自有机碳酸酯流移除烷醇杂质的方法技术

本发明专利技术是关于一种用于自含有有机碳酸酯与烷醇杂质的流移除烷醇杂质的方法，其包括使该流与催化剂接触以引起烷醇杂质与有机碳酸酯的反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种用于自含有有机碳酸酯及烷醇杂质的流移除烷醇杂质的方法。
技术介绍
有机碳酸酯的实例是环状碳酸亚烃酯(例如碳酸亚乙酯)及非-环状碳酸二烷基酯(例如碳酸二乙酯)。人们熟知环状碳酸亚烃酯是由环氧烷(例如环氧乙烷)与二氧化碳在适宜催化剂的存在下反应而制得。这些方法已被描述于(例如)US 4508927及US 5508442 中。碳酸二烷基酯可由碳酸亚烃酯与烷醇反应而得。当碳酸亚烃酯(例如碳酸亚乙酯)与烷醇(例如乙醇)反应时，产物为碳酸二烷基酯(例如碳酸二乙酯)及烷二醇(例如单乙二醇)。该方法已为人们所熟知且其实例被揭示于US 5359118中。此文献揭示一种由碳酸亚烃酯与C1-C4烷醇进行酯交换反应制备碳酸二(C1-C4烷基)酯及烷二醇的方法。可包含于有机碳酸酯流中的烷醇杂质的实例为醚烷醇，例如烷氧基烷醇。JP 2003300917与JP 2002371037是关于由碳酸亚乙酯与甲醇制备碳酸二甲酯与单乙二醇的方法，且其中2-甲氧基乙醇是以副产物形式形成。在JP 2003300917及JP 2002371037的专利技术中，该2-甲氧基乙醇是由特定蒸馏技术而移除。在经由碳酸亚烃酯自环氧烷制备碳酸二烷基酯的该整体过程内的各个不同点，皆可制得含有一或多种烷醇杂质的有机碳酸酯流。该烷醇杂质的实例为醚烷醇，例如烷氧基烷醇。例如在乙醇与碳酸亚乙酯反应生成碳酸二乙酯及单乙二醇的反应器内，可发生乙醇与环氧乙烷的副反应，生成2-乙氧基乙醇(乙氧乙醇(ethyl oxitol))，其中环氧乙烷是由碳酸亚乙酯逆反应生成环氧乙烷与二氧化碳而形成。此外，乙氧乙醇可由乙醇与碳酸亚乙酯以放出二氧化碳及生成乙氧乙醇的方式进行副反应而形成。仍进一步，可发生乙醇与单乙二醇之间的副反应，生成乙氧乙醇与水。仍更进一步，乙氧乙醇可经由碳酸羟乙基乙酯的脱羧作用而形成。因此源自乙醇与碳酸亚乙酯反应生成碳酸二乙酯与单乙二醇的反应器的产物流可包含未转化的乙醇、未转化的碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、单乙二醇及以上所提的乙氧乙醇杂质。该烷氧基烷醇杂质的存在可能在随后任一生产过程中造成不利。该烷氧基烷醇杂质可例如最终成为碳酸二烷基酯，该碳酸二烷基酯用作由该碳酸二烷基酯与苯酚合成碳酸二苯酯的起始材料。例如在碳酸二烷基酯为碳酸二乙酯及烷氧基烷醇杂质为乙氧乙醇的情况下，该乙氧乙醇可与苯酚起始材料和/或与碳酸二苯酯产物发生反应。苯酚与乙氧乙醇的直接反应可导致形成苯基2-乙氧基乙基醚，及因此损失有价值的苯酚反应物。此外，该反应导致在过程中引入不希望的化学物质，及因此产生分离问题。碳酸二苯酯与乙氧乙醇的反应导致产物损失，这是因为生成碳酸苯基2-乙氧基乙酯。此外，碳酸苯基2-乙氧基乙酯产物在随后任何碳酸二苯酯聚合变成聚碳酸酯材料中成为“毒物”。例如，当碳酸二苯酯与双酚A(BPA)发生反应时，会生成聚碳酸酯及苯酚。由于苯酚为相对良好的离去基团，所以碳酸二苯酯可与BPA发生反应。然而，不可用碳酸二烷基酯(例如碳酸二乙酯)通过使其与BPA反应来制备聚碳酸酯，这是因为烷醇类并非良好的离去基团。烷氧基烷醇类(例如乙氧乙醇)皆不为良好的离去基团。因此，一旦碳酸苯基2-乙氧基乙酯存于待与BPA反应的碳酸二苯酯进料中，则自该碳酸苯基2-乙氧基乙酯容易释放出苯酚而不是乙氧乙醇，这将随后在链的一端终止聚合过程。因此，在碳酸二苯酯与BPA接触前必须自碳酸二苯酯移除碳酸苯基2-乙氧基乙酯。以上例示在形成含有烷醇杂质的有机碳酸酯流的情况下，希望在任何随后过程发生之前移除该烷醇杂质，其中有机碳酸酯转化成有价值的最终产物。例如需要在碳酸二乙酯与苯酚发生反应之前，自含有该杂质的碳酸二乙酯流中移除任何乙氧乙醇杂质。参照以上乙醇与碳酸亚乙酯已反应变成碳酸二乙酯与单乙二醇的实例，也含有未转化的乙醇与碳酸亚乙酯及乙氧乙醇副产物的产物流可通过蒸馏而分离。在该产物流中的多种组份的沸点在以下表格中提及。 组份沸点(°c)乙醇78. 4碳酸二乙酯126-128乙氧乙醇135单乙二醇197. 3碳酸乙酯260. 4 以上所指的蒸馏可产生含有碳酸二乙酯与未转化的乙醇的顶流及含有单乙二醇及未转化的碳酸亚乙酯的底流。极有可能所有的乙氧乙醇最终皆在顶流中。然而，取决于进行蒸馏的特定条件，部份乙氧乙醇最终可在底流中。随后，该顶流可通过蒸馏进一步被分离为含有未转化的乙醇的顶流(其可再循环至制备碳酸二乙酯及单乙二醇的反应器内)及含有碳酸二乙酯及乙氧乙醇杂质的底流。如上所述，在任何随后过程中将有机碳酸酯转化为有价值的最终产物之前，必须从中移除烷醇杂质，这是因为烷醇杂质可能干扰该随后过程和/或任何进一步过程。针对以上实例，这意味着应自含有碳酸二乙酯及乙氧乙醇杂质的底流移除乙氧乙醇杂质。一般而言，可通过进一步蒸馏步骤分离乙氧乙醇及碳酸二乙酯。然而，由于碳酸二乙酯与乙氧乙醇之间沸点差异小(见以上表格)，该分离极其繁琐地需要很多蒸馏步骤与阶段。因此，需要找到自含有烷醇杂质的有机碳酸酯流移除该烷醇杂质的简单方法。人们意外地发现，通过使有机碳酸酯流与催化剂接触，该烷醇杂质可通过烷醇杂质与有机碳酸酯反应而自该流移除。
技术实现思路
因此本专利技术是关于一种用于自含有有机碳酸酯与烷醇杂质的流移除烷醇杂质的方法，其包括使该流与催化剂接触以引起烷醇杂质与有机碳酸酯的反应。根据本专利技术，在必须从中移除烷醇杂质的流中的有机碳酸酯可为碳酸二(C1-C5) 烷基酯，其中烷基(直链、支链和/或环状)可相同或可不同，例如甲基、乙基及丙基；或碳酸二(C5-C7)芳基酯，其中芳基可相同或可不同，例如苯基；或碳酸(C1-C5)烷基(C5-C7)芳基酯，其中烷基与芳基如上所定义；或环状碳酸(C1-Cltl)亚烃酯，例如乙烯、丙烯、丁二烯或苯乙烯的碳酸酯；或这些有机碳酸酯的混合物。具体而言，该有机碳酸酯为碳酸二烷基酯， 更具体而言为碳酸二乙酯。根据本专利技术，必须自含有该有机碳酸酯及烷醇杂质的流移除烷醇杂质，如上所述烷醇可为醚烷醇，更具体而言为烷氧基烷醇，最具体而言为2-乙氧基乙醇。在含有该有机碳酸酯及烷醇杂质的流中的烷醇杂质的量可包含于0. 1重量％至 10重量％，具体而言为0. 3重量％至8重量％，更具体而言为0. 5重量％至6重量％及最具体而言为0. 5重量％至5重量％的范围内。根据本专利技术，烷醇杂质与有机碳酸酯在催化剂的存在下的反应会导致该有机碳酸酯进行酯交换。因此在本专利技术的方法中需要使用的催化剂应为酯交换催化剂。在实施本专利技术之前，含有有机碳酸酯及烷醇杂质的流不含有催化剂。更特定而言，在实施本专利技术之前， 该流不含有酯交换催化剂。待加至本专利技术的酯交换催化剂可为现有技术已知的许多适宜均相与非均相酯交换催化剂中的一种。例如适宜均相酯交换催化剂已被描述于US 5359118中及其包括氢化物、氧化物、 氢氧化物、烷醇化物、酰胺或碱金属(也即锂、钠、钾、铷及铯)盐类。优选均相酯交换催化剂为钾或钠的氢氧化物或烷醇化物。其它适宜均相酯交换催化剂为例如乙酸盐、丙酸盐、 丁酸盐或碳酸盐的碱金属盐类。适宜催化剂经描述于US 5359118中及其中所提及例如EP 274953A、US 3803201、EP 1082A 及 EP 180387A 的参考文献。如以上所提及，也可使用非均本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于自含有有机碳酸酯与烷醇杂质的流移除烷醇杂质的方法，其包括使该流与催化剂接触以引起烷醇杂质与有机碳酸酯的反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·梵登海德，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL