用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法和裝置制造方法
【專利摘要】在一種實(shí)施方式中，一種用于在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下通過(guò)碳酸二烷基酯與芳香醇的反應(yīng)生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法，包括：由第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)生產(chǎn)包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第一頂部流(5)；將包含第一頂部流(5)的反應(yīng)物流(5')引入第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)并且通過(guò)使用第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)分離混合物；從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)中回收包含碳酸烷基芳基酯的第一底部流(6)；以及將第一底部流(6)引入至第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)以生產(chǎn)包含碳酸二芳基酯的第二底部流(15)。
【專利說(shuō)明】用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法和裝置

【背景技術(shù)】
[0001]本公開總體上涉及整合有用于經(jīng)由烷基醇的氧化羰基化反應(yīng)生產(chǎn)碳酸二烷基酯的設(shè)備(裝置，plant)的、用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法和裝置(apparatus)，并且特別涉及整合有生產(chǎn)作為用于生產(chǎn)碳酸二苯酯的起始原料的碳酸二甲酯("DMC")的、用于生產(chǎn)所述碳酸二苯酯(也稱為"DPC")的方法和裝置。
[0002]碳酸二芳基酯如DPC，是聚碳酸酯生產(chǎn)中的重要反應(yīng)物。例如，可以通過(guò)使雙酚A與DPC反應(yīng)制造聚碳酸酯。聚碳酸酯是因其物理和光學(xué)性能而是具有價(jià)值的有用的材料。隨著投放聚碳酸酯的應(yīng)用的增加，碳酸二芳基酯的有效生產(chǎn)已經(jīng)變得更有意義。用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的早期方法利用光氣作為反應(yīng)物。然而，光氣的毒性推動(dòng)基于中間產(chǎn)物碳酸二烷基酯的生產(chǎn)的非光氣方法的開發(fā)。生產(chǎn)碳酸二芳基酯的非光氣方法要求通過(guò)烷基醇(如在DMC生產(chǎn)情況下為甲醇)的氧化羰基化反應(yīng)生產(chǎn)碳酸二烷基酯如碳酸二甲酯(圖1)。接下來(lái)，碳酸二芳基酯的生產(chǎn)涉及在圖2中描繪的兩步方法。首先，在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下，碳酸二烷基酯如碳酸二甲酯與芳香醇如苯酚反應(yīng)，以生產(chǎn)碳酸烷基芳基酯(例如，碳酸苯基甲酯)和烷基醇(烷醇，鏈烷醇，alkanol)如甲醇。然后，在第二步驟中，兩分子的碳酸烷基芳基酯經(jīng)歷歧化反應(yīng)以生產(chǎn)一分子的碳酸二芳基酯如DPC和一分子的碳酸二烷基酯如DMC。在圖2中所示的反應(yīng)是已知的期望的反應(yīng)，但是也已知存在許多發(fā)生的、生產(chǎn)不希望的副產(chǎn)物的副反應(yīng)。這些副產(chǎn)物可以干擾期望的產(chǎn)物的連續(xù)生產(chǎn)、降低整個(gè)方法的效率并且在一些情況下生產(chǎn)需要特殊處理用于處置的廢物流。這是烷基芳基醚如苯甲醚的情況，其是由碳酸~■燒基酷和芳香醇反應(yīng)生廣的副廣物。其他副反應(yīng)，如碳酸芳基燒基酷或碳酸芳基芳基酯的重排，可能生產(chǎn)其他高沸點(diǎn)的副產(chǎn)物。因此，挑戰(zhàn)是開發(fā)可以將反應(yīng)副產(chǎn)物的量和影響最小化、同時(shí)提供期望產(chǎn)物具體是DPC的良好產(chǎn)量的方法。美國(guó)專利US6，294，684公開了使用一系列蒸餾塔用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯如DPC的方法和裝置。通過(guò)引用將美國(guó)專利US 6，294，684的內(nèi)容結(jié)合于此。盡管有這些進(jìn)展，然而，仍然需要通過(guò)具有更少的加工設(shè)備(具體地更少的蒸餾塔)表現(xiàn)出降低的能量消耗并且需要更少的設(shè)備成本、同時(shí)還能夠生產(chǎn)具有最小化的反應(yīng)副產(chǎn)物的純化的碳酸二芳基酯(尤其是純化的DPC)的方法和裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在不同的實(shí)施方式中公開的是用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯，特別是DPC的方法和裝置。
[0004]在一種實(shí)施方式中，用于在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下通過(guò)碳酸二烷基酯與芳香醇的反應(yīng)生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法包括:由第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)生產(chǎn)包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第一頂部流(5);將包含第一頂部流(5)的反應(yīng)物流(5’)引入第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)并且通過(guò)使用第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)分離混合物；從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)回收包含碳酸烷基芳基酯的第一底部流￠);以及將第一底部流￠)引入至第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)以生產(chǎn)包含碳酸二芳基酯的第二底部流(15)。
[0005]在一種實(shí)施方式中，用于在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下通過(guò)碳酸二烷基酯與芳香醇的反應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)碳酸二芳基酯的裝置可以包括:第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)、第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)、第一精餾塔(810)、第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)以及用于輸送反應(yīng)物流和產(chǎn)物流的多條管線。第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)可以連接至用于引入反應(yīng)物的輸入管線，并且連接至第一輸送管線、第二輸送管線和第三輸送管線，第一輸送管線從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的頂部延伸至第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)的入口，第二輸送管線從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的底部延伸至第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的入口而不通過(guò)另一個(gè)反應(yīng)性蒸餾塔，并且第三輸送管線從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的側(cè)部延伸至第一精餾塔(810)的入口。第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)可以連接至從第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的頂部延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口的第一再循環(huán)(回收，recycle)管線，以及從第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的底部延伸用于提供碳酸二芳基酯的第一產(chǎn)物管線。第一精餾塔(810)可以連接至第四輸送管線，第四輸送管線從第一精餾塔(810)的頂部延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口。第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)可以連接至從第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)的頂部通過(guò)粗產(chǎn)物分離塔(160)延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)入口的、用于提供碳酸二烷基酯/烷基醇共沸混合物(azeotrope)的第二產(chǎn)物管線，以及從第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)的底部延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口的第二再循環(huán)管線。
[0006]通過(guò)下述的圖和詳細(xì)的描述舉例說(shuō)明上面描述的和其他特征。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]現(xiàn)在參考圖，它們是示例性的和非限制的實(shí)施方式，并且其中，類似的要素以同樣方式編號(hào)。
[0008]圖1示意地描繪在適合的催化劑的存在下經(jīng)由甲醇的氧化羰基化反應(yīng)的碳酸二甲酯的合成反應(yīng)。
[0009]圖2示意地描繪碳酸二甲酯和苯酚(PhOH)的兩步反應(yīng)以生產(chǎn)碳酸二苯酯。
[0010]圖3示意地描繪用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯如DPC的設(shè)備的設(shè)計(jì)。
[0011]圖4示意地描繪用于生產(chǎn)流出物(effluent)進(jìn)料流進(jìn)入如圖3顯示的塔160的碳酸二烷基酯設(shè)備設(shè)計(jì)的反應(yīng)段(sect1n)。
[0012]圖5示意地描繪用于分離DMC、水和甲醇的設(shè)備設(shè)計(jì)。
[0013]圖6描繪了 DMC/甲醇/水三元系統(tǒng)的質(zhì)量平衡圖。
[0014]圖7示意地描繪了用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯如DPC的設(shè)備設(shè)計(jì)。

【具體實(shí)施方式】
[0015]本文中公開內(nèi)容涉及如何通過(guò)有效整合加工設(shè)備來(lái)生產(chǎn)碳酸二烷基酯和碳酸二芳基酯這兩種單體來(lái)改善與生產(chǎn)碳酸二烷基酯和碳酸二芳基酯特別是DMC和DPC有關(guān)的整體效率、減少能量消耗并且減少總開支。例如，從DMC開始生產(chǎn)和純化DPC所需的連續(xù)蒸餾塔的數(shù)量可以減少而沒(méi)有改變其他裝置或改變流速。隨著裝置的減少，可以重新設(shè)計(jì)工藝裝置并且可以調(diào)整關(guān)于例如壓力和溫度的工藝參數(shù)。
[0016]例如，通過(guò)將來(lái)自DPC生產(chǎn)的蒸餾塔和來(lái)自DMC生產(chǎn)的蒸餾塔合并為單一的分隔壁蒸餾塔整合DMC和DPC生產(chǎn)設(shè)施。這種分隔壁蒸餾塔的使用不僅合并兩個(gè)塔從而減少工藝設(shè)備，而且可以緩解在裝置的DMC生產(chǎn)部分中對(duì)于DMC回收塔的需求，從而進(jìn)一步減少整個(gè)系統(tǒng)的能量消耗。如果在設(shè)施的DPC回收段中采用第二分隔壁蒸餾塔，可以實(shí)現(xiàn)在工藝裝置方面的甚至進(jìn)一步減少和進(jìn)一步能源節(jié)省。可以確定和實(shí)現(xiàn)對(duì)于進(jìn)入各分隔壁蒸餾塔的反應(yīng)物的適當(dāng)濃度范圍以獲得組分的適當(dāng)分離。作為本系統(tǒng)的結(jié)果，在DPC生產(chǎn)期間的能量消耗和成本方面的令人驚訝的減少。
[0017]可以通過(guò)參考附圖獲得對(duì)在本文中公開的組分、方法和裝置更完全的理解。這些圖像(在本文中也稱為“圖”)是基于方便的僅僅示意的表示并且容易表示本發(fā)明的公開內(nèi)容，并且因此是，不意在表明裝置或其組分的相對(duì)大小和尺寸和/或意在限定或限制實(shí)施方式的范圍。雖然為了清楚在以下的描述中使用具體術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)意在僅僅涉及在圖中為了舉例說(shuō)明所選擇的實(shí)施方式的特別的結(jié)構(gòu)，并且不意在限定或限制公開內(nèi)容的范圍。在圖和下面的以下描述中，應(yīng)當(dāng)理解同樣的數(shù)字名稱涉及同樣功能的組分。
[0018]在本文中調(diào)整的原理反應(yīng)是在圖2中闡明的在前描述的反應(yīng)。例如，需要指出的是，可以使用各種碳酸二烷基酯和各種芳香醇如例如在美國(guó)專利號(hào)US 5，210，268、US5，344，954、US 5，705，673，和US 6，294，684中公開的那些進(jìn)行這個(gè)反應(yīng)。碳酸二烷基酯的實(shí)例是包括分布在兩個(gè)烷基基團(tuán)之間的碳酸酯基團(tuán)的那些。具體的實(shí)例包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二異丙酯、碳酸二正丁酯和碳酸二己酯。芳香醇的實(shí)例是苯酚，并且芳香醇的進(jìn)一步具體的實(shí)例包括未取代的苯酚，鄰、間或?qū)妆椒樱?、間或?qū)β缺椒?，鄰、間或?qū)籽趸椒樱?，6- 二甲苯酚，2，4- 二甲苯酚，3，4-三甲苯酚，1-萘酚和2-萘酚。
[0019]在工業(yè)規(guī)模上有用的尤其合乎需要的反應(yīng)物是DMC和苯酚，其反應(yīng)以生產(chǎn)DPC。注意的是為了便于參考，將主要在以下涉及這些具體的反應(yīng)物并且其僅作為非限制性和示例性的物質(zhì)。應(yīng)當(dāng)理解的是，該用途僅是為了便于參考并且不旨在對(duì)本文公開的實(shí)施方式限制為僅具體使用這些物質(zhì)。也考慮在上面闡明的其他材料。
[0020]圖3示意地描繪碳酸二芳基酯生產(chǎn)設(shè)備/回收裝置/設(shè)計(jì)710，包括反應(yīng)/蒸餾段702和純化段704。
[0021]在圖3中也顯示了不同進(jìn)料、產(chǎn)物和再循環(huán)流。進(jìn)一步注意的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將要了解，本文描述的不同流/管線定位，例如在特定塔的“頂部”、“中部”、“底部”、或“側(cè)部”是相對(duì)的，因?yàn)橐牖蚧厥詹牧系膶?shí)際位置取決于特定塔中保持的條件。例如，進(jìn)入塔的“底部”的流可以實(shí)際上進(jìn)入包括塔的再沸器的儲(chǔ)槽(sump)上方的若干板(層，stage)，并且離開塔的“頂部”的管線/流可以實(shí)際上離開包括塔的冷凝器的頂板下方的若干板。因此，本文的這些術(shù)語(yǔ)被包括用于便于參考，來(lái)描述與不同的塔和管線/流相關(guān)的大體方位，并且這些術(shù)語(yǔ)不旨在限制一個(gè)精確的位置。此外，在本文中涉及的塔可以通過(guò)一系列進(jìn)料/再循環(huán)管線互連，這些管線用于輸送包含反應(yīng)物和/或產(chǎn)物的流。每條管線的流動(dòng)方向在圖3-圖5上表明。各種閥、加熱器、泵裝備(pumping equipment)、儀器(instrument)、過(guò)濾器、分析儀和其他裝配可選地可以包括在本文中示出的管線以使設(shè)計(jì)適應(yīng)特定的安裝。此夕卜，出于說(shuō)明的目的，盡管附圖和它們的描述可以描繪單個(gè)容器如反應(yīng)容器或混合容器，但是應(yīng)理解的是合適時(shí)可以使用串聯(lián)或并聯(lián)的多個(gè)容器。
[0022]如圖3中所示出的，反應(yīng)物流出流402可以進(jìn)入粗產(chǎn)物分離塔160，其也可以可選地充當(dāng)酸去除塔?？梢栽趫D4的示例性的DMC生產(chǎn)設(shè)施中示出的反應(yīng)段420中生產(chǎn)流402。正如在下面詳細(xì)描述的，現(xiàn)在有可能使用例如一個(gè)或多個(gè)分隔壁蒸餾塔來(lái)整合示例性DMC生產(chǎn)設(shè)施和DPC生產(chǎn)設(shè)施的部分以減少工藝裝置和能量消耗。
[0023]可以利用如在下圖4中描繪的反應(yīng)段420生產(chǎn)圖3的流402。參考圖4的反應(yīng)段420，O2流409包含氧(O2)，其可以以任何形式如氣體的形式提供。氧來(lái)源包括例如空氣或含氧的氣體，包括具有大于或等于95wt%分子氧、特別地大于或等于99wt%分子氧的那些。含氧的氣體商購(gòu)自例如Air Products。
[0024]CO流407包含一氧化碳(CO)，其可以以任何形式如氣體的形式提供。一氧化碳來(lái)源包括例如一氧化碳、二氧化碳混合物、合成氣和/或其他含一氧化碳的氣體和它們的組合，包括具有大于或等于95wt% (wt%)分子一氧化碳、特別地大于或等于99wt%分子一氧化碳的那些。
[0025]流413(第一烷醇流)包含烷醇如甲醇(MeOH)。然而，需要指出的是可以使用其他烷醇。烷醇的實(shí)例包括伯、仲和叔C1-C12烷醇，具體地伯C1-C6烷醇。
[0026]可以將第一烷醇流413、氧流409和一氧化碳流407分別以例如0.5至0.7 (烷醇):0.04至0.06 (氧):0.8至1.2 ( —氧化碳)并且具體地地大于或等于0.6 (烷醇):大于或等于0.05(氧):大于或等于I (一氧化碳)的摩爾比添加至反應(yīng)器(例如，攪拌罐反應(yīng)器50)。
[0027]也可以將包含催化劑的催化劑流405添加至上面要求的攪拌罐反應(yīng)器，和/或催化劑可以保留在攪拌罐反應(yīng)器50中。催化劑的實(shí)例括能夠催化進(jìn)入反應(yīng)器50的反應(yīng)物以產(chǎn)生如本領(lǐng)域中已知的碳酸二烷基酯形成反應(yīng)的那些。催化劑可以包含鐵、銅、鎳、鈷、鋅、釕、銠、鈀、銀、鎘、錸、鋨、銥、鉬、金、汞等以及包含上述金屬中的至少一種的組合。例如，催化劑可以以大于或等于0.1，具體地0.1至3.0，更具體地0.5至3.0，仍更具體地0.8至3.0，甚至更具體地1.2至3.0的Cu:Cl的摩爾比包含銅和氯離子。Cu:Cl的摩爾比可以是0.5至1.5。具體的催化劑包括氯化亞銅(CuCl)和氯化銅(CuCl2)。需要指出的是，相對(duì)于反應(yīng)物(例如，烷醇、一氧化碳、氧和鹽酸)使用的催化劑的量可以取決于采用的特定的催化劑。催化劑濃度應(yīng)該足夠高以獲得可接受的產(chǎn)量，但是應(yīng)當(dāng)保持在將引起在反應(yīng)器50中的催化劑固化(solid setting)或堵塞裝置的濃度以下。例如，當(dāng)催化劑包含CuCl時(shí),催化劑濃度可以是50至250克/升的在反應(yīng)器50中的混合物的總液體反應(yīng)體積，特別是80至180克/升的在反應(yīng)器50中的混合物的總液體反應(yīng)體積。
[0028]在DMC生產(chǎn)方法的操作期間，可以通過(guò)由HCl流406添加鹽酸(HCl)維持有效的氯離子濃度。
[0029]例如，在反應(yīng)過(guò)程期間可以由流406從HCl罐(未示出)添加充足的HCl以維持大于或等于I的CikCI的摩爾比。通過(guò)添加例如新鮮的HCl (流406)可以連續(xù)地確定和控制HCl的濃度。對(duì)于HCl進(jìn)料與進(jìn)入反應(yīng)器50的總液體進(jìn)料(例如，流431+413+406+164的總和)的典型的質(zhì)量比可以是4X 10_4至4X 10_3。
[0030]如圖4所示，流406、413、407、431、417、164和409可以進(jìn)入反應(yīng)器50，其中，組分在催化劑405的存在下反應(yīng)以生產(chǎn)離開反應(yīng)器50的流403(第二烷醇流)。可以在單個(gè)反應(yīng)器50或在多個(gè)反應(yīng)器50中進(jìn)行烷醇、氧和一氧化碳的催化反應(yīng)?？梢赃x擇一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器50中的條件以平衡碳酸二烷基酯的產(chǎn)量的最大化同時(shí)使碳酸二烷基酯的降解最小化。反應(yīng)可以例如在50°C至250°C的溫度進(jìn)行。在這個(gè)范圍內(nèi)，溫度可以是大于或等于100°C。也在這個(gè)范圍內(nèi)，溫度可以是小于或等于150°C。反應(yīng)器50可以維持在15巴表頭(bar gauge)(巴，barg)至35巴表頭(例如，1500千帕(kPa)至3500kPa)的壓力。在這個(gè)范圍內(nèi)，可以采用大于或等于20巴表頭(2000kPa)的壓力。此外在這個(gè)范圍內(nèi)，可以采用小于或等于28巴表頭(2800kPa)的壓力。在雙反應(yīng)器系統(tǒng)情況下，可以在罐之間再循環(huán)催化劑。
[0031]流403可以包含碳酸二燒基酯、氯甲酸燒基酯(alkyl chloroformate)、鹽酸、水、一氧化碳、烷醇、氧、與新鮮的氧和一氧化碳流一起到來(lái)的惰性氣體以及副產(chǎn)物如烷基氯化物和二烷基醚。碳酸二烷基酯的實(shí)例是包含分布在在兩個(gè)烷基基團(tuán)之間的碳酸酯基團(tuán)的那些。碳酸二烷基酯形成反應(yīng)將產(chǎn)生碳酸二烷基酯，其取決于作為反應(yīng)物使用的烷醇。因此，例如如果在流413中將甲醇作為反應(yīng)物使用，則碳酸二烷基酯將包含碳酸二甲酯，等。
[0032]流403典型地以氣體/蒸汽(vapor)形式從反應(yīng)器50離開。在本文中術(shù)語(yǔ)“蒸氣”是指混合物的氣體有機(jī)組分，如例如蒸發(fā)的碳酸二烷基酯、醇類、氯甲酸烷基酯，等等，以及水蒸汽。也就是說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“蒸氣”是指在大氣壓下具有大于或等于_50°C的沸點(diǎn)的流體。相比之下，在本文中術(shù)語(yǔ)“氣體”是指，例如氣態(tài)的氧、二氧化碳、一氧化碳和可選的氮。也就是說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“氣體”是指在大氣壓下具有小于_50°C的沸點(diǎn)的這樣的組分。在冷凝器52中，蒸汽可以至少部分地冷凝(凝集，condense)(例如,大于或等于10wt%冷凝)或者更充分地冷凝(例如，大于或等于90wt%冷凝)并且進(jìn)料至第一氣液分離器90。反應(yīng)段420可以可選地采用單個(gè)氣液分離器或多個(gè)(例如，大于或等于2個(gè)；具體地2至5個(gè))氣液分離器。第一氣液分離器90可以維持在反應(yīng)器50的壓力的百分之10(% )內(nèi)、具體地在1%內(nèi)的壓力。來(lái)自第一氣液分離器90 (例如，閃蒸分離器(flash separator))的氣體流出物可以在流408 (其包含一氧化碳)中再循環(huán)以重新使用過(guò)量的一氧化碳并且將其作為流417返回至流407的最初一氧化碳進(jìn)料。流408也可以包含未反應(yīng)的一氧化碳和氧、副產(chǎn)物二氧化碳以及低沸點(diǎn)副產(chǎn)物(低沸點(diǎn)有機(jī)物)。流408可以進(jìn)入分離段54，從那里，流417可以與流407合并以將過(guò)量的一氧化碳返回至反應(yīng)器50?？蛇x擇地，所有或部分的流408可以繞過(guò)(bypass)分離段54并且直接合并至流417中。流410是來(lái)自分離段54的清除(purge)流，包含低沸點(diǎn)副產(chǎn)物(低沸點(diǎn)有機(jī)物)。具體地如在本文中涉及的，低沸點(diǎn)有機(jī)物可以包括具有小于或等于65°C沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，如，例如甲縮醛(methylal)、二甲醚、氯甲烷和上述中的任何一種的組合。包含不含低沸點(diǎn)有機(jī)化合物(低沸點(diǎn)有機(jī)物)的一氧化碳和二氧化碳的流414可以被送至適當(dāng)?shù)奶幚韱卧曰厥蘸驮倮靡谎趸肌?br> [0033]如圖4中所示，包含碳酸二烷基酯、氯甲酸烷基酯、鹽酸、水、低沸點(diǎn)有機(jī)物以及未反應(yīng)的烷醇和一氧化碳的流404可以隨后離開分離器90，并且進(jìn)入第二氣液分離器100(例如，閃蒸分離器)。第二氣液分離器100的壓力可以維持在小于或等于反應(yīng)器50的壓力的20% (例如，小于或等于3巴表頭(300kPa)，具體地小于或等于0.2巴表頭(20kPa))的壓力以實(shí)現(xiàn)流404中的氣體的大于或等于90wt %、具體地大于或等于95wt %的分離?？蛇x地，基本上所有的氣體被從混合物(例如，大于或等于99wt% )中去除。也可以再循環(huán)從第二氣液分離器100去除的氣體流出物。在進(jìn)入第一氣液分離器90之前和/或在第一氣液分離器90和第二氣液分離器100之間，在混合物中的蒸氣可以是至少部分冷凝的形式(即，大于或等于10wt%冷凝)，特別是完全冷凝的形式(即，大于或等于90wt%冷凝)。在進(jìn)入第二氣液分離器100之前，在流404中的蒸氣可以是至少部分冷凝的(例如，大于或等于1wt% )或更充分冷凝的(例如，大于或等于90wt% )。可選地，可以從第二氣液分離器100去除所有的氣體。包含未反應(yīng)的一氧化碳、二氧化碳和其他低沸點(diǎn)組分(低沸點(diǎn)有機(jī)物)的、來(lái)自第二氣液分離器100的氣體流出物，流411，也可以可選地在分離單元54中處理以回收未反應(yīng)的一氧化碳。離開第二氣液分離器100的流401可以包含含有碳酸二烷基酯、剩余的甲醇、水、鹽酸、氯甲酸烷基酯和低沸點(diǎn)有機(jī)物的單個(gè)液相。隨后從流401中去除氯甲酸烷基酯。例如，流401可以進(jìn)入配置的流體通道110以通過(guò)分解為甲醇、二氧化碳、碳酸二烷基酯和鹽酸來(lái)去除氯甲酸烷基酯。美國(guó)專利號(hào)US 6，784，277描述了使用流體通道去除氯甲酸烷基酯的益處和方法。
[0034]在從流401去除氯甲酸烷基酯之后，該流可選地(例如，作為包含碳酸二烷基酯、水、低沸點(diǎn)有機(jī)物和鹽酸的流402)通過(guò)熱交換器150以處理為至少部分地汽化(蒸發(fā)，vaporize)流402。熱交換器150可以具有小于或等于10分鐘的保留時(shí)間。流402然后可以進(jìn)入粗產(chǎn)物分離塔160 (其可選地充當(dāng)酸去除塔)以去除例如HCl。塔160也可以幫助去除在流403中任何夾帶的催化劑(例如，CuCl)，其可以另外地導(dǎo)致下游腐蝕。在塔160中，汽化的冷凝物可以遇到由逆流流體(逆流液體,counter-flowing liquid)管線(未示出)提供的逆流流體(其可以包含烷醇和碳酸二烷基酯共沸混合物)至塔160中的較高點(diǎn)(例如，上部第三個(gè))。逆流流體可以捕獲剩余的HCl，其可以例如從塔160的底部在包含鹽酸、水和少量的烷醇和碳酸二烷基酯(例如，小于或等于10重量百分?jǐn)?shù)(wt% )的流164中去除。例如，流164可以包含大于或等于6wt% HCl和/或小于或等于15wt%有機(jī)化合物。通過(guò)使用HCl再循環(huán)流164并且與新鮮的HCl進(jìn)料流406合并可以將鹽酸再循環(huán)回反應(yīng)器50?？蛇x地，使一部分HCl再循環(huán)流164穿過(guò)熱交換器并且作為流163再循環(huán)至塔160。
[0035]包含碳酸二烷基酯、烷醇(例如，甲醇)、水和低沸點(diǎn)有機(jī)物(包含具有小于或等于65°C沸點(diǎn)的有機(jī)物的低沸騰副產(chǎn)物)的流412可以從塔160頂部去除并且方便地進(jìn)入第一分隔壁蒸餾塔(DWCl) 200，如圖3所示通過(guò)與來(lái)自例如塔210的餾出液的流5混合以形成進(jìn)入 DffCl 200 的流 5’。
[0036]分隔壁蒸餾塔(如DWCl 200)的使用可以減少生產(chǎn)碳酸二烷基酯(如DMC)所需的蒸餾塔的數(shù)量同時(shí)維持純度水平(例如，大于或等于99.Swt %純度)，從而顯著降低設(shè)備投資和生產(chǎn)的總開支，并且不增加能量消耗。例如，圖5示意地描繪了 DMC/甲醇/水分離系統(tǒng)300，其包括三個(gè)蒸餾塔:第一蒸餾塔301、第二蒸餾塔302以及第三蒸餾塔303。圖5也描繪了分離器601。該分離器601指的是分離富水相和富有機(jī)相的單元，并且它可以是例如傾析器(decanter)、全蒸發(fā)(pervaporat1n)單元,等等。分離器601在本文中涉及作為該分離器的非限制性的實(shí)例的傾析器601。DffCl 200的使用可以消除對(duì)如下更詳細(xì)描述的圖5的至少DMC回收蒸餾塔302的需要，從而減少整個(gè)系統(tǒng)的能量消耗并減少儀器和生產(chǎn)成本。
[0037]參考圖5，可以從塔160(在圖4中示出)的頂部去除包含碳酸二烷基酯、烷醇(烷基醇)、水以及低沸點(diǎn)有機(jī)物的混合進(jìn)料流412。如圖5所示，流412可以因此包含甲醇(MeOH)、DMC、水和低沸點(diǎn)有機(jī)物，并且可以分成三個(gè)產(chǎn)物流，包括:烷醇/碳酸二烷基酯共沸混合物(甲醇/DMC共沸組合物)和低沸點(diǎn)有機(jī)物的混合物(流312)、碳酸二烷基酯(例如，DMC，流314)和水(流316)。進(jìn)料流412可以進(jìn)入第一蒸餾塔301，其可以蒸餾出包含烷醇和碳酸二烷基酯的共沸組合物的產(chǎn)物流312(即，共沸混合物甲醇/碳酸二甲酯，和低沸點(diǎn)有機(jī)物)。離開塔301的流315，其可以包含碳酸二烷基酯(例如，DMC)和水與少量的烷醇(甲醇)的混合物，可以進(jìn)入傾析器601?？梢詫⒘?15傾析入富含碳酸二烷基酯(例如，DMC)的流317 (有機(jī)相)和富含水(輕水相)的流318。包含碳酸二烷基酯(例如，DMC)的流317可以進(jìn)入碳酸二烷基酯回收塔302 (第二蒸餾塔)，其中可以冷凝包含碳酸二烷基酯(例如，DMC)、一些烷醇(例如，甲醇)、低沸點(diǎn)有機(jī)物以及水的流320并且再循環(huán)至傾析器601。也離開塔302的是包含DMC的產(chǎn)物流314。
[0038]離開傾析器601的流318可以進(jìn)料至廢水回收塔303(第三蒸餾塔)?？梢杂伤?03將共沸混合物DMC/水，例如從近頂部(塔的餾出液)在流324中再循環(huán)至傾析器601，并且可以去除廢水流316，例如塔303的底部殘余物流。如在圖3中所示出的，包含從流318除去(come off)的水、碳酸二燒基酯、燒醇和低沸點(diǎn)有機(jī)物的排出流(bleedstream) 326可以進(jìn)料回到塔301。流326的使用可以幫助避免低沸點(diǎn)有機(jī)物和甲醇在傾析器601中積累。
[0039]因此，盡管可以采用上述的圖5的方法和設(shè)計(jì)以生產(chǎn)DMC，但需要三個(gè)蒸餾塔301、302和303。此外，需要指出的是，通過(guò)逐漸增加塔301的操作壓力可以從塔301塔頂餾出物(overhead)(流312)獲得逐漸更純的甲醇。在這種方法中，可以從塔301在流312中獲得包含例如93wt%甲醇的流312，其中例如以大于或等于8巴表頭(SOOkPa)的壓力操作塔301。因此，通過(guò)在高壓下操作可以獲得包含更高重量百分?jǐn)?shù)的甲醇(更純的甲醇)的流312，但是在過(guò)程中也使用高壓蒸汽作為加熱介質(zhì)為代價(jià)。此外，另外的缺點(diǎn)是，如果在更高壓力下操作塔301，則將需要增加在塔301中的理論上的板(例如，塔板)的數(shù)量以使送至傾析器610的離開流315中甲醇的存在最小化。因此，期望減少塔301、302、303中的至少一個(gè)并且增加生產(chǎn)的總體能量效率，以及降低與DMC生產(chǎn)有關(guān)的成本。
[0040]在整合的DPC和DMC生產(chǎn)設(shè)施中，可以消除對(duì)至少塔302的需求同時(shí)生產(chǎn)純的碳酸二烷基酯產(chǎn)物(例如，具有大于99.9wt%純度的碳酸二烷基酯)、具體是純化的DMC(痕量的雜質(zhì))。
[0041]如圖3所示，流出反應(yīng)物流412可以進(jìn)入DWCl 200。進(jìn)行包含DMC、甲醇和水的混合物(其也可以包含一些低沸點(diǎn)有機(jī)物)的分離，成為純的DMC (痕量的雜質(zhì)，例如基于DMC總重量，小于0.0lwt %雜質(zhì))、MeOH/DMC與低沸點(diǎn)有機(jī)物的共沸混合物和水流。如圖6所示，對(duì)于具有例如在三個(gè)頂角(純的DMC、共沸混合物甲醇/DMC和共沸混合物DMC/水)之間在三元組合物圖表中形成的三角70內(nèi)的組成的混合物進(jìn)料(例如，流412)可以有效地完成這種分離。圖6描繪了 DMC/甲醇/水三元系統(tǒng)的質(zhì)量的三元組合物圖表60。陰影的三角70示出了在大氣壓力下有效的三元的進(jìn)料的實(shí)例。更具體地說(shuō)，進(jìn)料的組成范圍可以包括，例如以wt%計(jì)，10wt% DMC(純的碳酸二甲酯)；68wt%甲醇,和32wt% DMC(甲醇/DMC共沸混合物)；以及87wt % DMC和13wt %水(共沸混合物DMC/水)。換句話說(shuō)，組成范圍位于區(qū)域70 (通過(guò)坐標(biāo)確認(rèn)的三元圖表的區(qū)域)內(nèi):10wt % DMC ;68wt%甲醇和32wt%DMC ;以及87wt% DMC和13wt%水?？紤]參考的低沸點(diǎn)有機(jī)物的量足夠低以不影響DMC/甲醇/水系統(tǒng)的三元的平衡。
[0042]因此，如圖3所示，流出反應(yīng)物流412可以離開塔160，與來(lái)自塔210的流5混合以形成流5’并且進(jìn)入DWCl 200。流5’可以包含碳酸二烷基酯、水、烷醇和低沸點(diǎn)有機(jī)物(低沸點(diǎn)有機(jī)物)。具體地低沸點(diǎn)有機(jī)物可以包含具有小于或等于65°C沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，如，例如甲縮醛、二甲醚、氯甲烷(methyl chloride)和上述至少一種的組合?；诹?12的總重量分?jǐn)?shù)，低沸點(diǎn)有機(jī)物典型地以小于2wt%、具體地小于lwt%的總量存在于流412中。
[0043]關(guān)于DWCl 200的結(jié)構(gòu)，作為實(shí)例，這種分隔壁蒸餾塔可以包括以下段:a)流入段和b)排出(offtake)段，c)上部塔段(upper column sect1n),和d)例如，大于或等于四個(gè)、例如大于或等于八個(gè)塔板的下部塔段(lower column sect1n), e)冷凝器以及f)再沸器。流入段和排出段都可以包含，大于或等于10個(gè)塔板、具體地大于或等于20個(gè)塔板、更具體地大于或等于26個(gè)塔板，并且可以由壁(例如，垂直壁)分離。上部塔段可以具有大于或等于4個(gè)塔板、具體地大于或等于8個(gè)塔板。下部塔段可以具有大于或等于4塔板、具體地大于或等于 8 個(gè)塔板。如由 Schultz et al., Chem.Eng.Process., May 2002, pages64-70所解釋的,分隔壁塔概念的基礎(chǔ)是熱偶精懼配置(Petlyuk’s configurat1n)但其中兩個(gè)蒸餾塔安裝在一個(gè)殼體內(nèi)。
[0044]分隔壁蒸餾塔，如在圖3中的DWCl 200，可以包含分隔壁210，如在圖2中示意示出的，其可以豎直地平分塔200的內(nèi)部的部分。如圖3所示，對(duì)于分隔壁蒸餾塔200的分隔壁210，自始至終延伸至塔200的頂部和/或底部截面不是必須的，從而使分隔壁蒸餾塔200能夠再沸騰和回流。這樣的分隔壁蒸餾塔200可以使入口流能夠在例如塔200的分隔壁210的一側(cè)進(jìn)入，并且一個(gè)或多個(gè)離開流，例如側(cè)線提取流，可以位于分隔壁210的另一偵U。這樣的設(shè)計(jì)可以增加塔200的穩(wěn)定性并且使不同的組成的一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)物流能夠離開分隔壁塔200。
[0045]進(jìn)一步參考圖3，流431包含烷醇、碳酸二烷基酯、水以及可以從例如DWCl 200的頂部(餾出物)回收的低沸點(diǎn)有機(jī)物。具體地在這個(gè)流中低沸點(diǎn)有機(jī)物可以包含具有小于或等于65 °C沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，如，例如甲縮醛、二甲醚、氯甲烷和上述中的至少一種的組合?；诹?14的總重量百分?jǐn)?shù)，低沸點(diǎn)有機(jī)物可以以低于或等于2wt%、具體地低于lwt%的總量存在于流431中。流431也可以包含DMC/甲醇共沸混合物。如圖4所示，可以將包含烷醇和碳酸二烷基酯的流431部分地再循環(huán)回原始烷醇進(jìn)料流413至整合的碳酸二甲酯設(shè)備的反應(yīng)段?？梢詮睦鏒WCl 200的底部回收包含碳酸二烷基酯，如純的DMC(僅僅存在痕量的雜質(zhì))的流426。例如，可以在大氣壓下操作DWCl 200。塔DWCl 200的溫度分布可以為大于或等于60°C、具體地大于或等于70°C。塔DWCl 200中的溫度分布的溫度范圍的實(shí)例包括60°C至180°C、具體地70°C至140°C。塔DWCl 200中的操作壓力可以為大于或等于I巴(10kPa)、具體地大于或等于1.1巴(IlOkPa)。壓力范圍的實(shí)例包括1.2至3毫巴(120 至 300Pa)。
[0046]例如，也可以在該方法中回收流416，其可以包含碳酸二烷基酯、水和痕量的烷醇，并且從側(cè)部離開DWCl 200。流416可以進(jìn)入傾析器610，并且被分為兩個(gè)相:流418 (有機(jī)相)和流421 (水相)。流418主要包含碳酸二烷基酯、一些水和痕量的烷醇，將其返回至DffCl 200，例如到達(dá)塔200的較低段的頂板。例如，流421 (水相)，其可以主要包含水、一些碳酸二烷基酯和痕量的烷醇，可以作為側(cè)線提取離開傾析器610并且送至廢水回收塔630。例如，來(lái)自塔630的清除流可以包含在如，例如底部殘余物流422中，其可以主要包含水(例如，基于流422的總重量，大于或等于95wt%、具體地大于或等于99wt% )和烷醇(例如，基于流422的總重量，小于或等于5wt%、具體地小于或等于lwt% )。來(lái)自塔630的頂部的包含碳酸二烷基酯、水和烷醇的流424可以可選地再循環(huán)回傾析器610。塔630的溫度分布可以大于或等于60°C，具體地大于或等于70°C。塔630中的溫度分布的溫度范圍的實(shí)例包括60°C至120°C，具體地70°C至110°C。塔630中的操作壓力可以大于或等于0.5巴(50kPa)，具體地大于或等于0.8巴(80kPa)。壓力范圍的實(shí)例包括0.8至3巴(80至300kPa)。包含純的碳酸二烷基酯(如，僅具有痕量雜質(zhì)的純DMC)的產(chǎn)物和/或再循環(huán)流426，可以可選地從例如DWCl 200 (未在圖3中示出回收)的底部回收和/或作為如下詳細(xì)描述的原始反應(yīng)物再循環(huán)回以進(jìn)料塔210。因此，為了例如回收和收集純的DMC產(chǎn)物，也可以可選地通過(guò)回收站(未示出)處理(繼續(xù)，proceed)流426。
[0047]可選地，DMC生產(chǎn)設(shè)施可以與DPC生產(chǎn)設(shè)施整合，也在下面更詳細(xì)地解釋DPC生產(chǎn)設(shè)施。
[0048]更具體地說(shuō)，進(jìn)一步參考圖3，塔210和320可以是反應(yīng)性蒸餾塔。作為非限制性實(shí)例，這些塔可以各自具有其中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的較低的反應(yīng)段以及上部段。一般而言，塔的反應(yīng)部分可以裝備有填料(packing)或固定內(nèi)件(fixed internal)以提供至少3個(gè)理論性蒸餾板(級(jí)，stage)(塔板，tray)。例如，塔210的反應(yīng)部分可以提供大于或等于10個(gè)，如10至60個(gè)塔板，具體地，大于或等于15個(gè)，如15至40個(gè)理論性蒸餾板(塔板)?？梢圆捎靡阎膩y堆填料和/或規(guī)整填料。具體地可以使用具有大表面積、好的潤(rùn)濕性和液相保留時(shí)間的填料，如，例如Novolax環(huán)、CY填料。也可以采用固定內(nèi)件，如塔板柱，具體的實(shí)例包括篩板塔板、浮閥塔板、泡罩塔板，等等。
[0049]塔810可以是精餾塔。因此，在沒(méi)有驅(qū)動(dòng)同時(shí)的化學(xué)反應(yīng)的情況下，這個(gè)塔可以基于沸點(diǎn)進(jìn)行材料的分離。前面參考的塔可以通過(guò)一系列輸送/再循環(huán)管線互聯(lián)用來(lái)輸送包含反應(yīng)物和/或產(chǎn)物的流。
[0050]進(jìn)一步參考圖3，流O可以包含酯交換反應(yīng)催化劑和苯酚。催化劑包括鈦化合物如四苯氧基鈦、異丙醇鈦和四氯化鈦，有機(jī)錫化合物(如辛錫酸和雙丁基錫氧化物)，以及銅、鉛、鈷、釩、鋅、鐵和鋯的化合物。流I包含新鮮的苯酚(PhOH)。上面描述的流426包含碳酸二烷基酯，具體地DMC。起始材料和/或反應(yīng)物可以通過(guò)流3和426引入至塔210。流3是流O、流I和流426，以及再循環(huán)流16和及再循環(huán)流21 (在下面更詳細(xì)地討論)和流O的組合。流21包含催化劑再循環(huán)流。流426可以包含純的DMC(痕量的雜質(zhì))并且從例如分隔壁蒸餾塔(DWCl) 200的底部或部分從儲(chǔ)罐中回收。
[0051]流426可以進(jìn)料至例如塔210的底部，具體地進(jìn)料至再沸器。流426可以是液體或蒸汽，取決于使用的再沸器類型或該流向塔210進(jìn)料的位置。流3可以作為液體進(jìn)料至例如塔210的中間段，更具體地反應(yīng)蒸餾段的位置處或近頂部處。引入至塔210的流3和426的進(jìn)料速率可以是這樣以使碳酸二烷基酯與芳香醇的摩爾比在0.1至10之間、具體地在0.2至5之間、以及更具體地在0.5至3之間。可以通過(guò)流426過(guò)量提供碳酸二烷基酯，因?yàn)樘妓岫タ梢猿洚?dāng)反應(yīng)物和氣提劑(stripping agent),其促進(jìn)在酯交換反應(yīng)中生產(chǎn)的烷基醇(烷醇)的去除。這種去除可以增加塔210中碳酸烷基芳基酯的生產(chǎn)速率。
[0052]例如，可以在大于或等于100°C、具體地大于或等于130°C、并且更具體地大于或等于140°C溫度下在塔210中進(jìn)行酯交換反應(yīng)。用于進(jìn)行該反應(yīng)的溫度范圍的實(shí)例包括100°C至300°C，具體地110°C至275°C，并且更具體地120°C至250°C。塔210頂部的操作壓力可以大于或等于0.5巴(50kPa)，具體地大于或等于3巴，并且更具體地大于或等于5巴(500kPa)。
[0053]可以通過(guò)流5和6，例如以連續(xù)型方式從塔210中去除反應(yīng)物產(chǎn)物和未反應(yīng)的起始材料。可以從例如塔210的頂部抽出流5可以包含未反應(yīng)的碳酸二烷基酯，并且還可以包含在酯交換反應(yīng)中生產(chǎn)的烷醇。隨后流5可以傳至上面提到的分隔壁蒸餾塔(DWCl) 200。如在本文中公開的，可以消除針對(duì)例如DPC設(shè)備的配置中的精餾塔C410 (如，例如在本文中圖7示出的)的需求，以及消除如下面進(jìn)一步描述的在美國(guó)專利號(hào)US 7，141，641中的精餾
+R ο
[0054]圖3仔細(xì)考慮了將例如在圖7的示例性DPC設(shè)備中示出的塔(例如C410)，和在圖5的DMC單元中示出的塔(如C301)的實(shí)施方式組合為在圖3中的僅一個(gè)分隔壁塔(DWC1200)。雖然如C410的塔可以是有效的，但是本文中以下描述的示例性實(shí)施方式允許通過(guò)使用分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)整合DPC和DMC生產(chǎn)設(shè)施，從而避免使用工藝裝置，例如C410。
[0055]可以從例如塔210的底部抽出的流6可以包含在塔210中生產(chǎn)的碳酸烷基芳基酯，與未反應(yīng)的起始材料和催化劑組合?？梢酝ㄟ^(guò)添加再循環(huán)流(流17)增加(augment)流6以形成流18，流17可以包含碳酸烷基芳基酯。流17可以是在純化段704中可選純化碳酸二烷基酯期間從純化段704中回收的包含碳酸烷基芳基酯和芳香醇的流，其在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。這樣的增加可以獲得碳酸二芳基酯整體生產(chǎn)的改善。因此，現(xiàn)在用流17增加以形成流18并且包含碳酸烷基芳基酯的流6，可以根據(jù)一些實(shí)施方式進(jìn)入第二反應(yīng)性蒸餾塔320而不通過(guò)另一個(gè)反應(yīng)性蒸餾塔，以通過(guò)碳酸烷基芳基酯的歧化反應(yīng)生產(chǎn)碳酸二芳基酷。例如，流6因此可以包含碳酸燒基芳基酷、芳香醇、碳酸_■燒基酷、芳基燒基釀和酷交換反應(yīng)催化劑?？梢圆僮魉?20以進(jìn)一步推動(dòng)反應(yīng)朝向期望的碳酸二芳基酯產(chǎn)物，同時(shí)分離其他材料用于再循環(huán)?？梢詮乃?20去除兩種流。第一種是產(chǎn)物流15，其可以從塔320的底部去除，并且可以基本上包含生產(chǎn)的所有碳酸二芳基酯連同剩余的催化劑、一些碳酸烷基芳基酯和不需要的高沸點(diǎn)副產(chǎn)物。如果期望另外的純化，產(chǎn)物流15可以可選地在純化段704中進(jìn)一步蒸餾并且純化。
[0056]可以作為再循環(huán)流從塔320的餾出物去除的流16，可以包含基本上所有的未反應(yīng)的芳香醇的起始材料，和一些碳酸~■燒基酷以及副廣生的燒基芳基釀，并且將其再循環(huán)以補(bǔ)足部分流3。
[0057]可以在大于或等于100°C，具體地大于或等于120°C，并且更具體地大于或等于140°C的溫度操作塔320。溫度范圍的實(shí)例包括100°C至140°C，具體地120°C至250°C，以及140°C至240°C。塔320中的操作壓力可以大于或等于10毫巴(IkPa)，具體地大于或等于50毫巴(5kPa)，并且更具體地大于或等于100毫巴(1kPa)。壓力范圍的實(shí)例包括，50毫巴至3巴(5kPa至300kPa)，50毫巴至I巴(5kPa至10kPa)以及200毫巴至900毫巴(20kPa 至 90kPa)。
[0058]從塔210回收的另外的流(流13)，例如可以隨后進(jìn)料至塔810的側(cè)線餾分可以有助于減少有效地生產(chǎn)碳酸二芳基酯所需的蒸餾塔的總體數(shù)量。例如，流13可以包含碳酸二燒基酷、燒基醇(燒醇)，副廣生的燒基芳基釀和碳酸芳基燒基酷，并且將流13直接進(jìn)料至塔810?？梢詮睦?10的頂部回收產(chǎn)物流14并再循環(huán)回至210。例如，流14可以主要地包含碳酸二烷基酯與一些烷醇。可以從例如塔810的底部通過(guò)流12回收并且從設(shè)備去除富含芳基烷基醚的流。
[0059]可以在大于或等于50°C，具體地大于或等于80°C，更具體地大于或等于100°C的溫度下操作塔810。溫度范圍的實(shí)例包括100至190°C。塔810的操作壓力可以是大于或等于0.5巴，具體地大于或等于0.7巴，并且更具體地大于或等于I巴。壓力范圍的實(shí)例包括I至3巴。
[0060]可選地，上面描述的流15可以送至閃蒸器510，其中，可以蒸發(fā)碳酸二芳基酯、碳酸烷基芳基酯和苯酚并且與催化劑和副產(chǎn)生的重組分(具有比碳酸二芳基酯高的沸點(diǎn))分離。隨后可以從閃蒸器510回收流9和流10?？梢詮睦玳W蒸器510的底部回收流10并且可以包含催化劑、高沸點(diǎn)化合物和一些碳酸二芳基酯，可以將其引入至蒸發(fā)器520?？梢詮拈W蒸器510的頂部回收可以包含碳酸二芳基酯、碳酸烷基芳基酯和芳香醇的流9，并且與流11混合以形成流19，并且進(jìn)入第二分隔壁蒸餾塔(DWC2)201，其可以位于圖3的純化段704?？蛇x地，可以另外或可選擇地采用第二分隔壁蒸餾塔(DWC2)201，其可以組合在圖7中描繪的塔610和塔620。如圖7所示，可以從閃蒸器510的頂部回收可以包含碳酸二芳基酯、碳酸烷基芳基酯和芳香醇的流9并且與流11混合以形成流19，并且進(jìn)入第一純化塔610。塔610回收作為餾出液的富含碳酸苯基甲酯的流17和富含DPC的流19’，其可以在第二純化柱620中進(jìn)一步純化?？梢宰鳛轲s出液從塔620中回收商業(yè)質(zhì)量DPC產(chǎn)品。
[0061]可以在大于或等于140°C，具體地大于或等于150°C，更具體地大于或等于160°C的溫度操作圖3中的閃蒸器510。閃蒸器510中的操作壓力可以是大于或等于I毫巴，具體地大于或等于10毫巴，并且更具體地大于或等于15毫巴。壓力范圍的實(shí)例包括15至150毫巴。
[0062]可以從例如蒸發(fā)器520的頂部回收?qǐng)D3的流11并且可以包含與流9混合的碳酸二芳基酯?？梢詮睦缢?20的底部回收流20并且拆分再循環(huán)流21以通過(guò)與流I混合將催化劑再循環(huán)回至塔210，以及流22以進(jìn)入廢料站W(wǎng)進(jìn)行加工和作為灰燼處置?？梢栽诖笥诨虻扔?50°C，具體地大于或等于160°C，更具體地大于或等于170°C的溫度下操作蒸發(fā)器520。蒸發(fā)器520中的操作壓力可以大于或等于I毫巴，具體地大于或等于2毫巴，并且更具體地大于或等于5毫巴。壓力范圍的實(shí)例包括5至50毫巴。
[0063]可以從DWC2(201)回收至少三種流?？梢詮睦缢﨑WC2 201的頂部回收例如上面提到的可以包含未反應(yīng)的碳酸烷基芳基酯的流17，并且再循環(huán)以幫助形成進(jìn)入第二反應(yīng)性蒸餾塔320的流18?？梢詮睦鏒WC2 201的側(cè)部回收流24并且可以包含純的碳酸二芳基酯，例如DPC (僅存在痕量的雜質(zhì))?？梢詮睦鏒WC2 201的底部獲得流25并且可以主要包含送往廢料站W(wǎng)用于進(jìn)行加工和作為灰燼處置的廢料。塔DWC2的溫度分布可以大于或等于60°C，具體地大于或等于70°C。塔DWC2中的溫度分布的溫度范圍的實(shí)例包括60°C至240°C，具體地70°C至210°C。在塔DWC2中的操作壓力可以大于或等于I毫巴(10Pa)，具體地大于或等于10毫巴(IkPa)。壓力的實(shí)例包括10至50毫巴(I至5kPa)。需要指出的是，DWC2可以具有關(guān)于DWCl如上所述的結(jié)構(gòu)和操作條件。不需要利用從圖7的塔610可選進(jìn)入第二純化塔620用于于進(jìn)一步純化并回收碳酸二芳基酯產(chǎn)物流。通過(guò)使用DWC2 201，可以減少上面提及的工藝設(shè)備610和620的應(yīng)用，從而甚至進(jìn)一步減少成本和能量消耗。
[0064]例如，如在圖3上面描述的配置中，可以選擇并優(yōu)化塔210中的條件，如溫度、壓力以及碳酸二烷基酯和芳香醇進(jìn)料的摩爾比以減少或者相反地控制例如在底部產(chǎn)物流6中的DMC的濃度。通過(guò)示例性策略的方式，另外的反應(yīng)性蒸餾塔(如上面參考的美國(guó)專利US6，294，684中描述的塔BI或圖7的塔310)，可以避免DMC的蒸餾，這是因?yàn)槔绱蟛糠諨PC形成可以有利地僅僅發(fā)生在本文中描述的第二反應(yīng)性蒸餾塔320中?？梢杂衫缢?10的底部產(chǎn)物流(流6)連同來(lái)自純化段704 (例如，DWC2 201塔頂餾出物)PMC再循環(huán)流(流17)直接進(jìn)料塔320以形成流18。因此，在來(lái)自反應(yīng)性蒸餾塔320和反應(yīng)性蒸餾塔210的流量(flow)之間不需要具有另外的塔。經(jīng)由對(duì)比，美國(guó)專利6，294，884公開了另外的塔BI。因此，由于發(fā)明人的重要努力，可以避免對(duì)于工藝設(shè)備，如在上面參考的另外的蒸餾塔BI，以及上面參考的塔610和620 (和C61和C62)的需求，同時(shí)維持產(chǎn)量和質(zhì)量。
[0065]此外，通過(guò)使用上面參考的分隔壁蒸餾塔DWCl 200和DWC2 201，可以實(shí)現(xiàn)作為減少的工藝設(shè)備和減少的能量消費(fèi)的結(jié)果的成本的進(jìn)一步節(jié)省。使用DWCl 200和DWC2 201也提供增強(qiáng)的靈活性，可以獲得其他優(yōu)勢(shì)。例如，通過(guò)使用作為低壓蒸汽(LLS)的熱載體，可以方便地直接或間接地調(diào)整DWCl 200的操作壓力以熱整合從塔210和/或320釋放的冷凝器負(fù)荷(duty)以滿足DWCl 200的再沸器負(fù)荷。
[0066]此外，通過(guò)操作DWCl 200獲得的另外的優(yōu)勢(shì)，例如是調(diào)整(tailor)例如甲醇在甲醇/DMC共沸混合物中的比例的能力。沿著DWCl 200，通過(guò)增加或另外修改壓力分布可以獲得不同的共沸混合物組合物。隨后可以有利地回收富含DMC的流并且將其從例如DWCl的底部再循環(huán)以進(jìn)料塔210。
[0067]此外，通過(guò)例如將來(lái)自DPC設(shè)備部分的蒸餾塔和來(lái)自DMC設(shè)備部分的蒸餾塔合并為單獨(dú)的分隔壁蒸餾塔(例如，DWCl 200)的能力，可以實(shí)現(xiàn)在DMC和DPC方法之間進(jìn)一步程度的整合。因此，單一的組合進(jìn)料(例如，圖3的流5’)可以送往DWCl 200。從例如這個(gè)塔的底部獲得的產(chǎn)物(圖3的流426)可以是可以直接送往PMC生產(chǎn)塔(第一反應(yīng)性蒸餾塔210)的純的DMC (痕量的雜質(zhì))。期望地，沒(méi)有水存在于DMC產(chǎn)物流(流426)中，因?yàn)樵谒?10和塔320的反應(yīng)中水可以負(fù)面影響催化劑。來(lái)自例如DWCl 200的頂部的產(chǎn)物(流431)可以主要包含甲醇和碳酸二甲酯共沸混合物濃度(concentrat1n)的混合物。來(lái)自例如中間高度側(cè)線餾分的流416可以是DMC/水和痕量甲醇的混合物，其可以送往傾析器610，在那里可以在例如環(huán)境溫度下獲得兩相。例如，主要是DMC的有機(jī)相可以經(jīng)由流418返回DffCl 200，而水相可以經(jīng)由流421送往廢水回收塔630。隨后，可以從例如塔630的底部由流422、和包含例如可以從塔頂餾出物生產(chǎn)的例如共沸DMC/水的流424獲得純水(痕量的雜質(zhì))，并且再循環(huán)回傾析器610。因此，引入DWCl 200不僅整合兩種塔，而且也可以避免對(duì)于另外的DMC回收塔的需求，并且可以貫穿系統(tǒng)降低能量消耗。
[0068]此外，進(jìn)一步參考圖3，由流13進(jìn)料至塔810可以視為來(lái)自塔210的側(cè)線餾分?？梢哉{(diào)整塔210的精餾段中的條件以獲得具有將從系統(tǒng)中去除的苯甲醚的濃度峰值和在提取階段苯酚的可忽略濃度的組成分布。
[0069]有利地，富含DPC的流(流19)可以送往凈化(purifying) DWC2 201，其可以用于回收未反應(yīng)的PMC和來(lái)自例如頂部餾出物的流17的苯酚并且回收作為流24的純的DPC (痕量的雜質(zhì))。
[0070]在一種實(shí)施方式中，用于在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下，通過(guò)碳酸二烷基酯與芳香醇的反應(yīng)生成碳酸二芳基酯的方法，包括:由第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)生產(chǎn)包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第一頂部流(5);將包含第一頂部流(5)的反應(yīng)物流(5’)引入第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)并且通過(guò)使用第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)分離混合物；從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)回收包含碳酸烷基芳基酯的第一底部流￠);以及將第一底部流(6)引入至第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)以生產(chǎn)包含碳酸二芳基酯的第二底部流(15)。
[0071]在各種實(shí)施方式中:(i)方法進(jìn)一步包括:從第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)回收包含碳酸二芳基酯和碳酸烷基芳基酯的第二底部流(15)以及包含芳香醇和碳酸二烷基酯的第二頂部流(16)，并且將第二頂部流(16)再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)，從第一精餾塔(810)回收包含烷基芳基醚的第三底部流(12)和包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第三頂部流(14)，并且將第三頂部流(14)再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)，從第一分隔壁蒸餾塔(DffCl 200)回收共沸混合物第四頂部流(431)并且將共沸混合物第四頂部流(431)再循環(huán)至粗產(chǎn)物分離塔(160)，以及從第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)回收碳酸二烷基酯再循環(huán)流/第四底部流(426)并且將碳酸二烷基酯再循環(huán)流(426)再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210);和/或(ii)方法進(jìn)一步包括:將第二底部流(15)引入閃蒸器(510)，從閃蒸器(510)中回收包含催化劑和碳酸二芳基酯的第五底部流(10)以及包含碳酸二芳基酯、碳酸烷基芳基酯和芳香醇的第五頂部流(9)，將第五底部流(10)引入至蒸發(fā)器(520)，以及從蒸發(fā)器(520)回收包含碳酸二芳基酯的第六頂部流(11)和包含催化劑和碳酸二芳基酯的第六底部流(20)，并且將催化劑再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210);和/或(iii)方法進(jìn)一步包括，將第六頂部流(11)引入至第二分隔壁蒸餾塔(DWC2 201)，從第二分隔壁蒸餾塔(DWC2 201)回收包含未反應(yīng)的碳酸芳基烷基酯和芳香醇的第七頂部流(17)，并且將第七頂部流(17)再循環(huán)至第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)，以及從第二分隔壁蒸餾塔(DWC2 201)回收包含碳酸二芳基酯的產(chǎn)物流(24);和/或(iv)方法進(jìn)一步包括:從第一分隔壁蒸餾塔(DffCl 200)回收包含碳酸二烷基酯、水和烷醇的第二流(416)并且將第二流(416)引入至傾析器￠10)，以及從傾析器￠10)回收包含碳酸二烷基酯的第三流(418)，并且將第三流(418)再循環(huán)至第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200);和/或(V)方法進(jìn)一步包括:從傾析器(610)回收包含水、烷醇和碳酸二烷基酯的第四流(421)，將第四流(421)引入至水回收蒸餾塔￠30)，從水回收蒸餾塔￠30)回收包含水、烷醇和碳酸二烷基酯的第五流(424)以及包含水的第六蒸汽(steam) (422);以及將第五流(424)再循環(huán)至傾析器￠10);和/或(vi)方法進(jìn)一步包括，其中，碳酸二烷基酯包括碳酸二甲酯，烷基醇包括甲醇，碳酸二烷基酯再循環(huán)流(426)包含純化的碳酸二甲酯與痕量的雜質(zhì)，芳香醇包括苯酚，以及碳酸烷基芳基酯包括碳酸甲基苯基酯；和/或(vii)第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)維持在120°C至250°C的溫度，并且在第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的頂部維持4至6巴(400至600kPa)的壓力；和/或(viii)第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)維持在140°C至240°C的溫度，并且在第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的頂部維持0.2至0.9巴(20至90kPa)的壓力；和/或(ix)第一精餾塔(810)維持在100°C至190°C的溫度，并且在塔(810)的頂部維持I至3巴(100至300kPa)的壓力；和/或(X)第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)維持在60°C至140°C的溫度，并且塔(200)的頂部維持1.2至3巴(120至300kPa)的壓力；和/或(xi)第二分隔壁蒸餾塔(DWC2 201)維持在70°C至210°C的溫度，并且在塔(201)的頂部維持10至50毫巴(I至5kPa)的壓力；和/或(xii)反應(yīng)物流(5’)進(jìn)一步包括流出反應(yīng)物流(412),其離開碳酸二燒基酯生產(chǎn)單元中的粗產(chǎn)物分離塔(160)，并且其包含碳酸二烷基酯、烷基醇和水；和/或(xiii)方法進(jìn)一步包括:從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)回收包含碳酸二烷基酯的第一側(cè)線流(13)，并且將第一側(cè)線流(13)引入第一精餾塔(810);和/或(xiv)方法進(jìn)一步包括:將第二底部流(15)引入純化段(704)而不通過(guò)另一個(gè)反應(yīng)性蒸餾塔；和/或(XV)碳酸二烷基酯包括碳酸二甲酯；和/或(xvi)碳酸二芳基酯包括碳酸二苯酯；和/或(xvii)芳香醇包括苯酚；和/或(XViii)碳酸烷基芳基酯包括碳酸甲基苯基酯；和/或(XiX)烷基醇包括甲醇；和/或(XX)碳酸二烷基酯是碳酸二甲酯，碳酸二芳基酯是碳酸二苯酯，芳香醇是苯酚，碳酸烷基芳基酯是碳酸甲基苯基酯，并且烷基醇是甲醇。
[0072]在一種實(shí)施方式中，用于在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下，通過(guò)碳酸二烷基酯與芳香醇的反應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)碳酸二芳基酯的裝置，可以包括:第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)、第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)、第一精餾塔(810)、第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)以及輸送反應(yīng)物和產(chǎn)物流的多個(gè)管線。第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)可以連接至用于引入反應(yīng)物的輸入管線，并且連接至第一輸送管線、第二輸送管線和第三輸送管線，第一輸送管線從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的頂部延伸至第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)的入口，第二輸送管線從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的底部延伸至第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的入口而不通過(guò)另一個(gè)反應(yīng)性蒸餾塔，并且第三輸送管線從第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的側(cè)部延伸至第一精餾塔(810)的入口。第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)可以連接至從第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的頂部延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口的第一再循環(huán)管線，以及從第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的底部延伸用于提供碳酸二芳基酯的第一產(chǎn)物管線。第一精餾塔(810)可以連接至第四輸送管線，第四輸送管線從第一精餾塔(810)的頂部延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口。第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)可以連接至用于提供碳酸二烷基酯/烷基醇共沸混合物的從第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)的頂部通過(guò)粗產(chǎn)物分離塔(160)延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)入口的第二產(chǎn)物管線，以及從第一分隔壁蒸餾塔(DWC1 200)的底部延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口的第二再循環(huán)管線。
[0073]在裝置的各種實(shí)施方式中:(i)裝置進(jìn)一步包括閃蒸器(510)、蒸發(fā)器(520)和第二分隔壁蒸餾塔(DWC2 201)，其中，閃蒸器(510)連接至第五管線和第六管線，第五管線從閃蒸器(510)的頂部延伸至第二分隔壁蒸餾塔(DWC2 201)的入口，并且第六管線從閃蒸器(510)的底部延伸至蒸發(fā)器(520)的入口 ；和/或(ii)蒸發(fā)器(520)連接至第七管線和第三再循環(huán)管線，第七管線從蒸發(fā)器(520)的頂部延伸至第二分隔壁蒸餾塔(DWC2 201)的入口，并且第三再循環(huán)管線從蒸發(fā)器(520)的底部延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口 ；和/或(iii)碳酸二烷基酯包括碳酸二甲酯；和/或(iv)碳酸二芳基酯包括碳酸二苯酯；和/或(V)芳香醇包括苯酚；和/或(vi)碳酸烷基芳基酯包括碳酸甲基苯基酯；和/或(vii)烷基醇包括甲醇；和/或(viii)碳酸二烷基酯是碳酸二甲酯，碳酸二芳基酯是碳酸二苯酯，芳香醇是苯酚，碳酸烷基芳基酯是碳酸甲基苯基酯，并且烷基醇是甲醇。
[0074]根據(jù)實(shí)施方式，上面描述的方法和裝置由以下非限制性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明，對(duì)于建議的生產(chǎn)設(shè)施(例如，圖3)，它們是部分基于計(jì)算機(jī)模擬的。
[0075]實(shí)施例
[0076]在這個(gè)實(shí)施例中，并且參考上面描述的圖3，將從示例性DMC設(shè)備的塔160的頂部獲得的包含 35，389.8 千克 / 小時(shí)(kg/h) (48.7wt % Me0H、45.0wt % DMC, 5.3wt % 水、0.6界七％甲縮醛、0.2wt%:甲醚和0.1wt %氯甲烷)的流412與從PMC生產(chǎn)塔210頂部獲得的 44，679.3kg/h (89.3wt% DMC 和 10.7wt% MeOH)(流 5)混合。
[0077]將形成流5’的該混合的流進(jìn)料至近大氣壓力下操作的、具體地以1.45巴(145kPa)操作的DWCl 200。分隔壁蒸餾塔DWCl 200包括以下各段:a)流入段以及b)排出段，均具有四十個(gè)塔板并且由垂直的壁分離，c) 二十個(gè)塔板的上部塔段以及d) 二十個(gè)塔板的下部塔段，e)冷凝器以及f)再沸器。
[0078]來(lái)自DWCl 200頂部餾出物的流速(流431)是31706.5kg/h，具有69.9wt%Me0H、29.0wt% DMC、20ppm水、0.7wt%甲縮醛、0.2wt%:甲醚和0.2界七％氯甲烷的組成。從DWCl200的排出段、在這個(gè)段的第17個(gè)板處(自下至上的計(jì)數(shù))提取16，606.5kg/h的側(cè)線餾分(流416)，具有86.2wt% DMC、13.8wt%水和13ppmMe0H的組成。在傾析器610中傾析流416，并且拆分為兩個(gè)相，有機(jī)相(流418)和水相(流421)。尤其是，流418 (97.4wt %DMC,2.6wt%水和15ppmMe0H)中的14，705.9kg/h的有機(jī)相返回至DffCl 200的下部段的頂板。關(guān)于水相，將 2，302.7kg/h(87.0wt%A、13.0wt% DMC 和 95ppm MeOH)送往蒸餾塔630 (廢水回收塔)。塔630清除l，900.6kg/h的10wt1^水作為底部殘余物，而402.1 kg/h的74.4wt% DMC,25.6wt%水和539ppm MeOH在流424中被再循環(huán)回傾析器610。由流426，從DWCl 200的底部獲得46，698.0kg/h的純DMC (痕量的雜質(zhì))。流426被再循環(huán)并且進(jìn)料至PMC生產(chǎn)塔210。
[0079]需要進(jìn)一步指出的是，13，998.0kg/h的新鮮苯酚(流I)與38，327.7kg/h的酚再循環(huán)流(流 16) (72.8wt% PhOH, 26.9wt% DMC, 0.1wt % Me0H，0.0lwt %苯甲醚)混合并且預(yù)熱至147°C。由流21，將從方法的純化段704回收的2042.9kg/h的再循環(huán)的催化劑(66.3wt%四苯氧基鈦催化劑，20.5wt% DPC, 12.8被％副產(chǎn)生的高沸點(diǎn)化合物(例如，具有大于DPC的沸點(diǎn)(不包含催化劑；如氧雜蒽酮、2-甲氧基苯酸苯酯，等)與新鮮的苯酚流(流I)合并并且在中間高度處進(jìn)料至第一反應(yīng)性蒸餾塔210。為了補(bǔ)償由清除導(dǎo)致的催化劑損失，128kg/h的新鮮催化劑(34.3wt %四苯氧基鈦催化劑,65.7wt%苯酹)通過(guò)流O連續(xù)地進(jìn)料至催化劑再循環(huán)環(huán)路。
[0080]塔210包括在精餾段中的二十個(gè)蒸餾塔板以及在提餾段(stripping sect1n)中的具有0.7立方米(m3)滯留量的二十四個(gè)反應(yīng)性塔板。具有5m3滯留量的釜式再沸器提供塔的加熱。第一反應(yīng)性蒸餾塔210也配備有冷凝器。溫度和壓力分布分別是，在再沸器中的241。。和5.1巴(51kPa)，以及在塔頂處的127。。和4.7巴(470kPa)。塔的回流比是1.55。
[0081]來(lái)自210 的底部速率(流 6)是 56307.8kg/h，具有 49.6wt%苯酚、32.6wt% PMC、8.7wt % DMC,6.0wt % DPC、2.5wt % 四苯氧基鈦催化劑、0.5wt % HBs、0.06wt % MeOH 和0.04wt%苯甲醚的組成。從精餾段的第七板(從頂部計(jì)算)的液相提取4000.lkg/h的側(cè)線餾分(流 13) (91.3wt% DMC, 7.2wt%* 甲醚，1.5wt% Me0H，0.01wt% PhOH)。將這個(gè)側(cè)線餾分流(流13)進(jìn)料至包括九個(gè)提餾板、冷凝器和再沸器的塔810的頂板。作為底部產(chǎn)物獲得138kg/h的富含苯甲醚的流(流12) (99.9wt%烷基芳基醚(苯甲醚)、0.0lwt% PhOH和0.1wt % DMC)并且丟棄，而從塔810作為餾出物獲得3862kg/h (94.6wt%DMC,3.8wt%*甲醚和1.6wt% MeOH)并且通過(guò)流14再循環(huán)回塔210的第七板。
[0082]來(lái)自210的底部產(chǎn)物(流6)和3，952.3kg/h的再循環(huán)PMC (流17) (94.6wt% PMC、4.2wt% PhOH和1.2wt% DMC)進(jìn)料至PMC歧化反應(yīng)在其底部段中發(fā)生的塔320。從其頂部餾出物獲得的富含苯酚的流(流16)被再循環(huán)至塔210，而將21932.5kg/h(74.3wt% DPC,17.0wt % PMC、0.2wt% DMC,6.4wt%四苯氧基鈦催化劑和1.2wt% HBs)通過(guò)流15送往閃蒸器 510。在進(jìn)料汽化器(閃蒸器)510 中，16451.7kg/h(76.4wt%DPC,22.3wt%PMCU.0wt %苯酚和0.3wt% DMC)被蒸發(fā)并且與5480.8kg/h的DPC、四苯氧基鈦催化劑和一系列高沸點(diǎn)反應(yīng)副產(chǎn)物的重流分離。
[0083]在520中進(jìn)一步處理包含68wt% DPC的、來(lái)自510的底部產(chǎn)物的重流(流10)，其回收3，374.5kg/h的DPC (流9)。從520的底部，2106.3kg/h (流20)通過(guò)流21再循環(huán)回PMC生產(chǎn)塔(210)，其中，清除63.4kg/h的流20并且通過(guò)流22發(fā)往焚化爐W。從降膜式蒸發(fā)器(falling film evaporator) (520)中回收的DPC被冷凝并且輸送至DPC分隔壁蒸懼/純化塔(DWC2 201)。DWC2 201包括以下段:a)流入段以及b)排出段，均具有十六個(gè)塔板并且由垂直的壁分離，c)八個(gè)塔板的上部塔段以及d)八個(gè)塔板的下部塔段，e)冷凝器，以及f)再沸器。
[0084]DWC2 201蒸餾的未反應(yīng)的PMC，其通過(guò)流17再循環(huán)至320，而其底部產(chǎn)物是96.6kg/h的流(流25)，將其清除并且送往焚化爐W。15，777kg/h的純的DPC(痕量的雜質(zhì))的側(cè)線餾分(流24)提取自DWC2 201的排出段的第四板處(自下至上計(jì)數(shù))。
[0085]除減少管道和工藝設(shè)備之外，與具有另外相同的設(shè)備和流速的其他設(shè)計(jì)相比，在本文中公開的實(shí)施方式可以節(jié)省例如大于或等于19%的中壓和大于或等于20%的高壓的蒸汽。例如，使用分隔壁蒸餾塔可以生產(chǎn)純的DMC產(chǎn)物(痕量的雜質(zhì))，其可以減少需要的塔的數(shù)量，并且因此降低能量消耗和生產(chǎn)的總開支。例如，DMCl 200可以替換C410以及塔301和302，(與另外相同的系統(tǒng)相比(例如，沒(méi)有另外的設(shè)備或其他設(shè)備的尺寸改變或流速，以補(bǔ)償置換)。
[0086]一般而言，實(shí)施方式可以可替換地包括(例如，包括(include))在本文中公開的任何適當(dāng)?shù)慕M分，由其組成，或基本由其組成?？梢粤硗獾?、或可替代地定制實(shí)施方式以便沒(méi)有或基本上不含任何以現(xiàn)有技術(shù)組合使用的或此外對(duì)實(shí)現(xiàn)實(shí)施方式的功能和/或目的來(lái)說(shuō)并非必需的組分、材料、配料、輔料或物質(zhì)。
[0087]如本文所使用的，基于產(chǎn)物的總重量，痕量是小于0.01wt%的量。在此公開的所有范圍都包含端點(diǎn)，并且端點(diǎn)彼此能夠獨(dú)立地組合(例如，“小于或等于25wt%,或者更具體地5wt%至20wt%”的范圍包括端點(diǎn)和“5wt%至25wt%”等范圍的所有中間值)?！敖M合”包括共混物、混合物、合金、反應(yīng)產(chǎn)物等。此外，本文中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等不表示任何順序、數(shù)量、或重要性，而是用于區(qū)別一個(gè)要素與另一要素。除非本文指出或上下文明顯矛盾，否則本文中的術(shù)語(yǔ)“一個(gè)(a)”和“一種(an)”以及“該(the) ”不表示數(shù)量的限制，而應(yīng)被解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)。如本文中所用的后綴“s”旨在包括其修飾的術(shù)語(yǔ)的單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，從而包括一個(gè)或多個(gè)該術(shù)語(yǔ)(例如，膜包括一個(gè)膜或者多個(gè)膜)。貫穿說(shuō)明書提及“一個(gè)實(shí)施方式”、“另一個(gè)實(shí)施方式”、“一種實(shí)施方式”等，指與實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)描述的特別要素(例如，特征、結(jié)構(gòu)和/或特性)包括在本文中所述的至少一個(gè)實(shí)施方式中，并且可以存在或可以不存在于其它實(shí)施方式中。此外，應(yīng)理解的是，所述要素可以以任何合適的形式組合在不同實(shí)施例中。
[0088]盡管已描述了特定的實(shí)施方式，但 申請(qǐng)人:或本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到目前無(wú)法預(yù)料或可能無(wú)法預(yù)料的替代、修改、變化、改進(jìn)和實(shí)質(zhì)等價(jià)物。因此，提交且可以修改的附加權(quán)利要求旨在包括所有這些替代、改變、變化、改進(jìn)、以及實(shí)質(zhì)等同物。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下通過(guò)碳酸二烷基酯與芳香醇的反應(yīng)生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法，包括: 由第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)生產(chǎn)包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第一頂部流(5)； 將包含所述第一頂部流(5)的反應(yīng)物流(5’)引入第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)并且通過(guò)使用所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)分離混合物； 從所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)回收包含碳酸烷基芳基酯的第一底部流￠);以及將所述第一底部流(6)引入至第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)以生產(chǎn)包含碳酸二芳基酯的第二底部流(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括: 從所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)回收包含碳酸二芳基酯和碳酸烷基芳基酯的第二底部流(15)，以及包含芳香醇和碳酸二烷基酯的第二頂部流(16)，并且將所述第二頂部流(16)再循環(huán)至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)； 從第一精餾塔(810)回收包含烷基芳基醚的第三底部流(12)以及包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第三頂部流(14)，并且將所述第三頂部流(14)再循環(huán)至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)； 從所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)回收共沸混合物第四頂部流(431)，并且將所述共沸混合物第四頂部流(431)再循環(huán)至粗產(chǎn)物分離塔(160);以及 從所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)回收碳酸二烷基酯再循環(huán)流/第四底部流(426)并且將所述碳酸二烷基酯再循環(huán)流(426)再循環(huán)至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括: 將所述第二底部流(15)引入閃蒸器(510)； 從所述閃蒸器(510)回收包含催化劑和碳酸二芳基酯的第五底部流(10)以及包含碳酸二芳基酯、碳酸烷基芳基酯和芳香醇的第五頂部流(9)； 將所述第五底部流(10)引入蒸發(fā)器(520);以及 從所述蒸發(fā)器(520)回收包含碳酸二芳基酯的第六頂部流(11)以及包含所述催化劑和碳酸二芳基酯的第六底部流(20)，并且將所述催化劑再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括: 將所述第六頂部流(11)引入第二分隔壁蒸餾塔(DWC2201)； 從所述第二分隔壁蒸餾塔(DWC2201)回收包含未反應(yīng)的碳酸芳基烷基酯和芳香醇的第七頂部流(17)，并且將所述第七頂部流(17)再循環(huán)至第二反應(yīng)性蒸餾塔(320);以及從所述第二分隔壁蒸餾塔(DWC2201)回收包含碳酸二芳基酯的產(chǎn)物流(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，包括: 從所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)回收包含碳酸二烷基酯、水和烷醇的第二流(416)，并且將所述第二流(416)引入至傾析器(610);以及 從所述傾析器(610)回收包含碳酸二烷基酯的第三流(418)，并且將所述第三流(418)再循環(huán)至所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括: 從所述傾析器￠10)回收包含水、烷醇和碳酸二烷基酯的第四流(421)； 將所述第四流(421)引入至水回收蒸餾塔￠30)； 從所述水回收蒸餾塔￠30)回收包含水、烷醇和碳酸二烷基酯的第五流(424)，以及包含水的第六蒸汽(422);并且將所述第五流(424)再循環(huán)至所述傾析器￠10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述碳酸二烷基酯包括碳酸二甲酯，所述烷基醇包括甲醇，所述碳酸二烷基酯再循環(huán)流(426)包含純化的碳酸二甲酯與痕量的雜質(zhì)，所述芳香醇包括苯酚，并且所述碳酸烷基芳基酯包括碳酸甲基苯基酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)維持在120°C至250°C的溫度，并且所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的頂部維持在4至6巴(400至600kPa)的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)維持在140°C至240°C的溫度，并且所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的頂部維持在0.2至0.9巴(20至90kPa)的壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一精餾塔(810)維持在100°C至190°C的溫度，并且所述塔(810)的頂部維持I至3巴(100至300kPa)的壓力。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)維持在60°C至140°C溫度，并且所述塔(200)的頂部維持1.2至3巴(120至300kPa)的壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二分隔壁蒸餾塔(DWC2201)維持在70°C至210°C溫度，并且所述塔(201)的頂部維持10至50毫巴(I至5kPa)的壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述反應(yīng)物流(5’)進(jìn)一步包括流出反應(yīng)物流(412)，所述流出反應(yīng)物流(412)離開碳酸二烷基酯生產(chǎn)單元中的粗產(chǎn)物分離塔(160)并且所述流出反應(yīng)物流(412)包含碳酸二烷基酯、烷基醇和水。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括從所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)回收包含碳酸二烷基酯的第一側(cè)線流(13)，并且將所述第一側(cè)線流(13)引入第一精餾塔(810)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將所述第二底部流(15)引入純化段(704)而不通過(guò)另一個(gè)反應(yīng)性蒸餾塔。
16.一種用于在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下通過(guò)碳酸二烷基酯與芳香醇的反應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)碳酸二芳基酯的裝置，所述裝置包括:第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)、第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)、第一精餾塔(810)、第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)以及用于輸送反應(yīng)物和產(chǎn)物流的多個(gè)管線； 其中，所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)連接至用于引入反應(yīng)物的輸入管線，并且連接至第一輸送管線、第二輸送管線和第三輸送管線，所述第一輸送管線從所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的頂部延伸至所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)的入口，所述第二輸送管線從所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的底部延伸至所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的入口而不通過(guò)另一個(gè)反應(yīng)性蒸餾塔，并且所述第三輸送管線從所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的側(cè)部延伸至所述第一精餾塔(810)的入口 ； 其中，所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)連接至從所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的頂部延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口的第一再循環(huán)管線，以及從所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(320)的底部延伸用于提供碳酸二芳基酯的第一產(chǎn)物管線； 其中，所述第一精餾塔(810)連接至第四輸送管線，所述第四輸送管線從所述第一精餾塔(810)的頂部延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口 ；并且 其中，所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)連接至從所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)的頂部通過(guò)粗產(chǎn)物分離塔(160)延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)入口的用于提供碳酸二烷基酯/烷基醇共沸混合物的第二產(chǎn)物管線，以及從所述第一分隔壁蒸餾塔(DWC1200)的底部延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口的第二再循環(huán)管線。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，進(jìn)一步包括閃蒸器(510)、蒸發(fā)器(520)和第二分隔壁蒸餾塔(DWC2201)，其中: 所述閃蒸器(510)連接至第五管線和第六管線，所述第五管線從所述閃蒸器(510)的頂部延伸至所述第二分隔壁蒸餾塔(DWC2201)的入口，并且所述第六管線從所述閃蒸器(510)的底部延伸至所述蒸發(fā)器(520)的入口。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述蒸發(fā)器(520)連接至第七管線和第三再循環(huán)管線，所述第七管線從所述蒸發(fā)器(520)的頂部延伸至所述第二分隔壁蒸餾塔(DWC2201)的入口，并且所述第三再循環(huán)管線從所述蒸發(fā)器(520)的底部延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(210)的入口。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述碳酸二烷基酯包括碳酸二甲酯，所述碳酸二芳基酯包括碳酸二苯酯，所述芳香醇包括苯酚，所述碳酸烷基芳基酯包括碳酸甲基苯基酯，并且所述烷基醇包括甲醇。
【文檔編號(hào)】C07C68/08GK104395278SQ201280074387
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】伊格納西奧·維克·費(fèi)爾南德斯, 塞爾焦·費(fèi)雷爾·納達(dá)爾, 何塞·安東尼奧·卡瓦列羅, 胡安·哈瓦洛耶斯·安東 申請(qǐng)人:沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料Ip私人有限責(zé)任公司