (C 5 H 11 OH). And at least one alcohol having 2 to 5 carbon atoms selected from the group consisting of: More specifically, as the alcohol, ethanol, 1-propanol (CH 3 CH 2 CH 2 OH), 1-butanol (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 (OH)) and 1-pentanol (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 (OH)). Among these, while being able to reliably avoid azeotropy during the production of dialkyl carbonate, butanol is preferable and linear 1-butanol is more preferable from a practical viewpoint.

第一の合成工程の原料のうちの1つは、ケトンである。アルコールとともに炭酸ジアルキルを生成できるものであればよく、限定されない。より具体的には、前記ケトンとしては、アセトン(CHCOCH)、メチルエチルケトン(CHCOC)、ジエチルケトン(CHCHCOCHCH)等が挙げられる。これらのうち、実用的な観点より、また炭素数が多くなると、副生物の生成量が増加する可能性があるため、アセトンが好ましい。 One of the raw materials for the first synthesis step is a ketone. There is no limitation as long as it is capable of producing a dialkyl carbonate together with alcohol. More specifically, examples of the ketone include acetone (CH 3 COCH 3 ), methyl ethyl ketone (CH 3 COC 2 H 5 ), and diethyl ketone (CH 3 CH 2 COCH 2 CH 3 ). Among these, acetone is preferable from a practical viewpoint, because when the number of carbon atoms increases, the amount of by-products generated may increase.

第一及び第二の合成工程の生成物及び原料となるケタールは、炭素数2〜5のアルコールから炭酸ジアルキルを生成できるものであればよく、限定されない。より具体的には、ケタールとしては、ケトンとしてアセトンを原料としたアセタールが好ましい。アセタールとしては、アセトンと炭素数2〜5のアルコールを第一の原料とした場合、アセトンジエチルアセテート((CO)C(CH)、アセトンジプロピルアセテート((CO)C(CH)、アセトンジブチルアセテート((CO)C(CH)及び、アセトンジペンチルアセテート((C11O)C(CH)である。これらのうち、実用的な観点から、アセトンジブチルアセテートが好ましい。 The products and raw materials of the first and second synthesis steps are not limited as long as they can produce a dialkyl carbonate from an alcohol having 2 to 5 carbon atoms. More specifically, the ketal is preferably an acetal using acetone as a raw material as a ketone. As the acetal, when acetone and an alcohol having 2 to 5 carbon atoms are used as the first raw material, acetone diethyl acetate ((C 2 H 5 O) 2 C (CH 3 ) 2 ), acetone dipropyl acetate ((C 3 H 7 O) 2 C (CH 3 ) 2 ), acetone dibutyl acetate ((C 4 H 9 O) 2 C (CH 3 ) 2 ), and acetone dipentyl acetate ((C 5 H 11 O) 2 C (CH 3 ) 2 ). Of these, acetone dibutyl acetate is preferred from a practical viewpoint.

第二の合成工程の生成物である炭酸ジアルキルは、原料のアルコールに応じて生成するものであればよく、特に限定されない。より具体的には、炭酸ジアルキルは、アセトンと炭素数2〜5のアルコールとを第一の原料とした場合、炭酸ジエチル((CO)CO)、炭酸ジプロピル((CO)CO)、炭酸ジブチル((CO)CO)、及び炭酸ジペンチル((C11O)CO)である。これらのうち、共沸を確実に回避でき、実用的な観点から、炭酸ジブチルが好ましい。 The dialkyl carbonate that is the product of the second synthesis step is not particularly limited as long as it is generated according to the starting alcohol. More specifically, dialkyl carbonate is obtained by using diethyl carbonate ((C 2 H 5 O) 2 CO), dipropyl carbonate ((C 3 H) when acetone and alcohol having 2 to 5 carbon atoms are used as the first raw material. 7 O) 2 CO), dibutyl carbonate ((C 4 H 9 O) 2 CO), and dipentyl carbonate ((C 5 H 11 O) 2 CO). Of these, dibutyl carbonate is preferred from the practical point of view because azeotropy can be reliably avoided.

第一又は第二の合成工程での温度及び圧力は、第一の原料からケタールが合成でき、且つ、第二の原料から炭酸ジアルキルが合成できる温度及び圧力であればよい。第一の合成工程での温度は、例えば−50℃〜50℃であり、好ましくは−20℃〜0℃であり、その圧力は、例えば0.01MPa〜1.0MPaであり、好ましくは常圧である。また、第二の合成工程での温度は、例えば100℃〜300℃であり、好ましくは150℃〜200℃であり、その圧力は、例えば10MPa〜50MPaであり、好ましくは10MPa〜30MPaである。このような範囲であれば、ブタノールを用いた場合の炭酸ジブチルの生成効率を向上することができる。   The temperature and pressure in the first or second synthesis step may be any temperature and pressure at which ketal can be synthesized from the first raw material and dialkyl carbonate can be synthesized from the second raw material. The temperature in the first synthesis step is, for example, −50 ° C. to 50 ° C., preferably −20 ° C. to 0 ° C., and the pressure is, for example, 0.01 MPa to 1.0 MPa, preferably normal pressure. It is. Moreover, the temperature in a 2nd synthetic | combination process is 100 degreeC-300 degreeC, for example, Preferably it is 150 degreeC-200 degreeC, The pressure is 10 MPa-50 MPa, for example, Preferably it is 10 MPa-30 MPa. If it is such a range, the production | generation efficiency of dibutyl carbonate at the time of using butanol can be improved.

なお、第一及び第二の合成工程では、第一及び第二の触媒として所定の触媒を用いる。第一の触媒としては、炭素数2〜5のアルコールとケトンからケタールを生成できる触媒を用いればよく、限定されない。例えば、固体酸点を有する化合物からなる担体に、強酸を担持させてなる強酸触媒(強酸性陽イオン交換樹脂等)を用いることができる。また、第二の触媒としては、ケタールとCOから炭酸ジアルキルを生成できる触媒を用いればよい。例えば、固体酸点を有するZrO、TiO、SiO等の化合物からなる担体に、リン酸、硫酸、スルホン酸等の酸を担持させてなる触媒を用いることができる。これらのうち、ZrO等の両性酸化物にリン酸を担持させた触媒が好ましい。このような触媒であれば、製造した炭酸ジアルキル量に対する副生物量を低減して、炭酸ジアルキルの分離・精製をより効率よく行うことができる。 In the first and second synthesis steps, predetermined catalysts are used as the first and second catalysts. As a 1st catalyst, what is necessary is just to use the catalyst which can produce | generate a ketal from a C2-C5 alcohol and ketone, It is not limited. For example, a strong acid catalyst (such as a strong acid cation exchange resin) obtained by supporting a strong acid on a carrier made of a compound having a solid acid point can be used. Moreover, what is necessary is just to use the catalyst which can produce | generate dialkyl carbonate from a ketal and CO2 as a 2nd catalyst. For example, a catalyst in which an acid such as phosphoric acid, sulfuric acid, or sulfonic acid is supported on a carrier made of a compound such as ZrO 2 , TiO 2 , or SiO 2 having a solid acid point can be used. Among these, a catalyst in which phosphoric acid is supported on an amphoteric oxide such as ZrO 2 is preferable. With such a catalyst, the amount of by-products relative to the amount of dialkyl carbonate produced can be reduced, and separation and purification of dialkyl carbonate can be performed more efficiently.

以上のように、第一の合成工程の原料をアセトンとブタノールとし、第二の合成工程の原料をアセトンジブチルアセテート(ADBA:Acetone dibutyl acetal)とCOとした場合、第一及び第二の合成工程を経て生成される前記炭酸ジアルキルは、炭酸ジブチル(DBC:Dibutyl carbonate)となる。 As described above, when the raw materials of the first synthesis step are acetone and butanol, and the raw materials of the second synthesis step are acetone dibutyl acetate (ADBA) and CO 2 , the first and second synthesis are performed. The said dialkyl carbonate produced | generated through a process turns into dibutyl carbonate (DBC: Dibutyl carbonate).

また、本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法は、下記i〜vの工程を備えることができる。
i)前記第一の合成工程で生成されたケタール、副生物及び未反応物からなる第一の混合物からケトンを分離し、前記第一の合成工程に原料として送る第一の分離・再生工程、
ii)前記第二の合成工程で生成された炭酸ジアルキル、副生物及び未反応物からなる第二の混合物からケタールを分離し、前記第二の合成工程に原料として送るケタール分離・再生工程、
iii)前記第一の合成工程の第一の混合物から少なくとも2つの脱水塔を用いて副生水を除去し、前記第一の合成工程に原料として送る除去工程、
iv)前記第二の混合物から副生物のケトンと未反応物のアルコールとを分離し、前記第一の合成工程に原料として送る第二の分離・再生工程、及び/又は、
v)前記第二の混合物からCOを分離し、前記第二の合成工程に原料として送るCO分離・再生工程。
このような第一及び第二の分離・再生工程、ケタール分離・再生工程、除去工程及びCO分離・再生工程については、下記に具体例を示して詳述する。
Moreover, the manufacturing method of the dialkyl carbonate which concerns on this invention can be equipped with the process of the following iv.
i) a first separation / regeneration step in which a ketone is separated from a first mixture composed of a ketal, a by-product and an unreacted product produced in the first synthesis step, and sent to the first synthesis step as a raw material;
ii) a ketal separation / regeneration step for separating the ketal from the second mixture comprising the dialkyl carbonate, by-product and unreacted product produced in the second synthesis step, and sending the ketal as a raw material to the second synthesis step;
iii) a removal step of removing by-product water from the first mixture of the first synthesis step using at least two dehydration towers and sending it as a raw material to the first synthesis step;
iv) a second separation / regeneration step in which a by-product ketone and an unreacted alcohol are separated from the second mixture and sent to the first synthesis step as a raw material, and / or
v) A CO 2 separation / regeneration step of separating CO 2 from the second mixture and sending it as a raw material to the second synthesis step.
The first and second separation / regeneration steps, the ketal separation / regeneration step, the removal step, and the CO 2 separation / regeneration step will be described in detail below with specific examples.

続いて、本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法について、図1に示すシステムの形態を参照しながら詳説する。なお、図示のシステムでは、アルコールをブタノールとし、ケタールをアセトンジブチルアセテート(以下、ADBAともいう。)とし、炭酸ジアルキルを炭酸ジブチル(以下、DBCともいう。)としている。   Next, the method for producing dialkyl carbonate according to the present invention will be described in detail with reference to the system configuration shown in FIG. In the illustrated system, the alcohol is butanol, the ketal is acetone dibutyl acetate (hereinafter also referred to as ADBA), and the dialkyl carbonate is dibutyl carbonate (hereinafter also referred to as DBC).

図1に示す炭酸ジアルキル製造システム10は、ADBA合成器20(第一の合成装置)と、ADBA分離・精製塔30(第一の分離装置)と、DBC合成器40(第二の合成装置)と、DBC分離・精製塔50と、ADBA分離・精製塔60(第二の分離装置)と、を少なくとも備えている。   A dialkyl carbonate production system 10 shown in FIG. 1 includes an ADBA synthesizer 20 (first synthesizer), an ADBA separation / purification tower 30 (first separator), and a DBC synthesizer 40 (second synthesizer). And a DBC separation / purification tower 50 and an ADBA separation / purification tower 60 (second separation device).

ADBA合成器20に、冷却器21により所定の温度、例えば25℃の温度まで冷却し凝集した液相の状態のアセトンとブタノールとを少なくとも含む第一の原料を導入する。
ADBA合成器20では、例えば常圧及び−20℃の温度下にて、第一の原料として導入したアセトンとブタノールとから、その内部に充填した第一の触媒下でADBAを生成する(第一の合成工程)。ADBA合成器20から排出された混合液(第一の混合物)には、生成したADBA、副生水並びに未反応物のアセトン及びブタノールが含まれている。
前記混合液を、モレキュラーシーブ等の脱水剤を備えた脱水塔22に導入し、副生水を分離することによって脱水する。分離した副生水は系外へ排出すると共に、脱水したADBA、アセトン及びブタノールからなる混合液をADBA分離・精製塔30へ送る。
A first raw material containing at least acetone and butanol in a liquid phase state that has been cooled to a predetermined temperature, for example, a temperature of 25 ° C. and cooled and aggregated, is introduced into the ADBA synthesizer 20.
In the ADBA synthesizer 20, ADBA is generated from acetone and butanol introduced as the first raw material under a first catalyst filled therein, for example, at normal pressure and a temperature of −20 ° C. (first Synthesis process). The mixed solution (first mixture) discharged from the ADBA synthesizer 20 contains generated ADBA, by-product water, and unreacted acetone and butanol.
The mixed liquid is introduced into a dehydrating tower 22 equipped with a dehydrating agent such as molecular sieve, and dehydrated by separating by-product water. The separated by-product water is discharged out of the system, and a mixed liquid composed of dehydrated ADBA, acetone and butanol is sent to the ADBA separation / purification tower 30.

ADBA分離・精製塔30は、棚段方式又は充填物方式の少なくとも1つ以上の蒸留塔を採用することができ、リボイラ31と、冷却器32と、回収塔33とを少なくとも備える。
ADBA分離・精製塔30では、ADBA、アセトン及びブタノールからなる混合液を導入し、その塔底の混合液をリボイラ31で加熱して、分離・精製塔30に還流する。これにより、ADBA分離・精製塔30内の混合液のうち沸点の低い物質から蒸発し、塔内を上昇する。その結果、ADBA分離・精製塔30に新たに導入されて塔内を落下する混合液と、上昇する蒸気とが気液接触する。
ADBA分離・精製塔30の上部側では、蒸気混合液のうち沸点の低い物質であるアセトンの濃度が高くなり、その下部側では、沸点の高い物質であるADBAとブタノールの濃度が高くなるという濃度分布が生じる。そして、ADBA分離・精製塔33の上部からアセトンの蒸気を排出し、排出された蒸気を冷却器32で凝縮させることにより、アセトンを液相の状態で回収塔33へ回収することができる。リボイラ31による加熱温度は、50℃以上200℃以下の範囲が好ましく、この範囲であれば、ADBA、アセトン及びブタノールからなる混合液からアセトンを効率よく分離・回収することができる。回収したアセトンは、第一の原料に混合してADBA合成器20に還流し、第一の合成工程の原料としてリサイクルする。
このようにして、ADBA分離・精製塔30では、ADBA合成器20での第一の合成工程で生成されたアセトンジブチルアセテート、副生物及び未反応物からなる第一の混合物からアセトンを分離し、第一の合成工程に原料として送る(第一の分離・再生工程)。
The ADBA separation / purification tower 30 can employ at least one distillation tower of a plate system or a packing system, and includes at least a reboiler 31, a cooler 32, and a recovery tower 33.
In the ADBA separation / purification tower 30, a mixed liquid composed of ADBA, acetone and butanol is introduced, and the mixed liquid at the bottom of the tower is heated by the reboiler 31 and refluxed to the separation / purification tower 30. Thereby, it evaporates from a substance with a low boiling point among the mixed liquid in ADBA separation and purification tower 30, and rises in the tower. As a result, the liquid mixture newly introduced into the ADBA separation / purification tower 30 and falling inside the tower comes into vapor-liquid contact with the rising steam.
In the upper part of the ADBA separation / purification tower 30, the concentration of acetone, which is a substance having a low boiling point in the vapor mixture, is high, and the concentration of ADBA and butanol, which are substances having a high boiling point, is high in the lower part. Distribution occurs. Then, acetone is discharged from the upper part of the ADBA separation / purification tower 33, and the discharged steam is condensed by the cooler 32, whereby the acetone can be recovered in the recovery tower 33 in a liquid phase state. The heating temperature by the reboiler 31 is preferably in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and within this range, acetone can be efficiently separated and recovered from a mixed solution composed of ADBA, acetone and butanol. The recovered acetone is mixed with the first raw material, refluxed to the ADBA synthesizer 20, and recycled as the raw material for the first synthesis step.
In this manner, the ADBA separation / purification tower 30 separates acetone from the first mixture of acetone dibutyl acetate, by-products and unreacted products generated in the first synthesis step in the ADBA synthesizer 20, The raw material is sent to the first synthesis step (first separation / regeneration step).

他方、ADBA分離・精製塔30の下部から、混合物液からアセトンを分離したADBAとブタノールとの混合液をDBC合成器40に送る。   On the other hand, a mixed liquid of ADBA and butanol obtained by separating acetone from the mixed liquid is sent to the DBC synthesizer 40 from the lower part of the ADBA separation / purification tower 30.

DBC合成器40に、圧縮機41により、例えば30MPaまで加圧された液相の状態のCOと、ADBA及びブタノールからなる混合液とを導入する。第二の触媒を充填したDBC合成器40では、常圧より高い所定の圧力(第二の圧力)、例えば30MPaの圧力及び200℃の温度下にて、ADBAとCOとを所定の触媒下で反応させて、DBCを生成する。DBC合成器40から排出される混合液(第二の混合物)には、生成したDBC、副生物のアセトン並びに未反応物のADBA、ブタノール及びCOが含まれている。
このようにして、DBC合成器40では、ADBA合成器20での第一の合成工程で生成され、ADBA分離・精製塔30での第一の分離・再生工程を経たADBAにCOを反応させてDBCを生成する(第二の合成工程)。
The DBC synthesizer 40 is introduced with CO 2 in a liquid phase pressurized to, for example, 30 MPa by a compressor 41, and a mixed liquid composed of ADBA and butanol. In the DBC synthesizer 40 filled with the second catalyst, ADBA and CO 2 are added under a predetermined catalyst at a predetermined pressure (second pressure) higher than normal pressure, for example, a pressure of 30 MPa and a temperature of 200 ° C. To produce DBC. The mixed liquid (second mixture) discharged from the DBC synthesizer 40 contains generated DBC, by-product acetone, and unreacted ADBA, butanol, and CO 2 .
In this way, in the DBC synthesizer 40, CO 2 is reacted with ADBA generated in the first synthesis step in the ADBA synthesizer 20 and passed through the first separation / regeneration step in the ADBA separation / purification tower 30. To generate DBC (second synthesis step).

DBC合成器40から排出した混合液は、高圧状態のまま、CO分離装置42に送り込まれる。このとき、混合液には、生成したDBC、副生物のアセトン並びに未反応のADBA、ブタノール及びCOが混在している。
CO分離装置42では、常圧より高く、且つDBC合成器40で反応を行う第二の圧力より低い所定の圧力(第三の圧力)、例えば5MPaの圧力及び180℃の温度下にて、混合液中のCOを、ADBA、アセトン及びブタノールから分離する。
The liquid mixture discharged from the DBC synthesizer 40 is sent to the CO 2 separation device 42 in a high pressure state. At this time, the mixed liquid contains the produced DBC, by-product acetone, and unreacted ADBA, butanol and CO 2 .
In the CO 2 separation device 42, under a predetermined pressure (third pressure) higher than normal pressure and lower than the second pressure at which the reaction is performed in the DBC synthesizer 40, for example, at a pressure of 5 MPa and a temperature of 180 ° C. The CO 2 in the mixture is separated from ADBA, acetone and butanol.

CO分離装置42としては、液体を加熱する図示しない熱源を備えたCOストリッパや、フラッシュタンクを好適に用いることができる。
COストリッパは、いわゆる棚段方式又は充填物方式の蒸留塔と同様の構成を有し、高圧下で炭酸ジブチル、アセトン、COの混合物を焚き上げる。これにより、液相の状態のDBC、ADBA、アセトン及びブタノールはそのままで、気相の状態となったCOだけが上昇して、分離する。分離したCOは、COストリッパの上部から排出し、圧縮機43と冷却器44を経て第二の原料に混合し、DBC合成器40に還流してリサイクルする。また、フラッシュタンクは、高圧の液体を蒸発させ、低圧の蒸気と低圧の凝縮液に分離する装置である。フラッシュタンクも、COストリッパと同様、蒸気となったCOだけを分離し、圧縮機43と冷却器44を経て第二の原料に混合し、DBC合成器40に還流してリサイクルする。
このようにして、DBC合成器40での第二の合成工程にて生じた第二の混合物からCOを分離して、DBC合成器40に再び戻すことにより、DBCを合成するための第二の合成工程の原料として送る(CO分離・再生工程)。
As the CO 2 separation device 42, a CO 2 stripper provided with a heat source (not shown) for heating the liquid or a flash tank can be suitably used.
The CO 2 stripper has a configuration similar to that of a so-called tray type or packed type distillation column, and raises a mixture of dibutyl carbonate, acetone, and CO 2 under high pressure. As a result, the liquid phase DBC, ADBA, acetone, and butanol remain as they are, and only the CO 2 in the gas phase rises and is separated. The separated CO 2 is discharged from the upper part of the CO 2 stripper, mixed with the second raw material via the compressor 43 and the cooler 44, refluxed to the DBC synthesizer 40, and recycled. The flash tank is a device that evaporates high-pressure liquid and separates it into low-pressure steam and low-pressure condensate. Similarly to the CO 2 stripper, the flash tank also separates only the CO 2 that has become vapor, mixes it with the second raw material via the compressor 43 and the cooler 44, and recycles it to the DBC synthesizer 40.
In this way, the second mixture for synthesizing DBC is obtained by separating CO 2 from the second mixture generated in the second synthesis step in the DBC synthesizer 40 and returning it to the DBC synthesizer 40 again. As a raw material for the synthesis process (CO 2 separation / regeneration process).

CO分離装置42から排出されたCOは、高圧を維持している。このため、DBC合成器40に循環してリサイクルするための昇圧の程度を低減することができる。例えば、圧縮機43にてCOを5MPaから30MPaの圧力まで昇圧する。このように、昇圧に用いる圧縮機43で必要とするエネルギを、常圧から昇圧させる場合と比較して大きく低減することができる。なお、DMC反応器40前にてCOと合流するADBA及びブタノールは、液相の状態であるので、昇圧するにしても、気相の状態と比較すれば、圧縮に必要なエネルギが少なくて済む。これにより、炭酸ジアルキルを製造するための必要なエネルギを抑えることができる。その結果、省コスト化、環境悪化の抑制といった効果を得ることができる。 CO 2 discharged from the CO 2 separation device 42 maintains the high pressure. For this reason, it is possible to reduce the degree of boosting for circulation to the DBC combiner 40 for recycling. For example, the pressure of CO 2 is increased from 5 MPa to 30 MPa by the compressor 43. Thus, the energy required for the compressor 43 used for boosting can be greatly reduced as compared with the case of boosting from normal pressure. Note that ADBA and butanol that merge with CO 2 in front of the DMC reactor 40 are in a liquid phase, so even if the pressure is increased, less energy is required for compression than in the gas phase. That's it. Thereby, the energy required for manufacturing dialkyl carbonate can be suppressed. As a result, effects such as cost saving and suppression of environmental deterioration can be obtained.

続いて、CO分離装置42は、第二の混合物からCOを分離した、DBC、ADBA、アセトン及びブタノールを液相の状態のまま排出し、DBC分離・精製塔50に送る。 Subsequently, CO 2 separation device 42 to separate the CO 2 from the second mixture, DBC, ADBA, discharged in the state of acetone and butanol liquid phase, and sends it to the DBC separation and purification column 50.

DBC分離・精製塔50は、棚段方式又は充填物方式の少なくとも1つ以上の蒸留塔を採用することができ、リボイラ51と、冷却器52と、回収塔53とを備えている。
DBC分離・精製塔50では、DBC、ADBA、アセトン及びブタノールの混合液を導入すると、塔底の混合液をリボイラ51で加熱し、DBC分離・精製塔50に還流する。これにより、DBC分離・精製塔50内の混合液のうち沸点の低い物質から蒸発し、塔内を上昇する。DBC分離・精製塔50に新たに導入されて塔内を落下する混合液と、上昇する蒸気とが気液接触する。
DBC分離・精製塔50の上部側では、混合液のうち沸点の低い物質であるADBA、アセトン及びブタノールの濃度が高くなり、その下部側では、沸点の高い物質であるDBCの濃度が高くなるという濃度分布が生じる。そして、DBC分離・精製塔50の上部から、ADBA、アセトン及びブタノールの蒸気を排出し、排出された蒸気を冷却器52で凝縮させることにより、回収塔53にて液相の状態で回収することができる。他方で、DBC分離・精製塔50の下部から、製品品質(例えば、純度:95%以上)を有するDBCを液相の状態で回収できる。リボイラ51による加熱温度は、150℃以上250℃以下の範囲が好ましく、この範囲であれば、DBC、ADBA、アセトン及びブタノールからなる混合液からDBCを効率よく回収することができる。
The DBC separation / purification tower 50 can employ at least one distillation tower of a plate system or a packing system, and includes a reboiler 51, a cooler 52, and a recovery tower 53.
In the DBC separation / purification tower 50, when a mixed liquid of DBC, ADBA, acetone and butanol is introduced, the liquid mixture at the bottom of the tower is heated by the reboiler 51 and refluxed to the DBC separation / purification tower 50. Thereby, it evaporates from a substance with a low boiling point among the mixed liquid in DBC separation and purification tower 50, and goes up in the tower. The liquid mixture newly introduced into the DBC separation / purification tower 50 and falling inside the tower comes into vapor-liquid contact with the rising steam.
On the upper side of the DBC separation / purification tower 50, the concentration of ADBA, acetone and butanol, which are substances having a low boiling point, is high in the mixed solution, and the concentration of DBC, which is a substance having a high boiling point, is high on the lower side. Concentration distribution occurs. Then, the vapors of ADBA, acetone and butanol are discharged from the upper part of the DBC separation / purification tower 50, and the discharged steam is condensed by the cooler 52, thereby being recovered in a liquid phase state by the recovery tower 53. Can do. On the other hand, DBC having product quality (for example, purity: 95% or more) can be recovered from the lower portion of the DBC separation / purification tower 50 in a liquid phase state. The heating temperature by the reboiler 51 is preferably in the range of 150 ° C. or more and 250 ° C. or less, and within this range, DBC can be efficiently recovered from a mixed solution composed of DBC, ADBA, acetone and butanol.

続いて、DBC分離・精製塔50にてDBCを分離し回収塔53を経たADBA、アセトン及びブタノールを含む混合物をADBA分離・精製塔60へ送る。   Subsequently, the DBC is separated by the DBC separation / purification tower 50, and the mixture containing ADBA, acetone and butanol which has passed through the recovery tower 53 is sent to the ADBA separation / purification tower 60.

ADBA分離・精製塔60は、棚段方式又は充填物方式の少なくとも1つ以上の蒸留塔を採用することができ、リボイラ61と、冷却器62と、回収塔63とを備える。
ADBA分離・精製塔60では、ADBA、アセトン及びブタノールからなる混合液を導入し、塔底の混合液をリボイラ61で加熱して、分離・精製塔60に還流する。これにより、ADBA分離・精製塔60内の混合液のうち沸点の低い物質から蒸発し、塔内で上昇する。ADBA分離・精製塔60に新たに導入されて塔内を落下する混合液と、上昇する蒸気とが気液接触する。
ADBA分離・精製塔60の上部側では、混合液のうち沸点の低い物質であるアセトンとブタノールの濃度が高くなり、その下部側では、沸点の高い物質であるADBAの濃度が高くなるという濃度分布が生じる。そして、ADBA分離・精製塔60の上部から、アセトンとブタノールの蒸気を排出し、排出された蒸気を冷却器62で凝縮させることにより、アセトンとブタノールとを液相の状態で回収塔63へ回収できる。リボイラ61による加熱温度は、100℃以上200℃以下の範囲が好ましく、この範囲であれば、ADBA、アセトン及びブタノールからなる混合液から、リサイクルのためにADBAとアセトン及びブタノールとを効率よく分離・回収することができる。
The ADBA separation / purification tower 60 can employ at least one distillation tower of a plate system or a packing system, and includes a reboiler 61, a cooler 62, and a recovery tower 63.
In the ADBA separation / purification tower 60, a mixed liquid composed of ADBA, acetone and butanol is introduced, and the mixed liquid at the bottom of the tower is heated by the reboiler 61 and refluxed to the separation / purification tower 60. Thereby, it evaporates from a substance with a low boiling point among the mixed liquid in ADBA separation / purification tower 60, and rises in the tower. The mixed liquid newly introduced into the ADBA separation / purification tower 60 and falling inside the tower comes into vapor-liquid contact with the rising steam.
On the upper side of ADBA separation / purification tower 60, the concentration distribution of acetone and butanol, which are substances having a low boiling point, is high in the mixed solution, and the concentration distribution of ADBA, which is a substance having a high boiling point, is high on the lower side. Occurs. Then, the acetone and butanol vapors are discharged from the upper part of the ADBA separation / purification tower 60, and the discharged steam is condensed by the cooler 62, whereby the acetone and butanol are recovered in the recovery tower 63 in a liquid phase state. it can. The heating temperature by the reboiler 61 is preferably in the range of 100 ° C. or more and 200 ° C. or less. In this range, ADBA and acetone and butanol are efficiently separated from the mixed solution consisting of ADBA, acetone and butanol for recycling. It can be recovered.

回収塔63にて回収したアセトン及びブタノールは、第一の原料に混合して第一のADBA合成器20に還流し、ADBAを生成するための原料としてリサイクルする。また、ADBA分離・精製塔60の下部から回収したADBAは、第二の原料に混合してDBC合成器40に還流し、DBCを生成するための第二の合成工程の原料としてリサイクルする。
このように、第二の混合物からアセトンとブタノールを分離し、前記第一の合成工程に原料として送る(第二の分離・再生工程)。また、第二の合成工程で生成された炭酸ジブチル、副生物及び未反応物からなる第二の混合物からアセトンジブチルアセテートを分離し、第二の合成工程に原料として送る(アセタール分離・再生工程)。
Acetone and butanol recovered in the recovery tower 63 are mixed with the first raw material, refluxed to the first ADBA synthesizer 20, and recycled as a raw material for generating ADBA. Further, ADBA recovered from the lower part of the ADBA separation / purification tower 60 is mixed with the second raw material, refluxed to the DBC synthesizer 40, and recycled as the raw material of the second synthesis step for generating DBC.
In this way, acetone and butanol are separated from the second mixture and sent as raw materials to the first synthesis step (second separation / regeneration step). Also, acetone dibutyl acetate is separated from the second mixture consisting of dibutyl carbonate, by-products and unreacted products produced in the second synthesis step, and sent to the second synthesis step as a raw material (acetal separation / regeneration step). .

[第二実施の形態]
本発明に係る炭酸ジアルキル製造方法の第二実施の形態について、図2のシステムを参照して説明する。本実施の形態に係る炭酸ジアルキル製造システムは、ADBA合成器120(第一の合成装置)と、少なくとも2つ以上の脱水塔121、122と、を少なくとも含む構成とすることができる。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the method for producing dialkyl carbonate according to the present invention will be described with reference to the system of FIG. The dialkyl carbonate production system according to the present embodiment can include at least an ADBA synthesizer 120 (first synthesizer) and at least two dehydration towers 121 and 122.

図2に示す形態では、その内部に第一の混合物を脱水するための脱水剤がそれぞれ充填された2つの脱水塔121、122を備えている。脱水剤としては、例えばモレキュラーシーブ、シリカゲル等の脱水剤を用いることができる。2つの脱水塔121、122は並列して配置され、開閉弁121a、121b及び122a、122bをそれぞれ備えている。開閉弁121a〜122bは、手動弁でも自動開閉弁でもよい。
本実施の形態では、脱水塔121、122を設け、何れか一方を吸着用、他方を吸着剤の再生用に用いることにより、稼働中のシステムにてADBA合成後の混合液からの脱水と、吸着剤の再生工程とを同時に実施する。
In the form shown in FIG. 2, two dehydration towers 121 and 122 each filled with a dehydrating agent for dehydrating the first mixture are provided. As the dehydrating agent, for example, a dehydrating agent such as molecular sieve or silica gel can be used. The two dehydration towers 121 and 122 are arranged in parallel and are provided with on-off valves 121a and 121b and 122a and 122b, respectively. The on-off valves 121a to 122b may be manual valves or automatic on-off valves.
In this embodiment, the dehydration towers 121 and 122 are provided, and one of them is used for adsorption and the other is used for regeneration of the adsorbent, whereby dehydration from the mixed liquid after ADBA synthesis in an operating system, The regeneration process of the adsorbent is performed simultaneously.

例えば、図示の脱水塔121では、開閉弁121a、121bを開き、その内部の脱水剤により第一の混合物から副生水を除去している。それと同時に、脱水塔122では、開閉弁122a、122bを閉じ、内部の脱水剤が含む副生水を加熱処理により除去する。脱水塔122は、脱水塔121の脱水剤の脱水効率が低下した際に交換して使用する脱水塔として配置している。   For example, in the illustrated dehydration tower 121, the on-off valves 121a and 121b are opened, and the by-product water is removed from the first mixture by the dehydrating agent therein. At the same time, in the dehydration tower 122, the on-off valves 122a and 122b are closed and the by-product water contained in the internal dehydrating agent is removed by heat treatment. The dehydrating tower 122 is disposed as a dehydrating tower that is used when the dehydrating efficiency of the dehydrating tower 121 is reduced.

以上の構成によって、ADBA合成塔120での第一の合成工程にて生じた第一の混合物中の副生水は、脱水塔121及び/又は122により除去される。脱水塔121及び/又は122にて脱水した第一の混合物の一部は、ADBA合成塔120に還流して、第一の合成工程の原料とする。また、その残部は、流量調節計123(FIC:Flow Indication Controller)を経て脱水塔22に送る。
なお、脱水中の第一の混合物のADBA合成120及び/又は脱水塔22への送液方法は、バッチ式でも連続式でもよい。また、脱水塔22への送液は、混合液中の水分量が所定の量以下となった場合に実施すればよい。脱水により、第一の混合液中の水分量を、例えば0.01重量%以上1.0重量%以下の範囲内として第一の合成工程を実施することが好ましい。
このように、前記第一の合成工程の第一の混合物から少なくとも2つの脱水塔を用いて副生水を除去し、前記第一の合成工程に原料として送る(除去工程)。
With the above configuration, by-product water in the first mixture generated in the first synthesis step in the ADBA synthesis tower 120 is removed by the dehydration towers 121 and / or 122. Part of the first mixture dehydrated in the dehydration towers 121 and / or 122 is refluxed to the ADBA synthesis tower 120 to be used as a raw material for the first synthesis step. The remainder is sent to the dehydration tower 22 via a flow rate controller 123 (FIC: Flow Indication Controller).
The method of feeding the first mixture during dehydration to ADBA synthesis 120 and / or dehydration tower 22 may be batch or continuous. Moreover, what is necessary is just to implement liquid feeding to the dehydration tower 22 when the water content in a liquid mixture becomes below a predetermined amount. It is preferable to carry out the first synthesis step by dehydrating the water content in the first mixed solution within the range of, for example, 0.01% by weight or more and 1.0% by weight or less.
In this way, by-product water is removed from the first mixture of the first synthesis step using at least two dehydration towers, and the raw water is sent to the first synthesis step as a raw material (removal step).

第二実施の形態によれば、第一の合成工程後の第一の混合物を、脱水塔に供給して脱水した後、第一の合成工程の原料としてリサイクルする。これにより、ADBA合成器20での第一の合成工程での原料中の水分が減少し、ADBA合成量を増加させることができる。   According to the second embodiment, the first mixture after the first synthesis step is supplied to the dehydration tower for dehydration, and then recycled as a raw material for the first synthesis step. Thereby, the water | moisture content in the raw material in the 1st synthetic | combination process in ADBA synthesizer 20 decreases, and the amount of ADBA synthesis | combination can be increased.

また、第二実施の形態によれば、少なくとも2つの脱水塔を設置し、一方を脱水用として稼働しながら、他方を脱水剤の再生用として使用することにより、効率的な炭酸ジアルキルの効率的な製造を可能とする。更に、その後流に位置する脱水塔22への副生水の量が減少するため、脱水塔22の脱水剤の劣化速度を抑えることができる。これにより、炭酸ジアルキル製造方法の長期的な実施を可能とする。   In addition, according to the second embodiment, by installing at least two dehydration towers and operating one for dehydration while using the other for dehydrating agent regeneration, efficient dialkyl carbonate can be efficiently Manufacturing is possible. Furthermore, since the amount of by-product water to the dehydration tower 22 located downstream is reduced, the deterioration rate of the dehydrating agent in the dehydration tower 22 can be suppressed. This enables long-term implementation of the dialkyl carbonate production method.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明することにより、本発明の効果を明らかにする。本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法は、本例によって制限されない。   Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by specifically describing the present invention with reference to Examples. The method for producing a dialkyl carbonate according to the present invention is not limited by this example.

図3に本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法に用いる炭酸ジアルキルの製造システム10を示す。図3に示すように、炭酸ジアルキルの製造システム10によるDBC合成プロセスは、本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法の一形態であり、ブタノールからADBAを生成し、これにCOを反応させて、DBCを合成するプロセスである。システム10によるDBC合成プロセスでの各熱交換器(冷却器)、リボイラ21、31、44、51、61等に要する必要スチーム量を、プロセスシミュレータにより算出した。なお、図3では矢印を用いて必要スチームを算出した箇所を示している。 FIG. 3 shows a dialkyl carbonate production system 10 used in the dialkyl carbonate production method according to the present invention. As shown in FIG. 3, the DBC synthesis process by the production system 10 of dialkyl carbonate is one form of the production method of dialkyl carbonate according to the present invention, ADBA is produced from butanol, and this is reacted with CO 2 . This is a process for synthesizing DBC. The required amount of steam required for each heat exchanger (cooler), reboiler 21, 31, 44, 51, 61, etc. in the DBC synthesis process by the system 10 was calculated by a process simulator. In addition, in FIG. 3, the location which calculated required steam using the arrow is shown.

また、比較例として、炭酸ジメチル合成プロセス(以下、DMC合成プロセスともいう。)での各熱交換器(冷却器)、リボイラ等に要する必要スチーム量をプロセスシミュレータにより算出した。なお、DMC合成プロセスは、メタノールからアセトンジメチルアセテート(ADA)をADA合成器にて生成し、これにCOを反応させて、DMCをDMC合成器にて合成するプロセスである。 As a comparative example, the amount of steam required for each heat exchanger (cooler), reboiler, etc. in a dimethyl carbonate synthesis process (hereinafter also referred to as DMC synthesis process) was calculated by a process simulator. The DMC synthesis process is a process in which acetone dimethyl acetate (ADA) is generated from methanol in an ADA synthesizer, CO 2 is reacted therewith, and DMC is synthesized in the DMC synthesizer.

DBC合成プロセスでの各熱交換器(冷却器)、リボイラ等の必要スチーム量と、DMC合成プロセスでの各熱交換器(冷却器)、リボイラ等の必要スチーム量と比較した。必要スチーム量は、DMC1トン生成あたり、又は、DBC1トン生成あたりのスチーム量として、必要スチーム量を比較した。結果を下記表1に示す。   The amount of steam required for each heat exchanger (cooler) and reboiler in the DBC synthesis process was compared with the amount of steam required for each heat exchanger (cooler) and reboiler in the DMC synthesis process. The required amount of steam was compared as the amount of steam per 1 ton of DMC or as the amount of steam per 1 ton of DBC. The results are shown in Table 1 below.

Figure 2016216380
Figure 2016216380

結果より、DMC合成プロセスの要する必要スチーム量を1とした場合、DBC合成プロセスに要する必要スチーム量は0.42であった。これにより、DBC合成プロセスであれば、DMC合成プロセスと比較して、必要スチーム量を1/2以下に低減できることがわかった。したがって、本発明に係る炭酸ジブチルの製造方法によれば、従来の炭酸ジメチルの製造方法よりも製造コストを低減できることを確認した。   From the results, when the required steam amount required for the DMC synthesis process is 1, the required steam amount required for the DBC synthesis process is 0.42. Thus, it was found that the required steam amount can be reduced to ½ or less in the DBC synthesis process as compared with the DMC synthesis process. Therefore, according to the manufacturing method of the dibutyl carbonate which concerns on this invention, it confirmed that manufacturing cost could be reduced rather than the manufacturing method of the conventional dimethyl carbonate.

本発明に係る炭酸ジアルキルの製造方法によれば、生成する炭酸ジアルキルと原料との共沸を防ぐことができる。また、製品品質の炭酸ジアルキルを得るための工程数を効率よく減らすことができる。その結果、炭酸ジアルキルに要する製造・設備コストを低減できる。   According to the method for producing dialkyl carbonate according to the present invention, it is possible to prevent azeotropy between the dialkyl carbonate to be produced and the raw material. In addition, the number of steps for obtaining product-quality dialkyl carbonate can be efficiently reduced. As a result, the manufacturing / equipment cost required for the dialkyl carbonate can be reduced.

10:炭酸ジアルキル製造システム
20、120:ADBA合成器(第一の合成装置)
21、32、44、52、62:冷却器(熱交換器)
22、121、122:脱水塔
30、60:ADBA分離・精製塔
31、51、61:リボイラ
33、53、63:回収塔
40:DBC合成器(第二の合成装置)
41、43:圧縮機
50:DBC分離・精製塔
10: Dialkyl carbonate production system 20, 120: ADBA synthesizer (first synthesizer)
21, 32, 44, 52, 62: Cooler (heat exchanger)
22, 121, 122: Dehydration tower 30, 60: ADBA separation / purification tower 31, 51, 61: Reboiler 33, 53, 63: Recovery tower 40: DBC synthesizer (second synthesizer)
41, 43: Compressor 50: DBC separation / purification tower

Claims (6)

エタノール、プロパノール、ブタノール及びペンタノールからなる群より選択される少なくとも1以上のアルコールとケトンとを原料として、触媒の存在下で反応させてケタールを生成する第一の合成工程と、
前記生成したケタールとCOとを触媒の存在下で反応させて炭酸ジアルキルを生成する第二の合成工程と
を備えていることを特徴とする炭酸ジアルキルの製造方法。
A first synthesis step in which at least one alcohol selected from the group consisting of ethanol, propanol, butanol and pentanol and a ketone are used as raw materials to react with each other in the presence of a catalyst to produce a ketal;
A method for producing a dialkyl carbonate, comprising: a second synthesis step in which the produced ketal and CO 2 are reacted in the presence of a catalyst to produce a dialkyl carbonate.
前記第一の合成工程で生成されたケタール、副生物及び未反応物からなる第一の混合物からケトンを分離し、前記第一の合成工程に原料として送る第一の分離・再生工程と、
前記第二の合成工程で生成された炭酸ジアルキル、副生物及び未反応物からなる第二の混合物からケタールを分離し、前記第二の合成工程に原料として送るケタール分離・再生工程と
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の炭酸ジアルキルの製造方法。
A first separation / regeneration step of separating a ketone from a first mixture comprising a ketal, a by-product and an unreacted product produced in the first synthesis step, and sending the ketone as a raw material to the first synthesis step;
A ketal separation / regeneration step of separating the ketal from the second mixture composed of the dialkyl carbonate, by-product and unreacted product generated in the second synthesis step, and sending the ketal as a raw material to the second synthesis step; The method for producing a dialkyl carbonate according to claim 1.
前記第一の合成工程の第一の混合物から少なくとも2つの脱水塔を用いて副生水を除去し、前記第一の合成工程に原料として送る除去工程を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の炭酸ジアルキルの製造方法。   3. The method further comprises a removal step of removing by-product water from the first mixture of the first synthesis step using at least two dehydration towers and sending the by-product water as a raw material to the first synthesis step. The manufacturing method of dialkyl carbonate described in 2. 前記第二の混合物から副生物のケトンと未反応物のアルコールとを分離し、前記第一の合成工程に原料として送る第二の分離・再生工程を更に備えることを特徴とする請求項2〜3のいずれか一項に記載の炭酸ジアルキルの製造方法。   The method further comprises a second separation / regeneration step of separating a by-product ketone and an unreacted alcohol from the second mixture and sending them as raw materials to the first synthesis step. 4. The method for producing a dialkyl carbonate according to any one of 3 above. 前記第二の混合物からCOを分離し、前記第二の合成工程に原料として送るCO分離・再生工程を更に備えることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の炭酸ジアルキルの製造方法。 The carbon dioxide according to any one of claims 2 to 4, further comprising a CO 2 separation / regeneration step of separating CO 2 from the second mixture and sending it as a raw material to the second synthesis step. A method for producing dialkyl. 前記アルコールがブタノールであり、前記ケトンがアセトンであり、前記ケタールがアセトンジブチルアセテートであり、前記炭酸ジアルキルが炭酸ジブチルであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の炭酸ジアルキルの製造方法。   The carbonic acid according to any one of claims 1 to 5, wherein the alcohol is butanol, the ketone is acetone, the ketal is acetone dibutyl acetate, and the dialkyl carbonate is dibutyl carbonate. A method for producing dialkyl.
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