[发明专利]制备三烷和至少一种共聚单体的方法

说明书

本发明涉及一种合并制备三噁烷和至少一种其它产物(共聚单体)的 方法，它们是通过甲醛和其它反应剂(共聚单体反应剂)反应形成的。

三噁烷优选用于制备聚甲醛(POM)。为了稳定，共聚单体通常聚合 到POM中。合适的共聚单体是例如二氧戊环或丁二醇缩甲醛。

在现有技术的方法中，制备POM所需的三噁烷和共聚单体是在分开 的工艺中制备的。例如，DE-A 1668687公开了制备1，3，5-三噁烷。1，3，5- 三噁烷是通过甲醛水溶液在酸性催化剂存在下蒸馏制备的。从反应形成的 并且含有水、甲醛和三噁烷的混合物萃取出三噁烷。

DE-A 19732291公开了一种从含有水、甲醛和三噁烷的混合物取出三 噁烷的方法，其中先通过全蒸发从该混合物取出三噁烷，然后通过精馏将 富含三噁烷的混合物分离成三噁烷以及一种含有水、甲醛和三噁烷的混合 物。

DE-A 1914209描述了一种制备三噁烷的方法。在此方法中，在作为 催化剂的强酸性阳离子交换剂的存在下，乙二醇与甲醛水溶液反应得到二 氧戊环。该方法优选在原料按照大约化学计量用量的情况下进行，即醇与 甲醛的摩尔比是1∶1。但是，该方法也能在其它定量比的情况下满意地进 行。所得的一般含水的缩醛进行后处理，例如通过用固体碱或碱金属氢氧 化物浓溶液脱水或通过蒸馏进行。

DE-A 1279025公开了一种提纯二氧戊环的方法，二氧戊环是通过乙 二醇和甲醛在催化剂存在下反应制备的，催化剂例如是硫酸、三氟化硼、 氯化锌或酸性离子交换剂。在此方法中，先将气态的含水粗二氧戊环加入 塔中并共沸蒸馏，排出的馏出液在被碱金属氢氧化物和/或碱金属氢氧化物 的浓水溶液逆流冷却之后具有10％的最大水含量，进行处理，处理后的产 物最后进行分馏，在塔底取出二氧戊环。

DE-A 1172687描述了另一种提纯二氧戊环的方法。在此方法中，粗 二氧戊环用惰性有机液体处理，惰性有机液体不能以任何比率与二氧戊环 混溶，并且不含任何在反应条件下能清除的元素，也不能在工艺条件下形 成任何这些元素的化合物，所述比率导致出现分层。含有二氧戊环的层取 出并用碱金属或碱土金属氢氧化物水溶液处理，或用碱金属氧化物或碱土 金属氧化物处理，或用碱金属或碱土金属处理。在取出含有二氧戊环的液 体之后，蒸馏，并将所得的提纯后的二氧戊环在合适时通过分子筛过滤进 行后处理。

本发明的目的是提供一种以能量有利的方式制备用于生产POM的三 噁烷和共聚单体的方法。

此目的通过一种制备三噁烷和至少一种共聚单体的方法实现，它们是 通过甲醛和至少一种用于制备基于三噁烷的(共)聚合物的共聚单体反应 剂反应形成的，该方法包括以下步骤：

a)在合成阶段中使甲醛与至少一种共聚单体反应剂在水溶液中反应以 产生三噁烷和共聚单体，从而得到含有三噁烷、甲醛、水和共聚单体的反 应混合物A1，其中含有或不含未转化的共聚单体反应剂，

b)在第一蒸馏阶段中在第一压力下蒸馏反应混合物A1，得到富含三噁 烷和共聚单体的料流B1以及基本含有水和甲醛的料流B2，其中所述料流 B2含有或不含共聚单体反应剂，

c)在第二蒸馏阶段中在比第一蒸馏阶段压力更高的压力下蒸馏料流 B1，得到含有三噁烷、共聚单体和水的料流C1，以及基本含有共聚单体 和三噁烷的产物料流C2。

根据本发明，在第一步中，将甲醛水溶液和至少一种共聚单体反应剂 加入反应器中。在反应器中，甲醛先被转化成三噁烷，至少一种共聚单体 反应剂再与甲醛反应得到共聚单体。反应一般在0.5-10巴的压力下进行， 优选0.75-7巴，特别是0.8-4巴，温度是60-190℃，优选75-150℃，特别 是80-130℃。

通过本发明方法制备的共聚单体是例如式(I)的环醚：