[发明专利]制备亚烷基碳酸酯和/或亚烷基二醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及由链烯烃制备亚烷基碳酸酯和/或亚烷基二醇的方法。

背景技术

单乙二醇用作制备聚酯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料和树脂的原料。它还结合到汽车防冻液中。亚乙基碳酸酯通常用作溶剂。

单乙二醇通常由环氧乙烷制备，而环氧乙烷由乙烯制备。乙烯和氧通过银催化剂产生通常包含环氧乙烷、未反应乙烯、未反应氧、反应调节剂、二氧化碳和水的产物物流。产物物流中环氧乙烷的量通常为约0.5-10mol％。将产物物流提供给环氧乙烷吸收器，环氧乙烷被主要含水的循环溶剂物流吸收。将贫含环氧乙烷的物流部分或全部提供给二氧化碳吸收塔，在其中二氧化碳至少部分被循环的吸收剂物流所吸收。未被循环的吸收剂物流吸收的气体与旁通过二氧化碳吸收塔的任何气体重新组合，和循环回环氧乙烷反应器。

离开环氧乙烷吸收器的溶剂物流被称为富吸收剂。通常，将富吸收剂提供给环氧乙烷吸汽提塔，在其中环氧乙烷作为气相物流从富吸收剂中脱除。流出环氧乙烷汽提塔的贫含环氧乙烷的溶剂物流被称为贫吸收剂，其被循环回环氧乙烷吸收器以进一步吸收环氧乙烷。

由环氧乙烷汽提塔得到的环氧乙烷可以针对贮存和销售而进行纯化，或者可以进一步反应提供乙二醇。在一种公知的方法中，环氧乙烷在非催化方法中与大量过量的水反应。该反应通常产生包含大约90wt％单乙二醇的二醇产物物流，剩余物主要为二乙二醇、一些三乙二醇和少量更高级高系物。在另一公知的方法中，环氧乙烷与二氧化碳催化反应产生亚乙基碳酸酯。亚乙基碳酸酯可以随后水解提供乙二醇。经亚乙基碳酸酯的反应明显提高了环氧乙烷转化为单乙二醇的选择性。

为简化由乙烯获得乙二醇的方法、减少所需要的设备并降低能量消耗，已经做了许多努力。GB 2107712提供了一种制备单乙二醇的方法，其中将来自环氧乙烷反应器的气体直接提供给反应器，在所述反应器中环氧乙烷转化为亚乙基碳酸酯或乙二醇和亚乙基碳酸酯的混合物。EP 776890描述了一种方法，其中将来自环氧乙烷反应器的气体提供给吸收器，在所述吸收器中吸收溶液主要含有亚乙基碳酸酯和乙二醇。将吸收溶液中的环氧乙烷提供给羧化反应器，和在羧化催化剂存在下使其与二氧化碳反应。吸收溶液中的亚乙基碳酸酯随后与加入的水一起提供给水解反应器，和在水解催化剂存在下进行水解。

本发明人寻求进一步改进由链烯烃制备亚烷基碳酸酯和/或亚烷基二醇。

发明内容

因此，本发明提供制备亚烷基碳酸酯和/或亚烷基二醇的反应系统，包括：

-位于环氧化反应器内的包含环氧化催化剂的环氧化区；

-位于环氧烷吸收器内的包含含碘化物的羧化催化剂的羧化区；和

-一个或多个纯化区，所述纯化区包含能够降低含循环气的原料中含碘化物的杂质的量的纯化吸收剂，和所述纯化区位于所述环氧化区的上游。

本发明还提供一种制备亚烷基碳酸酯和/或亚烷基二醇的方法，包括：

-在环氧化反应器中使包含链烯烃、氧和环氧化循环气的环氧化原料与环氧化催化剂接触，以产生包含环氧烷的环氧化反应产物；

在环氧烷吸收器中在含碘化物的羧化催化剂存在下使环氧化反应产物与贫吸收剂接触，以产生环氧化循环气和包含亚烷基碳酸酯和/或亚烷基二醇的富吸收剂；和

-在与环氧化催化剂接触之前，使至少一部分环氧化循环气与能够降低含碘化物的杂质的量的纯化吸收剂接触。

在本发明的方法中，环氧烷吸收器同时用作从环氧化反应产物中吸收环氧烷的吸收器和转化环氧烷为亚烷基碳酸酯和/或亚烷基二醇的反应器。所述吸收器通常用于质量传递过程而不是化学反应过程。在本发明的方法中，在环氧烷吸收器中发生羧化反应。典型的羧化催化剂为含碘化物的催化剂。已经发现在环氧烷吸收器中应用含碘化物的羧化催化剂实施羧化反应可能导致将含碘化物的杂质引入到循环气物流中。所述含碘化物的杂质可能会作为环氧化催化剂的毒物。已经发现使循环气物流与能够降低含碘化物的杂质的量的纯化吸收剂接触将改进环氧化方法，特别是改进选择性、活性和在必须用新鲜环氧化催化剂更换催化剂之前环氧化催化剂保留在反应器管内的持续时间。

附图说明

图1的示意图给出了本发明的一个实施方案的流程。

图2的示意图给出了本发明的另一个实施方案的流程。

图3的示意图给出了本发明的另一个实施方案的流程。

图4的示意图给出了本发明的另一个实施方案的流程。

图5的示意图给出了环氧烷吸收塔的塔底或集液槽的实施方案。