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QUERVERWEIS
AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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BUNDESGEFÖRDERTE FORSCHUNG
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft die kontinuierliche Herstellung von Diarylcarbonaten
durch Umsetzung von Dialkylcarbonaten und einem aromatischen Alkohol
in Gegenwart eines Katalysators.
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Diarylcarbonate,
wie Diphenylcarbonat, sind ein wichtiger Reaktant bei der Herstellung
von Polycarbonatharzen. Da die Verwendungen, in welche Polycarbonate
getan werden, angewachsen sind, ist die effiziente Herstellung von
Diarylcarbonaten wichtiger geworden. Frühe Verfahren zur Herstellung
von Diarylcarbonaten verwendeten Phosgen als Reagenz. Die Giftigkeit
von Phosgen förderte
jedoch die Entwicklung eines Nicht-Phosgen-Verfahrens. Wie schematisch in der 1 gezeigt,
umfasst das Nicht-Phosgen-Verfahren ein Zweischrittverfahren. Als
Erstes reagiert ein Dialkylcarbonat, wie Dimethylcarbonat (DMC)
mit einem aromatischen Alkohol, wie Phenol, um ein Alkylarylcarbonat
(z. B. Phenylmethylcarbonat) und einen Alkylalkohol(Methanol) herzustellen.
Dann gehen im zweiten Schritt zwei Moleküle des Alkylarylcarbonats eine
Umesterungsreaktion ein, um ein Molekül Diarylcarbonat (Diphenylcarbonat,
DPC) und ein Molekül
Dialkylcarbonat (DMC) zu produzieren.
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Verschiedene
Verfahren und Apparaturen zur Herstellung von Diarylcarbonaten sind
aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel betrifft das US-Patent
Nr. 5,210,268 ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von
aromatischen Carbonaten. Das Verfahren wird in einer Destillationskolonne durchgeführt, wobei
das Produkt vom Boden der Kolonne wiedergewonnen wird und niedrig
siedende Nebenprodukte über
den Kopf der Kolonne entfernt werden. Weitere Verfahren zur Herstellung
von Diarylcarbonaten, die eine Serie Destillationskolonnen verwenden,
sind in den US-Patenten Nr. 5,344,954 und 5,705,673 offenbart.
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Die
EP-A-0781760 offenbart ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung
von aromatischen Carbonaten, in dem mindestens einer der nachfolgenden
Veredelungs-(Refinement)- und
Rezyklierungsprozesse durchgeführt
wird, wenn Dialkylcarbonat und eine aromatische Hydroxy-Verbindung
in Gegenwart eines Katalysators in einem Reaktor umgesetzt werden,
das aus dem Reaktor entfernte Dialkylcarbonat und die aromatische
Hydroxy-Verbindung
wiedergewonnen werden und sie in das Reaktionssystem zurückgeführt werden:
(I) Alkohole und Alkylaromatische Ether (Anisole) werden getrennt und
aus der Reaktionsmischung, die aus dem Kopf des Reaktors entfernt
wird, entfernt, und das so erhaltene Dialkylcarbonat wird in das
Reaktionssystem zurückgeführt und
(II) Alkylaromatische Ether werden getrennt und aus der Reaktionsmischung,
die aus dem Boden des Reaktors entfernt wird, entfernt, und das
Dialkylcarbonat und/oder die aromatische Hydroxy-Verbindung werden in das Reaktionssystem
zurückgeführt.
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Die
EP-A-0582931 offenbart einen kontinuierlichen Prozess zur Herstellung
von Diarylcarbonaten durch die Reaktion von Dialkylcarbonaten und Phenolen
unter Verwendung üblicher
Umesterungskatalysatoren in einer spezifischen Masse-gekoppelten
und Energiegekoppelten Kombination von Kolonnen.
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Die
EP-A-0785184 offenbart einen kontinuierlichen Prozess zur Herstellung
von Phenymethylcarbonat, der in einer ersten Destillationskolonne ausgeführt wird,
die aus einem unteren Reaktivabschnitt und einem oberen Rektifikationsabschnitt
besteht, und einer zweiten Rektifikationskolonne, unter solchen
Betriebsbedingungen, dass der Reaktivabschnitt der ersten Kolonne
ein praktisch konstantes thermisches Profil bei der Optimumtemperatur
der Reaktion hat, und dass bei der Verwendung der zweiten Kolonne
eine Zirkulation von Dimethylcarbonat zwischen dem Kopf und dem
Boden der ersten Kolonne erzeugt wird, welche einen vorteilhaften Überschuss
an Dimethylcarbonat erlaubt, welcher in den Boden der ersten Kolonne
eingeführt
werden kann.
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Die
in der 1 gezeigte Reaktion ist die erwünschte Reaktion,
aber wie Fachleuten bekannt ist, existieren eine Anzahl Nebenreaktionen,
welche auftreten und unerwünschte
Nebenprodukte produzieren. Diese Nebenprodukte können die fortlaufende Produktion
des erwünschten
Produkts störend
beeinflussen, die Effizienz des Gesamtprozesses vermindern und in
manchen Fällen
Abgasströme
erzeugen, die eine spezielle Handhabung zur Entsorgung erfordern.
Somit ist eine signifikante Herausforderung für die Verwendung dieses Prozesses
die Entwicklung eines Prozesses, der die Mengen und Effekte der
Reaktionsnebenprodukte minimiert, während er eine gute Ausbeute
des erwünschten
Produktes bereitstellt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung von Diphenylcarbonat bereit, das eine hohe Produktionsmenge
aufweist, während
zur selben Zeit ein energieeffizienter Prozess beibehalten wird.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung
von Diphenylcarbonat bereit, welche eine hohe Produktionsmenge hat,
während
zur gleichen Zeit ein energieeffizienter Prozess beibehalten wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung
von Diarylcarbonaten durch Umsetzung eines Dialkylcarbonats und
eines aromatischen Alkohols in Gegenwart eines Umesterungskatalysators
gerichtet. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass man:
- (a) Reaktantenströme, die Dialkylcarbonat, aromatischen
Alkohol und Umesterungskatalysator enthalten, in eine erste Reaktivdestillationskolonne
einführt,
um Alkylarylcarbonat und Alkylalkohol herzustellen;
- (b) aus der ersten Reaktivdestillationskolonne, einen ersten
Kopfstrom gewinnt, der Dialkylcarbonat und Alkylalkohol enthält, und
einen ersten Bodenstrom, der Alkylarylcarbonat enthält;
- (c) den ersten Bodenstrom in eine zweite Reaktivdestillationskolonne
einleitet, um Diarylcarbonat durch Disproportionierung des Alkyarylkarbonats zu
erzeugen;
- (d) aus der zweiten Reaktivdestillationskolonne einen ersten
Seitenstrom gewinnt, der Dialkylcarbonat und Alkyarylether enthält, und
einen zweiten Bodenstrom der Diarylcarbonat, Alkylarylcarbonat und
Dialkylcarbonat enthält;
- (e) den ersten Seitenstrom in eine zweite Rektifikationskolonne
einleitet, um einen Dialkylcarbonatstrom vom Alkyarylether zu trennen,
und den Dialkylcarbonatstrom zur ersten Rektifikationskolonne rezykliert;
- (f) den zweiten Bodenstrom in eine dritte Reaktivdestillationskolonne
einleitet, um die Reaktion weiter in Richtung des Diarylcarbonats
zu treiben;
- (g) aus der dritten Reaktivdestillationskolonne einen zweiten
Kopfstrom gewinnt, der nicht umgesetzten aromatischen Alkohol, Dialkylcarbonat und
Alkylarlylether enthält
und den zweiten Kopfstrom zur ersten Reaktivdestillationskolonne
rezykliert;
- (h) den ersten Kopfstrom in eine erste Rektifikationskolonne
einleitet;
- (i) aus der ersten Rektifikationskolonne einen azeotropen Kopfstrom
gewinnt, der aus Dialkylcarbonat/Alkylalkohol-Azeotrop besteht und
einem dritten Bodenstrom, der Dialkylcarbonat enthält, und den
dritten Bodenstrom zur ersten Reaktivdestillationskolonne rezykliert;
und
- (j) einen Produktstrom wiedergewinnt, der Diarylcarbonat enthält, das
aus dem Boden der dritten Reaktivdestillationskolonne hergestellt
wurde.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die 1 zeigt
die Zweischrittreaktion von Dimethylcarbonat und Phenol zur Herstellung
von Diphenylcarbonat, und
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Die 2 zeigt
schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine energieeffiziente Serie von Massen-
und Energieintegrierten Reaktivdestillationskolonnen und Destillationskolonnen
zur Bewirkung der Herstellung von Diarylcarbonat bereit. Die Verwendung
des Verfahrens oder der Vorrichtung der Erfindung erleichtert hohe
Diarylcarbonat-Produktionsmengen, und die übliche Wiedergewinnung von
unreagierten Ausgangsmaterialien und Nebenreaktionsprodukten zur
Rezyklierung innerhalb des Prozesses zur Herstellung von Diarylcarbonaten
oder die Verwendung in Parallelreaktionen, wie der Herstellung von
Dialkylcarbonaten.
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Die
prinzipielle Reaktion, die im Verfahren der vorliegenden Erfindung
durchgeführt
wird, ist die in 1 veranschaulichte Reaktion.
Es wird durch Fachleute anerkannt werden, dass dieser Prozess unter
Verwendung verschiedener Dialkylcarbonate und verschiedener aromatischer
Alkohole durchgeführt
werden kann. Beispielhafte Materialien jedes Typs sind in den oben
diskutierten Patenten aufgelistet. Da die meist üblichen Reaktanten, die industriell verwendet
werden, Dimethylcarbonat und Phenol sind, die zur Herstellung von
Diphenylcarbonat reagieren, werden diese Materialien jedoch als
Beispiele während
der nachfolgenden Diskussion der Erfindung, welche folgt, verwendet.
Es versteht sich jedoch, dass diese Verwendung nur für die Klarheit
der Diskussion dient und dass keine Beschränkung bei der Erfindung auf
die Verwendung dieser spezifischen Materialien beabsichtigt ist.
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Die 2 zeigt
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfassend
fünf Kolonnen
A, B1, B2, B3 und C. Verschiedene Zuführ-, Produkt- und Rezyklatströme sind
durch die Nummern 1–18 bezeichnet.
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Die
Kolonnen A, B1 und C sind Reaktiv/Destillationskolonnen.
Somit besitzt jede dieser Kolonnen einen unteren Reaktionsabschnitt,
in dem die chemische Reaktion stattfindet, und einen oberen Rektifikationsabschnitt.
Die Konstruktion von Kolonnen dieses Typs ist aus dem Stand der
Technik bekannt. Im Allgemeinen wird der reaktive Abschnitt der Kolonne
mit angeordneten Füllkörpern, Schüttfüllkörpern oder
befestigten Einbauten versehen sein, um mindestens drei theoretische
Destillationsschritte bereitzustellen. Vorzugsweise wird der reaktive
Abschnitt der Kolonne A 10 bis 60, und mehr bevorzugt, 15 bis 40
theoretische Destillationsschritte bereitstellen.
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Die
Kolonnen B2 und B3 sind
Rektifikationskolonnen. Somit sind diese Kolonnen dazu gedacht, eine
Trennung von Materialien auf Basis des Siedepunkts auszuführen, ohne
eine gleichzeitige chemische Reaktion anzutreiben. Die Konstruktion
von Kolonnen dieses Typs ist aus dem Stand der Technik bekannt.
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Die
in der 2 veranschaulichten fünf Kolonnen sind durch eine
Serie von Zuführ-/Rezyklierungsleitungen
miteinander verbunden, die zum Transport von Reaktanten und Produkten
dienen. Die Fließrichtung
für jede
solche Leitung ist in der 2 angezeigt.
Verschiedene Ventile, Heizer und weitere Einbauten können in
diesen Zuführ-/Rezyklierungsleitungen
bei der Anpassung der Gestaltung an eine spezielle Installation
einbezogen sein, und die Einbeziehung solcher Komponenten liegt
innerhalb des Fachwissens.
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Die
in der 2 dargestellte Vorrichtung kann in Übereinstimmung
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung von DPC eingesetzt werden. Die Ausgangsmaterialien
werden als Ströme 3 und 4 in
die Kolonne A eingeführt.
Der Strom 3 ist eine Kombination von Strom 1,
der hauptsächlich Phenol
enthält,
entweder frisch oder rezykliert, und Strom 3', der Phenol und Katalysator enthält. Optional
kann der Strom 3 auch DMC und Nebenreaktionsprodukte umfassen,
die über
die Leitung 16 aus der Reaktivdestillationskolonne C rezykliert
werden. Der Strom 4 ist eine Mischung von Strom 2,
der hauptsächlich
DMC enthält,
und dem Rezyklatstrom 8, der hauptsächlich DMC und etwas geringfügige Mengen
Phenol und Nebenreaktionsprodukte enthält, die aus dem Boden der Rektifikationskolonne
B2 wiedergewonnen werden.
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Der
Strom 4 wird dem Bodenabschnitt der Kolonne A zugeführt, vorzugsweise
dem Verdampfer. Der Strom kann flüssig oder ein Gas sein, abhängig vom
Typ des verwendeten Verdampfers. Wenn z. B. ein externer Verdampfer,
z. B. ein Kettle-Verdampfer verwendet wird, tritt der Strom 4 in
die Kolonne A als Dampf ein. Der Strom 3 wird als Flüssigkeit
in den Mittelabschnitt der Kolonne A eingeleitet, an einem Ort am
Kopf des Reaktivdestillationsabschnitts. Die Zuführmenge der Ströme 3 und 4 ist
derart, dass das Molverhältnis
von aromatischem Alkohol zu Dialkylcarbonat, welches in die Kolonne
A eingeführt
wird, zwischen 0,1 und 10 liegt, vorzugsweise zwischen 0,5 und 5,
und am meisten bevorzugt zwischen 1 und 3. Es ist besonders vorteilhaft,
Dialkylcarbonat im Überschuss
durch den Strom 4 bereitzustellen, da Dialkylcarbonat sowohl
als Reaktant als auch als Abziehmittel dient, was die Entfernung
des in der Umesterungsreaktion erzeugten Alkylalkohols erleichtert. Diese
Entfernung erhöht
die Produktionsmenge von Alkylarylcarbonat in der Kolonne A.
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Die
Umesterungsreaktion in der Kolonne A wird bei einer Temperatur von
100°C bis
300°C durchgeführt, vorzugsweise
von 130°C
bis 250°C, und
am meisten bevorzugt von 140°C
bis 220°C.
Der Betriebsdruck am Kopf der Kolonne A liegt geeigneterweise im
Bereich von 50 mbar bis 20 bar, vorzugsweise 0,5 bis 10 bar, und
am meisten bevorzugt 3 bis 7 bar.
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Die
Reaktionsprodukte und unreagierte Ausgangsmaterialien werden auf
kontinuierliche Art und Weise durch die Ströme 5 und 6 aus
der Kolonne A entfernt. Der Strom 5, der aus dem Kopf der
Kolonne A abgezogen wird, enthält
unreagiertes Dialkylcarbonat und annehmbar all den in der Umesterungsreaktion
erzeugten Alkylalkohol. Dieser Strom wird zur Rektifikationskolonne
B2 zur Verarbeitung und Wiedergewinnung
geleitet. Der Strom 6, der von nahe dem Boden der Kolonne
A abgezogen wird, enthält das
in der Kolonne A erzeugte Alkylarylcarbonat in Kombination mit unreagierten
Ausgangsmaterialien und Katalysator. Dieser Strom 6 wird
in die zweite Reaktivdestillationskolonne B1 geleitet.
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Die
Kolonne B1 besitzt einen unteren Reaktionsabschnitt
und einen oberen Rektifikationsabschnitt. Diese Kolonne befördert die
Disproportionierung von Alkylarylcarbonat in Diarylcarbonat und
Dialkylcarbonat, während
zur gleichen Zeit Dialkylcarbonat von der Reaktionsmischung getrennt
wird.
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Die
Reaktiv- und Rektifikationsabschnitte der Kolonne B1 sind
jeweils mit angeordneten Füllkörpern, Schüttfüllkörpern oder
befestigten Einbauten versehen, um 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis
20 theoretische Destillationsschritte bereitzustellen. Das Temperaturprofil
der Kolonne B1 reicht von 50 bis 300°C, vorzugsweise
60 bis 280°C,
und am meisten bevorzugt 100 bis 250°C.
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Der
Druck in der Kolonne B1 wird im Bereich von
50 mbar bis 10 bar, vorzugsweise 0,2 bis 5 bar, und am meisten bevorzugt
1 bis 3 bar, gehalten. Es ist wünschenswert,
den Druck der Kolonne B1 unterhalb des Drucks
der Kolonne A zu halten. Dies führt zu
einem adiabatischen Flash des Stroms 6, wodurch die Loslösung von
Dialkylcarbonat aus der Reaktionsmischung erleichtert wird.
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Die
Kolonne B1 wird derart betrieben, dass Dialkylcarbonat,
das in die Kolonne durch den Strom 6 eintritt, von der
Reaktionsmischung getrennt wird, wodurch die Geschwindigkeit der
in dem Reaktivabschnitt stattfindenden Disproportionierungsreaktion erhöht wird.
Die Kolonne B1 kann auch als Verdampfer
für die
Kolonne B2 verwendet werden, in welchem Fall
die zwei Kolonnen durch die Ströme 9 und 11 verbunden
sind, wie in der 2 gezeigt. In diesem Fall sollte
Sorgfalt aufgewendet werden, eine Verschleppung von Alkylarylcarbonat
in die Kolonne B2 in dieser Konfiguration
zu vermeiden, da dies zu einem Rezyklieren von Alkylarylcarbonat über den Strom 8 in
die Kolonne A führen
könnte.
Dies würde die
Zusammensetzung in der Kolonne A in Richtung der Ausgangsmaterialien
treiben, wodurch die Nettoproduktionsmenge von Alkylarylcarbonat
in der Kolonne A vermindert wird. Somit werden die Kolonnen B1 und B2 derart betrieben,
dass der Strom 9, sofern vorhanden, hauptsächlich Dialkylcarbonat
in der Flüssigphase
enthält,
das von der Rektifikationskolonne B2 zurückfließt. Der
Strom 11, wenn vorhanden, enthält hauptsächlich Dialkylcarbonat und
das unerwünschte
Nebenprodukt Alkylarylether (z. B. Anisol) in der Gasphase. Dies
stellt die meiste Energie bereit, um die Trennprozesse anzutreiben,
die in der Kolonne B2 stattfinden. Daher
wird die Wärme- und
Massenintegration vorteilhafterweise zwischen den Kolonnen B1 und B2 über die
Ströme 9 und 11 realisiert.
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Die
Rektifikationskolonne B2 erzeugt einen Nebenproduktstrom 7,
der eine azeotrope Mischung aus Dialkylcarbonat und im Wesentlichen
all dem im Prozess erzeugten Alkylalkohol enthält. Dieser Strom kann kondensiert
werden und als Zuführstrom
für einen
komplementären
Dialkylcarbonat-Produktionsprozess ohne weitere Reinigung wiederverwendet werden.
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Die
Kolonne B2 ist mit angeordneten Füllkörpern, Schüttfüllkörpern oder
befestigten Einbauten versehen, um mindestens 3, und vorzugsweise
5 bis 50 theoretische Destillationsschritte bereitzustellen. Das
Temperaturprofil der Kolonne B2 reicht von
10 bis 200°C,
vorzugsweise 50 bis 150°C.
Der Betriebsdruck in der Kolonne B2 liegt
im Bereich von 0,1 bis 10 bar, vorzugsweise 0,5 bis 2 bar.
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Zusätzlich zu
den Strömen 9 und 11,
die Materialien mit der Kolonne B2 austauschen,
verlassen Materialien die Kolonne B1 über die
Ströme 10 und 12.
Der Strom 12 enthält
hauptsächlich
Dialkylcarbonat und Alkylarylether und wird als Seitenstrom von der
Kolonne B1 abgezogen und in die zweite Rektifikationskolonne
B3 eingespeist. Die Kolonne B3 trennt Dialkylcarbonat
von Alkylarylethern und führt
das Dialkylcarbonat über
die Leitung 14 in die Kolonne B2 zurück. Die
Alkylarylether werden durch die Leitung 13 entfernt. Diese
Trennung von Alkylarylethern, wie Anisol, ist wichtig, da sich diese
Produkte innerhalb der Apparatur ansammeln können, wenn sie nicht entfernt
werden.
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Der
Strom 10 enthält
das in der Kolonne B1 erzeugte Diarylcarbonat,
in Kombination mit nicht-umgesetzten Ausgangsmaterialien, und einiges Alkylarylcarbonat
und Alkylarylether. Der Strom 10 wird in die Reaktivdestillationskolonne
C eingespeist, die betrieben wird, um die Reaktion weiter in Richtung
des erwünschten
Diarylcarbonat-Produkts zu treiben, während andere Stoffe zum Rezyklieren
abgetrennt werden. Zwei Ströme
werden aus der Kolonne C entfernt. Der erste ist ein Produktstrom 15,
der all das erzeugte Diarylcarbonat zusammen mit übrigem Katalysator,
einiges Alkylarylcarbonat und unerwünschte hochsiedende Nebenprodukte
enthält.
Dieser Produktstrom 15 kann weiter destilliert werden, wenn
eine zusätzliche
Aufreinigung erwünscht
ist. Der zweite Strom 16 wird aus dem Kopf der Kolonne C
als Rezyklatstrom entfernt, der all das nicht-umgesetzte aromatische
Alkohol-Ausgangsmaterial und einiges Dialkylcarbonat und Alkylarylether
enthält, und
rezykliert, um einen Teil des Stroms 3 zu bilden.
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Die
Kolonne C wird geeigneterweise bei einer Temperatur von 100 bis
300°C, vorzugsweise 100
bis 250°C,
und am meisten bevorzugt 140 bis 200°C betrieben. Der Betriebsdruck
der Kolonne ist geeigneterweise 10 mbar bis 3 bar, vorzugsweise
50 mbar bis 1 bar, und am meisten bevorzugt 100 bis 400 mbar.
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Innerhalb
des Anwendungsbereichs des oben genannten Verfahrens sind verschiedene
Variationen möglich.
So ist, wie schon beschrieben, die Verbindung der Kolonnen B1 und B2 über Ströme 9 und 11 optional,
obwohl sie eine verbesserte Effizienz liefert. Gleichermaßen kann
der Strom 10 durch Addition eines Stroms, der Alkylarylcarbonat
enthält, über den
Strom 17 zur Bildung des Stroms 18 vermehrt werden.
Dies führt
zu einer Verbesserung in der Gesamtproduktion des Diarylcarbonats.
Geeigneter Weise kann der Strom 17 ein Alkylarylcarbonat enthaltender
Strom sein, der aus der Reinigung der Diarylcarbonate zurückgewonnen
wird.
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Das
oben beschriebene Verfahren wird geeigneterweise in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
durchgeführt.
Diese Vorrichtung umfasst erste, zweite und dritte Reaktivdestillationskolonnen
und erste und zweite Rektifikationskolonnen und eine Vielzahl Leitungen
zum Transport der Reaktanten und Produktströme, worin:
- (a)
die erste Reaktivdestillationskolonne mit Eingangsleitungen für die Einführung von
Reaktanten verbunden, ist und mit ersten und zweiten Transferleitungen,
wobei die erste Transferleitung vom Kopf der ersten Reaktivdestillationskolonne zur
Mitte der ersten Rektifikationskolonne läuft und die zweite Transferleitung
vom Boden der ersten Reaktivdestillationskolonne zur zweiten Reaktivdestillationskolonne
läuft (z.
B. dem Boden der zweiten Reaktivdestillationskolonne),
- (b) die zweite Reaktivdestillationskolonne mit dritten und vierten
Transferleitungen verbunden ist, wobei die dritte Transferleitung
von der Seite der zweiten Reaktivdestillationskolonne zum Kopf der zweiten
Rektifikationskolonne läuft
und die vierte Transferleitung vom Boden der zweiten Reaktivdestillationskolonne
zur dritten Reaktivdestillationskolonne läuft (z. B. dem Boden der dritten
Reaktivdestillationskolonne),
- (c) die dritte Reaktivdestillationskolonne mit einer ersten
Ausgangsleitung verbunden ist zur Bereitstellung von Diarylcarbonat-Produkt
vom Boden der dritten Reaktivdestillationskolonne, und einer ersten
Rezyklatleitung, die vom Kopf der dritten Reaktivdestillationskolonne
zur Mitte der ersten Reaktivdestillationskolonne läuft,
- (d) die erste Rektifikationskolonne mit einer zweiten Produktleitung
verbunden ist zur Bereitstellung von Dialkylcarbonat/Alkylalkohol-Azeotrop vom
Kopf der ersten Rektifikationskolonne, und einer zweiten Rezyklatleitung,
die vom Boden der ersten Rektifikationskolonne zum Boden der ersten
Reaktivdestillationskolonne läuft,
und
- (e) die zweite Rektifikationskolonne mit einer dritten Produktleitung
verbunden ist zur Wiedergewinnung von Alkylarylethern vom Boden
der zweiten Rektifikationskolonne und einer dritten Rezyklatleitung,
die vom Kopf der zweiten Rektifikationskolonne zum Boden der ersten
Rektifikationskolonne läuft.
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Die
Vorrichtung kann weiterhin zusätzliche Transferleitungen
umfassen, die in gegensätzlichen Richtungen
zwischen dem Boden der ersten Rektifikationskolonne und dem Kopf
der zweiten Reaktivdestillationskolonne laufen und/oder eine Zuwachsleitung,
die mit der vierten Transferleitung zur Einführung eines erhöhenden Reaktantenstroms
in die dritte Reaktivdestillationskolonne verbunden ist.
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Es
wird durch Fachleute anerkannt werden, dass die Positionierung der
verschiedenen Leitungen, wie oben beschrieben, als am Kopf, der
Mitte oder dem Boden der Kolonne, notwendigerweise ein relativer
Begriff ist, da die Position, an dem Stoff eingeführt werden
muss, von den Bedingungen abhängig
ist, die in der Kolonne aufrechterhalten werden. Zum Beispiel kann
eine Leitung, die am Boden der Kolonne eintritt, tatsächlich einige
Stufen oberhalb des Sumpfes eintreten, und eine Leitung, die am Kopf
der Kolonne eintritt, kann ein paar Stufen unterhalb der Kopfstufe
eintreten. Nichtsdestotrotz wurden diese Begriffe eingeführt, um
die allgemeine Orientierung der verschiedenen Kolonnen und Leitungen
zu definieren.
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Das
Verfahren und die Vorrichtungen der Erfindung ermöglichen
die kontinuierliche Produktion von Diarylcarbonaten über eine
katalysierte Umesterung auf hocheffiziente Art und Weise im industriellen Maßstab. Das
Mehrschrittverfahren und die Vorrichtung der Erfindung stellen Produktionsmengen
bereit, die höher
sind als die aus dem Stand der Technik bekannten, und eine effiziente
Trennung und Rezyklierung (wenn angebracht) von nicht-umgesetzten Ausgangsmaterialien
und Reaktionsnebenprodukten. Somit stellt die vorliegende Erfindung
eine Verbesserung gegenüber
früheren
Verfahren dar.