[发明专利]用于分离碳酸二烷基酯、水和烷醇的方法和装置

说明书

技术领域

本公开总体上涉及用于分离碳酸二烷基酯(“DAC”)、水和烷醇(链烷醇，alkanol)的方法和装置，并且尤其涉及用于生产和分离碳酸二甲酯(“DMC”)的方法和装置。

背景技术

聚碳酸酯是由于它们的物理和光学性能而受到重视的实用材料。用于制备聚碳酸酯的方法包括界面方法和熔融方法。在熔融方法中，双酚可以与碳酸二芳基酯反应。熔融方法是令人期望的，因为它们可以避免使用光气和溶剂。

使用熔融方法用于聚碳酸酯的合成需要用于生产碳酸二芳基酯如碳酸二苯酯(“DPC”)的工业有效方法。在生产碳酸二芳基酯期间，如在美国专利号4,182,726中公开的，碳酸二烷基酯可以与例如芳基氢氧化物反应。因此，还需要用于生产碳酸二烷基酯的有效方法以有效地生产聚碳酸酯。生产碳酸二烷基酯如DMC通常涉及使用多个蒸馏塔的一系列蒸馏步骤。例如，美国专利号5,527,943、7,514,521和7,803,961公开了用于制备碳酸二烷基酯的方法。尽管有这些方法，但是仍然需要显示降低的能量消耗并且需要更少的加工设备，具体地更少的蒸馏塔的方法和装置，其还能够生产纯化的碳酸二烷基酯，尤其是纯化的碳酸二甲酯。

发明内容

在不同的实施方式中，公开的是用于分离碳酸二烷基酯、水和烷醇的方法和装置。

在一个实施方式中，生产碳酸二烷基酯的方法：将包含碳酸二烷基酯、水和烷醇的反应物流股(412)引入至第一间壁式蒸馏塔(分壁式蒸馏塔，divided wall distillation column)(200)；通过使用间壁式蒸馏塔(200)分离混合物；以及回收包含碳酸二烷基酯的产物流股(426)。

在一个实施方式中，生产碳酸二烷基酯的方法可以包括：使氧、烷醇、一氧化碳、盐酸和催化剂在反应器中反应以生产烷醇流股；在分离器中分离烷醇流股的成分；以及回收碳酸二烷基酯流股。该方法还包括将碳酸二烷基酯流股引入至脱酸蒸馏塔(acid removal distillation column)；以及从脱酸蒸馏塔回收包含碳酸二烷基酯、水和烷醇的混合物的反应物流股。该方法进一步包括将反应物流股引入至第一间壁式蒸馏塔；通过使用间壁式蒸馏塔分离混合物；以及回收包含碳酸二烷基酯的产物流股。

在一个实施方式中，配置成用于分离包含碳酸二烷基酯、水和烷醇的混合物的装置可以包括：连接至用于引入反应物的输入管线的第一间壁式蒸馏塔(200)，反应物包含碳酸二烷基酯、水和烷醇；第一间壁式蒸馏塔(200)包括提供包含碳酸二烷基酯的产物流股(426)的产物管线；连接至间壁式蒸馏塔(200)的分离器(S610)；和连接至分离器(S610)的水回收蒸馏塔(630)；其中，装置包括配置成在第一间壁式蒸馏塔(200)、分离器(S610)和水回收蒸馏塔(630)中的至少两个之间输送流股的多条管线。

通过以下附图和详细描述来举例说明上述的和其他特征。

附图说明

现在参考附图，其是示例性和非限制性的实施方式，并且其中，相似的要素用同样的编号来表示。

图1示意性地描绘了碳酸二烷基酯生产/回收设备的设计。

图2示意性地描绘了用于分离DMC、水和甲醇的设备设计。

图3描绘了DMC/甲醇/水三元系统的三元组成图。

具体实施方式

本公开涉及与分离DMC和得到纯化的DMC(例如，具有大于99.9wt％纯度的DMC)产物相关的改善总效率、降低能量消耗、和降低总体成本的方法。在示例性的实施方式中，如以下进一步详细地描述，可以减少通过使用间壁式蒸馏塔分离和纯化DMC所需的连续蒸馏塔的数目。在其他示例性的实施方式中，为了有效地使用用于该分离和纯化的间壁式蒸馏塔，识别并且得到在进入间壁式蒸馏塔的流出物流股中的反应物的适当溶度范围，以通过使用间壁式蒸馏塔得到成分的期望分离。

通过参考附图可以获得对本文公开的组分、方法和装置的更为完全的理解。这些附图(本文中也称为“图”)仅是基于方便和易于证明本公开的示意图，因此不旨在表示装置或其组件的相对尺寸和大小和/或限定或限制示例性实施方式的范围。尽管为了清楚起见，在以下描述中使用特定的术语，但是这些术语旨在仅指选择用于附图说明的实施方式的具体结构并且并不旨在限定或者限制本公开的范围。在以下附图和以下描述中，应当理解的是，类似数字标号是指类似功能的组件。