碳酸亚乙酯及乙二醇的制造方法技术

碳酸亚乙酯的制造方法，包括在催化剂存在下令二氧化碳与环氧乙烷反应而得到含碳酸亚乙酯的反应液、将生成的碳酸亚乙酯通过析晶而纯化的工序，从上述反应液提取含催化剂的液体，加入相对于提取液中溶解的催化剂的20重量倍以上的水，令不溶成分析出，除去析出的不溶成分后，循环至上述反应液。这样可高效制造除去了着色成分的碳酸亚乙酯，此外，乙二醇制造工艺中可防止堵塞，实现长期稳定运转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于碳酸亚乙酯和/或乙二醇的制造方法。
技术介绍
碳酸亚乙酯被用作各种高分子化合物的溶剂、各种化学反应的反应溶剂、锂离子二次电池的电解液溶剂、萃取溶剂、发泡剂及润滑油稳定剂等。碳酸亚乙酯通常由环氧乙烷与二氧化碳于高温高压下反应而合成。因此，碳酸亚乙酯中含有源自这些合成原料的乙二醇及二乙二醇等二元醇类。此外，碳酸亚乙酯中，除了上述杂质，还含有微量的水分，该水分会与碳酸亚乙酯反应，进一步生成乙二醇。用作各种溶剂的碳酸亚乙酯优选尽量不含杂质，作为碳酸亚乙酯的纯化方法，提案有蒸馏法、析晶法等各种方法。蒸馏法是工业最通用的纯化方法。但是，由于碳酸亚乙酯的沸点高达246°C (常压)，因此通过蒸馏法纯化碳酸亚乙酯的话，即使在减压下蒸馏，也会引起热劣化，碳酸亚乙酯容易与二元醇和水分反应，出现高分子量化。此外，从本专利技术人们进行的研究可知，由于高分子量化的碳酸亚乙酯的部分键断裂，变回为二元醇，因此即使进行了蒸馏，碳酸亚乙酯中也会残留有约IOOppm的二元醇。此外，蒸馏法除了必须有该物质的蒸发潜热的能量，回流比也必须大。因此，较之于仅通过除去显热而冷却即可的析晶法，耗能非常大。析晶法，是利用了在令目标成分结晶时，该温度下不结晶的杂质成分不会进入晶体中的纯化方法。析晶法仅通过冷却析晶和微加温溶解的操作即可进行纯化，因此不易出现副反应造成的劣化，耗能少。此外，专利文献I中披露，使用本文献记载的析晶法可获得99. 999%以上高纯度的碳酸亚乙酯。但是，使用析晶法纯化碳酸亚乙酯时，经纯化的碳酸亚乙酯中会存在微量的着色成分，特别是在要求高纯度的锂离子二次电池等的电解液用途中，该着色成分成为问题。通过本专利技术人等的研究可知，这些着色成分不能通过例如，为了回收催化剂而获取部分含催化剂的反应液、添加水、回收催化剂后再循环至工艺中的方法(专利文献2及3)除去，而残存于循环至工艺中的催化剂溶液中，随着连续运转而被浓缩。此外，已知还有在环氧乙烷与二氧化碳于高温高压下反应的碳酸亚乙酯化反应液中再添加水，进行水解反应而制造乙二醇的方法(专利文献4 7)。上述工艺会出现循环使用催化剂的同时连续运转的话，水解反应槽中的出口调节阀等堵塞的问题。现有技术文献专利文献专利文献I日本专利特开2007-284427号公报专利文献2英国专利第2098985号公报专利文献3日本专利特开2004-262767号公报专利文献4日本专利特公昭55-47617号公报专利文献5日本专利特开昭59-13741号公报专利文献6日本专利特开2000-128814号公报专利文献7日本专利特开2004-196722号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是提供除去了上述碳酸亚乙酯所含有的着色成分的碳酸亚乙酯的制造方法，以及提供上述乙二醇制造工艺中可防止堵塞并长期稳定运转的乙二醇的制造方法。本专利技术人们为解决上述课题而进行锐意研究后发现，通过在碳酸亚乙酯制造方法中一该碳酸亚乙酯制造方法包括在催化剂存在下令二氧化碳与环氧乙烷反应而得到含碳酸亚乙酯的反应液，并通过将生成的碳酸亚乙酯晶析而纯化的工序(本说明书中有时将此称为“EC制造工艺”)——提取部分碳酸亚乙酯化反应液(本说明书中有时将此称为“碳酸酯化反应液”)，加入相对于提取液中溶解的催化剂的20重量倍以上的水，令不溶成分析出而从提取液除去析出的不溶成分后，循环至上述工艺的方法，可制造除去了着色成分的 碳酸亚乙酯。此外，本专利技术人们发现，在进一步向上述碳酸酯化反应液添加水、生成乙二醇(以下有时称为“水解工序”)的工艺中，通过提取部分碳酸酯化反应液，加入相对于提取液中溶解的催化剂的20重量倍以上的水，令不溶成分析出，而从提取液除去析出的不溶成分后，循环至上述工艺的方法，即使经过I年的连续运转，在水解工序中也没有出现反应槽出口调节阀堵塞，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术为(I) 一种碳酸亚乙酯的制造方法，其特征在于，包括在催化剂存在下令二氧化碳与环氧乙烷反应而得到含碳酸亚乙酯的反应液、并将生成的碳酸亚乙酯通过析晶而纯化的工序，从所述反应液提取含催化剂的溶液，加入相对于提取液中溶解的催化剂的20重量倍以上的水，令不溶成分析出，除去析出的不溶成分后，循环至所述反应液；(2)根据上述(I)所述的方法，其中，含催化剂的液体是令二氧化碳与环氧乙烷反应而生成碳酸亚乙酯的反应器的出口液的一部分；(3) 一种乙二醇的制造方法，其特征在于，包括在催化剂存在下令二氧化碳与环氧乙烷及水反应而得到含碳酸亚乙酯及乙二醇的反应液、并进一步向该反应液加水而将碳酸亚乙酯转变为乙二醇的工序，从所述反应液提取含催化剂的液体，加入相对于提取液中溶解的催化剂的20重量倍以上的水，令不溶成分析出，除去析出的不溶成分后，循环至所述反应液；(4)根据上述(3)所述的方法，其中，含催化剂的液体是令二氧化碳与环氧乙烷及水反应而生成碳酸亚乙酯及乙二醇的反应器的出口液的一部分和/或向该反应液中加水而将碳酸亚乙酯转变为乙二醇的反应器的出口液的一部分；(5)根据上述(I) (4)的任意一项所述的方法，其中，不溶成分的除去是通过静置分离或过滤分离或通过吸附物质吸附除去；(6)根据上述⑴ (5)的任意一项所述的方法，其中，催化剂为季辚碘和/或溴化物；(7) 一种碳酸亚乙酯，其哈森色度在10以下且纯度在99. 999%以上；(8) 一种非水系电解液，其特征在于，含有上述(7)所述的碳酸亚乙酯。根据本专利技术，可提供除去了着色成分的高纯度碳酸亚乙酯的制造方法。此外，可提供即使长期连续运转也不会堵塞且可稳定运转的乙二醇的制造方法。具体实施方式(I)关于着色成分本专利技术的乙二醇的制造方法要除去的碳酸亚乙酯中的着色成分，是照射紫外线后会发出荧光的物质。包括在催化剂存在下令二氧化碳与环氧乙烷反应而生成碳酸亚乙酯、并将生成的碳酸亚乙酯通过析晶而纯化的工序的本专利技术的碳酸亚乙酯制造工艺中，通过荧光分析寻求其由来可知，用于制造原料环氧乙烷的氧化反应器的出口气体的排出管中已经存在，经过之后的环氧乙烷吸收塔、环氧乙烷扩散塔，也包含于作为本专利技术的EC制造工艺原料的环氧乙烷中。此外，EC制造工艺中，该着色成分与催化剂共同在该工艺中循环而被浓缩。通过析晶法高纯度地回收生成的碳酸亚乙酯的话，该浓缩的着色成分会混入碳酸亚乙酯产品中，而变为微红色。该着色成分的结构解析结果是，它由聚乙二醇、聚乙烯、芳香族组成的成分所构成。此外，着色成分可溶于甲醇等极性溶剂，但对水的溶解性低，因此添加一定程度的水的话，是可析出、除去的物质。(2)碳酸亚乙酯制造方法本专利技术的碳酸亚乙酯制造方法，是包括在催化剂存在下令二氧化碳与环氧乙烷反应而生成碳酸亚乙酯(本说明书中有时将其称为“碳酸酯化反应”)、并将生成的碳酸亚乙酯通过析晶而纯化的工序的工艺。作为上述碳酸亚乙酯化反应使用的催化剂，可从碱金属的溴化物或碘化物(例如，日本专利特公昭38年23175号公报记载的物质)、碱土类金属的卤化物(例如，美国专利2，667，497号说明书记载的物质)、烷基胺、季铵盐(例如，美国专利2，773，070号说明书记载的物质)、有机锡或锗或碲化合物(例如，日本专利特开昭57-183784号公报记载的物质)、卤化有机辚盐(例如，日本专利特开昭58-126884号公报记载的物质)等公知物质中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.30 JP 2009-2724161.一种碳酸亚乙酯的制造方法，其特征在于，包括在催化剂存在下令二氧化碳与环氧乙烷反应而得到含碳酸亚乙酯的反应液、并将生成的碳酸亚乙酯通过析晶而纯化的工序，在所述碳酸亚乙酯的制造方法中，从所述反应液提取含催化剂的液体，加入相对于提取液中溶解的催化剂为20重量倍以上的水，令不溶成分析出，除去析出的不溶成分后，循环至所述反应液。2.根据权利要求I所述的方法，其中，含催化剂的液体是令二氧化碳与环氧乙烷反应而生成碳酸亚乙酯的反应器的出口液的一部分。3.—种乙二醇的制造方法，其特征在于，包括在催化剂存在下令二氧化碳与环氧乙烷及水反应而得到含碳酸亚乙酯及乙二醇的反应液、并进一步向该反应液加入水而将碳酸亚乙酯转变为乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：山岸昌彦，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：