專利名稱：從化學反應中分離并去除不要的水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進的新的從生產(chǎn)產(chǎn)物的化學反應中去除不需要的水的方法，水在這種化學反應中對于方法和/或由其產(chǎn)生的產(chǎn)物是有害的。特別產(chǎn)物是碳酸酯，更特別是碳酸二芳基酯，由醇類的羰基化作用制備而得，如使有機羥基化合物與一氧化碳和氧氣在通常含有元素周期表中VIII(b)族的貴金屬的催化劑和輔催化劑的存在下反應。本發(fā)明的方法是連續(xù)方法，并且使用了一種特殊的可冷凝的水汽提劑。該方法基本上包括運用特殊的汽提劑從化學反應殘余物中去除大量的水(即脫水作用)隨后循環(huán)殘余物的余量到反應步驟來生產(chǎn)產(chǎn)物(如碳酸酯)的化學反應。例如當制備碳酸二芳基酯時，優(yōu)選碳酸二芳基酯為碳酸二苯酯。
然而，已經(jīng)明確了在醇類的羰基化反應來制備碳酸二芳基酯的反應系統(tǒng)中去除水導致高的速率、所需碳酸酯產(chǎn)物的高選擇性和降低的各種催化劑的老化。
從以醇類合成有機碳酸酯中除水的技術(shù)已在先有技術(shù)公開了。幾個這樣的方法包括固體干燥劑的吸附(美國專利第5,399,734號和EPO 0085347)、蒸餾(JP04257546和JP04261142)和采用未反應的氣態(tài)反應劑或惰性氣態(tài)反應劑在反應器內(nèi)的汽提(U.S5,498,742)。但是，這些先有技術(shù)方法有一定的缺點。固體干燥劑(如分子篩)的吸附，就其本質(zhì)而言，是一種必須定期更換或在高溫下再生分子篩以保證除水能力的分批法。這在工業(yè)實踐中并不經(jīng)濟。
蒸餾的使用，雖然可以是連續(xù)的，因其必須進行反應混合物的加溫和加壓以引起水的蒸發(fā)，所以并不合乎要求。
如前面所公開的，本發(fā)明的反應室內(nèi)的氣態(tài)汽提具有不足之處，理由如下1)用惰性組分汽提稀釋了反應氣體，導致較低的反應器生產(chǎn)率；2)在所引用的專利中，惰性組分的汽提還限于30％的惰性組成，不如現(xiàn)發(fā)明公開的在分開的容器中高達100％的惰性氣體的汽提；3)在反應器中的汽提限制了系統(tǒng)總的生產(chǎn)率，因為不能同時達到最佳的汽提和最佳的反應溫度、壓力條件；4)引用專利中所講授的沒有描述到可冷凝的汽提劑的使用，因而在去除水之后再壓縮不可冷凝的汽提氣體至反應壓力時，需要顯著的能源消耗；和5)引用專利中從汽提氣體中吸收或吸附或優(yōu)選凝結(jié)水不如本發(fā)明公開的液-液分離水的相對低的設備和操作成本那樣經(jīng)濟。
發(fā)明綜述本發(fā)明涉及一種改進的在連續(xù)制備化學產(chǎn)物的過程中連續(xù)去除水的方法，在這樣的反應中，大量水的存在(尤其當水是反應副產(chǎn)物時)，對方法的效率和/或反應的產(chǎn)物產(chǎn)生有害的影響。本發(fā)明的方法廣泛涉及從化學反應中(其中不需要的水是反應副產(chǎn)物)制備任何產(chǎn)物。特別考慮通過有機羥基化合物(如苯酚)與一氧化碳和氧氣在催化系統(tǒng)的存在下反應然后從反應中去除大部分水分，并使基本上無水的物質(zhì)循環(huán)到基本反應來制備碳酸酯，尤其是二芳基碳酸酯，更特別是碳酸二苯酯。系統(tǒng)中大量水的存在影響反應速度、想要的終產(chǎn)物(如碳酸酯產(chǎn)物)的選擇性和反應所用的催化劑種類的老化。本發(fā)明的實踐中去除的水的量至少大約是汽提之前反應介質(zhì)中水的重量的75％(重量)，優(yōu)選至少90％(重量)，更特別地至少95％(重量)。
本發(fā)明連續(xù)的方法包括步驟有1)以化學反應(至少以副產(chǎn)物的形式產(chǎn)生不需要的水)制備化學產(chǎn)物；2)分離反應產(chǎn)生的兩相(包括液相和蒸汽相)，其中液相包括反應劑的產(chǎn)物、水、催化劑和其他成分；蒸汽相包括揮發(fā)性的氣體；3)排放蒸汽相到大氣中；4)將液相進料到水汽提設備，在汽提設備中通過運用特殊的可冷凝汽提劑將大量的水從液相去除；5)分離從汽提設備出來的流出物，它主要包括脫水的液相和富汽提劑/水蒸汽相；6)循環(huán)部分脫水的液相到上面(1)的反應步驟；7)凝結(jié)富汽提劑/水蒸汽相，形成兩相，一個主要是水相，另一個主要是汽提劑相；8)分離汽提劑相；和9)循環(huán)汽提劑到汽提步驟。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種連續(xù)的改進的以化學反應制備產(chǎn)物的方法，其中不需要的或有害的水至少是反應的副產(chǎn)物。優(yōu)選反應制備下式有機碳酸酯R-O-CO-O-R其中R是獨立的未被取代的或已取代的C-6-C-12的芳基，優(yōu)選未被取代的或已取代的C-12的芳基，更特殊的是苯基。使如R-OH的芳族羥基化合物(其中R有上面所述的意思)與一氧化碳和氧氣在催化劑如貴金屬催化劑(周期表VIII(b)族的貴金屬化合物)的存在下來進行反應。任選的，也可在反應中應用輔催化劑和/或季銨鹽來制備有機碳酸酯。反應殘余物包括有機碳酸酯(優(yōu)選碳酸二苯酯(以下DPC))、水和其他成分。對本發(fā)明方法的改進是使用特殊的汽提劑而去除了不需要的水或汽提劑的證實。去除絕大部分的水后，部分反應殘余物循環(huán)到基本反應過程中。
本發(fā)明涉及一種改進的連續(xù)的從化學反應的過程中連續(xù)地去除水的方法，在這樣的反應中，大量水的存在，對化學反應的方法和/或反應產(chǎn)生的終產(chǎn)物有壞的影響。優(yōu)選連續(xù)的方法是通過有機羥基化合物與一氧化碳和氧氣在催化系統(tǒng)的存在下反應，然后去除水生產(chǎn)芳族碳酸酯特別是碳酸二苯酯，之后，其中的改進包括連續(xù)去除水應用特殊的可冷凝的水汽提劑；回收基本脫水的芳族碳酸酯、苯酚、催化劑和其他成分的混合物；循環(huán)部分基本脫水反應混合物到基本的反應步驟；去除另一部分反應混合物以回收碳酸酯；回收并凝結(jié)汽提劑和循環(huán)汽提劑到水汽提步驟。
可用于制備本發(fā)明碳酸酯方法的芳族羥基化合物有單羥基或多羥基化合物諸如苯酚、鄰-、間-或?qū)?甲酚、鄰-、間-或?qū)?氯酚、鄰-、間-或?qū)?乙基苯酚、鄰-、間-或?qū)?丙基苯酚、鄰-、間-或?qū)?甲氧基苯酚、2，6-二甲基苯酚、2，4-二甲基苯酚、3，4-二甲基苯酚、1-萘酚和2-萘酚、二甲苯酚、間苯二酚、對苯二酚和雙酚A。特別優(yōu)選芳族有機單羥基化合物，最優(yōu)選苯酚。如果芳族羥基化合物有取代基，取代基通常是1或2個，優(yōu)選C-1到C-4的烷基、C-1到C-4的烷氧基、氟、氯或溴。
這里用的催化劑可以是適合反應方法的貴金屬催化劑，包括至少一種VIII族金屬，優(yōu)選鈀。可用作催化劑的鈀原料可以是元素形式，或鈀的化合物。因此，可以用鈀黑或元素鈀在碳上的沉積物，也可以采用鈀的化合物，如鹵化物、硝酸鹽、羧酸鹽、氧化物和包括一氧化碳、胺、膦類或烯的化合物的絡合物。優(yōu)選的鈀化合物是有機酸的鈀(II)鹽(包括C-2到C-6的脂肪酸的羧酸鹽)。特別優(yōu)選鈀(II)的乙酸鹽。也可以組合使用鈀催化劑、四烷基銨的鹵化物或四烷基鏻的鹵化物(如氯化物和溴化物，尤其是溴化物)。烷基鹵化銨中的烷基是包含約1-8個碳原子的伯烷基和仲烷基，特別優(yōu)選四正丁基溴化銨。也可以組合使用鈀催化劑與四烷基銨的鹵化物、至少一種醌和由所述醌還原產(chǎn)生的芳族二酚。優(yōu)選1，4-苯醌和對苯二酚。另外，也可使用諸如1，2-醌和鄰苯二酚、蒽醌、9，10-二羥基蒽和菲醌等的化合物。
在希望生成芳族有機碳酸酯(如碳酸二苯酯)的實例中，也可使用錳或鈷輔催化劑。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鈷或錳的化合物(如二價或三價的化合物)、鹽(如鹵化物和羧酸鹽)以及與胺、二酮和一氧化碳的絡合物是有效的。特別優(yōu)選鈷(II)的乙酸鹽。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用鈷(II)催化劑，可以達到最佳的選擇性，也就是生成最佳量的芳族碳酸酯，同時生成最少量的芳族水楊酸酯。
鈀催化劑的有效數(shù)量為如足夠的量保證每800-10,000優(yōu)選5,000-10,000摩爾芳族有機羥基化合物提供大約1克原子的鈀。鈀催化劑的其他成分，如每克原子的鈀大約0.1-5.0，優(yōu)選約0.5-1.5克原子的錳或鈷，和約5至150優(yōu)選約20-50摩爾的四烷基鹵化銨和大約10-60優(yōu)選大約25-40摩爾的醌和/或其還原產(chǎn)物。
另一種可用的催化劑是氧化鉛/六甲基溴化胍鎓(PbO/HEG Br)。
本發(fā)明可使用的季鹽可以是諸如有機基團取代的銨鹽或鏻鹽。按照本發(fā)明的方法，帶有C-6到C-10的芳香基、C-7到C-12的芳烷基和/或C-1到C-20的烷基作為有機基團，鹵化物、四氟硼酸鹽或六氟磷酸鹽作為陰離子的銨鹽和鏻鹽是合適的。按照本發(fā)明的方法，優(yōu)選帶有C-6到C-10的芳香基、C-1到C-12的芳烷基和/或C-1到C-20的烷基作為有機基團和鹵化物作為陰離子的銨鹽，特別優(yōu)選四丁基溴化銨。
這樣的季鹽的量是反應混合物重量的0.1至50％(重量)。該量優(yōu)選0.5至15％(重量)，特別優(yōu)選1至5％(重量)。
按照本發(fā)明的方法，如有需要，可以使用有機或無機堿或它們的混合物。可能提到的無機堿的例子(不限于本發(fā)明的方法)有堿金屬的氫氧化物和碳酸鹽、羧酸鹽或弱酸的其他鹽或堿金屬鹽或公式(II)的芳族羥基化合物，如堿金屬酚鹽。顯然，按照本發(fā)明的方法，也可使用堿金屬酚鹽的水合物。可能提到的這樣的水合物的例子是三水合苯酚鈉。但是，加入的水量優(yōu)選這樣計算每摩爾堿至多加5摩爾水。特別地，較高的水濃度會導致較差的轉(zhuǎn)化率并分解產(chǎn)生的碳酸酯。可能提到的有機堿(不限于本發(fā)明的方法)包括有C6-C10的芳香基、C6-C12的芳烷基和/或C1-C20的烷基作為有機基團的叔胺或相當?shù)倪拎A或氫化了的吡啶堿(如三乙胺、三丙胺、三丁胺、三辛胺、芐基二甲胺、二辛基芐胺、二甲基苯乙胺、1-二甲氨基-2-苯基丙烷、吡啶、N-甲基哌啶、1，2，2，6，6-五甲基哌啶)。優(yōu)選使用的堿是芳族羥基化合物的堿金屬鹽，特別優(yōu)選也要轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C碳酸酯的芳族羥基化合物的堿金屬鹽。這些堿金屬鹽可以是鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銣鹽或銫鹽。優(yōu)選使用苯酚鋰、苯酚鈉、苯酚鉀，特別優(yōu)選苯酚鈉。
可以將堿作為純化合物以固體或熔融狀態(tài)加入反應混合物。在本發(fā)明的另外一個實施方案中，堿以水溶液的形式加入反應混合物，溶液含0.1至80％(重量)，優(yōu)選0.5至65％(重量)，特別優(yōu)選1至50％(重量)的堿。這里任選可用的溶劑是醇或酚(如要反應的苯酚)和惰性溶劑?？赡芴岬降娜軇┑睦佑卸谆阴０?、N-甲基吡咯烷酮(methylpyrrolidinone)，二噁烷、叔丁醇、對異丙基芐醇、異戊醇、四甲基脲、二甘醇、鹵代烴(例如氯苯或二氯苯)和醚。溶劑可以單獨使用，也可以相互任意組合。
如果用到堿，以獨立的化學計量加入。鈀和堿的比率優(yōu)選這樣每摩爾鈀使用0.1至500，優(yōu)選0.5至200，特別優(yōu)選0.9至130當量的堿。
盡管上面的描述涉及生產(chǎn)芳族羥基化合物(例如并優(yōu)選的碳酸二苯酯)的反應方法，但本發(fā)明涉及唯一的連續(xù)的在制備產(chǎn)物的化學反應過程中去除不需要的水，其中不需要的水的存在對方法和/或反應產(chǎn)生的產(chǎn)物有影響。去除水的好處已在上文公開了。
本發(fā)明改進的連續(xù)方法包括以下步驟引發(fā)化學反應制備化學產(chǎn)物，其中的反應殘余物包含至少以副產(chǎn)物形式的水；使含水的反應殘余物與特殊的可冷凝水汽提劑接觸，(汽提劑的沸點低于任何給定的汽提步驟操作壓力下的操作溫度，并且與水不混溶)；凝結(jié)汽提劑；循環(huán)已凝結(jié)的汽提劑到汽提步驟；循環(huán)大部分的基本脫水或基本無水的反應殘余物的混合物到基礎的化學反應步驟；和回收少部分基本脫水的反應殘余物以分離化學反應的產(chǎn)物。
優(yōu)選的是，本發(fā)明改進的連續(xù)的方法涉及制備基本脫水或基本無水的芳香羥基化合物組合物，它從以下方面改進了方法(1)在催化劑的存在下使芳香羥基化合物與一氧化碳和氧氣反應產(chǎn)生有機羥基化合物；(2)使步驟(1)的含水的反應殘余物及其他成分與在汽提步驟所用的溫度和壓力下主要是氣態(tài)的可冷凝水汽提劑接觸；(3)回收來自汽提步驟的基本已脫水的反應殘余物的液相和主要是富汽提劑/水相的氣相；(4)分離上面(3)所說的兩相；(5)凝結(jié)富汽提劑/水相形成兩相汽提劑相和水相；(6)循環(huán)汽提劑到汽提步驟；(7)循環(huán)基本已脫水的反應殘余物的大部分到反應步驟(1)；和(8)回收基本已脫水的反應殘余物的小部分以進一步回收有機羥基化合物。
在本發(fā)明優(yōu)選的改進方法的汽提步驟中，在反應殘余物與汽提劑接觸后，液相和蒸汽相從水汽提步驟出來。脫水的反應殘余物的液相是包含有機羥基化合物(優(yōu)選碳酸二苯酯(DPC))、催化劑、一些水和其他成分的混合物，其大部分循環(huán)到基本反應步驟，余量從工藝中去除以回收DPC。氣態(tài)的蒸汽相包括汽化的汽提劑、水和少量其他汽化產(chǎn)物。蒸汽相凝結(jié)形成兩相富汽提劑相和富水相。富汽提劑相送回汽提步驟。每一相都可能含有痕量的其他成分，尤其是富水相。需要回收來自或夾帶于富水相中這些痕量成分(如苯酚)和其他水溶性的成分。可以用領(lǐng)域已知的方法對富水相進行后處理以回收物質(zhì)并使得水符合排放要求。富汽提劑相中這些其它物質(zhì)可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法去除，或者使其積累和/或被與補充的汽提劑并流的凈化流去除。
從汽提步驟回收的汽提劑相也可能含有其它汽提劑，它是在循環(huán)回汽提步驟前加入的，汽提劑經(jīng)過或未經(jīng)過預蒸發(fā)而得到，如果需要，通過熱交換器或任選的干燥來達到低的水含量以在汽提步驟得到最高的汽提性能?？梢酝ㄟ^這樣的方式來干燥使汽提劑通過物理干燥劑(如分子篩)或接觸化學干燥劑(如酸酐)或蒸餾。
本發(fā)明上面的除水或脫水方法與以前的技術(shù)相比有如下優(yōu)點(1)與反應系統(tǒng)如碳酸酯的反應連成回路，在回路中從反應系統(tǒng)和向反應系統(tǒng)排出和取出反應混合物，其回路流可以有益地變化以達到最佳的干燥程度；(2)獨立于反應系統(tǒng)，每一個工藝條件各自可以達到最優(yōu)；和(3)在凝結(jié)的形式時基本上是可冷凝的汽提劑，隨后系統(tǒng)使用泵而不用壓縮機，這樣使固定投資和操作成本降低。
通過凝結(jié)，富汽提劑/水蒸汽相隨后可分離為富汽提劑相和富水相，在從大約-25°F到大約90°F的合理凝結(jié)溫度凝結(jié)，凝結(jié)溫度取決于所用的凝結(jié)介質(zhì)，如鹽水、乙二醇或冷卻水及其類似物。優(yōu)選冷卻水，因為其成本較低。
本發(fā)明的方法使用這樣的汽提劑(1)不會在除水系統(tǒng)或在循環(huán)回反應過程時在反應系統(tǒng)中引起不需要的反應；(2)在液相中基本與水不混溶；和(3)在保持汽提過程的溫度和壓力下，主要是蒸汽。
本發(fā)明的方法是連續(xù)的，這樣獲得了穩(wěn)態(tài)平衡的物料平衡。輸出必須等于輸入，即從系統(tǒng)(汽提步驟)去除的液相必須等于同步加入反應步驟的物質(zhì)，而不是從汽提步驟循環(huán)的液相。在一個實施方案里，所述方法包括使有機羥基化合物與一氧化碳和氧氣在催化系統(tǒng)的存在下反應；使反應的反應劑混合物與特殊的汽提劑接觸以去除水；回收蒸汽相和液相組成的兩相，其中液相包含DPC、一些水和其他成分；循環(huán)所述液相中的大部分到反應步驟，去除所述液相余量以回收DPC；凝結(jié)富汽提劑/水蒸汽相形成富汽提劑相和富水相；和分離富汽提劑相與水相。蒸汽相中也存在其他物質(zhì)。
在一個優(yōu)選的實施方案中，本方法是連續(xù)的除水過程，包括以下步驟(1)將包含芳族有機羥基化合物、足夠數(shù)量催化羥基化合物羰基化的催化劑、氧氣和一氧化碳的反應劑充入反應器產(chǎn)生碳酸酯；(2)使反應物在溫度大約40℃到大約175℃，壓力大約1到大約150巴的條件下反應；(3)使含有不需要的水的反應殘余物與可冷凝的水汽提劑在汽提塔接觸，形成兩相，即蒸汽相和液相(此時溫度要低于催化劑的老化溫度，又要高于上面步驟(2)的反應物殘余物的凝固溫度)；(4)從汽提塔去除兩相，其中的蒸汽相包括汽提劑/水相，也可能包含其他揮發(fā)性成分；液相基本上已脫水，包括碳酸酯、苯酚和少量的水；(5)循環(huán)脫水液相的大部分到碳酸酯反應步驟；(6)去除脫水液相的其他部分到回收系統(tǒng)以從中回收碳酸酯；和(7)凝結(jié)富汽提劑/水相，形成兩相汽提劑相和水相，其中汽提劑相隨后送回到汽提塔。
優(yōu)選沸點是約0℃到低于約100℃的汽提劑，優(yōu)選沸點低于70℃，更優(yōu)選沸點低于汽提方法或步驟所用的任何給定壓力下的操作溫度，選自但不限于1，2-二氯1，2，2，2-四氟正丁烷1，1-二氯1，2，2，2-四氟二氯氟甲烷新戊烷氟三氯甲烷異戊烷正戊烷二氯乙烯1，2-二溴四氟乙烷環(huán)戊烷己烷-4異己烷己烷-3己烷-5正己烷它們的混合物優(yōu)選的汽提劑是正戊烷。
本發(fā)明的另一個除水的實施方案包括汽提塔、液-液分離階段和有特殊性能的汽提溶劑的獨特組合。將一種包含反應劑、惰性物質(zhì)、均相催化劑和來自反應容器包含不需要水分的反應產(chǎn)物的液體流送料至塔內(nèi)，在里面使液體流與主要是氣態(tài)的汽提劑接觸。水和其他高揮發(fā)性的物質(zhì)在汽提塔的溫度和壓力下從上面以蒸汽狀態(tài)去除。這種包含汽提劑、水和其他進入凝結(jié)器的汽提成分的蒸汽態(tài)物質(zhì)以這樣的方式處理至少使包含水和汽提劑的蒸汽態(tài)物質(zhì)凝結(jié)為兩個不相溶的液相(即汽提劑相和水相)。去除含水相并使汽提相循環(huán)到汽提塔。已凝結(jié)并分離的汽提劑(可能含有一些水)優(yōu)選在用作汽提氣體之前將其干燥，干燥的方法有使它通過物理干燥劑(如分子篩)或者接觸化學干燥劑(如酸酐)或者蒸餾或者其他廣為人知的方法。優(yōu)選的實施方案采用蒸餾塔來干燥汽提劑。在汽提劑返回汽提步驟前也可以將其預蒸發(fā)。
在優(yōu)選的實施方案中，本方法包括從可以參考

圖1的所述工藝過程中連續(xù)分離或去除大部分的水。當本發(fā)明涉及從化學反應過程中連續(xù)去除不需要的水時，優(yōu)選化學反應制備碳酸酯(優(yōu)選碳酸二苯酯)。在圖1中，將反應物苯酚、氧氣、一氧化碳和催化劑加入反應器A，在里面，添加劑的反應在大約30℃到大約200℃，優(yōu)選大約40℃到大約120℃的溫度，大約1巴到大約150巴，優(yōu)選大約5巴到大約100巴的壓力下進行。將包含主要是碳酸二苯酯、苯酚、水、催化劑、溶解的一氧化碳、氧氣、二氧化碳和其他惰性物質(zhì)的混合物的流1在減壓的條件下送料至汽-液分離器B中以分離氣相和液相，并使氣相以流2從容器B去除。含有液態(tài)物質(zhì)和低揮發(fā)性氣體物質(zhì)的液相通過泵4從容器B經(jīng)流3泵入容器C中，C是一個氣-液汽提器或塔。流5基本同時也送料至容器C內(nèi)，容器C保持了從進料流3汽提水的溫度和壓力。這里選用的汽提劑如前面所公開的。在容器C中，在氣態(tài)汽提劑和流3中的液體成分之間進行氣-液接觸。流6主要是氣體產(chǎn)物，其中包括存在于容器C并經(jīng)過流6的汽提劑和水。氣流6在凝結(jié)器D中凝結(jié)并分離成液態(tài)富水相和液態(tài)富汽提劑相。液態(tài)富汽提劑相7返回到容器C中，而液態(tài)富水相通過流8從系統(tǒng)中去除。液流9(基本上是脫水的液流)包括粗碳酸二苯酯、苯酚、催化劑、少量的水和其他惰性成分，也可能含有一些其他揮發(fā)性成分的殘余物(大部分這樣的揮發(fā)成分經(jīng)流6去除)，和一些汽提劑。流9分離為流10和流11，流9中的大部分通過流10循環(huán)回反應器A。流11主要包括粗碳酸二苯酯，由于經(jīng)流3進入容器C的反應物的殘余物在容器C中汽提了水而含水很低或基本上無水。如前所述，去除的水至少是水的重量的75％(重量)，優(yōu)選至少90％(重量)，更特別至少95％(重量)。
另外，優(yōu)選的實施方案可以任選使用方法來使凝結(jié)的富汽提劑相在循環(huán)回容器C之前進一步干燥至較低的含水量?？梢允褂酶稍飫?如分子篩)或化學干燥劑(如酸酐)或蒸餾來達到干燥。
富水相流8可能含有一定量的苯酚和其他水溶性的從汽提容器C汽提或夾帶的成分。富水流8的后處理可以用本領(lǐng)域已知的方法來回收任何有價值的物質(zhì)并使水適合排放。
已經(jīng)決定用戊烷作汽提劑，汽提容器(容器C)可以在較低的壓力(大約20磅/平方英寸)下運行，結(jié)果是用較少的汽提劑去除較高百分比的水。去除了大約90％(重量)的水，即從百萬分之2,000到大約百萬分之200。這進一步降低了成本。
根據(jù)上面的公開，當將本發(fā)明的變化建議給本領(lǐng)域的技術(shù)人員時，認為它們都在后面所附的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種改進的連續(xù)的通過化學反應制備產(chǎn)物的方法，其中不要的水至少以副產(chǎn)物形式存在，所述方法包括連續(xù)從化學反應殘余物中去除不要的水分，改進包括以下步驟(1)使來自化學反應的含水的反應物殘余物與惰性的、基本是氣態(tài)的可冷凝汽提劑接觸；(2)從汽提劑接觸步驟回收基本脫水的包含反應物殘余物的液相和氣態(tài)的富汽提劑/水相；(3)去除氣態(tài)的富汽提劑/水相；(4)凝結(jié)氣態(tài)富汽提劑/水相，形成兩個不混溶的相富汽提劑相和富水相；(5)分離富汽提劑相和富水相；(6)循環(huán)汽提劑相到汽提步驟(1)；和(7)循環(huán)至少大部分的基本上脫水的反應物液態(tài)殘余物到化學反應中。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中化學反應是在催化劑的存在下使有機羥基化合物與一氧化碳和氧氣發(fā)生氧化反應來制備有機碳酸酯的反應。
3. 權(quán)利要求1的方法，其中汽提劑在循環(huán)回汽提步驟前進行干燥。
4. 權(quán)利要求2的方法，其中小部分脫水的液態(tài)反應物殘余物從工藝過程中去除，并通過提純含有機碳酸酯的脫水的液態(tài)殘余物回收有機碳酸酯。
5. 權(quán)利要求2的方法，其中有機碳酸酯是碳酸酯。
6. 權(quán)利要求4的方法，其中碳酸酯是碳酸二芳基酯。
7. 權(quán)利要求6的方法，其中碳酸二芳基酯是碳酸二苯酯。
8. 權(quán)利要求1的改進方法，其中惰性汽提劑(1)在除水階段或在脫水的液體循環(huán)回反應步驟時不會導致不需要的反應；(2)在包括汽提劑的成分的凝固溫度之上時是可凝結(jié)的；(3)液相時基本上與水是不混溶的；并且(4)在汽提步驟的操作溫度和壓力下主要是蒸汽。
9. 權(quán)利要求1的改進方法，其中改進包括如下步驟(1)在催化劑的存在下使芳族羥基化合物與一氧化碳和氧氣反應制備有機碳酸酯；(2)將步驟(1)的反應產(chǎn)物送料至汽提塔；(3)在汽提塔中使步驟1的反應物殘余物與可冷凝的惰性水汽提劑相接觸，所述汽提劑在汽提塔所用的溫度和壓力下基本為氣態(tài)，在汽提塔中形成脫水液相和氣態(tài)的汽提劑/水相；(4)分離脫水液相和富汽提劑/水相；(5)凝結(jié)氣態(tài)的富汽提劑/水相，形成兩個不混溶的相其一包含富汽提劑相，另一包含富水相；(6)分離步驟5形成的汽提劑相并使汽提劑相循環(huán)返回到汽提步驟；(7)循環(huán)步驟3中脫水液相的大部分回反應步驟1；和(9)分離步驟3中脫水液相的小部分以進一步回收有機碳酸酯。
10. 權(quán)利要求9的改進方法，其中汽提劑是正戊烷。
11. 權(quán)利要求9的方法，其中制備有機羥基化合物的反應溫度為大約30℃到大約200℃，壓力為大約1巴到大約150巴；水汽提步驟的壓力為大約0.1到約20巴，溫度低于大約100℃。
12. 權(quán)利要求9的方法，其中在水汽提步驟中去除了至少約75％(重量)的水。
13. 權(quán)利要求11的方法，其中去除了至少95％(重量)的水。
14. 權(quán)利要求9的方法，凝結(jié)的汽提劑在循環(huán)回汽提步驟前通過蒸餾來進一步干燥至較低的含水量。
15. 權(quán)利要求9的方法，蒸餾較少部分的基本上脫水的液相來回收有機碳酸酯。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中有機碳酸酯是碳酸二苯酯。
全文摘要
一種改進的連續(xù)的從生產(chǎn)有機碳酸酯(特別是碳酸二苯酯)的工藝過程中除水的方法:用氣態(tài)的可冷凝的汽提劑處理反應含水的產(chǎn)物并循環(huán)大部分含水少的反應產(chǎn)物回到反應中來生產(chǎn)有機碳酸酯。汽提劑(優(yōu)選正戊烷)在從水汽提步驟去除的過程中凝結(jié)并循環(huán)回水汽提步驟。
文檔編號C07C68/08GK1326433SQ99813546
公開日2001年12月12日 申請日期1999年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月25日
發(fā)明者R·A·巴蒂斯塔, F·S·C·羅, R·L·塔特爾森 申請人:通用電氣公司