[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)碳酸芳基酯的整合的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680017864.1
• 申請(qǐng)日: 2016-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107428670A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 塞爾焦·費(fèi)雷爾·納達(dá)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沙特基礎(chǔ)工業(yè)全球技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C07C68/06
• 分類號(hào): C07C68/06;C07C68/08;C07C69/96
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 張英,沈敬亭

相關(guān)申請(qǐng)的引用

本發(fā)明申請(qǐng)要求2015年3月23日提交的歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?5382137的權(quán)益。相關(guān)專利申請(qǐng)以其全部?jī)?nèi)容作為參考并入本文。

背景技術(shù)

本發(fā)明公開(kāi)一般地涉及用于生產(chǎn)碳酸芳基酯，如碳酸烷基芳基酯和碳酸二芳基酯的方法和裝置，并且尤其涉及用于生產(chǎn)碳酸芳基酯的方法和裝置。

碳酸二芳基酯，如碳酸二苯酯(DPC)是聚碳酸酯生產(chǎn)中的重要反應(yīng)物。可以通過(guò)芳香族二羥基化合物，如雙酚A(BPA)與碳酸二芳基酯，如DPC的聚合反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯。聚碳酸酯是價(jià)值在于其物理和光學(xué)性質(zhì)的有用材料。隨著聚碳酸酯用途的增加，碳酸二芳基酯有效生產(chǎn)的意義變得更大。無(wú)光氣工藝包括首先在存在酯交換催化劑的情況下將碳酸二烷基酯，如碳酸二甲基酯(DMC)與芳香族醇，如苯酚反應(yīng)以產(chǎn)生碳酸烷基芳基酯(例如，苯基甲基碳酸酯(PMC))和脂肪族一元醇(烷醇)(例如，甲醇或乙醇)。在第二步中，兩分子的碳酸烷基芳基酯經(jīng)歷歧化作用以生產(chǎn)一分子的碳酸二芳基酯(例如，DPC)和一分子的起始材料碳酸二烷基酯(例如，DMC)。

用于生產(chǎn)碳酸二烷基酯起始材料的無(wú)光氣工業(yè)方法包括烷醇的氧化羰基化，烷基硝酸酯羰基化，從CO₂直接合成和醇的環(huán)氧化物羰基化。在環(huán)氧化物羰基化過(guò)程中，環(huán)氧烷(例如，環(huán)氧乙烷)在存在催化劑的情況下與二氧化碳反應(yīng)以產(chǎn)生碳酸亞烷基酯(例如，碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯)，然后，通過(guò)烷醇(例如，甲醇或乙醇)使其酯交換以產(chǎn)生碳酸二烷基酯(例如，碳酸二甲基酯)和亞烷基二醇(例如，乙二醇)，其本身是有價(jià)值的副產(chǎn)物。

盡管有大量工作來(lái)開(kāi)發(fā)和改善這些無(wú)光氣工業(yè)方法，但是仍然還需要能耗降低同時(shí)仍產(chǎn)生高質(zhì)量碳酸二芳基酯，具體地，DPC的用于生產(chǎn)碳酸二芳基酯的方法和裝置。如果可以以較低的投資費(fèi)用來(lái)使用這些方法和裝置，則將更具優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開(kāi)了制備碳酸芳基酯的方法和系統(tǒng)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，生產(chǎn)碳酸烷基芳基酯的方法包括在碳酸二烷基酯反應(yīng)器中在存在第一酯交換催化劑的情況下將碳酸亞烷基酯和烷醇反應(yīng)已產(chǎn)生包含碳酸二烷基酯和未反應(yīng)的烷醇的第一碳酸二烷基酯產(chǎn)物流，和包含亞烷基二醇和未反應(yīng)的烷醇的亞烷基二醇產(chǎn)物流；在碳酸二烷基酯純化單元中純化第一碳酸二烷基酯產(chǎn)物流以提供純化的碳酸二烷基酯流和第一純化的烷醇流；在碳酸二芳基酯反應(yīng)器中，在存在第二酯交換催化劑的情況下使純化的碳酸二烷基酯流反應(yīng)以通過(guò)歧化作用產(chǎn)生包含碳酸二芳基酯產(chǎn)物的碳酸二芳基酯產(chǎn)物流，和(i)包含芳香族醇產(chǎn)物的芳香族醇產(chǎn)物流、包含碳酸二烷基酯和烷基芳基醚的第二碳酸二烷基酯產(chǎn)物流，或(ii)包含碳酸二烷基酯的第二碳酸二烷基酯產(chǎn)物流、芳香族醇產(chǎn)物和烷基芳基醚，將芳香族醇產(chǎn)物與第二碳酸二烷基酯產(chǎn)物流分離以產(chǎn)生包含芳香族醇產(chǎn)物的芳香族醇產(chǎn)物流；將一定的量(Xwt％)作為芳香族醇產(chǎn)物流的第一部分流導(dǎo)入碳酸二烷基酯純化單元，并且將一定量(100wt％-Xwt％)作為芳香族醇產(chǎn)物流的第二部分流導(dǎo)入碳酸烷基芳基酯反應(yīng)器，其中Xwt％大于0；在碳酸烷基芳基酯反應(yīng)器中，在存在第二酯交換催化劑的情況下，將第二碳酸二烷基酯產(chǎn)物流、第二部分流和第一芳香族醇進(jìn)料流反應(yīng)以產(chǎn)生包含烷醇產(chǎn)物和未反應(yīng)的碳酸二烷基酯的烷醇產(chǎn)物流，和包含碳酸烷基芳基酯產(chǎn)物和未反應(yīng)的芳香族醇的碳酸烷基芳基酯產(chǎn)物流；并且將烷醇產(chǎn)物流和第一部分流在碳酸二烷基酯純化單元中純化以提供純化的碳酸二烷基酯流和第一純化的烷醇流；其中純化包括用芳香族醇萃取碳酸二烷基酯。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，用于生產(chǎn)碳酸烷基芳基酯的系統(tǒng)包括碳酸二烷基酯反應(yīng)器、碳酸烷基芳基酯反應(yīng)器、碳酸二烷基酯純化單元和碳酸二芳基酯反應(yīng)器。碳酸二烷基酯反應(yīng)器包括烷醇入口、碳酸亞烷基酯入口、亞烷基二醇出口和與碳酸二烷基酯純化單元的碳酸二烷基酯入口流體連通的第一烷醇/碳酸二烷基酯出口。碳酸二烷基酯純化單元包括碳酸二烷基酯入口、第一純化的烷醇出口、純化的碳酸二烷基酯出口；和單元芳香族醇入口。碳酸二芳基酯反應(yīng)器包括與純化的碳酸二烷基酯出口流體連通純化的碳酸二烷基酯入口，與碳酸烷基芳基酯反應(yīng)器的烷基芳基醚/碳酸二烷基酯入口流體連通的烷基芳基醚/碳酸二烷基酯出口、與碳酸二烷基酯純化單元的單元芳香族醇入口以及任選地與碳酸烷基芳基酯反應(yīng)器的反應(yīng)器芳香族醇入口流體連通的芳香族醇出口，和二芳基出口。碳酸烷基芳基酯反應(yīng)器包括反應(yīng)器芳香族醇入口，與碳酸二芳基酯反應(yīng)器的烷基芳基醚/碳酸二烷基酯出口流體連通的烷基芳基醚/碳酸二烷基酯入口、與碳酸二烷基酯純化單元的烷醇/碳酸二烷基酯入口流體連通的第二烷醇/碳酸二烷基酯出口，和碳酸烷基芳基酯出口。