專利名稱：制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由鏈烯烴制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的方法。
背景技術(shù)：
單乙二醇用作制備聚酯纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料和樹脂的原料。 它還結(jié)合到汽車防凍液中。亞乙基碳酸酯通常用作溶劑。單乙二醇通常由環(huán)氧乙烷制備，而環(huán)氧乙烷由乙烯制備。乙烯和氧通過銀催化劑 產(chǎn)生通常包含環(huán)氧乙烷、未反應(yīng)乙烯、未反應(yīng)氧、反應(yīng)調(diào)節(jié)劑、二氧化碳和水的產(chǎn)物物流。產(chǎn) 物物流中環(huán)氧乙烷的量通常為約0. 5-10mol %。將產(chǎn)物物流提供給環(huán)氧乙烷吸收器，環(huán)氧乙 烷被主要含水的循環(huán)溶劑物流吸收。將貧含環(huán)氧乙烷的物流部分或全部提供給二氧化碳吸 收塔，在其中二氧化碳至少部分被循環(huán)的吸收劑物流所吸收。未被循環(huán)的吸收劑物流吸收 的氣體與旁通過二氧化碳吸收塔的任何氣體重新組合，和循環(huán)回環(huán)氧乙烷反應(yīng)器。離開環(huán)氧乙烷吸收器的溶劑物流被稱為富吸收劑。通常，將富吸收劑提供給環(huán)氧 乙烷吸汽提塔，在其中環(huán)氧乙烷作為氣相物流從富吸收劑中脫除。流出環(huán)氧乙烷汽提塔的 貧含環(huán)氧乙烷的溶劑物流被稱為貧吸收劑，其被循環(huán)回環(huán)氧乙烷吸收器以進(jìn)一步吸收環(huán)氧 乙焼。由環(huán)氧乙烷汽提塔得到的環(huán)氧乙烷可以針對貯存和銷售而進(jìn)行純化，或者可以進(jìn) 一步反應(yīng)提供乙二醇。在一種公知的方法中，環(huán)氧乙烷在非催化方法中與大量過量的水反 應(yīng)。該反應(yīng)通常產(chǎn)生包含大約90wt%單乙二醇的二醇產(chǎn)物物流，剩余物主要為二乙二醇、一 些三乙二醇和少量更高級高系物。在另一公知的方法中，環(huán)氧乙烷與二氧化碳催化反應(yīng)產(chǎn) 生亞乙基碳酸酯。亞乙基碳酸酯可以隨后水解提供乙二醇。經(jīng)亞乙基碳酸酯的反應(yīng)明顯提 高了環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化為單乙二醇的選擇性。為簡化由乙烯獲得乙二醇的方法、減少所需要的設(shè)備并降低能量消耗，已經(jīng)做了 許多努力。GB 2107712提供了一種制備單乙二醇的方法，其中將來自環(huán)氧乙烷反應(yīng)器的氣 體直接提供給反應(yīng)器，在所述反應(yīng)器中環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化為亞乙基碳酸酯或乙二醇和亞乙基碳 酸酯的混合物。EP 776890描述了一種方法，其中將來自環(huán)氧乙烷反應(yīng)器的氣體提供給吸收 器，在所述吸收器中吸收溶液主要含有亞乙基碳酸酯和乙二醇。將吸收溶液中的環(huán)氧乙烷 提供給羧化反應(yīng)器，和在羧化催化劑存在下使其與二氧化碳反應(yīng)。吸收溶液中的亞乙基碳 酸酯隨后與加入的水一起提供給水解反應(yīng)器，和在水解催化劑存在下進(jìn)行水解。本發(fā)明人尋求進(jìn)一步改進(jìn)由鏈烯烴制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的反應(yīng)系統(tǒng)，包括-位于環(huán)氧化反應(yīng)器內(nèi)的包含環(huán)氧化催化劑的環(huán)氧化區(qū)；-位于環(huán)氧烷吸收器內(nèi)的包含含碘化物的羧化催化劑的羧化區(qū)；和-一個或多個純化區(qū)，所述純化區(qū)包含能夠降低含循環(huán)氣的原料中含碘化物的雜質(zhì)的量的純化吸收劑，和所述純化區(qū)位于所述環(huán)氧化區(qū)的上游。本發(fā)明還提供一種制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的方法，包括-在環(huán)氧化反應(yīng)器中使包含鏈烯烴、氧和環(huán)氧化循環(huán)氣的環(huán)氧化原料與環(huán)氧化催 化劑接觸，以產(chǎn)生包含環(huán)氧烷的環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物；在環(huán)氧烷吸收器中在含碘化物的羧化催化劑存在下使環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物與貧吸收 劑接觸，以產(chǎn)生環(huán)氧化循環(huán)氣和包含亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的富吸收劑；和-在與環(huán)氧化催化劑接觸之前，使至少一部分環(huán)氧化循環(huán)氣與能夠降低含碘化物 的雜質(zhì)的量的純化吸收劑接觸。在本發(fā)明的方法中，環(huán)氧烷吸收器同時用作從環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物中吸收環(huán)氧烷的吸 收器和轉(zhuǎn)化環(huán)氧烷為亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的反應(yīng)器。所述吸收器通常用于質(zhì)量 傳遞過程而不是化學(xué)反應(yīng)過程。在本發(fā)明的方法中，在環(huán)氧烷吸收器中發(fā)生羧化反應(yīng)。典 型的羧化催化劑為含碘化物的催化劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在環(huán)氧烷吸收器中應(yīng)用含碘化物的羧化催 化劑實施羧化反應(yīng)可能導(dǎo)致將含碘化物的雜質(zhì)引入到循環(huán)氣物流中。所述含碘化物的雜質(zhì) 可能會作為環(huán)氧化催化劑的毒物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使循環(huán)氣物流與能夠降低含碘化物的雜質(zhì)的量 的純化吸收劑接觸將改進(jìn)環(huán)氧化方法，特別是改進(jìn)選擇性、活性和在必須用新鮮環(huán)氧化催 化劑更換催化劑之前環(huán)氧化催化劑保留在反應(yīng)器管內(nèi)的持續(xù)時間。


圖1的示意圖給出了本發(fā)明的一個實施方案的流程。圖2的示意圖給出了本發(fā)明的另一個實施方案的流程。圖3的示意圖給出了本發(fā)明的另一個實施方案的流程。圖4的示意圖給出了本發(fā)明的另一個實施方案的流程。圖5的示意圖給出了環(huán)氧烷吸收塔的塔底或集液槽的實施方案。圖6的示意圖給出了純化區(qū)位于環(huán)氧化區(qū)上游的環(huán)氧化反應(yīng)器管內(nèi)的環(huán)氧化反 應(yīng)器容器中的實施方案。圖7的示意圖給出了純化區(qū)位于反應(yīng)器管和環(huán)氧化區(qū)上游的環(huán)氧化反應(yīng)器容器 中的實施方案。
具體實施例方式本發(fā)明提供由鏈烯烴制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的方法
權(quán)利要求
1.一種制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的反應(yīng)系統(tǒng)，包括-位于環(huán)氧化反應(yīng)器內(nèi)的包含環(huán)氧化催化劑的環(huán)氧化區(qū)；-位于環(huán)氧烷吸收器內(nèi)的包含含碘化物的羧化催化劑的羧化區(qū)；和-一個或多個純化區(qū)，所述純化區(qū)包含能夠降低含循環(huán)氣的原料中的含碘化物的雜質(zhì) 的量的純化吸收劑，和所述純化區(qū)位于所述環(huán)氧化區(qū)的上游。
2.權(quán)利要求1的反應(yīng)系統(tǒng)，其中環(huán)氧化反應(yīng)器為包含多個與反應(yīng)器中心縱軸基本平行 設(shè)置的反應(yīng)器管的管殼式換熱器；其中上端與基本水平的上部管板相連和下端與基本水平 的下部管板相連；和其中環(huán)氧化催化劑為設(shè)置在反應(yīng)器管內(nèi)的填充床形式。
3.權(quán)利要求2的反應(yīng)系統(tǒng)，其中純化區(qū)位于環(huán)氧化反應(yīng)器管內(nèi)。
4.權(quán)利要求2或3的反應(yīng)系統(tǒng)，其中純化區(qū)位于環(huán)氧化反應(yīng)器管上游的環(huán)氧化反應(yīng)器內(nèi)。
5.權(quán)利要求1-4任一項的反應(yīng)系統(tǒng)，其中一個或多個純化區(qū)包括位于環(huán)氧化區(qū)上游的 一個或多個單獨的純化容器，其中所述環(huán)氧化區(qū)包括單獨的環(huán)氧化反應(yīng)器。
6.一種制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的方法，包括-在環(huán)氧化反應(yīng)器中使包含鏈烯烴、氧和環(huán)氧化循環(huán)氣的環(huán)氧化原料與環(huán)氧化催化劑 接觸，以產(chǎn)生包含環(huán)氧烷的環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物；-在環(huán)氧烷吸收器中在含碘化物的羧化催化劑存在下使環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物與貧吸收劑接 觸，以產(chǎn)生環(huán)氧化循環(huán)氣和包含亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的富吸收劑；和-在與環(huán)氧化催化劑接觸之前，使至少一部分環(huán)氧化循環(huán)氣與能夠降低含碘化物的雜 質(zhì)的量的純化吸收劑接觸。
7.權(quán)利要求6的方法，其中在25-325 、特別是70-200°C的溫度下使循環(huán)氣與純化吸 收劑接觸。
8.權(quán)利要求6或7的方法，其中環(huán)氧化反應(yīng)器為多管式管殼式換熱器，其中純化吸收劑 和環(huán)氧化催化劑位于反應(yīng)器管內(nèi)。
9.權(quán)利要求6或7的方法，其中環(huán)氧化反應(yīng)器為多管式管殼式換熱器，其中純化吸收劑 位于反應(yīng)器管上游的環(huán)氧化反應(yīng)器內(nèi)。
10.權(quán)利要求6或7的方法，其中純化吸收劑位于在環(huán)氧化反應(yīng)器上游設(shè)置的一個或多 個單獨的純化容器內(nèi)。
11.權(quán)利要求6-10任一項的方法，其中純化吸收劑包含銀。
12.權(quán)利要求11的方法，其中純化吸收劑包含銀、堿金屬或堿土金屬組分、和表面積大 于20m2/g的載體材料。
13.一種制備亞烷基二醇的方法，包括-在環(huán)氧化反應(yīng)器中使包含鏈烯烴、氧和環(huán)氧化循環(huán)氣的環(huán)氧化原料與環(huán)氧化催化劑 接觸，以產(chǎn)生包含環(huán)氧烷的環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物；-在環(huán)氧烷吸收器中在含碘化物的羧化催化劑存在下使環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物與貧吸收劑接 觸，以產(chǎn)生環(huán)氧化循環(huán)氣和包含亞烷基碳酸酯的富吸收劑；-在一種或多種水解催化劑存在下使富吸收劑與水接觸，以產(chǎn)生包含亞烷基二醇的水 解產(chǎn)物物流；-任選在脫水器中從水解產(chǎn)物物流中脫除水，以產(chǎn)生脫水后的產(chǎn)物物流；-任選純化脫水后的產(chǎn)物物流，以產(chǎn)生純化后的亞烷基二醇產(chǎn)物物流；和 -在與環(huán)氧化催化劑接觸之前，使至少一部分環(huán)氧化循環(huán)氣與能夠降低含碘化物的雜 質(zhì)的量的純化吸收劑接觸。
14.權(quán)利要求13的方法，其中純化吸收劑包含銀。
全文摘要
本發(fā)明提供制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的反應(yīng)系統(tǒng)，包括位于環(huán)氧化反應(yīng)器內(nèi)的包含環(huán)氧化催化劑的環(huán)氧化區(qū)；位于環(huán)氧烷吸收器內(nèi)的包含含碘化物的羧化催化劑的羧化區(qū)；和一個或多個純化區(qū)，所述純化區(qū)包含能夠降低含循環(huán)氣的原料中含碘化物的雜質(zhì)的量的純化吸收劑，和所述純化區(qū)位于所述環(huán)氧化區(qū)的上游；以及制備亞烷基碳酸酯和/或亞烷基二醇的方法。
文檔編號C07D301/10GK102066351SQ200980122537
公開日2011年5月18日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者E·M·G·A·梵克魯特恩, M·L·海斯, M·毛圖斯, W·E·伊萬斯 申請人:國際殼牌研究有限公司