KR100488135B1 - 반응성증류에의한폴리에테르폴리올에스테르의가알칸올분해방법 - Google Patents
반응성증류에의한폴리에테르폴리올에스테르의가알칸올분해방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100488135B1 KR100488135B1 KR19980704464A KR19980704464A KR100488135B1 KR 100488135 B1 KR100488135 B1 KR 100488135B1 KR 19980704464 A KR19980704464 A KR 19980704464A KR 19980704464 A KR19980704464 A KR 19980704464A KR 100488135 B1 KR100488135 B1 KR 100488135B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- alkanol
- distillation tube
- methanol
- methyl acetate
- polyether polyol
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/04—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
- C08G65/06—Cyclic ethers having no atoms other than carbon and hydrogen outside the ring
- C08G65/16—Cyclic ethers having four or more ring atoms
- C08G65/20—Tetrahydrofuran
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/331—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen
- C08G65/3311—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing a hydroxy group
- C08G65/3312—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing a hydroxy group acyclic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
본 발명은 반응성 증류를 포함하는, 폴리에테르 폴리올의 디에스테르 (예를 들면, 폴리테트라메틸렌 에테르의 디아세테이트 에스테르인 PTMEA)를 상응하는 디히드록시 폴리에테르 폴리올 (예를 들면, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜인 PTMEG)로 전환하는 방법에 관한 것이다. 폴리에테르 폴리올의 디에스테르는 유효량의 1종 이상의 알칼리 금속 산화물 또는 알칼리토금속 산화물, 수산화물 또는 알콕사이드 촉매 (예를 들면, 소듐 메톡사이드) 및 C1-4 알칸올 (예를 들면, 메탄올)을 관의 상부에 공급함과 동시에, 반응성 증류관의 바닥에 고온 알칸올 증기를 가하여 폴리에테르 폴리올의 디에스테르의 가알칸올 분해 반응에 의해 형성된 임의의 알칸올 에스테르를 위쪽으로 밀어 올린다. 상기 방법은 메틸 아세테이트의 공비 분리 및 메탄올의 재순환이 가능한 관의 오버헤드 물질을 사용하여 상업적인 규모에서 PTMEA의 PTMEG로의 높은 전환율을 달성하는데 유용하다.
Description
본 발명은 반응성 증류를 사용한 폴리에테르 폴리올 에스테르의 폴리에테르 폴리올로의 가알칸올 분해 방법에 관한 것이다. 제한하려는 것은 아니지만 보다 구체적으로는, 본 발명은 메탄올 및 소듐 메톡사이드를 사용한 반응성 증류에 의하여 폴리테트라메틸렌 에테르 디아세테이트의 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜로의 가메탄올 분해 반응에 관한 것이다.
폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 (PTMEG)은 폴리 관능성 우레탄 및 폴리에스테르를 사용하여 세그먼트화 공중합체를 형성하는데 널리 사용되는 화학 산업에서의 필수품이다.
일반적으로, 폴리에테르 폴리올의 제조에 있어서, 특히 아세트산 및 아세트산 무수물이 사용되는 THF의 중합 및(또는) 공단량체와 THF의 중합에 있어서, 중간 생성물은 최종 사용 전에 연속해서 히드록실 관능기로 전환되어야 하는 아세테이트 또는 기타의 말단기를 함유할 것이다. 예를 들면, 미국 특허 제4,163,115호에는 술폰산기를 함유하는 플루오르화 수지 촉매를 사용하여 THF의 및(또는) THF와 공단량체의 폴리테트라메틸렌 에테르 디에스테르로의 중합을 개시하고 있으며, 여기서의 분자량은 반응 매질에 아실리움 이온 전구체를 가하여 조절한다. 상기 특허는 고체 산성 촉매와 함께 아세트산 무수물 및 아세트산의 사용을 개시하고 있다. 중합 생성물은 재순환을 위해 미반응된 THF 및 아세트산/아세트산 무수물을 제거하여 분리한다. 분리된 생성물은 중합된 테트라히드로푸란의 디아세테이트 (PTMEA)이며, 대부분의 우레탄 최종 사용 용도에서 원료로 사용하기 위해서는 상응하는 디히드록시 생성물인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 (PTMEG)로 전환시켜야한다. 결과적으로, 에스테르 말단이 캡핑된 폴리테트라메틸렌 에테르는 염기성 촉매 및 메탄올과 같은 알칸올과 반응하여 최종 생성물인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 부산물로서 메틸 아세테이트를 제공한다.
미국 특허 제4,230,892호 및 동 제4,584,414호에는 폴리테트라메틸렌 에테르 디에스테르를 탄소가 1 내지 4 개인 알칸올, 및 알칼리 토금속의 산화물, 수산화물, 또는 알콕사이드 및 알칼리 금속 수산화물 또는 알콕사이드인 촉매와 각기 혼합하고, 상기 혼합물을 그의 비점에 이르게 하고, 형성되는 알칸올/알킬 에스테르 공비 혼합물의 증기를 반응 영역으로부터 연속적으로 제거하면서 전환이 본질적으로 완결될 때까지 상기 혼합물을 유지시키고, 이어서 촉매를 제거하는 것으로 이루어지는 PTMEA에서 PTMEG로의 전환 방법이 개시되어 있다. 가메탄올 분해 반응을 4 단계 연속 교반 반응기에서 수행할 때, 50 ℃에서 CaO를 사용하는 것은 불완전한 전환을 나타내었다. 또한, 고농도의 촉매가 필수적이며, 4 단계 반응기에서 메탄올을 증발시키는데 요구되는 높은 열을 투입하기 때문에 반응은 에너지 효율적이지 못하였다. 상기의 모든 최종 생성물 PTMEG는 소량의 미반응 PTMEA를 함유하였으며, 이것은 우레탄 반응에서는 바람직하지 못한 성분이다.
PTMEA를 PTMEG로 전환하는 상기에서 제안된 방법에 관련된 문제를 고려하여, 본 발명은 미반응 (미전환) PTMEA 및 알칸올 에스테르 부산물이 없는 PTMEG로의 실질적으로 완전한 전환 및 회수를 달성하는 개선된 방법을 제공한다. 따라서, 본 발명은:
(a) 1종 이상의 폴리에테르 폴리올의 디에스테르, 및 유효량의 1종 이상의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 산화물, 수산화물 또는 알콕사이드 촉매 및 C1-4 알칸올을 증류관의 상부에 공급하여 폴리에테르 폴리올의 디에스테르를 디히드록시 폴리에테르 폴리올로 전환하는 단계,
(b) 증류관의 하부에 고온 알칸올 증기를 가하여 폴리에테르 폴리올의 디에스테르의 가알칸올 분해에 의해 형성된 알칸올 에스테르를 증류관의 위쪽으로 밀어 올리는 단계,
(c) 증류관 오버헤드에서 가알칸올 분해 반응에 의해 형성된 알칸올 및 알칸올 에스테르를 회수하는 단계, 및
(d) 가알칸올 분해 반응에 의해 형성된 알칸올 에스테르가 없는 디히드록시 폴리에테르 폴리올을 증류관 바닥으로부터 회수하는 단계를 포함하는, 폴리에테르 폴리올의 디에스테르를 상응하는 디히드록시 폴리에테르 폴리올로 전환하는 방법을 제공한다.
본 발명의 한 가지 실시태양에서, 추가로 증류관으로부터 오버헤드 물질을 분리시키고, 알칸올 에스테르로부터 미반응 알칸올을 회수하며, 분리시에 생성된 알칸올을 증류관으로 재순환시킨다. 본 발명의 한 가지 바람직한 실시태양에서, 폴리에테르 폴리올의 디에스테르는 폴리테트라메틸렌 에테르의 디아세테이트 에스테르인 PTMEA이며, 촉매는 소듐 메톡사이드이고 알칸올은 메탄올이므로, 메틸 아세테이트가 없는 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜인 PTMEG를 회수한다. 본 발명에 따른 상기 바람직한 실시태양에 있어서, 미반응 메탄올 및 메틸 아세테이트 에스테르 부산물을 함유하는 반응성 증류관의 오버헤드 물질을 메틸 아세테이트와 공비 분리시키고, 연속하여 500 ppm 미만, 가장 바람직하게는 100 ppm 미만의 메틸 아세테이트를 갖는 메탄올을 증류관으로 재순환시킨다.
본 발명의 목적은 반응을 완결시키기 위하여 반응성 증류를 사용하여 폴리에테르 폴리올 에스테르를 가알칸올 분해하여 폴리에테르 폴리올을 생성하는 개선된 방법을 제공한다. 또한, 본 발명의 추가의 목적은 이와 동시에 반응성 증류관 내에서 폴리에테르 폴리올로부터 부산물인 알칸올 에스테르를 실질적으로 완전히 분리하여 고순도의 생성물을 생성하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 알칸올의 재순환에 제공하기 위하여 반응성 증류관으로부터 오버헤드 스트림을 연속적으로 분리하는 방법을 제공하는 것이다. 이러한 목적의 달성 및 추가의 목적의 존재 및 달성은 청구의 범위 및 첨부되는 도면을 포함하여 명세서를 완전히 이해할 때 분명해질 것이다.
도 1은 폴리테트라메틸렌 에테르 아세테이트의 가메탄올 분해 반응 및 후속되는 정제된 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜의 회수 동안에 메틸 아세테이트의 연속적인 제거 공정을 나타내는 본 발명에 따른 반응성 증류의 한 가지 특정 실시태양의 개략도이다.
테트라히드로푸란 (THF)은 미국 특허 제4,163,115호에 기재된 바와 같이, 고체 산성 수지 촉매 및 분자량 조절제로서 아세트산/아세트산 무수물을 사용하여 중합할 수 있다. 전형적으로, THF의 중합체로의 전환율은 약 40 내지 50 ℃에서 약 20 내지 40 % 범위이다. 바람직하게는 중합 생성물은 재순환을 위하여 미반응 THF 및 아세트산/아세트산 무수물을 제거하여 분리한다. 이처럼 분리된 생성물은 테트라히드로푸란의 중합된 디아세테이트 (PTMEA)이며, 대부분의 우레탄 최종 사용 용도에서 원료로서 사용하기 위해서는 디히드록시 생성물인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 (PTMEG)로 전환시켜야 한다.
일반적으로, 본 발명의 폴리에테르 폴리올 디에스테르 조성물은 통상적으로 카르복실산 및 카르복실산 무수물의 존재 하에 테트라히드로푸란이 주요하고 (주요하거나) 우세한 반응물인 시클릭 에테르 또는 혼합물의 산 촉매 개환 중합 반응을 통하여 생성된 폴리에테르와 같은 임의의 폴리에테르이다. 즉, 상당량의 THF가 PTMEA 생성물에 혼입된다. 보다 구체적으로는, 폴리에테르 디에스테르는 산화 에틸렌 또는 산화 프로필렌과 같은 알킬렌 산화물 또는 등량의 공단량체와 THF (3-MeTHF과 함께 또는 이것 없이)의 공중합뿐만 아니라, 알킬 치환 테트라히드로푸란 공단량체, 바람직하게는 예를 들면 3-메틸테트라히드로푸란 (3-MeTHF)과 함께 또는 이것 없이 테트라히드로푸란 (THF)의 중합으로부터 유도된다. 따라서, 하기의 설명 및 실시예는 주로 다른 공단량체가 임의로 존재할 수 있다는 이해를 바탕으로 THF에 대해 설명할 것이다.
전형적으로, 초기 중합 공정의 생성물은 에스테르 교환 반응/가알칸올 분해 반응 촉매의 존재 하에 메탄올과 반응하여 히드록실기 종결된 글리콜로 전환되는 아세테이트 (또는 유사한 종결 에스테르기) 형태이다. 상기 반응은 합당한 속도를 달성하기 위하여 촉매를 필요로 한다. 본 발명에 유용한 통상의 가메탄올 분해 반응 촉매는 소듐 메톡사이드 (NaOMe), 수산화나트륨 (NaOH), 및 산화칼슘이다. 원칙적으로 반응성 증류 목적에 유용한 촉매는 미국 특허 제4,230,892호 및 동 제4,584,414호에 교시된 바와 같이, 일반적으로 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 산화물, 수산화물 또는 알콕사이드 촉매, 및 이들의 혼합물로서 분류되는 임의의 고알칼리성 가알칸올 분해 반응 촉매이다. 촉매 활성의 손실 없이 고유하게 약간의 수분 제거능이 있는 가알칸올 분해 반응 촉매 (예를 들면, 극소량의 물이 촉매적으로 활성인 NaOH로 전환되는 NaOH/NaOMe/Na2O 계)가 특히 유용하다. NaOH/NaOMe를 사용하는 반응 속도는 실온에서도 빠르기 때문에 가메탄올 분해 반응은 대기압에서 수행된다. 상기 가메탄올 분해 반응에서의 부산물은 메탄올과 저비점 공비 혼합물을 형성하는 메틸 아세테이트이다. 가알칸올 분해 반응은 가역적이므로 100 %에 근접하는 전환율을 얻기 위해서는 휘발성 메틸 아세테이트/메탄올 공비 혼합물의 연속적인 제거가 필수적이다. 본 발명에서는, 메틸 아세테이트의 중합체를 제거하기 위하여 반응을 메탄올 증기가 관 바닥에 공급되는 반응성 증류관에서 수행한다. 이러한 방식으로 메틸 아세테이트를 제거함으로써, 관 내에서 99.99 % 이상의 전환율이 달성된다. 대조적으로, 완전한 전환을 이루기 위해서는 5 개 이상의 일련의 연속 교반 반응기 단이 필요하다.
본 발명에서는, 역류를 사용하여 하나의 반응성 증류관 (RXDC)에서 PTMEA에서 PTMEG로 완전히 전환시켰다. 보다 구체적으로는, 가알칸올 분해 반응에서 알콜 반응물로서 메탄올을 사용하는 경우, 65 내지 70 ℃ 및 0 내지 0.34 atm(0 내지 5 psig)에서 작동하는 RXDC가 PTMEA를 양질의 PTMEG로 완전히 전환시키는 가장 비용 효과적이고 에너지 효율적인 방법임이 밝혀졌다. 종래의 일련의 연속 교반 반응기 (CSTR's)의 사용은 몇 배나 더 자본 집약적이며, 동등한 정도로 PTMEG로 전환시키기 위해서는 몇 배나 많은 양의 메탄올을 사용한다.
본 발명에 따른 반응성 증류의 수행 방법 및 이전에 제안된 방법과의 차이점은 첨부된 도면을 참고로 잘 설명되며 이해될 수 있을 것이다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 하나의 증류관(10)을 연속적인 방식으로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 반응성 증류는 당업계에서 일반적으로 공지되고 실시된 바와 같이 임의의 증류 방법 및 장치에 의하여 수행될 수 있다. 제한하려는 것은 아니지만 예를 들면, 깊게 봉해진 체판 증류관을 시험하였다. 그러나, 종래의 단 증류관도 동일하게 효과적이었다고 생각된다. 바람직하게는, 도 1에서 예시되고 하기 실시예에서 사용한 바와 같이, 가메탄올 분해 반응은 실질적으로 중합되지 않은 THF 및 아세트산 무수물/아세트산 (ACAN/HOAc)이 없는 폴리에테르 폴리올 에스테르를 (상기 특정 실시태양에서는 도 1에서 PTMEA로 설명됨) 관(10)의 상부에 또는 상부 근처에 공급하여 수행한다. 또한, 가메탄올 분해 반응 촉매 (예시된 실시태양에서, MeOH에 용해된 NaOMe 용액)는 관에 들어오기 전에 폴리에테르 폴리올 에스테르 (PTMEA)와 혼합하여, 또는 폴리에테르 폴리올 에스테르에 대한 공급점 근처의 한 시점에서 관(10)에 공급한다. 증발된 메탄올 (고온 MeOH)을 관(10) 바닥 근처에 공급하여 NaOMe/NaOH 촉매의 존재 하에 최소량의 유리 아세트산을 함유하는 미반응 PTMEA와 접촉시켜 완전히 전환되도록 평형을 유도한다. RXDC의 오버헤드 물질은 메탄올 및 메틸 아세테이트의 혼합물이다. 이들 오버헤드 물질은 공비식으로 메탄올을 회수하기 위하여 공비 증류관을 통과할 수 있다 (도시되지 않음). PTMEG 및 MeOH를 RXDC 관(10) 바닥으로부터 빼낸다. 과량의 MeOH는 약 100 내지 450 ㎜Hg의 감압 및 약 125 내지 145 ℃의 온도에서 작동하는 메탄올 스트리퍼 내에서 제거할 수 있다. 이 때, 생성되는 PTMEG 스트림은 본질적으로 MeOH가 없고, 미반응 에스테르 교환 반응 촉매인 NaOMe를 함유한다. 바람직하게는, NaOMe는 미국 특허 제5,410,093호에 기재된 바와 같이 제거된다.
도면에 예시된 특정 실시태양에 대한 상기 설명을 고려할 때, 해결책 또는 필수적인 중요한 특성인 스트립 단계를 포함하는 (정류와는 다름) 반응성 증류관이 본 발명을 목적을 위해 고려될 수 있음을 이해하여야 한다. 즉, 증류관의 바닥에 또는 바닥 근처에 유입된 상승하는 고온 알칸올 증기 반응물 및 가알칸올 분해 반응/에스테르 교환 반응에서 형성된 알칸올 에스테르의 필연적인 반응성 스트립핑은 폴리에테르 폴리올의 상응하는 디히드록시 폴리에테르 폴리올로의 요구되는 총 전환율을 달성하는데 주요한 고려 사항이다. 모든 실질적인 목적을 위해, 정제된 증류액의 회수 및 환류 및(또는) 정류라는 개념은 유리하게는 별도의 관에서 수행될 수 있다 (즉, 메틸 아세테이트 형성시에 별도의 공비 증류법을 사용하는 것을 보라). 물론, 이것은 오버헤드의 정제된 증류액의 증류 및 회수가 단일한 관에서 사용될 수 없다는 것이 아니라, 오히려 본 발명이 미반응 알콜의 회수 및 순환과 반응성 스트립을 분리하는 기회를 제공함을 의미한다. 사실상, 이것은 또한 증류 이외의 기술에 의해 오버헤드 스트림 성분의 분리 및 회수를 달성할 수 있는 기회를 제공한다.
수학적 모델링은 RXDC의 바닥에 공급된 고온 메탄올 스트림 중의 메틸 아세테이트의 농도가 RXDC에서 99.999 %의 전환율을 달성하기 위해서는 100 ppm 미만이어야 함을 나타낸다. 공비 관 (도면에는 도시되지 않음) 바닥의 메탄올 스트림 중의 메틸 아세테이트의 농도 조절은 500 ppm 미만 및 가장 바람직하게는 100 ppm 미만까지 달성되었다. 공비 증류관 바닥은 100 ppm 미만의 메틸 아세테이트 농도를 달성하기 위하여 66 ℃ 이상의 온도에서 작동되어야 한다. 더 높은 메틸 아세테이트 농도는 반응성 증류관에서 PTMEA에서 PTMEG로의 전환에 역효과를 미치는 경향이 있다.
본 발명에 따른 가알칸올 분해 방법은 강하며 PTMEA에서 PTMEG로의 완전한 전환을 초래한다. 연속적인 RXDC 공정에 요구되는 촉매량은 PTMEA를 기준으로 약 200 내지 1000 ppm, 및 바람직하게는 500 내지 700 ppm이다. 유사한 양은 배치 공정에서 동등한 수율을 생성할 수 없다.
메탄올 재순환을 사용하는 연속적인 작동 동안 요구되는 제조된 메탄올의 양 (오버헤드 물질의 공비 회수 및 PTMEG 생성물로부터의 스트립 둘 다)은 원칙적으로 반응성 증류관으로의 공급물 중의 PTMEA의 화학량론적인 양 (즉, 형성된 PTMEG 각각의 몰에 대해 소비된 메탄올 2 몰) + 재순환 메탄올의 일부를 형성하는 85 % 메틸 아세테이트 공비 혼합물의 증류에서 소비된 상응하는 양 (즉, 공비 혼합물 부산물 중의 유리 메탄올의 양)과 동일하다. 제조된 것으로서 반응성 증류관에 사용되는 시판되는 메탄올 공급물은 전형적으로 물 500 ppm 미만을 가지며, 바람직하게는 200 ppm 미만을 함유한다. 상기 소량의 물은 공정에 해롭지 않다. 사실, 소량의 물은 소듐 메톡사이드를 소듐 메톡사이드와 같이 효과적인 촉매인 수산화나트륨으로 전환한다. 따라서, 소듐 메톡사이드의 사용은 촉매적인 활성의 손실 없이, 공정 중의 극소량의 물을 소모할 수 있기 때문에 매우 유리하다. 그러나, 시스템 중의 다량의 물은 PTMEA를 서서히 가수분해하여 PTMEG 및 유리 아세트산을 형성하기 때문에 매우 해롭다. 이러한 방식으로 생성된 아세트산은 촉매를 중화시키고, 이것은 전환율을 50 % 미만으로 유도할 수 있다.
전형적으로, PTMEA 공급물 중의 약 50 내지 120 ppm의 유리 아세트산은 가메탄올 분해 반응에 역효과를 미치지 않았다. 공급물 중의 아세트산의 농도가 높을수록 유리 아세트산이 소듐 메톡사이드와 반응하여 촉매 활성이 없는 아세트산 나트륨을 생성하기 때문에 더 많은 촉매를 요구할 것이다.
PTMEA 중의 중합되지 않은 THF의 존재는 이러한 공정의 작동 또는 제품 품질에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 유리 THF는 반응성 증류관의 오버헤드에서 소멸된다. 이러한 공정의 연속 작동 중에는 어떠한 THF의 증강도 나타나지 않았다.
본 발명에 따른 연속적인 반응성 증류 공정의 작동을 나타내기 위하여, PTMEA로 불리는 PTMEG의 디아세테이트가 시간 당 약 45.36 ㎏ (100 파운드)의 공칭 용량을 갖는 단일 RXDC 장치를 도 1에 나타난 바와 같이 구성하여 작동시켰다. 상기 장치는 메탄올을 분리하고 재순환시키기 위한 공비관 장치의 작동과 함께 반응성 증류관을 나타내도록 고안되었다. MeOH 99.8 % 및 NaOMe 0.2 %를 함유하는 혼합물을 75 ℃에서 3:1의 부피 비로 PTMEA와 혼합하고, 83 ℃에서 메탄올 증기를 관 바닥에 가하면서 깊게 밀봉된 반응성 증류관의 상부에 공급하였다. 관 오버헤드 물질을 40 ℃에서 농축시켰으며, 대략 MeOH 79.6 % 및 메틸 아세테이트 20.4 %를 함유하였다. 메탄올과 함께 스트립된 상기 메틸 아세테이트를 공비 관에 보내었다. 관 바닥은 생성물인 PTMEG 및 메탄올이 없는 것을 기준으로 MeOH 26.2 % 및 미반응 NaOMe 700 ppm을 함유하였다. PTMEG로의 전환율은 99.99 중량%를 초과하였다.
본 발명에 따른 개선된 방법의 장점 및 이점은 많고도 중요함을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 종래의 PTMEA를 PTMEG로 전환하기 위한 가메탄올 분해 반응의 사용과 비교하여, 본 공정의 반응성 증류는 실질적으로 PTMEA 잔류물이 없고 본질적으로 PTMEG로 완전히 전환된 메틸 아세테이트 부재 생성물 스트림을 생성한다. 또한, 본 발명은 자본 및 에너지 요구 양쪽 면에서 절약되는 완전한 전환율을 달성하기 위하여 단일 단계 또는 단일 증류관을 사용한다는 경제적인 이점을 제공한다. 본 발명은 메틸 아세테이트를 100 ppm 미만으로 함유하는 메탄올을 재사용할 수 있는 이점을 나타내므로 반응성 증류관의 바닥에서 실질적으로 완전한 전환을 가능하게 한다.
Claims (8)
- (a) 1종 이상의 폴리에테르 폴리올의 디에스테르, 및 유효량의 1종 이상의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 산화물, 수산화물 또는 알콕사이드 촉매 및 C1-4 알칸올을 증류관의 상부에 공급하여 상기 폴리에테르 폴리올의 디에스테르를 디히드록시 폴리에테르 폴리올로 전환하는 단계,(b) 상기 증류관의 하부에 고온 알칸올 증기를 가하여 상기 폴리에테르 폴리올의 디에스테르의 가알칸올 분해에 의해 형성된 알칸올 에스테르를 상기 증류관의 위쪽으로 밀어 올리는 단계,(c) 상기 증류관 오버헤드에서 가알칸올 분해 반응에 의해 형성된 알칸올 및 알칸올 에스테르를 회수하는 단계, 및(d) 가알칸올 분해 반응에 의해 형성된 알칸올 에스테르가 없는 디히드록시 폴리에테르 폴리올을 상기 증류관 바닥으로부터 회수하는 단계를 포함하는, 폴리에테르 폴리올의 디에스테르를 상응하는 디히드록시 폴리에테르 폴리올로 전환하는 방법.
- 제1항에 있어서,(a) 증류관으로부터의 오버헤드 물질을 추가로 분리시키고, 알칸올 에스테르로부터 미반응 알칸올을 회수하는 단계, 및(b) 분리 공정에서 생성된 알칸올을 증류관으로 재순환시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리에테르 폴리올의 디에스테르가 폴리테트라메틸렌 에테르의 디아세테이트 에스테르이고, 상기 촉매가 소듐 메톡사이드이며, 상기 알칸올이 메탄올이어서, 메틸 아세테이트가 없는 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜을 회수하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리에테르 폴리올의 디에스테르가 테트라히드로푸란 및 3-메틸 테트라히드로푸란의 디아세테이트 에스테르 공중합체이고, 상기 촉매가 소듐 메톡사이드이며, 상기 알칸올이 메탄올이어서, 메틸 아세테이트가 없는 에테르 글리콜 공중합체를 회수하는 방법.
- 제3항에 있어서,(a) 증류관으로부터의 오버헤드 물질을 공비 분리시키고, 메틸 아세테이트로부터 미반응 메탄올을 회수하는 단계, 및(b) 500 ppm 미만의 메틸 아세테이트를 갖는 공비 분리에서 생성된 메탄올을 증류관으로 재순환시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제5항에 있어서, 공비 분리에서 생성되고 증류관으로 재순환된 상기 메탄올이 100 ppm 미만의 메틸 아세테이트를 함유하는 방법.
- 제4항에 있어서,(a) 증류관으로부터의 오버헤드 물질을 공비 분리시키고, 메틸 아세테이트로부터 미반응 메탄올을 회수하는 단계, 및(b) 500 ppm 미만의 메틸 아세테이트를 갖는 공비 분리에서 생성된 메탄올을 증류관으로 재순환시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제7항에 있어서, 공비 분리에서 생성되고 증류관으로 재순환된 상기 메탄올이 100 ppm 미만의 메틸 아세테이트를 함유하는 방법.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US8/572,556 | 1995-12-14 | ||
US08/572,556 | 1995-12-14 | ||
US08/572,556 US5852218A (en) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Alkanolysis of polyether polyol esters by reactive distillation |
PCT/US1996/019464 WO1997023559A2 (en) | 1995-12-14 | 1996-12-05 | Alkanolysis of polyether polyol esters by reactive distillation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR19990072133A KR19990072133A (ko) | 1999-09-27 |
KR100488135B1 true KR100488135B1 (ko) | 2005-09-26 |
Family
ID=24288365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR19980704464A KR100488135B1 (ko) | 1995-12-14 | 1996-12-05 | 반응성증류에의한폴리에테르폴리올에스테르의가알칸올분해방법 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5852218A (ko) |
EP (1) | EP0866824B1 (ko) |
JP (1) | JP3911026B2 (ko) |
KR (1) | KR100488135B1 (ko) |
CN (1) | CN1080278C (ko) |
AU (1) | AU1683897A (ko) |
DE (1) | DE69611936T2 (ko) |
RU (1) | RU2162862C2 (ko) |
TW (1) | TW377362B (ko) |
WO (1) | WO1997023559A2 (ko) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19742342A1 (de) * | 1997-09-25 | 1999-04-01 | Basf Ag | Kontinuierliche Herstellung von Polytetrahydrofuran über eine Umesterungskaskade mit gezielter Schaumzerstörung |
DE19817113A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-10-21 | Basf Ag | Herstellung von Polytetrahydrofuran mit endständigen Hydroxylgruppen durch Wechsel von kontinuierlicher und disperser Phase |
BE1012945A6 (fr) | 1999-10-27 | 2001-06-05 | Pantochim Sa | Procede continu pour convertir un diester d'ether de polytetramethylene en ether glycol de polytetramethylene. |
DE10330721A1 (de) * | 2003-07-08 | 2005-01-27 | Basf Ag | Verfahren zur Gewinnung von Oligomeren des Polytetrahydrofurans oder der Tetrahydrofuran-Copolymere |
JP5040130B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2012-10-03 | 三菱化学株式会社 | ポリエーテルポリオール類の製造方法 |
WO2006098437A1 (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-21 | Mitsubishi Chemical Corporation | ポリエーテルポリオール類の製造方法 |
WO2009030619A1 (de) * | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Basf Se | Verfahren zur depolymerisation von mono- und/oder diestern des polytetrahydrofurans enthaltenden gemischen |
WO2009129292A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Dow Global Technologies Inc. | Polyol esters and process for making them |
WO2013112785A1 (en) | 2012-01-26 | 2013-08-01 | Invista North America S.A.R.L. | Improved alkanolysis process |
WO2013191987A1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Invista Technologies S.A R.L. | Improved alkanolysis process and method for separating catalyst from product mixture and apparatus therefor |
US20150027873A1 (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-29 | University Of Houston System | Iterative reactive distillation of dynamic ester mixtures |
TW201529636A (zh) * | 2013-12-19 | 2015-08-01 | Invista Tech Sarl | 經改良的聚四亞甲基醚二醇製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54119405A (en) * | 1978-03-09 | 1979-09-17 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Preparation of diol |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4163115A (en) * | 1976-03-31 | 1979-07-31 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Preparation of esters of poly-(tetramethylene ether) glycol |
US4230892A (en) * | 1979-07-20 | 1980-10-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Alcoholysis process for preparing poly-(tetramethylene ether) glycol |
DE3019767A1 (de) * | 1980-05-23 | 1981-12-03 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von essigsaeureestern |
US4510333A (en) * | 1984-06-05 | 1985-04-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for preparing poly(tetramethylene ether) glycol having narrow molecular weight distribution |
US4584414A (en) * | 1984-12-21 | 1986-04-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing improved poly(tetramethylene ether) glycol by alcoholysis |
US5321181A (en) * | 1985-01-07 | 1994-06-14 | Chemical Research & Licensing Company | Alkylation of organic aromatic compounds |
JPH05194723A (ja) * | 1992-01-21 | 1993-08-03 | Daicel Chem Ind Ltd | ポリオキシテトラメチレングリコ−ルの精製方法 |
US5302255A (en) * | 1992-03-06 | 1994-04-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Reducing molecular weight distribution of polyether glycols by short-path distillation |
US5298530A (en) * | 1992-11-25 | 1994-03-29 | Eastman Kodak Company | Process of recovering components from scrap polyester |
-
1995
- 1995-12-14 US US08/572,556 patent/US5852218A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-25 TW TW85111733A patent/TW377362B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-12-05 AU AU16838/97A patent/AU1683897A/en not_active Abandoned
- 1996-12-05 CN CN96198975A patent/CN1080278C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-05 JP JP52366997A patent/JP3911026B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-05 DE DE69611936T patent/DE69611936T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-05 RU RU98112788/04A patent/RU2162862C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-12-05 WO PCT/US1996/019464 patent/WO1997023559A2/en active IP Right Grant
- 1996-12-05 KR KR19980704464A patent/KR100488135B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-12-05 EP EP96945580A patent/EP0866824B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54119405A (en) * | 1978-03-09 | 1979-09-17 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Preparation of diol |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5852218A (en) | 1998-12-22 |
AU1683897A (en) | 1997-07-17 |
CN1204348A (zh) | 1999-01-06 |
JP2000502390A (ja) | 2000-02-29 |
RU2162862C2 (ru) | 2001-02-10 |
WO1997023559A2 (en) | 1997-07-03 |
WO1997023559A3 (en) | 1997-09-12 |
EP0866824B1 (en) | 2001-02-28 |
KR19990072133A (ko) | 1999-09-27 |
TW377362B (en) | 1999-12-21 |
EP0866824A2 (en) | 1998-09-30 |
DE69611936T2 (de) | 2001-10-04 |
CN1080278C (zh) | 2002-03-06 |
JP3911026B2 (ja) | 2007-05-09 |
DE69611936D1 (de) | 2001-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR870000542B1 (ko) | 에틸렌글리콜의 제조방법 | |
KR100488135B1 (ko) | 반응성증류에의한폴리에테르폴리올에스테르의가알칸올분해방법 | |
KR100651107B1 (ko) | 폴리테트라메틸렌 에테르 디에스테르를 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜로 전환시키기 위한 연속 방법 | |
CN101389590A (zh) | 链烷二醇和碳酸二烷酯的制备方法 | |
KR20140117590A (ko) | 개선된 가알칸올분해 프로세스 | |
US5981688A (en) | Continuous preparation of polytetrahydrofuran by a transesterification cascade with specific destruction of foam | |
KR100449304B1 (ko) | 폴리테트라메틸렌에테르의디아세테이트에스테르의개선된회수방법 | |
EP0185553B1 (en) | Process for preparation of poly(tetramethylene ether) glycol | |
EP0119833A2 (en) | Preparation of carboxylic acid esters of alkylene glycol monoalkyl ethers | |
CA1086326A (en) | Cracking of mixtures containing hydroxyesters | |
US3959389A (en) | Method of manufacturing alkylene oxide adducts of an aliphatic alcohol | |
US5616814A (en) | Method for the water washing and recovery of methyl tertiary butyl ether | |
US3932531A (en) | Method of manufacturing alkylene oxide adducts of an aliphatic alcohol | |
JP4486237B2 (ja) | ポリエステル廃棄物からの有効成分回収方法 | |
US20060266635A1 (en) | Method for obtaining oligomers of polytetrahydofurane or tetrahydrofurane | |
KR100532269B1 (ko) | 알킬렌 글리콜 모노알킬 에테르의 카르복실산 에스테르의연속적인 제조방법 | |
US5637760A (en) | Preparation of 1,4-butanediol mono(meth)acrylate by esterification of (meth)acrylic acid with 1,4-butanediol, in which an aqueous solution of unconverted 1,4-butanediol is obtained | |
US4087453A (en) | Process for obtaining glycols and glycerine or di- and triesters thereof from polyglycols and polyglycerine | |
USRE35360E (en) | Reduction of molecular weight of poly(tetramethylene ether) glycol | |
JP2001081181A (ja) | ポリテトラメチレンエーテルグリコールの製造方法 | |
JPH11292963A (ja) | ポリテトラメチレンエーテルグリコールの製造法 | |
EP0342862A2 (en) | A process for reducing fluoride levels in poly (tetramethylene ether)glycol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment | ||
FPAY | Annual fee payment | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |