制造二醇之工业方法;INDUSTRIAL PROCESS FOR PRODUCTION OF DIOL

摘要

本发明目的之一系提供一种用于藉由下列制造二醇之特定装置及方法：采用环状碳酸酯及脂肪族一元醇作为起始材料，将该等起始材料连续进给至一其中存在一触媒之连续多级蒸馏塔A中，在该塔A中实施反应性蒸馏，自该塔A之上部部分连续取出呈气态形式包含所制造碳酸二烷酯及该脂肪族一元醇之低沸点反应混合物AT，自该塔A之下部部分连续取出呈液体形式含有所制造二醇之高沸点反应混合物AB，将该高沸点反应混合物AB连续进给至一连续多级蒸馏塔C中，将沸点较该高沸点反应混合物AB中所含二醇之沸点为低之材料作为一塔顶组份CT及一侧馏份组份CS蒸馏出来以便获得一塔底组份CB，将该塔底组份CB连续进给至一连续多级蒸馏塔C中，并自该连续多级蒸馏塔C之一侧馏份出口获得作为侧馏份组份ES之二醇。此外，因此本发明目的之一系提供一种便宜且能以(例如)不少于1吨/小时、较佳不少于2吨/小时、更佳不少于3吨/小时之量稳定长时期(例如不少于1000小时、较佳不少于3000小时、更佳不少于5000小时)制造二醇之特定工业装置及工业制造方法。根据本发明，上述目的可藉由使用具有一特定结构之连续多级蒸馏塔C并自侧馏份出口取出液体组份来达成，该侧馏份出口系安装于具有一特定结构安装于该连续多级蒸馏塔C之浓缩段内的烟囱式塔盘底部。

主权项

1.一种制造二醇之工业方法，其中二醇系藉由以下制造：采用环状碳酸酯及脂肪族一元醇作为起始材料，将该等起始材料连续进给至一其中存在一触媒之连续多级蒸馏塔A，在该塔A中实施反应性蒸馏，自该塔A之上部部分连续取出呈气态形式之一包含所制造之碳酸之二烷酯及该脂肪族一元醇之低沸点反应混合物AT，自该塔A之下部部分连续取出呈液体形式之一包含所制造之二醇之高沸点反应混合物AB，然后将该高沸点反应混合物AB连续进给至一连续多级蒸馏塔C以分离出沸点较该高沸点反应混合物AB所含二醇之沸点为低之材料，连续获得作为一塔顶组份CT及侧馏份组份CS之沸点较该二醇为低之材料，并连续获得作为一塔底组份CB之实质上不含沸点较该二醇为低之材料的二醇，其中该改良包括：(a)该连续多级蒸馏塔C包含一连续多级蒸馏塔，该连续多级蒸馏塔包含一具有长度L1(公分)、内径D1(公分)及在其内部级数为n1之内部构件之汽提段及一具有长度L2(公分)、内径D2(公分)及在其内部级数为n2之内部构件之浓缩段，其中L1、D1、n1、L2、D2及n2满足下式(1)至(9)：(b)该连续多级蒸馏塔C之该浓缩段具有至少一个安装于其内部作为内部构件之烟囱式塔盘，该烟囱式塔盘具有一或多个安装于其内部之烟囱，各烟囱具有一横截面积S(平方公分)满足式(10)之开口：且每一该等烟囱应使自该烟囱之该开口至该烟囱之一气体出口之高度h(公分)满足式(11)：(c)一侧馏份出口系连接至该连续多级蒸馏塔C之该烟囱式塔盘的液体收集部分。 ;2.如请求项1之方法，其中该二醇之产量不少于1吨/小时。 ;3.如请求项1或2之方法，其中在该汽提段最低部分中之内部构件的下部部分中进一步设置复数个(n3级)塔盘K，该汽提段系位于该连续多级蒸馏塔C之下部部分中，自该等塔盘K之最上级连续取出一液体，并在一再沸器中提供蒸馏所需热量后，使该加热液体自一进给埠返回至该蒸馏塔C，该进给埠系设置于该等塔盘K最上级与该汽提段最低部分中之内部构件之间，同时将剩余液体依次进给至一下部塔盘。 ;4.如请求项3之方法，其中每一该等塔盘K皆系一挡板式塔盘。 ;5.如请求项3之方法，其中该连续多级蒸馏塔C之其中存在该等塔盘K处之内径D3满足D1D3。 ;6.如请求项3之方法，其中该连续多级蒸馏塔C之L1、D1、L1/D1、n1、L2、D2、L2/D2、n2及n3分别满足500L12000、70D1500、5L1/D120、5n120、1500L24000、70D2400、15L2/D240、30n290及3n320。 ;7.如请求项1至2中任一项之方法，其中在该连续多级蒸馏塔C之汽提段中的内部构件及该浓缩段中除该烟囱式塔盘以外之内部构件系塔盘及/或填料。 ;8.如请求项7之方法，其中在该连续多级蒸馏塔C之汽提段中之内部构件系塔盘，且在该浓缩段中除该烟囱式塔盘以外之内部构件系塔盘及/或规则填料。 ;9.如请求项7之方法，其中该塔盘系一筛盘。 ;10.如请求项9之方法，其中该筛盘在其筛部分具有100个孔/平方米至1000个孔/平方米，且每一孔之横截面积系介于0.5平方公分至5平方公分之间。 ;11.如请求项9之方法，其中在该连续多级蒸馏塔C之浓缩段中该筛盘之开孔率(一个塔盘级中孔之总横截面积与该塔盘面积之比率)系介于2%至15%之间。 ;12.如请求项9之方法，其中在该连续多级蒸馏塔C之浓缩段中该筛盘之开孔率(一个塔盘级中孔之总横截面积与该塔盘面积之比)系介于1.5%至12%之间。 ;13.如请求项1至2中任一项之方法，其中该烟囱式塔盘之开孔率(该烟囱中开口之总横截面积与包括该开口之总横截面积在内之该烟囱式塔盘的面积之比)系介于10%至40%之间。 ;14.如请求项1至2中任一项之方法，其中该连续多级蒸馏塔C具有介于150℃至250℃之间之塔底部温度。 ;15.如请求项1至2中任一项之方法，其中该连续多级蒸馏塔C具有介于50000 Pa至300000 Pa之间之塔顶部压力。 ;16.如请求项1至2中任一项之方法，其中该连续多级蒸馏塔C具有介于0.3至5之间之回流比。 ;17.如请求项1至2中任一项之方法，其中该二醇在该塔顶组份CT中之含量不超过100 ppm。 ;18.如请求项1至2中任一项之方法，其中该二醇在该侧馏份组份CS中之含量不超过进给至该连续多级蒸馏塔C之二醇的0.5%。 ;19.一种连续多级蒸馏塔，其系一连续多级蒸馏塔C，其用于藉由以下制造二醇：采用环状碳酸酯及脂肪族一元醇作为起始材料，将该等起始材料连续进给至一其中存在一触媒之连续多级蒸馏塔A中，在该塔A中实施反应性蒸馏，自该塔A之上部部分连续取出呈气态形式之含有所制造之碳酸二烷酯及该脂肪族一元醇之低沸点反应混合物AT，自该塔A之下部部分连续取出呈液体形式之包含所制造之二醇之高沸点反应混合物AB，然后将该高沸点反应混合物AB连续进给至一连续多级蒸馏塔C中以分离出沸点较该高沸点反应混合物AB中所含二醇之沸点为低之材料，连续获得作为一塔顶组份CT及一侧馏份组份CS之沸点较二醇为低之材料，并连续获得作为一塔底组份CB之实质上不包含沸点较二醇为低之材料的二醇，其中该改良包括：(a)该连续多级蒸馏塔C包含一蒸馏塔，该蒸馏塔包含一具有长度L1(公分)、内径D1(公分)及一位于其内部级数为n1之内部构件之汽提段及一具有长度L2(公分)、内径D2(公分)及位于其内部级数为n2之内部构件之浓缩段，其中L1、D1、n1、L2、D2及n2满足下式(1)至(9)：(b)该连续多级蒸馏塔C之浓缩段具有至少一个安装于其内部作为内部构件之烟囱式塔盘，该烟囱式塔盘具有一或多个安装于其内部之烟囱，各烟囱具有一横截面积S(平方公分)满足式(10)之开口：且每一该等烟囱应使自该烟囱之该开口至该烟囱之一气体出口之高度h(公分)满足式(11)：(c)一侧馏份出口系连接至该连续多级蒸馏塔C之该烟囱式塔盘之液体收集部分。 ;20.如请求项19之连续多级蒸馏塔，其中在该汽提段最低部分中之内部构件的下部部分中进一步设置复数个(n3级)塔盘K，该汽提段系位于该连续多级蒸馏塔C之下部部分中，自该等塔盘K之最上级连续取出一液体，并在一再沸器中提供蒸馏所需热量后，使该加热液体自一进给埠返回至该蒸馏塔C，该进给埠系设置于该等塔盘K最上级与该汽提段最低部分中之内部构件之间，同时将剩余液体依次进给至一下部塔盘。 ;21.如请求项20之连续多级蒸馏塔，其中每一该等塔盘K系一挡板式塔盘。 ;22.如请求项20或21之连续多级蒸馏塔，其中该塔之其中存在该等塔盘K处之内径D3满足D1D3。 ;23.如请求项19至21中任一项之连续多级蒸馏塔，其中L1、D1、L1/D1、n1、L2、D2、L2/D2、n2及n3分别满足500L12000、70D1500、5L1/D120、5n120、1500L24000、70D2400、15L2/D240、30n290及3n320。 ;24.如请求项19至21中任一项之连续多级蒸馏塔，其中在该汽提段之汽提段中之内部构件及该浓缩段中除该烟囱式塔盘以外之内部构件系塔盘及/或填料。 ;25.如请求项24之连续多级蒸馏塔，其中在该汽提段中之内部构件系塔盘，且在该浓缩段中除该烟囱式塔盘以外之内部构件系塔盘及/或规则填料。 ;26.如请求项24之连续多级蒸馏塔，其中该塔盘项一筛盘。 ;27.如请求项26之连续多级蒸馏塔，其中该筛盘在其筛部分中具有100个孔/平方米至1000个孔/平方米，且每一孔之横截面积系介于0.5平方公分至5平方公分之间。 ;28.如请求项26之连续多级蒸馏塔，其中在该汽提段中该筛盘之开孔率(一个塔盘级中孔之总横截面积与该塔盘面积之比率)系介于2%至15%之间。 ;29.如请求项26之连续多级蒸馏塔，其中在该浓缩段中该筛盘之开孔率(一个塔盘级中孔之总横截面积与该塔盘面积之比率)系介于1.5%至12%之间。 ;30.如请求项19至21中任一项之连续多级蒸馏塔，其中该烟囱式塔盘之开孔率(该等烟囱中开口之总横截面积与包括该开口之总横截面积在内的该烟囱式塔盘之面积之比)系介于10%至40%之间。;图1系展示较佳用于实施本发明之连续多级蒸馏塔C实例之示意图，n1级塔盘系安装于一汽提段中，且若干塔盘安装于一浓缩段之下部部分中且规则填料系在上部部分中(总级数n2)，该等作为该塔之塔身部分中之内部构件，且一个烟囱式塔盘级系安装于该浓缩部分中高于入口1(应注意，在图1中，除烟囱式塔盘以外该汽提段及该浓缩段中之塔盘皆省略)，且该塔下部部分之直径D3大于该浓缩段之直径D1，其中设置有塔盘K(n3级)。