[发明专利]分离四氢呋喃的方法

说明书

本发明涉及一种从包含四氢呋喃、烷醇和高沸点化合物的料流中分离 四氢呋喃的方法，其中在第一蒸馏步骤中分离出包含四氢呋喃和烷醇作为 共沸物的料流且在另一蒸馏步骤中自共沸物中分离四氢呋喃作为产物。

四氢呋喃通常在制备1,4-丁二醇和γ-丁内酯中制备。在制备中，例如 通过氧化由丁烷或苯获得的马来酸酐在第一段中通常借助烷醇酯化以形 成马来酸单烷基酯。使用烷醇对马来酸酐的酯化通常在不存在催化剂的情 况下进行。在第二酯化中，马来酸单烷基酯与烷醇反应形成马来酸二烷基 酯。马来酸单烷基酯转化为马来酸二烷基酯通常在催化剂存在下进行且在 反应塔中进行。除两级反应以外，马来酸酐经单级转化为马来酸二烷基酯 也是可能的。

取决于所用催化剂体系，马来酸二烷基酯在另一步骤中氢化形成1,4- 丁二醇、四氢呋喃与γ-丁内酯的混合物、四氢呋喃与γ-丁内酯的混合物或 四氢呋喃。用于制备1,4-丁二醇、γ-丁内酯和四氢呋喃的相应方法在例如 WO99/48852中详细说明。用于制备1,4-丁二醇、γ-丁内酯和四氢呋喃的 相应方法也可由EP-A0255399、WO97/43242和US4,751,334获知。

为了分离个别反应产物，将包含1,4-丁二醇、γ-丁内酯和四氢呋喃的 混合物在第一塔中蒸馏。其中，在顶部分出包含烷醇和四氢呋喃作为共沸 物的混合物。为了分离四氢呋喃，将该混合物供入第二蒸馏塔，其中四氢 呋喃作为高沸点化合物分出且包含四氢呋喃和烷醇的混合物在顶部分出 并再循环至第一蒸馏塔。烷醇、1,4-丁二醇和γ-丁内酯在第一蒸馏塔的底 部分出且传送至进一步处理。包含1,4-丁二醇、γ-丁内酯和四氢呋喃的产 物混合物的处理在例如DE-C2927931或US5,310,954中有所描述。

用于制备1,4-丁二醇的整个方法(其中也形成四氢呋喃)及产物混合物 的处理可例如由WO-A91/01960获知。

在各情况下所述方法的缺点为在第二蒸馏塔的顶部相对较大比例的 四氢呋喃与烷醇一起被分离出，以致较大比例的产物再循环至第一蒸馏 塔。

因此本发明的目的为提供一种从包含四氢呋喃和烷醇作为共沸物的 料流中分离四氢呋喃的方法，其中将待再循环的包含甲醇和四氢呋喃的料 流减至最少且因此可增加连续蒸馏四氢呋喃的能力。

该目的由一种从包含四氢呋喃、烷醇和高沸点化合物的料流中分离四 氢呋喃的方法实现，该方法包含以下步骤：

(a)在第一蒸馏段中分离出包含四氢呋喃和烷醇作为共沸物的料流，

(b)将包含四氢呋喃和烷醇作为共沸物的料流的至少一部分供入用于酯化 马来酸酐的反应器中，获得包含四氢呋喃、任选烷醇、任选未反应的 马来酸酐及马来酸单烷基酯的料流，

(c)在第二蒸馏段中将包含马来酸单烷基酯、四氢呋喃及任选烷醇的料流 分离成包含马来酸单烷基酯的料流和包含四氢呋喃及任选烷醇的料 流，

(d)将来自第二蒸馏段的包含四氢呋喃及任选烷醇的料流与来自步骤(a)的 包含四氢呋喃和烷醇作为共沸物的料流中未供入反应器的部分供入 第三蒸馏段，其中获得基本上包含四氢呋喃的产物流以及包含四氢呋 喃和烷醇的料流，

(e)将来自第三蒸馏段的包含四氢呋喃和烷醇的料流再循环至第一蒸馏段 或至步骤(b)中的反应器。

由于包含四氢呋喃和烷醇作为共沸物的料流的至少一部分被供入用 于酯化马来酸酐的反应器中，其中获得包含四氢呋喃、烷醇和马来酸单烷 基酯的料流，且将该料流分离成包含马来酸单烷基酯的料流与包含四氢呋 喃和烷醇的料流，包含四氢呋喃和烷醇作为共沸物的料流中所包含的烷醇 的至少一部分在反应中消耗，因此在第三蒸馏步骤中获得更大比例的四氢 呋喃以及任何剩余烷醇。以此方式增加作为产物所得的四氢呋喃的比例。 若烷醇在反应步骤中完全反应，则步骤(b)的反应中的所得料流中不包含烷 醇。然而，通常无法达到完全转化，因此该料流中包含烷醇。

就本发明而言，“基本上包含四氢呋喃”意指料流中包含至少98重 量%，优选至少98.5重量%的四氢呋喃。