分離四氫呋喃的方法技術

本發明專利技術涉及一種從包含四氫呋喃、烷醇和高沸點化合物的料流中分離四氫呋喃的方法，其包含以下步驟：(a)在第一蒸餾段中分離出包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流，(b)將包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流的至少一部分供入用于酯化馬來酸酐的反應器中，獲得包含四氫呋喃、任選烷醇、任選未反應的馬來酸酐及馬來酸單烷基酯的料流，(c)在第二蒸餾段中將包含馬來酸單烷基酯、四氫呋喃及任選烷醇的料流分離成包含馬來酸單烷基酯的料流和包含四氫呋喃及任選烷醇的料流，(d)將來自第二蒸餾段的包含四氫呋喃及任選烷醇的料流與來自步驟(a)的包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流中未供入反應器的部分供入第三蒸餾段，其中獲得基本上包含四氫呋喃的產物流以及包含四氫呋喃和烷醇的料流，(e)將來自第三蒸餾段的包含四氫呋喃和烷醇的料流再循環至第一蒸餾段或至步驟(b)中的反應器。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及一種從包含四氫呋喃、烷醇和高沸點化合物的料流中，其中在第一蒸餾步驟中分離出包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流且在另一蒸餾步驟中自共沸物中分離四氫呋喃作為產物。四氫呋喃通常在制備1，4_ 丁二醇和Y-丁內酯中制備。在制備中，例如通過氧化由丁烷或苯獲得的馬來酸酐在第一段中通常借助烷醇酯化以形成馬來酸單烷基酯。使用烷醇對馬來酸酐的酯化通常在不存在催化劑的情況下進行。在第二酯化中，馬來酸單烷基酯與烷醇反應形成馬來酸二烷基酯。馬來酸單烷基酯轉化為馬來酸二烷基酯通常在催化劑存在下進行且在反應塔中進行。除兩級反應以外，馬來酸酐經單級轉化為馬來酸二烷基酯也是可能的。取決于所用催化劑體系，馬來酸二烷基酯在另一步驟中氫化形成1，4- 丁二醇、四氫呋喃與Y-丁內酯的混合物、四氫·呋喃與Y-丁內酯的混合物或四氫呋喃。用于制備1,4-丁二醇、Y-丁內酯和四氫呋喃的相應方法在例如WO 99/48852中詳細說明。用于制備1，4_ 丁二醇、Y-丁內酯和四氫呋喃的相應方法也可由EP-A O 255 399、WO 97/43242和 US 4，751，334 獲知。為了分離個別反應產物，將包含1，4- 丁二醇、Y - 丁內酯和四氫呋喃的混合物在第一塔中蒸餾。其中，在頂部分出包含烷醇和四氫呋喃作為共沸物的混合物。為了分離四氫呋喃，將該混合物供入第二蒸餾塔，其中四氫呋喃作為高沸點化合物分出且包含四氫呋喃和烷醇的混合物在頂部分出并再循環至第一蒸餾塔。烷醇、1，4-丁二醇和Y-丁內酯在第一蒸餾塔的底部分出且傳送至進一步處理。包含1，4-丁二醇、Y-丁內酯和四氫呋喃的產物混合物的處理在例如DE-C 29 27 931或US 5，310, 954中有所描述。用于制備1，4- 丁二醇的整個方法(其中也形成四氫呋喃)及產物混合物的處理可例如由WO-A 91/01960獲知。在各情況下所述方法的缺點為在第二蒸餾塔的頂部相對較大比例的四氫呋喃與烷醇一起被分離出，以致較大比例的產物再循環至第一蒸餾塔。因此本專利技術的目的為提供一種從包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流中，其中將待再循環的包含甲醇和四氫呋喃的料流減至最少且因此可增加連續蒸餾四氫呋喃的能力。該目的由一種從包含四氫呋喃、烷醇和高沸點化合物的料流中實現，該方法包含以下步驟:(a)在第一蒸餾段中分離出包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流，(b)將包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流的至少一部分供入用于酯化馬來酸酐的反應器中，獲得包含四氫呋喃、任選烷醇、任選未反應的馬來酸酐及馬來酸單烷基酯的料流，(C)在第二蒸餾段中將包含馬來酸單烷基酯、四氫呋喃及任選烷醇的料流分離成包含馬來酸單烷基酯的料流和包含四氫呋喃及任選烷醇的料流，(d)將來自第二蒸餾段的包含四氫呋喃及任選烷醇的料流與來自步驟(a)的包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流中未供入反應器的部分供入第三蒸餾段，其中獲得基本上包含四氫呋喃的產物流以及包含四氫呋喃和烷醇的料流，(e)將來自第三蒸餾段的包含四氫呋喃和烷醇的料流再循環至第一蒸餾段或至步驟(b)中的反應器。由于包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流的至少一部分被供入用于酯化馬來酸酐的反應器中，其中獲得包含四氫呋喃、烷醇和馬來酸單烷基酯的料流，且將該料流分離成包含馬來酸單烷基酯的料流與包含四氫呋喃和烷醇的料流，包含四氫呋喃和烷醇作為共沸物的料流中所包含的烷醇的至少一部分在反應中消耗，因此在第三蒸餾步驟中獲得更大比例的四氫呋喃以及任何剩余烷醇。以此方式增加作為產物所得的四氫呋喃的比例。若烷醇在反應步驟中完全反應，則步驟(b)的反應中的所得料流中不包含烷醇。然而，通常無法達到完全轉化，因此該料流中包含烷醇。就本專利技術而言，“基本上包含四氫呋喃”意指料流中包含至少98重量％，優選至少98.5重量％的四氫呋喃。包含四氫呋喃、烷醇和高沸點化合物的料流通常從氫化馬來酸二烷基酯的氫化中產生。除四氫呋喃和烷醇以外，該料流通常可包含1，4-丁二醇和/或Y-丁內酯。取決于所用催化劑體系，該料流包含四氫呋喃、1，4-丁二醇和Y-丁內酯；包含四氫呋喃和Y-丁內酯；包含四氫呋喃和1，4-丁二醇或僅包含四氫呋喃。在第一蒸餾段中這些物質作為高沸點化合物被分離出。除所需物質四氫呋喃、Y-丁內酯和1，4-丁二醇以外，料流中包含形成的烷醇且通常也包含水。在第一蒸餾步驟中水及烷醇同樣作為高沸點化合物被分離出。一般而言，包含四氫呋喃、烷醇和高沸點化合物的料流包含2-30重量％四氫呋喃、0-20重量％ Y - 丁內酯、20-50重量％1，4- 丁二醇、30-50重量％烷醇、0_8重量％水、0_2重量％ 丁醇以及0-5重量％ 丁二酸二甲酯。包含四氫呋喃、烷醇和高沸點化合物的料流優選包含5-15重量％四氫呋喃、5-15重量％ Y -丁內酯、30-45重量％1，4- 丁二醇、35-45重量％烷醇、1_5重量％水、0.2-1.5重量％ 丁醇以`及0-1.5重量％ 丁二酸二甲酯。在用于制備四氫呋喃的方法中，在第一酯化反應器中的平衡反應中馬來酸酐通常與烷醇反應以形成馬來酸單烷基酯。在第二酯化反應器中馬來酸單烷基酯與烷醇反應以形成馬來酸二烷基酯且隨后使馬來酸二烷基酯氫化為四氫呋喃且任選地氫化為1，4- 丁二醇和/或Y-丁內酯。用于由馬來酸酐制備四氫呋喃的烷醇通常為C1-C4烷醇。具體而言，適合的C1-C4烷醇包含甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和丁醇。甲醇和乙醇(特別是甲醇)優選用作烷醇。通常在不存在催化劑的情況下在第一酯化反應器中使馬來酸酐與烷醇進行反應形成馬來酸單烷基酯。馬來酸單烷基酯轉化為相應的馬來酸二烷基酯可早在此反應中發生。在其中發生馬來酸酐的非催化反應的第一酯化反應器通常在65_260°C的溫度及1-50巴的壓力下操作。第一酯化反應器之后通常接著為第二酯化反應器，在其中進行催化酯化。第二酯化段可包含數個攪拌釜反應器，如例如US 4，795，824中所述。然而，催化酯化段優選包含如例如在W0-A90/03127中所述的反應塔。在此情況下，第一酯化段可包含攪拌釜或具有一個或多個塔盤的反應塔作為反應器，而不包含酯化催化劑。在底部向反應塔供應烷醇蒸氣，同時馬來酸酐溶液以逆流傳送穿過反應塔。當在催化條件下操作的第二酯化段包含反應塔時，在反應塔最上面的塔盤處供入包含馬來酸單烷基酯的溶液，同時在反應塔的底部引入過量烷醇蒸氣。在催化條件下操作的第二酯化段中，反應塔的各塔盤包含酯化催化劑的進料。作為反應塔的盤式塔的可能替代方案為例如使用填料塔作為反應塔，其中填料包含催化劑。當使用盤式塔時，有可能使用任何塔盤，例如篩板塔盤或泡罩塔盤。操作反應塔的典型反應條件包含所用烷醇蒸餾的溫度及壓力。這些溫度及壓力條件隨著所選烷醇的變化而變化。溫度通常為65-135°C且壓力通常為1-3巴。作為酯化催化齊U，有可能使用例如由Rohm & Haas以商標名AmberlystTM市售的離子交換樹脂。存在于馬來酸酐中的酸(例如乙酸或丙烯酸)與存在于供入第一酯化段的溶液中的順丁烯二酸或反丁烯二酸一起反應以形成相應的C1-C4烷基酯或二酯。在反應塔頂部分出包含C1-C4烷醇蒸氣和水蒸氣的料流。此外，可包含痕量次要副產物(如二烷基醚)、痕量馬來 酸二烷基酯及痕量丙烯酸烷酯。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·古克薩加迪亞，R·平科斯，N·普爾默，WS·維斯克爾，H·萬登默史，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，
類型：
國別省市：