[发明专利]制造碳酸二芳基酯和处理由此产生的碱金属氯化物溶液的工艺

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及一种用于制造碳酸二芳基酯和电解含有碱金属氯化物的工艺废水的联合工艺。本发明还特别涉及处理含有碱金属氯化物废液并将其进一步用在碳酸二芳基酯生产工艺中，尤其是用于碳酸二苯酯的生产工艺中(“DPC方法”)的方法。

背景技术

制造碳酸二芳基酯，尤其是碳酸二苯酯，通常是用连续方法进行，通过制造或者引进碳酰氯并且随后让碳酰氯和一元酚在惰性溶剂中于碱和氮催化剂存在下在反应界面上按照以下的通用反应式进行反应：

制造碳酸二芳基酯，例如通过界面缩聚，在各种文献材料中已有报道，如在“Chemistry and Physics of Polycarbonates”，POLYMER REVlEWS，H.Schnell，Vol.9，John Wiley and Sons，Inc.(1964)pp.50-51，其中的整个内容在本发明中引用作为参考。

众所周知制造碳酸二芳基酯的工艺在温度＞65℃的条件下进行。在此工艺过程中，pH先被调节到一个低值(pH为8～9)，然后调节到一个高值(pH为10～11)。

通过改善搅拌，维持窄小的温度和pH范围，和/或分离产品来优化此工艺也已经为人所知。

然而，在此已知的工艺中，废水具有高的残留苯酚值，这会污染环境并使污水处理厂必须完成昂贵的提纯操作来解决面临的增加废水问题。因此，在文献中已经建议通过二氯甲烷萃取来去除废水中的有机杂质。含有碱金属氯化物的废液通常被去除溶剂和有机残余后丢弃。

然而，众所周知含氯化钠的废水可通过臭氧分解被净化然后适用于氯化钠电解。臭氧分解的缺点是这样的工艺成本十分昂贵。

还已知含氯化钠的废水可被蒸发直到所有的水被去除，残存的盐和有机杂质一起可再通过热处理以破坏有机成分。优选红外辐射用于上述工艺。此工艺的缺点是水不得不完全被蒸发，因此该工艺不能经济地运行。

还已知来自DPC制造过程的废水可通过萃取被净化然后再注入到氯化钠电解过程。然而已知通过这样的工艺最多只有26％的氯化钠可从DPC生产的废水中被回收，因为如果更大量的氯化钠被回收，和废水一起被引入到电解过程中的水将会破坏氯化钠电解的水量平衡。

在制造DPC的过程中形成的含氯化钠的溶液一般含有13-17％(重量)的氯化钠。因此存在于溶液中的氯化钠永远不能通过已知的工艺完全被回收。当具有17％(重量)的氯化钠浓度时，在使用水输运量为每摩尔钠3.5摩尔水的商业离子交换膜的标准氯化钠电解中，氯化钠溶液中只有大约23％的氯化钠被成功利用。即使通过浓缩达到约25％(重量)的饱和氯化钠溶液，氯化钠溶液中含有的氯化钠只有38％可以实现循环再利用。目前还未知晓完全再利用氯化钠溶液的例子。也有建议可以用加热方法将含氯化钠的溶液蒸发，从而可以将高度浓缩的氯化钠溶液送入电解槽，然而蒸发需要大量的能量并且成本高。

因此，技术上需要提供一种碳酸二芳基酯制造工艺，它能制造高纯度和高产量的产品，同时还通过最大程度地回收利用来自碳酸二芳基酯制造过程中的含碱金属氯化物工艺废水溶液中的碱金属氯化物来减少环境污染或生产区域内污水处理厂的废水问题。

此外，在回收利用的过程中还需要提供一种能量投入最低，从而保护资源的方法。

发明概述

已经发现在连续生产碳酸二芳基酯的过程中，例如在一元酚和碳酰氯于惰性溶剂中在碱和胺催化剂存在下于界面上反应的过程中，形成的含碱金属氯化物的废水溶液，可被直接注入到得到的碱金属氯化物的电化学氧化过程中以形成氯、碱金属氢氧化物溶液和任选产生的氢，而无需昂贵的净化处理。已发现这可以通过将废水溶液在调节至pH小于或等于8并用吸附剂如活性碳简单处理之后，引入到电化学氧化中得以完成。从电化学氧化中获得的氯可被再利用于制造碳酰氯。此外，碱金属氢氧化物溶液可在碳酸二芳基酯制造反应中作为碱性催化剂被再利用。

本发明的一个实施方案中的工艺包括：(a)在适合的催化剂存在下，碳酰氯和一种一羟基芳基化合物反应形成碳酸二芳基酯和含碱金属氯化物的溶液；(b)从溶液中分离碳酸二芳基酯；(c)调节溶液的pH小于或等于8以得到pH调节后的溶液；(d)用吸附剂处理pH调节后的溶液以得到处理后的溶液；(e)对至少一部分处理后的溶液进行电化学氧化以得到氯和碱金属氢氧化物溶液；和(f)回收利用氯和碱金属氢氧化物溶液中的一种或两者的至少一部分。