分離方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種分離方法，其是將含活性氫化合物(A)和與(A)發(fā)生可逆反應(yīng)的化合物(B)分離開的方法，該方法具備：在多級(jí)蒸餾塔中從含有含活性氫化合物(A)以及與(A)發(fā)生可逆反應(yīng)的化合物(B)的混合物中蒸餾分離出(A)或(B)的至少一者的工序，以及將混合物供給至在多級(jí)蒸餾塔的內(nèi)部形成的惰性部位的工序。
【專利說明】分離方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及分離方法。特別是涉及含有可逆反應(yīng)的兩種以上化合物的混合物的分 離方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在由兩種以上的成分構(gòu)成的氣體組成的分離中通常使用蒸餾。蒸餾是利用各成分 物質(zhì)的蒸氣壓的差異將混合物的特定成分進(jìn)行濃縮的操作。若對(duì)欲蒸餾的混合物加熱，則 各成分由液面慢慢地蒸發(fā)，各成分的蒸氣壓之和與體系的壓力一致時(shí)開始沸騰。此時(shí)，產(chǎn) 生的蒸氣的組成按照拉烏爾定律大致由液面的成分組成和在該溫度下的各成分的蒸氣壓 (分壓）這兩方?jīng)Q定。作為工業(yè)蒸餾方法，已知間歇式方法和連續(xù)蒸餾法。
[0003] 上述蒸發(fā)行為是在要分離的成分間不伴有反應(yīng)的情況下的行為。另一方面，氣體 成分間、液層成分間、氣體成分-液層成分間伴有反應(yīng)的情況下，則為復(fù)雜的蒸發(fā)行為。
[0004] 例如，一直以來，在平衡反應(yīng)的平衡對(duì)生成體系側(cè)不利的情況中，通常是從反應(yīng)體 系中分離出生成物之中的至少一種，使上述平衡有利于生成體系，從而提高反應(yīng)效率（平 衡轉(zhuǎn)化率）。作為從反應(yīng)體系中分離出生成物的方法，已知有各種方法。其中，蒸餾分離是 最通常進(jìn)行的方法之一。通過蒸餾一邊從反應(yīng)體系中除去生成物一邊使平衡反應(yīng)偏向生成 側(cè)以推進(jìn)反應(yīng)的方法被稱為反應(yīng)蒸餾，例如，在非專利文獻(xiàn)1中示出了具體例，記載了關(guān)于 反應(yīng)蒸饋的說明。
[0005] 通常，反應(yīng)蒸餾通過利用連續(xù)式多級(jí)蒸餾塔等蒸餾塔來實(shí)施。在蒸餾塔內(nèi)進(jìn)行反 應(yīng)蒸餾時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)液所含有的沸點(diǎn)較高的成分多分布在蒸餾塔的下段側(cè)，沸 點(diǎn)較低的成分多分布在蒸餾塔的上段側(cè)。因此，在蒸餾塔中，隨著從塔底向著塔頂，塔內(nèi)的 溫度（液溫）降低。溫度越低，平衡反應(yīng)的反應(yīng)速度越慢。因此，在上述蒸餾塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng) 蒸餾時(shí)，隨著從塔底向著塔頂，反應(yīng)速度變慢。即，隨著從塔底向著塔頂，平衡反應(yīng)的反應(yīng)效 率降低。
[0006] 因此，為了進(jìn)一步提高反應(yīng)效率（S卩，為了進(jìn)一步加快反應(yīng)速度），對(duì)進(jìn)一步提 高塔內(nèi)溫度的技術(shù)進(jìn)行了研究。專利文獻(xiàn)1中，作為用于有效進(jìn)行以原料(P)+原料(Q)〇 生成物(R)+生成物(S)表示的平衡反應(yīng)（例如，酯交換反應(yīng)）的方法，公開了將溶劑供給至反 應(yīng)蒸餾塔中并提高反應(yīng)蒸餾塔內(nèi)的溫度以使反應(yīng)有利地進(jìn)行的方法。
[0007] 另一方面，在上述的以原料(P)+原料(Q)@生成物(R)+生成物(S)表示的平衡反應(yīng) 存在的體系中，或者在以原料(P)?生成物(R)+生成物(S)表示的平衡反應(yīng)存在的體系中，難 以在盡可能地抑制不期望的可逆反應(yīng)的同時(shí)將原料或生成物蒸餾分離。通常，蒸餾分離即 使是在減壓下也為高溫條件的情況居多，難以抑制不期望的可逆反應(yīng)。例如，在含有含活性 氫化合物以及與該含活性氫化合物發(fā)生可逆反應(yīng)的化合物的混合物的蒸餾分離中，應(yīng)用例 如上述的方法多不理想。
[0008] 作為這樣的伴有不期望的可逆反應(yīng)的例子，可以舉出通過將2官能的異氰酸酯單 體進(jìn)行多聚體化來制造3官能以上的多異氰酸酯的方法中的未反應(yīng)單體的蒸餾分離。相對(duì) 于此，例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了以下內(nèi)容：在使異佛爾酮二異氰酸酯與部分丙氧基化的 甘油發(fā)生反應(yīng)后，利用薄膜式蒸發(fā)器除去未反應(yīng)的單體，利用該方法，得到了脲基甲酸酯化 的異氰酸酯。另外，在專利文獻(xiàn)2中記載了以下內(nèi)容：使六亞甲基二異氰酸酯與1-丁醇反 應(yīng)后，通過連續(xù)蒸餾除去過量的單體。利用該方法，得到了脲基甲酸酯化的異氰酸酯。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :國(guó)際公開第2009/071533號(hào)
[0012] 專利文獻(xiàn)2 :美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2003/0050424號(hào)說明書
[0013] 非專利文獻(xiàn)
[0014] 非專利文獻(xiàn)1 :"化學(xué)工學(xué)"第57卷第1號(hào)77頁?79頁（1993年）


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明所要解決的課題
[0016] 專利文獻(xiàn)1和2所記載的方法中，在脲基甲酸酯化反應(yīng)后除去未反應(yīng)的單體時(shí)，使 體系為減壓下并盡可能地降低設(shè)定溫度。但是，通常，脲基甲酸酯化反應(yīng)等中使用的異氰酸 酯的沸點(diǎn)高，因此，在蒸餾分離時(shí)，需要設(shè)定為與脲基甲酸酯化反應(yīng)相同的溫度，或者為其 以上的溫度。因此，在進(jìn)行蒸餾分離的期間，也會(huì)發(fā)生脲基甲酸酯化反應(yīng)，有可能成為粘度 比當(dāng)初預(yù)定的粘度更高的化合物，或者有可能產(chǎn)生凝膠。
[0017] 如此，在上述的平衡反應(yīng)存在的體系中，在盡可能地抑制不期望的可逆反應(yīng)的同 時(shí)進(jìn)行蒸餾分離依然多伴有困難，需要其解決方法。
[0018] 本發(fā)明的目的在于提供一種分離方法，其中，在通過蒸餾從含有可發(fā)生可逆反應(yīng) 的兩種以上的化合物的混合物中分離出至少一種以上的化合物時(shí)，能夠效率良好地進(jìn)行分 離。
[0019] 解決課題的手段
[0020] 本發(fā)明人對(duì)上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在利用多級(jí)蒸餾塔將含有含活 性氫化合物（A)以及與（A)發(fā)生可逆反應(yīng)的化合物（B)的混合物進(jìn)行分離時(shí)，利用將混合 物供給至在多級(jí)蒸餾塔內(nèi)形成的特定部位、在多級(jí)蒸餾塔中對(duì)（A)和（B)進(jìn)行蒸餾的方法 能夠解決上述課題，從而完成了本發(fā)明，
[0021] SP,本發(fā)明如下。
[0022] [1] -種分離方法，其是將含活性氫化合物（A)和與（A)發(fā)生可逆反應(yīng)的化合物 (B)分離開的方法，該方法具備以下工序：
[0023] 在多級(jí)蒸餾塔中從含有含活性氫化合物（A)以及與（A)發(fā)生可逆反應(yīng)的化合物 (B)的混合物張蒸餾分離出（A)或（B)的至少一者的工序，和
[0024] 將上述混合物供給至在上述多級(jí)蒸餾塔的內(nèi)部形成的惰性部位的工序。
[0025] [2]如[1]所述的分離方法，其中，（A)是具有與雜原子或鹵原子鍵合的氫原子的 化合物。
[0026] [3]如[1]或[2]所述的分離方法，其中，㈧是具有選自由下式⑴表示的基團(tuán)、 下式（2)表示的基團(tuán)、下式（3)表示的基團(tuán)以及下式（4)表示的基團(tuán)組成的組中的至少一 種基團(tuán)的化合物。

【權(quán)利要求】
1. 一種分離方法，其是將含活性氫化合物（A)和與（A)發(fā)生可逆反應(yīng)的化合物（B)分 離開的方法，該方法具備以下工序： 在多級(jí)蒸餾塔中從含有含活性氫化合物（A)以及與（A)發(fā)生可逆反應(yīng)的化合物（B)的 混合物中蒸餾分離出（A)或（B)的至少一者的工序，和 將所述混合物供給至在所述多級(jí)蒸餾塔的內(nèi)部形成的惰性部位的工序。
2. 如權(quán)利要求1所述的分離方法，其中，（A)是具有與雜原子或鹵原子鍵合的氫原子的 化合物。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的分離方法，其中，（A)是具有選自由下式（1)表示的基團(tuán)、 下式（2)表示的基團(tuán)、下式（3)表示的基團(tuán)和下式（4)表示的基團(tuán)組成的組中的至少一種 基團(tuán)的化合物， _NH"1) -X1!!⑵
式中，X1、X2、X3和X4各自獨(dú)立地表示氧原子或硫原子，R'表示有機(jī)基團(tuán)。
4. 如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的分離方法，其中，（B)是具有羰基的化合物。
5. 如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的分離方法，其中，（B)是具有選自由下式（5)表示的 基團(tuán)、下式（6)表示的基團(tuán)、下式（7)表示的基團(tuán)和下式（8)表示的基團(tuán)組成的組中的至少 一種基團(tuán)的化合物，
-N = C = Y4 (8) 式中，Y1、Y2、Y3和Y4各自獨(dú)立地表示氧原子或硫原子，R 1和R2各自獨(dú)立地表示碳原子 數(shù)為1?30的有機(jī)基團(tuán)，R"表不有機(jī)基團(tuán)。
6. 如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的分離方法，其中，所述多級(jí)蒸餾塔是塔板塔， 所述惰性部位是如下部位：其與所述混合物接觸的表面由相對(duì)于（A)與（B)的反應(yīng)為 惰性的材料形成。
7. 如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的分離方法，其中，所述多級(jí)蒸餾塔為填充塔， 所述惰性部位是如下部位：其與所述混合物接觸的表面填充有由相對(duì)于（A)與（B)的 反應(yīng)為惰性的材料形成的填充材料。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的分離方法，其中，所述惰性的材料是Fe原子、Ni原子和Ti 原子的含量均為10質(zhì)量％以下的材料。
9. 如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的分離方法，其中， 所述多級(jí)蒸餾塔的與所述混合物接觸的內(nèi)表面的面積（X)與所述混合物的體積（Y)滿 足⑴ΛΥ) g 100,其中面積⑴的單位為m2,體積（Y)的單位為m3。
10. 如權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的分離方法，其中，所述蒸餾分離的工序在化合物 (C)的存在下進(jìn)行，所述化合物（C)的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)在㈧的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)和⑶的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)之間， 并且，所述化合物（C)對(duì)（A)和（B)為化學(xué)惰性。
11. 如權(quán)利要求1?10任一項(xiàng)所述的分離方法，其中，（A)為下式（9)表示的化合物，
式中，R3表示碳原子數(shù)為1?44的有機(jī)基團(tuán)，X5表示氧原子或硫原子，a表示1?6的 整數(shù)。
12.如權(quán)利要求1?11任一項(xiàng)所述的分離方法，其中，（B)為下式（10)表示的化合物，
式中，R4表示碳原子數(shù)為1?80的有機(jī)基團(tuán)，Y5表示氧原子或硫原子，b表示1?10 的整數(shù)。
【文檔編號(hào)】C07C41/58GK104093701SQ201280002632
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月25日
【發(fā)明者】篠畑雅亮, 三宅信壽 申請(qǐng)人:旭化成化學(xué)株式會(huì)社