[发明专利]用于生产碳酸芳基酯的整合的方法和装置

说明书

在一个实施方式中，一种用于生产碳酸烷基芳基酯的方法，包括：生产包含碳酸二烷基酯和未反应的烷醇的碳酸二烷基酯共沸物流；在包含蒸馏塔和渗透蒸发单元的碳酸二烷基酯纯化区段中，纯化碳酸二烷基酯共沸物流，以提供第一纯化的碳酸二烷基酯流和第一纯化的烷醇流；在碳酸烷基芳基酯反应器中，在第二酯交换催化剂存在下，使第一纯化的碳酸二烷基酯流与芳香族醇反应，以生产包含烷醇产物和未反应的碳酸二烷基酯的烷醇产物流，以及包含碳酸烷基芳基酯和未反应的芳香族醇的碳酸烷基芳基酯产物流；和在碳酸二烷基酯纯化区段中纯化烷醇产物流。

相关申请的引用

本申请要求2015年3月23日提交的欧洲专利申请序列号No.15382136的权益。相关申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开总体涉及用于生产碳酸芳基酯诸如碳酸烷基芳基酯和碳酸二芳基酯的方法和装置，并且尤其涉及用于生产碳酸芳基酯的方法和装置。

碳酸二芳基酯如碳酸二苯酯(DPC)是生产聚碳酸酯的重要反应物。聚碳酸酯可以通过芳香族二羟基化合物如双酚A(BPA)与碳酸二芳基酯如DPC的聚合来制备。聚碳酸酯因其物理性质和化学性质而成为受到重视的有用的材料。随着聚碳酸酯用途的增加，碳酸二芳基酯的有效生产变得越来越重要。无光气的方法包括首先在酯交换催化剂使碳酸二烷基酯如碳酸二甲酯(DMC)与芳香族醇如苯酚反应，以生产碳酸烷基芳基酯(例如碳酸苯酯甲酯(PMC))和脂族一元醇(烷醇)(例如甲醇或乙醇)。在第二步中，碳酸烷基芳基酯的两个分子经历歧化反应，以产生一分子碳酸二芳基酯(例如DPC)和一分子原料碳酸二烷基酯(例如DMC)。

用于生产碳酸二烷基酯原料的无光气工业方法包括烷醇的氧化羰基化、烷基硝酸酯羰基化、从CO₂直接合成和醇的环氧化物羰基化。在环氧化物羰基化方法中，在催化剂存在下，使环氧烷(例如环氧乙烷)与二氧化碳反应生成碳酸亚烷基酯(例如碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯)，然后使碳酸亚烷基酯与烷醇(例如甲醇或乙醇)酯交换以生产碳酸二烷基酯(例如碳酸二甲酯)和亚烷基二醇(例如乙二醇)，亚烷基二醇本身是有价值的副产物。

尽管开发和改进这些无光气工业方法已经进行了大量工作，仍然需要用于生产碳酸二芳基酯特别是DPC的方法和装置，其降低了能量消耗，同时仍然生产高质量的碳酸二芳基酯。如果可以以更低的投资成本采用方法和装置，这将是更有利的。

发明内容

本文公开了用于生产碳酸芳基酯的整合的方法和装置。

在一个实施方式中，一种用于生产碳酸烷基芳基酯的方法，包括在碳酸二烷基酯反应器中在第一酯交换催化剂存在下使碳酸亚烷基酯和烷醇反应，以生产包含碳酸二烷基酯和未反应的烷醇的碳酸二烷基酯共沸物流以及包含亚烷基二醇和未反应的烷醇的亚烷基二醇产物流；在包含蒸馏塔和渗透蒸发单元的碳酸二烷基酯纯化区段中纯化碳酸二烷基酯共沸物流，以提供第一纯化的碳酸二烷基酯流和第一纯化的烷醇流；在碳酸烷基芳基酯反应器中在第二酯交换催化剂存在下，使第一纯化的碳酸二烷基酯流和芳香族醇反应，以产生包含烷醇产物和未反应的碳酸二烷基酯的烷醇产物流，以及包含碳酸烷基芳基酯和未反应的芳香族醇的碳酸烷基芳基酯产物流；和，在碳酸二烷基酯纯化区段中纯化烷醇产物流。

在另一实施方式中，一种用于生产碳酸烷基芳基酯的方法，包括：在反应器中在催化剂存在下使一氧化碳、氧气和烷醇反应，以生产包含碳酸二烷基酯和水的粗碳酸二烷基酯流，以及包含碳酸二烷基酯和未反应的烷醇的碳酸二烷基酯共沸物流；在回收区段，从粗碳酸二烷基烃流中回收包含水的水流和包含碳酸二烷基酯的第二纯化的碳酸二烷基酯流；在包含蒸馏塔和渗透蒸发单元的碳酸二烷基酯纯化区段中纯化碳酸二烷基酯共沸物流，以提供第一纯化的碳酸二烷基酯流和第一纯化的烷醇流；在碳酸烷基芳基酯反应器中在酯交换催化剂的存在下，使第一纯化的碳酸二烷基酯流、第二纯化的碳酸二烷基酯流或包含前述中至少一种的组合与芳香族醇反应，以产生包含烷醇产物和未反应的碳酸二烷基酯的烷醇产物流，以及包含碳酸烷基芳基酯和未反应的芳香族醇的碳酸烷基芳基酯产物流；以及在碳酸二烷基酯纯化区段中纯化烷醇产物流。