KR20170129909A - Integrated Method and Apparatus for the Production of Aryl Carbonates - Google Patents
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Abstract
일 구현예에서, 알킬 아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법은 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계; 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림을 반응시켜 디아릴 카보네이트 스트림, 및 (i) 방향족 알콜 스트림 및 제2 디알킬 카보네이트 스트림, 또는 (ii) 제2 디알킬 카보네이트 스트림을 제조하고, 상기 제2 디알킬 카보네이트 스트림으로부터 방향족 알콜을 분리하여 상기 방향족 알콜을 포함하는 방향족 알콜 스트림을 제조하는 단계; 방향족 알콜 스트림의 제1 부분을 디알킬 카보네이트 정제 유닛으로 향하게 하는 단계; 상기 제2 디알킬 카보네이트 스트림, 방향족 알콜 스트림의 제2 부분 및 제1 방향족 알콜 공급물 스트림을 반응시켜 알칸올 스트림 및 알킬 아릴 카보네이트 스트림을 제조하는 단계; 및 상기 알칸올 스트림 및 제1 부분 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 정제 단계는 디알킬 카보네이트를 방향족 알콜을 사용하여 추출하는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method for making an alkyl aryl carbonate comprises providing a purified dialkyl carbonate stream and a first purified alkanol stream; Reacting the purified dialkyl carbonate stream to produce a diaryl carbonate stream and (i) an aromatic alcohol stream and a second dialkyl carbonate stream, or (ii) a second dialkyl carbonate stream, and the second dialkyl carbonate Separating the aromatic alcohol from the stream to produce an aromatic alcohol stream comprising said aromatic alcohol; Directing a first portion of the aromatic alcohol stream to a dialkyl carbonate purification unit; Reacting the second dialkyl carbonate stream, the second portion of the aromatic alcohol stream and the first aromatic alcohol feed stream to produce an alkanol stream and an alkyl aryl carbonate stream; And purifying the alkanol stream and the first partial stream in the dialkyl carbonate purification unit to provide the purified dialkyl carbonate stream and the first purified alkanol stream, And extracting the carbonate with an aromatic alcohol.
Description
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본원은 2015년 3월 23일에 제출된 유럽 출원 번호 15382137의 이익을 주장한다. 관련 출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.We claim the benefit of European Application No. 15382137, filed March 23, 2015. Related Applications are incorporated herein by reference in their entirety.
본 개시내용은 일반적으로 알킬 아릴 카보네이트 및 디아릴 카보네이트와 같은 아릴 카보네이트의 제조를 위한 방법 및 장치, 및 특히 아릴 카보네이트의 제조를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.This disclosure generally relates to methods and apparatus for the production of arylcarbonates such as alkylaryl carbonates and diaryl carbonates, and particularly to methods and apparatus for the production of aryl carbonates.
디아릴 카보네이트, 예컨대 디페닐 카보네이트 (DPC)는 폴리카보네이트의 제조에서 중요한 반응물이다. 폴리카보네이트는 디아릴 카보네이트, 예컨대 DPC와의 방향족 디히드록시 화합물, 예컨대 비스페놀 A (BPA)의 중합에 의해 제조될 수 있다. 폴리카보네이트는 이들의 물리적 및 광학적 특성으로 인해 가치 있는 유용한 물질이다. 폴리카보네이트에 대한 사용이 증가함에 따라, 디아릴 카보네이트의 효율적인 제조가 보다 큰 중요성을 갖게 되었다. 포스겐-무함유 방법은 에스테르교환 촉매의 존재 하에 디알킬 카보네이트, 예컨대 디메틸 카보네이트 (DMC)를 방향족 알콜, 예컨대 페놀과 반응시켜 알킬 아릴 카보네이트 (예를 들어, 페닐 메틸 카보네이트 (PMC)) 및 지방족 1가 알콜 (알칸올) (예를 들어, 메탄올 또는 에탄올)을 제조하는 제1 단계를 포함한다. 제2 단계에서, 2 분자의 알킬 아릴 카보네이트는 불균화 반응 겪어 1 분자의 디아릴 카보네이트 (예를 들어, DPC) 및 1 분자의 출발 물질 디알킬 카보네이트 (예를 들어, DMC)를 생성한다.Diaryl carbonates, such as diphenyl carbonate (DPC), are important reactants in the production of polycarbonates. Polycarbonates can be prepared by polymerization of diaryl carbonates, such as aromatic dihydroxy compounds with DPC, such as bisphenol A (BPA). Polycarbonates are valuable materials because of their physical and optical properties. As the use of polycarbonate increases, the efficient production of diaryl carbonates has become of greater importance. The phosgene-free process comprises reacting a dialkyl carbonate, such as dimethyl carbonate (DMC), with an aromatic alcohol, such as phenol, in the presence of an ester exchange catalyst to form an alkylaryl carbonate (e.g., phenylmethyl carbonate (PMC) And a first step of producing an alcohol (alkanol) (for example, methanol or ethanol). In the second step, the two molecules of the alkylaryl carbonate undergo a disproportionation reaction to produce one molecule of diaryl carbonate (e.g., DPC) and one molecule of the starting material dialkyl carbonate (e.g., DMC).
디알킬 카보네이트 출발 물질을 제조하기 위한 포스겐-무함유 산업적 방법은 알칸올의 산화성 카보닐화, 알킬 니트레이트 카보닐화, CO2로부터의 직접 합성 및 알콜의 에폭시드 카보닐화를 포함한다. 에폭시드 카보닐화 방법에서, 알킬렌 옥시드 (예를 들어, 에틸렌 옥시드)를 촉매의 존재 하에 이산화탄소와 반응시켜 알킬렌 카보네이트 (예를 들어, 에틸렌 카보네이트 또는 프로필렌 카보네이트)를 제조하고, 이어서 이를 알칸올 (예를 들어, 메탄올 또는 에탄올)과 에스테르교환시켜 디알킬 카보네이트 (예를 들어, 디메틸 카보네이트) 및 알킬렌 글리콜 (예를 들어, 에틸렌 글리콜)을 제조하며, 이는 그 자체로 귀중한 부산물이다.Phosgene-free industrial methods for preparing dialkyl carbonate starting materials include oxidative carbonylation of alkanols, alkylnitrate carbonylations, direct synthesis from CO 2 and epoxidation carbonylation of alcohols. In the epoxidation carbonylation process, an alkylene oxide (e.g., ethylene oxide) is reacted with carbon dioxide in the presence of a catalyst to produce an alkylene carbonate (e.g., ethylene carbonate or propylene carbonate) (E. G., Dimethyl carbonate) and alkylene glycols (e. G., Ethylene glycol) by transesterification with water (e. G., Methanol or ethanol), which by itself is a valuable by-product.
이러한 포스겐-무함유 산업적 방법을 개발하고 개선하기 위한 집중적인 작업에도 불구하고, 고품질의 디아릴 카보네이트, 특히 DPC를 여전히 제조하면서 감소된 에너지 소비를 갖는 디아릴 카보네이트의 제조를 위한 방법 및 장치에 대한 지속적인 필요성이 남아있다. 상기 방법 및 장치가 보다 낮은 투자 비용으로 채택될 수 있다면 이는 추가의 이점일 것이다.Despite intensive work to develop and improve such phosgene-free industrial processes, there is a need for methods and apparatus for the production of diaryl carbonates with reduced energy consumption while still producing high quality diaryl carbonates, especially DPC. There is a continuing need. This would be a further advantage if the method and apparatus could be adopted at lower investment costs.
아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법 및 시스템이 본원에 개시된다.Methods and systems for making aryl carbonates are disclosed herein.
일 구현예에서, 알킬 아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법은, 알킬렌 카보네이트 및 알칸올을 디알킬 카보네이트 반응기에서 제1 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 디알킬 카보네이트 및 미반응 알칸올을 포함하는 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 및 알킬렌 글리콜 및 미반응 알칸올을 포함하는 알킬렌 글리콜 생성물 스트림을 제조하는 단계; 상기 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림을 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계; 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림을 디아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 불균화에 의한 디아릴 카보네이트 생성물을 포함하는 디아릴 카보네이트 생성물 스트림, 및 (i) 방향족 알콜 생성물을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림, 상기 디알킬 카보네이트 및 알킬 아릴 에테르를 포함하는 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 또는 (ii) 상기 디알킬 카보네이트, 방향족 알콜 생성물 및 알킬 아릴 에테르를 포함하는 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림을 제조하고, 상기 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림으로부터 상기 방향족 알콜 생성물을 분리하여 상기 방향족 알콜 생성물을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림을 제조하는 단계; 방향족 알콜 생성물 스트림의 제1 부분 스트림으로서의 소정량 (X wt%)을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛으로 향하게 하고, 상기 방향족 알콜 생성물 스트림의 제2 부분 스트림으로서의 소정량 (100 wt%-X wt%)을 알킬 아릴 카보네이트 반응기로 향하게 하는 단계 (여기서, X wt%는 0 초과임); 상기 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 상기 제2 부분 스트림 및 제1 방향족 알콜 공급물 스트림을 알킬 아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 알칸올 생성물 및 미반응 디알킬 카보네이트를 포함하는 알칸올 생성물 스트림, 및 알킬 아릴 카보네이트 생성물 및 미반응 방향족 알콜을 포함하는 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림을 제조하는 단계; 및 상기 알칸올 생성물 스트림 및 상기 제1 부분 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계를 포함하며, 여기서 정제 단계는 방향족 알콜을 사용하여 디알킬 카보네이트를 추출하는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method for preparing an alkyl aryl carbonate comprises reacting an alkylene carbonate and an alkanol in a dialkyl carbonate reactor in the presence of a first ester exchange catalyst to produce a first alkylene carbonate and an unreacted alkanol, A dialkyl carbonate product stream, and an alkylene glycol product stream comprising an alkylene glycol and an unreacted alkanol; Purifying the first dialkyl carbonate product stream in a dialkyl carbonate purification unit to provide a purified dialkyl carbonate stream and a first purified alkanol stream; Reacting the purified dialkyl carbonate stream in a diaryl carbonate reactor in the presence of a second ester exchange catalyst to produce a diaryl carbonate product stream comprising a diaryl carbonate product by disproportionation, and (i) An aromatic alcohol product stream, a second dialkyl carbonate product stream comprising said dialkyl carbonate and alkyl aryl ether, or (ii) a second dialkyl carbonate product stream comprising said dialkyl carbonate, an aromatic alcohol product and an alkyl aryl ether Separating the aromatic alcohol product from the second dialkyl carbonate product stream to produce an aromatic alcohol product stream comprising the aromatic alcohol product; (X wt%) as the first partial stream of the aromatic alcohol product stream to the dialkyl carbonate purification unit and adding a predetermined amount (100 wt% -X wt%) of the aromatic alcohol product stream as the second partial stream, To an alkyl aryl carbonate reactor wherein X wt% is greater than 0; Reacting the second dialkyl carbonate product stream, the second partial stream and the first aromatic alcohol feed stream in an alkylaryl carbonate reactor in the presence of a second transesterification catalyst to produce an alkanol product and an unreacted dialkyl carbonate, Producing an alkylaryl carbonate product stream comprising an alkanol product stream, and an alkyl aryl carbonate product and an unreacted aromatic alcohol; And purifying the alkanol product stream and the first partial stream in the dialkyl carbonate purification unit to provide the purified dialkyl carbonate stream and the first purified alkanol stream, And extracting the dialkyl carbonate using an aromatic alcohol.
또 다른 구현예에서, 알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 시스템은 디알킬 카보네이트 반응기, 알킬 아릴 카보네이트 반응기, 디알킬 카보네이트 정제 유닛 및 디아릴 카보네이트 반응기를 포함한다. 디알킬 카보네이트 반응기는 알칸올 주입구, 알킬렌 카보네이트 주입구, 알킬렌 디올 배출구, 및 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제1 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구를 포함한다. 디알킬 카보네이트 정제 유닛은 디알킬 카보네이트 주입구, 제1 정제된 알칸올 배출구, 정제된 디알킬 카보네이트 배출구; 및 유닛 방향족 알콜 주입구를 포함한다. 디아릴 카보네이트 반응기는 정제된 디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 정제된 디알킬 카보네이트 주입구, 알킬 아릴 카보네이트 반응기의 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구, 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 유닛 방향족 알콜 주입구 및 임의로 알킬 아릴 카보네이트 반응기의 반응기 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 방향족 알콜 배출구, 및 디아릴 배출구를 포함한다. 알킬 아릴 카보네이트 반응기는 반응기 방향족 알콜 주입구, 디아릴 카보네이트 반응기의 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 주입구, 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 알칸올/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제2 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구, 및 알킬 아릴 카보네이트 배출구를 포함한다.In another embodiment, a system for the production of an alkyl aryl carbonate comprises a dialkyl carbonate reactor, an alkylaryl carbonate reactor, a dialkyl carbonate purification unit, and a diaryl carbonate reactor. The dialkyl carbonate reactor comprises an alkanol inlet, an alkylene carbonate inlet, an alkylene diol outlet, and a first alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with a dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit. The dialkyl carbonate purification unit comprises a dialkyl carbonate inlet, a first purified alkanol outlet, a purified dialkyl carbonate outlet; And a unit aromatic alcohol inlet. The diaryl carbonate reactor comprises a purified dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the purified dialkyl carbonate outlet, an alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the alkylaryl ether / dialkyl carbonate inlet of the alkylaryl carbonate reactor, a dialkyl carbonate / A unit aromatic alcohol inlet of the carbonate refining unit, and optionally an aromatic alcohol outlet in fluid communication with the reactor aromatic alcohol inlet of the alkylaryl carbonate reactor, and a diaryl outlet. The alkylaryl carbonate reactor comprises a reactor aromatic alcohol inlet, an alkylaryl ether / dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet of the diaryl carbonate reactor, an alkanol / dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit A second alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication, and an alkyl aryl carbonate outlet.
또 다른 구현예에서, 알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 시스템은 디알킬 카보네이트 반응기, 알킬 아릴 카보네이트 반응기, 디알킬 카보네이트 정제 유닛, 디아릴 카보네이트 반응기; 및 방향족 알콜 분리 유닛을 포함한다. 디알킬 카보네이트 반응기는 알칸올 주입구, 알킬렌 카보네이트 주입구, 알킬렌 디올 배출구, 및 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제1 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구를 포함한다. 디알킬 카보네이트 정제 유닛은 디알킬 카보네이트 주입구, 제1 정제된 알칸올 배출구, 정제된 디알킬 카보네이트 배출구; 및 유닛 방향족 알콜 주입구를 포함한다. 디아릴 카보네이트 반응기는 정제된 디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 정제된 디알킬 카보네이트 주입구, 방향족 알콜 분리 유닛 (상기 방향족 알콜 분리 유닛은 유닛 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 방향족 배출구 및 반응기 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 분리된 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구를 가짐)의 분리 주입구와 유체 연통하는 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구, 및 디아릴 배출구를 포함한다. 알킬 아릴 카보네이트 반응기는 반응기 방향족 알콜 주입구, 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 알칸올/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제2 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구, 및 알킬 아릴 카보네이트 배출구를 포함한다.In another embodiment, a system for the production of alkyl aryl carbonate comprises a dialkyl carbonate reactor, an alkylaryl carbonate reactor, a dialkyl carbonate purification unit, a diaryl carbonate reactor; And an aromatic alcohol separation unit. The dialkyl carbonate reactor comprises an alkanol inlet, an alkylene carbonate inlet, an alkylene diol outlet, and a first alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with a dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit. The dialkyl carbonate purification unit comprises a dialkyl carbonate inlet, a first purified alkanol outlet, a purified dialkyl carbonate outlet; And a unit aromatic alcohol inlet. The diaryl carbonate reactor comprises a refined dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the purified dialkyl carbonate outlet, an aromatic alcohol separation unit wherein the aromatic alcohol separation unit comprises an aromatic outlet in fluid communication with the unit aromatic alcohol inlet, An alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with a separation inlet of a separate alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet in communication, and a diaryl outlet. The alkylaryl carbonate reactor comprises a reactor aromatic alcohol inlet, a second alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the alkanol / dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit, and an alkyl aryl carbonate outlet.
상기 기재된 특징 및 다른 특징은 하기 도면 및 상세한 설명에 의해 예시된다.The above-described and other features are illustrated by the following drawings and detailed description.
하기 도면은 예시적이며 비제한적인 구현예이다:
도 1은 디알킬 및 디아릴 카보네이트의 제조를 위한 선행기술의 플랜트 설계의 일 구현예를 도식적으로 도시하고;
도 2는 디알킬 카보네이트, 알킬 아릴 카보네이트 및 디아릴 카보네이트의 제조를 위한 플랜트 설계의 일 구현예를 도식적으로 도시하고;
도 3은 디알킬 카보네이트, 알킬 아릴 카보네이트 및 디아릴 카보네이트의 플랜트 설계의 일 구현예를 도식적으로 도시한다.The following drawings are illustrative and non-limiting implementations:
Figure 1 diagrammatically illustrates one embodiment of a prior art plant design for the production of dialkyl and diaryl carbonates;
Figure 2 diagrammatically illustrates an embodiment of a plant design for the production of dialkyl carbonates, alkyl aryl carbonates and diaryl carbonates;
Figure 3 diagrammatically illustrates one embodiment of a plant design of dialkyl carbonate, alkyl aryl carbonate and diaryl carbonate.
상술된 바와 같이, 에폭시드 카보닐화 방법은, 예를 들어 디알킬 카보네이트의 제조에 사용될 수 있으며, 여기서 알킬렌 옥시드를 촉매의 존재 하에 이산화탄소와 반응시켜 알킬렌 카보네이트를 제조하고, 이어서 이를 알칸올과 에스테르교환시켜 디알킬 카보네이트 및 알킬렌 글리콜을 제조할 수 있다. 이어서, 디알킬 카보네이트를 에스테르교환 촉매의 존재 하에 방향족 알콜과 반응시켜 알킬 아릴 카보네이트 및 알칸올을 제조할 수 있다. 이어서, 알킬 아릴 카보네이트의 불균화를 사용하여 디아릴 카보네이트를 제조할 수 있다. 하나의 예시적인 선행기술의 시스템(100)이 도 1에 도식적으로 도시되어 있으며, 이는 스트림 J 내 알칸올과의 스트림 I 내 알킬렌 카보네이트의 에스테르교환을 수행하여 디알킬 카보네이트 스트림 A를 제조하는 디알킬 카보네이트 반응기(110); 디알킬 카보네이트의 에스테르교환을 수행하여 알킬 아릴 카보네이트 스트림 B를 제조하기 위한 알킬 아릴 카보네이트 반응기(140); 및 알킬 아릴 폴리카보네이트의 불균화를 수행하여 디아릴 카보네이트 스트림 C를 제조하기 위한 디아릴 카보네이트 반응기(180)을 포함한다. 이러한 방법과 연관된 다양한 제한 및 조건은 이들을 수행하기 위한 상대적으로 복잡한 장치를 유발하였다.As noted above, epoxidation carbonylation processes can be used, for example, in the preparation of dialkyl carbonates, wherein an alkylene oxide is reacted with carbon dioxide in the presence of a catalyst to produce an alkylene carbonate, To produce dialkyl carbonates and alkylene glycols. The dialkyl carbonate can then be reacted with an aromatic alcohol in the presence of an ester exchange catalyst to produce an alkylaryl carbonate and an alkanol. Diaryl carbonates can then be prepared using disproportionation of alkyl aryl carbonates. One illustrative
예를 들어, 에스테르교환 반응의 수율은 평형 전환율에 의해 강력하게 제한되기 때문에, 이러한 열역학적 제한을 극복하기 위해 몰 과량의 알칸올이 전형적으로 사용된다. 디알킬 카보네이트 스트림 A에서의 미반응 알칸올은 별개의 증류 유닛(120)에서 증류물 스트림 D로서 회수되고 재순환될 수 있지만, 고순도일 필요성이 있다. 심지어 또한, 알콜을 정제하고 디알킬 카보네이트 스트림 H를 제조하기 위한 증류는 대기압에서 효율적으로 달성될 수 없으며, 여기서 알칸올 및 디알킬 카보네이트는 낮은 온도 및 압력에서 공비혼합물을 형성한다 (예를 들어, 메탄올 또는 에탄올 및 디메틸 카보네이트는 63 섭씨 온도 (℃) 및 1 bar(절대 (abs))에서 공비혼합물을 형성함). 따라서, 예를 들어 US 8,049,028에 기재된 바와 같이 정제 칼럼에서 메탄올 또는 에탄올 함량을 풍부하게 하기 위해서 보다 높은 압력에서의 작동이 요구된다. 또 다른 예는 디알킬 카보네이트 스트림을 방향족 알콜과 에스테르교환시켜 알킬 아릴 카보네이트를 제조하는 것이다. 상기 방법에서, 디알킬 카보네이트 스트림 H는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(140)에서 에스테르교환되고, 미반응 디알킬 카보네이트, 알칸올을 포함하는 부산물 스트림 E는 고압 증류 칼럼(150)에서 다시 압력 하에 증류되어 상대적으로 순수한 알칸올 스트림 F 및 미반응 디알킬 카보네이트 스트림 G를 회수한다. 일부 구현예에서, 부산물 스트림 E는 방향족 알콜을 미량 (2 중량 퍼센트 (wt%) 이하)으로 또는 보다 큰 양, 예를 들어 부산물 스트림 E의 5 내지 30 wt%로 추가로 포함한다.For example, a molar excess of alkanol is typically used to overcome this thermodynamic limitation, since the yield of the transesterification reaction is strongly limited by the equilibrium conversion rate. Unreacted alkanols in dialkyl carbonate stream A can be recovered and recycled as distillate stream D in a
알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 방법 및 장치는 에너지 소비 및 초기 자본 비용을 감소시키는 것을 포함하여 상기 방법의 전체 효율을 개선할 수 있는 것으로 발견되었다. 특히, 상기 개선은 디알킬 카보네이트 및 알킬 아릴 카보네이트 플랜트의 제조에 사용되는 정제 칼럼을 단일 증류 칼럼으로 병합시킴으로써 디알킬 카보네이트 및 알킬 아릴 카보네이트 제조 방법의 통합을 포함할 수 있다. 즉, 디알킬 카보네이트 제조 칼럼 및 알킬 아릴 카보네이트 제조 칼럼 증류물로부터의 출력 스트림은 단일 분리 유닛으로 보내진다. 이러한 유닛으로부터 얻어진 출력물은 디알킬 카보네이트-풍부 스트림이며, 이는 유리하게는 알킬 아릴 카보네이트 및 정제된 알칸올의 제조에 바로 사용될 수 있다. 알칸올의 순도는 상기 분리 유닛의 작동 조건을 조정함으로써 조정될 수 있다. 따라서, 생성물의 정제 및 미반응 반응물의 재순환에 필요한 증류 칼럼의 수는 감소될 수 있다. 디아릴 카보네이트의 제조에 사용되는 경우, 전체 방법은 보다 효율적이며, 감소된 비용을 갖는다.Methods and apparatus for the production of alkyl aryl carbonates have been found to be able to improve the overall efficiency of the process, including reducing energy consumption and initial capital costs. In particular, the improvement can include the incorporation of dialkyl carbonate and alkyl aryl carbonate manufacturing methods by combining the purification column used in the production of the dialkyl carbonate and alkylaryl carbonate plant into a single distillation column. That is, the output stream from the dialkyl carbonate production column and the alkyl aryl carbonate production column distillate is sent to a single separation unit. The output from this unit is a dialkyl carbonate-rich stream, which can be advantageously used directly in the production of alkyl aryl carbonates and purified alkanols. The purity of the alkanol can be adjusted by adjusting the operating conditions of the separation unit. Thus, the number of distillation columns required for refining the product and recycling the unreacted reactants can be reduced. When used in the preparation of diaryl carbonates, the overall process is more efficient and has a reduced cost.
알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 방법은 디알킬 카보네이트 정제 유닛으로부터의 정제된 디알킬 카보네이트 스트림을 디아릴 카보네이트 반응기로 향하게 하는 단계를 포함할 수 있고, 디아릴 카보네이트 반응기는 방향족 알콜을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림을 추가로 정제할 수 있다는 것이 또한 발견되었다. 디아릴 카보네이트 반응기로부터의 방향족 알콜의 적어도 일부는 단일 디아릴 카보네이트 정제 유닛 및 알킬 아릴 카보네이트 반응기에 첨가될 수 있다. 이러한 방식으로, 디아릴 카보네이트 반응기에서 제조된 방향족 알콜은 디알킬 카보네이트 및 알킬 알콜 사이에 형성된 공비혼합물 (이는 다르게는 분리하기에 어려움)을 파괴하는 데 사용될 수 있다.A method for the production of an alkyl aryl carbonate may comprise directing a purified dialkyl carbonate stream from a dialkyl carbonate purification unit to a diaryl carbonate reactor wherein the diaryl carbonate reactor comprises an aromatic alcohol product comprising an aromatic alcohol It was also found that the stream could be further purified. At least a portion of the aromatic alcohol from the diaryl carbonate reactor may be added to the single diaryl carbonate purification unit and the alkyl aryl carbonate reactor. In this way, the aromatic alcohols prepared in the diaryl carbonate reactor can be used to destroy the azeotrope mixture formed between the dialkyl carbonate and the alkyl alcohol (which is otherwise difficult to separate).
본원에 개시된 성분, 방법 및 장치에 대한 보다 완전한 이해는 첨부되는 도 2 및 도 3을 참조하여 얻어질 수 있으며, 이는 본 개시내용을 입증하는 편의성 및 용이성을 기초로 한 도식적 표식이고, 따라서 장치 또는 이의 성분의 상대적인 크기 및 치수를 나타내고/거나 예시적인 구현예의 범주를 한정하거나 또는 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 명료성을 위해 특정한 용어들이 하기 설명에 사용되지만, 이러한 용어들은 오직 도면에서 예시를 위해 선택된 구현예의 특정한 구조만을 지칭하는 것으로 의도되고, 개시내용의 범주를 한정하거나 또는 제한하는 것으로 의도되지 않는다.A more complete understanding of the components, methods, and apparatus described herein may be gained with reference to the accompanying FIGS. 2 and 3, which are schematic representations based on convenience and ease of demonstration of this disclosure, And are not intended to represent the relative sizes and dimensions of the components thereof and / or to limit or limit the scope of the exemplary embodiments. Although specific terms are used in the following description for clarity, these terms are intended to refer only to the specific structures of the embodiments selected for illustration in the figures and are not intended to limit or limit the scope of the disclosure contents.
도 2 및 도 3은 3개의 반응기 (예를 들어, 반응성 증류 칼럼) 및 2개의 상이한 반응성 칼럼으로부터의 증류물을 정제하기 위한 1개의 디알킬 정제 유닛을 포함하는 시스템(200 및 300)을 도식적으로 도시한다. 이전에, 2개 이상의 칼럼 (1개는 디알킬 카보네이트 제조 설비에서, 그리고 1개는 알킬 아릴 카보네이트 또는 디아릴 카보네이트 제조 설비에서)이 전형적으로 요구되었다. 예를 들어 특정한 칼럼의 "상단", "중간", "하단" 또는 "측면"에 존재하는 것으로서 본원에 기재된 바와 같은 다양한 스트림/라인의 위치는 물질이 도입되거나 또는 회수되는 실제 위치는 상기 특정한 칼럼에서 유지되는 조건에 따라 다르기 때문에 상대적이라는 것을 통상의 기술자가 알 것임이 주목된다. 예를 들어, 칼럼의 "하단"에 투입되는 스트림은 실제로는 해당 칼럼의 재비등기(reboiler)를 포함하는 배수조 위의 여러 스테이지에 투입될 수 있고, 해당 칼럼의 "상단"을 빠져나오는 라인/스트림은 실제로는 해당 칼럼의 응축기를 포함하는 상단 스테이지 아래의 여러 스테이지를 빠져나올 수 있다. 따라서, 본원에서의 이러한 용어들은 다양한 칼럼 및 라인/스트림에 관한 일반적인 방향을 기재하기 위한 지칭의 용이성을 위해 포함되고, 이러한 용어들은 하나의 정확한 위치로 제한하고자 함이 아니다. 또한, 예시적인 목적을 위해 도 2 및 도 3 및 첨부되는 설명이 단일 용기, 예컨대 반응 용기, 정제 용기 또는 혼합 용기를 도시할 수 있지만, 적합한 경우 직렬 또는 병렬의 다수의 용기가 사용될 수 있음이 이해된다.Figures 2 and 3 schematically illustrate
도 3에 도시된 바와 같은 시스템(300)은, 도 3이 방향족 알콜이 디아릴 카보네이트 반응기(380)으로부터 분리될 수 있고 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)에 투입되는 디알킬 카보네이트 및 알칸올의 공비혼합물을 파괴시키는 데 사용될 수 있음을 예시하는 것을 제외하고는 시스템(200)과 유사하다. 이러한 방향족 알콜은 제1 부분 스트림(30), 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16) 및 방향족 알콜 생성물 스트림(28)을 돌아 순환할 수 있는 루프에서 작동할 수 있다. 디아릴 카보네이트 반응기(380)의 중간 부분으로부터 방향족 알콜 생성물 스트림(28)을 제거하는 대신에 방향족 알콜은 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(34)와 함께 제거될 수 있고, 이어서 추가의 분리 유닛, 예를 들어 증류 칼럼에서 분리될 수 있음이 주목된다. 또한, 도 3이 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)의 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16)이 디아릴 카보네이트 반응기(380)으로 공급되고 디아릴 카보네이트 반응기(380)이 방향족 알콜 생성물 스트림(28)을 정제하는 것 둘 모두를 예시하지만 상기 조건 중 오직 하나 또는 그 나머지만 시스템(200)에 적용될 수 있음이 주목된다. The
반응기(210, 310, 240, 340, 280 및 380)은 각각 독립적으로 반응성 증류 칼럼일 수 있고, 각각 정류 섹션 및 화학 반응이 일어나는 반응 섹션을 가질 수 있다. 일반적으로, 칼럼의 반응 섹션은 패킹 또는 고정된 내부 구조물 (본원에서 "내부 구조물"은 기체 및 액체가 실제로 서로 접촉하며 운반되는 증류 칼럼 내 부분을 지칭함)이 설비되어 적어도 1개의 반응성 증류 스테이지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 반응성 증류 칼럼의 반응 섹션은 5개 이상, 예컨대 5 내지 60개의 반응성 스테이지, 구체적으로 10개 이상, 예컨대 10 내지 40개의 증류 스테이지를 제공할 수 있다. 알려진 덤핑된 패킹 및/또는 배열된 패킹이 이용될 수 있다. 구체적으로, 큰 표면적, 액체 상의 양호한 습윤 및 체류 시간을 갖는 패킹, 예컨대 예를 들어 노볼락 링(Novolax ring), CY 패킹이 사용될 수 있다. 고정된 내부 구조물, 예컨대 트레이 칼럼이 또한 이용될 수 있고, 구체적인 예는 체(sieve) 트레이, 밸브 트레이 및 버블-캡(bubble-cap) 트레이를 포함한다.
각각 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 시스템(200 및 300)은 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260), 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360) 및 임의적인 알킬렌 글리콜 정제 유닛(230, 330)을 추가로 함유한다. 각각의 상기 정제 유닛은 각각 독립적으로 고압 증류 칼럼일 수 있다. 이러한 칼럼은 동시발생하는 화학 반응을 추진시키지 않고 비점에 기초한 물질의 분리를 수행할 수 있다. 디알킬 카보네이트 반응기(210), 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240) 및 디아릴 카보네이트 반응기(280) 및 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260) 및 알킬렌 글리콜 정제 유닛(230)은 반응물 및/또는 생성물을 포함하는 스트림을 수송하는 역할을 하는 일련의 공급/재순환 라인에 의해 상호연결될 수 있다. 디알킬 카보네이트 반응기(310), 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340), 및 디아릴 카보네이트 반응기(380) 및 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360) 및 알킬렌 글리콜 정제 유닛(330)은 반응물 및/또는 생성물을 포함하는 스트림을 수송하는 역할을 하는 일련의 공급/재순환 라인에 의해 상호연결될 수 있다. 각각의 라인에 대한 유동의 방향은 도면에 명시되어 있다. 다양한 밸브, 가열기 및 다른 부속품은 설계를 특정한 설치에 맞춤화하는 경우 도면에 도시된 공급/재순환 라인과 함께 임의로 포함될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본원에 개시된 구현예에 따른 디아릴 카보네이트, 구체적으로 DPC의 제조 방법에 따라 사용될 수 있다. 상기 방법의 설명이 연속 방법에 관한 것이지만, 임의의 1개 이상의 단계가 배치식으로 수행될 수 있다. 상기 방법의 작동에서, 알킬렌 카보네이트 스트림(18)은 알킬렌 카보네이트, 예컨대 에틸렌 카보네이트 또는 프로필렌 카보네이트 (EC)를 포함하고, 알칸올 스트림(20)은 알칸올, 예컨대 메탄올 또는 에탄올을 포함하며, 이는 새로운 것일 수 있거나, 재순환될 수 있거나 또는 이의 조합일 수 있다. 촉매가 균질한 경우, 촉매는 알킬렌 카보네이트 또는 알칸올과 함께 공급될 수 있거나, 또는 상기 둘과 상이한 위치에서 공급될 수 있다. 촉매가 불균질한 경우, 촉매는 반응기의 목적하는 위치에서 목적하는 양으로 패킹될 수 있다. 일 구현예에서, 촉매는 촉매 층(bed) 상에 고정된 불균질 촉매이다.Figures 2 and 3 can be used according to the preparation of diaryl carbonates, specifically DPC, according to embodiments disclosed herein. Although the description of the method relates to a continuous method, any one or more of the steps may be performed in a batch manner. In operation of the method, the
알킬렌 카보네이트 및 알칸올은 디알킬 카보네이트 반응기(210, 310) (이는 도시된 바와 같이 반응성 증류 칼럼임)으로 연속으로 공급될 수 있다. 촉매의 존재 하에 에스테르교환을 수행하여 디올, 구체적으로 에틸렌 글리콜, 및 디알킬 카보네이트, 구체적으로 디메틸 카보네이트를 제조한다. 반응기에서의 조건, 예컨대 온도, 압력 및 반응물 공급물의 몰비는 과도한 실험 없이 생성물의 농도를 감소시키거나 또는 다르게는 제어하도록 선택 및 최적화될 수 있다는 것이 인식된다.The alkylene carbonate and alkanol may be continuously fed into the
디올을 함유하는 고비점 반응 혼합물 (알킬렌 글리콜 생성물 스트림(22))은 액체 형태의 디알킬 카보네이트 반응기(210, 310)의 보다 저부의 부분으로부터 연속으로 취출될 수 있고, 디알킬 카보네이트 생성물 및 미반응 알칸올을 함유하는 저비점 반응 혼합물 (제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(2))은 기체 형태의 칼럼(210, 310)의 보다 상부의 부분으로부터 연속으로 취출될 수 있다.The high boiling point reaction mixture (alkylene glycol product stream 22) containing the diol can be continuously withdrawn from the lower portion of the
제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(2)는 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360) (예를 들어, 하기 보다 상세히 기재되는 바와 같은 증류 칼럼)으로 공급될 수 있으며, 여기서 이는 주요 성분으로서 알칸올을 함유하는 칼럼 상단 성분 (제1 정제된 알칸올 스트림(12)) 및 주요 성분으로서 디알킬 카보네이트를 함유하는 칼럼 하단 성분 (정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16))으로 분리된다. 제1 정제된 알칸올 스트림(12)는 디알킬 카보네이트 반응기(210, 310)으로 임의로 재순환될 수 있고, 정제된 디알킬 카보네이트(16)은 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240) (도 2에 예시된 바와 같음) 또는 디아릴 카보네이트 반응기(380) (도 3에 예시된 바와 같음)으로 재순환될 수 있다.The first dialkyl carbonate product stream (2) may be fed into a dialkyl carbonate purification unit (260, 360) (e.g., a distillation column as described in more detail below) (The first purified alkanol stream 12) containing the lower portion of the column and the lower column component (the purified dialkyl carbonate stream 16) containing the dialkyl carbonate as the main component. The first
임의로, 알킬렌 글리콜 생성물 스트림(22)는 알킬렌 글리콜 정제 유닛(230, 330)으로 공급되어 정제된 알킬렌 글리콜 스트림(8) 및 제2 정제된 알칸올 스트림(14)를 제공할 수 있다. 여기서, 미반응 알칸올은 제조된 디올로부터 분리되고, 예를 들어 디알킬 카보네이트 반응기(210, 310)으로 재순환될 수 있다.Optionally, the alkylene
알킬 아릴 카보네이트, 구체적으로 메틸 페닐 카보네이트를 제조하기 위한 반응은 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340), 예를 들어 도시된 바와 같은 반응성 증류 칼럼에서 수행될 수 있다. 제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24)는 에스테르교환 촉매 및 방향족 알콜, 예컨대 페놀 (이는 새로운 것일 수 있거나, 재순환될 수 있거나 또는 이의 조합일 수 있음)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 재순환된 방향족 알콜 (디알킬 카보네이트 생성물 스트림(26))은 새로운 방향족 알콜에 더하여 또는 이를 대신하여 사용될 수 있다. 다른 출발 물질, 디알킬 카보네이트 (정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16))은 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260)으로부터의 재순환된 물질을 포함할 수 있다.The reaction for preparing the alkyl aryl carbonate, specifically methyl phenyl carbonate, can be carried out in an alkyl aryl carbonate reactor (240, 340), for example a reactive distillation column as shown. The first aromatic
정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16)은, 예를 들어 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240)의 하단, 구체적으로 재비등기로 공급될 수 있다. 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16)은 사용되는 재비등기의 유형에 따라 액체 또는 증기일 수 있다. 예를 들어, 외부 재비등기, 예를 들어 주전자 재비등기가 사용되는 경우, 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16)은 증기로서 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240)에 투입될 수 있다. The purified
제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24)는, 예를 들어 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)의 중간 섹션으로, 보다 구체적으로 반응성 증류 섹션의 상단 또는 그 부근의 위치에서 액체로서 공급될 수 있다. 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)에 투입되는 스트림의 공급 속도는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340) 내에 도입되는 방향족 알콜에 대한 디알킬 카보네이트의 몰비가 0.1 내지 10, 구체적으로 0.5 내지 5, 보다 구체적으로 0.5 내지 3이도록 하는 것일 수 있다. The first aromatic
알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)은 과량의 페놀의 존재 하에 작동할 수 있다. 예를 들어, 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)에 투입되는 스트림의 공급 속도는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340) 내에 도입되는 디알킬 카보네이트 대 방향족 알콜의 몰비가 1:3 내지 1:1.5, 구체적으로 1:2.5 내지 1:1.5이도록 하는 것일 수 있다. 이러한 방식으로, 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)이 50 내지 150 킬로파스칼 (kPa)(g), 구체적으로 80 내지 125 kPa(g)의 감소된 압력에서 작동할 수 있음이 놀랍게도 발견되었다. 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)은 140 섭씨 온도 (℃) 이상의 온도, 140 내지 500℃, 구체적으로 200℃ 내지 450℃, 보다 구체적으로 350℃ 내지 350℃에서 작동할 수 있다.The alkyl
디알킬 카보네이트는 디알킬 카보네이트가 반응물 및 스트리핑 작용제(stripping agent) 둘 모두로서의 역할을 할 수 있기 때문에 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16)을 통해 과량으로 제공될 수 있으며, 이는 에스테르교환 반응에서 제조된 알칸올의 제거를 용이하게 한다. 이러한 제거는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)에서의 알킬 아릴 카보네이트의 제조 속도를 증가시킬 수 있다. 에스테르교환 반응은 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)에서, 예를 들어 100℃ 이상, 구체적으로 130℃ 이상, 보다 구체적으로 140℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 반응을 수행하기 위한 온도 범위의 예는 100℃ 내지 300℃, 구체적으로 110℃ 내지 270℃, 보다 구체적으로 120℃ 내지 250℃를 포함한다. 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)의 상단에서의 작동 압력은 0.5 bar(게이지 (g)) (50 kPa(g)) 이상, 구체적으로 2 bar(g) (200 kPa(g)) 이상, 보다 구체적으로 3 bar(g) (300 kPa(g)) 이상일 수 있다.The dialkyl carbonate can be provided in excess via the purified dialkyl carbonate stream (16) since the dialkyl carbonate can serve both as a reactant and as a stripping agent, Thereby facilitating the removal of the alkanol. Such removal can increase the rate of production of the alkyl aryl carbonate in the alkyl aryl carbonate reactor (240, 340). The transesterification reaction may be carried out in an alkyl aryl carbonate reactor (240, 340), for example at a temperature above 100 ° C, specifically above 130 ° C, more specifically above 140 ° C. Examples of the temperature range for carrying out the reaction include 100 占 폚 to 300 占 폚, specifically 110 占 폚 to 270 占 폚, more specifically 120 占 폚 to 250 占 폚. The operating pressure at the top of the
반응물 생성물 및 미반응 출발 물질은 알칸올 생성물 스트림(10) 및 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림(4)를 통해 연속 방식으로 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)으로부터 제거될 수 있다. 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)의 상단으로부터 취출될 수 있는 알칸올 생성물 스트림(10)은 미반응 디알킬 카보네이트 및 에스테르교환 반응에서 제조된 알칸올, 뿐만 아니라 다른 반응물 및 부산물, 예컨대 방향족 알콜을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)은 정류 섹션 및 반응 섹션을 갖는다. 정류 섹션은 반응물 중 적어도 1종의 공급 지점 위의 반응기(240, 340)의 상부 섹션이고, 예를 들어 패킹 또는 트레이를 포함할 수 있다. 화학 반응은 일반적으로 정류 섹션에서 일어나지 않는 것으로 생각된다. 정류 섹션의 존재는 알칸올 생성물 스트림(10)에서의 방향족 알콜의 양에 영향을 미칠 수 있다. 다르게는, 알칸올 생성물 스트림(10)은 임의로, 처음에는 가공 및 회수를 위해 임의적인 정류 칼럼 (도시되지 않음)으로 통과할 있다. 정류 섹션 및 임의적인 정류 칼럼은 또한 패킹 또는 고정된 내부 구조물이 설비되어, 예를 들어 3개 이상, 구체적으로 5개 이상, 보다 구체적으로 5 내지 50개의 증류 스테이지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 덤핑된 패킹 및/또는 배열된 패킹이 이용될 수 있다. 임의적인 정류 칼럼 (도 2 및 도 3에 도시되지 않음)의 온도 프로파일은 10℃ 이상, 구체적으로 50℃ 이상일 수 있다. 임의적인 정류 칼럼에서의 온도 프로파일에 대한 온도 범위의 예는 10℃ 내지 200℃, 구체적으로 50℃ 내지 110℃이다. 임의적인 정류 칼럼에서의 작동 압력은 0.1 bar(g) (10 kPa(g)) 이상, 구체적으로 0.5 bar(g) (50 kPa(g)) 이상일 수 있다. 압력 범위의 예는 0.1 내지 10 bar(g) (1000 kPa(g)), 구체적으로 0.5 내지 3 bar(g) (50 내지 300 kPa(g))를 포함한다.The reactant product and the unreacted starting material may be removed from the
예를 들어 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)의 하단으로부터, 예컨대 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)의 재비등기로부터 취출될 수 있는 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림(4)는 미반응 출발 물질, 알킬 아릴 에테르 및 촉매와 조합하여 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)에서 제조된 알킬 아릴 카보네이트를 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림(4)는 후속에 기재되는 바와 같은 디아릴 카보네이트의 제조에 사용하기에 적합하다. 그러나, 본원에 기재된 바와 같이 제조된 알킬 아릴 카보네이트가 다른 목적으로, 예를 들어 용매로서 또는 다른 화합물 또는 중합체의 제조에서 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 디아릴 카보네이트, 예컨대 DPC의 제조에서, 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림(4)는 디아릴 카보네이트 반응기(280, 380), 예를 들어 도시된 바와 같은 반응성 증류 칼럼에 투입되어 알킬 아릴 카보네이트의 불균화에 의한 생성물 디아릴 카보네이트 (예를 들어, 디페닐 카보네이트)를 생성할 수 있다. 디아릴 카보네이트 반응기(280, 380)은 생성물로부터 다른 물질을 분리하면서 (이는 재순환을 위해 사용될 수 있음) 목적하는 디아릴 카보네이트 생성물 쪽으로 반응을 추가로 추진시키기에 효과적인 조건 하에 작동될 수 있다.The alkylaryl carbonate product stream (4), which may be withdrawn from the bottom of the alkylaryl carbonate reactor (240, 340), for example, from the reboiler of the alkylaryl carbonate reactor (240, 340), may be an unreacted starting material, Ether and an alkyl aryl carbonate prepared in an alkyl aryl carbonate reactor (240, 340) in combination with a catalyst. As shown in Figures 2 and 3, the alkylaryl carbonate product stream (4) is suitable for use in the preparation of diaryl carbonates as described subsequently. It should be understood, however, that alkylaryl carbonates prepared as described herein can be used for other purposes, for example as a solvent or in the preparation of other compounds or polymers. In the preparation of diaryl carbonates, such as DPC, the alkylaryl carbonate product stream (4) is fed to a diaryl carbonate reactor (280, 380), for example a reactive distillation column as shown, To produce the product diaryl carbonate (e. G. Diphenyl carbonate). The
알칸올 생성물 스트림(10)은 디알킬 카보네이트 및 상기 방법에서 제조된 알칸올 중 본질적으로 모든 알칸올의 공비혼합물, 뿐만 아니라 상기 기재된 바와 같은 미량 또는 보다 큰 양의 방향족 알콜을 포함한다. 알칸올 생성물 스트림(10)은 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360)으로 공급될 수 있으며, 여기서 알칸올은 칼럼 상단 성분 (제1 정제된 알칸올 스트림(12))으로서 분리되고, 디알킬 카보네이트는 칼럼 하단 성분 (정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16))으로서 분리된다.The
디아릴 카보네이트 반응기(280)으로부터 2종의 스트림이 제거될 수 있고, 디아릴 카보네이트 반응기(380)으로부터 2 또는 3종의 스트림이 제거될 수 있다. 예를 들어, 디아릴 카보네이트 반응기(380)으로부터 적어도 3종의 스트림: 디아릴 카보네이트 생성물 스트림(6), 방향족 알콜 생성물 스트림(28) 및 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(34)가 제거될 수 있다. 상기 스트림 중 하나는 디아릴 카보네이트 생성물 스트림(6)이고, 이는 디아릴 카보네이트 반응기(280, 380)의 하단으로부터 제거될 수 있고, 잔류 촉매, 일부 미반응 알킬 아릴 카보네이트 및 고-비등 부산물과 함께 제조된 디아릴 카보네이트 중 본질적으로 모든 (예를 들어, 99 wt% 이상의) 디아릴 카보네이트를 포함할 수 있다. 디아릴 카보네이트 생성물 스트림(6)은 임의로 추가로 증류 및 정제 (추가의 정제가 목적되는 경우)될 수 있다. 더욱이, 상기 방법에서의 반응은 할로겐을 함유하지 않는 촉매 및 출발 물질을 사용하여 수행되기 때문에, 상기 방법에서 제조된 디알킬 카보네이트는 할로겐을 함유하지 않도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 디아릴 카보네이트 생성물 스트림(6)에서의 디알킬 카보네이트는 0.5 중량 백만분율 (ppm) 이하 또는 0.1 ppm (중량) 이하 또는 1 중량 십억분율 (ppb) 이하의 할로겐 함량과 함께 97 wt% 이상 또는 99 wt% 이상 또는 99.9 wt% 이상의 농도를 가질 수 있다.Two streams can be removed from the
디알킬 카보네이트 생성물 스트림(26, 34)는 각각 디아릴 카보네이트 반응기(280, 380)의 상단으로부터 제거될 수 있고, 본질적으로 모든 (예를 들어, 99 wt% 이상의) 미반응 방향족 알콜 출발 물질, 일부 디알킬 카보네이트 및 일부 부산물 알킬 아릴 에테르를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(26, 34)는 개별적으로 또는 제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24)과 조합되어 알킬 아릴 제조 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)으로 재순환된다.The dialkyl carbonate product streams 26 and 34 can be removed from the top of the
디아릴 카보네이트 반응기(280, 380)은 90℃ 이상, 구체적으로 100℃ 이상, 보다 구체적으로 110℃ 이상의 온도에서 작동될 수 있다. 온도 범위의 예는 100℃ 내지 140℃, 구체적으로 120℃ 내지 250℃, 및 110℃ 내지 240℃를 포함한다. 칼럼(280, 380)에서의 작동 압력은 10 mbar(g) (1 kPa(g)) 이상, 구체적으로 50 mbar(g) (5 kPa(g)) 이상, 보다 구체적으로 100 mbar(g) (10 kPa(g)) 이상일 수 있다. 압력 범위의 예는 50 mbar(g) 내지 3 bar(g) (5 내지 300 kPa(g)), 50 mbar(g) 내지 1 bar(g) (5 내지 100 kPa(g)), 및 200 mbar(g) 내지 900 mbar(g) (20 내지 90 kPa(g))를 포함한다.The diaryl carbonate reactor (280, 380) can be operated at a temperature above 90 ° C, specifically above 100 ° C, more specifically above 110 ° C. Examples of the temperature range include 100 占 폚 to 140 占 폚, specifically 120 占 폚 to 250 占 폚, and 110 占 폚 to 240 占 폚. The operating pressure in
디알킬 카보네이트 반응기(210, 310)으로부터의 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(2) 및 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)으로부터의 알칸올 생성물 스트림(10) 둘 모두는 동일한 정제 유닛, 특히 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360)으로 향하며, 이는 디알킬 카보네이트 및 알칸올을 분리하여 제1 정제된 알칸올 스트림(12) 및 정제된 디알킬 카보네이트(16)을 생성한다.Both the first dialkyl
일 구현예에서, 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360)은 스트리핑 섹션 및 풍부화 섹션을 포함하는 연속 다중-스테이지 증류 칼럼이다. 연속 다중-스테이지 증류 칼럼은 스트리핑 섹션 및 풍부화 섹션 각각에 내부 구조물 (즉, 기체 및 액체가 실제로 서로 접촉하며 운반되는 증류 칼럼 내 부분)로서 트레이 또는 패킹을 포함할 수 있다. 트레이의 예는 버블-캡 트레이, 체 트레이, 리플(ripple) 트레이, 밸러스트(ballast) 트레이, 밸브 트레이, 역류 트레이, 유니프렉스(Unifrax) 트레이, 수퍼프랙(Superfrac) 트레이, 맥스프랙(Maxfrac) 트레이, 이중 유동 트레이, 격자 플레이트 트레이, 터보그리드(turbogrid) 플레이트 트레이, 키텔(Kittel) 트레이 등을 포함한다. 패킹의 예는 랜덤 패킹, 예컨대 라시히 링(Raschig ring), 레싱 링(Lessing ring), 폴 링(Pall ring), 벌 새들(Berl saddle), 인탈록스 새들(Intalox saddle), 딕슨(Dixon) 패킹, 맥마흔(McMahon) 패킹 또는 헬리-팩(Heli-Pak), 또는 구조화된 패킹, 예컨대 멜라팩(Mellapak), 겜팩(Gempak), 테크노-팩(Techno-pack), 플렉시팩(Flexipac), 슐저(Sulzer) 패킹, 굿롤(Goodroll) 패킹 또는 그릴트슈그리드(Glitschgrid)를 포함한다. 트레이 부분 및 패킹으로 패킹된 부분 둘 모두를 갖는 다중-스테이지 증류 칼럼이 또한 사용될 수 있다. 연속 다중-스테이지 증류 칼럼의 스트리핑 섹션 및 풍부화 섹션 둘 모두에서의 내부 구조물은 트레이일 수 있다. 각각 체 부분 및 다운코머(downcomer) 부분을 갖는 체 트레이, 예를 들어 체 부분에 제곱 미터당 150 내지 1200개의 홀(hole) (홀/m2), 또는 체 부분에 200 내지 1100 홀/m2, 또는 250 내지 1000 홀/m2를 갖는 체 트레이가 사용될 수 있으며, 여기서 각각의 체 트레이의 홀당 단면적은 0.5 내지 5 제곱 센티미터 (cm2), 또는 0.7 내지 4 cm2, 또는 0.9 내지 3 cm2이다.In one embodiment, the dialkyl
연속 다중-스테이지 증류 칼럼의 작동을 위한 효과적인 조건은 증류 칼럼에서의 내부 구조물의 형태 및 스테이지의 수, 공급물 스트림(2) 및 알칸올 생성물 스트림(10)의 유형, 조성 및 양, 분리를 통해 얻어지는 디알킬 카보네이트의 순도 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 칼럼 하단 온도는 150 내지 250℃, 또는 170 내지 230℃, 또는 180 내지 220℃일 수 있다. 칼럼 하단 압력은 칼럼에서의 조성 및 사용된 칼럼 하단 온도에 따라 달라지지만, 연속 다중-스테이지 증류 칼럼 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360)은 일반적으로 가해진 압력, 예를 들어 1 bar 내지 15 bar 하에 작동된다. 연속 다중-스테이지 증류 칼럼에 대한 환류 비는 0.5 내지 5, 또는 0.8 내지 3, 또는 1 내지 2.5일 수 있다.Effective conditions for operation of the continuous multi-stage distillation column include the type of internal structure in the distillation column and the number of stages, the type, composition and amount of the feed stream (2) and alkanol product stream (10) The purity of the obtained dialkyl carbonate, and the like. For example, the column bottom temperature may be 150 to 250 占 폚, or 170 to 230 占 폚, or 180 to 220 占 폚. The column bottom pressure is dependent on the composition in the column and the column bottom temperature used, but the continuous multi-stage distillation column dialkyl
제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(2) 및 알칸올 생성물 스트림(10)을 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360)으로 공급하는 경우, 스트림은 개별적으로 또는 칼럼에 투입되기 전에 조합되어 공급될 수 있다. 임의의 공급물 스트림은 기체 형태로 또는 액체 형태로 공급될 수 있다. 일 구현예에서, 공급물(들)은 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360)의 공급 주입구 부근에서의 액체 온도에 근접한 온도, 예를 들어 1 내지 10℃ 내로 가열 또는 냉각된다. 공급물(들)이 칼럼에 도입되는 위치는 스트리핑 섹션 및 풍부화 섹션 사이일 수 있다. 알킬 아릴 카보네이트 반응기(240, 340)은 증류물을 가열하기 위한 재비등기 및 환류 장치를 구비할 수 있다.If the first dialkyl carbonate product stream (2) and the alkanol product stream (10) are fed to the dialkyl carbonate purification unit (260,360), the streams may be fed individually or in combination prior to entry into the column . Any feed stream may be fed in gaseous form or in liquid form. In one embodiment, the feed (s) are heated or cooled to a temperature close to the liquid temperature near the feed inlet of the dialkyl
디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360)을 빠져나오는 제1 정제된 알칸올 스트림(12) 중 알칸올의 농도는 제1 정제된 알칸올 스트림(12)의 총 중량을 기준으로 80 wt% 이상, 또는 85 wt% 이상, 또는 90 wt% 이상일 수 있다. 디알킬 카보네이트 정제 유닛(260, 360)을 빠져나오는 스트림(16) 중 디알킬 카보네이트의 농도는 97 wt% 이상, 또는 99 wt% 이상, 또는 99.9 wt% 이상일 수 있다. 스트림(16) 중 미반응 알칸올의 함량은 3 wt% 이하, 또는 1 wt% 이하, 또는 0.1 wt% 이하일 수 있다.The concentration of alkanol in the first
도 3은 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)의 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16)이 디아릴 카보네이트 반응기(380)으로 공급될 수 있음을 예시한다. 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16)은 사용되는 재비등기의 유형에 따라 액체 또는 증기일 수 있다. 예를 들어, 외부 재비등기, 예를 들어 주전자 재비등기가 사용되는 경우, 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16)은 증기로서 디아릴 카보네이트 반응기(380)에 투입될 수 있다. 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)을 빠져나오는 정제된 디알킬 카보네이트 스트림(16) 중 디알킬 카보네이트의 농도는 50 wt% 이상, 또는 60 wt% 이상, 또는 70 wt% 이상일 수 있다. 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)을 빠져나오는 스트림(16) 중 미반응 알칸올의 함량은 50 wt% 이하, 또는 40 wt% 이하, 또는 30 wt% 이하일 수 있다.Figure 3 illustrates that the purified
디아릴 카보네이트 생성물 스트림(6)은 디아릴 카보네이트 반응기(280, 380)의 하단으로부터 제거될 수 있다. 상술된 바와 같이, 디아릴 카보네이트 생성물 스트림(6)은 잔류 촉매, 미반응 알킬 아릴 카보네이트 및 고-비등 부산물과 함께 제조된 디아릴 카보네이트 중 본질적으로 모든 디아릴 카보네이트를 포함할 수 있다. 디아릴 카보네이트 생성물 스트림(6)은 임의로 추가로 증류 및 정제 (추가의 정제가 목적되는 경우)될 수 있다.The diaryl carbonate product stream (6) may be removed from the bottom of the diaryl carbonate reactor (280, 380). As noted above, the diaryl
제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(34)는 디아릴 카보네이트 반응기(380)의 상단으로부터 제거될 수 있고, 디알킬 카보네이트 및 일부 부산물 알킬 아릴 에테르, 예를 들어 아니솔을 포함할 수 있다. 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림(34)는 개별적으로 또는 제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24)와 조합되어 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)으로 재순활될 수 있다. 제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24)는 알킬 아릴 에테르를 포함할 수 있고, 방향족 알콜 주입구 (제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24))로부터 분리된 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)의 하단 주입구로 재순환될 수 있다.The second dialkyl
방향족 알콜 생성물 스트림(28) 모두 또는 이의 일부는 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360) 및 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340) 중 하나 또는 둘 모두로 향할 수 있다. 예를 들어, 0 내지 100 wt%, 구체적으로 50 내지 100 wt%, 보다 구체적으로 80 내지 100 wt%의 방향족 알콜 생성물 스트림(28)은 제1 부분 스트림(30)으로서 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)으로 향할 수 있다. 0 내지 100 wt%, 구체적으로 0 내지 50 wt%, 보다 구체적으로 20 내지 50 wt%의 방향족 알콜 생성물 스트림(28)은 제2 부분 스트림(32)로서 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)으로 향할 수 있다. 제2 부분 스트림(32)는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)으로 바로 첨가될 수 있거나 또는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)에 투입되기에 앞서 제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24)와 조합될 수 있고, 제1 부분 스트림(30)은 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)으로 바로 첨가될 수 있거나 또는 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)에 투입되기에 앞서 1종 이상의 투입 스트림과 조합될 수 있음이 주목된다. 예를 들어, 방향족 알콜은 제2 방향족 알콜 공급물 스트림(38)로서 첨가될 수 있다. 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)이 추출 증류 칼럼인 경우, 스트림(30)으로부터 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)으로 공급되는 방향족 알콜은 이것이 칼럼을 통해 이동할 때 디알킬 카보네이트를 추출하기 위한 용매로서 작용할 수 있다. 스트림(30)은 디알킬 정제 칼럼의 상단 내로 공급될 수 있고, 여기서 방향족 알콜은 칼럼 하부로 유동할 수 있고, 추출된 디알킬 카보네이트와 함께 하단으로부터 수집될 수 있다.All or a portion of the aromatic
제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24) 및 제2 방향족 알콜 공급물 스트림(38) 중 하나 또는 둘 모두는 용융 폴리카보네이트 중합물로부터 회수되는 회수된 방향족 알콜을 포함할 수 있다. 용융 중합 시스템은 제1 및 제2 올리고머화 용기, 및 제1 및 제2 중합 용기를 포함할 수 있고, 이들은 모두 서로 직렬로 존재한다. 제1 올리고머화 용기에서 제조된 회수된 방향족 알콜은 회수된 방향족 알콜의 총 중량을 기준으로 99.7 wt% 이상, 구체적으로 99.9 wt% 이상의 방향족 알콜을 포함할 수 있다. 회수되는 방향족 알콜은 제2 올리고머화 용기, 제1 중합 용기 및 제2 중합 용기 중 하나 이상에서 제조될 수 있고, 시스템에 첨가되기에 앞서 정제되어 정제된 방향족 알콜의 총 중량을 기준으로 99.7 wt% 이상의 방향족 알콜을 포함하는 정제된 회수 방향족 알콜을 제조할 수 있다.One or both of the first aromatic
폴리카보네이트 중합 용기 및 회수된 방향족 알콜로부터의 것이 아닌 새로운 방향족 알콜 중 하나 또는 둘 모두는 제1 방향족 알콜 공급물 스트림(24) 및 제2 방향족 알콜 공급물 스트림(38) 중 하나 또는 둘 모두에 첨가될 수 있다. 새로운 방향족 알콜은 1,000 킬로그램 (시간당) (kg/hr) 이하, 구체적으로 500 kg/hr 이하, 보다 구체적으로 350 kg/hr 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 회수된 방향족 알콜은 1 내지 40 톤 (시간당) (t/hr), 구체적으로 10 내지 30 t/hr, 보다 구체적으로 10 내지 20 t/hr의 양으로 첨가될 수 있다.One or both of the polycarbonate polymerization vessel and the new aromatic alcohol not from the recovered aromatic alcohol may be added to one or both of the first aromatic
알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 정제 시스템은 디알킬 카보네이트 반응기(310), 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340), 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360) 및 디아릴 카보네이트 반응기(380)을 포함할 수 있다. 디알킬 카보네이트 반응기(310)은 알칸올 주입구, 알킬렌 카보네이트 주입구, 알킬렌 디올 배출구 및 제1 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구를 포함할 수 있다. 제1 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구는 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)의 주입구와 유체 연통할 수 있다. 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)은 디알킬 카보네이트 주입구, 제1 정제된 알칸올 배출구 및 정제된 디알킬 카보네이트 배출구를 포함할 수 있다.The purification system for the production of the alkyl aryl carbonate may comprise a
디아릴 카보네이트 반응기(380)은 정제된 디알킬 카보네이트 주입구, 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구, 방향족 알콜 배출구 및 디아릴 배출구를 포함할 수 있다. 정제된 디알킬 카보네이트 주입구는 정제된 디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통할 수 있다. 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)의 주입구와 유체 연통할 수 있다. 방향족 알콜 배출구는 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)의 주입구 및/또는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)의 방향족 알콜 주입구와 유체 연통할 수 있다.The
알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)은 방향족 알콜 주입구, 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 주입구, 제2 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구 및 알킬 아릴 카보네이트 배출구를 포함할 수 있다. 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 주입구는 디아릴 카보네이트 반응기(380)의 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통할 수 있다. 제2 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구는 디알킬 카보네이트 정제 유닛(360)의 주입구와 유체 연통할 수 있다. 알킬 아릴 카보네이트 배출구는 디아릴 카보네이트 반응기(380)의 주입구와 유체 연통할 수 있다. 방향족 알콜 배출구는 알킬 아릴 카보네이트 반응기(340)의 주입구와 유체 연통할 수 있다. 정제된 알칸올 배출구는 디알킬 카보네이트 반응기(310)의 주입구와 유체 연통할 수 있다.The alkyl
상술된 방법 및 공정은 알킬렌 카보네이트, 알칸올 및 방향족 알콜 출발 물질로부터의 다양한 디알킬 카보네이트 및 디아릴 카보네이트의 제조에 사용될 수 있다.The methods and processes described above can be used to prepare diaryl carbonates and diaryl carbonates from alkylene carbonates, alkanol and aromatic alcohol starting materials.
알킬렌 카보네이트의 예는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 1,3-디옥사시클로헥사-2-온, 1,3-디옥사시클로헵타-2-온 및 상기 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 에틸렌 카보네이트 또는 프로필렌 카보네이트는 조달의 용이성으로 인하여 특히 유리할 수 있으며, 에틸렌 카보네이트가 바람직하다.Examples of alkylene carbonates include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,3-dioxycyclohex-2-one, 1,3-dioxacyclohept-2-one and combinations comprising at least one of the foregoing. Ethylene carbonate or propylene carbonate may be particularly advantageous due to the ease of procurement, and ethylene carbonate is preferred.
사용될 수 있는 알칸올은 선형 및 분지형 C1-12 지방족 알콜 및 C4-8 시클로지방족 알콜의 모든 이성질체를 포함하며, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1 내지 3개의 할로겐, C1-6 알콕시, 시아노, C1-6 알콕시카보닐, C6-12 아릴옥시카보닐, C1-6 아실옥시 또는 니트로 기로 치환될 수 있되, 단 임의의 치환된 탄소의 원자가는 초과되지 않는다. 알칸올의 예는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 알릴 알콜, 1-부탄올, 2-부탄올, 3-부텐-1-올, 아밀 알콜, 1-헥산올, 2-헥산올, 3-헥산올, 1-헵탄올, 2-헵탄올, 3-헵탄올 및 4-헵탄올, 시클로펜탄올, 시클로헥산올, 시클로헵탄올, 시클로옥탄올, 3-메틸시클로펜탄올, 3-에틸시클로펜탄올, 3-메틸시클로헥산올, 2-에틸시클로헥산올 (이성질체), 2,3-디메틸시클로헥산올, 1,3-디에틸시클로헥산올, 3-페닐시클로헥산올, 벤질 알콜, 2-페네틸 알콜, 및 3-페닐프로판올을 포함한다. 구체적인 구현예에서, 알칸올은 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올 또는 3-부탄올이다. 에탄올 또는 메탄올이 사용될 수 있지만, 메탄올이 바람직하다.The alkanols which may be used include all isomers of linear and branched C 1-12 aliphatic alcohols and C 4-8 cycloaliphatic alcohols, each of which is unsubstituted or substituted by 1 to 3 halogens, C 1-6 alkoxy, Cyano, C 1-6 alkoxycarbonyl, C 6-12 aryloxycarbonyl, C 1-6 acyloxy or nitro group, provided that the valency of any substituted carbon is not exceeded. Examples of the alkanol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, allyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, Cyclohexanol, cycloheptanol, cyclohexanol, 3-methylcyclopentanol, 3-ethylcycloheptanol, 2-heptanol, But are not limited to, cyclopentanol, 3-methylcyclohexanol, 2-ethylcyclohexanol (isomer), 2,3-dimethylcyclohexanol, 1,3-diethylcyclohexanol, 2-phenethyl alcohol, and 3-phenyl propanol. In a specific embodiment, the alkanol is methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol or 3-butanol. Although ethanol or methanol may be used, methanol is preferred.
알킬렌 카보네이트 및 알칸올의 양 사이의 비는 에스테르교환 촉매의 유형 및 양 및 반응 조건에 따라 달라진다. 알킬렌 카보네이트 전환율을 증가시키기 위해, 알칸올은 알킬렌 카보네이트의 몰 수의 적어도 2배를 초과하여 사용되며, 예를 들어 알킬렌 카보네이트에 대한 알칸올의 몰비는 2 내지 20, 구체적으로 3 내지 15, 보다 구체적으로 5 내지 12이다. 에스테르교환을 위한 촉매는 알려져 있으며, 예를 들어 포함한다.The ratio between the amounts of alkylene carbonate and alkanol will depend on the type and amount of the transesterification catalyst and the reaction conditions. In order to increase the conversion of the alkylene carbonate, the alkanol is used in excess of at least twice the number of moles of alkylene carbonate, for example, the molar ratio of alkanol to alkylene carbonate is from 2 to 20, , More specifically from 5 to 12. Catalysts for ester exchange are known and include, for example.
에스테르교환은 균질 또는 불균질 촉매의 존재 하에 수행될 수 있다. 촉매의 예는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속, 예컨대 리튬, 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘 및 바륨; 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 염기성 화합물, 예컨대 히드라이드, 히드로옥시드, 알콕시드, 아릴옥시드 및 아미드; 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 염기성 화합물, 예컨대 카보네이트, 비카보네이트, 및 유기 산 염; 3차 아민, 예컨대 트리에틸아민, 트리부틸아민, 트리헥실아민 및 벤질디에틸아민; 질소-함유 헤테로방향족 화합물, 예컨대 N-알킬피롤, N-알킬인돌, 옥사졸, N-알킬이미다졸, N-알킬피라졸, 옥사디아졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트롤린, 피리미딘, 피라진 및 트리아진; 시클릭 아미딘, 예컨대 디아조비시클로운데센 (DBU) 및 디아조비시클로노넨 (DBN); 주석 화합물, 예컨대 트리부틸메톡시주석, 디부틸디에톡시주석, 디부틸페녹시주석, 디페닐메톡시주석, 디부틸주석 아세테이트, 트리부틸주석 클로라이드 및 주석 2-에틸헥사노에이트; 아연 화합물, 예컨대 디메톡시아연, 디에톡시아연, 에틸렌디옥시아연 및 디부톡시아연; 알루미늄 화합물, 예컨대 알루미늄 트리메톡시드, 알루미늄 트리이소프로폭시드 및 알루미늄 트리부톡시드; 티타늄 화합물, 예컨대 테트라메톡시티타늄, 테트라에톡시티타늄, 테트라부톡시티타늄, 디클로로디메톡시티타늄, 테트라이소프로폭시티타늄, 티타늄 아세테이트 및 티타늄 아세틸아세토네이트; 인 화합물, 예컨대 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리부틸포스핀, 트리페닐포스핀, 트리부틸메틸포스포늄 할라이드, 트리옥틸부틸포스포늄 할라이드 및 트리페닐메틸포스포늄 할라이드; 지르코늄 화합물, 예컨대 지르코늄 할라이드, 지르코늄 아세틸아세토네이트, 지르코늄 알콕시드 및 지르코늄 아세테이트; 및 납 및 납-함유 화합물, 예를 들어 납 옥시드, 예컨대 PbO, PbO2 및 Pb3O4, 납 술피드, 예컨대 PbS, Pb2S3 및 PbS2, 및 납 히드록시드, 예컨대 Pb(OH)2, Pb3O2(OH)2, Pb2[PbO2(OH)2] 및 Pb2O(OH)2를 포함한다. 구체적으로, 언급된 촉매는 티타늄 화합물, 예컨대 티타늄 테트라페녹시드, 티타늄 이소프로필레이트, 티타늄 테트라클로라이드, 유기주석 화합물, 및 구리, 납, 아연, 철 및 지르코늄의 화합물, 및 상기 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 사용되는 촉매의 양은 알킬렌 카보네이트 및 알칸올의 총 중량을 기준으로 0.005 내지 20 wt%, 구체적으로 0.01 내지 10 wt%일 수 있다.The transesterification can be carried out in the presence of a homogeneous or heterogeneous catalyst. Examples of catalysts include alkali metals and alkaline earth metals such as lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium and barium; Basic compounds of alkali metals and alkaline earth metals, such as hydrides, hydroxides, alkoxides, aryl oxides and amides; Basic compounds of alkali metals and alkaline earth metals such as carbonates, bicarbonates, and organic acid salts; Tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, trihexylamine and benzyldiethylamine; Nitrogen-containing heteroaromatic compounds such as N-alkyl pyrrole, N-alkyl indole, oxazole, N-alkyl imidazole, N-alkyl pyrazole, oxadiazole, pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, Pyridine, pyrazine, and triazine; Cyclic amidines such as diazobicycloundecene (DBU) and diazobicyclononene (DBN); Tin compounds such as tributylmethoxy tin, dibutyl diethoxy tin, dibutyl phenoxy tin, diphenyl methoxy tin, dibutyl tin acetate, tributyl tin chloride and tin 2-ethyl hexanoate; Zinc compounds such as dimethoxy zinc, diethoxy zinc, ethylene dioxy zinc and dibutoxy zinc; Aluminum compounds such as aluminum trimethoxide, aluminum triisopropoxide and aluminum tributoxide; Titanium compounds such as tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetrabutoxy titanium, dichlorodimethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, titanium acetate and titanium acetylacetonate; Phosphorus compounds such as trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, triphenylphosphine, tributylmethylphosphonium halide, trioctylbutylphosphonium halide and triphenylmethylphosphonium halide; Zirconium compounds such as zirconium halide, zirconium acetylacetonate, zirconium alkoxide and zirconium acetate; And lead and lead-containing compounds such as lead oxides such as PbO, PbO 2 and Pb 3 O 4 , lead sulfides such as PbS, Pb 2 S 3 and PbS 2 , and lead hydroxides such as Pb OH) 2 , Pb 3 O 2 (OH) 2 , Pb 2 [PbO 2 (OH) 2 ] and Pb 2 O (OH) 2 . Specifically, the catalysts mentioned include at least one of titanium compounds such as titanium tetraphenoxide, titanium isopropylate, titanium tetrachloride, organotin compounds, and compounds of copper, lead, zinc, iron and zirconium, Combinations. The amount of catalyst used may be from 0.005 to 20 wt%, specifically from 0.01 to 10 wt%, based on the total weight of the alkylene carbonate and the alkanol.
알킬 아릴 카보네이트의 에스테르교환을 위한 방향족 알콜은 C6-12 방향족 알콜을 포함하며, 이는 비치환되거나 또는 1 내지 3개의 할로겐, C1-6 알콕시, 시아노, C1-6 알콕시카보닐, C6-12 아릴옥시카보닐, C1-6 아실옥시 또는 니트로 기로 치환될 수 있되, 단 임의의 치환된 탄소의 원자가는 초과되지 않는다. 예는 페놀 o-, m- 또는 p-크레졸, o-, m- 또는 p-클로로페놀, o-, m- 또는 p-메톡시페놀, 2,6-디메틸페놀, 2,4-디메틸페놀, 3,4-디메틸페놀, 1-나프톨 및 2-나프톨을 포함한다. 구체적으로 페놀이 언급될 수 있다. 이러한 에스테르교환에 사용되는 촉매는 디알킬 카보네이트를 제조하기 위한 방법에서 상술된 것을 포함한다. 구체적으로, 언급되는 촉매는 티타늄 화합물, 예컨대 티타늄 테트라페녹시드, 티타늄 이소프로필레이트, 티타늄 테트라클로라이드, 유기주석 화합물, 및 구리, 납, 아연, 철 및 지르코늄의 화합물, 및 상기 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.Aromatic alcohols for the transesterification of alkyl aryl carbonates include C 6-12 aromatic alcohols which are unsubstituted or substituted with one to three halogen, C 1-6 alkoxy, cyano, C 1-6 alkoxycarbonyl, C 6-12 aryloxycarbonyl, C 1-6 acyloxy or nitro group with the proviso that the valency of any substituted carbon is not exceeded. Examples are phenol o-, m- or p-cresol, o-, m- or p-chlorophenol, o-, m- or p-methoxyphenol, 2,6- dimethylphenol, 2,4- Dimethylphenol, 1-naphthol and 2-naphthol. Specifically, phenol may be mentioned. The catalyst used for such transesterification includes those described above in the method for producing the dialkyl carbonate. Specifically, the catalysts referred to include titanium compounds such as titanium tetraphenoxide, titanium isopropylate, titanium tetrachloride, organotin compounds, and compounds of copper, lead, zinc, iron and zirconium, Combinations.
일 구현예에서, 알킬렌 카보네이트는 에틸렌 카보네이트 또는 프로필렌 카보네이트이고, 알칸올은 메탄올 또는 에탄올이고, 방향족 알콜은 페놀이다. 알킬 아릴 에테르는 메톡시벤젠일 수 있다.In one embodiment, the alkylene carbonate is ethylene carbonate or propylene carbonate, the alkanol is methanol or ethanol, and the aromatic alcohol is phenol. The alkyl aryl ether may be methoxybenzene.
제조된 디아릴 카보네이트는 폴리카보네이트의 제조에 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 디히드록시 화합물은 카보네이트 공급원으로서의 디아릴 카보네이트, 예컨대 디페놀 카보네이트와의 반응물로서 사용될 수 있다.The diaryl carbonate produced can be used for the production of polycarbonate. In one embodiment, the dihydroxy compound can be used as a reactant with a diaryl carbonate, such as diphenol carbonate, as a carbonate source.
일반적으로, 용융 중합 방법에서, 폴리카보네이트는 용융 상태에서 디히드록시 반응물 및 디아릴 카보네이트를 에스테르교환 촉매의 존재 하에 공-반응시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 반응은 전형적인 중합 장비, 예컨대 연속 교반 반응기 (CSTR), 플러그 유동 반응기, 와이서 습윤 낙하식 중합기(wire wetting fall polymerizer), 자유 낙하식 중합기, 와이핑된 필름 중합기(wiped film polymerizer), 밴버리(BANBURY) 혼합기, 일축 또는 이축 스크류 압출기, 또는 상기의 조합에서 수행될 수 있다. 휘발성 1가 페놀은 증류에 의해 용융 반응물로부터 제거되고, 중합체는 용융 잔류물로서 단리된다. 용융 중합은 배치 방법으로서 또는 연속 방법으로서 수행될 수 있다. 어느 경우에나, 사용된 용융 중합 조건은 2개 이상의 개별 반응 단계, 예를 들어 출발 디히드록시 방향족 화합물 및 디아릴 카보네이트가 올리고머 폴리카보네이트로 전환되는 제1 반응 단계, 및 제1 반응 단계에서 형성된 올리고머 폴리카보네이트가 고분자량의 폴리카보네이트로 전환되는 제2 반응 단계를 포함할 수 있다. 이러한 "단계화된" 중합 반응 조건은 연속 중합 시스템에 사용하기에 특히 적합하며, 여기서 출발 단량체는 제1 반응 용기에서 올리고머화되고, 여기서 형성된 올리고머 폴리카보네이트는 1개 이상의 하류 반응기로 연속 이송되고, 여기서 올리고머 폴리카보네이트는 고분자량의 폴리카보네이트로 전환된다. 전형적으로, 올리고머화 단계에서, 제조된 올리고머 폴리카보네이트는 1,000 내지 7,500 달톤의 수 평균 분자량을 갖는다. 하나 이상의 후속 중합 단계에서, 폴리카보네이트의 수 평균 분자량 (Mn)은 8,000 내지 25,000 달톤 (폴리카보네이트 표준물 사용)으로 증가된다. 전형적으로, 용매는 상기 방법에서 사용되지 않고, 반응물 디히드록시 방향족 화합물 및 디아릴 카보네이트는 용융 상태이다. 반응 온도는 100℃ 내지 350℃, 구체적으로 180℃ 내지 310℃일 수 있다. 압력은 대기압, 초-대기압(supra-atmospheric pressure), 또는 반응의 초기 단계에서 대기압 내지 15 torr의 압력 범위일 수 있고, 이후 단계에서는 감소된 압력, 예를 들어 0.2 내지 15 torr일 수 있다. 반응 시간은 일반적으로 0.1시간 내지 10시간이다.Generally, in the melt polymerization process, the polycarbonate can be prepared by co-reacting the dihydroxy reactant and the diaryl carbonate in the molten state in the presence of an ester exchange catalyst. The reaction may be carried out in a conventional polymerization equipment such as a continuous stirred reactor (CSTR), a plug flow reactor, a wire wetting fall polymerizer, a free fall polymerizer, a wiped film polymerizer, A BANBURY mixer, a uniaxial or twin screw extruder, or a combination of the foregoing. The volatile monohydric phenol is removed from the molten reactant by distillation, and the polymer is isolated as a molten residue. The melt polymerization may be carried out as a batch process or as a continuous process. In either case, the molten polymerization conditions used may include two or more separate reaction steps, for example a first reaction step in which the starting dihydroxyaromatic compound and diaryl carbonate are converted to oligomeric polycarbonate, and a second reaction step in which the oligomer And a second reaction step in which the polycarbonate is converted to a high molecular weight polycarbonate. Such "staged" polymerization reaction conditions are particularly suitable for use in continuous polymerization systems, wherein the starting monomers are oligomerized in a first reaction vessel, and the oligomeric polycarbonate formed therein is continuously delivered to one or more downstream reactors, Wherein the oligomeric polycarbonate is converted to a high molecular weight polycarbonate. Typically, in the oligomerization step, the oligomeric polycarbonate produced has a number average molecular weight of 1,000 to 7,500 Daltons. In one or more subsequent polymerization stages, the number average molecular weight (Mn) of the polycarbonate is increased to 8,000 to 25,000 daltons (using a polycarbonate standard). Typically, no solvent is used in the process, and the reactants dihydroxyaromatic compound and diaryl carbonate are in a molten state. The reaction temperature may be 100 ° C to 350 ° C, specifically 180 ° C to 310 ° C. The pressure can be atmospheric, supra-atmospheric pressure, or an atmospheric pressure to an initial pressure of 15 torr in the initial stage of the reaction, and may be a reduced pressure, such as 0.2 to 15 torr, at a later stage. The reaction time is generally from 0.1 hour to 10 hours.
에스테르교환 촉매(들)가 폴리카보네이트 중합에 이용될 수 있다. 에스테르교환 촉매는 알칼리 촉매 및 4차 촉매를 포함할 수 있다. 4차 촉매는 4차 암모늄 화합물 및 4차 포스포늄 화합물 중 하나 또는 둘 모두를 포함한다. 알칼리 촉매는 알칼리 이온 및 알칼리 토금속 이온 중 하나 또는 둘 모두의 공급원을 포함한다.The transesterification catalyst (s) can be used in the polycarbonate polymerization. The transesterification catalyst may comprise an alkali catalyst and a quaternary catalyst. The quaternary catalyst comprises one or both of a quaternary ammonium compound and a quaternary phosphonium compound. The alkali catalyst comprises a source of one or both of an alkali ion and an alkaline earth metal ion.
알킬 아릴 카보네이트, 디아릴 카보네이트, 폴리카보네이트를 제조하기 위한 방법, 뿐만 아니라 상기 방법에 사용하기 위한 장치의 일부 구현예가 하기 제시된다.Alkylaryl carbonates, diaryl carbonates, methods for making polycarbonates, as well as some embodiments of apparatus for use in the method are presented below.
구현예 1: 알킬 아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법으로서, 알킬렌 카보네이트 및 알칸올을 디알킬 카보네이트 반응기에서 제1 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 디알킬 카보네이트 및 미반응 알칸올을 포함하는 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 및 알킬렌 글리콜 및 미반응 알칸올을 포함하는 알킬렌 글리콜 생성물 스트림을 제조하는 단계; 상기 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림을 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계; 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림을 디아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 불균화에 의한 디아릴 카보네이트 생성물을 포함하는 디아릴 카보네이트 생성물 스트림, 및 (i) 방향족 알콜 생성물을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림, 상기 디알킬 카보네이트 및 알킬 아릴 에테르를 포함하는 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 또는 (ii) 상기 디알킬 카보네이트, 방향족 알콜 생성물 및 알킬 아릴 에테르를 포함하는 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림을 제조하고, 상기 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림으로부터 상기 방향족 알콜 생성물을 분리하여 상기 방향족 알콜 생성물을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림을 제조하는 단계; 방향족 알콜 생성물 스트림의 제1 부분 스트림으로서의 소정량 (X wt%)을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛으로 향하게 하고, 상기 방향족 알콜 생성물 스트림의 제2 부분 스트림으로서의 소정량 (100 wt%-X wt%)을 알킬 아릴 카보네이트 반응기로 향하게 하는 단계 (여기서, X wt%는 0 초과임); 상기 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 상기 제2 부분 스트림 및 제1 방향족 알콜 공급물 스트림을 알킬 아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 알칸올 생성물 및 미반응 디알킬 카보네이트를 포함하는 알칸올 생성물 스트림, 및 알킬 아릴 카보네이트 생성물 및 미반응 방향족 알콜을 포함하는 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림을 제조하는 단계; 및 상기 알칸올 생성물 스트림 및 상기 제1 부분 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계를 포함하며; 상기 정제 단계는 상기 디알킬 카보네이트를 상기 방향족 알콜을 사용하여 추출하는 단계를 포함하는, 알킬 아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법.Embodiment 1: As a method for producing an alkyl aryl carbonate, an alkylene carbonate and an alkanol are reacted in a dialkyl carbonate reactor in the presence of a first transesterification catalyst to obtain a first diol containing a dialkyl carbonate and an unreacted alkanol Producing an alkylene glycol product stream comprising an alkyl carbonate product stream and an alkylene glycol and an unreacted alkanol; Purifying the first dialkyl carbonate product stream in a dialkyl carbonate purification unit to provide a purified dialkyl carbonate stream and a first purified alkanol stream; Reacting the purified dialkyl carbonate stream in a diaryl carbonate reactor in the presence of a second ester exchange catalyst to produce a diaryl carbonate product stream comprising a diaryl carbonate product by disproportionation, and (i) An aromatic alcohol product stream, a second dialkyl carbonate product stream comprising said dialkyl carbonate and alkyl aryl ether, or (ii) a second dialkyl carbonate product stream comprising said dialkyl carbonate, an aromatic alcohol product and an alkyl aryl ether Separating the aromatic alcohol product from the second dialkyl carbonate product stream to produce an aromatic alcohol product stream comprising the aromatic alcohol product; (X wt%) as the first partial stream of the aromatic alcohol product stream to the dialkyl carbonate purification unit and adding a predetermined amount (100 wt% -X wt%) of the aromatic alcohol product stream as the second partial stream, To an alkyl aryl carbonate reactor wherein X wt% is greater than 0; Reacting the second dialkyl carbonate product stream, the second partial stream and the first aromatic alcohol feed stream in an alkylaryl carbonate reactor in the presence of a second transesterification catalyst to produce an alkanol product and an unreacted dialkyl carbonate, Producing an alkylaryl carbonate product stream comprising an alkanol product stream, and an alkyl aryl carbonate product and an unreacted aromatic alcohol; And purifying the alkanol product stream and the first partial stream in the dialkyl carbonate purification unit to provide the purified dialkyl carbonate stream and the first purified alkanol stream; Wherein the purifying step comprises extracting the dialkyl carbonate with the aromatic alcohol.
구현예 2: 구현예 1에 있어서, 상기 제1 정제된 알칸올 스트림의 적어도 일부를 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기, 상기 디알킬 카보네이트 반응기, 또는 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기 및 상기 디알킬 카보네이트 반응기 둘 모두로 향하게 하는 단계를 추가로 포함하는 방법.Embodiment 2: In Embodiment 1, at least a portion of the first purified alkanol stream is directed to the alkylaryl carbonate reactor, the dialkyl carbonate reactor, or both the alkylaryl carbonate reactor and the dialkyl carbonate reactor ≪ / RTI >
구현예 3: 구현예 1 또는 2에 있어서, 상기 알킬렌 글리콜 생성물 스트림을 알킬렌 글리콜 정제 유닛에서 정제하여 정제된 알킬렌 글리콜 스트림 및 제2 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.Embodiment 3: The method of
구현예 4: 구현예 3에 있어서, 상기 제2 정제된 알칸올 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 반응기로 재순환하는 단계를 추가로 포함하는 방법.Embodiment 4: The method of embodiment 3 further comprising recycling the second purified alkanol stream to the dialkyl carbonate reactor.
구현예 5: 구현예 1 내지 4 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 방향족 알콜 생성물 스트림을 상기 디아릴 카보네이트 반응기의 중간 스테이지로부터 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.Embodiment 5: A method as in any one of embodiments 1-4 further comprising removing the aromatic alcohol product stream from the intermediate stage of the diaryl carbonate reactor.
구현예 6: 구현예 1 내지 5 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛이 추출 증류 칼럼이며, 임의로 상기 증류 칼럼이 63℃ 내지 250℃의 온도 및 100 내지 300 kPa(g)의 상기 칼럼의 상단에서의 압력에서 유지되는 것인 방법.
구현예 7: 구현예 1 내지 6 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 디알킬 카보네이트 반응기, 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기, 상기 디아릴 카보네이트 반응기 또는 상기 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 반응성 증류 칼럼이거나; 또는 상기 디알킬 카보네이트 반응기, 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기 및 상기 디아릴 카보네이트 반응기가 반응성 증류 칼럼인 방법.Embodiment 7: In any one of embodiments 1-6, wherein the combination comprising the dialkyl carbonate reactor, the alkylaryl carbonate reactor, the diaryl carbonate reactor, or a combination comprising at least one of the foregoing is a reactive distillation column; Or the dialkyl carbonate reactor, the alkylaryl carbonate reactor and the diaryl carbonate reactor are reactive distillation columns.
구현예 8: 구현예 1 내지 7 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 디알킬 카보네이트 반응기가 65℃ 내지 150℃의 온도 및 50 내지 300 kPa(g)의 제1 반응성 증류 칼럼의 상단에서의 압력에서 유지되는 제1 반응성 증류 칼럼을 포함하고, 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기가 120℃ 내지 270℃의 온도 및 200 내지 700 kPa(g)의 제2 반응성 증류 칼럼의 상단에서의 압력에서 유지되는 제2 반응성 증류 칼럼을 포함하는 것인 방법.Embodiment 8: In any one of embodiments 1-7, wherein the dialkyl carbonate reactor is operated at a temperature of 65 [deg.] C to 150 [deg.] C and a pressure at the top of the first reactive distillation column of 50 to 300 kPa (g) Wherein the alkylaryl carbonate reactor is maintained at a temperature of 120 ° C to 270 ° C and a pressure at the top of the second reactive distillation column of 200 to 700 kPa (g), wherein the first reactive distillation column Column. ≪ / RTI >
구현예 9: 알킬 아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법으로서, 알킬렌 카보네이트 및 알칸올을 디알킬 카보네이트 반응성 증류 칼럼에서 제1 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 디알킬 카보네이트 및 미반응 알칸올을 제조하는 단계; 디알킬 카보네이트 반응기로부터 상기 디알킬 카보네이트 및 상기 미반응 알칸올을 포함하는 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 및 알킬렌 글리콜 및 상기 알칸올을 포함하는 알킬렌 글리콜 생성물 스트림을 회수하는 단계로서, 상기 디알킬 카보네이트 반응기는 반응성 증류 칼럼을 포함하는, 단계; 상기 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림을 디알킬 정제 유닛에서 정제하여 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계; 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림을 디아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 알킬 아릴 카보네이트, 방향족 알콜, 알킬 아릴 에테르 및 미반응 디알킬 카보네이트를 제조하는 단계로서, 상기 디아릴 카보네이트 반응기는 디아릴 카보네이트 반응성 증류 칼럼을 포함하는, 단계; 상기 디아릴 카보네이트 반응기로부터 상기 미반응 디알킬 카보네이트 및 상기 알킬 아릴 에테르를 포함하는 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 디아릴 카보네이트를 포함하는 디아릴 카보네이트 생성물 스트림, 및 상기 방향족 알콜을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림을 회수하는 단계; 제1 부분 스트림으로서의 0 내지 100 wt%의 방향족 알콜 생성물 스트림을 디알킬 카보네이트 정제 유닛으로 향하게 하고, 제2 부분 스트림으로서의 0 내지 100 wt%의 상기 방향족 알콜 생성물 스트림을 알킬 아릴 카보네이트 반응기로 향하게 하는 단계; 상기 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 상기 제2 부분 스트림 및 제1 방향족 알콜 공급물 스트림을 알킬 아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 알킬 아릴 카보네이트, 알칸올 및 미반응 디알킬 카보네이트를 제조하는 단계로서, 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기는 반응성 증류 칼럼을 포함하는, 단계; 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기로부터 상기 알칸올 및 상기 미반응 디알킬 카보네이트를 포함하는 알칸올 생성물 스트림, 및 상기 알킬 아릴 카보네이트를 포함하는 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림을 회수하는 단계; 및 상기 알칸올 생성물 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계를 포함하는, 알킬 아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법.Embodiment 9: A method for producing an alkyl aryl carbonate, comprising: reacting an alkylene carbonate and an alkanol in a dialkyl carbonate reactive distillation column in the presence of a first ester exchange catalyst to prepare a dialkyl carbonate and an unreacted alkanol ; Recovering from the dialkyl carbonate reactor a first dialkyl carbonate product stream comprising the dialkyl carbonate and the unreacted alkanol and an alkylene glycol and an alkylene glycol product stream comprising the alkanol, Wherein the alkyl carbonate reactor comprises a reactive distillation column; Purifying the first dialkyl carbonate product stream in a dialkyl purification unit to provide a purified dialkyl carbonate stream and a first purified alkanol stream; Reacting the purified dialkyl carbonate stream in a diaryl carbonate reactor in the presence of a second transesterification catalyst to produce an alkyl aryl carbonate, an aromatic alcohol, an alkyl aryl ether, and an unreacted dialkyl carbonate, wherein the diaryl carbonate reactor Comprises a diaryl carbonate reactive distillation column; From the diaryl carbonate reactor a second dialkyl carbonate product stream comprising the unreacted dialkyl carbonate and the alkyl aryl ether, a diaryl carbonate product stream comprising a diaryl carbonate, and an aromatic alcohol product comprising the aromatic alcohol Recovering the stream; Directing from 0 to 100 wt% of the aromatic alcohol product stream as the first fraction stream to the dialkyl carbonate purification unit and from 0 to 100 wt% of the aromatic alcohol product stream as the second fraction stream to the alkylaryl carbonate reactor ; The second dialkyl carbonate product stream, the second partial stream and the first aromatic alcohol feed stream are reacted in an alkylaryl carbonate reactor in the presence of a second transesterification catalyst to form an alkylaryl carbonate, an alkanol and an unreacted dialkyl carbonate Wherein the alkylaryl carbonate reactor comprises a reactive distillation column; Recovering from the alkyl aryl carbonate reactor an alkanol product stream comprising the alkanol and the unreacted dialkyl carbonate, and an alkyl aryl carbonate product stream comprising the alkyl aryl carbonate; And purifying the alkanol product stream in the dialkyl carbonate purification unit to provide the purified dialkyl carbonate stream and the first purified alkanol stream.
구현예 10: 구현예 9에 있어서, 상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기로 재순환하는 단계; 상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 반응기로 재순환하는 단계; 정제된 알킬렌 글리콜 스트림을 알킬렌 글리콜 정제 유닛에서 정제하여 정제된 알칸 디올 스트림 및 제2 정제된 알칸올 스트림을 제공하고, 상기 제2 정제된 알칸올 스트림을 상기 알킬렌 글리콜 정제 유닛으로 재순환하는 단계; 및 상기 제2 부분 스트림을 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기의 하단으로 재순환하는 단계 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 방법.Embodiment 10: The method of embodiment 9, comprising recycling the first purified alkanol stream to the alkylaryl carbonate reactor; Recycling the first purified alkanol stream to the dialkyl carbonate reactor; Purifying the purified alkylene glycol stream in an alkylene glycol purification unit to provide a purified alkane diol stream and a second purified alkanol stream and recycling the second purified alkanol stream to the alkylene glycol purification unit step; And recycling the second partial stream to the bottom of the alkylaryl carbonate reactor.
구현예 11: 구현예 1 내지 10 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림을 상기 디아릴 카보네이트 반응기에서 반응시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.Embodiment 11: A method as in any one of embodiments 1-10 further comprising reacting the alkylaryl carbonate product stream in the diaryl carbonate reactor.
구현예 12: 구현예 1 내지 11 중 어느 한 구현예에 있어서, 방향족 디히드록시 화합물 및 상기 디아릴 카보네이트를 촉매의 존재 하에 중합하여 폴리카보네이트를 제조하는 단계를 추가로 포함하는 방법.Embodiment 12: A method according to any one of Embodiments 1 to 11, further comprising the step of polymerizing an aromatic dihydroxy compound and the diaryl carbonate in the presence of a catalyst to prepare a polycarbonate.
구현예 13: 구현예 1 내지 12 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 알킬렌 카보네이트가 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 또는 상기 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 조합을 포함하고, 상기 알칸올이 메탄올, 에탄올, 또는 상기 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 조합을 포함하고, 상기 디알킬 카보네이트가 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 또는 상기 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 조합을 포함하고, 상기 방향족 알콜이 페놀을 포함하고, 상기 알킬 아릴 카보네이트가 메틸 페닐 카보네이트, 에틸 페닐 카보네이트, 또는 상기 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 조합을 포함하는 것인 방법.Embodiment 13: In any one of embodiments 1-12, the alkylene carbonate comprises a combination comprising ethylene carbonate, propylene carbonate, or one or both of the foregoing, wherein the alkanol is selected from the group consisting of methanol, ethanol , Or a combination comprising one or both of the foregoing, wherein the dialkyl carbonate comprises a combination comprising dimethyl carbonate, diethyl carbonate, or one or both of the foregoing, wherein the aromatic alcohol comprises phenol And wherein the alkyl aryl carbonate comprises methyl phenyl carbonate, ethyl phenyl carbonate, or a combination comprising one or both of the foregoing.
구현예 14: 구현예 1 내지 13 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 방법이 회수된 방향족 알콜을 상기 제1 방향족 알콜 공급물 스트림 및 제2 방향족 알콜 공급물 스트림 중 하나 또는 둘 모두에 첨가하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 회수된 방향족 알콜은 용융 폴리카보네이트 중합물로부터 회수되고, 상기 회수된 방향족 알콜의 총 중량을 기준으로 99.7 wt% 이상의 방향족 알콜을 포함하고, 상기 회수된 방향족 알콜이 제2 올리고머화 용기, 제1 중합 용기 및 제2 중합 용기 중 하나 이상으로부터 회수된 경우, 상기 방법이 상기 첨가 단계에 앞서 상기 회수된 방향족 알콜을 정제하는 단계를 추가로 포함하는 방법.Embodiment 14: In any one of embodiments 1-13, the method further comprises adding the recovered aromatic alcohol to either or both of the first aromatic alcohol feed stream and the second aromatic alcohol feed stream Wherein the recovered aromatic alcohol is recovered from the molten polycarbonate polymer and comprises at least 99.7 wt% of aromatic alcohol based on the total weight of the recovered aromatic alcohol and wherein the recovered aromatic alcohol is a second oligomer Wherein the method further comprises purifying the recovered aromatic alcohol prior to the addition step when recovered from at least one of the polymerization vessel, the first polymerization vessel and the second polymerization vessel.
구현예 15: 구현예 1 내지 14 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 디아릴 카보네이트 생성물이 금속 화합물을 포함하며, 상기 금속 화합물이 500 ppb 이하의 몰리브덴; 33 ppb 이하의 바나듐; 33 ppb 이하의 크롬; 75 ppb 이하의 티타늄; 375 ppb 이하의 니오븀; 33 ppb 이하의 니켈; 10 ppb 이하의 지르코늄; 및 10 ppb 이하의 철 (모두 상기 디아릴 카보네이트 생성물 및 상기 금속 화합물의 총 중량을 기준으로 함)을 포함하는 것인 방법.Embodiment 15: In any one of embodiments 1-14, the diaryl carbonate product comprises a metal compound, the metal compound comprises molybdenum of up to 500 ppb; Vanadium below 33 ppb; Chromium of 33 ppb or less; 75 ppb or less of titanium; Niobium of less than 375 ppb; Nickel of 33 ppb or less; 10 ppb or less zirconium; And 10 ppb or less of iron (all based on the total weight of the diaryl carbonate product and the metal compound).
구현예 16: 구현예 1 내지 15 중 어느 한 구현예에 있어서, X가 20 wt% 이상, 구체적으로 50 wt% 이상, 보다 구체적으로 90 wt% 이상인 방법.Embodiment 16: The method of any one of embodiments 1-15, wherein X is 20 wt% or more, specifically 50 wt% or more, more specifically 90 wt% or more.
구현예 17: 알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 시스템으로서, 디알킬 카보네이트 반응기, 알킬 아릴 카보네이트 반응기, 디알킬 카보네이트 정제 유닛 및 디아릴 카보네이트 반응기를 포함하고; 상기 디알킬 카보네이트 반응기는 알칸올 주입구, 알킬렌 카보네이트 주입구, 알킬렌 디올 배출구, 및 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제1 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구를 포함하고; 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛은 상기 디알킬 카보네이트 주입구, 제1 정제된 알칸올 배출구, 정제된 디알킬 카보네이트 배출구; 및 유닛 방향족 알콜 주입구를 포함하고; 상기 디아릴 카보네이트 반응기는 상기 정제된 디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 정제된 디알킬 카보네이트 주입구, 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기의 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구, 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 유닛 방향족 알콜 주입구 및 임의로 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기의 반응기 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 방향족 알콜 배출구, 및 디아릴 배출구를 포함하고; 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기는 상기 반응기 방향족 알콜 주입구, 상기 디아릴 카보네이트 반응기의 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 상기 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 주입구, 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 알칸올/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제2 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구, 및 알킬 아릴 카보네이트 배출구를 포함하는, 알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 시스템.Embodiment 17: A system for the production of an alkyl aryl carbonate comprising a dialkyl carbonate reactor, an alkylaryl carbonate reactor, a dialkyl carbonate purification unit and a diaryl carbonate reactor; Wherein the dialkyl carbonate reactor comprises a first alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with an alkanol inlet, an alkylene carbonate inlet, an alkylene diol outlet, and a dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit; The dialkyl carbonate purification unit comprises the dialkyl carbonate inlet, a first purified alkanol outlet, a purified dialkyl carbonate outlet; And a unit aromatic alcohol inlet; The diaryl carbonate reactor having a purified dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the purified dialkyl carbonate outlet, an alkyl aryl ether / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the alkyl aryl ether / dialkyl carbonate inlet of the alkyl aryl carbonate reactor An aromatic alcohol inlet port in fluid communication with the unit aromatic alcohol inlet of said dialkyl carbonate purifying unit and optionally with an aromatic alcohol inlet of the reactor of said alkylaryl carbonate reactor, and a diaryl outlet; Wherein the alkylaryl carbonate reactor comprises an alkylaryl ether / dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the reactor aromatic alcohol inlet, an alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet of the diaryl carbonate reactor, an alkanol / alkylaryl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit, A second alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the dialkyl carbonate inlet, and an alkyl aryl carbonate outlet.
구현예 18: 구현예 17에 있어서, 상기 방향족 알콜 배출구가 상기 반응기 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 것인 시스템.Embodiment 18: The system of embodiment 17 wherein said aromatic alcohol outlet is in fluid communication with said reactor aromatic alcohol inlet.
구현예 19: 알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 시스템으로서, 디알킬 카보네이트 반응기, 알킬 아릴 카보네이트 반응기, 디알킬 카보네이트 정제 유닛, 디아릴 카보네이트 반응기; 및 방향족 알콜 분리 유닛을 포함하고; 상기 디알킬 카보네이트 반응기는 알칸올 주입구, 알킬렌 카보네이트 주입구, 알킬렌 디올 배출구, 및 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제1 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구를 포함하고; 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛은 상기 디알킬 카보네이트 주입구, 제1 정제된 알칸올 배출구, 정제된 디알킬 카보네이트 배출구; 및 유닛 방향족 알콜 주입구를 포함하고; 상기 디아릴 카보네이트 반응기는 상기 정제된 디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 정제된 디알킬 카보네이트 주입구, 상기 방향족 알콜 분리 유닛 (상기 방향족 알콜 분리 유닛은 상기 유닛 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 방향족 배출구 및 반응기 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 분리된 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구를 가짐)의 분리 주입구와 유체 연통하는 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구, 및 디아릴 배출구를 포함하고; 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기는 상기 반응기 방향족 알콜 주입구, 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 알칸올/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제2 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구, 및 알킬 아릴 카보네이트 배출구를 포함하는, 알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 시스템.Embodiment 19: A system for the production of an alkyl aryl carbonate, comprising: a dialkyl carbonate reactor, an alkylaryl carbonate reactor, a dialkyl carbonate purification unit, a diaryl carbonate reactor; And an aromatic alcohol separation unit; Wherein the dialkyl carbonate reactor comprises a first alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with an alkanol inlet, an alkylene carbonate inlet, an alkylene diol outlet, and a dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit; The dialkyl carbonate purification unit comprises the dialkyl carbonate inlet, a first purified alkanol outlet, a purified dialkyl carbonate outlet; And a unit aromatic alcohol inlet; The diaryl carbonate reactor having a purified dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the purified dialkyl carbonate outlet, an aromatic alcohol separation unit wherein the aromatic alcohol separation unit comprises an aromatic outlet in fluid communication with the unit aromatic alcohol inlet, An alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with a separation inlet of the alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the alcohol inlet, and a diaryl outlet; Wherein the alkylaryl carbonate reactor comprises an alkylaryl carbonate reactor comprising a reactor aromatic alcohol inlet, a second alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the alkanol / dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit, A system for the production of aryl carbonates.
구현예 20: 구현예 17 내지 19 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 알킬 아릴 카보네이트 배출구가 상기 디아릴 카보네이트 반응기의 알킬 아릴 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 것인 시스템.[0062] Embodiment 20: The system of embodiments 17-19, wherein the alkylaryl carbonate outlet is in fluid communication with an alkylaryl carbonate inlet of the diaryl carbonate reactor.
구현예 21: 구현예 17 내지 20 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 정제된 알칸올 배출구가 상기 디알킬 카보네이트 반응기의 알칸올 주입구와 유체 연통하는 것인 시스템.[0216] Embodiment 21: The system as in any one of embodiments 17-20, wherein the purified alkanol outlet is in fluid communication with an alkanol inlet of the dialkyl carbonate reactor.
일반적으로, 본 구현예는 본원에 개시된 임의의 적합한 성분을 대안적으로 포함하거나(comprise) (예를 들어 포함하거나(include)), 이로 이루어지거나 또는 본질적으로 이로 이루어질 수 있다. 본 구현예는 추가로 또는 다르게는, 선행기술의 조성물에 사용되거나 또는 본 구현예의 기능 및/또는 목적의 달성에 달리 필요하지 않은 임의의 성분, 재료, 구성성분, 아주반트 또는 종이 없거나 또는 이를 실질적으로 함유하지 않도록 제제화될 수 있다.In general, this embodiment may alternatively comprise (e.g., include), consist of, or consist essentially of any suitable ingredient disclosed herein. This embodiment may additionally or alternatively be used with compositions of the prior art or without any components, materials, components, adjuvants or paper that are not otherwise required to achieve the functions and / or purposes of the present embodiments, By weight.
본원에 사용된 미량은 생성물의 총 중량을 기준으로 0.01 wt% 미만의 양이다. 본원에 개시된 모든 범위는 종점을 포함하고, 상기 종점은 독립적으로 서로 조합가능하다 (예를 들어, "최대 25 wt% 또는 보다 구체적으로 5 wt% 내지 20 wt%"의 범위는 각 종점을 포함하며, "5 wt% 내지 25 wt%" 등의 범위의 모든 중간 값을 포함함). "조합"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물 등을 포함한다. 또한, 본원의 용어 "제1", "제2" 등은 임의의 순서, 수량 또는 중요도를 나타내는 것이 아니라, 하나의 요소를 또 다른 요소로부터 구별하기 위해 사용된다. 본원의 용어 단수 형태 및 "상기"는 수량의 한정을 나타내는 것이 아니고, 본원에서 달리 명시하거나 또는 문맥에 의해 명백히 모순되지 않는 한 단수형 및 복수형 둘 모두를 포함하는 것으로 해석하여야 한다. "또는"은 달리 명백히 명시하지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 본원에 사용된 접미사 "(들)"은 이것이 수식하는 용어의 단수 및 복수 둘 모두를 포함하도록 의도되며, 이에 따라 해당 용어의 하나 이상을 포함한다 (예를 들어, 필름(들)은 하나 이상의 필름을 포함함). 본 명세서 전체에 걸쳐 "일 구현예", "또 다른 구현예", "구현예" 등에 대한 지칭은 해당 구현예와 관련하여 기재된 특정한 요소 (예를 들어, 특징, 구조 및/또는 특성)가 본원에 기재된 적어도 하나의 구현예에 포함되며 다른 구현예에는 존재하거나 존재하지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 기재된 요소는 다양한 구현예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.The trace amount used herein is an amount of less than 0.01 wt% based on the total weight of the product. (For example, a range of "up to 25 wt% or more specifically from 5 wt% to 20 wt%" includes each end point), and the endpoints include independently endpoints , "5 wt% to 25 wt% ", and the like). "Combination" includes blends, mixtures, alloys, reaction products, and the like. Also, the terms "first "," second ", etc. used herein are used to distinguish one element from another, rather than indicating any order, quantity, or importance. The singular forms of the term and "above" are not to be construed as limiting the quantity, and should be construed to include both singular and plural unless otherwise stated or contradicted by context. "Or" means "and / or" unless expressly stated otherwise. As used herein, the suffix "(s)" is intended to include both the singular and the plural of the term modifying it, and accordingly includes at least one of the terms (e.g., . Reference throughout this specification to "one embodiment "," another embodiment ", "an embodiment ", etc., means that a particular element (e.g., feature, structure and / or characteristic) Quot; is included in at least one embodiment described herein and may or may not be present in other embodiments. It is also to be understood that the described elements may be combined in any suitable manner in various implementations.
특정한 구현예가 기재되었지만, 현재 예상되지 않거나 예상되지 않을 수 있는 대안, 수정, 변경, 개선 및 실질적인 등가물이 출원인 또는 다른 통상의 기술자에게 떠오를 수 있다. 따라서, 출원되고 보정될 수 있는 첨부된 청구범위는 이러한 모든 대안, 수정, 변경, 개선 및 실질적인 등가물을 포함하는 것으로 의도된다.Although specific implementations have been described, alternatives, modifications, changes, enhancements, and substantial equivalents that may or may not be presently anticipated may come to mind to the applicant or other ordinarily skilled artisan. Accordingly, it is intended that the appended claims, which may be both submitted and amended, include all such alternatives, modifications, variations, improvements and substantial equivalents.
Claims (20)
알킬렌 카보네이트 및 알칸올을 디알킬 카보네이트 반응기에서 제1 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 디알킬 카보네이트 및 미반응 알칸올을 포함하는 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 및 알킬렌 글리콜 및 미반응 알칸올을 포함하는 알킬렌 글리콜 생성물 스트림을 제조하는 단계;
상기 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림을 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계;
상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림을 디아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 불균화에 의한 디아릴 카보네이트 생성물을 포함하는 디아릴 카보네이트 생성물 스트림, 및 (i) 방향족 알콜 생성물을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림, 상기 디알킬 카보네이트 및 알킬 아릴 에테르를 포함하는 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 또는 (ii) 상기 디알킬 카보네이트, 방향족 알콜 생성물 및 알킬 아릴 에테르를 포함하는 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림을 제조하고, 상기 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림으로부터 상기 방향족 알콜 생성물을 분리하여 상기 방향족 알콜 생성물을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림을 제조하는 단계;
방향족 알콜 생성물 스트림의 제1 부분 스트림으로서의 소정량 (X wt%)을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛으로 향하게 하고, 상기 방향족 알콜 생성물 스트림의 제2 부분 스트림으로서의 소정량 (100 wt%-X wt%)을 알킬 아릴 카보네이트 반응기로 향하게 하는 단계 (여기서, X wt%는 0 초과임);
상기 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 상기 제2 부분 스트림 및 제1 방향족 알콜 공급물 스트림을 알킬 아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 알칸올 생성물 및 미반응 디알킬 카보네이트를 포함하는 알칸올 생성물 스트림, 및 알킬 아릴 카보네이트 생성물 및 미반응 방향족 알콜을 포함하는 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림을 제조하는 단계;
상기 알칸올 생성물 스트림 및 상기 제1 부분 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계
를 포함하며, 상기 정제 단계는 상기 디알킬 카보네이트를 상기 방향족 알콜을 사용하여 추출하는 단계를 포함하는, 알킬 아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법.A method for preparing an alkyl aryl carbonate,
Alkylene carbonate and an alkanol in a dialkyl carbonate reactor in the presence of a first ester exchange catalyst to form a first dialkyl carbonate product stream comprising a dialkyl carbonate and an unreacted alkanol and a first dialkyl carbonate product stream comprising an alkylene glycol and an unreacted alkanol ≪ / RTI > to produce an alkylene glycol product stream;
Purifying the first dialkyl carbonate product stream in a dialkyl carbonate purification unit to provide a purified dialkyl carbonate stream and a first purified alkanol stream;
Reacting the purified dialkyl carbonate stream in a diaryl carbonate reactor in the presence of a second ester exchange catalyst to produce a diaryl carbonate product stream comprising a diaryl carbonate product by disproportionation, and (i) An aromatic alcohol product stream, a second dialkyl carbonate product stream comprising said dialkyl carbonate and alkyl aryl ether, or (ii) a second dialkyl carbonate product stream comprising said dialkyl carbonate, an aromatic alcohol product and an alkyl aryl ether Separating the aromatic alcohol product from the second dialkyl carbonate product stream to produce an aromatic alcohol product stream comprising the aromatic alcohol product;
(X wt%) as the first partial stream of the aromatic alcohol product stream to the dialkyl carbonate purification unit and adding a predetermined amount (100 wt% -X wt%) of the aromatic alcohol product stream as the second partial stream, To an alkyl aryl carbonate reactor wherein X wt% is greater than 0;
Reacting the second dialkyl carbonate product stream, the second partial stream and the first aromatic alcohol feed stream in an alkylaryl carbonate reactor in the presence of a second transesterification catalyst to produce an alkanol product and an unreacted dialkyl carbonate, Producing an alkylaryl carbonate product stream comprising an alkanol product stream, and an alkyl aryl carbonate product and an unreacted aromatic alcohol;
Purifying said alkanol product stream and said first partial stream in said dialkyl carbonate purification unit to provide said purified dialkyl carbonate stream and said first purified alkanol stream
Wherein the refining step comprises extracting the dialkyl carbonate with the aromatic alcohol. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
알킬렌 카보네이트 및 알칸올을 디알킬 카보네이트 반응성 증류 칼럼에서 제1 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 디알킬 카보네이트 및 미반응 알칸올을 제조하는 단계;
디알킬 카보네이트 반응기로부터 상기 디알킬 카보네이트 및 상기 미반응 알칸올을 포함하는 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 및 알킬렌 글리콜 및 상기 알칸올을 포함하는 알킬렌 글리콜 생성물 스트림을 회수하는 단계로서, 상기 디알킬 카보네이트 반응기는 반응성 증류 칼럼을 포함하는, 단계;
상기 제1 디알킬 카보네이트 생성물 스트림을 디알킬 정제 유닛에서 정제하여 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계;
상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림을 디아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 알킬 아릴 카보네이트, 방향족 알콜, 알킬 아릴 에테르 및 미반응 디알킬 카보네이트를 제조하는 단계로서, 상기 디아릴 카보네이트 반응기는 디아릴 카보네이트 반응성 증류 칼럼을 포함하는, 단계;
상기 디아릴 카보네이트 반응기로부터 상기 미반응 디알킬 카보네이트 및 상기 알킬 아릴 에테르를 포함하는 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 디아릴 카보네이트를 포함하는 디아릴 카보네이트 생성물 스트림, 및 상기 방향족 알콜을 포함하는 방향족 알콜 생성물 스트림을 회수하는 단계;
제1 부분 스트림으로서의 0 내지 100 wt%의 방향족 알콜 생성물 스트림을 디알킬 카보네이트 정제 유닛으로 향하게 하고, 제2 부분 스트림으로서의 0 내지 100 wt%의 상기 방향족 알콜 생성물 스트림을 알킬 아릴 카보네이트 반응기로 향하게 하는 단계;
상기 제2 디알킬 카보네이트 생성물 스트림, 상기 제2 부분 스트림 및 제1 방향족 알콜 공급물 스트림을 알킬 아릴 카보네이트 반응기에서 제2 에스테르교환 촉매의 존재 하에 반응시켜 알킬 아릴 카보네이트, 알칸올 및 미반응 디알킬 카보네이트를 제조하는 단계로서, 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기는 반응성 증류 칼럼을 포함하는, 단계;
상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기로부터 상기 알칸올 및 상기 미반응 디알킬 카보네이트를 포함하는 알칸올 생성물 스트림, 및 상기 알킬 아릴 카보네이트를 포함하는 알킬 아릴 카보네이트 생성물 스트림을 회수하는 단계; 및
상기 알칸올 생성물 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛에서 정제하여 상기 정제된 디알킬 카보네이트 스트림 및 상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 제공하는 단계
를 포함하는, 알킬 아릴 카보네이트를 제조하기 위한 방법.A method for preparing an alkyl aryl carbonate,
Reacting an alkylene carbonate and an alkanol in a dialkyl carbonate reactive distillation column in the presence of a first ester exchange catalyst to produce a dialkyl carbonate and an unreacted alkanol;
Recovering from the dialkyl carbonate reactor a first dialkyl carbonate product stream comprising the dialkyl carbonate and the unreacted alkanol and an alkylene glycol and an alkylene glycol product stream comprising the alkanol, Wherein the alkyl carbonate reactor comprises a reactive distillation column;
Purifying the first dialkyl carbonate product stream in a dialkyl purification unit to provide a purified dialkyl carbonate stream and a first purified alkanol stream;
Reacting the purified dialkyl carbonate stream in a diaryl carbonate reactor in the presence of a second transesterification catalyst to produce an alkyl aryl carbonate, an aromatic alcohol, an alkyl aryl ether, and an unreacted dialkyl carbonate, wherein the diaryl carbonate reactor Comprises a diaryl carbonate reactive distillation column;
From the diaryl carbonate reactor a second dialkyl carbonate product stream comprising the unreacted dialkyl carbonate and the alkyl aryl ether, a diaryl carbonate product stream comprising a diaryl carbonate, and an aromatic alcohol product comprising the aromatic alcohol Recovering the stream;
Directing from 0 to 100 wt% of the aromatic alcohol product stream as the first fraction stream to the dialkyl carbonate purification unit and from 0 to 100 wt% of the aromatic alcohol product stream as the second fraction stream to the alkylaryl carbonate reactor ;
The second dialkyl carbonate product stream, the second partial stream and the first aromatic alcohol feed stream are reacted in an alkylaryl carbonate reactor in the presence of a second transesterification catalyst to form an alkylaryl carbonate, an alkanol and an unreacted dialkyl carbonate Wherein the alkylaryl carbonate reactor comprises a reactive distillation column;
Recovering from the alkyl aryl carbonate reactor an alkanol product stream comprising the alkanol and the unreacted dialkyl carbonate, and an alkyl aryl carbonate product stream comprising the alkyl aryl carbonate; And
Purifying said alkanol product stream in said dialkyl carbonate purification unit to provide said purified dialkyl carbonate stream and said first purified alkanol stream
≪ / RTI >
상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기로 재순환하는 단계;
상기 제1 정제된 알칸올 스트림을 상기 디알킬 카보네이트 반응기로 재순환하는 단계;
정제된 알킬렌 글리콜 스트림을 알킬렌 글리콜 정제 유닛에서 정제하여 정제된 알칸 디올 스트림 및 제2 정제된 알칸올 스트림을 제공하고, 상기 제2 정제된 알칸올 스트림을 상기 알킬렌 글리콜 정제 유닛으로 재순환하는 단계; 및
상기 제2 부분 스트림을 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기의 하단으로 재순환하는 단계
중 적어도 하나를 추가로 포함하는 방법.10. The method of claim 9,
Recycling the first purified alkanol stream to the alkylaryl carbonate reactor;
Recycling the first purified alkanol stream to the dialkyl carbonate reactor;
Purifying the purified alkylene glycol stream in an alkylene glycol purification unit to provide a purified alkane diol stream and a second purified alkanol stream and recycling the second purified alkanol stream to the alkylene glycol purification unit step; And
Recycling the second partial stream to the bottom of the alkylaryl carbonate reactor
≪ / RTI >
디알킬 카보네이트 반응기, 알킬 아릴 카보네이트 반응기, 디알킬 카보네이트 정제 유닛 및 디아릴 카보네이트 반응기를 포함하고;
상기 디알킬 카보네이트 반응기는 알칸올 주입구, 알킬렌 카보네이트 주입구, 알킬렌 디올 배출구, 및 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제1 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구를 포함하고;
상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛은 상기 디알킬 카보네이트 주입구, 제1 정제된 알칸올 배출구, 정제된 디알킬 카보네이트 배출구; 및 유닛 방향족 알콜 주입구를 포함하고;
상기 디아릴 카보네이트 반응기는 상기 정제된 디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 정제된 디알킬 카보네이트 주입구, 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기의 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구, 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 유닛 방향족 알콜 주입구 및 임의로 상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기의 반응기 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 방향족 알콜 배출구, 및 디아릴 배출구를 포함하고;
상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기는 상기 반응기 방향족 알콜 주입구, 상기 디아릴 카보네이트 반응기의 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 상기 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 주입구, 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 알칸올/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제2 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구, 및 알킬 아릴 카보네이트 배출구를 포함하는,
알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 시스템.A system for the production of an alkyl aryl carbonate,
A dialkyl carbonate reactor, an alkylaryl carbonate reactor, a dialkyl carbonate purification unit, and a diaryl carbonate reactor;
Wherein the dialkyl carbonate reactor comprises a first alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with an alkanol inlet, an alkylene carbonate inlet, an alkylene diol outlet, and a dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit;
The dialkyl carbonate purification unit comprises the dialkyl carbonate inlet, a first purified alkanol outlet, a purified dialkyl carbonate outlet; And a unit aromatic alcohol inlet;
The diaryl carbonate reactor having a purified dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the purified dialkyl carbonate outlet, an alkyl aryl ether / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the alkyl aryl ether / dialkyl carbonate inlet of the alkyl aryl carbonate reactor An aromatic alcohol inlet port in fluid communication with the unit aromatic alcohol inlet of said dialkyl carbonate purifying unit and optionally with an aromatic alcohol inlet of the reactor of said alkylaryl carbonate reactor, and a diaryl outlet;
Wherein the alkylaryl carbonate reactor comprises an alkylaryl ether / dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the reactor aromatic alcohol inlet, an alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet of the diaryl carbonate reactor, an alkanol / alkylaryl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit, A second alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the dialkyl carbonate inlet, and an alkyl aryl carbonate outlet.
A system for the production of alkyl aryl carbonate.
디알킬 카보네이트 반응기, 알킬 아릴 카보네이트 반응기, 디알킬 카보네이트 정제 유닛, 디아릴 카보네이트 반응기 및 방향족 알콜 분리 유닛을 포함하고;
상기 디알킬 카보네이트 반응기는 알칸올 주입구, 알킬렌 카보네이트 주입구, 알킬렌 디올 배출구, 및 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제1 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구를 포함하고;
상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛은 상기 디알킬 카보네이트 주입구, 제1 정제된 알칸올 배출구, 정제된 디알킬 카보네이트 배출구; 및 유닛 방향족 알콜 주입구를 포함하고;
상기 디아릴 카보네이트 반응기는 상기 정제된 디알킬 카보네이트 배출구와 유체 연통하는 정제된 디알킬 카보네이트 주입구, 상기 방향족 알콜 분리 유닛 (상기 방향족 알콜 분리 유닛은 상기 유닛 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 방향족 배출구 및 반응기 방향족 알콜 주입구와 유체 연통하는 분리된 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구를 가짐)의 분리 주입구와 유체 연통하는 알킬 아릴 에테르/디알킬 카보네이트 배출구, 및 디아릴 배출구를 포함하고;
상기 알킬 아릴 카보네이트 반응기는 상기 반응기 방향족 알콜 주입구, 상기 디알킬 카보네이트 정제 유닛의 알칸올/디알킬 카보네이트 주입구와 유체 연통하는 제2 알칸올/디알킬 카보네이트 배출구, 및 알킬 아릴 카보네이트 배출구를 포함하는,
알킬 아릴 카보네이트의 제조를 위한 시스템.A system for the production of an alkyl aryl carbonate,
A dialkyl carbonate reactor, an alkylaryl carbonate reactor, a dialkyl carbonate purification unit, a diaryl carbonate reactor, and an aromatic alcohol separation unit;
Wherein the dialkyl carbonate reactor comprises a first alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with an alkanol inlet, an alkylene carbonate inlet, an alkylene diol outlet, and a dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit;
The dialkyl carbonate purification unit comprises the dialkyl carbonate inlet, a first purified alkanol outlet, a purified dialkyl carbonate outlet; And a unit aromatic alcohol inlet;
The diaryl carbonate reactor having a purified dialkyl carbonate inlet in fluid communication with the purified dialkyl carbonate outlet, an aromatic alcohol separation unit wherein the aromatic alcohol separation unit comprises an aromatic outlet in fluid communication with the unit aromatic alcohol inlet, An alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with a separation inlet of the alkylaryl ether / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the alcohol inlet, and a diaryl outlet;
Wherein the alkylaryl carbonate reactor comprises a reactor aromatic alcohol inlet, a second alkanol / dialkyl carbonate outlet in fluid communication with the alkanol / dialkyl carbonate inlet of the dialkyl carbonate purification unit, and an alkyl aryl carbonate outlet.
A system for the production of alkyl aryl carbonate.
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