一种碳酸酯精制的方法与流程

1.本发明属于碳酸酯精制领域，涉及一种碳酸酯精制的方法，具体涉及一种降低碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯在蒸馏或者精馏过程中分解，以提高产物纯度、减少物料损失的方法。


背景技术：

2.在生产过程中，碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯通常通过蒸馏或者精馏进行精制，但它们在高温条件下，均会发生一定程度的分解，分解产生的小分子醇组分使得难以得到纯度较高的碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯产品，产品质量难以达到要求，收率也相应降低。导致碳酸酯在蒸馏或者精馏过程中分解的原因既包括温度，同时合成反应的催化剂也促进了碳酸酯分解。
3.现有技术中，碳酸酯的精制一般首先采用快速减压闪蒸，将产品与催化剂分离，然后再进行蒸馏或者精馏，但蒸馏或者精馏过程中仍不可避免的带入催化剂成分；另外，当用间歇蒸馏或者精馏设备重复或者重新处理不合格物料或者前后馏分时，也很容易因为蒸馏或者精馏设备内含有催化剂，导致物料分解，产品质量难以达到要求，收率降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种降低碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯分解的方法。本发明的技术方案如下：
5.本发明首先提供了在碳酸酯粗产品或前后馏分进行蒸馏或者精馏之前，向粗产品或前后馏分中充入5％～100％饱和浓度的二氧化碳，料液吸收溶入二氧化碳，然后再进行蒸馏或者精馏，得到碳酸酯产品；所述的碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯。
6.进一步的，所述的碳酸酯粗产品或前后馏分为碳酸酯纯度未达标的碳酸酯产品。
7.进一步的，所述的碳酸酯粗产品或前后馏分中因包含水分、醇组分或其它杂质组分而使碳酸酯纯度未达标。
8.进一步的，所述碳酸酯粗产品或前后馏分为碳酸酯合成过程所得产物，或者为碳酸酯合成过程所得产物经闪蒸处理后的粗产品，或者为经一次或多次蒸馏或者精馏后分馏出纯度未达标的碳酸酯馏分，或者为上述中多种的混合。
9.进一步的，所述二氧化碳的加入量为二氧化碳饱和浓度的50％
‑
100％的量，二氧化碳可在常压下充入，或在加压下充入。比如常温、常压下碳酸丙烯酯吸收二氧化碳的量为每立法米碳酸丙烯酯吸收3.1标方的二氧化碳，那么优选的二氧化碳加入量为每立方米碳酸丙烯酯吸收1.55～3.1标方(二氧化碳饱和浓度的50
‑
100％)。如果是在加压下充入二氧化碳，则可以进一步增加二氧化碳的吸收量，在加压下，二氧化碳饱和浓度将提升，二氧化碳的加入量仍可以为当前条件下的饱和浓度的5％～100％。常压或减压蒸馏或者精馏时，多余的二氧化碳会逸出料液，不影响产物纯度，也可以起到同样的效果。
10.进一步的，所述蒸馏或者精馏为常压蒸馏、减压蒸馏、常压精馏或减压精馏。
11.工业上，碳酸二甲酯采用常压萃取精馏的方式，分离产物和原料甲醇。本发明充二氧化碳后，仍然采用常压萃取精馏的方式，精馏釜温度100
‑
200℃。在达到相同产品纯度要求(比如大于99.5％)的情况下，本发明方法可缩短精馏的时间，并减少碳酸二甲酯的分解量。
12.优选的，碳酸乙烯酯的精馏压力为100～200pa，精馏釜温度130
‑
160℃。
13.优选的，碳酸丙烯酯的精馏压力为100
‑
600pa，精馏釜温80～120℃。
14.本发明创造性地在碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯粗产品或馏分进行蒸馏或精馏之前，向粗产品中充入一定量的二氧化碳，然后再进行精制。该方法可以抑制碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯在精制过程中的分解，得到高纯度的碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯，本发明方法成本低，无需改动蒸馏或精馏设备，但可以极大改善精制的效果，减少物料的损失。
具体实施方式
15.以下实施例向本领域普通技术人员提供如何制造和评价本发明，所述实施例仅是本公开内容的示范且不圈定限制范围。尽管已经尽力确保关于数值(例如，量、温度等)的准确性，但是应当考虑一些误差和偏差。除非另外说明，否则温度是以℃为单位。
16.本实施例中所叙述实施例是本发明方法精神之下众多可选实施例中的一种或多种。因此，本发明公开内容所属领域的技术人员可容易地修改所叙述的方法。下列方法仅是示例性的，温度、压力、浓度、粗产品组成、以及其它工艺条件可改变。
17.实施例1：
18.某碳酸丙烯酯粗产品精馏后，由于精馏得到的产品a中丙二醇质量百分比含量较高(>0.1％)，该产品a质量不合格，需要重新处理。
19.如果将该待处理产品a直接再进行精馏(精馏抽真空到300pa,釜温80～120℃)，则发现所出馏分里，丙二醇的含量越来越高，可达到0.2％～0.5％，可见，精馏难以得到含量达标的产品。
20.本实施例在该待处理产品a充入co2，让其在吸收0.3％含量(质量百分比含量，相当于常温常压下60％的饱和吸收量)的二氧化碳，然后再送入精馏，在相同的精馏条件下(精馏抽真空到200～400pa，釜温在80～120℃)，丙二醇很快分馏干净，然后顺利地收集到丙二醇浓度小于0.01％的合格碳酸丙烯酯。
21.实施例2：
22.间歇精馏条件下生产碳酸丙烯酯时，一次性精馏会产生1～5％的丙二醇含量较高的馏分(丙二醇含量高于1％)，作为待处理产品b。
23.如果将上述待处理产品b直接送入精馏，精馏抽真空到200～400pa，精馏塔釜温度控制在100
‑
120℃，很难得到含量合格的碳酸丙烯酯。
24.本实施例将待处理产品b充入co2，让其吸收0.3％含量(质量百分比含量，相当于常温常压下60％的饱和吸收量)的二氧化碳，然后再送入精馏，在相同的精馏条件下(精馏抽真空到200～400pa，精馏釜温度100
‑
120℃)，丙二醇很快分馏干净，顺利地收集到含量达标(丙二醇含量<0.01％)的碳酸丙烯酯。
25.实施例3：
26.间歇精馏条件下生产碳酸丙烯酯时，不合格馏分经过反复精馏，会得到一部分丙二醇含量较高的馏分(丙二醇含量>20％)，作为待处理产品c。
27.如果将上述待处理产品c直接送入精馏，精馏抽真空到200～400pa，精馏塔釜温度控制在100
‑
120℃，很难得到含量合格的碳酸丙烯酯。
28.本实施例将待处理产品c充入co2，让其吸收0.5％含量(质量百分比含量，相当于常温常压下90％～100％的饱和吸收量)的二氧化碳，然后再送入精馏，在相同的精馏条件下(精馏抽真空到200～400pa，精馏釜温度100
‑
120℃)，丙二醇能较快地分馏干净，顺利地收集到含量达标(丙二醇含量<0.01％)的碳酸丙烯酯。
29.实施例4：
30.碳酸乙烯酯精馏，未预先闪蒸分离催化剂，所得馏分乙二醇含量>0.1％，需要重新处理，将该馏分作为待处理产品d。
31.若直接将待处理产品d送入精馏，精馏抽真空到100～200pa，精馏釜温度130
‑
140℃，则越精馏，乙二醇的含量越高，最后，乙二醇的含量达到0.2％～0.5％，精馏难以得到含量达标的产品。
32.将待处理产品d充入co2，让其吸收0.3％含量(质量百分比含量，相当于常温常压下70％～80％的饱和吸收量)的二氧化碳，然后再送入精馏，在相同的精馏条件下(精馏抽真空到100～200pa，精馏釜温度130
‑
140℃)，乙二醇很快分馏干净，顺利地收集到含量达标(乙二醇含量<0.01％)的碳酸乙烯酯。
33.实施例5：
34.实验室用碳酸乙烯酯和甲醇进行酯交换制取碳酸二甲酯，反应粗产品用常压萃取精馏精制，将该实验室制取的碳酸二甲酯粗产品作为待处理产品e。精制过程中，少量的水和催化剂均会导致碳酸二甲酯分解，降低产品收率。
35.本实验将碳酸二甲酯粗产品e充入co2，让其吸收0.5％含量(质量百分比含量，相当于常温常压下70％的饱和吸收量)的二氧化碳，然后再送入常压萃取精馏，以乙二醇为萃取剂，精馏釜温度100
‑
200℃，在精馏条件下，顺利地收集到含量达标(碳酸二甲酯>99.5％，甲醇含量<0.2％)的碳酸二甲酯，与不充co2的条件下相比，碳酸二甲酯分解损失率减少了50％。
36.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。