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TWI334410B - Industrial process for production of high-purity diol - Google Patents

Industrial process for production of high-purity diol Download PDF

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Publication number
TWI334410B
TWI334410B TW095147679A TW95147679A TWI334410B TW I334410 B TWI334410 B TW I334410B TW 095147679 A TW095147679 A TW 095147679A TW 95147679 A TW95147679 A TW 95147679A TW I334410 B TWI334410 B TW I334410B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
tray
distillation column
continuous multi
stage
stage distillation
Prior art date
Application number
TW095147679A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200734291A (en
Inventor
Shinsuke Fukuoka
Hironori Miyaji
Hiroshi Hachiya
Kazuhiko Matsuzaki
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Chemicals Corp filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corp
Publication of TW200734291A publication Critical patent/TW200734291A/zh
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Publication of TWI334410B publication Critical patent/TWI334410B/zh

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Description

1334410 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種咼純度二醇之工業製造方法其中將 一環狀碳酸醋及一脂肪族一元醇連續供入一反應性蒸餾塔 中,並實施反應性蒸餾,並將具有二醇作為其主要組份之 高沸點反應混合物自該反應性蒸餾塔之底部連續提取,將 沸點較二醇之沸點為低之材料使用一連續多級蒸餾塔自該 向沸點反應混合物蒸餾出來,並將來自該連續多級蒸餾塔 之塔底部組份供入具有一特定結構之連續多級蒸餾塔中, 並作為侧餾分組份連續獲得二醇。 【先前技術】 一種用於藉助環狀碳酸酯與胎肪族一元醇間之反應製造 碳酸二烷酯及二醇之反應性蒸餾方法首先由本發明者揭示 (參見專利文件1 :日本專利申請公開案第4_丨98丨4丨號,專 利文件2 :曰本專利申請公開案第心23〇243號,專利文件 3 :日本專利申請公開案第9_176〇61號,專利文件4 :曰本 專利申請公開案第9-1 83744號,專利文件5 :曰本專利申 请公開案第9-1 94435號’專利文件6 :國際專利公開案第 WO 97/23445號(對應於歐洲專利第〇889〇25號及美國專利 第5 8471 89號)’專利文件7 :國際專利公開案第w〇 99/643 82號(對應於歐洲專利第ι〇8694〇號及美國專利第 ό34663 8號),專利文件8:國際專利公開案第Wo 00/5 1954 號(對應於歐洲專利第號1 1744〇6及美國專利第6479689 號),專利文件9 :日本專利申請公開案第2〇〇2_3〇88〇4號, 117272.doc 專利文件10 :日太皇Λ 本專利申請公開案第2004-13 1394號),且 其中传 反應性蒸餾系統之專利申請案隨後亦由其他 團體提出申讀_ 見專利文件Π :曰本專利申請公開案第5_ 號(對應於歐洲專利第0530615號及美國專利第 〇 2嬈),專利文件12 :曰本專利申請公開案第6-9507 /(對應於歐洲專利第0569812號及美國專利第53591 18 號)專利文件13 :曰本專利申請公開案第2〇〇3_119168號 (對應於國際專利公開案第WO 03/006418號),專利文件 14,日本專利申請公開案第2003_3〇〇936號,專利文件 15 :日本專利申請公開案第2003-342209號)。在使用該反 應性蒸餾系統用於此反應之情況下,可使該反應以高轉化 率進行》然而’至今所建議之反應性蒸餾方法皆係關於以 >、量或短時間製造碳酸二烧酯及二醇,而非關於以工業規 模穩定製造一長時期。換言之,該等方法尚未達成以大量 (例如不少於1噸/小時)穩定長時期(例如不少於丨〇〇〇小時, 較佳不少於3000小時,更佳不少於5000小時)連續製造二 醇之目的。 舉例而言,在所揭示用於自碳酸乙二酯及甲醇製造碳酸 二甲酯(DMC)及乙二醇(EG)之實例申,該反應性蒸餾塔之 高度(H :公分)、直徑(D :公分)、及級數(n)、乙二醇之產 量Ρ(公斤/小時)及連續製造時間Τ(小時)之最大值係如表i 中給出者。 H7272.doc 1334410 表1 專利 文件 Η :公分 D :公分 級數:η P :公斤/小時 T :小時 1 100 2 30 0.073 400 4 160 5 40 0.213 注5 5 160 5 40 0.358 注5 7 200 4 填充塔(Dixon) 0.528 注5 8 注1 5 60 0.140 注5 9 注1 5 60 0.161 注5 10 注1 5 60 0.161 注5 11 250 3 填充塔(Raschig) 0.154 注5 12 注2 注2 注2 0.256 注5 13 注3 注3 42 注4 注5 14 注3 注3 30 2490 注5 15 200 15 填充塔(BX) 19 注5 注1 : OLDERSHAW蒸餾塔。 注2 :無任何界定蒸餾塔之闡述。 注3 :僅闡述級數來界定蒸餾塔。 注4:無任何關於產量之闡述。 注5 :無任何關於長時期穩定製造之闡述。 在專利文件14(日本專利申請公開案第2003-300936號) 中,其在第0060章闡述"本發明實例使用與上述圖1中所示 之較佳模式相同之工藝流程,且實施目的係運作一工業規
117272.doc 1334410 模裝置以藉由&酸乙二6旨與甲醇間之催化轉化反應藉助轉 s曰化製& —甲黯及乙二醇。應注意,本發明實例中以 下數值可適田地用於—實際裝置之作業中π,且如該實例 所述具體係以3750公斤/小時製造碳酸二甲酿及以2490公 斤/小時製造乙二醇。士杳 ^ 此*貫例中所闡述之規模對應於30,000 頓或以上之碳馱一甲酯年產量,i因而此意味著,在將專 利文件14(日本專利申請公開案第謂33⑼936號)(2纽年4
月9日)之專利中凊案提出中請時,已經使用此方法實施世 界最大規模X業設備之作業。然而,即使在本中請案提出 申凊時,亦根本不存在上述事實。而且,在專利文件 14(日本專利中請公開案第2GQ3 3gg936號)之實例中,所述 與理,计异值完全相同之值係所製造碳酸二甲醋之量,但 乙二醇之產率係約85.6% ’且選擇性為約88 4%,且因此其 實際上不可能說已達成一高產率及高選擇性。尤其是,該 低選擇性表明’作為工業製造方法此方法具有一致命的缺 點。(亦應注意專利文件14(日本專利申請公開案第2〇们_ 300936號)由於未請求審查而被視為於2〇〇5年7月μ曰撤 利用此一反應性蒸餾方法,有甚多變動原因,例如由反 應引起之成份變化及由該蒸餾塔中之蒸餾引起之成份變 化’及該塔中之溫度變化及壓力變化,且因此長時期持續 穩定作業通常伴隨若干困難,且尤其是在大量處理之情^ 下該等困難進一步增加。為使用該反應性蒸餾方法穩定長 時期連續大規模製造碳酸二烷酯及二醇,同時保持高產率 117272.doc 1334410 及高選擇性’且如此製造高純度二醇,該方法必須經巧妙 設計H至今職議利㈣反應性㈣方法連續穩定 製造一長時期之唯一闡述係專利文件丨(曰本專利申請公開 案第4_198141號)及專利文件2(日本專利申請公開案第心 23〇243號)中之2〇〇小時至400小時。 本發明者已建議-種能以高產率及高選擇性連續且穩定 長時期大規模製造錢:㈣及:醇之玉業反應性蒸館方
法’但除此方法之外’亦需要一種能夠將高純度二醇自一 連續大量自該反應性蒸館塔之下部提取之高彿點反應混合 物大量穩定長時期分離出來並純化之方法,需要一種以高 產率製造大量高純度二醇之方法。本發明已經設計以達成 此目的。 如表i中所示,料利文件14(日本專利申請公開㈣
2〇〇3侧936號)以外,至今所建議使用該等反應性蒸館方 法每小時製造的二醇之量皆係—小量。而纟,利用專利文 件14(日本專利申請公開案第2003-300936號)之方法,其闡 述’自四步蒸错塔可獲得作為塔底部組份含有約】^公斤/ 小時未反應之碳酸乙-西匕β # 狄夂Q — S日及約226公斤/小時碳酸二羥乙酯 之、,勺2490公斤/小時乙二醇。然而,此僅係該反應混合物 成份之闡述’並未有任何關於高純度二醇製造之闡述。 *作為-使用反應性蒸館及:醇純化塔製造相對高純度二 醇之方法已知-其中自該:醇純化塔之側鶴分獲得二醇 之方法。舉例而言,右直4|丨a ^ 在專利文件12(曰本專利申請公開案 弟6 - 9 5 0 7號(對應於區女奄 、您州專利第0569812號及美國專利第 Ι 17272.doc -ΙΟ 1334410 53591 1 8號))之實例(圖5)中,將自一反應性蒸餾塔下部提 取之高沸點反應混合物供入薄膜蒸發器(ΠΙ)中,將自薄膜 蒸發器(III)獲得之高沸點物質供入薄膜蒸發器(IV)中,將 自薄膜蒸發器(IV)獲得之低沸點蒸發物質供入蒸餾塔(VII) 中,且自該蒸餾塔(vii)之濃縮段作為側餾分組份22獲得乙 : 二醇,且隨後使用純化器(IX)進—步實施純化,藉此以 25 5克/小時之量製造高純度乙二醇。換言之,在專利文件 • 12(曰本專利申請公開案第6-9507號(對應於歐洲專利第 〇569812號及美國專利第53591 1 8號))之方法中,在使用四 個純化裝置之前不能自高沸點反應混合物獲得高純度乙二 醇。而且,專利文件12(日本專利申請公開案第6 95〇7號 (對應於歐洲專利第0569812號及美國專利第5359ιι8號之 方法係一種其中製造少量乙二醇之方法,無任何關於一種 穩定長時期(例如不少於5000小時)製造大量(例如不少於i 嘲/小時)二醇之方法的建議。 • 而且,舉例而言’在專利文件15(日本專利申請公開案 第2003-342209號)之實例丨(圖5)中,將自一反應性蒸餾塔 下部提取之高沸點反應混合物供入一第二蒸餾塔4中,將 自該第二蒸餾塔獲得之高沸點物質供入一水解反應器7 中,將自該水解反應器獲得之反應混合物供入一脫羧罐 (汽·液分離器8)中’將自該脫羧罐獲得之液體組份供入第 :蒸潑㈣中,並以19公斤/小時之f自第三_塔^ >飞提段作為側餾分組份製造乙二醇。然而,利用專利文件 15(日本專利申請公開案第2〇〇3_3422〇9號)之方法,獲得之 H7272.doc 1334410 乙二醇含有〇_2重量%之二伸乙甘醇。為使用專利文件 1 5(日本專利申請公開案第2〇〇3·3422〇9號)之方法獲得作為 PET纖維或PET樹脂之起始原料所需之高純度乙二醇,因 此需要至少-個進一步純化裝置。換言之,利用專利文件 15(曰本專利申請公開案第2〇〇3_3422〇9號)之方法,自安裝 於汽提段(其位於一用於供入該蒸餾塔之入口的下方)之側 餾分出口獲得乙二醇,但該乙二醇之純度不夠,且此外專 利文件15(日本專利申請公開案第2〇〇3_3422〇9號)之方法係 一其中製造少量乙二醇之方法,無任何關於用於穩定長時 期(例如’不少於5000小時)製造大量(例如,不少於^镇/小 時)二醇之方法的建議。 而且,舉例而言,在專利文件8(國際專利公開案第W〇 00/5 1954號(對應於歐洲專利第1 174406號及美國專利第 6479689號))中之實例10(圖6)及在專利文件9(日本專利申 請公開案第2002-308804號)中之實例1(圖1)中,高純度乙 二醇係自一安裝於EG純化塔41之濃縮段(其位於一供入該 塔之入口之上方)中之側餾分出口獲得,但在每一情況下 產量皆係一小於200克/小時之小量,無任何關於用於穩定 長時間(例如不少於50〇〇小時)製造大量(例如不少於1嘴/小 時)二醇之方法的建議。 全世界每年製造約16,000,000噸(2〇〇4)乙二醇,但至今 此全部藉助其中將水加至環氧乙烷之水合方法達成。然 而’如在非專利文件l(Japan Petroleum Institute(編者), Sekiyu-kagalcu Purosesu”("Petrochemical Pr〇cesses"),第 H7272.doc 12 1334410 120至125頁’ Kodansha,2001)中由闡述"藉由EO(環氧乙 炫)之水合反應製造EG(乙二醇),該反應通常係在15(TC至 200 °C下實施。此時,不僅產生靶物質MEG(單伸乙甘 醇),且此外亦額外產生DEG(二伸乙甘醇)及TEG(三伸乙 甘醇)。該等產物之比例取決於水/EO之比率,且為以約 9〇%之選擇性獲得MEG,必須使水/EO之比率為約20(莫耳 比)。因此必須在EG純化步驟中蒸餾出大量水,且於此會 消耗大量熱能。關於自EO合成EG,自能效觀點不誇張地 說,此係一不良方法"所示,此工業製造方法(習用方法)在 乙一醇產率及選擇性方面及能源節約方面兩方面皆有大的 缺陷。 【發明内容】 本發明欲解決之問題 本發明目的之一係提供一用於以下列方式製造高純度二 醇之特&裝置及方法.採用環狀碳酸g旨及脂肪族一元醇作 為起始原料,將該等起始原料連續供入一其中存在一觸媒 之連續多級蒸餾塔A,在該塔A中進行反應性蒸餾,自該 塔A之上部連續提取氣態形式之含所製得的碳酸二烷酿及 該脂肪族一元醇之低沸點反應混合物Ατ ,自該塔a之下部 連續提取液體形式之含所製得二醇之高沸點反應混合物 ab ’將該高沸點反應混合物AB連續供入一連續多級蒸館從 c,將沸點低於該高沸點反應混合物Ab中所含二醇之物質 餾出為一塔頂部組份cT及/或一側餾分組份Cs以獲得—塔 底部組份cB,將該塔底部組份CB連續供入一連續多級蒸餾
C S H7272.doc 13 1334410 塔E,並自該連續多級蒸餾塔E之側餾分出口獲得該二醇作 為側館分組份Es。而且,因&,目的之—係提供一便宜且 能長時期(例如不少於1000小時,較佳不少於3〇〇〇小時, 更佳不:>、於5000小時)以例如不少於i ”頓/小時之量穩定製造 高純度二醇之特定工業裝置及工業製造方法。 換言之,在本發明之第一態樣中,其提供: I#· 一種製造高純度二醇之工業方法,其中高純度二醇係 藉由下列方式製造:採用環狀碳酸酯及脂肪族一元醇作為 起始原料,將該等起始原料連續供入一其中存在一觸媒之
連續多級蒸料A,在該塔A中進行反應性蒸鶴,自該塔A ,上部連續提取氣態形式之含製得的碳酸二烧§|及該脂肪 私元醇之低沸點反應混合物Ατ,自該塔a之下部連續提 取液體形式之含製得二醇之高;弗點反應混合物&,將該高 沸點反應混合物Ab連續供入一連續多級蒸餾塔c,將沸點 低於。亥同,弗點反應混合物Ab中所含二醇之沸點之物質館出
為一塔頂部組份匕及/或一侧餾分組份。以獲得一塔底部 組份CB,將該塔底部組份^連續供入一連續多級蒸餾塔 E並自"亥連續多級蒸餾塔E之一側餾分出口獲得該二醇作 為側館分組份Es,其中: ⑷該連續多級蒸館塔E包含一蒸館塔,該蒸館塔包含 一具有長度L〆公分)、内徑Di(公分)及内部級數為〜之内 構件之’"L提&’及一具有長度公分)、内徑叫公分) 及内部級數為&之内部構件之濃縮段,其中Ll、Dl、Π,、 L2、D2及n2滿足下式(1)至: 117272.doc 1334410 400<L,<3000 (1) 50<D,<700 (2) 2<Lj/D,<50 (3) 3<ηι<30 (4) 600<L2<4000 (5) 100<D2<1000 (6) 2<L2/D2<30 (7) 5<n2<50 (8)及 D i 2 (9);
(b) 該連續多級蒸餾塔E之濃縮段具有至少一個煙囪式 塔盤作為安裝於其内部之内部構件,該煙固式塔盤具有至 少兩個安裝於其内部之煙囪,每一煙囪具有〆開口,前述 開口具有滿足式(10)之截面積8(平方公分)· 50<S<2000 (10),
且母一煙自自該煙函之開口至該煙囪之氣體出口之高度 h(公分)皆應滿足式(11): 2〇<h<l〇〇 (11);及 (c) 該二醇係自該側餾分出口以液體形式連續提取, δ亥側淘分出备、由上 係連接至該連續多級蒸餾塔Ε之該煙岛式塔 盤液體收集段; 2· 如第1項之太 々法’其中該高純度二醇之產量係不少於1 嘲/小時; 3.如第1或2項
Dj ' Lj/Dj 之方法,
其中該連續多級蒸餾塔E之、 、L2/D2&n2 滿足 500SL42000、 117272.doc 15 丄幻4410 3~L,/D,-20 ' 5^>^2〇 ' 700<L2<3000 3认2/D2S20、7幺n2S3〇、及 Di<D2 ; 100<D,<500 120<D2<800 4·如第⑴項中任―項之方法’其中該連續多級蒸德塔 E之汽提段及濃縮段每—財除該煙_式塔盤以外之内部 構件係一塔盤及/或—填料; 5.如第4項之方法,其中該連續多級蒸餘塔£之汽提段及 濃縮段每—Ή除該㈣式㈣以外之該㈣構件係該塔
6‘如第5項之方法,其中該塔盤係一篩盤; 7.如第6項之方法,其中該餘般力使&如曰+ 八丫邊師盤在其師部具有1 5 〇個孔/ 平方公尺至1200個孔/平方/Λ ρ Η — 扎十方么尺,且每一孔之截面積係介 於〇·5平方公分至5平方公分之間; 如第6或7項之方法’其中該篩盤在其筛部具有200個 孔/平方公尺至1100個孔/伞古八ρ ^ 個孔/千方公尺,且每一孔之截面積係 ;1於0.7平方公分至4平方公分之間; •如第6至8項中任一項之方法’其中該篩盤在其薛部具 有250個孔/平方公尺至1〇〇〇個孔,平方公尺且每一孔之截 面積係介於0.9平方公分至3平方公分之間; 1:·如第6至9項中任一項之方法,其中在該連續多級蒸餾 W之汽提段中該篩盤之開σ率(—塔盤級中孔之總裁面積 與°亥^'盤面積之比)係介於3%至25%之間; U.如第6至1〇項中任一項之方法,纟中該連續多級蒸館 縮段中㈣盤之開口率(―塔盤級中孔之總截面積 與該塔盤面積之比)係介於2%至20%之間;
H7272.doc =一烷酯及該脂肪族一元醇之低沸點反應混合物Ατ,自該 塔A之下部連續提取液體形式之含所製得:醇之高沸點反 應混合物ab ’將該高沸點反應混合物Ab連續供入該連續多 級洛館塔C,將沸點低於該高沸點反應混合物AB中所含二 *之物質鶴出為一塔頂部組份CT及/或側館分組份 CS以獲得一塔底部組份Cb,將該該塔底部組份CB連續供入 該連續多級蒸館㈣’並自該連續多級蒸料E之-側顧分 出口獲知该二醇作為側餾分組份Es,其中: (a)該連續多級蒸餾塔E包括一蒸餾塔,該蒸餾塔含有 —^有長度L〗(公分)' 内徑D](公分)及一内部級數為⑴之 内部構件之汽提段及一具有長度L2(公分)、内徑d2(公分) 及内部級數為η2之内部構件之濃縮段,其中、 n]、L2、D2及n2滿足下式(1)至(9): 400<L!<3000 (1) 50<D!<700 (2) 2<L,/D,<50 (3) 3<n,<30 (4) 600<L2<4000 (5) 100<D2<l〇〇〇 (6) 2<L2/D2<30 ⑺ 5<n2^50 (8)及 D ] ^〇2 (9); 豸連續多級蒸餾塔E之濃縮段具有至少一個煙函式 塔盤作為安裝於其内之内部構件,該煙自式塔盤具有至少 117272.doc •18- 1334410 兩個安裝於其内部之煙囪,每一煙自具有一開口,前述開 口具有滿足式(10)之截面積S(平方公分): 50<S<2000 (10), 且每一煙έι自該煙_之開口至該煙_之氣體出口之高度 h(公分)應滿足式(11): 20<h<100 (11);及 (C)所女裝用於自該連續多級蒸餾塔£連續提取呈液體
形式之高純度二醇之側餾分出口係連接至該煙函式塔盤之 液體收集段; 2〇·如第19項之連續多級蒸餾塔,其中L1 ' D1、L1/D1、 ΐΜ、L2、D2、1^2/02及112 滿足 500仏42〇〇〇、l〇(^D^5〇〇、 3SIVD420、5^1420、700江2幻〇〇〇、12〇^^8〇〇、 3 幺 L2/D2S2O、7 幺n2S30、及 DjDj ;
’其中在該汽提段及 之内部構件係一塔盤 21.如第19或20項之連續多級蒸餾塔 該濃縮段每一段中除煙自式塔盤以外 及/或一填料; 22. 如第項之連續多級蒸顧塔,其中在該汽提段及該濃 縮段每-段中除㈣式塔盤以外之内部構件係該塔盤; 23. 如第22項之連續多級蒸館塔,其中該塔盤係一筛盤; 从如第23項之連續多級蒸潑塔,其中該筛盤在其筛部且 個孔/平方公尺至⑽個孔/平方公尺且每—孔之截面 積係介於0.5平方公分至5平方公分之間; =且:第23或24項之連續多級蒸料,其中該篩盤在其筛 H200個孔/平方公尺至1⑽個孔/平方公尺且每一孔
H7272.doc -19· 1334410 之截面積係介於0.7平方公分至4平方公分之間, •认如第23至25項中任—項之連續多級蒸料,其中該筛 盤在其篩部具有個孔/平方公尺至1000個孔/平方公尺, . 且每一孔之截面積係介於0.9平方公分至3平方公分之A間, ·· 27·如第23至26項中任—項之連續多級蒸德塔,其中在該 • 〇提段中該篩盤之開口率(-塔盤級中孔之總截面積與該 塔盤面積之比率)係介於3%至25 %之間, 鲁 28·如第23至27項中任一項之連續多級蒸德塔,其中在該 濃縮段中該筛盤之開口率(一塔盤級中孔之總截面積與該〆 .塔盤面積之比率)係介於2%至2〇%之間, 29.如第23至28項中任—項之連續多級蒸料,其中該煙 &式塔盤之開口率(該煙固中開口之總截面積與該煙_式 塔盤包έ η亥開口之總截面積在内的面積之比)係介於至 40%之間。 本發明之有利作用 •已發現根據由本發明提供之特定裝置及方法,可自環狀 碳酸酯及脂肪族一元醇以工業規模以高產率(例如以所用 環狀碳酸酯計通常不少於97%、較佳不少於98%、更佳不 少於99%)穩定長時期製造高純度二醇。換言之,根據本發 明,可提供一種便宜且能(例如)以不少於丨噸/小時之量穩 定長時期(例如不少於1000小時、較佳不少於3〇〇〇小時、 更佳不少於5000小時)製造作為pet纖維或pet樹脂之起始 原料所需的純度不小於99.9%之高純度二醇之工業裝置及 工業製造方法。 117272.doc -20- 1334410 一而且’本發明彳法與習用乙二醇製造方法不同之處在於 藉由本發明方法可以高產率及高選擇性製造高純度乙二 醇’而無需使用大量水,且因此作為一同時解決由習用工 業製造法帶來的㈣長期存在的問題(低選擇性、高能 源消耗)之工業製造方法達成極佳效果。 【實施方式】 下文係本發明之詳細闡述。 本發明之反應係-由下式代表之可逆平衡轉s旨化反應, 其令-碳酸二烷酿及二醇係自一環狀碳酸酿及脂肪族一元 醇製得; 0’ 、〇 II 0 (A)
2 R*〇H 0 +
HO ⑻ (C) (D) 其中R,代表一二價基團-(CH2)m-(m係自2至6的整數),A 一 個或多個氫可視情況經具有i個至1〇個碳原子之烧基基園 或,基基團取代。此外,R2代表一具有】個至⑵固碳原子 之早價脂肪族基團,其一個或多個氣可視情況經具有】個 至10個碳原子之烷基基團或芳基基團取代。 在本發明中用作一起始原料之環狀碳酸酯係一由上式中 之⑷:表之化合物。舉例而言,較佳可使用碳酸烧二酷 广Mm碳酸丙二黯)、13·二氧雜環己-2嗣、 广二氧雜環庚韻或諸如此類,更佳使用碳酸乙二醋或 ㈣丙二ww得等之故)’且尤佳使用碳酸乙
H7272.doc -21 . 而且,用作 ⑺)代去 起始原料之脂肪族— 戈表之化合物 、兀知係由上式中之 肪孩〜-▲ 便用—碑點較所製诰夕_ ▲ 夭兀醇。儘管可婭鉬^ 7表&之一醇為低之脂 但脂狀Α 了 Μ視所用環狀碳酸萨夕相 9肪族一元醇之眚 厌馱S曰之類型而改變, 體、 貫例匕括甲醇、7 J5由 ^烯丙醇、丁乙^、丙醇(同分異構 分為4 轉(同分異構體)、3 丁膝】 、構體)、己醇(同分昱 -丁烯〗-醇、戊醇(同 (同分異構體)、壬庚醇(同分異構體)、辛醇 Μ同分異構體)、十-醇m八广(问分異構體)、十 醇、m庚醇n 酵⑺分異構體)、環戊醇、環己 戊醇(同分里構體 Γ環戊醇(同分異構體)、乙基環 醇(同分:二 己醇(同分異構體)、乙基環己 已醇…=、)二::環己醇(同分異構體)'二乙基環 乙醇(二= 己醇(同分異構體)、节醇、苯 刀’、構體)、苯丙醇(同分里槿 脂肪族—分辟π _ 刀八構體)4。此外,該等 、 醇可經諸如鹵素、低碳烧蓋其 4 | 基、芳 氧基、虱基、烷氧羰 ▲氧敖基、醯氧基、及硝基等取代基取代。 二亥等脂肪族-元醇中’所用之較佳者係具有丨個至_ '、子之醇’ t佳者係具有i個至4個碳原子之
醇、7龄 1 T # 2知、丙醇(同分異構體)及丁醇(同分異構體)。在使 用杈酸乙二酯或碳酸丙二酯作為該環狀碳酸酯之情況下, 較佳脂肪族-元醇係、甲醇及乙醇,其中甲醇係尤佳。 在本發明之方法中,使一觸媒存在於反應性蒸餾塔A 中。使該觸媒存在於該反應性蒸餾塔A中之方法可係任何 方法,但在(例如)在該等反應條件下溶於該反應液體之均 117272.doc -22· ^芊、之h况下,可藉由將該觸媒連續供入該反應性蒸餾 ^中使邊觸媒呈液相存在於該反應性蒸料中,或在該等 士應條件溶於該反應㈣之非均相觸狀情況下,可 錯由將該觸媒作為-固體佈置於該反應性蒸料中使該觸 媒存在於該反應系統中;該等方法亦可組合使用。 在一均相觸媒連續供入該反應性蒸餾塔之情況下,該均 相觸媒可與該環狀碳酸醋及/或該脂肪族一元醇一起進 給’或可在不同於該等起始原料之位置處進給。該反應實 際上係在該蒸顧塔中在—低於進給該觸媒之位置之區域中 進行且因此較佳將遠觸媒供入一介於該塔之頂部與進給 該等起始原料之位置間之區域中。該觸媒必須存在於至少 5個級中,較佳至少7個級,更佳至少1 〇個級。 此外,在使用非均相固體觸媒之情況下,該觸媒必須存 在於至少5個級中,較佳至少7個級,更佳至少丨〇個級。亦 可使用-在該蒸餾塔中亦可起一填料作用之固體觸媒。 作為本發明中所用之觸媒,可使用至今習知之各種觸媒 中的任一種。 實例包括; 驗金屬及驗土金屬’例如鐘、鈉、鉀、錄j、鎚、鎮、 鈣、鋰、及鋇; 驗金屬及驗土金屬之驗性化合物,例如氫化物、氫氧化 物、烷氧化物、芳氧化物及醯胺; 鹼金屬及鹼土金屬之鹼性化合物,例如碳酸鹽、碳酸氳 鹽及有機酸鹽; 117272.doc •23. 锆化合物,例如鹵化鍅、乙醯丙酮锆、烷氧基锆及乙酸 鍅; 錯及含錯化合物,例如錯氧化物,例如PbO、Pb〇2及 Pb3〇4 ; 鉛硫化物,例如PbS、Pb2S3及PbS2 ; 鉛氫氧化物,例如Pb(OH)2 、 Pb302(0H)2 、
Pb2[Pb〇2(OH)2]及 Pb20(0H)2 ; 亞鉛酸鹽,例如 Na2Pb02 ' K2Pb02、NaHPb02 及 KHPb02 ; 鉛酸鹽,例如 Na2Pb03、Na2H2Pb04、K2Pb03、 K2[Pb(OH)6]、K4Pb04、Ca2Pb04及 CaPb03 ; 碳酸鉛及其鹼性鹽,例如PbC03及2PbC03_Pb(0H)2; 烧氧基錯化合物及芳氧基錯化合物,例如Pb(〇CH3)2、 (CH30)Pb(0Ph)及 Pb(OPh)2 ; 有機酸之鉛鹽、及其碳酸鹽及鹼性鹽,例如 Pb(OCOCH3)2、Pb(OCOCH3)4及 Pb(0C0CH3)2.Pb0.3H20 ; 有機錯化合物,例如Bu4Pb、Ph4Pb、Bu3PbCl、 Ph3PbBr、Ph3Pb(或 Ph6Pb2)、Bu3PbOH及 Ph2PbO(其中 Bu代 表一丁基基團,且Ph代表一苯基基團); 鉛合金,例如 Pb-Na、Pb-Ca、Pb-Ba、Pb-Sn及 Pb-Sb ; 鉛礦石,例如方鉛礦及閃鋅礦;及該等鉛化合物之水合 物。 在所用化合物溶於該反應之起始原料、該反應混合物、 反應副產物或諸如此類的情況下,該化合物可作為一均相 117272.doc •25· 1^34410 觸媒使用’而在该化合物不溶解之情況下,該化合物可作 為固體觸媒使用。此外,較佳亦可藉由將上述化合物溶 反應之起始原料、反應混合物、反應副產物或諸如此 類中或藉由反應致使溶解所獲得之混合物作為—均相觸媒 此π,離子交換劑 樹脂、具有醯胺基團之離子交換樹脂、具有至少一種選自 T酸根基 '㈣根基及磷酸根基之交換基團之離子交換樹 ^曰及具有第四錄基團作為交換基團之固體強驗性陰離 父換劑;固體盔機仆人榀 ., ……、機化5物’例如二氧化石夕、二氧化石夕_氧 氧化矽-氧化鎂、鋁矽酸鹽、矽酸 石、各種經金屬交換之啡=n 裡'弗 為非均質觸媒使用及經敍交換之滞石等亦可作 A i乍::=相觸媒’所用一尤其較佳者係-具有第四錄 二=為父換基圏之固體強驗性陰離子交換劑, 脂、且有繁赴i 基鹼性陰離子交換樹
具有第四錢基團作為交換A 交換劑及一且有裳η 、目纖维素強鹼性陰離子 撑型之強驗2 為交換基團經-無機載體支 交換基團之強驗性陰離子交換樹月為匕,^第四録基團作為 乙稀型強驗性降離子… 較佳可使用(例如)笨 r玍&離子父換樹脂或諸如此 — 強鹼性陰離子交摻# 種本乙烯型 聚物你生具有苯乙稀與二乙婦基苯之丑 汆物作為母體材科、 邱丞本之共 換AifI# 且八有第四銨基團(I型或Η型)作為$ 換基團之強驗性陰離子交換樹腊 )作為乂 由(例如)下式示意
«17272.doc • 26 · 1334410 性代表; CH2—CH—CH2一CH—CH2—
(I型) CH2Ng:H3)3 —CH2W^ CH2焚H 啦 CH—CH2—CH—CH2-CH—
® (II 型) Θ CH—CH2-^- nCH2N(CH3)2(C2H4〇H) CH2N(CH3)2(C2H4〇H) χθ X® 其中X代表一陰離子;至於X,通常使用至少一種選自F、 Cl_、Br·、Γ、HC03-、C032·、CH3C02-、HC02、I03-、 Br03·、及C103·之陰離子,較佳至少一種選自Cl·、Br·、 hco3·、及co32-之陰離子。此外,就樹月旨母體材料之結構 而言,可使用一凝膠型結構或大網狀(MR)型結構,其中該 MR型係尤佳,此乃因其抗有機溶劑性高。 一具有第四銨基團作為交換基團之纖維素強鹼性陰離子 交換劑之一實例係具有-OCH2CH2NR3X交換基團之纖維 素,其係藉由將該纖維素中一些或所有-OH基團轉化成三 烷基胺基乙基基團獲得。此處,R代表一烷基基團;通常 使用甲基、乙基、丙基、丁基或諸如此類,較佳甲基或乙 基。而且,X代表一如上之陰離子。 117272.doc -27· 1334410 一可詩本發^有第四聽㈣為交録團經益 體支撐型之強鹼性陰離子交換劑係指一具 機載體之一歧或所有〇Η矣 、:少6玄無 一次所有-ΟΗ表面羥基基團引入至盆 之’2)nNR3X第四錄基團的無機載體。此處,…::
:如上,η通常係1至6的整數’較佳㈣。就該無機載體I S’可使用二氧切、氧仙、二氧化d-氧 化鈦、沸石或諸如此類,較佳使用二氧化石夕、氧化紹或二 氧化石夕·氧化結,尤佳為二氧化石夕。可使用任何方法料 修飾該無機載體之表面羥基基團之方法。 就具有-第喊基圏料交換基團之固體強驗性陰離子 交換劑而言,可使用市售品。在此情況下,該陰離子交換 劑在預先與合意陰離子物質進行離子交換作為預處理 可作為轉酯化觸媒使用。 此外,較佳亦可使用由一具有鍵結至其每一皆含有至小 -個氮原子之雜環基團之大網狀或凝膠型有機聚合物^ 一具有鍵結至其每-皆含有至少一個氮原子之雜環基團之 無機載體構成之固體觸媒作為該轉醋化觸媒。此外,同樣 可使用-其中-些或所有該等含氮雜環基團皆轉化成—第 四鹽之ϋ體觸媒》注意’諸如離子交換劑等固體觸媒在本 發明中亦可起填料作用。 本發明中所用觸媒之量係端視所用觸媒之類型而定,作 在連續進給在該等反應條件下溶於反應液體之均相觸媒的 情況下’所用之量以伯作為起始原料進給之該環狀碳酸醋 與該脂肪族-元醇之總重量之比例表示通f係介於〇咖 117272.doc -28- 1334410 重量%至50重量%之間、 佳0.01重量%至1〇重量〇/0 較佳0.005重量。至2〇重量%、更 。而且,在使用一安裝於該蒸餾 塔中之固體觸媒的情況下,以該蒸餾塔之空塔體積計,該 觸媒較佳以介於(UH體積%至75體積%之間、更佳⑽體積
%至60體積%、再更佳。.则乂至仙體積%之量使用。 對於將該環狀碳酸S旨及該脂肪族—元醇連續供人一構成 本發明反應性蒸料之連續多級蒸館塔^之方法並盈特 殊限制;可使用任何進給方法,只要使該環狀碳酸醋及該 脂肪族一元醇在該蒸餾塔A之至少5個級、較佳至少7個 級、更佳至少I 0個級之區域中接觸該觸媒即可。換言之, 該環狀碳酸酯及該脂肪族一 多級蒸顧塔A之級中所需數 狀碳酸酯及該脂肪族一元醇 或可彼此引入不同級中。 元醇可自滿足上述條件之連續 目入口連續進給。此外,該環 可引入該蒸餾塔之相同級中,
該等起始原料可以液體形式、氣態形式或作為液體盘氣 體之混合物連續供人該蒸料㈣m方式將該等起 始原料供入該蒸館塔八以外’亦較佳自該蒸餾塔A之下部 另外間歇或連續進給—氣態起始原m,另—較佳方 法係-其中將該環狀碳酸自旨以液體形式或氣體/液體混合 形式連續供入該蒸餾塔A其中存在觸媒之級以上的一級 中二並將該脂肪族一元醇以氣態形式及/或液體形式供入 該蒸館塔A之下部之方法。/ 丨生, 在此6況下’該環狀碳酸酯當 然可含有該脂肪族一元醇。 在本發明中’進給的起始原料可包含產物碳酸二燒醋及 M7272.doc •29· 1334410 /或二醇。對於該碳酸二烷酯而言,以該脂肪族一元醇/碳 酸二烷酯混合物中該碳酸二烷酯之重量百分數計,其含量 通吊"於0重量%至4 0重量%之間、較佳〇重量%至3 〇重量 %、更佳0重量%至20重量%,且對於該二醇而言,以該環 狀碳酸酯/二醇混合物中該二醇之重量百分數計通常介 於0重置%至1 〇重量%之間、較佳〇重量%至7重量%、更佳〇 重量%至5重量%。 當工業上實施本發明反應時,除新引入該反應系統中之 新鮮環狀碳酸酯及/或脂肪族一元醇以外,自該方法及/或 另一方法所回收具有該環狀碳酸酿.及/或該脂肪族一元醇 作為其主要組份之材料較佳亦可用作該等起始原料。此係 本發明可能之優良特徵特性。另一方法之實例係一種其中 自該碳酸二烷酯及一芳族單羥基化合物製造一碳酸二芳酯 之方法,在此方法中該脂肪族一元醇係副產物且被回收。 =回收之副產物脂肪族一元醇通常包含該碳酸二烷酯、該 芳族單羥基化合物、一烷基芳基醚等,且亦可包含少量碳 酸烷基酯芳基酯、碳酸二芳酯等。該副產物脂肪族一元醇 可不經處理用作本發明之起始原肖,或可在藉助蒸館或諸 如此類使所包含沸點較該脂肪族一元醇之沸點為高之材料 之里降低後用作一起始原料。 用於本發明之較佳環狀碳酸醋係一種藉助(例如)環氧燒 (例如環氧乙院、環氧丙烧、或氧化苯乙稀)與二氧化碳間 之反應產生者種包含少量該等起始原料化合物或諸如 此類之環狀碳酸酯可用作本發明之起始原料。
M7272.doc -30- :本發明中’供入該反應性蒸餾塔八的環狀碳 肪族—元醆夕旦0日k 月曰 里間的比例係隨該轉酯化觸媒之類型及數量 及这寻反應條件而變 碳酸黯的莫耳比P人知一元醇與該環狀 .01倍至1000倍之間。為増加環 反夂知轉化率’較佳以超過該環狀碳酸自旨莫耳數的至少 2一倍進給該脂肪族-元醇。然而,若所用脂肪族一元醇之 -過"必需使該裝置變大。出於該等原因,該脂肪族 一几醇與該環狀碳酸自1之莫耳比較佳介於2至20之間、更 佳3至15、再更佳5至12。此外,若剩餘大量未反應之環狀 碳酸酿,職未反應環狀碳酸s旨可與產物二醇反應產生副 產物寡聚物(例如二聚物或三聚物),且因此在工業實施 中,較佳盡可能減少剩餘未反應環狀碳酸酯之量。在本發 月方法中,即使上述莫耳比不超過i 〇,亦可使該環狀碳酸 酋旨轉化率不小於98%,Μ社τ* , 卞个』孓W/。,較佳不小於99%,更佳不小於 99.9%。此係本發明之另一特徵特性。 在本發明中,較佳在該反應性蒸顧塔A中以不少於約1嘲/ 小時連續製造含有該二醇 < 高沸點反應混合物Ab,將此供 入一連續多級蒸餾塔c中,且使—來自其之塔底部組份Cb 在一連續多級蒸餾塔E中藉由蒸餾進行分離以製造不少於 約1噸/小時之尚純度二醇;為達成此,連續供入反應性蒸 餾塔A中之該環狀碳酸酯最小量以欲製造該高純度二醇之 量P(噸/小時)計通常係丨.55 !>噸/小時,較佳1 5 ?噸/小時, 更佳1 _45 P噸/小_。在另一更佳情況下,可使此量小於 1·43 P噸/小時。 117272.doc 丄幻4410 對於用於實施本發明反應性蒸餾方法之連續多級蒸餾塔 * &並無特殊限制’但該連續多級蒸料八較佳係既能實施 :餾且同時能實施反應之蒸餾塔以便能穩定長時期製造較 ; 佳不少於1.5噸/小時之碳酸二烷酯及/或較佳不少於丨噸/小 時之二醇。 在本發明中,採用一環狀碳酸酯及一脂肪族一元醇作為 起始原料,將該等起始原料連續供入一其中存在一觸媒之 • 連續多級蒸鶴塔A中,在該塔A中實施反應性蒸館,自該 塔A之上部連續提取呈氣態形式含有製造的碳酸二烷酯及 该脂肪族一元醇之低沸點反應混合物Ατ,該塔A之下部連 續提取呈液體形式含有所製造二醇之高沸點反應混合物 Ab,將該咼沸點反應混合物Ab連續供入一連續多級蒸餾塔 C中,將滿點較該高沸點反應混合物ab中所含二醇之沸點 為低之材料作為一塔頂部組份匕及/或一侧餾分組份Cs蒸 餾出來以便獲得一塔底部組份CB,將該塔底部組份Cb連續 _ 供入—連續多級蒸餾塔E中,且自該連續多級蒸餾塔E之一 側餾分出口獲得作為側餾分組份Es之二醇,藉此製造一高 純度二醇。因此,該連續多級蒸餾塔C較佳具有能將沸點 較該高沸點反應混合物AB中所含二醇之沸點為低之材料作 為該塔頂部組份CT及/或該侧餾分組份cs有效去除之功 能。 而且,對於該連續多級蒸餾塔C而言,較佳對其進行咬 計以便使通常以少量包含於該高沸點反應混合物AB中未反 應之環狀碳酸酯與該二醇反應(例如為確保此反應進行完 117272.doc •32· 1334410 全所需之溫度及停留時間)。結果可使在來自該連續多級 蒸餾塔c之塔底部組份c b中實質上沒有未反應之環狀碳酸 醋’當實施本發明時此較佳。 本發明中所用連續多級蒸餾塔匕必須具有能以高產率穩 定長時期自大量塔底部組份Cb獲得一高純度二醇之功能, 且必須同時滿足各種條件以達成此目的。 具體而言, (a)該連續多級蒸餾塔E包含一蒸餾塔,該蒸餾塔包含 一具有長度Ll(公分)、内徑公分)及在其内部級數為恥 =内部構件之汽提段及一具有長度L2(公分)、内徑d2(公 分)及在其内部級數為n2之内部構件之濃縮段,其中L]、 D1、n〗、L2、〇2及112滿足下式⑴至(9): 400<L,<3000 (i) 50<D,<700 (2) 2<ί!/Ο,<50 (3) 3<η,<30 (4) 600<L2<4000 (5) 100<D2<1000 (6) 2<L2/D2<30 ⑺ 5<n2<50 ⑻及 Dj<D2 (9); 二Γ連續多級蒸館㈣之濃縮段具有至少一個煙画式 。卞為安裝於其内部之内部構件,該煙函式塔盤 少兩個安裝於其内部之煙自,每_㈣具有—截面積s(平 H7272.doc •33· 1334410 方公分)滿足式(10)之開口 : — 50^8,2000 (1〇), 且每-該等煙_應使自該煙自之開口至該煙固之氣體出口 之高度h(公分)滿足式(11): 20<h<100 ⑴);及 ⑷—所安裝用於自該連續多級連續提取呈液 體形式之南純度二醇之側餾分出 之液體收集段。 係連接至該煙i式塔盤 已發現,藉由在具有同時滿^上式⑴至⑴)之特定結構 的連續多級蒸料”蒸館進行分離、藉由使用該連續多 級蒸館塔C將沸點較二醇之缚點為低之材料自大量藉助環 狀碳酸酷與脂肪族一元醇間反應性蒸鶴方法製造的高沸點 反應混合物Ab中蒸顧出來而獲得該塔底部組份Cb,可以較 佳不少於⑻小時、更佳不少於2嘲/小時之工業規模穩定 (例如)不少於1000小時,較佳不少於3〇〇〇小時更佳不+ 於测小時之長時期製造純度較佳不小於㈣、更佳不: 於99.9。/。之高純度二醇。關於藉由實施本發明方法使 工業規模製造高純度二醇成為可能同時具有該等優良效果 之原因並不清楚,但據認為此係由於#結合上式⑴至⑴) 之條件時所帶來的複合效應所致意各因素之較佳範圍 係闡述於下文。 若乙丨(公分)小於400,則該汽提段之分離效率降低,且因 此不此獲彳于合思的分離效率。而且,為縮減設備成本同時 確保合意的分離效率,必須使^不超過3〇〇〇。此外,若q H7272.doc -34· 1334410 大於3000,則,該塔頂部與底部間之壓差變得過大,且因 此使長期穩定作業變得困難,且此外,必須增加該塔下部 之溫度’且因此易於出現副反應。Li(公分)之更佳範圍係 50叱Ll2000,其中再更佳係6〇〇弘丨幻5〇〇。 若Dl(公分)小於50,則不可能達成該合意蒸餾量。而 且,為縮減設備成本同時獲得合意蒸德量,必須使〜不超
過700。D〗(公分)之更佳範圍係1〇(^Dp6〇〇,其中再更佳 係12050,2500 〇 小於2或大於5〇,則使長期穩定作業變得困難。 L丨Μ之更佳範圍係kWDe2〇,其中再更佳係 elVDdls。 右η,小於3,則该汽提段之分離效率降低,且因此不能 獲付合意的分離效率。而且,為縮減設備成本同時確保合 意的分離效率’必須使„丨不超過3〇。此外,若η丨大於3〇:
則該塔頂部與底部間之Μ變得過大,且因此使長期穩定 作業又得困難,且此外,必須增加該塔下部之溫度,且因 此易於出現副反應ηι之更佳範圍係,其中再更佳 係 knjis。 右Ld Α为)小於6〇〇,則該濃縮段之分離效率降低,且因 此不能獲得合意分離效率。而且,為縮減設備成本同時確 保合意的分離效率,必須使L不超過4〇〇〇。此外,若^大 於侧,則該塔頂部與底部間之壓力差變得過大,且因此 :長時間穩定作業變得困難。而纟,必須增加該塔下部之 ’皿度’且因此易於出現副反應。l2(公分)之更佳範圍係 117272.doc -35- 1334410 700认2幻000,其中再更佳係800SL2U500。 若〇2(公分)小於100,則不可能獲得合意之蒸餾量。而 且,為縮減設備成本同時獲得合意蒸餾量,必須使仏不超 過1000。D2之更佳範圍(公分,其中再更佳 係 15〇SE>2幺60〇 〇 若k/D2小於2或大於30,則使穩定作業變得困難。 之更佳範圍係3^L2/Dd2〇,其中再更佳係4认2/〇2<15。 右小於5,則該濃縮段之分離效率降低,且因此不能 獲付合意的分離效率。而且,為縮減設備成本同時確保合 意的分離效率,必須使h不超過5〇。而且,若助大於5〇, 則該塔頂部與底部間之壓力差變得過大,且因此使長時間 穩定作業變得困難。而且,必須增加該塔下部之溫度,且 因此易於出現副反應。〜之更佳範圍係幻〇,其中再 更佳係8^12<25。注意在本發明中,至少一個煙囪式塔盤 必須安裝於該濃縮段中,且因此級數包括在以上“中。 而且,對於本發明連續多級蒸餾塔E而言,較佳DjD2, 更佳Di<D2。 安裝於該連續多級蒸餾塔Ε之濃縮段中的煙自式塔盤其 中设置有至少兩個煙囪,每一煙囪在該塔盤之平面内具有 截面積為S (平方公分)之開口。而且,煙函蓋較佳係安 裝於各煙自之上部開口上。此煙自蓋對自下部級上升在該 煙囪上部開口(氣體出口)處側向流動之氣態組份起作用, 且此外起到阻止自上部級落下之液體組份直接落入下部級 之作用。 M7272.doc -36- 1334410 各煙函之橫截面形狀可係三角形、正方形、多邊形、圓 形、橢圓形、星形或諸如此類中任何一種,但較佳使用正 方形或圓形。而且’對各煙囱而纟,該橫戴面形狀及面積 <自該煙自之上部至下部不$,但較佳恆定,此乃因如此 製造簡單且便宜。而且,該等至少兩個煙自可具有彼此不 同之^狀’但較佳具有彼此相同之形狀。 在本發明中,連接至該煙_式塔盤之各煙囱開口(該煙 函具有最小截面積之部分)之截面積s(平方公分)必須滿足 下式(10): 50<S<20〇〇 (10) 0 若S小於50,則需要大量煙固以達到預定產量,且因此 使設備成本變高。若S大於2〇〇〇,則在該煙囪式塔盤級中 之氣體流動易於變得不均句’且因此使長期穩定作業變得 困難。S(平方公分)之更佳範圍係1〇〇gS<i5〇〇,其中再更 佳係 200SSS1000 〇
而且’自各煙囪之開口至彼煙囪氣體出口 (該煙囪上部 開口之下端)間之高度h(公分)必須滿足下式(11); 20<h<l〇〇 (11) 〇 本發明中所用煙_式塔盤其中通常安裝有—用於使液體 組份落入下部級之降液管部分及一用於保存液體組份之溢 流堰。該溢流堰之高度取決於h,但通常設 至2〇公分。因此,若一則保存於該煙固式塔盤中 之液體量變少’且因此使長期穩定作業變得困冑。而且, 若h大於⑽,則所保存的液體量增加,且因此必須增加設 117272.doc -37· U34410 備強度’且因而使設備成本變高,且此外純化的二醇在該 • 塔中之停留時間增加,此係所不期望的。h(公分)之更佳範 圍係30处$80,其中再更佳係40ShS70。 ; 該煙自式塔盤之開口率(該等煙函開口之總截面積與該 . 煙自式塔盤包括該等開口之總截面積在内的面積之比率) . 較佳係介於5〇/。至4〇%之間。若該開口率小於⑽,則使長 期穩定作業變得困難。而且’若該開口率大於4〇%,則必 • 帛增加煙函數目,或加高各煙固,而在任-情況中皆使設 備成本變高。該開口率之更佳範圍係自1〇%至3〇%,其中 再更佳係自15 %至2 5 %。 本發明特徵特性之一係至少一個煙囪式塔盤係安裝於該 多級蒸餾塔£之濃縮段(高於供入該塔之入口但低於該塔頂 部之部分)中,且高純度二醇係自連接至該煙_式塔盤之 液體收集段底部之側餾分出口以液體形式連續提取。可使 煙囪式塔盤之數目為二個或更多(若需要),但通常係一 籲冑。安裝有該煙®式塔盤之級可位於該濃縮段中之任何位 置處,但較佳係一該濃縮段中自該等級之底部至少三級且 該濃縮段中自該等級之頂部至少三級中的一級,更佳一該 濃縮段中自該等級之底部至少四級且該濃縮段中自該等級 之頂部至少四級中的-級,再更佳—該濃縮段中自該等級 之底部至少五級且該濃縮段中自該等級之頂部至少四級中 的一級。 本發明之連續多級蒸潑塔E較佳係一在該汽提段及該濃 縮段中各自具有塔盤及/或填料作為内部構件之蒸餾塔。 D7272.doc •38· 1334410
本發明中所用術語”内部構件 液體實際上彼此接觸之部件, 盤、篩盤、波紋迄殽、伞P ”係指在該蒸餾塔中使氣體與 。該等塔盤之實例包括泡罩塔 、吊盤、波紋塔盤、平穩塔盤'浮閥塔盤、逆流塔盤、 Unifrax塔盤、Superfrac塔盤、Maxfrac塔盤、雙流塔盤、 柵板塔盤、渦輪式栅板塔盤、KiUel塔盤或諸如此類。該 等填料之實例包括不規則填料,例如拉西環(Raschig nng)、勒辛環(Lessing ring) ' 鮑爾環(Pall ring) ' 貝爾鞍 # (Berl SadcUe) ' 英特洛克斯鞍(Intalox saddle)、Dixon 填 料、McMahon填料或Heli_Pak,或規則填料,例如
Mellapak、Gempak、Techn〇-pack、Flexipac、Sulzer 填 料、GoodroU填料或GHtschgrid或諸如此類。亦可使用具 有塔盤。P为及裝有填料之部分二者之多級蒸德塔。此外, 本發明所用術語"㈣構件之級數〜或n 2,,就該塔盤而言係 才曰級數就填料而g係指理論級數。因此就具有塔盤部 分及裝有填料之部分二者之連續多級蒸館塔而言,〜或〜 • 係指塔盤數與理論級數之總和。 在本發明中,對於該連❹級蒸料£之汽提段及濃縮 段二者中的内部構件而言,尤佳的是塔盤。此外,已發 現,就性能與設備成本間之關係而言,每—皆具有一筛^ 及一降液管部分之篩盤作為該等塔盤尤其佳。亦已發現, 每一筛盤在其筛部中較佳具有15〇個孔/平方公尺至i細個 孔/平方公尺。-
孔/平方公尺, 方公尺。此外, 117272.doc -39- 1334410 本發明所用連續多級蒸餾塔E之蒸餾條件隨該蒸餾塔中 内部構件之形式及級數、類型、進給的該蒸餾塔c之該塔 底部組份CB之成份及數量、所需二醇之純度等而變。該塔 底部溫度通常較佳係一介於u Ot至2〗〇 〇c之間之特定溫 度。一更佳塔底部溫度範圍係自12〇〇C至l9〇〇c,再更佳自 130°C至170°C。該塔底部壓力隨該塔中之成份及所用塔底 部溫度而變,但通常係介於8〇〇〇以至々^^ 之間、較佳 10000 Pa 至 33000 Pa、更佳 12000 Pa 至 27〇〇〇 Pa。 而且,該連續多級蒸餾塔E之回流比較佳係介於6至5〇之 間、更佳8至45、再更佳10至3〇。 在本發明中,來自該連續多級蒸餾塔E之塔頂部組份& 匕s〉、量一醇(通常不超過所進給二醇的1〇重量%);而 且,在將水供入該連續多級蒸餾塔Ε中的情況下,在塔頂 邛、-且伤Ετ中提取幾乎所有進給的水。該塔頂部組份丑丁通常 再循¥進人該連續多級蒸顧塔c中,且隨後作為該塔底部 ,、且伤CB中的一些進給返回該連續多級蒸餾塔ε中,且如此 :為高純度二醇回收。而且,來自該連續多級蒸餾塔R 塔底部組份EB含有高沸點副產物及含有少量二醇之觸媒組 份。來自該連續多級蒸館塔E之側趨分組份Es通常含有不 少於㈣、較佳不少於9”%、更佳不少於队㈣之高純 又醇換口之,在本發明中,通常可容易使側館分組份 ,中沸點較該二醇滞點為高之雜質(二伸烷基甘醇等)之含 量=超過1重#% '較佳不超敎1重量%、更佳不超過0.01 重量%。而且’在本發明一較佳實施例中,該反應係使用 I17272.doc -42· 1334410 部構件用於該汽提段及該濃縮段二者中。在該汽提段中, 每一篩盤之孔數係約300個/平方公尺至370個/平方公尺, 且開口率係介於4%至5%之間。而且,在該濃縮段中,每 一篩盤之孔數係約300個/平方公尺至450個/平方公尺,且 開口率係介於3%至4%之間。該煙囪式塔盤其内部具有12 個煙_’每一煙_具有3=約500平方公分及1!=55公分,且 開口率係介於15%至20%之間。該煙囪式塔盤具有一降液 管部分,該溢流堰高度係40公分。 將含有碳酸乙二酯(EC)及甲醇(MeOH)(莫耳比 MeOH/EC = 8.4)及一觸媒(存於乙二醇中經歷熱脫水處理之 KOH ;以EC計K濃度為〇.1重量。/。)之起始原料連續供入一 連續多級蒸餾塔A中並實施反應性蒸餾,藉此連續提取 3.205噸/小時之塔底部組份ab。該碳酸乙二酯轉化率係 100%,且該乙二醇選擇性係99.8%。該塔底部組份AB含有 0.99噸/小時之甲醇、o.ooi噸/小時之碳酸二甲酯、0.009噸 /小時之2-曱氧基乙醇、2.186噸/小時之乙二醇及0.019噸/ 小時之二伸乙甘醇及觸媒組份,將其自一入口連續供入一 連續多級蒸餾塔C中。此入口安裝於自該連續多級蒸餾塔 C之底部第9級與第丨〇級中之塔盤之間。將此分離,將 0.1 55噸/小時自該連續多級蒸餾塔e之塔頂部組份Ετ(0· 137 噸/小時之乙二醇,〇 〇19噸/小時之水)經由一位於該連續 多級蒸樹塔C底部之再沸器連續供入該連續多級蒸餾塔c 〇 自該連續多級蒸館塔C連續提取含有〇·968嘲/小時之甲 117272.doc • 44 - 1334410 醇、0.001噸/小時之碳酸二甲酯及〇.〇 19噸/小時水之塔頂部 組份CT、含有0.022噸/小時之甲醇、0.0093噸/小時之2一甲 氧基乙醇及0.003噸/小時乙二醇之側餾分組份cs及含有 2.32噸/小時之乙二醇及0.019噸/小時之二伸乙甘醇、觸媒 • 組份及高沸點副產物之塔底部組份CB。 :將2.339噸/小時之該塔底部組份CB自安裝於自該塔底部 第8級與第9級間之入口 1連續供入該連續多級蒸餾塔E中。 • 以0.0 1 9°頓/小時將氧濃度不超過1 〇 ppm的水經由一再海器 7自位於該塔底部之入口 5供入該連續多級蒸餾塔]g中。該 連續多級蒸餾塔Ε係以約149°C之塔底部溫度、約14600 pa 之塔底部壓力及為11之回流比連續運行。 24小時後可達成穩定的穩態作業。自該連續多級蒸顧塔 E之頂部2以0.155噸/小時連續提取之塔頂部組份Ετ含有 0.136噸/小時之乙二醇及0.019噸/小時之水。此塔頂部組份 Ετ經再循環返回至該連續多級蒸餾塔c中。自該連續多級 • 蒸餾塔Ε之底部3以0.04噸/小時連續提取之塔底部組份匕含 有0.02噸/小時之乙二醇及〇〇2噸/小時之二伸乙甘醇、觸媒 組份及高沸點副產物。以2 164噸/小時自該連續多級蒸餾 塔Ε之側餾分口 4連續提取之側餾分組份Es中乙二醇純度係 不小於99.99%,高沸點雜質(例如二伸乙甘醇)含量係不超 過10 ppm,且南素含量位於檢測極限之外即不超過} ppb 0 问純度乙一醇產率以碳酸乙二酯計係98 。 在該等條件下實施長時期連續作業。500小時、2000小 117272.doc -45 - 1334410 時、4000小時、5000小時及6〇〇〇小時後,每小時乙二醇之 產量係 2.162 噸、2.162 噸、2.162 噸、2.162 噸、及 2_ 162 嘲’且因此作業極為穩定。各情況下該乙二醇之純度係不 少於99.99%且該鹵素含量係在檢測極限之外,即不超過j ppb。而且,使用專利文件丨5 (曰本專利申請公開案第 2003-342209號)之方法測得之醛含量係不超過〇2 ppm,且 在220奈米下的UV透射率係90%。 實例2 : 冋純度乙一醇係使用與實例丨中相同之連續多級蒸餾塔E 及一類似方法製造β 將自该連續多級蒸餾塔c連續提取的2 472噸/小時之該 塔底部組份CB(2.439噸/小時之乙二醇及〇〇33噸/小時之二 伸乙甘醇、觸媒組份及咼沸點副產物)自入口 ^連續供入該 連續多級蒸餾塔E中。 以0.022镇/小時將氧浪度不超過丨〇 ppm的水自位於該塔 底部之入口 5經由再沸器7供入該連續多級蒸餾塔£中。該 連續多級蒸餾塔E係以約162。(:之塔底部溫度、約173〇〇 之塔底部壓力及為12之回流比連續運行。 24小時後可達成穩定的穩態作業。自該 Μ頂部™/小時連續提取之該塔頂部組份 〇獨/小時之乙二醇及G.02W/小時之水。此塔頂部組份 ET經再循環返回該連續多級蒸餾塔〇中。自該連續多級蒸 館塔E之底部3以0.()55仙'時連續提取之該塔底部、且份二 含有(UH刚、時之乙二醇及〇.〇,/小時之二伸乙甘醇、 I17272.doc •46· 1334410 觸媒組份及高 >弗點δ1丨產物。以2.29°镇/小時自該連續多級蒸 餾塔E之側餾分口 4連續提取的側餾分組份Es中乙二醇純度 係不小於99.99% ’高沸點雜質(例如二伸乙甘醇)含量係不 超過10 ppm,且鹵素含量係在檢測極限之外,即不超過丄 ppb ° ' 高純度乙二醇產率以該碳酸乙二酯計係98.5%。 在該等條件下實施長時期連續作業。丨000小時、2〇〇〇小 _ 時、3000小時及5000小時後,每小時乙二醇產量係2.29 噸、2.29噸、2.29噸、及2.29噸,且因此作業極為穩定。 各情況下該乙二醇之純度皆係不少於99.99%,且該鹵素含 1在檢測極限之外’即不超過1 ppb。而且,链含量係不 超過0.2 ppm,且在220奈米下之!;¥透射率係9〇%。 實例3 : 使用一與實例1中所用極其相似之連續多級蒸餾塔E。然 而,在該濃縮段中,每一該等篩盤之孔數係約4〇〇個/平方 參 A尺至450個/平方公尺,且開口率係介於5%至6%之間。 將2.925嘲/小時自該連續多級蒸铜塔c連續提取之該塔 底部組份CB(2.877嘲/小時之乙二醇及〇 〇例/小時之二伸 乙甘醇、觸媒組份及高滞點副產物)自人σΐ連續供入該連 續多級蒸館塔Ε中。 以〇.026嘴/小時將氧濃度不超過10 PPm之水自位於該级 底部之入口 5經由再沸器7供入該連續多級蒸館_中。該 連續多級蒸餾塔E係以約155<r 拔 ^ 之塔底部溫度、約18000 pa 之塔底部壓力及為〗〇之回流比連續運行。
I17272.doc •47- 1334410 24小時後可達成穩定的穩態作業❶自該連續多級蒸餾塔 E之頂部2以0.233噸/小時連續提取之該塔頂部組份以含有 0.207嘲/小時之乙二醇及G.()2㈣/小時之水。此塔頂部組份 ET經再循環返回該連續多級蒸餾塔c中,自該連續多級蒸 餾塔E之底部3以0.07噸/小時連續提取之該塔底部組份以含 • 有〇·02噸/小時之乙二醇及0_05噸/小時之二伸乙甘醇、觸媒 組份及高沸點副產物。自該連續多級蒸餾塔E之側餾分口 4 • 以2.648噸/小時連續提取的側餾分組份ES+乙二醇純度係 不小於99.99。/。,高沸點雜質(例如二伸乙甘醇)含量係不超 過1〇 PPm,且齒素含量係在檢測極限之外,即不超過i ppb ° 高純度乙二醇產率以碳酸乙二酯計係98 7%。 在該等條件下實施長時期連續作業》1000小時、2000小 時及3_小時後’每小時乙二醇產量係2.648嘲、2.648 嘲、及2.648嘲,且因此作業極為穩定。在各情況下,該 鲁乙二醇純度皆係不少於99.99%,且函素含量係在檢測極限 之外’即不超過! ppbe而且,醛含量係不超過〇2㈣, 且在220奈米下之UV透射率係9〇。/0。 實例4 : 使:一與實例1中極為相似之連續多級蒸餾塔E。然而, 在该〉飞提段中,每一該等篩盤之孔數係約650個/平方公尺 至7曲50個/平方公尺,且開口率係介於8%至㈣之間,且在 5亥濃縮段中,每一該等篩盤之孔數係約500個/平方公尺至 650個/平方公尺,且開口率係介於6%至8。/。之間。
I17272.doc -48- 1334410 將自該連續多級蒸餾塔C連續提取的5.852噸/小時之該 塔底部组份CB(5.754噸/小時之乙二醇及0.098噸/小時之二 伸乙甘醇、觸媒組份及高沸點副產物)自入口 1連續供入該 連續多級蒸餾塔E中。 以0‘05嘲/小時將氧濃度不超過1〇 ppm之水自位於該塔底 部之入口 5經由再沸器7供入該連續多級蒸餾塔e中。該連 續多級蒸餾塔E係以約160°C之塔底部溫度、約21300 Pa之 塔底部壓力及為13之回流比連續運行。 2 4小時後可達成穩定的穩態作業。自該連續多級蒸館塔 Ε之頂部2以0.45噸/小時連續提取之該塔頂部組份Ετ含有 0.4噸Aj、時之乙二醇及〇〇5噸/小時之水。此塔頂部組份以 經再循環返回該連續多級蒸餾塔C中。自該連續多級蒸館 塔E之底部3以0.2噸/小時連續提取之該塔底部組份含有 0.1噸/小時之乙二醇及〇.丨噸/小時之二伸乙甘醇、觸媒組份 及尚沸點副產物。以5.202噸/小時自該連續多級蒸餾塔£之 側餾分口 4連續提取的側餾分組份Es中乙二醇純度係不小 於99.99%,高沸點雜質(例如二伸乙甘醇)之含量係不超過 1 0 ppm且鹵素含量係在檢測極限之外,即不超過i 。 尚純度乙二醇產率以該碳酸乙二酯計係9 7 6 %。 在該等條件下實施長時期連續作業。5〇〇小時、1〇〇〇小 時及1500小時後,每小時乙二醇產量係5 2〇2噸、$ 2〇2 噸、及5.202嘲’且因此作業極為穩定。在各情況下乙二 醇純度皆不小於99.99%,且鹵素含量係在檢測極限之外, 即不超過1 PPb。而且,醛含量係不超過〇 2 ppm,且在 117272.doc •49· 1334410 奈米下之UV透射率係90〇/〇。 工業實用性 根據本發明’已發現,自藉助-反應性蒸餾系統自-環 . 狀碳酸酿及一脂肪族一元醇製造碳酸二烷酷及二醇之中, : 彳以不少於1噸/小時、較佳不少於2噸/小時、更佳不少於3 * 噸/小時之工業規模以高產率穩定長時期(不少於1〇00小 時、較佳不少於3000小時 '更佳不少於5〇〇〇小時)獲得純 籲度不小於97%、較佳不小於㈣、更佳不小於99.9%之高純 度二醇’其中包括二伸烧基甘醇在内的高沸點雜質含量較 佳不超過200 ppm、更佳不超過⑽ppm、再更佳不超㈣ ppm,且商素含量較佳不超過〇」ppm、更佳不超過i Ppb。此高純度二醇(例如高純度乙二醇)具有—較使用現有 製造方法(例如環氧乙烷水合方法)工業上製造的此一二醇 為间之純度,且因此用作高品質聚酯(例如ρΕτ纖維或 樹脂)之起始原料。 • 【圖式簡單說明】 圖1係一展示一較佳用於實施本發明之連續多級蒸餾塔£ 實例之示意圖,η,及h級塔盤係作為塔身部分中之内部構 件刀別女裝於忍提段及丨辰縮段中,且一個煙自式塔盤級係 安裝於入口丨以上之濃縮段中(在圖丨中,除煙_式塔盤以 外其他塔盤皆予以省略)。 【主要元件符號說明】 1 入口 2 塔頂部組份Ετ之出口 H7272.doc •50· 1334410 3 塔底部組份EB之出口 4 側餾分組份Es之出口 5 入口 6 熱交換器 7 再沸器 8 回流液體之入口 9 煙_式塔盤 h 自煙囪開口至煙囪氣體出口之高度(公分) L, 連續多級蒸餾塔E汽提段之長度(公分) U 連續多級蒸餾塔E濃縮段之長度
Di 連續多級蒸餾塔E汽提段之内徑(公分) D2 連續多級蒸餾塔E濃縮段之内徑(公分)
117272.doc -51 -

Claims (1)

  1. 1334410
    第095147679號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年4 十、申請專利範圍: L -種tit尚純度二醇之I業方法,豸高純度二醇係以下 ' 列方式製造:採用環狀碳酸酯及脂肪族一元醇作為起始 . 原料,將該等起始原料連續供入一其中存在一觸媒之連 - 續多級蒸餾塔A,在該塔A中進行反應性蒸餾,自該塔A . 之上部連續提取氣態形式之含所製得的碳酸二烷酯及該 脂肪族一元醇之低沸點反應混合物Ατ,自該塔A之下部 ^ 連續提取液體形式之含所製得的二醇之高沸點反應混合 物ab ’將該尚沸點反應混合物Ab連續供入一連續多級蒸 餾塔C,將沸點低該高沸點反應混合物Ab中所含的該二 醇為低之物質餾出為一塔頂部組份CT及/或一侧餾分組份 cs以獲得一塔底部組份CB ’將該塔底部組份cB連續供入 一連續多級蒸餾塔E,並自該連續多級蒸餾塔E之一側餾 分出口獲得該二醇作為側餾分組份Es,其中: (a)該連續多級蒸餾塔E包含一蒸餾塔,該蒸餾塔包含 φ 一具有長度L!(公分)、内徑D!(公分)與内部級數為ηι之内 部構件之汽提段、及一具有長度L2(公分)、内徑D2(公 分)與内部級數為n2之内部構件之濃縮段, 111、L2、D2及Π2滿足下式(1)至(9): 其中Li、Di、 400<L,<3000 (1) 50<D,<700 (2) 2<L!/D,<50 (3) 3<n,<30 (4) 600<L2<4000 (5) 117272-990421.doc 1334410 100<D2<1000 2<L2/D2<30 5<n2<50 (6) ⑺ (8)及 D j (9); (b)該連續多級蒸餾塔E之該濃縮段具有至少一個煙自 式塔盤作為安裝於其内部之内部構件該煙_式塔盤具 2至少兩個安裝於其内部之煙岛,各煙_具有一開口, 别述開口具有滿足式(1 〇)之截面積s(平方公分): 50<S<2000 且每一該等煙囪自該煙囪之該開 口之高度h(公分)應滿足式: (10); 口至該煙囪之一氣體出
    20<h<100 (11);且 (c)該二醇係自該側餾分出口以液體形式連續提取, 該側餾分出口係連接至該連續多級蒸餾塔E之該煙自式 塔盤之液體收集段。 2.如明求項1之方法,其中該高純度二醇之產量係不少於j °頓/小時。
    3. 如請求項之方法,其中該連續多級蒸餾塔^之^、 1 [ι/D!、n!、L2、D2、L2/D2 及 n2 滿足 50021^2000、 1〇〇<〇,<5〇〇 > 3^,/0^20 ^ 5<n,<20 > 700<L2<3000 ^ 120SD2:$800、3SL2/D2S2〇、7S 。 4. 如請求項1之方法,其中該連續多級蒸餾塔E之該汽提段 及該濃縮段每一段中除該煙囪式塔盤以外之内部構件為 一塔盤及/或一填料。 117272-990421.doc 6. 如”月求項2之方法,其中該連續多級蒸德塔E之該汽提段 及Λ '辰縮敫每—段中除該煙自式塔盤以外之内部構件為 —塔盤及/或一填料。 如°月求項4之方法,其中該連續多級蒸德塔Ε之該汽提段 及該’農缩段每—段中除該㈣式塔盤以外的該内部構件 為该塔盤。 ;月^項5之方法’其中該連續多級蒸館塔ε之該汽提段 縮奴每段中除該煙囱式塔盤以外的該内部構件 為該塔盤。 8. 9. 如:求項6之方法,其中該塔盤為—篩盤。 如凊求項7之方法,其中該塔盤為—篩盤。 :二求項8之方法,其中該篩盤在其筛部具有15〇個孔/平 〇 5平方至、1200個孔/平方公尺,且每-孔之截面積係介於 〇.5+方公分至5平方公分之間。 U:::項9之方法,其中該篩盤在其筛部具有"Ο個孔坪 〇/平方ΓΓ個孔/平方公尺’且每一孔之截面積係介於 a分至5平方公分之間。 12. 如請求項6、7、8或9之 200個孔/平方八p h㈣在其篩部具有 面穑传八至1100個孔/平方公尺,且每-孔之截 面積係介於0·7平方公分至4平方公分之間。 13. 如凊求項6、7、8 250個孔/平方a — ’其令該篩盤在其篩部具有 么尺至I 〇〇〇個孔/平方公, =係介於0.9平方公分至3平方公分之間。母孔之截 14.如4項6、7、8或9之方法,其#在該連續多級蒸德塔 IJ 7272-99042 丨.doc I3344IU E之該汽提段中, 二拉ώ 巾盤之開口率(一塔盤級中孔之總截 面積太與該塔盤面積之比率)係介於3%至25%之間。 / 7、8或9之方法,其中在該連續多級蒸餾塔 ^辰縮&中’該筛盤之開口率(―塔盤級中孔之總戴 積’、該塔盤面積之比率)係介於2%至20%之間。 16·如請求項η Λ 項 2 6、7、8、9、10或11之方法,其中該煙 1¾仏盤之開σ率(該煙固中該開口之總截面積與該煙自 式塔盤包含該開口總截面積在内的面積之比率)係介於 5%至40%之間。 17.如請求項1、2、6、7、8、9、1〇或11之方法,其中該連 續多級蒸餾塔Ε之塔底部溫度係介於丨丨〇 °c至2丨〇 ι之 間。 18. 如請求項1' 2、6、7、8、9、10或11之方法,其中該連 續多級蒸餾塔E之回流比係介於6至1 00之間。 19. 如請求項卜2、6、7、8、9、10或11之方法,其中在該 側餾分組份Es中,該二醇之純度係不小於990/〇。 20·如請求項1、2、6、7、8、9、10或11之方法,其中該側 餾分組份Es中,該二醇之純度係不小於99.9%。 21 —種高純度二醇,其係以如請求項1至20中任一項之方 法所製造者’其包含一不超過200 PPm的諸如二伸烧基 甘醇之高沸點雜質成分、及一不超過0.1 PPm2鹵素成 分。 22.—種高純度二醇,其係以如請求項1至20中任一項之方 法所製造者,其包含一不超過1〇〇 ppm之諸如二伸烧基 -4 - Π7272-990421.d〇( 1334410 甘醇之高滞點雜質成分、及一不超過1 PPb之鹵素成分。 ,23. -種連續多級蒸館塔,其係以下列方式製造高純度二醇 ' 時之連續多級蒸餾塔E :該方式採用環狀碳酸酯及脂肪 . 族—元醇作从始原料,將該等起始原料連續供入一其 • 巾存在—觸媒之連❹級蒸料A,在料a巾進行反應 • 性蒸館,自該塔八之上部連續提取氣態形式之含所製得 的碳酸二烧醋及該脂肪族一纟醇之低彿點反應淚合物 馨 Ατ’自該塔A之下部連續提取液體形式之含所製得的二 醇之高沸點反應混合物八8,將該高沸點反應混合物Ab連 續供入該連續多、級蒸顧#c,冑沸點低於該高沸點反應 混合物AB中所含二醇之沸點之物質餾出為一塔頂部組份 CT及/或一側餾分組份Cs以獲得一塔底部組份&,將該塔 底部組份cB連續供入該連續多級蒸餾塔E,並自該連續 多級蒸餾塔E之一側餾分出口獲得該二醇作為側餾分組 份Es,其中: • (a)該連續多級蒸餾塔E包含一蒸餾塔’該蒸餾塔包含 一具有長度L!(公分)、内徑Dl(公分)與内部級數為ηι之内 部構件之汽提段及一具有長度L2(公分)、内徑d2(公分) 與内部級數為之内部構件之濃縮段,其中Μ、、 ηι、Lj、D2及η〗滿足下式(1)至(9): (1) (2) (3) 400<L!<3000 50<D,<700 2<L,/D!<50 3<n,<30 117272-99042 丨.doc (4) 1334410 600<L2<4000 (5) 100<D2<1000 (6) 2<L2/D2<30 ⑺ 5<n2<50 (8)及 D j (9); (b)該連續多級蒸餾塔e之該濃縮段具有至少一個煙囪 式塔盤作為安裝於其内部之内部構件,該煙囪式塔盤具 有至少兩個安裝於其内部之煙囪,各煙囪具有一開口, 前述開口具有滿足式(10)之截面積S(平方公分): 50<S<2000 (10); 且每一該等煙自自該煙国之開口至該煙自之氣體出口之 高度h(公分)應滿足式(11): 20<h<100 (11);及 (c)所安裝用於自該多級蒸餾塔e連續提取液體形式之 該尚純度二醇之該側德分出口係連接至該煙画式塔盤之 液體收集段。 24. 如請求項23之連續多級蒸餾塔,其中Ll、Di、L丨/0丨、 ni、L2、D2、L2/D2 及 n2 滿足 500<L42000、100<D,< 500 ' 3<L!/Di<20 ' 5<n!<20 ' 700<L2<3000 ' 120<D2< 800、3<L2/D2S20 ' 7<n2S30、及0]<02。 25. 如請求項23之連續多級蒸餾塔,其中該汽提段及該濃縮 段每一段中’除該煙囪式塔盤以外之内部構件為一塔盤 及/或一填料。 26. 如請求項24之連續多級蒸餾塔,其中該汽提段及該濃縮 117272-990421.doc 1334410 段每一段中,除該煙_式塔盤以外之内部構件為一塔盤 及/或一填料。 27. 如請求項25之連❹級蒸鱗,其中該汽提段及該濃縮 段每一段中,除該煙函式塔盤以外之該内部構件為該塔 盤。 28. 如請求項26之連續多級蒸德塔,其中該汽提段及該濃縮 段每一段令,除該煙齒式塔盤以外之該内部構件為該塔 盤。 29. 如請求項27之連續多級蒸餾塔,其中該塔盤為一篩盤。 30. 如請求項28之連續多級蒸餾塔,其中該塔盤為一篩盤。 31. 如請求項29之連續多級蒸餾塔,其中該筛盤在其篩部具 有150個孔/平方公尺至1200個孔/平方公尺,且每一孔之 截面積係介於0.5平方公分至5平方公分之間。 32·如請求項30之連續多級蒸餾塔,其中該篩盤在其筛部具 有150個孔/平方公尺至1200個孔/平方公尺且每一孔之 截面積係介於0.5平方公分至5平方公分之間。 33. 如請求項29、30、31或32之連續多級蒸餾塔,其中該篩 盤在其篩部具有200個孔/平方公尺至11〇〇個孔/平方公 尺,且每一孔之截面積係介於〇 7平方公分至4平方公分 之間。 34. 如請求項29、30、31或32之連續多級蒸餾塔,其中該蒒 盤在其篩部具有250個孔/平方公尺至1〇〇〇個孔/平方公 尺,且每一孔之截面積係介於〇·9平方公分至3平方公分 之間。 J17272-990421.doc 1334410 3 5.如請求項29、30、31或32之連續多級蒸餾塔,其中在該 汽提段中,該篩盤之開口率(一塔盤級中孔之總截面積與 該塔盤面積之比率)係介於3%至25%之間。 3 6.如請求項29、30、31或32之連續多級蒸餾塔,其中在該 濃縮段中,該篩盤之開口率(一塔盤級中孔之總截面積與 該塔盤面積之比率)係介於2%至20%之間。 37.如請求項29、30、31或32之連續多級蒸餾塔,其中該煙 式塔盤之開口率(該煙囪中該開口之總截面積與該煙画 式塔盤包含該開口之總截面積在内的面積之比率)係介於 5%至40%之間。 117272-990421.doc
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