JPWO2007069514A1 - ジアルキルカーボネートとジオール類を工業的に高収率で製造する方法 - Google Patents
ジアルキルカーボネートとジオール類を工業的に高収率で製造する方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
(1)完全なバッチ反応方式
(2)蒸留塔を上部に設けた反応釜を用いるバッチ反応方式
(3)管式リアクターを用いる液状流通反応方式
(4)反応蒸留方式
の4方式であるが、それぞれ、以下に述べるような問題点があった。
1. 環状カーボネートと脂肪族1価アルコールとを原料とし、この原料を均一系触媒が存在する連続多段蒸留塔内に連続的に供給し、該塔内で反応と蒸留を同時に行い、生成するジアルキルカーボネートを含む低沸点反応混合物を塔上部よりガス状で連続的に抜出し、ジオール類を含む高沸点反応混合物を塔下部より液状で連続的に抜出す反応蒸留方式によって、ジアルキルカーボネートとジオール類を連続的に製造するにあたり、
(a)該連続多段蒸留塔が、長さL(cm)、内径D(cm)の円筒形の胴部を有し、内部に段数nをもつインターナルを有する構造をしており、該インターナルが複数の孔をもつトレイである棚段塔式蒸留塔であって、塔頂部又はそれに近い塔の上部に内径d1(cm)のガス抜出し口、塔底部又はそれに近い塔の下部に内径d2(cm)の液抜出し口、該ガス抜出し口より下部であって塔の上部及び/又は中間部に1つ以上の第1の導入口、該液抜出し口より上部であって塔の中間部及び/又は下部に1つ以上の第2の導入口を有するものであって、
(1)長さL(cm)が式(1)を満足するものであり、
2100 ≦ L ≦ 8000 式(1)
(2)塔の内径D(cm)が式(2)を満足するものであり、
180 ≦ D ≦ 2000 式(2)
(3)長さL(cm)と塔の内径D(cm)の比が、式(3)を満足するものであり、
4 ≦ L/D ≦ 40 式(3)
(4)段数nが式(4)を満足するものであり、
10 ≦ n ≦ 120 式(4)
(5)塔の内径D(cm)とガス抜出し口の内径d1(cm)の比が、式(5)を満足するものであり、
3 ≦ D/d1 ≦ 20 式(5)
(6)塔の内径D(cm)と液抜出し口の内径d2(cm)の比が、式(6)を満足するものであり、
5 ≦ D/d2 ≦ 30 式(6)
(b)原料である環状カーボネートが、該連続多段蒸留塔の上から3段目以下であって、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第1の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(c)原料である脂肪族1価アルコールが、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目から下であって、該連続多段蒸留塔の上から(2n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第2の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(d)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜10%の範囲であり、
(e)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2〜8%の範囲であり、
(f)脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.5〜5%の範囲である、
ことを特徴とするジアルキルカーボネートとジオール類を工業的に高収率で製造する方法、
2. 製造されるジアルキルカーボネートが1時間あたり、2トン以上であることを特徴とする前項1に記載の方法、
3. 製造されるジオール類が1時間あたり、1.3トン以上であることを特徴とする前項1又は2に記載の方法、
4. 該d1と該d2が式(7)を満足することを特徴とする前項1〜3のいずれか一項に記載の方法:
1≦d1/d2≦5 式(7)、
5. 該連続多段蒸留塔のL、D、L/D、n、D/d1、D/d2 がそれぞれ、2300≦L≦6000、 200≦D≦1000、 5≦L/D≦30、 30≦n≦100、 4≦D/d1≦15、 7≦D/d2≦25であることを特徴とする前項1〜4のいずれか一項に記載の方法、
6. 該連続多段蒸留塔のL、D、L/D、n、D/d1、D/d2 がそれぞれ、2500≦L≦5000、 210≦D≦800、 7≦L/D≦20、 40≦n≦90、 5≦D/d1≦13、 9≦D/d2≦20であることを特徴とする前項1〜5のいずれか一項に記載の方法、
7. 環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3〜8%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜7%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.8〜4.5%の範囲であることを特徴とする前項1〜6のいずれか一項に記載の方法、
8. 環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3.5〜6%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3〜5.5%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、2〜4%の範囲であることを特徴とする前項1〜7のいずれか一項に記載の方法、
9. 該トレイが多孔板部とダウンカマー部を有する多孔板トレイであることを特徴とする前項1〜8のいずれか一項に記載の方法、
10. 該多孔板トレイが該多孔板部の面積1m2あたり100〜1000個の孔を有するものであることを特徴とする前項9記載の方法、
11. 該多孔板トレイの孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする前項9又は10記載の方法、
を提供する。
12. 環状カーボネートと脂肪族1価アルコールとのエステル交換反応及び蒸留を行うための連続多段蒸留塔であって、
(a) 長さL(cm)、内径D(cm)の円筒形の胴部と、
該胴部の内部に配設される段数nのトレイと、
塔頂部又はそれに近い塔の上部に設けられた内径d1(cm)のガス抜出し口と、
塔底部又はそれに近い塔の下部に設けられた内径d2(cm)の液抜出し口と、
該ガス抜出し口より下部であって、該塔の上部及び/又は中間部に少なくとも1つの第1の導入口と、
該液抜出し口よりも上部であって中間部及び/又は下部に少なくとも1つの第2の導入口と、を備え、
(1)長さL(cm)が式(1)を満足するものであり、
2100 ≦ L ≦ 8000 式(1)
(2)塔の内径D(cm)が式(2)を満足するものであり、
180 ≦ D ≦ 2000 式(2)
(3)長さL(cm)と塔の内径D(cm)の比が、式(3)を満足するものであり、
4 ≦ L/D ≦ 40 式(3)
(4)段数nが式(4)を満足するものであり、
10 ≦ n ≦ 120 式(4)
(5)塔の内径D(cm)とガス抜出し口の内径d1(cm)の比が、式(5)を満足するものであり、
3 ≦ D/d1 ≦ 20 式(5)
(6)塔の内径D(cm)と液抜出し口の内径d2(cm)の比が、式(6)を満足するものであり、
5 ≦ D/d2 ≦ 30 式(6)
(b)原料である環状カーボネートが、該連続多段蒸留塔の上から3段目以下であって、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第1の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(c)原料である脂肪族1価アルコールが、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目から下であって、該連続多段蒸留塔の上から(2n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第2の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(d)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜10%の範囲であり、
(e)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2〜8%の範囲であり、
(f)脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.5〜5%の範囲である、
ことを特徴とする連続多段蒸留塔、
13. 該d1と該d2が式(7)を満足することを特徴とする前項12に記載の連続多段蒸留塔:
1≦d1/d2≦5 式(7)、
14. 該連続多段蒸留塔のL、D、L/D、n、D/d1、D/d2 がそれぞれ、2300≦L≦6000、 200≦D≦1000、 5≦L/D≦30、 30≦n≦100、 4≦D/d1≦15、 7≦D/d2≦25であることを特徴とする前項12又は13に記載の連続多段蒸留塔、
15. 該連続多段蒸留塔のL、D、L/D、n、D/d1、D/d2 がそれぞれ、2500≦L≦5000、 210≦D≦800、 7≦L/D≦20、 40≦n≦90、 5≦D/d1≦13、 9≦D/d2≦20であることを特徴とする前項12〜14のいずれか一項に記載の連続多段蒸留塔、
16. 環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3〜8%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜7%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.8〜4.5%の範囲であることを特徴とする前項12〜15のいずれか一項に記載の連続多段蒸留塔、
17. 環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3.5〜6%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3〜5.5%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、2〜4%の範囲であることを特徴とする前項12〜16のいずれか一項に記載の連続多段蒸留塔、
18. 該トレイが多孔板部とダウンカマー部を有する多孔板トレイであることを特徴とする前項12〜17のいずれか一項に記載の連続多段蒸留塔、
19. 該多孔板トレイが該多孔板部の面積1m2あたり100〜1000個の孔を有するものであることを特徴とする前項18記載の連続多段蒸留塔、
20. 該多孔板トレイの孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする前項18又は19記載の連続多段蒸留塔、
を提供する。
本発明の反応は、環状カーボネート(A)と脂肪族1価アルコール類(B)とから、ジアルキルカーボネート(C)とジオール類(D)が生成する下記式で表わされる可逆平衡なエステル交換反応である。
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の水素化物、水酸化物、アルコキシド化物類、アリーロキシド化物類、アミド化物類等の塩基性化合物類;
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の炭酸塩類、重炭酸塩類、有機酸塩類等の塩基性化合物類;
トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、ベンジルジエチルアミン等の3級アミン類;
N−アルキルピロール、N−アルキルインドール、オキサゾール、N−アルキルイミダゾール、N−アルキルピラゾール、オキサジアゾール、ピリジン、アルキルピリジン、キノリン、アルキルキノリン、イソキノリン、アルキルイソキノリン、アクリジン、アルキルアクリジン、フェナントロリン、アルキルフェナントロリン、ピリミジン、アルキルピリミジン、ピラジン、アルキルピラジン、トリアジン、アルキルトリアジン等の含窒素複素芳香族化合物類;
ジアザビシクロウンデセン(DBU)、ジアザビシクロノネン(DBN)等の環状アミジン類;
酸化タリウム、ハロゲン化タリウム、水酸化タリウム、炭酸タリウム、硝酸タリウム、硫酸タリウム、タリウムの有機酸塩類等のタリウム化合物類;
トリブチルメトキシ錫、トリブチルエトキシ錫、ジブチルジメトキシ錫、ジエチルジエトキシ錫、ジブチルジエトキシ錫、ジブチルフェノキシ錫、ジフェニルメトキシ錫、酢酸ジブチル錫、塩化トリブチル錫、2−エチルヘキサン酸錫等の錫化合物類;
ジメトキシ亜鉛、ジエトキシ亜鉛、エチレンジオキシ亜鉛、ジブトキシ亜鉛等の亜鉛化合物類;
アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリブトキシド等のアルミニウム化合物類;
テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラブトキシチタン、ジクロロジメトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、酢酸チタン、チタンアセチルアセトナート等のチタン化合物類;
トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルメチルホスホニウムハライド、トリオクチルブチルホスホニウムハライド、トリフェニルメチルホスホニウムハライド等のリン化合物類;
ハロゲン化ジルコニウム、ジルコニウムアセチルアセトナート、ジルコニウムアルコキシド、酢酸ジルコニウム等のジルコニウム化合物類;
鉛及び鉛を含む化合物類、例えば、PbO、PbO2、Pb3O4などの酸化鉛類;
PbS、Pb2S3、PbS2などの硫化鉛類;
Pb(OH)2、Pb3O2(OH)2、Pb2[PbO2(OH)2]、Pb2O(OH)2などの水酸化鉛類;
Na2PbO2、K2PbO2、NaHPbO2、KHPbO2などの亜ナマリ酸塩類;
Na2PbO3、Na2H2PbO4、K2PbO3、K2[Pb(OH)6]、K4PbO4、Ca2PbO4、CaPbO3などの鉛酸塩類;
PbCO3、2PbCO3・Pb(OH)2などの鉛の炭酸塩及びその塩基性塩類;
Pb(OCH3)2、(CH3O)Pb(OPh)、Pb(OPh)2などのアルコキシ鉛類、アリールオキシ鉛類;
Pb(OCOCH3)2、Pb(OCOCH3)4、Pb(OCOCH3)2・PbO・3H2Oなどの有機酸の鉛塩及びその炭酸塩や塩基性塩類;
Bu4Pb、Ph4Pb、Bu3PbCl、Ph3PbBr、Ph3Pb(又はPh6Pb2)、Bu3PbOH、Ph2PbOなどの有機鉛化合物類(Buはブチル基、Phはフェニル基を示す);
Pb−Na、Pb−Ca、Pb−Ba、Pb−Sn、Pb−Sbなどの鉛の合金類;
ホウエン鉱、センアエン鉱などの鉛鉱物類、及びこれらの鉛化合物の水和物類;
を挙げることができる。
具体的には、
(a)該連続多段蒸留塔は、
(1)長さL(cm)が式(1)を満足するものであり、
2100 ≦ L ≦ 8000 式(1)
(2)塔の内径D(cm)が式(2)を満足するものであり、
180 ≦ D ≦ 2000 式(2)
(3)長さL(cm)と塔の内径D(cm)の比が、式(3)を満足するものであり、
4 ≦ L/D ≦ 40 式(3)
(4)段数nが式(4)を満足するものであり、
10 ≦ n ≦ 120 式(4)
(5)塔の内径D(cm)とガス抜出し口の内径d1(cm)の比が、式(5)を満足するものであり、
3 ≦ D/d1 ≦ 20 式(5)
(6)塔の内径D(cm)と液抜出し口の内径d2(cm)の比が、式(6)を満足するものであり、
5 ≦ D/d2 ≦ 30 式(6)
(b)原料である環状カーボネートが、該連続多段蒸留塔の上から3段目以下であって、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第1の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(c)原料である脂肪族1価アルコールが、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目から下であって、該連続多段蒸留塔の上から(2n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第2の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(d)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜10%の範囲であり、
(e)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2〜8%の範囲であり、
(f)脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.5〜5%の範囲である、
ことが必要である。
1≦d1/d2≦5 式(7)。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
<連続多段蒸留塔>
図1に示されるようなL=3300cm、D=300cm、L/D=11、n=60、D/d1=7.5、D/d2=12 である連続多段蒸留塔を用いた。この蒸留塔のトレイは多孔板トレイであり、多孔板部の孔1個あたりの断面積=約1.3cm2 である。環状カーボネート導入口より上部のトレイの開口比は3.6〜4.6%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及びそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及びそれより上部に設置されたトレイの開口比は、2.6〜3.6%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及びそれより下部に設置されたトレイの開口比は1.6〜2.6%の範囲であった。
液状のエチレンカーボネート3.27トン/hrが上から5段目に設置された導入口(3−a)から蒸留塔に連続的に導入された。ガス状のメタノール(ジメチルカーボネートを8.96質量%含む)3.238トン/hrと液状のメタノール(ジメチルカーボネートを6.66質量%含む)7.489トン/hrが、上から30段目に設置された導入口(3−b及び3−c)から蒸留塔に連続的に導入された。蒸留塔に導入された原料のモル比は、メタノール/エチレンカーボネート=8.36であった。
触媒はKOH(48質量%の水溶液)2.5トンにエチレングリコール4.8トンを加え、約130℃に加熱し、徐々に減圧にし、約1300Paで約3時間加熱処理し、均一溶液にしたものを用いた。この触媒溶液を、下から54段目に設けられた導入口(3−e)から、蒸留塔に連続的に導入した(K濃度:供給エチレンカーボネートに対して0.1質量%)。塔底部の温度が98℃で、塔頂部の圧力が約1.118×105Pa、還流比が0.42の条件下で連続的に反応蒸留が行われた。
実施例1と同じ連続多段蒸留塔を用いて、下記の条件で反応蒸留を行った。
液状のエチレンカーボネート2.61トン/hrが上から5段目に設置された導入口(3−a)から蒸留塔に連続的に導入された。ガス状のメタノール(ジメチルカーボネートを2.41質量%含む)4.233トン/hrと液状のメタノール(ジメチルカーボネートを1.46質量%含む)4.227トン/hrが、上から30段目に設置された導入口(3−b及び3−c)から蒸留塔に連続的に導入された。蒸留塔に導入された原料のモル比は、メタノール/エチレンカーボネート=8.73であった。触媒は実施例1と同様にして、蒸留塔に連続的に供給された。塔底部の温度が93℃で、塔頂部の圧力が約1.046×105Pa、還流比が0.48の条件下で連続的に反応蒸留が行われた。
図1に示されるようなL=3300cm、D=300cm、L/D=11、n=60、D/d1=7.5、D/d2=12 である連続多段蒸留塔を用いた。この蒸留塔のトレイは多孔板トレイであり、多孔板部の孔1個あたりの断面積=約1.3cm2 である。環状カーボネート導入口より上部のトレイの開口比は4.1〜5.1%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及びそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及びそれより上部に設置されたトレイの開口比は、3.1〜4.1%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及びそれより下部に設置されたトレイの開口比は2.1〜3.1%の範囲であった。
液状のエチレンカーボネート3.773トン/hrが上から5段目に設置された導入口(3−a)から蒸留塔に連続的に導入された。ガス状のメタノール(ジメチルカーボネートを8.97質量%含む)3.736トン/hrと液状のメタノール(ジメチルカーボネートを6.65質量%含む)8.641トン/hrが、上から30段目に設置された導入口(3−b及び3−c)から蒸留塔に連続的に導入された。蒸留塔に導入された原料のモル比は、メタノール/エチレンカーボネート=8.73であった。触媒は実施例1と同様にして、蒸留塔に連続的に供給された。塔底部の温度が98℃で、塔頂部の圧力が約1.118×105Pa、還流比が0.42の条件下で連続的に反応蒸留が行われた。
図1に示されるようなL=3300cm、D=300cm、L/D=11、n=60、D/d1=7.5、D/d2=12 である連続多段蒸留塔を用いた。この蒸留塔のトレイは多孔板トレイであり、多孔板部の孔1個あたりの断面積=約1.3cm2 である。環状カーボネート導入口より上部のトレイの開口比は4〜5%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及びそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及びそれより上部に設置されたトレイの開口比は、4〜5%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及びそれより下部に設置されたトレイの開口比は2.5〜3.5%の範囲であった。
液状のエチレンカーボネート7.546トン/hrが上から5段目に設置された導入口(3−a)から蒸留塔に連続的に導入された。ガス状のメタノール(ジメチルカーボネートを8.95質量%含む)7.742トン/hrと液状のメタノール(ジメチルカーボネートを6.66質量%含む)17.282トン/hrが、上から30段目に設置された導入口(3−b及び3−c)から蒸留塔に連続的に導入された。蒸留塔に導入された原料のモル比は、メタノール/エチレンカーボネート=8.36であった。触媒は実施例1と同様にして、蒸留塔に連続的に供給された。塔頂部の温度が65℃で、塔頂部の圧力が約1.118×105Pa、還流比0.42の条件下で連続的に反応蒸留が行われた。
Claims (20)
- 環状カーボネートと脂肪族1価アルコールとを原料とし、この原料を均一系触媒が存在する連続多段蒸留塔内に連続的に供給し、該塔内で反応と蒸留を同時に行い、生成するジアルキルカーボネートを含む低沸点反応混合物を塔上部よりガス状で連続的に抜出し、ジオール類を含む高沸点反応混合物を塔下部より液状で連続的に抜出す反応蒸留方式によって、ジアルキルカーボネートとジオール類を連続的に製造するにあたり、
(a)該連続多段蒸留塔が、長さL(cm)、内径D(cm)の円筒形の胴部を有し、内部に段数nをもつインターナルを有する構造をしており、該インターナルが複数の孔をもつトレイである棚段塔式蒸留塔であって、塔頂部又はそれに近い塔の上部に内径d1(cm)のガス抜出し口、塔底部又はそれに近い塔の下部に内径d2(cm)の液抜出し口、該ガス抜出し口より下部であって塔の上部及び/又は中間部に1つ以上の第1の導入口、該液抜出し口より上部であって塔の中間部及び/又は下部に1つ以上の第2の導入口を有するものであって、
(1)長さL(cm)が式(1)を満足するものであり、
2100 ≦ L ≦ 8000 式(1)
(2)塔の内径D(cm)が式(2)を満足するものであり、
180 ≦ D ≦ 2000 式(2)
(3)長さL(cm)と塔の内径D(cm)の比が、式(3)を満足するものであり、
4 ≦ L/D ≦ 40 式(3)
(4)段数nが式(4)を満足するものであり、
10 ≦ n ≦ 120 式(4)
(5)塔の内径D(cm)とガス抜出し口の内径d1(cm)の比が、式(5)を満足するものであり、
3 ≦ D/d1 ≦ 20 式(5)
(6)塔の内径D(cm)と液抜出し口の内径d2(cm)の比が、式(6)を満足するものであり、
5 ≦ D/d2 ≦ 30 式(6)
(b)原料である環状カーボネートが、該連続多段蒸留塔の上から3段目以下であって、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第1の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(c)原料である脂肪族1価アルコールが、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目から下であって、該連続多段蒸留塔の上から(2n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第2の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(d)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜10%の範囲であり、
(e)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2〜8%の範囲であり、
(f)脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.5〜5%の範囲である、
ことを特徴とするジアルキルカーボネートとジオール類を工業的に高収率で製造する方法。 - 製造されるジアルキルカーボネートが1時間あたり、2トン以上であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 製造されるジオール類が1時間あたり、1.3トン以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 該d1と該d2が式(7)を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法:
1≦d1/d2≦5 式(7)。 - 該連続多段蒸留塔のL、D、L/D、n、D/d1、D/d2 がそれぞれ、2300≦L≦6000、 200≦D≦1000、 5≦L/D≦30、 30≦n≦100、 4≦D/d1≦15、 7≦D/d2≦25であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔のL、D、L/D、n、D/d1、D/d2 がそれぞれ、2500≦L≦5000、 210≦D≦800、 7≦L/D≦20、 40≦n≦90、 5≦D/d1≦13、 9≦D/d2≦20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方法。
- 環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3〜8%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜7%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.8〜4.5%の範囲であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3.5〜6%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3〜5.5%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、2〜4%の範囲であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 該トレイが多孔板部とダウンカマー部を有する多孔板トレイであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 該多孔板トレイが該多孔板部の面積1m2あたり100〜1000個の孔を有するものであることを特徴とする請求項9記載の方法。
- 該多孔板トレイの孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする請求項9又は10記載の方法。
- 環状カーボネートと脂肪族1価アルコールとのエステル交換反応及び蒸留を行うための連続多段蒸留塔であって、
(a) 長さL(cm)、内径D(cm)の円筒形の胴部と、
該胴部の内部に配設される段数nのトレイと、
塔頂部又はそれに近い塔の上部に設けられた内径d1(cm)のガス抜出し口と、
塔底部又はそれに近い塔の下部に設けられた内径d2(cm)の液抜出し口と、
該ガス抜出し口より下部であって、該塔の上部及び/又は中間部に少なくとも1つの第1の導入口と、
該液抜出し口よりも上部であって中間部及び/又は下部に少なくとも1つの第2の導入口と、
を備え、
(1)長さL(cm)が式(1)を満足するものであり、
2100 ≦ L ≦ 8000 式(1)
(2)塔の内径D(cm)が式(2)を満足するものであり、
180 ≦ D ≦ 2000 式(2)
(3)長さL(cm)と塔の内径D(cm)の比が、式(3)を満足するものであり、
4 ≦ L/D ≦ 40 式(3)
(4)段数nが式(4)を満足するものであり、
10 ≦ n ≦ 120 式(4)
(5)塔の内径D(cm)とガス抜出し口の内径d1(cm)の比が、式(5)を満足するものであり、
3 ≦ D/d1 ≦ 20 式(5)
(6)塔の内径D(cm)と液抜出し口の内径d2(cm)の比が、式(6)を満足するものであり、
5 ≦ D/d2 ≦ 30 式(6)
(b)原料である環状カーボネートが、該連続多段蒸留塔の上から3段目以下であって、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第1の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(c)原料である脂肪族1価アルコールが、該連続多段蒸留塔の上から(n/3)段目から下であって、該連続多段蒸留塔の上から(2n/3)段目までの間に設けられた1つ以上の該第2の導入口から該連続多段蒸留塔に連続的に導入されており、
(d)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜10%の範囲であり、
(e)環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2〜8%の範囲であり、
(f)脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.5〜5%の範囲である、
ことを特徴とする連続多段蒸留塔。 - 該d1と該d2が式(7)を満足することを特徴とする請求項12に記載の連続多段蒸留塔:
1≦d1/d2≦5 式(7)。 - 該連続多段蒸留塔のL、D、L/D、n、D/d1、D/d2 がそれぞれ、2300≦L≦6000、 200≦D≦1000、 5≦L/D≦30、 30≦n≦100、 4≦D/d1≦15、 7≦D/d2≦25であることを特徴とする請求項12又は13に記載の連続多段蒸留塔。
- 該連続多段蒸留塔のL、D、L/D、n、D/d1、D/d2 がそれぞれ、2500≦L≦5000、 210≦D≦800、 7≦L/D≦20、 40≦n≦90、 5≦D/d1≦13、 9≦D/d2≦20であることを特徴とする請求項12〜14のいずれか一項に記載の連続多段蒸留塔。
- 環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3〜8%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、2.5〜7%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、1.8〜4.5%の範囲であることを特徴とする請求項12〜15のいずれか一項に記載の連続多段蒸留塔。
- 環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3.5〜6%の範囲であり、環状カーボネートの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイで且つ、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより上部に設置されたトレイの開口比が、3〜5.5%の範囲であり、脂肪族1価アルコールの該導入段及び/又はそれより下部に設置されたトレイの開口比が、2〜4%の範囲であることを特徴とする請求項12〜16のいずれか一項に記載の連続多段蒸留塔。
- 該トレイが多孔板部とダウンカマー部を有する多孔板トレイであることを特徴とする請求項12〜17のいずれか一項に記載の連続多段蒸留塔。
- 該多孔板トレイが該多孔板部の面積1m2あたり100〜1000個の孔を有するものであることを特徴とする請求項18記載の連続多段蒸留塔。
- 該多孔板トレイの孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする請求項18又は19記載の連続多段蒸留塔。
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