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】用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法,可以包括:將反應(yīng)物引入至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21);回收第一頂部流(流5)、第一底部流(流6)和第一側(cè)部流(流13);將第一底部流(流6)引入至第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)而不通過(guò)另一個(gè)反應(yīng)性蒸餾塔;從第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)回收第二底部流(流15)和第二頂部流(流16);將第一側(cè)部流(流13)引入至第一精餾塔(C81);從第一精餾塔(C81)回收第三底部流(流12)和第三頂部流(流14);將第一頂部流(流5)引入至第二精餾塔(C41);以及從第二精餾塔(C41)回收第四頂部流(流7)和第四底部流(流8)。
【專利說(shuō)明】用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)總體上涉及用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法和裝置,并且尤其涉及用于生產(chǎn) 碳酸二苯酯("DPC")的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳酸二芳基酯,如DPC,是在生產(chǎn)聚碳酸酯中重要的反應(yīng)物。例如,可以通過(guò)使雙酚 A與DPC反應(yīng)制造聚碳酸酯。聚碳酸酯由于它們的物理和光學(xué)性能而是受到重視的實(shí)用材 料。隨著聚碳酸酯用途的增加,有效生產(chǎn)碳酸二芳基酯變得更有意義。用于生產(chǎn)碳酸二芳 基酯的早期方法采用光氣作為反應(yīng)物。然而,光氣的毒性推動(dòng)無(wú)光氣方法的開(kāi)發(fā)。如在圖1 中示意性所示,無(wú)光氣方法涉及兩步方法。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("DMC")與芳香醇如苯酚反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)碳酸烷基芳基酯(例如,苯基甲基 碳酸酯("PMC"))和烷基醇(鏈烷醇)如甲醇。然后,在第二步中,兩分子的碳酸烷基芳基 酯經(jīng)受歧化反應(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。圖 1中所示的反應(yīng)是已知的期望的反應(yīng),但也已知存在許多發(fā)生的、產(chǎn)生不希望的副產(chǎn)物的副 反應(yīng)。這些副產(chǎn)物可以妨礙所期望的產(chǎn)物的持續(xù)產(chǎn)生、降低整個(gè)過(guò)程的效率并且在一些情 況下產(chǎn)生需要特殊處理用于處置的廢物流。例如,這是與烷基芳基醚(其是由碳酸二烷基 酯與芳香醇反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物)如苯甲醚相關(guān)的情況。其他副反應(yīng)如碳酸芳基烷基酯或碳 酸芳基芳基酯的重排可能產(chǎn)生具有高沸點(diǎn)的有機(jī)物的其他副產(chǎn)物。因此,挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)可以 最小化反應(yīng)副產(chǎn)物的量和影響、同時(shí)提供良好產(chǎn)量的期望產(chǎn)品(具體地是DPC)的方法。
[0003] 美國(guó)專利US 6, 294, 684公開(kāi)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)顯示降低的能量消耗并 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】
[0004] 在不同的實(shí)施方式中公開(kāi)的是用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯,尤其是DPC的方法和裝 置。
[0005] 在一個(gè)實(shí)施方式中,用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法可以包括:將包含碳酸二芳基 酯、芳香醇和酯交換反應(yīng)催化劑的反應(yīng)物引入至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)以生產(chǎn)碳酸烷基 芳基酯和烷基醇;從第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)回收包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第一頂部 流(top stream)(流5)、包含碳酸烷基芳基酯、芳香醇、碳酸二烷基酯、芳基烷基醚和酯交 換反應(yīng)催化劑的第一底部流(流6)以及包含碳酸二烷基酯、芳基烷基醚和烷基醇的第一 側(cè)部流(流13);將第一底部流(流6)引入至第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)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)碳酸二芳基酯;從第二反應(yīng)性蒸餾塔 (C32)回收包含碳酸二芳基酯和碳酸烷基芳基酯的第二底部流(流15)和包含芳香醇、烷 基芳基醚和碳酸二烷基酯的第二頂部流(流16),并且可選地將第二頂部流(流16)再循 環(huán)(回收,recycle)至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21);將第一側(cè)部流(流13)引入至第一精餾塔 (C81);從第一精餾塔(C81)回收包含烷基芳基醚的第三底部流(流12)和包含碳酸二烷基 酯和烷基醇的第三頂部流(流14),并且可選地將第三頂部流(流14)再循環(huán)至第一反應(yīng) 性蒸餾塔(C21);將第一頂部流(流5)引入至第二精餾塔(C41);以及從第二精餾塔(C41) 回收包含碳酸二烷基酯/烷基醇共沸混合物(azeotrope)的第四頂部流(流7)和包含碳 酸二烷基酯的第四底部流(流8),并且可選地將第四底部流(流8)再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸 餾塔(C21)。
[0006] 在一個(gè)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)碳酸二烷基酯和芳香 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(C21)、第二反應(yīng)性 蒸餾塔(C32)、第一精餾塔(C81)、第二精餾塔(C41)和用于輸送反應(yīng)物流和產(chǎn)品流的多條 管線。第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)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(C21)延伸 至第二精餾塔(C41)的入口,第二輸送管線從第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)延伸至第二反應(yīng)性 蒸餾塔(C32)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(C21)的側(cè)部延伸至第一精餾塔(C81)的入口。第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)可以可選地連 接至第一再循環(huán)管線和第四輸送管線,第一再循環(huán)管線從第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)延伸至 第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的入口,第四輸送管線從第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)延伸用于提供 碳酸二芳基酯。第一精餾塔(C81)可以連接至第五輸送管線和從第一精餾塔(C81)延伸用 于提供烷基芳基醚的第一產(chǎn)物管線,第五輸送管線從第一精餾塔(C81)延伸至第一反應(yīng)性 蒸餾塔(C21)的入口。第二精餾塔(C41)可以連接至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,并且可選地連接至從第二精餾塔(C41)延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔 (C21)的第二再循環(huán)管線。
[0007] 通過(guò)以下附圖和具體描述來(lái)舉例說(shuō)明以上描述的和其他特征。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0008] 現(xiàn)在參考附圖,其是示例性和非限制性的實(shí)施方式,并且其中,相似的要素用同樣 的編號(hào)來(lái)表不。
[0009] 圖1示意性地描繪了碳酸二甲酯和苯酚(PhOH)生產(chǎn)碳酸二苯酯的兩步反應(yīng)。
[0010] 圖2示意性地描述了用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯如DPC的裝置設(shè)計(jì)。
[0011] 圖3A示意性地描繪了在圖2的冷凝器和再沸器之間的直接熱交換集成。
[0012] 圖3B示意性地描繪了在圖2的冷凝器和再沸器之間的熱載體。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本公開(kāi)涉及與生產(chǎn)碳酸二芳基酯如DPC相關(guān)的如何改善總效率、降低能量消耗和 降低總成本的方法。由于本方法和體系,可以減少生產(chǎn)和純化DPC所需的連續(xù)蒸餾塔的數(shù) 量。此處,重新設(shè)計(jì)了工藝設(shè)備并且調(diào)整了工藝參數(shù)如例如壓力和溫度。如通過(guò)以下描述 的實(shí)施例證明的,可以實(shí)現(xiàn)在DPC生產(chǎn)期間能量消耗方面的出人意料的降低。
[0014] 通過(guò)參考附圖可以獲得對(duì)本文公開(kāi)的組分、方法和裝置的更為完整的理解。這些 附圖(本文中也稱為"圖")僅是基于方便和易于證明本公開(kāi)的圖示,因此不旨在表示設(shè)備 或其組件的相對(duì)尺寸和大小和/或限定或限制示例性實(shí)施方式的范圍。盡管為了清楚起見(jiàn) 在以下描述中使用具體的術(shù)語(yǔ),但是這些術(shù)語(yǔ)旨在僅指選擇用于【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】的實(shí)施方式的具 體結(jié)構(gòu)并且并不旨在限定或者限制本公開(kāi)的范圍。在以下附圖和以下描述中,應(yīng)當(dāng)理解的 是,類似數(shù)字標(biāo)號(hào)指類似功能的部件。
[0015] 本文公開(kāi)的實(shí)施方式中的主要反應(yīng)是上述在圖1中列出的反應(yīng)。注意的是可以使 用不同的碳酸二烷基酯和不同的芳香醇進(jìn)行該反應(yīng),如本領(lǐng)域已知的和例如在美國(guó)專利號(hào) 舊5,210,268川5 5,344,954川5 5,705,673和舊6,294,684中公開(kāi)的那些。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。具體實(shí)例包括DMC、碳酸二 乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯和碳酸二己酯。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?,鄰、間或?qū)β缺椒?,鄰、間或?qū)籽趸?酚,2, 6-二甲苯酚,2, 4-二甲苯酚,3, 4-三甲苯酚,1-萘酚和2-萘酚。
[0016] 工業(yè)規(guī)模上有用的典型反應(yīng)物是DMC和苯酚,其反應(yīng)以產(chǎn)生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(kāi)的實(shí)施方式限制為僅具體使 用這些物質(zhì)。
[0017] 圖2示意性地描繪了碳酸二芳基酯生產(chǎn)裝置/回收設(shè)備/設(shè)計(jì)700,根據(jù)本文公開(kāi) 的實(shí)施方式,設(shè)計(jì)700包括反應(yīng)/蒸餾段(section) 702和純化段704。在圖2的反應(yīng)/蒸 餾段702中,裝置700包括四個(gè)塔C21、C81、C32和C41。之前,在DPC的生產(chǎn)裝置設(shè)施的該 段中通常需要5個(gè)或更多個(gè)的塔。
[0018] 圖2中還示出由數(shù)字1-25表示的不同進(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)槽上方的若干板 (層,級(jí),stage),并且離開(kāi)塔的"頂部"的管線/流可以實(shí)際上離開(kāi)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。而且,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。
[0019] 進(jìn)一步參考圖2,塔C31和C32可以是反應(yīng)性蒸餾塔。因此,這些塔可以各自 具有精餾段和/或其中化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)段。一般而言,塔的反應(yīng)部分可以配有填料 (packings)或固定的內(nèi)件以提供至少一個(gè)反應(yīng)性蒸餾板。例如,塔C21的反應(yīng)段可以提供 大于或等于5個(gè)如5至60個(gè)反應(yīng)板,具體地大于或等于10個(gè)如10至40個(gè)蒸餾板??梢?使用已知的亂堆填料(dumped packings)和/或規(guī)整填料(arranged packings)。具體地, 可以使用具有大的表面積、良好的潤(rùn)濕性和液相停留時(shí)間的填料,如例如Novolax環(huán)、CY填 料。還可以使用固定的內(nèi)件如板式塔,并且具體的實(shí)例包括篩盤塔板(tray)、浮閥塔板和泡 罩塔板。
[0020] 塔C41和塔C81可以是精餾塔。這些塔可以基于沸點(diǎn)進(jìn)行物質(zhì)的分離而不引起并 發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。以上引用的塔可以通過(guò)用于輸送包括反應(yīng)物和/或產(chǎn)物的流的一系列進(jìn)料 /再循環(huán)管線互聯(lián)。在圖2中指出了每個(gè)管線的流動(dòng)方向??蛇x地,可以包括不同的閥、力口 熱器和其他配件連同圖2中所示的進(jìn)料/再循環(huán)管線以使設(shè)計(jì)符合具體的安裝。
[0021] 根據(jù)本文公開(kāi)的實(shí)施方式,可以根據(jù)方法使用圖2描繪的裝置來(lái)生產(chǎn)碳酸二芳基 酯,具體地DPC。進(jìn)一步參考圖2,流0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、四氯化鈦,有機(jī)錫化合物,以及銅、鉛、鋅、鐵和鋯的化合物, 以及包括上述中的至少一種的組合。流1可以包含新鮮的苯酚(PhOH)。流2可以包含新鮮 的碳酸二烷基酯,具體地DMC。可以通過(guò)流3和4將起始材料/反應(yīng)物引入至塔C21。流3 是流1、再循環(huán)流16和再循環(huán)流21的組合,在以下進(jìn)一步詳細(xì)描述,其可以包含苯酚、催化 劑和一些DMC。流21包含再循環(huán)的催化劑。流4是流2和再循環(huán)流8的混合物,主要包含 例如從第二精餾塔C41的底部回收的DMC與一些少量的苯酚和副反應(yīng)產(chǎn)物。
[0022] 例如,可以將流4進(jìn)料至塔C21的底部,具體進(jìn)料至再沸器。根據(jù)使用的再沸器的 類型,流4可以是液體或蒸汽(蒸氣,vapor)。例如,如果使用外部再沸器例如釜式再沸器, 那么流4可以作為蒸汽進(jìn)入塔C21??梢詫⒘?作為液體進(jìn)料至例如塔C21的中段,更具 體地反應(yīng)性蒸餾段的頂部處或靠近頂部處的位置。流3和4的進(jìn)料速率可以是使被引入至 塔C21的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. 5至5之間,以及 更具體地在1至3之間的速率。通過(guò)流4可以提供過(guò)量的碳酸二烷基酯,因?yàn)樘妓岫榛?酯既可以用作反應(yīng)物又可以用作氣提劑(stripping agent),其有助于除去在酯交換反應(yīng) 中產(chǎn)生的烷基醇(鏈烷醇)。該除去可以增加塔C21中生產(chǎn)碳酸烷基芳基酯的速率。
[0023] 例如,可以在大于或等于KKTC,具體地大于或等于130°C,以及更具體地大于或 等于140°的溫度在塔C21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 KKTC至300°C,具體地IKTC至270°C,以及更具體地120°C至250°C。在塔C21的頂部的 操作壓力可以大于或等于0.5巴(50kPa),具體地大于或等于2巴(200kPa),以及更具體地 大于或等于3巴(300kPa)??梢酝ㄟ^(guò)流5和6以連續(xù)的方法從塔C21除去反應(yīng)物產(chǎn)物和 未反應(yīng)的起始材料。可以從塔C21的頂部抽出的流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)中產(chǎn)生的烷基醇。流5可以傳到用于加工和回收的第二精餾塔 C41。精餾塔C41可以產(chǎn)生包含碳酸二烷基酯的共沸混合物和在該方法中產(chǎn)生的基本上所 有的烷基醇的副產(chǎn)物流7。流7可以被冷凝并作為進(jìn)料流再用于補(bǔ)充的碳酸二烷基酯生產(chǎn) 工藝?yán)鏒MC生產(chǎn)工藝,而無(wú)需進(jìn)一步純化。
[0024] 塔C41也可以配有填料或固定的內(nèi)件以提供例如大于或等于3,具體地大于或等 于5,更具體地在5至50之間的蒸餾板。例如,可以使用已知的亂堆填料和/或規(guī)整填料。
[0025] 塔C41的溫度分布可以大于或等于10°C,具體地大于或等于50°C。對(duì)于塔C41中 溫度分布的溫度范圍的實(shí)例是KTC至200°C,具體地50°C至110°C。塔C41中的操作壓力 可以大于或等于〇. 1巴(IOkPa),具體地大于或等于0.5巴(50kPa)。壓力范圍的實(shí)例包括 0· 1 至 10 巴(IOOOkPa),具體地 0· 5 至 3 巴(50 至 300kPa)。
[0026] 可以從例如塔C21的底部(如從塔C21的再沸器)抽出的流6可以包含在塔C21 中廣生的碳酸燒基芳基醋,與未反應(yīng)的起始材料、燒基芳基釀和催化劑組合??梢酝ㄟ^(guò)添加 包含碳酸燒基芳基酯和芳香醇的再循環(huán)流(流17)增加(augment)流6以形成流18。流 17可以是在純化段704中可選純化碳酸二芳基酯期間從純化段704回收的含碳酸烷基芳 基酯的流,其在以下被進(jìn)一步詳細(xì)描述。這種增加可以獲得碳酸二芳基酯的整體生產(chǎn)的改 善。因此,根據(jù)一些實(shí)施方式,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可以進(jìn)入第二反應(yīng)性蒸餾塔C32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)碳酸二芳基酯??梢圆僮魉﨏32以進(jìn)一步驅(qū)使反應(yīng)向期望的碳酸二芳基酯 產(chǎn)物進(jìn)行,同時(shí)分離其他物質(zhì)用于循環(huán)。兩個(gè)流可以從塔C32除去。第一個(gè)是產(chǎn)物流15,其 可以從塔C32的底部除去,并且可以包含基本上所有的產(chǎn)生的碳酸二芳基酯與殘留的催化 齊U、一些碳酸烷基芳基酯和不希望的高沸點(diǎn)副產(chǎn)物。如果期望另外的純化,可以可選地在純 化段704中進(jìn)一步蒸餾和純化產(chǎn)物流15。
[0027] 可以作為再循環(huán)流從塔C32的頂部除去的流16可以包含基本上所有未反應(yīng)的芳 香醇起始材料和一些碳酸-燒基醋和副廣物燒基芳基釀,并且被再循環(huán)以組成流3的一部 分。
[0028] 塔C32可以在大于或等于90°C,具體地大于或等于KKTC,以及更具體地大于或等 于IKTC的溫度操作。溫度范圍的實(shí)例包括KKTC至140°C,具體地120°C至250°C和IKTC 至240°C。塔C32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),以及更具體地大于或等于100毫巴(IOkPa)。壓力范圍的實(shí)例包括50毫巴至3 巴(5至300kPa)、50毫巴至1巴(5至IOOkPa)和200毫巴至900毫巴(20至90kPa)。
[0029] 在本文公開(kāi)的一些示例性實(shí)施方式中,從第一反應(yīng)性蒸餾塔C21回收的另外的流 (流13),例如,如之后可以將其進(jìn)料至第一精餾塔C81的側(cè)線餾分(side draw),可以有助 于減少有效生產(chǎn)碳酸二芳基酯所需的蒸餾塔的總數(shù)。例如,流13可以包含碳酸二烷基酯、 鏈烷醇和芳基烷基醚,并且可將其直接進(jìn)料至塔C81。例如,可以從C81的頂部回收產(chǎn)物流 14并且將其再循環(huán)至C21。例如,流14可以主要包含碳酸二烷基酯與一些鏈烷醇。例如, 可以通過(guò)流12從塔C81的底部除去富含芳基烷基醚的流,可以將其存儲(chǔ)在例如儲(chǔ)罐中用于 進(jìn)一步的純化或作為產(chǎn)品出售。從該方法以該方式除去芳基烷基醚可以有助于避免其積累 (build up)〇
[0030] 可以在大于或等于50°C,具體地大于或等于80°C,以及更具體地大于或等于 100°的溫度操作塔C81。溫度范圍的實(shí)例包括KKTC至190°C。塔C81中的操作壓力可以 大于或等于〇. 5巴(50kPa),具體地大于或等于0. 7巴(70kPa),以及更具體地大于或等于 1巴(IOOkPa)。壓力范圍的實(shí)例包括1至4巴(100至400kPa)。
[0031] 可選地,可以將以上描述的流15送至閃蒸器V51,其中,碳酸二芳基酯、碳酸烷 基芳基酯和苯酚可以汽化并且從催化劑和副產(chǎn)生的高沸點(diǎn)物(HB)分離,高沸點(diǎn)物是具 有大于或等于碳酸二苯酯(不含催化劑)的沸點(diǎn)的有機(jī)物,如苯甲酸苯基-2-甲氧基酯 (phenyl-2-methoxy benzonates)、咕噸酮等。然后可以從閃蒸器V51回收流9和10。例 如,可以從閃蒸器V51的底部回收流10并且可以包含催化劑、高沸點(diǎn)物和碳酸二芳基酯,其 可以被引入至蒸發(fā)器C52??梢詮拈W蒸器V51的頂部回收流9,其可以包含碳酸二芳基酯、 碳酸烷基芳基酯和芳香醇,并將其與流11混合以形成流19并且進(jìn)入位于圖2的純化段704 中的塔C61中。閃蒸器V51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°的溫度操作。閃蒸器V51中的操作壓力可以大于或等于1毫巴(IOOPa), 具體地大于或等于10毫巴(IkPa),以及更具體地大于或等于15毫巴(I. 5kPa)。壓力范圍 的實(shí)例包括15至150毫巴(1. 5至15Pa)。
[0032] 例如,可以從蒸發(fā)器C52的頂部回收流11,并且流11包含與流9混合的碳酸二芳 基酯。例如,可以從塔C52的底部回收流20并且將其分成再循環(huán)流21以通過(guò)與流1混合 將催化劑再循環(huán)至塔C21和包含廢產(chǎn)物的流22以進(jìn)入用于加工和處置殘留物的廢物站W(wǎng)。 蒸發(fā)器C52可以在大于或等于150°C,具體地大于或等于160°C,更具體地大于或等于170° 的溫度操作。蒸發(fā)器C52中的操作壓力可以大于或等于1毫巴(IOOPa),具體地大于或等于 2毫巴(200Pa),以及更具體地大于或等于5毫巴(500Pa)。壓力范圍的實(shí)例包括5至50毫 巴(500Pa 至 5kPa)。
[0033] 可以從作為蒸餾塔操作的第一純化塔C61回收兩個(gè)流,流17和23。例如,可以從 塔C61的頂部回收以上描述的流17,其可以包含未反應(yīng)的碳酸烷基芳基酯和芳香醇,并且 將其再循環(huán)以幫助形成流18,其進(jìn)入第二反應(yīng)性蒸餾塔C32。塔C61的溫度分布可以是大于 或等于30°C,具體地大于或等于60°C。對(duì)于塔C61中的溫度分布的溫度范圍的實(shí)例是30°C 至140°C,具體地60°C至190°C。塔C61中的操作壓力可以大于或等于1毫巴(lOOPa),具 體地大于或等于5毫巴(500Pa)。壓力范圍的實(shí)例包括10至70毫巴(1至7kPa)。
[0034] 例如,可以從第一純化塔C61的底部回收流23并且可以包含碳酸二芳基酯。流 23可以可選地進(jìn)入用于進(jìn)一步純化和回收碳酸二芳基酯產(chǎn)物流24 (例如,其可以包含純 DPC(僅具有痕量的雜質(zhì)))的第二純化塔C62。例如,可以從第二純化塔C62的底部獲得 流25,其可以主要包含被送至用于處理和處置的廢物站W(wǎng)的廢產(chǎn)物。塔C62的溫度分布可 以大于或等于50°C,具體地大于或等于KKTC。對(duì)于塔C62中的溫度分布的溫度范圍的實(shí) 例包括140°C至180°C,具體地150°C至190°C。塔C62中的操作壓力可以大于或等于1毫 巴(IOOPa),具體地大于或等于5毫巴(500Pa)。壓力范圍的實(shí)例是5至70毫巴(500Pa至 7KPa)。
[0035] 在一些示例性的實(shí)施方式如上述的圖2的構(gòu)造中,可以選擇和優(yōu)化塔C21中的 條件如溫度、壓力和碳酸二烷基酯和芳香醇進(jìn)料的摩爾比,以降低或另外控制在底部產(chǎn)物 流6中的例如DMC的濃度。通過(guò)示例性的策略的方式,可以避免在以上引用的美國(guó)專利US 6, 294, 684中描述的另外的反應(yīng)性蒸餾塔,如塔Bl,因?yàn)椋?,大多?shù)DPC的形成可以有利 地僅發(fā)生在本文描述的第二反應(yīng)性蒸餾塔C32中。例如,可以由通過(guò)塔C21的底部產(chǎn)物流 (流6)與從純化段704的PMC再循環(huán)流(流17)(例如,塔C61塔頂餾分)一起形成流18 直接向塔C32進(jìn)料。因此,來(lái)自第一反應(yīng)性蒸餾塔C21和第二反應(yīng)性蒸餾塔C32的流體之 間沒(méi)有必要具有另外的塔。通過(guò)對(duì)比的方法,美國(guó)專利US 6, 294, 884公開(kāi)了另外的反應(yīng)性 蒸餾塔Bl。
[0036] 作為發(fā)明人顯著努力的結(jié)果,可以淘汰(排除,eliminate)某些工藝裝置如以上 引用的另外的蒸餾塔Bl,和/或不需要將塔C41連接至另外的反應(yīng)性蒸餾塔(例如,參見(jiàn)美 國(guó)專利US 6, 294, 684的塔B2和Bl的連接,其在本文的實(shí)施方式中是不需要的)。因此,塔 C41可以顯示增加的靈活性,其可以產(chǎn)生其他的優(yōu)勢(shì)。例如,通過(guò)使用熱載體作為低壓蒸汽 (low pressure steam, LLS),從塔C21釋放的冷凝負(fù)荷(duty)滿足塔C41的再沸器負(fù)荷, 可以將塔C41的操作壓力直接或間接地方便調(diào)整成熱集成。更具體地,如圖3A中所示,塔 C41的再沸器也可以是塔C21的冷凝器,反之亦然。因此,用于塔C41的再沸器的加熱介質(zhì) 可以是來(lái)自塔C21的冷凝蒸汽。盡管可以將相同的裝置用于C21的冷凝器和C41的再沸器 二者,但是可以使用另外的熱交換器,因?yàn)槔淠齺?lái)自C21的蒸汽所需的熱量一般大于C41的 再沸器所需的熱量。同樣如圖3B中所示,可以將來(lái)自C21的冷凝負(fù)荷用于由低壓水冷凝物 (LLC)產(chǎn)生低壓蒸汽(LLS),同時(shí),LLC可以用作塔C41的再沸器的加熱介質(zhì)。在另一個(gè)示 例性的實(shí)施方式中,獨(dú)立操作塔C41允許對(duì)例如甲醇/DMC共沸混合物中的甲醇的比例進(jìn)行 調(diào)整。通過(guò)增加沿C41塔的壓力分布可以獲得不同的共沸組合物??梢曰厥詹⑶以傺h(huán)富 含DMC的流以將其從例如塔C41的底部進(jìn)料至塔C21。在一些示例性的實(shí)施方式中,例如, 使C41與另外的反應(yīng)性蒸餾塔解除連接允許對(duì)甲醇/DMC共沸混合物流(流7)中的DMC的 量進(jìn)行調(diào)整。
[0037] 在一個(gè)實(shí)施方式中,用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法可以包括:將包含碳酸二芳基 酯、芳香醇和酯交換反應(yīng)催化劑的反應(yīng)物引入至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)中以生產(chǎn)碳酸烷 基芳基酯和烷基醇;從第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)回收包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第一頂 部流(流5)、包含碳酸烷基芳基酯、芳香醇、碳酸二烷基酯、芳基烷基醚和酯交換反應(yīng)催化 劑的第一底部流(流6)以及包含碳酸二烷基酯、芳基烷基醚和烷基醇的第一側(cè)部流(流 13) ;將第一底部流(流6)引入至第二反應(yīng)蒸餾塔(C32)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)碳酸二芳基酯;從第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)回收包含 碳酸二芳基酯和碳酸烷基芳基酯的第二底部流(流15)以及包含芳香醇、烷基芳基醚和碳 酸二烷基酯的第二頂部流(流16),并且可選地將第二頂部流(流16)再循環(huán)至第一反應(yīng) 性蒸餾塔(C21);將第一側(cè)部流(流13)引入至第一精餾塔(C81);從第一精餾塔(C81)回 收包含烷基芳基醚的第三底部流(流12)和包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第三頂部流(流 14) ,并且可選地將第三頂部流(流14)再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21);將第一頂部流 (流5)引入至第二精餾塔(C41);以及從第二精餾塔(C41)回收包含碳酸二烷基酯/烷基 醇共沸混合物的第四頂部流(流7)和包含碳酸二烷基酯的第四底部流(流8),并且可選地 將第四底部流(流8)再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)。
[0038] 在該方法的不同實(shí)施方式中:(i)該方法可以進(jìn)一步包括將第二底部流(流15) 引入至閃蒸器(V51),從閃蒸器(V51)回收包含催化劑和碳酸二芳基酯的第五底部流(流 10) 和包含碳酸二芳基酯、碳酸烷基芳基酯和芳香醇的第五頂部流(流9),將第五底部流 (流10)引入至蒸發(fā)器(C52),以及從蒸發(fā)器(C52)回收包含碳酸二芳基的第六頂部流(流 11) 和包含催化劑和碳酸二芳基酯的第六底部流(流20),以及可選地將催化劑再循環(huán)至第 一反應(yīng)性蒸餾塔(C21);和/或(ii)該方法可以進(jìn)一步包括將第六頂部流(流11)引入至 第一純化蒸餾塔(C61),從第一純化塔(C61)回收包含碳酸二芳基酯的第七底部流(流23) 和包含未反應(yīng)的碳酸芳基烷基酯和烷基醇的第七頂部流(流17),并且可選地將第七頂部 流(流17)再循環(huán)至第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32),將第七底部流(流23)引入至第二純化塔 (C62),以及從第二純化塔(C62)回收包含碳酸二芳基酯的第八頂部流(流24)和包含廢產(chǎn) 物的第八底部流(流25);和/或(iii)第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)可以保持在120°C至270°C 的溫度,并且第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的頂部保持在4至6巴(400至600kPa)的壓力;和 /或(iv)第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)可以保持在140°C至240°C的溫度,并且第二反應(yīng)性蒸 餾塔(C32)的頂部保持在0· 2至0· 9巴(20至90kPa)的壓力;和/或(iv)可以將第一精 餾塔(C81)保持在KKTC至190°C的溫度,并且將塔(C81)的頂部保持在1至3巴(100至 300kPa)的壓力;和/或(V)第二精餾塔(C41)可以保持在50°C至IKTC下,并且塔(C41) 的頂部保持在〇. 5至2巴(50至200kPa)壓力;和/或(vi)第一純化塔(C61)可以保持在 60°C至190°C的溫度,并且塔(C61)的頂部保持在10至70毫巴(1至7kPa)的壓力;和/或 (Vii)催化劑可以包括四苯氧基鈦;和/或(Viii)第一精饋塔(C41)可以包括再沸器,并 且其中,來(lái)自第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的冷凝熱向第二精餾塔(C41)的再沸器提供熱量;和 /或(ix)碳酸二烷基酯可以包括碳酸二甲酯;和/或(X)碳酸二芳基酯包括碳酸二苯酯; 和/或(xi)芳香醇包括苯酚;和/或(xii)碳酸烷基芳基酯包括碳酸甲基苯基酯;和/或 (xiii)芳基烷基醚包括甲基苯基醚;和/或(xiv)烷基醇包括甲醇;和/或(XV)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 基苯基醋,芳基燒基釀是甲基苯基釀,并且燒基醇是甲醇;和/或(xvi)催化劑包括欽化合 物、有機(jī)錫化合物、或包括上述催化劑中的至少一種的組合;和/或(xvii)催化劑包括四苯 氧基鈦、異丙醇鈦、四氯化鈦、或包括上述催化劑中的至少一種的組合。
[0039] 在一個(gè)實(shí)施方式中,用于在酯交換催化劑存在下通過(guò)碳酸二烷基酯和芳香醇的反 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(C21)、第二反應(yīng)性蒸餾塔 (C32)、第一精餾塔(C81)、第二精餾塔(C41)和用于輸送反應(yīng)物流和產(chǎn)物流的多條管線。 第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)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(C21)(例如,其頂 部)延伸至第二精餾塔(C41)的入口,第二輸送管線從第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的底部延 伸至第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)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(C31)的側(cè)部延伸至第一精餾塔(C81)的入口。第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32) 可以可選地連接至第一再循環(huán)管線和第四輸送管線,第一再循環(huán)管線從第二反應(yīng)性蒸餾塔 (C32)(例如,其頂部)延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的入口,第四輸送管線從第二反應(yīng)性 蒸餾塔(C32)的底部延伸用于提供碳酸二芳基酯。第一精餾塔(C81)可以連接至第五輸送 管線和從第一精餾塔(C81)延伸(例如,從第一精餾塔(C81)的底部延伸)用于提供烷基 芳基醚的第一產(chǎn)物管線,第五輸送管線從第一精餾塔(C81)(例如,其頂部)延伸至第一反 應(yīng)性蒸餾塔(C21)的入口??梢詫⒌诙s塔(C41)連接至用于從第二精餾塔(C41)(例 如,從其頂部)提供碳酸二烷基酯/烷基醇共沸混合物的第二產(chǎn)物管線,以及可選地連接至 從第二精餾塔(C41)(例如,從其底部)延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)(例如,其底部)的 第二再循環(huán)管線。
[0040] 在該裝置的不同實(shí)施方式中:(i)該裝置可以進(jìn)一步包括閃蒸器(V51)、蒸發(fā)器 (C52)和第一純化塔(C61),其中,閃蒸器(V51)連接至第六管線和第七管線,第六管線從閃 蒸器(V51)(例如,其頂部)延伸至第一純化塔(C61)的入口,并且第七管線從閃蒸器(V51) 的底部延伸至蒸發(fā)器(C52)的入口;和/或(ii)可以可選地將蒸發(fā)器(C52)連接至第八管 線和第三再循環(huán)管線,第八管線從蒸發(fā)器(C52)(例如,其頂部)延伸至第一純化塔(C61) 的入口,并且第三再循環(huán)管線從蒸發(fā)器(C52)的底部延伸至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的入 口;和/或(iii)該裝置可以進(jìn)一步包括第二純化塔(C62),其中,第一純化塔(C61)可選地 連接至第四再循環(huán)管線和第九管線,第四再循環(huán)管線從第一純化塔(C61)(例如,其頂部) 延伸至第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)的入口,并且第九管線從第一純化塔(C61)的底部延伸至 第二純化塔(C62)的入口;和/或(iv)第二純化塔(C62)連接至第三產(chǎn)物管線和第四產(chǎn) 物管線,第三產(chǎn)物管線從第二純化塔(C62)(例如,其頂部)延伸用于提供碳酸二芳基酯,并 且第四產(chǎn)物管線從第二純化塔(C62)的底部延伸用于提供廢物流;和/或(V)第二精餾塔 (C41)包括再沸器,并且其中,來(lái)自第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的冷凝熱向第二精餾塔(C41) 的再沸器提供熱量;和/或(vi)碳酸二烷基酯可以包括碳酸二甲酯;和/或(vii)碳酸二 芳基酯包括碳酸二苯酯;和/或(viii)芳香醇包括苯酚;和/或(ix)碳酸烷基芳基酯包 括碳酸甲基苯基醋;和/或(X)芳基燒基釀包括甲基苯基釀;和/或(xi)燒基醇包括甲 醇;和/或(xii)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, 碳酸燒基芳基醋是碳酸甲基苯基醋,芳基燒基釀是甲基苯基釀,并且燒基醇是甲醇;和/或 (xiii)催化劑包括鈦化合物、有機(jī)錫化合物或包括上述催化劑中的至少一種的組合;和/ 或(Xiv)催化劑包括四苯氧基鈦、異丙酸鈦、四氯化鈦或包括上述催化劑中的至少一種的 組合。
[0041] 根據(jù)實(shí)施方式,通過(guò)以下非限制性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明以上描述的方法和裝置。應(yīng) 注意的是以下實(shí)施例部分基于用于如例如圖2中所示的生產(chǎn)設(shè)施的計(jì)算機(jī)模擬。
[0042] 實(shí)施例
[0043] 在該實(shí)施例中并且參考以上描述的圖2,將13, 939千克/小時(shí)(kg/h)的新鮮苯 酚(PhOH)(流1)與38, 342kg/h的酚的再循環(huán)流(流16) (72. 8重量百分?jǐn)?shù)(wt % )的苯酚 (PhOH)、26. 9wt%碳酸二甲酯、0· Olwt%甲醇(MeOH)和0· Olwt%苯甲醚)混合并且預(yù)熱至 147。。。
[0044] 然后,將2, 031kg/h的從該方法的純化段704回收的包含66. 8wt%四苯氧基鈦催 化劑、20. Owt%碳酸二苯酯和13. 2wt%的高沸點(diǎn)化合物的再循環(huán)催化劑(流21)與苯酚流 1和流16合并,并且在中間高度處進(jìn)料至第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)。為了補(bǔ)償吹掃導(dǎo)致的 催化劑損失,將176kg/h的新鮮催化劑(流0)(包含25wt %的四苯氧基鈦催化劑和75wt % 的苯酚)連續(xù)進(jìn)料至催化劑再循環(huán)環(huán)路。另外,將8, 794kg/h的純DMC (流2)與37, 884kg/ h的DMC的再循環(huán)流(流8,為基本上純的DMC(大于99wt%純度))混合,并且直接進(jìn)料至 第一反應(yīng)性蒸餾塔C21的再沸器。
[0045] 第一反應(yīng)性蒸餾塔C21在精餾段包括大于或等于20個(gè)蒸餾塔板并且在氣提 (stripping)段包括大于或等于24個(gè)具有0. 7立方米(m3)的滯留量(hold-up)的反應(yīng)性塔 板。具有5m3的滯留量的釜式再沸器提供塔的熱量。第一反應(yīng)性蒸餾塔C21也配備有冷凝 器。溫度和壓力分布分別是在再沸器中的241°C和5. 1巴(510kPa)和在塔的頂部的127°C 和 4. 7 巴(470kPa)。
[0046] 蒸餾速率(流5)是44,730kg/h,包含89.2wt%的DMC和10.7Wt%的甲醇,同時(shí)第 一反應(yīng)性蒸餾塔C21的回流比是1. 55。底部速率(流6)是56, 297kg/h,具有49. 6wt%的 苯酚、32.6¥七%的?]?(:、8.7¥七%的01?:、6.(^七%的0?(:、2.5¥七%的催化劑、0.5¥七%的高沸點(diǎn) 化合物、〇. 〇6wt%的甲醇和0. 04wt%的苯甲醚的組成。
[0047] 從精餾段的第七板(從上計(jì)算)的液相提取4, 000kg/h的側(cè)線餾分(流13) (91. 3wt % 的 DMC、7. Iwt % 的苯甲醚、I. 5wt % 的 Me0H、0. 07wt % 的 PhOH)。將該側(cè)線餾分流 進(jìn)料至第一精餾塔C81的頂板,第一精餾塔C81包括大于或等于9個(gè)氣提板、冷凝器和再沸 器。從塔C81作為底部產(chǎn)物獲得并且從該方法除去包含98. 9wt %的苯甲醚、I. Owt %的苯酚 和0· lwt% DMC的138kg/h的富含苯甲醚的流(流12),同時(shí)從塔C81作為餾出物(流14) 獲得3, 862kg/h的包含94. 6wt %的DMC、3. 8wt %的苯甲醚和1. 6wt %的甲醇的富含苯甲醚 的流并且再循環(huán)回第一反應(yīng)性蒸餾塔C21的第七板。
[0048] 將來(lái)自第一反應(yīng)性蒸餾塔C21的餾出物產(chǎn)物(流5)進(jìn)料至第二精餾塔C41的第15 板,第二精餾塔C41包括大于或等于28個(gè)板、冷凝器和再沸器。第二精餾塔C41產(chǎn)生再循 環(huán)回第一反應(yīng)性蒸餾塔C21的再沸器的富含DMC的流(流8)。在L 39巴(139kPa)的壓力 在塔的頂部,使用3. 6的回流比,第一精餾塔C41產(chǎn)生6, 847kg/h的具有接近共沸混合物甲 醇/1^(:(70.0被%的甲醇、29.2被%的01?:、0.8被%的0)2)的組成的流(流7)。將來(lái)自第 一反應(yīng)性蒸餾塔C21的底部產(chǎn)物流6和4, 240kg/h的再循環(huán)PMC (流17)(包含92. 3wt %的 PMC、3. 8wt %的苯酚、2. 7wt %的DPC和I. 2wt %的DMC)進(jìn)料至在其底部段發(fā)生PMC歧化反 應(yīng)的第二反應(yīng)性蒸餾塔C32。從第二反應(yīng)性蒸餾塔C32獲得富含苯酚的頂部流(流16)并 且將其再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔C21,同時(shí)將包含56, 297kg/h的含有49. 6wt%的PhOH、 32. 6wt%的PMC、8. 7wt%的DMC、2. 5wt%的催化劑和0· 5wt%的高沸點(diǎn)化合物的流15送至 閃蒸器V51和裝置的純化段的剩余部分,以最終獲得作為該純化段的出口物的僅具有痕量 雜質(zhì)(即,基于純DPC的總重量少于0· Olwt%的雜質(zhì))的15, 764kg/h的純DPC(流24)。
[0049] 除了減少管道和工藝裝置外,與生產(chǎn)相同量的DPC的其他設(shè)計(jì)相比,本文公開(kāi)的 實(shí)施方式可以例如節(jié)省大于或等于10%、具體地大于或等于15%、以及甚至大于或等于 19%的操作能量消耗。例如,與本文描述的實(shí)施方式比較,以下表1示出了對(duì)于使用比較方 法(例如,在美國(guó)專利號(hào)US 7, 141,641B2中所描述)15噸/小時(shí)(ton/h)的DPC生產(chǎn)的起 始材料消耗、苯甲醚產(chǎn)生和能量消耗的詳細(xì)比較。
[0050]
【權(quán)利要求】
1. 一種用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法,包括: 將包含碳酸二烷基酯、芳香醇和酯交換反應(yīng)催化劑的反應(yīng)物引入至第一反應(yīng)性蒸餾塔 (C21)以生產(chǎn)碳酸烷基芳基酯和烷基醇; 從所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)回收包含碳酸二烷基酯和烷基醇的第一頂部流(流 5),包含碳酸烷基芳基酯、芳香醇、碳酸二烷基酯、芳基烷基醚和酯交換反應(yīng)催化劑的第一 底部流(流6),以及包含碳酸二烷基酯、芳基烷基醚和烷基醇的第一側(cè)部流(流13); 將所述第一底部流(流6)引入至第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)而不通過(guò)另一個(gè)反應(yīng)性蒸 餾塔以通過(guò)所述碳酸烷基芳基酯的歧化反應(yīng)生產(chǎn)碳酸二芳基酯; 從所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)回收包含碳酸二芳基酯和碳酸烷基芳基酯的第二底 部流(流15)以及包含芳香醇、烷基芳基醚和碳酸二烷基酯的第二頂部流(流16),并且可 選地將所述第二頂部流(流16)再循環(huán)至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21); 將所述第一側(cè)部流(流13)引入至第一精餾塔(C81); 從所述第一精餾塔(C81)回收包含烷基芳基醚的第三底部流(流12)以及包含碳酸二 烷基酯和烷基醇的第三頂部流(流14),并且可選地將所述第三頂部流(流14)再循環(huán)至所 述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21); 將所述第一頂部流(流5)引入至第二精餾塔(C41);以及 從所述第二精餾塔(C41)回收包含碳酸二烷基酯/烷基醇共沸混合物的第四頂部流 (流7)以及包含碳酸二烷基酯的第四底部流(流8),并且可選地將所述第四底部流(流8) 再循環(huán)至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包括: 將所述第二底部流(流15)引入至閃蒸器(V51); 從所述閃蒸器(V51)回收包含催化劑和碳酸二芳基酯的第五底部流(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(流9); 將所述第五底部流(流10)引入至蒸發(fā)器(C52);以及 從所述蒸發(fā)器(C52)回收包含碳酸二芳基酯的第六頂部流(流11)以及包含催化劑 和碳酸二芳基酯的第六底部流(流20),并且將所述催化劑再循環(huán)至第一反應(yīng)性蒸餾塔 (C21)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,進(jìn)一步包括: 將所述第六頂部流(流11)引入至第一純化蒸餾塔(C61); 從所述第一純化塔(C61)回收包含碳酸二芳基酯的第七底部流(流23)以及包含未反 應(yīng)的碳酸芳基烷基酯和烷基醇的第七頂部流(流17),并且將所述第七頂部流(流17)再循 環(huán)至所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32); 將所述第七底部流(流23)引入至第二純化塔(C62);以及 從所述第二純化塔(C62)回收包含碳酸二芳基酯的第八頂部流(流24)以及包含廢產(chǎn) 物的第八底部流(流25)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)保持在 120°C至270°C的溫度,并且所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的頂部保持在4至6巴(400至 600kPa)的壓力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)保持在 140°C至240°C的溫度,并且所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)的頂部保持在0. 2至0. 9巴(20 至90kPa)的壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述第一精餾塔(C81)保持在KKTC 至190°C的溫度,并且所述塔(C81)的頂部保持在1至3巴(100至300kPa)的壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述第二精餾塔(C41)保持在50°C 至110°C,并且所述塔(C41)的頂部保持在0? 5至2巴(50至200kPa)的壓力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述第一純化塔(C61)保持在60°C 至190°C的溫度,并且所述塔(C61)的頂部保持在10至70毫巴(1至7kPa)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,所述催化劑包括鈦化合物、有機(jī)錫化 合物或包括上述催化劑中的至少一種的組合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述催化劑包括四苯氧基鈦、異丙 醇鈦、四氯化鈦或包括上述催化劑中的至少一種的組合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述催化劑包括四苯氧基鈦。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述第一精餾塔(C41)包括再沸 器,并且其中,所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的冷凝熱向所述第二精餾塔(C41)的再沸器提 供熱量。
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,所述芳基烷基醚包括甲基苯基醚,并且所述烷基醇包括甲醇。
14. 一種用于通過(guò)在酯交換反應(yīng)催化劑的存在下使碳酸二烷基酯和芳香醇反應(yīng)連續(xù)生 產(chǎn)碳酸二芳基酯的裝置,包括: 第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)、第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)、第一精餾塔(C81)、第二精餾塔 (C41)和用于輸送反應(yīng)物流和產(chǎn)物流的多條管線; 其中,所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)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(C21)的頂部延伸至所述第二精餾塔(C41)的入口,所述第二輸送管線從所述第一反應(yīng) 性蒸餾塔(C21)的底部延伸至所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)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(C21)的側(cè)部延伸至所述第一精 餾塔(C81)的入口; 其中,所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)可選地連接至第一再循環(huán)管線和第四輸送管線, 所述第一再循環(huán)管線從所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)的頂部延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾 塔(C21)的入口,所述第四輸送管線從所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)的底部延伸用于提供 碳酸二芳基酯; 其中,所述第一精餾塔(C81)連接至第五輸送管線和從所述第一精餾塔(C81)的底部 延伸用于提供烷基芳基醚的第一產(chǎn)物管線,所述第五輸送管線從所述第一精餾塔(C81)的 頂部延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的入口;并且 其中,所述第二精餾塔(C41)連接至用于從所述第二精餾塔(C41)的頂部提供碳酸二 烷基酯/烷基醇共沸混合物的第二產(chǎn)物管線,并且可選地連接至從所述第二精餾塔(C41) 的底部延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的底部的第二再循環(huán)管線。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置,進(jìn)一步包括閃蒸器(V51)、蒸發(fā)器(C52)和第一純 化塔(C61),其中,所述閃蒸器(V51)連接至第六管線和第七管線,所述第六管線從所述閃 蒸器(V51)的頂部延伸至所述第一純化塔(C61)的入口,并且所述第七管線從所述閃蒸器 (V51)的底部延伸至所述蒸發(fā)器(C52)的入口。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置,其中,所述蒸發(fā)器(C52)連接至第八管線和第三再 循環(huán)管線,所述第八管線從所述蒸發(fā)器(C52)的頂部延伸至所述第一純化塔(C61)的入口, 并且所述第三再循環(huán)管線從所述蒸發(fā)器(C52)的底部延伸至所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21) 的入口。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項(xiàng)所述的裝置,進(jìn)一步包括第二純化塔(C62),其中,所 述第一純化塔(C61)連接至第四再循環(huán)管線和第九管線,所述第四再循環(huán)管線從所述第一 純化塔(C61)的頂部延伸至所述第二反應(yīng)性蒸餾塔(C32)的入口,并且所述第九管線從所 述第一純化塔(C61)的底部延伸至所述第二純化塔(C62)的入口。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置,其中,所述第二純化塔(C62)連接至第三產(chǎn)物管線和 第四產(chǎn)物管線,所述第三產(chǎn)物管線從所述第二純化塔(C62)的頂部延伸用于提供碳酸二芳 基酯,并且所述第四產(chǎn)物管線從所述第二純化塔(C62)的底部延伸用于提供廢物流。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14-18中任一項(xiàng)所述的裝置,其中,所述第二精餾塔(C41)包括再沸 器,并且其中,來(lái)自所述第一反應(yīng)性蒸餾塔(C21)的冷凝熱向所述第二精餾塔(C41)的所述 再沸器提供熱量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14-19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,所述烷基芳基醚包括甲基苯基醚,并且所述烷基醇包括甲醇。
【文檔編號(hào)】C07C68/08GK104395279SQ201280074393
【公開(kāi)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