[发明专利]从有机碳酸酯物流中脱除链烷醇杂质的方法

说明书

本发明涉及从含有有机碳酸酯和链烷醇杂质的物流中脱除链烷醇杂质的方法。

有机碳酸酯的实例是环状亚烷基碳酸酯(例如亚乙基碳酸酯)和非环状二烷基碳酸酯(例如二乙基碳酸酯)。公知的是在合适的催化剂存在下通过使环氧烷(例如环氧乙烷)与二氧化碳反应制备环状亚烷基碳酸酯。这些方法已经公开于例如US4508927和US5508442中。

可通过使亚烷基碳酸酯与链烷醇反应生产二烷基碳酸酯。在其中亚烷基碳酸酯(例如亚乙基碳酸酯)与链烷醇(例如乙醇)反应的情况下，产物是二烷基碳酸酯(例如二乙基碳酸酯)和链烷二醇(例如单乙二醇)。这一方法是公知的且其实例公开于US5359118中。这一文献公开了其中通过亚烷基碳酸酯与C₁-C₄链烷醇酯交换制备二(C₁-C₄烷基)碳酸酯和链烷二醇的方法。

在经亚烷基碳酸酯由环氧烷生产二烷基碳酸酯的所述整个方法中的不同点处可产生含一种或多种链烷醇杂质的有机碳酸酯物流。这种链烷醇杂质的一个实例是醚链烷醇，例如烷氧基链烷醇。例如，在其中乙醇和亚乙基碳酸酯反应成二乙基碳酸酯和单乙二醇的反应器内，可能发生乙醇与环氧乙烷生成2-乙氧基乙醇(乙基乙二醇单乙醚(ethyl oxitol))的副反应，所述环氧乙烷通过亚乙基碳酸酯逆反应成环氧乙烷和二氧化碳而形成。此外，可通过乙醇与亚乙基碳酸酯的副反应形成乙基乙二醇单乙醚，其反应方式释放二氧化碳并产生乙基乙二醇单乙醚。再进一步地，可能发生乙醇和单乙二醇之间的副反应产生乙基乙二醇单乙醚和水。甚至再进一步地，可经羟乙基乙基碳酸酯脱羧形成乙基乙二醇单乙醚。

因此，来自其中乙醇和亚乙基碳酸酯反应成二乙基碳酸酯和单乙二醇的反应器的产物物流可包含未转化的乙醇、未转化的亚乙基碳酸酯、二乙基碳酸酯、单乙二醇和以上提及的乙基乙二醇单乙醚杂质。所述烷氧基链烷醇杂质的存在可对任何随后的生产工艺有害。所述烷氧基链烷醇杂质可例如终结在二烷基碳酸酯内，所述二烷基碳酸酯用作由所述二烷基碳酸酯和苯酚合成二苯基碳酸酯的起始材料。例如，在其中二烷基碳酸酯是二乙基碳酸酯和烷氧基链烷醇杂质是乙基乙二醇单乙醚的情况下，所述乙基乙二醇单乙醚可与苯酚起始材料和/或与二苯基碳酸酯产物反应。

苯酚和乙基乙二醇单乙醚的直接反应可导致产生苯基2-乙氧基乙醚，因此损失了有价值的苯酚反应物。此外，这种反应导致在过程中引入不希望的化学品，因此导致分离问题。

二苯基碳酸酯与乙基乙二醇单乙醚反应因为产生苯基2-乙氧基乙基碳酸酯而导致产物损失。此外，后一产物在任何随后的二苯基碳酸酯聚合成聚碳酸酯材料中起到“毒物”的作用。例如，当二苯基碳酸酯与双酚A(BPA)反应时，形成聚碳酸酯和苯酚。二苯基碳酸酯可与BPA反应，这是因为苯酚是相对良好的离去基团。但不可能使用二烷基碳酸酯(例如二乙基碳酸酯)通过与BPA反应生产聚碳酸酯，这是因为链烷醇不是良好的离去基团。烷氧基链烷醇(例如乙基乙二醇单乙醚)也不是良好的离去基团。因此，在苯基2-乙氧基乙基碳酸酯存在于将与BPA反应的二苯基碳酸酯原料内的情况下，苯酚容易从所述苯基2-乙氧基乙基碳酸酯中释放，但乙基乙二醇单乙醚则不行，它将在链的一端终止聚合过程。因此，在二苯基碳酸酯与BPA反应之前，必须从二苯基碳酸酯中脱除苯基2-乙氧基乙基碳酸酯。

以上例举了在其中形成含有链烷醇杂质的有机碳酸酯物流的情况下，希望发生其中有机碳酸酯转化成有价值的终产物的任何随后的工艺之前脱除所述链烷醇杂质。例如，需要在二乙基碳酸酯与苯酚发生反应之前，从含有乙基乙二醇单乙醚杂质的二乙基碳酸酯物流中脱除任何乙基乙二醇单乙醚杂质。

参考其中乙醇和亚乙基碳酸酯反应成二乙基碳酸酯和单乙二醇的上述实例，可通过蒸馏分离还含有未转化的乙醇和亚乙基碳酸酯及乙基乙二醇单乙醚副产物的产物物流。在下表中提及了在所述产物物流内各种组分的沸点。