專利名稱：碳酸二苯酯的生產(chǎn)方法和芳族聚碳酸酯的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳酸二苯酯的生產(chǎn)方法，更具體地涉及一種通過(guò)蒸餾純化而獲得具有低氯含量的純化碳酸二苯酯的方法。根據(jù)本發(fā)明獲得的純化碳酸二苯酯可用作通過(guò)熔融酯交換方法生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的原材料。生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯可用作光盤(pán)基材的樹(shù)脂材料、用于如IC和LED的電子零件的運(yùn)輸容器、電子器件的外殼等。
日本專利申請(qǐng)未決公開(kāi)(KOKAI)No.4-100824公開(kāi)了一種通過(guò)使芳族二羥基化合物和碳酸二芳酯反應(yīng)而生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，其中(1)不使用聚合催化劑，和(2)使用的碳酸二芳酯的氯含量不大于0.05ppm和不噸酮含量不大于10ppm。在此說(shuō)明“氯”指的是其中以酸或鹽，如鹽酸、氯化鈉、氯化鉀等存在的那些，或在有機(jī)化合物如氯甲酸苯酯中存在的那些，和可以從通過(guò)使用硝酸銀溶液的電位滴定而進(jìn)行的氯離子測(cè)量而確定的氯。
為獲得具有低氯含量的碳酸二苯酯，已經(jīng)建議各種純化方法，如將脲加入到碳酸二苯酯中和通過(guò)加熱熔融混合物(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(KOKOKU)No.42-9820)；以水洗滌和然后蒸餾熔融的碳酸二苯酯(日本專利申請(qǐng)未決公開(kāi)(KOKAI)No.7-138208)；從粗碳酸二苯酯的熔體分級(jí)分離碳酸二苯酯并結(jié)晶(日本專利申請(qǐng)未決公開(kāi)(KOKAI)No.8-3119)；在堿性物質(zhì)存在的情況下蒸餾碳酸二苯酯(日本專利申請(qǐng)未決公開(kāi)(KOKAI)No.8-198816)。
如上所述，已經(jīng)建議各種方法用于降低產(chǎn)物中以痕量包含的氯。然而，根據(jù)其中以水洗滌和然后蒸餾熔融的碳酸二苯酯的方法，盡管的確可以將碳酸二苯酯的容易抽出的氯降低到幾十個(gè)ppb的范圍，此方法不能有效降低揮發(fā)性氯，該揮發(fā)性氯由在產(chǎn)物中以雜質(zhì)存在的有機(jī)氯化合物的分解產(chǎn)生。因此，即使通過(guò)以水洗滌可以降低容易抽出的氯，在隨后的蒸餾步驟中，發(fā)生有機(jī)氯化合物的分解，可引起揮發(fā)性氯的污染，將碳酸二苯酯中氯含量提高到幾十個(gè)ppb或更高。顯然地，這樣的碳酸二苯酯不適于用作沒(méi)有色彩的芳族聚碳酸酯生產(chǎn)的原材料。
此外，在堿性物質(zhì)存在的情況下蒸餾碳酸二苯酯的方法中，使用的堿性物質(zhì)需要具有相當(dāng)高的濃度，特別是當(dāng)這樣的堿性物質(zhì)是不溶于碳酸二苯酯的類型時(shí)，即使將堿性物質(zhì)添加到高濃度，也很難降低從蒸餾塔頂部獲得的碳酸二苯酯中的痕量氯含量。認(rèn)為這種情況是由于這樣的原因由于堿性物質(zhì)是不溶性的，在不接觸堿性物質(zhì)的碳酸二苯酯部分中不受影響，因此蒸餾出碳酸二苯酯而沒(méi)有降低氯含量。此外，人們發(fā)現(xiàn)如果高濃度堿性物質(zhì)在高溫下留在蒸餾塔的底部會(huì)產(chǎn)生堿性物質(zhì)的酚鹽，此酚鹽是用作塔材質(zhì)的奧氏體不銹鋼的產(chǎn)生點(diǎn)狀腐蝕的原因。
同樣，需要另一種原材料碳酰氯為高純度以獲得高純度的碳酸二苯酯。一般已經(jīng)通過(guò)使用活性炭作為催化劑，從一氧化碳和氯氣生產(chǎn)碳酰氯，但這種方法具有各種問(wèn)題，如下所述(1)在工業(yè)活性炭用作催化劑的情況下，由于活性炭中存在的雜質(zhì)(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(KOKOKU)No.6-29129)或由于反應(yīng)的快速進(jìn)行而使反應(yīng)溫度升高(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(KOKOKU)No.55-14044)，生產(chǎn)的碳酰氯受到大量副產(chǎn)物雜質(zhì)，特別是四氯化碳的污染。
(2)人們考慮在一氧化碳和氯氣的反應(yīng)中，包含在工業(yè)活性炭中的金屬雜質(zhì)促進(jìn)了副產(chǎn)物，如四氯化碳的形成。人們認(rèn)為有利的是通過(guò)酸洗或其它方式而將活性炭的金屬雜質(zhì)含量保持在特定的水平以下(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(KOKOKU)No.6-29129)，但實(shí)際上進(jìn)行大量活性炭的酸洗是相當(dāng)麻煩的和不合實(shí)際的，也難以通過(guò)這樣的方式有效地除去金屬雜質(zhì)。
(3)為避免反應(yīng)溫度的升高，已經(jīng)建議將爐氣單獨(dú)地通過(guò)催化劑層的表面，或提供多段冷卻管。然而，前面的方法牽涉反應(yīng)器體積效率過(guò)量下降的問(wèn)題，而后面的措施會(huì)使反應(yīng)器結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
(4)也已經(jīng)建議外部冷卻催化劑層，但在此情況下，由于催化劑層的中間部分溫度變高，形成大量的四氯化碳。(Kirk等“化學(xué)技術(shù)大百科全書(shū)”(Encyclopedia of Chemical Technology)，第二版，5卷等)。
當(dāng)包含雜質(zhì)如四氯化碳的碳酰氯用于制備碳酸二苯酯時(shí)，有機(jī)氯雜質(zhì)作為副產(chǎn)物形成，從而難以降低生產(chǎn)的碳酸二苯酯中的氯含量。具有高氯含量的碳酸二苯酯引起活性的降低，或在通過(guò)與羥基化合物的酯交換的聚合反應(yīng)中色彩的惡化，這樣它不適于用作聚碳酸酯生產(chǎn)的原材料。因此，近來(lái)，試圖液化碳酰氯氣體以除去碳酰氯中的低沸點(diǎn)雜質(zhì)，或蒸餾碳酰氯以除去高沸點(diǎn)雜質(zhì)，或以吸收劑如活性炭純化液化的碳酰氯。然而，根據(jù)任何這些方法，裝置中存在的有害碳酰氯的數(shù)量增加，使得在發(fā)生事故的情況下，人們對(duì)于它的環(huán)境影響的關(guān)注增加。同樣，由于需要碳酰氯純化的設(shè)備，建造和操作成本增加。
由于本發(fā)明人為解決上述問(wèn)題的認(rèn)真研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在通過(guò)連續(xù)蒸餾純化包含水和雜質(zhì)的碳酸二苯酯過(guò)程中，通過(guò)將這種材料與堿性物質(zhì)逆流接觸而引入以除去沸點(diǎn)低于碳酸二苯酯的雜質(zhì)的第一階段蒸餾，可以難以置信地減少降低氯所需的堿性物的量，結(jié)果使對(duì)蒸餾塔材質(zhì)的損害最小化，這是由于在此第一階段蒸餾中，可以讓堿性物質(zhì)的水溶液和氯有效接觸。已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在用于回收純化碳酸二苯酯的第二階段蒸餾中或在用于收集和蒸底部產(chǎn)物的回收蒸餾中，通過(guò)從蒸餾塔底部連續(xù)抽出確定量的底部產(chǎn)物，以避免材料在高溫下的長(zhǎng)時(shí)間停留和盡可能避免堿性物質(zhì)酚鹽的形成，可以使對(duì)塔材質(zhì)的損害最小化。通過(guò)采用這些措施，可以有效地中和在塔中作為副產(chǎn)物形成的酸性物質(zhì)，而不影響塔材質(zhì)同時(shí)抑制碳酸二苯酯水解，以將氯衍生的酸性聚合抑制物質(zhì)降低到不大于20ppb的總氯水平，從而可以獲得純化的碳酸二苯酯，用作生產(chǎn)有很少色彩或沒(méi)有色彩的聚碳酸酯的原材料。
在以上發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成本發(fā)明。
因此，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種碳酸二苯酯的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟通過(guò)使碳酰氯和苯酚反應(yīng)制備粗碳酸二苯酯，以及通過(guò)將包含水和雜質(zhì)的粗碳酸二苯酯的連續(xù)蒸餾而進(jìn)行的純化，該連續(xù)蒸餾包括除去水和沸點(diǎn)低于碳酸二苯酯的雜質(zhì)的第一階段蒸餾，和回收純化的碳酸二苯酯的第二階段蒸餾，該第一階段蒸餾通過(guò)提供堿性物質(zhì)和將堿性物質(zhì)與該低沸點(diǎn)雜質(zhì)逆流接觸進(jìn)行。
同樣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在通過(guò)使碳酰氯和苯酚反應(yīng)而進(jìn)行的碳酸二苯酯生產(chǎn)中，當(dāng)使用還沒(méi)有進(jìn)行液化純化的碳酰氯時(shí)，上述碳酸二苯酯純化方法是有利的。由于沒(méi)有碳酰氯液化純化的影響，可以提供安全和便宜的方法，其中在形成粗碳酸二苯酯的反應(yīng)步驟中，使裝置中存在的碳酰氯量最小化。已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)通過(guò)引入該純化步驟，其中將堿性物質(zhì)和低沸點(diǎn)雜質(zhì)彼此逆流接觸，甚至在通過(guò)使用非液化純化的碳酰氯而獲得的碳酸二苯酯中，可以肯定地減少引起氯的不必要組分。
因此，在本發(fā)明的另一方面，提供了一種碳酸二苯酯的生產(chǎn)方法，其中在通過(guò)使碳酰氯和苯酚反應(yīng)制備粗碳酸二苯酯的步驟中，使用包含不小于0.1體積％雜質(zhì)的非液化純化氣體碳酰氯，已經(jīng)在催化劑存在的情況下，通過(guò)使一氧化碳和氯氣反應(yīng)來(lái)獲得這樣的碳酰氯。
在另一方面，本發(fā)明提供了一種芳族聚碳酸酯的生產(chǎn)方法，該方法包括將通過(guò)上述方法獲得的碳酸二苯酯和芳族二羥基化合物反應(yīng)。
以下更詳細(xì)地描述本發(fā)明。1.粗碳酸二苯酯的制備本發(fā)明的碳酸二苯酯純化技術(shù)可用于通過(guò)各種已知方法(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(KOKOKU)Nos.38-1373和58-50977，日本專利申請(qǐng)未決公開(kāi)(KOKAI)Nos.7-53473和7-53474等)獲得的含水和雜質(zhì)的粗碳酸二苯酯的純化。此技術(shù)在純化通過(guò)如下方式獲得的產(chǎn)物時(shí)特別有效在作為催化劑的季銨鹽、芳族雜環(huán)含氮堿性化合物或其鹽存在的情況下，使苯酚和碳酰氯反應(yīng)，將反應(yīng)混合物與堿性溶液接觸以中和混合物，從水相中分離有機(jī)相，以水洗滌分離的有機(jī)相，再次從水相中分離有機(jī)相。特別地，可以采用此技術(shù)以從碳酸二苯酯中有效除去用于反應(yīng)的堿性催化劑的殘余物。
作為用于上述反應(yīng)的堿性催化劑，可以使用季銨鹽，包括有機(jī)和無(wú)機(jī)酸鹽，如四甲銨和四乙銨；芳族雜環(huán)含氮堿性化合物，如吡啶、喹啉、甲基吡啶、咪唑、苯并咪唑、吡唑、三唑和苯并三唑；和它們的鹽，包括該芳族雜環(huán)含氮堿性化合物的有機(jī)和無(wú)機(jī)酸鹽。所有這些堿性催化劑的沸點(diǎn)低于碳酸二苯酯。
例如，通過(guò)將苯酚和季銨鹽、芳族雜環(huán)含氮堿性化合物或其鹽的混合物加熱到120-190℃，在充分?jǐn)嚢璧那闆r下，將氣體碳酰氯引入到混合物中而進(jìn)行反應(yīng)。對(duì)于要引入的碳酰氯量，優(yōu)選以不大于1.0摩爾，更優(yōu)選0.4-0.5摩爾的數(shù)量引入，基于1.0摩爾苯酚。使用的催化劑量?jī)?yōu)選為0.1-10％，按摩爾計(jì)，更優(yōu)選為0.5-5％，按摩爾計(jì)，基于基礎(chǔ)材料的芳族單羥基化合物。在反應(yīng)之后的混合物中，包含碳酸二苯酯、未反應(yīng)的苯酚、用作催化劑的季銨鹽酸鹽或芳族雜環(huán)含氮堿性化合物、和其它痕量雜質(zhì)。氯含量(容易抽出的氯)為約300-60,000ppm，依賴于使用的催化劑量。其后，將反應(yīng)混合物和70-95℃的堿性溶液接觸以中和混合物，然后在7-13的pH范圍，從水相中分離有機(jī)相，將分離的有機(jī)相進(jìn)一步和70-95℃的熱水接觸，然后再次從水相中分離有機(jī)相。通過(guò)中和將鹽酸鹽型堿性催化劑轉(zhuǎn)換成游離型，其大部分轉(zhuǎn)移至有機(jī)相中。因此，在作為有機(jī)相分離的粗碳酸二苯酯中，通常包含幾十到幾百ppb的容易抽出氯和約10,000ppm的水。
在通過(guò)使碳酰氯和苯酚反應(yīng)而進(jìn)行的粗碳酸二苯酯制備中，優(yōu)選使用沒(méi)有進(jìn)行液化純化的碳酰氯。下面，解釋使用這樣非液化純化碳酰氯進(jìn)行的粗碳酸二苯酯的制備。
對(duì)于碳酰氯，使用將一氧化碳和氯氣的混合氣通過(guò)活性炭的填充床，用于通過(guò)常規(guī)方法而使它們反應(yīng)而獲得的碳酰氯。
根據(jù)此方法，由于反應(yīng)熱，填充床的最高溫度達(dá)到300-400℃。由于通常情況下外部冷卻通過(guò)冷卻水進(jìn)行，反應(yīng)器出口的氣體溫度約為100℃。調(diào)節(jié)提供到反應(yīng)中的一氧化碳和氯氣的比例，以使一氧化碳為略超出化學(xué)計(jì)量量。在形成的碳酰氯氣體中，包含一氧化碳、二氧化碳、四氯化碳和氯氣作為雜質(zhì)，但主要組分是一氧化碳。(盡管也包含氯化氫，此物質(zhì)不包括在雜質(zhì)中)。
一般情況下，在碳酰氯生產(chǎn)設(shè)備的開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)，雜質(zhì)含量，特別是一氧化碳含量增加。這是由于在開(kāi)啟時(shí)，逐漸提供相應(yīng)于熱生成的氯氣，同時(shí)將一氧化碳通過(guò)活性炭的填充床，在關(guān)閉時(shí)，首先停止氯氣供應(yīng)，在采用一氧化碳將活性炭填充床中的碳酰氯吹掃出來(lái)以后，停止一氧化碳的供應(yīng)。具有高含量這樣雜質(zhì)的碳酰氯也可用于本發(fā)明。如需要，可以通過(guò)預(yù)處理塔處理形成的碳酰氯，直到碳酰氯生產(chǎn)恢復(fù)到定態(tài)，在碳酰氯質(zhì)量穩(wěn)定之后，可以重新開(kāi)始碳酸二苯酯的生產(chǎn)。
在本發(fā)明中，將生產(chǎn)的碳酰氯直接用于碳酸二苯酯的生產(chǎn)，而不進(jìn)行液化純化。這樣可以整合碳酰氯的生產(chǎn)和碳酸二苯酯的生產(chǎn)，使保留在生產(chǎn)裝置中的碳酰氯量最小化。
例如，通過(guò)將苯酚和用作催化劑的芳族含氮雜環(huán)化合物或其鹽的混合物加熱到120-190℃，在充分?jǐn)嚢璧那闆r下，將碳酰氯氣體引入到混合物中而進(jìn)行反應(yīng)。引入的碳酰氯量?jī)?yōu)選為不大于1.0摩爾，更優(yōu)選0.4-0.5摩爾，基于一摩爾苯酚。設(shè)定反應(yīng)條件，使得碳酰氯中不小于70wt％，優(yōu)選不小于80wt％的雜質(zhì)會(huì)和副產(chǎn)物氯化氫一起排出反應(yīng)系統(tǒng)。
為促進(jìn)氣體流出，考慮到在廢氣處理系統(tǒng)中可能的壓力損失，將反應(yīng)器氣氛變成略微帶壓的狀態(tài)，即優(yōu)選將反應(yīng)器的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)到0.10-0.15MPa的范圍，這樣盡管碳酰氯不溶于反應(yīng)溶液，副產(chǎn)物氯化氫會(huì)快速地和雜質(zhì)一起排出反應(yīng)器。將流出氣導(dǎo)引到冷凝器中，其中將由該氣體攜帶的苯酚等冷凝，而將含雜質(zhì)的非冷凝氣體進(jìn)行預(yù)處理，然后釋放到大氣中。預(yù)處理包括在預(yù)處理塔中酸性物質(zhì)的中和(其中循環(huán)堿性溶液，如氫氧化鈉溶液)，或在回收水洗的氯化氫為鹽酸后殘余氣體的中和。將在中和處理之后的殘余氣體以它自身的形式釋放到大氣中，或進(jìn)行焚燒處理。同樣，在高溫下，在催化劑存在的情況下，可以采用氧氣氧化氯化氫以從氯化氫產(chǎn)生氯氣，可以將產(chǎn)生的氯氣液化和回收。
另一方面，反應(yīng)溶液包含碳酸二苯酯、未反應(yīng)的苯酚、痕量雜質(zhì)和用作催化劑的芳族含氮雜環(huán)化合物的鹽酸鹽。還包含約300-60,000ppm的容易抽出的氯，該量取決于使用的催化劑量。通常將此反應(yīng)溶液進(jìn)行兩階段洗滌處理，即，首先以堿性溶液洗滌該溶液以中和芳族含氮雜環(huán)化合物的鹽酸鹽，產(chǎn)生游離雜環(huán)化合物和堿性氯化物，然后以水洗滌產(chǎn)物以除去堿性氯化物。例如，將反應(yīng)溶液與70-95℃的堿性溶液接觸用于中和，然后在7-13的pH范圍，從水相中分離有機(jī)相，將分離的有機(jī)相和70-95℃的熱水接觸，然后再次從水相中分離有機(jī)相。上述處理的結(jié)果是，有機(jī)相中容易抽出的氯的濃度為幾十到幾百ppb，而水含量約為10,000ppm。
根據(jù)本發(fā)明的碳酸二苯酯純化步驟包括如下所述的第一階段蒸餾和第二階段蒸餾。
第一階段蒸用于除去粗碳酸二苯酯中沸點(diǎn)低于碳酸二苯酯的雜質(zhì)，如水、催化劑和未反應(yīng)的苯酚。通過(guò)將低沸點(diǎn)雜質(zhì)和堿性物質(zhì)逆流接觸，在蒸餾期間通過(guò)加熱可以幾乎完全地中和產(chǎn)生的酸性物質(zhì)。同樣，通過(guò)從塔底部連續(xù)而有效地抽出底部產(chǎn)物，進(jìn)行這種操作的目的在于控制碳酸二苯酯在第二階段蒸餾中的水解和避免由堿性物質(zhì)引起的腐蝕，可以除去氯衍生的雜質(zhì)和有效地回收具有低氯含量的純化碳酸二苯酯。2.第一階段蒸餾在本發(fā)明中，在蒸餾塔中將有機(jī)相中的粗碳酸二苯酯連續(xù)蒸餾，考慮到它的耐點(diǎn)狀腐蝕性和其它有利性能，選擇奧氏體不銹鋼作為此蒸餾塔的組成材質(zhì)。
在第一階段蒸餾中，首先除去沸點(diǎn)低于碳酸二苯酯的雜質(zhì)，如水、游離型堿性催化劑和未反應(yīng)的苯酚。此外，在此第一階段蒸餾中，提供堿性物質(zhì)，將堿性物質(zhì)和低沸點(diǎn)雜質(zhì)逆流接觸。通常以溶液的形式提供堿性物質(zhì)。至于它的供應(yīng)位置，選擇其中在蒸餾塔中堿性物質(zhì)和低沸點(diǎn)雜質(zhì)彼此可以進(jìn)行氣/液逆流接觸的位置。如果將底部產(chǎn)物排出口設(shè)于蒸餾塔底部以上，可以選擇任何位置。然而，更有利的是從塔的上部位置供應(yīng)堿性物質(zhì)，其中極性分子得到濃縮，這是由于這種操作具有促進(jìn)堿性物質(zhì)分散和堿性催化劑離解的效果。在含水和雜質(zhì)的粗碳酸二苯酯中預(yù)先混合堿性物質(zhì)和從塔的中部位置供應(yīng)混合物作為蒸餾溶液也是有效的。通過(guò)采用這樣的位置用于堿性物質(zhì)的供應(yīng)，可以在第一階段蒸餾期間增強(qiáng)堿性物質(zhì)的分散性和促進(jìn)有機(jī)氯化合物的熱分解。結(jié)果是，通過(guò)分解形成的鹽酸可以固定成基本不具有蒸氣壓的金屬鹽，不需要將它和游離型堿性催化劑結(jié)合，該游離型堿性催化劑將被回收以重復(fù)使用。同樣，在第二階段蒸餾中，底部產(chǎn)物中的氯含量(總氯)可以降低到20ppb或以下，優(yōu)選10ppb或以下。
作為提供用于第一階段蒸餾的堿性物質(zhì)，可以使用這樣的任何物質(zhì)，該物質(zhì)能將通過(guò)有機(jī)氯化合物熱分解形成的鹽酸固定成基本不具有蒸氣壓的金屬鹽，但優(yōu)選使用選自如下物質(zhì)的至少一種堿金屬、堿土金屬及其氧化物、氫氧化物和碳酸鹽。這些物質(zhì)的典型例子是堿金屬鈉、鉀和鋰；堿土金屬鎂和鋇；堿金屬或堿土金屬的氧化物氧化鎂和氧化鈣；堿金屬或堿土金屬的氫氧化物氫氧化鈉和氫氧化鉀；堿金屬或堿土金屬的碳酸鹽碳酸鋰、碳酸鎂、碳酸鈣和碳酸鋇。在這些物質(zhì)之中，考慮到效率，優(yōu)選為強(qiáng)堿性物質(zhì)，特別優(yōu)選是氫氧化鈉、氫氧化鉀等，這是由于它們僅需要以較少的量加入。
根據(jù)到提供到第一階段蒸餾中的粗碳酸二苯酯中的總氯量決定要提供的堿性物質(zhì)量。堿性物質(zhì)的過(guò)量供應(yīng)增加碳酸二苯酯的分解損失和從腐蝕的觀點(diǎn)來(lái)看也是不需要的，而堿性物質(zhì)的供應(yīng)不足不能提供令人滿意的氯降低效果。因此，通常使用的堿性物質(zhì)量為該總氯量的0.5-20倍，優(yōu)選1-10倍，以摩爾計(jì)。
除了它應(yīng)當(dāng)是連續(xù)蒸餾以外，本發(fā)明中的第一階段蒸餾沒(méi)有任何具體的限制。通常使用引入回流設(shè)備的蒸餾(精餾)系統(tǒng)，但也可以采用一次蒸餾。蒸餾的真空度可以是任選的，但考慮到碳酸二苯酯的沸點(diǎn)，在0.1-100kPa的真空度下進(jìn)行蒸餾是合適的。在第一階段蒸餾中，底部產(chǎn)物中的水含量通常降低到小于100ppm。3.第二階段蒸餾在第二階段蒸餾中，從第一階段蒸餾的底部產(chǎn)物中回收純化的碳酸二苯酯。在此操作中，優(yōu)選連續(xù)抽出第二階段蒸餾的底部產(chǎn)物，將底部停留時(shí)間(θt)調(diào)節(jié)到5小時(shí)以內(nèi)，更優(yōu)選2小時(shí)以內(nèi)。在此“底部停留時(shí)間”是底部產(chǎn)物在塔底部的停留時(shí)間，由底部容積相對(duì)于底部產(chǎn)物的流量決定。
第一階段蒸餾的底部產(chǎn)物，它基本不包含水(小于100ppm)，仍然保持已經(jīng)在第一階段蒸餾中固定了鹽酸的堿金屬或堿土金屬鹽，但它并不對(duì)蒸餾塔材質(zhì)產(chǎn)生任何不利的效果，只要它不轉(zhuǎn)變成酚鹽。然而，人們考慮到一旦底部產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成酚鹽，堿性物質(zhì)進(jìn)入到溶于熔融碳酸二苯酯的狀態(tài)，變成強(qiáng)酸性的，在增加的速度下引起奧氏體不銹鋼的腐蝕。因此，重要的是不僅僅盡可能減少提供到第一階段蒸餾中的堿性物質(zhì)量，也以恒定的速率，通過(guò)合適的措施，如計(jì)量泵和調(diào)節(jié)閥，從塔底部連續(xù)而有效地抽出底部產(chǎn)物，這樣堿性物質(zhì)不會(huì)在塔中停留較長(zhǎng)的時(shí)間。
從碳酸二苯酯回收的觀點(diǎn)來(lái)看，第二階段蒸餾中的濃縮率優(yōu)選可高到它能達(dá)到的程度，但通常選擇2-1,000倍，優(yōu)選5-200倍。另一方面，堿金屬酚鹽的產(chǎn)率是反應(yīng)溫度、時(shí)間和濃度的函數(shù)，這樣這些參數(shù)優(yōu)選保持較小以控制反應(yīng)。然而，關(guān)于溫度，盡管由于蒸餾操作，它依賴于和壓力的平衡，可以選擇低于碳酸二苯酯熔點(diǎn)的溫度，通常優(yōu)選為100-300℃的溫度。因此實(shí)際上，可采用的最好方式是縮短在蒸餾塔中的停留時(shí)間和降低濃度。4.回收蒸餾可以通過(guò)另外的蒸餾純化第二階段蒸餾的底部產(chǎn)物用于進(jìn)一步從底部產(chǎn)物中回收殘余的碳酸二苯酯。在此情況下，有利的是連續(xù)抽出回收蒸餾的底部產(chǎn)物和將底部停留時(shí)間(θt)調(diào)節(jié)到10小時(shí)以內(nèi)，特別是5小時(shí)以內(nèi)。
同樣，為了餾出物碳酸二苯酯的純化，它可以循環(huán)回用于制備粗碳酸二苯酯的中和及鹽酸鹽型堿性催化劑的洗滌步驟。5.芳族聚碳酸酯的生產(chǎn)將從上述方法獲得的碳酸二苯酯和二羥基化合物進(jìn)行酯交換反應(yīng)并用作特定分子量的芳族聚碳酸酯生產(chǎn)的原材料。提供的碳酸二苯酯的量對(duì)于二羥基化合物的摩爾比通常為1.01-1.30，優(yōu)選1.02-1.20。
當(dāng)通過(guò)酯交換法生產(chǎn)芳族聚碳酸酯時(shí)，通常使用酯交換催化劑。在本發(fā)明中，主要將堿金屬化合物和/或堿土金屬化合物用作酯交換催化劑，可以結(jié)合使用堿性化合物，如堿性硼化合物、堿性磷化合物、堿性銨化合物和胺基化合物。這些催化劑可以單獨(dú)使用或以兩種或多種的混合物使用。
催化劑使用量為1×10-9-1×10-3摩爾，基于一摩爾二羥基化合物，但在使用具有有利性能和良好處理性質(zhì)的的堿金屬化合物和/或堿土金屬化合物作為催化劑的情況下，通常它的使用量為1×10-8-1×10-5摩爾，優(yōu)選2×10-8-8×10-6摩爾，基于一摩爾二羥基化合物。如果催化劑量低于上述范圍，不可能獲得足夠的聚合活性以生產(chǎn)具有特定分子量的羥基封端的聚碳酸酯，如果催化劑量超過(guò)上述范圍，生產(chǎn)的聚合物色彩可能惡化和傾向于具有分子的許多支鏈。
在本發(fā)明中用作催化劑的堿金屬化合物的例子包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化銫、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫銫、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸銫、乙酸鈉、乙酸鉀、乙酸鋰、乙酸銫、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸鋰、硬脂酸銫、硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鋰、硼氫化銫、四苯基硼酸鈉、四苯基硼酸鉀、四苯基硼酸鋰、四苯基硼酸銫、苯甲酸鈉、苯甲酸鉀、苯甲酸鋰、苯甲酸銫、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸氫二銫、苯基磷酸二鈉、苯基磷酸二鉀、苯基磷酸二鋰、苯基磷酸二銫、鈉、鉀和銫的醇鹽和酚鹽、和雙酚A的二鈉鹽、二鉀鹽、二鋰鹽和二銫鹽。
堿土金屬化合物的例子包括氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂、氫氧化鍶、碳酸氫鈣、碳酸氫鋇、碳酸氫鎂、碳酸氫鍶、碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸鎂、碳酸鍶、乙酸鈣、乙酸鋇、乙酸鎂、乙酸鍶、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂和硬脂酸鍶。
堿性硼化合物的例子包括四甲基硼、四乙基硼、四丙基硼、四丁基硼、三甲基硼、三甲基芐基硼、三甲基苯基硼、三乙基甲基硼、三乙基芐基硼、三乙基苯基硼、三丁基芐基硼、三丁基苯基硼、四苯基硼、芐基三苯基硼、甲基三苯基硼和丁基三苯基硼。
堿性磷化合物的例子包括三乙基膦、三正丙基膦、三異丙基膦、三正丁基膦、三苯基膦、三丁基膦和季磷鎓鹽。
堿性銨化合物的例子包括氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁銨、氫氧化三甲基乙銨、氫氧化三甲基芐銨、氫氧化三甲基苯銨、氫氧化三乙基甲銨、氫氧化三乙基芐銨、氫氧化三乙基苯銨、氫氧化三丁基芐銨、氫氧化三丁基苯銨、氫氧化四苯銨、氫氧化芐基三苯銨、氫氧化甲基三苯銨和氫氧化丁基三苯銨。
胺基化合物的例子包括4-氨基吡啶、2-氨基吡啶、N，N-二甲基-4-氨基吡啶、4-二乙基氨基吡啶、2-羥基吡啶、2-甲氧基吡啶、4-甲氧基吡啶、2-二甲基氨基咪唑、2-甲氧基咪唑、咪唑、2-巰基咪唑、2-甲基咪唑和氨基喹啉。
酯交換反應(yīng)通常在兩個(gè)或多個(gè)階段進(jìn)行。第一階段反應(yīng)通常在減壓下，在120-260℃下，優(yōu)選180-240℃下，進(jìn)行0.1-5小時(shí)，優(yōu)選0.1-3小時(shí)。然后升高反應(yīng)溫度同時(shí)降低反應(yīng)系統(tǒng)的真空度，以進(jìn)行縮聚反應(yīng)，同時(shí)最終在通常不高于10mmHg的真空下，通常在240-330℃下，蒸餾掉副產(chǎn)物苯酚。
反應(yīng)方式可以是間歇的、連續(xù)的、或其結(jié)合。反應(yīng)設(shè)備可以是罐式的、管式的或塔式的。
用如下方式測(cè)量本說(shuō)明書(shū)中所示的氯含量。容易抽出的氯通過(guò)加熱將碳酸二苯酯(5g)溶于純化甲苯(10ml)中，加入超純凈水(10ml)，和在室溫下攪拌混合物(在1,000rpm下，通過(guò)磁力攪拌器)10分鐘。通過(guò)離子色譜定量分析水相中的氯以確定它的量，該量由對(duì)碳酸二苯酯的重量比表示并指示為容易抽出的氯。總氯將碳酸二苯酯(5g)和吡啶(0.1g)(它是揮發(fā)性氯的捕捉劑)填充在玻璃管中，和在冷卻下，在真空中密封管子之后，將管子浸入油浴中和在190℃下加熱4小時(shí)。在冷卻到室溫之后，破裂密封的玻璃管，以和上述容易抽出的氯情況下相同的方式測(cè)量氯含量，它的量由對(duì)碳酸二苯酯的重量比表示并指示為總氯。
分別通過(guò)氣相色譜分析反應(yīng)溶液組合物和氣體組成，通過(guò)KarlFischer水含量分析儀和高性能液相色譜測(cè)量水、吡啶和苯酚。在洗滌碳酸二苯酯和溶于強(qiáng)酸后，通過(guò)原子吸收光譜測(cè)量堿金屬鹽濃度。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)控制碳酸二苯酯的分解，可以連續(xù)地將碳酸二苯酯中的氯衍生酸性聚合抑制物質(zhì)降低到小于20ppb的總氯水平，這樣本發(fā)明的產(chǎn)物可用于碳酸二苯酯的工業(yè)化生產(chǎn)，作為具有較少或沒(méi)有色彩的聚碳酸酯的原材料。
通過(guò)溢流管，將從第一個(gè)反應(yīng)器的流出反應(yīng)混合物提供到第二反應(yīng)器中，將從第二個(gè)反應(yīng)器流出的反應(yīng)混合物導(dǎo)引到脫氣塔中與氮?dú)?0.5m3/hr進(jìn)入到反應(yīng)混合物中)逆流接觸。
將從脫氣塔流出的反應(yīng)混合物(組成88wt％碳酸二苯酯，7wt％的苯酚和5wt％的吡啶的鹽酸鹽)導(dǎo)引到帶夾套和聚四氟乙烯襯里的中和混合罐中，該中和混合罐連接到熱水循環(huán)系統(tǒng)的外加熱器上，和將反應(yīng)混合物混合及與大約5wt％的氫氧化鈉水溶液在80℃下接觸10分鐘以使pH為8.5。在中和之后，將有機(jī)相在沉降器中放置30分鐘，然后從水相中分離出來(lái)并轉(zhuǎn)移到清洗和混合罐中。在清洗和混合罐中，將有機(jī)相和基于有機(jī)相約30wt％的熱水混合10分鐘，然后在沉降器中放置30分鐘。分離水相以獲得粗碳酸二苯酯(水含量10,000ppm；吡啶3.0wt％；苯酚7.0wt％)。生產(chǎn)的粗碳酸二苯酯中的容易抽出氯為43ppb和總氯為3,800ppb。在此獲得的碳酸二苯酯稱為“粗碳酸二苯酯1”。粗碳酸二苯酯的制備實(shí)施例2(1)碳酰氯的制備通過(guò)氣體混合器，以3.56Nm3/hr的流量，將一氧化碳?xì)怏w(一氧化碳98.1體積％；氫氣1.9體積％；二氧化碳痕量；水痕量)提供到碳酰氯反應(yīng)器中，然后根據(jù)反應(yīng)器溫度，逐漸將氯氣(氯氣99.8體積％，氧氣0.2體積％)提供到氣體混合器中和與一氧化碳?xì)怏w混合，將混合物導(dǎo)引到碳酰氯反應(yīng)器中。在反應(yīng)器溫度已經(jīng)穩(wěn)定兩小時(shí)以后，以3.36 Nm3/hr的流量恒定地提供氯氣。反應(yīng)器包括填充有顆?；钚蕴康乃?100mm×2,500mmH)，通過(guò)冷卻水冷卻反應(yīng)器。反應(yīng)壓力設(shè)定為3.3kg/cm2G，在70℃下將產(chǎn)生的碳酰氯氣體排出反應(yīng)器。在正常操作中，粗碳酰氯氣體的組成如下92.3體積％碳酰氯、3.7體積％一氧化碳、3.9體積％氯化氫、痕量氫氣、0.1體積％二氧化碳、100體積ppm四氯化碳和痕量氯氣，它的產(chǎn)率為3.63Nm3/hr。將此粗碳酰氯氣體的最好部分提供到碳酸二苯酯反應(yīng)器中，在預(yù)處理塔中(其中循環(huán)氫氧化鈉溶液)將該氣體變成無(wú)毒的之后將少許的剩余物釋放到大氣中。(2)碳酸二苯酯的制備在充分?jǐn)嚢璧那闆r下，分別以30.0kg/hr(0.319kmol/hr)和1.26kg/hr(0.0159kmol/hr)的流量，將50℃熔融苯酚和催化劑吡啶連續(xù)提供到第一個(gè)反應(yīng)器中。然后以3.56Nm3/hr(碳酰氯14.5kg/hr)的流量，將該粗碳酰氯連續(xù)提供到第一反應(yīng)器中。第一個(gè)反應(yīng)器在30升的內(nèi)部體積位置具有溢流管，在充分?jǐn)嚢璧那闆r下，以氣/液混合相，通過(guò)溢流管將反應(yīng)混合物送到第二個(gè)反應(yīng)器中。第二反應(yīng)器也在30升的內(nèi)部體積位置具有溢流管。在兩個(gè)反應(yīng)器中將溫度保持在150℃。將離開(kāi)第二個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)溶液提供到脫氣塔中。為在脫氣塔中完成氯甲酸苯酯和苯酚的反應(yīng)(它是中間體)，以300NL/hr的流量，將160℃氮?dú)夂头磻?yīng)混合物逆流接觸，以使大量氯氣離開(kāi)反應(yīng)溶液。將從脫氣塔的廢氣和從第二反應(yīng)器的廢氣混合在一起，通過(guò)冷凝器，在預(yù)處理塔中變成無(wú)毒的。粗碳酰氯中的雜質(zhì)幾乎完全流到廢氣中。中定態(tài)條件下，從脫氣塔以35.7kg/hr的流量獲得反應(yīng)溶液，它的組成包括88.1wt％的碳酸二苯酯。提供的碳酰氯幾乎100％轉(zhuǎn)變成碳酸二苯酯。
將從脫氣塔流出的反應(yīng)溶液送到帶夾套的Teflon襯里的中和罐中，其中反應(yīng)溶液與約5wt％的氫氧化鈉水溶液，在80℃下混合10分鐘，將混合物導(dǎo)引到沉降器中并在沉降器中放置30分鐘，混合物分離成水相和有機(jī)相。進(jìn)行中和以使水相的pH變成8.5。將有機(jī)相轉(zhuǎn)移到水洗滌罐中，將約30wt％的熱水加入到有機(jī)相中混合10分鐘，將混合物導(dǎo)引到沉降器中并在沉降器中放置30分鐘。分離水相以獲得粗碳酸二苯酯(水含量1.0wt％；吡啶3.0wt％；苯基7.0wt％)。這種生產(chǎn)的粗碳酸二苯酯中的容易抽出氯為43ppb，總氯為5,000ppb。在此獲得的碳酸二苯酯稱為“粗碳酸二苯酯2”。
然后將第一階段蒸餾塔的底部產(chǎn)物連續(xù)提供到第二階段蒸餾塔中。用作第二階段蒸餾塔的是理論板數(shù)為8的SUS 304-制造的連續(xù)蒸餾塔。此蒸餾塔內(nèi)徑為200mm，高度為3.5m，在上部分具有回流設(shè)備，在中間位置具有原料溶液進(jìn)料段，濃縮段和回收段填充有Sulzer填料(由Sumitomo Heavy Machinery Industries Co.，Ltd.制造)。在如下條件下進(jìn)行蒸餾真空度＝2.7kPa；加熱介質(zhì)油溫度＝240℃；頂部溫度＝約180℃；回流比＝0.5；蒸餾率＝約90％。從塔頂部，以約22kg/hr的流量，以餾出物形式獲得純化的碳酸二苯酯，從塔底部，以2.5kg/hr的流量抽出底部產(chǎn)物，底部停留時(shí)間為一小時(shí)。頂部產(chǎn)物(純化的碳酸二苯酯)中的苯酚為80ppm，和容易抽出的氯和總氯兩者都不大于4ppb，表示產(chǎn)物的高純度。另一方面，底部產(chǎn)物中的容易抽出氯和總氯都為23,000ppb，金屬Na濃度是64ppm。因此，氯和Na在底部依照蒸餾率濃縮，發(fā)現(xiàn)在該第一階段蒸餾塔底部產(chǎn)物中的氯已經(jīng)完全固定成NaCl。
用于碳酸二苯酯回收蒸餾的是理論板數(shù)為8的SUS 316-制造的連續(xù)蒸餾塔，此蒸餾塔內(nèi)徑為100mm，高度為2.5m，在上部具有回流設(shè)備和在中間位置具有原料溶液進(jìn)料段，濃縮段和回收段填充有Sulzer填料(由Sumitomo Heavy Machinery Industries Co.，Ltd.制造)。將此回收蒸餾塔的操作條件調(diào)節(jié)如下真空度＝2.7kPa；加熱介質(zhì)油溫度＝約240℃；頂部溫度＝180℃；回流比＝0.5；底部停留時(shí)間＝2小時(shí)；底部產(chǎn)物的連續(xù)抽出量＝0.3kg/hr。
結(jié)果是，從第二階段蒸餾塔頂部，以餾出物的形式，以約22kg/hr的流量，可以連續(xù)獲得氯含量不大于4ppb和苯酚含量為70ppm的高純度碳酸二苯酯。在操作的一個(gè)月之后，開(kāi)啟每個(gè)蒸餾塔(第一階段蒸餾塔，第二階段蒸餾塔和回收蒸餾塔)并檢查它們的內(nèi)部情況。沒(méi)有檢測(cè)到痕量腐蝕。對(duì)比例1以實(shí)施例1中的相同方式，進(jìn)行用于純化的連續(xù)蒸餾，區(qū)別在于不向粗碳酸二苯酯1中提供氫氧化鈉溶液。在從第二階段蒸餾塔，以餾出物形式生產(chǎn)的純化碳酸二苯酯中的容易抽出氯和總氯分別為50ppb和90ppb。對(duì)比例2將2kg該粗碳酸二苯酯1和5mL的0.1N氫氧化鈉溶液，提供到填充有Sulzer Labo填料(由Sumitomo Heavy Machinery IndustriesCo.，Ltd.制造)的蒸餾塔的蒸餾部分，該蒸餾塔的理論板數(shù)為8，進(jìn)行用于純化的間歇蒸餾。在如下條件下進(jìn)行蒸餾真空度＝2.7kPa；回流比＝1；蒸餾率＝400g/hr，逐漸升高加熱介質(zhì)的溫度以蒸餾掉低沸點(diǎn)雜質(zhì)。當(dāng)塔頂部溫度達(dá)到180℃時(shí)，180℃是碳酸二苯酯的沸點(diǎn)，餾出物碳酸二苯酯以每次產(chǎn)量300g間歇產(chǎn)出和分級(jí)分離成5個(gè)餾份。在每個(gè)餾份中，容易抽出的氯為50-70ppb，在熱測(cè)試之后檢測(cè)的總氯為幾百ppb。這種較差的結(jié)果是由于有機(jī)氯化合物的緩慢分解和形成的揮發(fā)性氯的不充分中和，而這些情況是由于氫氧化鈉的不充分分散(僅允許氫氧化鈉在底部存在)造成的。對(duì)比例3根據(jù)對(duì)比例2的步驟進(jìn)行間歇蒸餾，區(qū)別在于0.1N氫氧化鈉溶液的供應(yīng)量為20mL。餾出物碳酸二苯酯中容易抽出的氯和總氯分別為30ppb和55ppb。對(duì)比例4根據(jù)實(shí)施例1的步驟進(jìn)行連續(xù)蒸餾，區(qū)別在于以70mL/hr的流量，將0.1N氫氧化鈉溶液提供到第一階段蒸餾塔的底部。從第二階段蒸餾獲得的純化碳酸二苯酯餾出物中容易抽出的氯和總氯分別為35ppb和50ppb。對(duì)比例5根據(jù)實(shí)施例1的步驟進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)蒸餾，區(qū)別在于以300mL/hr的流量，將0.1N氫氧化鈉溶液提供到第一階段蒸餾塔的底部。從第二階段蒸餾獲得的純化碳酸二苯酯中容易抽出的氯和總氯都為25ppb，苯酚濃度為720ppm，該數(shù)值相當(dāng)高。在第一階段蒸餾中蒸餾掉的苯酚量也較大，導(dǎo)致在蒸餾期間碳酸二苯酯的加速分解。此外，在操作開(kāi)始一個(gè)月之后，在第二階段蒸餾塔(SUS制造)蒸餾室的幾個(gè)位置發(fā)現(xiàn)點(diǎn)狀腐蝕。
實(shí)施例1和2及對(duì)比例1-5的反應(yīng)條件見(jiàn)表1。
表1


表1(續(xù))


表1(續(xù))


表1(續(xù))


實(shí)施例3分別以約28kg/hr和70mL/hr的流量，將該粗碳酸二苯酯和0.1N氫氧化鈉溶液連續(xù)提供到第一階段蒸餾塔的中間部分。用作第一階段蒸餾塔的是理論板數(shù)為8，150mm ID，3.5m高的連續(xù)蒸餾塔，在上部具有回流設(shè)備和在中間位置具有原料進(jìn)料段，它的濃縮段和回收段填充有Sulzer填料(由Sumitomo Heavy Machinery Industries Co.，Ltd.制造)。在如下條件下進(jìn)行蒸餾真空度＝2.7kPa；再沸器加熱介質(zhì)溫度＝220℃；塔頂部溫度＝80-100℃；回流比＝1；蒸餾率＝約12％，以除去水、游離吡啶和未反應(yīng)的苯酚，它們的沸點(diǎn)低于碳酸二苯酯。從塔底部，以24.5kg/hr的流量抽出底部產(chǎn)物。在底部的溶液停留時(shí)間為20分鐘。在抽出的碳酸二苯酯中的未檢測(cè)到水含量(小于10ppm)，檢測(cè)到的吡啶和苯酚含量分別為未檢測(cè)到(小于1ppm)和50ppm。容易抽出的氯為2,700ppb，該數(shù)值幾乎等于2,710ppb的總氯。這些結(jié)果可能是由于在第一階段蒸餾塔中，通過(guò)和氫氧化鈉的接觸，碳酸二苯酯中基本上所有量的有機(jī)氯化合物分解掉。底部產(chǎn)物中的鈉濃度是6.5ppm，表示在供應(yīng)的氫氧化鈉溶液中的鈉已經(jīng)完全轉(zhuǎn)移到底部產(chǎn)物中。
然后將底部產(chǎn)物連續(xù)提供到第二階段蒸餾塔中。用作第二階段蒸餾塔的是理論板數(shù)為8，200mm ID，3.5m高的連續(xù)蒸餾塔，在上部具有回流設(shè)備和在中間位置具有原料進(jìn)料段，它的濃縮段和回收段填充有Sulzer填料。在如下條件下進(jìn)行蒸餾壓力＝2.7kPa；再沸器加熱介質(zhì)溫度＝約240℃；塔頂部溫度＝約180℃；回流比＝0.5；蒸餾率＝約90％。從塔頂部，以22kg/hr的流量，獲得純化的碳酸二苯酯，而從塔底部，以2.5kg/hr的流量，抽出底部產(chǎn)物。在塔底部的溶液停留時(shí)間為一小時(shí)。純化碳酸二苯酯中的苯酚為80ppm，容易抽出的氯和總氯都小于4ppb，保證可獲得高純度產(chǎn)物。另一方面，底部產(chǎn)物中的容易抽出氯和總氯都為27,000ppb，鈉濃度為64ppm。根據(jù)蒸餾率，在底部產(chǎn)物中濃縮氯和鈉，發(fā)現(xiàn)從第一階段蒸餾塔獲得的碳酸二苯醌中的氯完全固定成氯化鈉。
權(quán)利要求
1.一種碳酸二苯酯的生產(chǎn)方法，該方法包括通過(guò)使碳酰氯和苯酚反應(yīng)制備粗碳酸二苯酯的步驟，和通過(guò)含水和雜質(zhì)的粗碳酸二苯酯的連續(xù)蒸餾而進(jìn)行的純化步驟，該連續(xù)蒸餾包括用于除去水和沸點(diǎn)低于碳酸二苯酯的雜質(zhì)的第一階段蒸餾，和用于回收純化的碳酸二苯酯的第二階段蒸餾，通過(guò)提供堿性物質(zhì)和將堿性物質(zhì)與該低沸點(diǎn)雜質(zhì)逆流接觸而進(jìn)行該第一階段蒸餾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在第二階段蒸餾中，連續(xù)抽出底部產(chǎn)物并將底部停留時(shí)間調(diào)節(jié)到5小時(shí)以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括用于從底部產(chǎn)物中進(jìn)一步回收碳酸二苯酯的回收蒸餾，其中連續(xù)抽出底部產(chǎn)物并將底部停留時(shí)間調(diào)節(jié)到10小時(shí)以內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)的方法，其中堿性物質(zhì)選自如下物質(zhì)的至少一種堿金屬、堿土金屬及其氧化物、氫氧化物和碳酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中堿性物質(zhì)是氫氧化鈉或氫氧化鉀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)的方法，其中純化的碳酸二苯酯中的氯含量(總氯)不大于20ppb。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)的方法，其中蒸餾塔的材質(zhì)是奧氏體不銹鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)的方法，其中制備粗碳酸二苯酯的步驟包括如下在季銨鹽、芳族雜環(huán)含氮堿性化合物或其鹽存在的情況下，使碳酰氯和苯酚反應(yīng)，將產(chǎn)生的反應(yīng)混合物與堿性溶液接觸以中和混合物，從水相中分離有機(jī)相，以水洗滌分離的有機(jī)相，以及再次從水相中分離有機(jī)相。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中將權(quán)利要求3的通過(guò)回收蒸餾連續(xù)回收的底部產(chǎn)物循環(huán)到中和洗滌步驟，其中將該反應(yīng)混合物與堿性溶液接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)的方法，其中在通過(guò)使碳酰氯和苯酚反應(yīng)制備粗碳酸二苯酯的步驟中，將含不小于0.1體積％雜質(zhì)的氣體碳酰氯不經(jīng)液化純化用作碳酰氯，在催化劑存在的情況下，通過(guò)使一氧化碳和氯氣反應(yīng)制備該氣體碳酰氯。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中在反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)，將和碳酰氯一起被帶入反應(yīng)區(qū)的不小于70wt％的雜質(zhì)和副產(chǎn)物氯化氫一起以氣態(tài)的形式從反應(yīng)區(qū)排出。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的方法，其中碳酰氯包含一氧化碳、二氧化碳、四氯化碳和氯氣作為雜質(zhì)，一氧化碳構(gòu)成雜質(zhì)的主要組分。
13.一種芳族聚碳酸酯的生產(chǎn)方法，該方法包括將權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)的方法獲得的碳酸二苯酯與芳族二羥基化合物反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳酸二苯酯的生產(chǎn)方法,該方法包括通過(guò)使碳酰氯和苯酚反應(yīng)制備粗碳酸二苯酯的步驟,和通過(guò)含水和雜質(zhì)的粗碳酸二苯酯的連續(xù)蒸餾而進(jìn)行的純化步驟,該連續(xù)蒸餾包括用于除去水和沸點(diǎn)低于碳酸二苯酯的雜質(zhì)的第一階段蒸餾,和用于回收純化的碳酸二苯酯的第二階段蒸餾,通過(guò)提供堿性物質(zhì)和將堿性物質(zhì)與該低沸點(diǎn)雜質(zhì)逆流接觸而進(jìn)行該第一階段蒸餾。
文檔編號(hào)C07C68/08GK1371901SQ0210517
公開(kāi)日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者宮本正昭, 久間清次, 兵頭成俊, 藤本英司, 浦島英俊 申請(qǐng)人:三菱化學(xué)株式會(huì)社