[发明专利]制备链烷二醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在热回收的情况下由碳酸亚烷酯制备链烷二醇的方法。

背景技术

公知的是在合适的催化剂存在下将环氧烷转化成环状碳酸亚烷酯。已经在例如US-A-4508927和US-A-5508442中描述了这类方法。这些专利说明书描述了其中在催化剂存在下使环氧烷与二氧化碳反应形成环状碳酸亚烷酯的方法。该催化剂可以是如US-A-4508927中所述的有机卤化鏻，US-A-5508442中所述的金属卤化物，或日本专利申请No.73022702中所述的有机三取代的膦。

在WO-A 2004/056793中已经公开了水解环状碳酸亚烷酯生产二醇和二氧化碳，更具体地生产1，2-丙二醇的方法。这一参考文献描述了由环氧丙烷制备1，2-丙二醇的方法，该方法包括:(a)在均相含磷催化剂存在下，使环氧丙烷与二氧化碳接触获得碳酸亚丙酯，(b)任选地除去至少一部分二氧化碳，(c)添加水到含碳酸亚丙酯和含磷催化剂的反应产物中，并使该混合物与非均相催化剂接触，获得与碳酸二烷酯和/或二氧化碳组合的1，2-丙二醇，和(d)从所得反应产物中分离1，2-丙二醇。

该方法要求相当多的能量。因此，本发明的目的是获得上述过程的方法的改进，更加有效地控制工艺的能量平衡。

发明内容

因此，本发明提供制备链烷二醇的方法，该方法包括下述步骤:

(i)在100-200℃的反应温度下，在碳化催化剂存在下，使环氧烷与二氧化碳接触以获得含碳酸亚烷酯的反应混合物；

(ii)在催化剂存在下，使步骤(i)中获得的反应混合物与R-OH接触，其中R是氢或烷基，获得含链烷二醇和R₂CO₃的反应混合物；

(iii)使含链烷二醇和R₂CO₃的反应混合物进行分离步骤得到粗链烷二醇物流，使该粗链烷二醇物流进行蒸馏以作为塔底物流得到纯化的链烷二醇物流；

(iv)使步骤(iii)中获得的纯化的链烷二醇物流进行进一步蒸馏，以获得含链烷二醇、重质组分和任选的碳化催化剂的塔底物流与含高纯度链烷二醇的塔顶物流；

其中至少一部分在步骤(i)中获得的反应混合物用于与至少一部分粗链烷二醇物流和/或与至少一部分纯化的链烷二醇物流进行换热。

具体实施方式

本发明的方法适合于由相应的C₃-C₇碳酸亚烷酯制备C₂-C₆链烷二醇，更特别地1，2-丙二醇和1，2-乙二醇，其中C₃-C₇碳酸亚烷酯通过使相应的C₂-C₆环氧烷与二氧化碳反应而制备。在要制备1，2-乙二醇的情况下，本发明方法的步骤(i)所使用的环氧烷是环氧乙烷，和步骤(i)中获得的碳酸亚烷酯是碳酸亚乙酯。优选地，本发明的方法用于制备1，2-丙二醇。在后一情况下，步骤(i)所使用的环氧烷是环氧丙烷，和步骤(i)中获得的碳酸亚烷酯是碳酸亚丙酯。

在本发明的步骤(i)中，由环氧烷与二氧化碳制备碳酸亚烷酯。可通过本领域已知的方法获得碳酸亚烷酯。例如，在碳化催化剂如均相含磷催化剂或如US5508442中所公开的金属卤化物催化剂存在下，使环氧丙烷与二氧化碳接触。其它均相碳化催化剂是本领域众所周知的且例如已经描述于US-A-4508927和日本专利申请No.73022702中。

二氧化碳可以是纯的二氧化碳或者含其它化合物的二氧化碳。由于在其中R是氢的本发明方法的一个实施方案中，R₂CO₃将分解成水和二氧化碳。特别合适的是使用这种二氧化碳。在碳酸亚烷酯与水的反应中产生二氧化碳。因此，特别吸引人的是在该方法的步骤(ii)中分离二氧化碳。分离的二氧化碳原样或者纯化之后可循环到由环氧烷制备碳酸亚烷酯的步骤(i)中。二氧化碳的纯化程度取决于在二氧化碳内存在的污染物的性质和含量。这些再次取决于该方法的确切反应条件和纯化步骤。