明 細 書 ジアルキルカーボネートの製造方法 技術分野 Description Manufacturing method of dialkyl carbonate
本発明は、 アルキレンカーボネートとアルコールとをエステル交換反応させて ジアルキルカーボネートを製造する方法の改良に関する。 詳しくは、 アルキレン ダリコール及びアルキレンカーボネート製造触媒を含有する粗製アルキレンカー ボネートを原料ソースとする、 ステル交換法ジアルキルカーボネートの製造方 法の改良に関する。 背景技術 The present invention relates to an improved method for producing a dialkyl carbonate by subjecting an alkylene carbonate and an alcohol to a transesterification reaction. More specifically, the present invention relates to an improvement in a method for producing a steal exchange dialkyl carbonate using a crude alkylene carbonate containing an alkylene dalicol and an alkylene carbonate production catalyst as a raw material source. Background art
ジアルキルカーボネート、 特にジメチルカーボネートの製造方法としては、 例 えば、 メタノールの酸化カルボニル化法、 尿素のメタノリシス法、 エチレンカー ボネートのエステル交換法等が、実用化又は提案されている。これらの方法うち、 アルキレンカーボネートとアルコールとをエステル交換反応させてジアルキル力 ーポネートを製造する方法に関し、 バッチ反応を採用する方法 (米国特許第 3 6 4 2 8 5 8号明細書、特開昭 5 4— 4 8 7 1 5号公報等)、反応釜の上部に蒸留塔 を設置して連続的に生成したジアルキルカーボネートを除去しながら反応を行う 方法(米国特許第 3 8 0 3 2 0 1号明細書等)、管状リアクターによる連続反応を 採用する方法 (特開昭 6 3 - 4 1 4 3 2号公報等) 等がある。 これらいずれの方 法も高純度のアルキレンカーボネートを原料として使用することを前提としてい る。 As a method for producing a dialkyl carbonate, particularly dimethyl carbonate, for example, a carbonylation method of methanol, a methanolysis method of urea, a transesterification method of ethylene carbonate, and the like have been put to practical use or proposed. Among these methods, a method of producing a dialkyl carbonyl by transesterification of an alkylene carbonate and an alcohol is described by a method employing a batch reaction (US Pat. No. 3,648,588; No. 4,837,15), a method in which a distillation column is installed at the top of a reaction vessel to carry out the reaction while removing continuously produced dialkyl carbonate (US Pat. No. 3,830,201). Specification etc.) and a method employing a continuous reaction using a tubular reactor (JP-A-63-41432, etc.). All of these methods are based on the assumption that high-purity alkylene carbonate is used as a raw material.
エチレンカーボネートとメタノールとをエステル交換反応させると、 ジメチル カーボネートとエチレンダリコールが当モル量生成する。 このエステル交換反応 は平衡反応であり、 反応生成混合物には、 生成物ジメチルカーボネート、 副生物 エチレンダリコール及び未反応原料のメタノールとエチレンカーボネートが含ま れる。 原料供給でメタノールの比率を高くするとエチレンカーボネートの転化^
を上げ、 残存するエチレンカーボネートを減らすことができるが、 メタノールの 回収に多くのエネルギーを必要とするため、 経済的ではない。 そのため通常、 反 応生成混合物から原料エチレンカーボネートを回収し再使用する。 When transesterification is performed between ethylene carbonate and methanol, equimolar amounts of dimethyl carbonate and ethylene dalicol are produced. This transesterification reaction is an equilibrium reaction, and the reaction product mixture contains the product dimethyl carbonate, by-product ethylene dalicol, and unreacted raw materials methanol and ethylene carbonate. Conversion of ethylene carbonate by increasing the ratio of methanol in feedstock ^ But the remaining ethylene carbonate can be reduced, but it is not economical because the recovery of methanol requires a lot of energy. Therefore, the raw material ethylene carbonate is usually recovered from the reaction mixture and reused.
反応生成混合物から原料エチレンカーボネートを分離精製する方法としては、 蒸留、 晶析 (特開平 7— 8 9 9 0 5号公報) 等があるが、 蒸留はエネルギーコス トがかかり、 晶析は設備コストがかかるという欠点がある。 Methods for separating and purifying the raw material ethylene carbonate from the reaction product mixture include distillation and crystallization (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-89905). Distillation requires energy costs, and crystallization requires equipment costs. However, there is a drawback that it takes.
すなわち、 従来のジメチルカーボネートの製造方法では、 精製されたエチレン カーボネート原料を得るために、 エチレンカーボネート製造工程から得られた粗 製エチレンカーボネートを精製しエチレンカーボネートを分離すること、 及ぴ、 エステル交換反応液から分離された未反応エチレンカーボネートと副生エチレン ダリコールとの混合物から、 エチレンカーボネートを分離精製することが必要で あった。 更に、 通常これら分離精製をそれぞれ蒸留で行うため、 エネルギーコス トがかかるという問題点があった。 That is, in the conventional method for producing dimethyl carbonate, in order to obtain a purified ethylene carbonate raw material, crude ethylene carbonate obtained from the ethylene carbonate production process is purified and ethylene carbonate is separated. It was necessary to separate and purify ethylene carbonate from the mixture of unreacted ethylene carbonate and by-product ethylene dalicol separated from the liquid. Furthermore, since these separation and purification are usually performed by distillation, there is a problem that energy costs are required.
本発明の課題は、 酸化アルキレンと二酸化炭素との反応により得られたアルキ レンカーボネートをアルコールによりエステル交換反応させジァルキルカ一ボネ ートを製造するに際し、 エネルギー効率のよい方法、 低コス トでジアルキルカー ポネートを製造できる方法を提供することである。 発明の開示 An object of the present invention is to provide an energy-efficient method, a low-cost dialkyl carbonate, and a low-cost method for producing alkyl carbonyl by subjecting an alkylene carbonate obtained by a reaction between an alkylene oxide and carbon dioxide to a transesterification reaction with an alcohol. It is to provide a method by which ponates can be produced. Disclosure of the invention
本発明者は、 上記課題を解決するため、 鋭意検討を行った結果、 アルキレン力 ーボネート製造工程から得られた粗製アルキレンカーボネートと、 エステル交換 反応液から分離した未反応アルキレンカーボネート混合物とを同一の蒸留装置に より蒸留し、 得られた純度 8 0重量0 /0以上の精製アルキレンカーボネートをエス テル交換反応の原料として使用することにより、 エネルギー効率よくジアルキル カーボネートを製造できることを見いだし、 本発明に至った。 The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have conducted the same distillation on the crude alkylene carbonate obtained from the alkylene carbonate production process and the unreacted alkylene carbonate mixture separated from the transesterification reaction solution. apparatus more distillation, by using the obtained pure 8 0 wt 0/0 or more purification alkylene carbonate as a raw material of S. ether exchange reaction, discovered that it energy efficient production of dialkyl carbonates, leading to the present invention .
また、 エステル交換反応を行う反応ユニット、 ガス状アルコールを液化して反 応ュニットに送るガス状アルコール回収ュニット及ぴ液状反応混合物中のアルコ ールを気化させる液状アルコール回収ュニットを具備する反応装置を用いること
で、 エネルギー効率よく低コストでジアルキルカーボネートを製造できることを 見いだし、 本発明に至った。 . Further, a reaction unit for performing a transesterification reaction, a gas alcohol recovery unit for liquefying gaseous alcohol and sending it to the reaction unit, and a reaction apparatus including a liquid alcohol recovery unit for vaporizing alcohol in the liquid reaction mixture are provided. To use The present inventors have found that dialkyl carbonate can be produced efficiently and at low cost, and have led to the present invention. .
すなわち、 本発明の第一の要旨は、 アルキレンカーボネートとアルコールとを エステル交換反応させてジアルキルカーボネートを製造する方法において、 純度 That is, a first gist of the present invention is a method for producing a dialkyl carbonate by subjecting an alkylene carbonate and an alcohol to a transesterification reaction,
8 0重量0 /0以上の精製アルキレンカーボネートをエステル交換反応の原料として 使用するに際し、 該精製アルキレンカーボネートが、 アルキレンカーボネート製 造工程から得られた粗製アルキレンカーボネートと、 エステル交換反応液から分 離した未反応アルキレンカーボネート混合物とを、 同一の蒸留装置により精製し たものであることを特徴とするジアルキルカーボネートの製造方法にある。 Upon using the 8 0 weight 0/0 or more purification alkylene carbonate as a raw material of the transesterification reaction, the purified alkylene carbonate, a crude alkylene carbonate derived from the alkylene carbonate Manufacturing process, released from the transesterification reaction mixture min An unreacted alkylene carbonate mixture is purified by the same distillation apparatus.
また、本発明の第二の要旨は、 (a ) 触媒の存在下、酸化アルキレンと二酸化炭 素とを反応させてアルキレンカーボネートを製造する工程、 Further, a second gist of the present invention is: (a) a step of producing an alkylene carbonate by reacting an alkylene oxide with carbon dioxide in the presence of a catalyst;
( b ) 反応生成混合物から酸化アルキレンを回収する工程、 (b) recovering the alkylene oxide from the reaction product mixture,
( c ) 残液を蒸留塔に供給し塔側部から純度 8 0重量%以上の精製アルキレン力 ーボネートを取得する蒸留工程、 (c) a distillation step of supplying the residual liquid to the distillation column and obtaining a purified alkylene carbonate having a purity of 80% by weight or more from the side of the column;
( d ) 精製アルキレンカーボネートとアルコールとをエステル交換反応させてジ アルキルカーボネートを製造する工程、 (d) a step of producing a dialkyl carbonate by subjecting a purified alkylene carbonate and an alcohol to a transesterification reaction,
( e ) 未反応アルコールを工程 (d ) に循環させる工程、 (e) circulating unreacted alcohol to step (d),
( f ) エステル交換反応液からジアルキルカーボネー 1、を回収する工程、 を具備し、 工程 (f ) の残液を工程 (c ) の蒸留塔に供給することを特徴とする ジアルキルカーボネートの製造方法にある。 (f) recovering dialkyl carbonate 1 from the transesterification reaction solution, and supplying the residual liquid of step (f) to the distillation column of step (c). It is in.
また、 本発明の第三の要旨は、 アルキレンカーボネートとアルコールからエス テル交換反応によりジアルキルカーボネートを製造する方法において、 ( i )該ェ ステル交換反応を行う反応ュニット、 ( i i )反応ュニット又は液状アルコール回 収ュニットから送られるガス状アルコールを液化して反応ュニットに送るガス状 アルコール回収ユニット及び ( i i i ) 反応ユエットから送られる液状反応混合 物中のアルコールを気化して、 反応ュニット又はガス状アルコール回収ュニット に送る液状アルコール回収ュ-ットの 3つのュニットを含む装置を用いることを 特徴とするジアルキルカーボネートの製造方法にある。
図面の簡単な説明 Further, a third aspect of the present invention is a method for producing a dialkyl carbonate from an alkylene carbonate and an alcohol by an ester exchange reaction, wherein (i) a reaction unit for performing the ester exchange reaction, (ii) a reaction unit or a liquid alcohol. A gaseous alcohol recovery unit that liquefies the gaseous alcohol sent from the collection unit and sends it to the reaction unit, and (iii) vaporizes the alcohol in the liquid reaction mixture sent from the reaction unit to recover the reaction unit or gaseous alcohol. A method for producing a dialkyl carbonate, characterized by using an apparatus including three units of a liquid alcohol recovery unit to be sent to a unit. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 実施例 1を示すフローシート図である。 FIG. 1 is a flow sheet diagram showing the first embodiment.
図 2は、 実施例 2を示すフローシート図である。 FIG. 2 is a flow sheet diagram showing the second embodiment.
図 3は、 比較例 1を示すフローシート図である。 FIG. 3 is a flow sheet diagram showing Comparative Example 1.
図 4は、 E C化反応工程のフローシート図である, Figure 4 is a flow sheet diagram of the E-C reaction step,
図 5は、 DM C製造工程の説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the DMC manufacturing process.
図 6は、 参考例 1の蒸留塔である。 FIG. 6 shows the distillation column of Reference Example 1.
図 7は、 参考例 2の蒸留塔である。 FIG. 7 shows the distillation column of Reference Example 2.
図 8は、 参考例 3の蒸留塔である。 FIG. 8 shows the distillation column of Reference Example 3.
図 9は、 参考例 4の蒸留塔である。 FIG. 9 shows the distillation column of Reference Example 4.
図 1 0は、 実施例 5のフローシート図である。 FIG. 10 is a flow sheet diagram of the fifth embodiment.
図 1 1は、 実施例 6のフローシート図である。 FIG. 11 is a flow sheet diagram of the sixth embodiment.
図 1 2は、 参考例 8のフローシート図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 12 is a flow sheet diagram of Reference Example 8. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
ジアルキルカーボネートの製造工程 Manufacturing process of dialkyl carbonate
くエステル交換反応工程〉 Transesterification step>
触媒の存在下アルキレンカーボネートとアルコールとのエステル交換反応は、 下記式 ( 1 ) : The transesterification reaction between alkylene carbonate and alcohol in the presence of a catalyst is represented by the following formula (1):
(式中、 R 1は水素原子、 炭素数 1から 3の飽和炭化水素、 R 2は炭素数 1から 5 の飽和炭化水素を示す) (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 represents a saturated hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms.)
で表され、 ジアルキルカーボネートとアルキレングリコールとを生成する。
アルキレンカーボネートとは、 上記式 (1 ) で表された化合物であり、 R 1は 水素原子、 炭素数 1から 3の飽和炭化水素である。 具体的には、 エチレンカーボ ネート、 プロピレンカーボネート、 ブチレンカーボネート等が挙げられ、 中でも エチレンカーボネートが好ましい。 To produce a dialkyl carbonate and an alkylene glycol. The alkylene carbonate is a compound represented by the above formula (1), wherein R 1 is a hydrogen atom and a saturated hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms. Specifically, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like can be mentioned, among which ethylene carbonate is preferable.
アルコールとは、 一価アルコールであり、 R 2は炭素数 1から 5の飽和炭化水 素である。 具体的には、 メタノール、 エタノール、 n—プロパノール、 i—プロ パノール、 n—ブタノール、 iーブタノール等が挙げられ、 中でもメタノールが 好ましい。 Alcohol is a monohydric alcohol, and R 2 is a saturated hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, and i-butanol, and among them, methanol is preferable.
ジアルキルカーボネートとは、 具体的にはジメチルカーポネート、 ジェチルカ ーポネート、 ジー n—プロピルカーボネート、 ジ— i一プロピルカーボネート、 ジ一n _ブチルカーボネート、 ジ一 i一ブチルカーボネート等が挙げられ、 中で もジメチルカーボネートが好ましい。 Dialkyl carbonate specifically includes dimethyl carbonate, getyl carbonate, di-n-propyl carbonate, di-i-propyl carbonate, di-n-butyl carbonate, di-i-butyl carbonate and the like. Dimethyl carbonate is preferred.
アルキレングリ コールとは、 具体的にはエチレングリ コール、 プロピレンク"リ コール、 プチレングリコールが挙げられる。 Specific examples of the alkylene glycol include ethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol.
以下、 エチレンカーボネートとメタノールとをエステル交換反応させジメチル カーボネートを製造する方法を主な例にして説明する。 Hereinafter, a method for producing dimethyl carbonate by subjecting ethylene carbonate and methanol to a transesterification reaction will be mainly described.
エステル交換反応の触媒としては、 慣用のエステル交換触媒を選択することが できる。 具体的には、 均一系触媒として、 トリェチルァミン等のアミン類、 ナト リゥム等のアルカリ金属、 クロロ酢酸ナトリゥムゃナトリウムメチラート等のァ ルカリ金属化合物、 及びタリウム化合物が、 また不均一系触媒としては、 官能基 により変性したイオン交換樹脂、 アルカリ金属又はアルカリ土類金属の珪酸塩を 含浸した無定型シリカ類、 アンモニゥム交換 Y型ゼオライ ト、 コバルトとニッケ ルとの混合酸化物等が、 それぞれ例示できる。 なお、 均一系触媒を使用する場合 は、 逆平衡反応の進行や副反応の発生を避けるために、 蒸留分離に先立ち触媒を 分離することが好ましい。 As the catalyst for the transesterification reaction, a conventional transesterification catalyst can be selected. Specifically, as homogeneous catalysts, amines such as triethylamine, alkali metals such as sodium, alkali metal compounds such as sodium sodium chloroacetate methylate, and thallium compounds, and heterogeneous catalysts include: Examples thereof include ion-exchange resins modified with functional groups, amorphous silicas impregnated with alkali metal or alkaline earth metal silicates, ammonium-exchanged Y-type zeolites, and mixed oxides of cobalt and nickel. When a homogeneous catalyst is used, it is preferable to separate the catalyst prior to the distillation separation in order to avoid the progress of the reverse equilibrium reaction and the occurrence of side reactions.
エステル交換反応の反応条件としては、 反応温度は 5 0〜1 8 0 °Cで、 メタノ ールとエチレンカーボネートの仕込みモル比は 2〜 2 0とするのが一般的である c このモル比が 2未満ではエステル交換の転化率が低下し、 一方 2 0を超えると多
量の未反応原料が系内に残留し、 加熱 ·冷却等のエネルギーを多く要したり、 リ サイクル使用する場合の設備への負担が増す等の問題がある。 The reaction conditions of the transesterification reaction, the reaction temperature is 5 0~1 8 0 ° C, c the molar ratio is generally the molar ratio of methanol and ethylene carbonate and 2-2 0 If it is less than 2, the conversion rate of transesterification decreases, while if it exceeds 20, it becomes large. A large amount of unreacted raw material remains in the system, which requires a lot of energy such as heating and cooling, and increases the load on the equipment when it is recycled.
エステル交換反応は、 バッチ反応によるもの (米国特許第 3 6 4 2 8 5 8号明 細書、特開昭 5 4— 4 8 7 1 5号公報等)、反応釜の上部に蒸留塔を設置して連続 的に生成したジメチルカーボネートを除去しながら反応を行うもの (米国特許第 The transesterification reaction is based on a batch reaction (US Pat. No. 3,642,588, the specification, JP-A-54-48715, etc.), and a distillation column is installed at the top of the reactor. Which reacts while removing dimethyl carbonate formed continuously by the process (US Patent No.
3 8 0 3 2 0 1号明細書等)、管状リアクターによる連続反応(特開昭 6 3— 4 1No. 3,830,201), continuous reaction using a tubular reactor (JP-A-63-4111)
4 3 2号公報等) 等、 いずれの反応形式も適用可能である。 Any type of reaction is applicable.
好ましい反応装置の態様をエチレンカーボネートとメタノールのエステル交換 反応を例として以下に示す。 Preferred embodiments of the reaction apparatus will be described below by taking transesterification of ethylene carbonate and methanol as an example.
エステル交換反応を行う反応ュニットと、 ガス状で残存する未反応メタノール を液化して反応ュニットに戻すガス状メタノール回収ュニット、 及び液状で残存 するメタノールを気化させて反応ユエットに戻す液状メタノール回収ュニットの 3ユニットを含む装置を使用する。 メタノールを反応ユニット、 ガス状メタノー ル回収ュニット及び液状メタノール回収ュニット間を循環させながらエステル交 換反応を行う最も典型的態様は次の通りである。 A reaction unit for transesterification, a gaseous methanol recovery unit that liquefies unreacted methanol remaining in gaseous form and returns it to the reaction unit, and a liquid methanol recovery unit that vaporizes remaining methanol in liquid form and returns to the reaction unit. Use a device containing three units. The most typical mode in which the ester exchange reaction is carried out while circulating methanol between the reaction unit, the gaseous methanol recovery unit and the liquid methanol recovery unit is as follows.
反応ュニットの抜き出し液は液状メタノール回収ュニットに供給する。 抜き出 しガスがある場合はガス状メタノール回収ユエットに供給する。 必要とあれば、 抜き出し液をフラッシュ分離し、 ガスをガス状メタノール回収ユニット、 液を液 状メタノール回収ユエットに供給してもよい。 The withdrawn liquid of the reaction unit is supplied to the liquid methanol recovery unit. If there is any extracted gas, supply it to the gaseous methanol recovery unit. If necessary, the withdrawn liquid may be flash-separated and the gas supplied to the gaseous methanol recovery unit and the liquid supplied to the liquid methanol recovery unit.
ガス状メタノール回収ュニットでは、 原料であるエチレンカーボネートを抽出 溶剤とした抽出蒸留によりジメチルカーボネートを塔底に分離し、 塔頂は高い還 流比でメタノールを濃縮する。 塔底液は反応ュニットに供給する。 In the gaseous methanol recovery unit, dimethyl carbonate is separated at the bottom of the column by extraction distillation using ethylene carbonate as a raw material as an extraction solvent, and methanol is concentrated at the top at a high reflux ratio. The bottom liquid is supplied to the reaction unit.
液状メタノール回収ュニットでは、 液状で残存するメタノールを炊き上げて反 応ユニット、 もしくはガス状メタノール回収ユニットに供給する。 一方、 液状メ タノール回収ュニットから、 生成ジメチルカ一ボネートを副生エチレングリコー ル、 未反応エチレンカーボネートとともに、 液状で抜き出す。 In the liquid methanol recovery unit, the remaining methanol in the liquid state is cooked and supplied to the reaction unit or the gaseous methanol recovery unit. On the other hand, the produced dimethyl carbonate is extracted from the liquid methanol recovery unit together with the by-produced ethylene glycol and unreacted ethylene carbonate in a liquid state.
反応ュ-ッ ト : エチレンカーボネートとメタノールとのエステル交換反応を行 Reaction cut: Transesterification between ethylene carbonate and methanol
5。
反応ユニッ トの圧力は、 任意に設定できるが、 液相反応であることと原料メタ ノールの沸点が常圧で約 6 5 °Cであることを考慮すると、 I M P a A以上の加圧 とするのが好ましい。 反応ユニットの温度は、 反応ユニットの圧力における、 メ タノールの沸騰温度以下から選択されるが、 反応速度を考慮すると、 できるだけ 高い温度、 例えば 5 0〜 1 8 0。Cの範囲内が好ましい。 メタノールとエチレン力 ーポネートのモル比は 1〜 5とするのが一般的であり、 好ましくは 1 . 5〜3で ある。 このモル比が 1未満ではエステル交換の転化率が低下し、 一方 5を超える と多量の未反応原料が系内に残留し、加熱 ·冷却等のエネルギーを多く要したり、 リサイクル使用する場合の設備への負担が増す等の問題がある。 Five. The pressure of the reaction unit can be set arbitrarily.However, considering the liquid phase reaction and the fact that the starting methanol has a boiling point of about 65 ° C at normal pressure, the pressure should be IMP a A or higher. Is preferred. The temperature of the reaction unit is selected from the boiling temperature of methanol or lower at the pressure of the reaction unit. However, considering the reaction rate, the temperature is as high as possible, for example, 50 to 180. C is preferably within the range. The molar ratio between methanol and ethylene-ponate is generally from 1 to 5, preferably from 1.5 to 3. If this molar ratio is less than 1, the conversion of transesterification decreases, while if it exceeds 5, a large amount of unreacted raw material remains in the system, requiring a lot of energy such as heating and cooling, or when recycling. There are problems such as an increase in the load on the equipment.
反応ュ-ットは、反応蒸留部であってもよい。その場合、理論段数 1〜2 0段、 好ましくは 5〜1 5段とすることが望ましい。 また、 操作条件は、 生成物ジメチ ルカーボネートのほぼ全量が塔底から、 液状で取得できるよう設定される。 The reaction cut may be a reactive distillation section. In this case, the number of theoretical plates is preferably 1 to 20 stages, and more preferably 5 to 15 stages. The operating conditions are set so that almost all of the product dimethyl carbonate can be obtained in liquid form from the bottom of the column.
原料メタノールは、 液状で反応ユニットに供給される。 なお、 3つのユニット の配置によっては (図 1 0参照)、一部、 液状メタノール回収ュニットで回収され た、 気化メタノールが供給されることもあるが、 この気化メタノールは、 反応ュ ュット中で気液接触して一部が液状となり、 残部はガス状メタノール回収ュニッ トで液化■回収されて、 反応ュニットに再び供給される。 他方、 原料エチレン力 ーボネートは、 液状で、 反応ユニットに直接供給することも可能ではあるが、 通 常、 下記のガス状メタノール回収ュニットを経て反応ュニットに供給するのが好 ましい (図 1 0及び図 1 1参照)。 The raw material methanol is supplied to the reaction unit in a liquid state. Depending on the arrangement of the three units (see Fig. 10), some of the vaporized methanol recovered by the liquid methanol recovery unit may be supplied, but this vaporized methanol is vaporized in the reaction tube. Part of the liquid comes into contact with the liquid, and the remaining part is liquefied and recovered by the gaseous methanol recovery unit, and is supplied again to the reaction unit. On the other hand, the raw material ethylene carbonate can be supplied directly to the reaction unit in a liquid state, but it is usually preferable to supply it to the reaction unit via the following gaseous methanol recovery unit (see Fig. 10). And Figure 11).
ガス状メタノール回収ュニット :反応ュニット又は液状メタノール回収ュ-ッ トから送られるガス状メタノールを液化して、 反応ュニットに送る。 Gaseous methanol recovery unit: Gaseous methanol sent from the reaction unit or liquid methanol recovery unit is liquefied and sent to the reaction unit.
ガス状メタノールの液化手段は特に制限はないが、 該反応ュニット又は液状メ タノール回収ュニットから送られるガス状メタノール中には、 メタノールとの共 沸組成分の、 低沸点生成物であるジメチルカーボネートが含まれているので、 沸 点の違いによって分離できる手段、 例えば蒸留塔形式の採用が好ましい。 その場 合、 理論段数を 1〜2 0段、 好ましくは 2〜1 5段とすることが望ましい。 The means for liquefying gaseous methanol is not particularly limited, but the gaseous methanol sent from the reaction unit or the liquid methanol recovery unit contains dimethyl carbonate, which is a low-boiling product of an azeotropic composition with methanol. Since it is contained, it is preferable to employ a means capable of separating according to the difference in boiling point, for example, a distillation column type. In such a case, the number of theoretical plates is desirably 1 to 20 stages, preferably 2 to 15 stages.
さらに、 該ガス状メタノール回収ュニッ トから、 ジメチルカーボネートがガス
状のまま逸出することのないよう、 蒸留条件を選択することによって、 必要エネ ルギーを低減することが好ましい。 そのためには、 該ガス状メタノール回収ュニ ットを抽出蒸留塔とするのがよい。 すなわち、 原料エチレンカーボネートを抽出 溶剤として該ュニットに供給し、 メタノールを凝縮する前にジメチルカーボネー トを抽出分離することで、 必要エネルギーを低減することができる。 Further, dimethyl carbonate is converted from the gaseous methanol recovery unit into gas. It is preferable to reduce the required energy by selecting the distillation conditions so as not to escape as it is. For this purpose, the gaseous methanol recovery unit is preferably used as an extractive distillation column. That is, the required energy can be reduced by supplying the raw material ethylene carbonate to the unit as an extraction solvent and extracting and separating dimethyl carbonate before condensing the methanol.
該抽出蒸留塔の塔頂から抜き出される留出液は、 純度の高いメタノールであつ て、 特に精製手段を必要とすることなく、 反応ユニットに戻すことができる。 も ちろん、 留出液を抜き出さず、 全還流で操作することもできる。 この場合、 液化 されたメタノールは、 原料であり抽出溶剤であるエチレンカーボネートともに、 該抽出蒸留塔下部から反応ュニットへ供給される。 The distillate withdrawn from the top of the extractive distillation column is high-purity methanol, and can be returned to the reaction unit without particularly requiring any purification means. Of course, it is also possible to operate at full reflux without extracting the distillate. In this case, the liquefied methanol is supplied to the reaction unit from the lower part of the extraction distillation column together with ethylene carbonate as a raw material and an extraction solvent.
該ガス状メタノール回収ュニットの操作圧力は、 反応ュニッ トと独立して設定 することもできる。 しかし、 操作圧力を下げすぎると、 メタノールの沸騰温度が 低下し、 凝縮に通常の冷却水を使用できなくなるので、 5 0 K P a A以上とする のが好ましい。 The operating pressure of the gaseous methanol recovery unit can be set independently of the reaction unit. However, if the operating pressure is lowered too much, the boiling temperature of methanol decreases, and it becomes impossible to use ordinary cooling water for condensation. Therefore, it is preferable to use 50 KPa A or more.
液状メタノール回収ュニット :反応ュニットから送られる液状反応混合物中の メタノールを気化して、反応ュニット又はガス状メタノール回収ュニットに送る。 液状反応混合物中のメタノールの気化手段は特に制限はないが、 該液状メタノー ル回収ユニットでは、 メタノールの気化と同時に、 液状反応混合物中に含まれる エステル交換反応生成物ジメチルカーボネート、 エチレンダリコール及び未反応 エチレンカーボネートを液状で取得するために、 沸点の違いによつて分離できる 手段、 例えば蒸留塔形式の採用が好ましい。 その場合、 気化されたメタノールの 濃縮部は、 3ユニットの配置により、 反応ユニット又はガス状メタノール回収ュ ニットが分担するので(添付の図 2又は図 1参照)、該液状メタノール回収ュニッ トは、 濃縮段のない回収塔でよく、 理論段数を 3〜3 0段、 好ましくは 5〜2 0 段とすることが望ましい。 Liquid methanol recovery unit: The methanol in the liquid reaction mixture sent from the reaction unit is vaporized and sent to the reaction unit or gaseous methanol recovery unit. The means for vaporizing methanol in the liquid reaction mixture is not particularly limited, but in the liquid methanol recovery unit, at the same time as the vaporization of methanol, the transesterification reaction product dimethyl carbonate, ethylene dalicol, and ethylene glycol contained in the liquid reaction mixture. In order to obtain the ethylene carbonate in a liquid state, it is preferable to employ a means capable of separating ethylene carbonate by a difference in boiling point, for example, a distillation column. In that case, the concentrated unit for the vaporized methanol is shared by the reaction unit or the gaseous methanol recovery unit (see attached Fig. 2 or Fig. 1) due to the arrangement of the three units. A recovery tower without a concentration stage may be used, and the number of theoretical plates is preferably 3 to 30 plates, and more preferably 5 to 20 plates.
該ユエットの操作圧力は、 反応ユニットと独立して設定できるが、 圧力が高く なると塔底の温度が上昇する。 特に、 塔底の温度が 2 0 0 °Cを超えると、 副生ェ チレンダリコールの品質低下を招くため、 操作圧力は 2 0 0 K P a A以下とする
のが好ましい。 The operating pressure of the unit can be set independently of the reaction unit, but the higher the pressure, the higher the temperature at the bottom of the column. In particular, if the temperature at the bottom of the column exceeds 200 ° C, the quality of by-product ethylenic alcohol will be reduced, so the operating pressure shall be 200 KPa a A or less. Is preferred.
各ュニットの配置:ガス状メタノール回収ュニット及び液状メタノール回収ュ ニットは、 それぞれを濃縮部と回収部とする、 1基の蒸留塔に統合することがで きる (図 1 0参照)。 その場合、 ガス状メタノール回収ユニットでは、 液状メタノ ール回収ユニットから送られるガス状メタノールが液化される。 具体的には、 反 応ユニットから抜き出した反応液は、 該蒸留塔回収部 (液状メタノール回収ュニ ット) 上部に供給し、 該蒸留塔濃縮部 (ガス状メタノール回収ユニット) 下部か ら抜き出した側流液を反応ユニットに供給する。 この場合、 メタノールの凝縮温 度と塔底温度の制約で、 操作圧力は常圧付近とするのが好ましい。 Arrangement of each unit: The gaseous methanol recovery unit and the liquid methanol recovery unit can be integrated into one distillation column, each of which serves as a concentration section and a recovery section (see Fig. 10). In that case, in the gaseous methanol recovery unit, the gaseous methanol sent from the liquid methanol recovery unit is liquefied. Specifically, the reaction liquid extracted from the reaction unit is supplied to the upper portion of the distillation column recovery section (liquid methanol recovery unit), and is extracted from the lower portion of the distillation column concentration section (gaseous methanol recovery unit). The side stream liquid is supplied to the reaction unit. In this case, it is preferable that the operating pressure be around normal pressure due to the restrictions on the methanol condensation temperature and the bottom temperature.
反応ュニット、 ガス状メタノール回収ュュット及び液状メタノール回収ュニッ トを 1基の蒸留塔に統合することもできる (図 1 1参照)。 その場合、 上段から順 に、 ガス状メタノール回収ユニット①、 反応ユニット②、 液状メタノール回収ュ ニット③を配置する。 原料メタノールは、 反応ユニット②に供給され、 ここから 抜き出した反応液は、 液状メタノール回収ユニット③上部に供給される。 該ュニ ットで気化したガス状メタノールは再び反応ユエットに達し、 ここで気液接触し ながら一部は反応して消費され、 また一部は未反応のまま液状メタノール回収ュ ニット③へ戻る。 残部はガス状のまま反応ユニットを通過し、 ガス状メタノール 回収ユニット①に達し、 ここで凝縮して、 反応ユエット②に再び供給される。 こ の場合も、 メタノールの凝縮温度と塔底温度の制約で、 操作圧力は常圧付近とす るのが好ましいが、 このケースでは反応ユエットの圧力を他のュニットと独立し て設定できないため、 反応温度が低下する。 The reaction unit, gaseous methanol recovery unit and liquid methanol recovery unit can be integrated into one distillation column (see Fig. 11). In that case, gaseous methanol recovery unit (2), reaction unit (2), and liquid methanol recovery unit (3) are arranged in order from the top. The raw material methanol is supplied to the reaction unit (2), and the reaction liquid extracted therefrom is supplied to the upper part of the liquid methanol recovery unit (3). The gaseous methanol vaporized in the unit reaches the reaction unit again, where it is partially reacted and consumed while in gas-liquid contact, and returns to the liquid methanol recovery unit ③ partly unreacted . The remainder passes through the reaction unit in a gaseous state, reaches the gaseous methanol recovery unit ①, where it is condensed and supplied again to the reaction unit ②. In this case, too, it is preferable that the operating pressure be around normal pressure due to the restriction of the methanol condensation temperature and the bottom temperature, but in this case, the pressure of the reaction unit cannot be set independently of other units. The reaction temperature decreases.
ガス状メタノール回収ュ-ットと液状メタノール回収ュニットを 1基の蒸留塔 として設置する場合 (図 1 0参照)、塔の形式としてはスルザ一パッキング、 メラ パック、 M Cパック等の規則充填物、 又は I M T P、 ラシヒリング等の不規則充 填物を充填した充填塔、 泡鐘塔、 シーブトレイ、 バルブトレイ塔を用いた棚段塔 等、 いずれの型式も用いることができる。 また、 反応ユニット、 ガス状メタノー ル回収ュニット及び液状メタノール回収ュニットを 1基の蒸留塔として設置する 場合 (添付の図 1 1参照) も、 ガス状メタノール回収ユニット①及び液状メタノ
ール回収ュニット③については、上記と同様の塔形式の選択が可能である。なお、 反応ユニット②は、 反応蒸留部として、 触媒を充填した棚段塔形式や充填塔形式 とすることができる。 When the gaseous methanol recovery unit and the liquid methanol recovery unit are installed as a single distillation column (see Fig. 10), the type of column may be structured packing such as Sulza packing, Mela pack, MC pack, etc. Alternatively, any type such as a packed tower filled with irregular packing such as IMTP or Raschig ring, a bubble tower, a sieve tray, a tray tower using a valve tray tower, or the like can be used. Also, when the reaction unit, gaseous methanol recovery unit and liquid methanol recovery unit are installed as one distillation column (see Fig. 11 attached), gaseous methanol recovery unit II and liquid methanol recovery unit ① The same tower type as above can be selected for the waste collection unit ③. In addition, the reaction unit (2) can be a tray column type packed with a catalyst or a packed column type as a reactive distillation unit.
上記反応装置では原料メタノールが反応装置内で循環しながら全量消費される ので、 メタノール分離工程を別途設置する必要はない。 In the above reactor, since the entire amount of the raw material methanol is consumed while circulating in the reactor, it is not necessary to separately provide a methanol separation step.
上記反応装置と本明細書に記載の精製工程とを組み合わせると、 より経済効率 のよぃジアルキルカーボネートの製造方法となる。 Combining the above reactor with the purification process described in this specification results in a more economical method for producing dialkyl carbonate.
くアルコールの分離 ·循環工程〉 Alcohol separation and circulation process>
通常の既知の反応器を使用する場合、 反応混合物からアルコールを分離して反 応工程へ循環させる。 反応混合物からアルコールを分離する方法としては、 例え ば蒸留等が挙げられる。 If a usual known reactor is used, the alcohol is separated from the reaction mixture and recycled to the reaction step. As a method for separating the alcohol from the reaction mixture, for example, distillation and the like can be mentioned.
原料アルコールとしてメタノールを使用する場合、 メタノールとジメチルカ一 ボネートは共沸混合物を形成する。 そのため、 例えば、 圧力の異なる複数の蒸留 塔を用いて分離する方法、 抽出蒸留法等の方法が採用される。 When methanol is used as the starting alcohol, methanol and dimethyl carbonate form an azeotrope. For this reason, for example, a method using a plurality of distillation columns having different pressures for separation, an extractive distillation method, and the like are employed.
くジアルキルカーボネート回収工程 > Ku dialkyl carbonate recovery process>
該工程では上記反応装置から得られた反応混合物からジメチルカーボネートを 分離する。 In this step, dimethyl carbonate is separated from the reaction mixture obtained from the above reactor.
ジメチルカーポネートは該プロセスの目的物なので純度の高いことが要求され るが、 反応混合液中にはジメチルカーボネートと共沸するものはないので、 通常 の蒸留で高純度のジメチルカーボネートを得ることが可能である。 Since dimethyl carbonate is the object of the process, high purity is required, but since there is no azeotrope with dimethyl carbonate in the reaction mixture, high purity dimethyl carbonate can be obtained by ordinary distillation. It is possible.
反応混合液中にはエチレンダリコールが含まれており、 ジメチルカーポネート と混在するとエステル交換反応の逆反応を起こす可能性がある。 そこで該工程の 処理温度は 180°C以下、望ましくは 170°C以下とするとともに、加熱時間をできる だけ短くする工夫が必要である。 上記の逆反応が進行するとジメチルカーボネー ト中にメタノールが混入してくるが、 ジメチルカーボネートをフエノールとエス テル交換させてポリカーボネート原料であるジフエ二ルカーポネートを製造する 場合、 反応によりメタノールが生成するので反応の進行に影響しない程度のメタ ノール混入は許容できる。
アルキレンカーボネートの製造工程 Ethylene dalicol is contained in the reaction mixture, and when mixed with dimethyl carbonate, a reverse reaction of transesterification may occur. Therefore, it is necessary to make the treatment temperature of this step 180 ° C or less, preferably 170 ° C or less, and to make the heating time as short as possible. As the above reverse reaction proceeds, methanol is mixed into dimethyl carbonate.However, when dimethyl carbonate is ester-exchanged with phenol to produce diphenyl carbonate, a polycarbonate raw material, the reaction produces methanol. Methanol contamination that does not affect the progress of the reaction is acceptable. Manufacturing process of alkylene carbonate
<アルキレンカーボネート化反応工程 > <Alkylene carbonate conversion reaction step>
エステル交換反応の原料であるアルキレンカーボネートは、 触媒の存在下、 酸 化アルキレン及び二酸化炭素から下記式 (2) : The alkylene carbonate, which is a raw material of the transesterification reaction, is obtained from an alkylene oxide and carbon dioxide in the presence of a catalyst by the following formula (2)
(式中、 R1は上記と同義である) (Wherein, R 1 is as defined above)
で表される反応により製造される。 It is produced by the reaction represented by
酸化アルキレンとは、 具体的には、 酸化エチレン、 酸化プロピレン、 酸化プチ レン等が挙げられ、 中でも酸化エチレンが好ましい。 以下、 酸化エチレン及ぴニ 酸化炭素からエチレンカーボネート製造する反応を主な例として説明し、 該反応 を 「EC化反応」 と称することがある。 Specific examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, and polyethylene oxide, and among them, ethylene oxide is preferable. Hereinafter, a reaction for producing ethylene carbonate from ethylene oxide and carbon dioxide will be described as a main example, and this reaction may be referred to as an “EC conversion reaction”.
EC化反応触媒としては、 ホスホユウム塩が活性が高くかつ再使用可能である 点で好ましい。 As the EC conversion reaction catalyst, a phosphonium salt is preferable because of its high activity and reusability.
EC化反応に用いる反応器の形式は、 特に限定されるものではないが、 底部か ら酸化エチレン、 二酸化炭素及び触媒、 あるいは場合によっては水を供給し、 頂 部から生成するエチレンカーボネートを含む反応液と未反応の二酸化炭素等を留 出させる、 気泡塔型反応器を用いるのが効果的である。 The type of reactor used for the EC conversion reaction is not particularly limited, but a reaction containing ethylene oxide, carbon dioxide and a catalyst, or, in some cases, water supplied from the bottom and ethylene carbonate generated from the top. It is effective to use a bubble column reactor in which the liquid and unreacted carbon dioxide are distilled off.
EC化反応は、 温度 70〜200°C、 好ましくは 1 00〜 1 70°C、 圧力 49 The EC conversion reaction is performed at a temperature of 70 to 200 ° C, preferably 100 to 170 ° C, and a pressure of 49.
0〜4900 k P a - G (ゲージ圧)、好ましくは 980〜2940 k P a ' Gで 行うのが一般的である。 酸化エチレンに対する二酸化炭素及び水の供給量 (モル 比) は、 それぞれ、 通常 0. 1〜5及び0〜1 0でぁるが、 好ましくは、 それぞ れ 0. 5〜3及び 0. 5〜5とするのがよい。 It is generally carried out at 0-4900 kPa-G (gauge pressure), preferably at 980-2940 kPa-G. The supply amounts (molar ratio) of carbon dioxide and water to ethylene oxide are usually 0.1 to 5 and 0 to 10, respectively, preferably 0.5 to 3 and 0.5 to 0.5, respectively. 5 is recommended.
また、 EC化反応は発熱反応であるので、 反応液の一部を外部に抜き出して、
熱交換器により冷却した後で系内に返送するという、 外部循環方式により反応温 度を制御するのが好ましい。 Also, since the EC conversion reaction is an exothermic reaction, a part of the reaction solution is extracted to the outside and It is preferable to control the reaction temperature by an external circulation system, in which the reaction temperature is returned after cooling in the heat exchanger.
上記式 (2 ) で表される付加反応は、 非水系では、 高選択率で進行するという 利点があるが、 反応速度が低いという欠点もある。 上記式 (2 ) で表される付加 反応を水の存在下に行うと、 非水系と比べ反応速度を向上させることができる。 また、 上記式 (2 ) で表される付加反応を水の存在下に行うと、 反応系中にて生 成したアルキレンカーボネートの加水分解反応によりアルキレンダリコールが生 成する。 The addition reaction represented by the above formula (2) has the advantage of proceeding at a high selectivity in a non-aqueous system, but has the disadvantage of a low reaction rate. When the addition reaction represented by the above formula (2) is performed in the presence of water, the reaction rate can be improved as compared with a non-aqueous system. Further, when the addition reaction represented by the above formula (2) is performed in the presence of water, alkylene carbonate is generated by a hydrolysis reaction of the alkylene carbonate generated in the reaction system.
すなわち、 E C化反応の反応系中では、 上記付加反応と加水分解反応とが同時 に進行する。 上記付加反応は、 上記加水分解反応に比べ、 反応速度が高いので、 エチレンカーボネートの含有率は E C化反応の進行に応じて変化する。 酸化ェチ レンの転化率が高い領域では、 生成したエチレンカーボネートが、 E C化反応器 での反応時間に応じて加水分解され、 エチレングリコールに変わっているので、 より酸化エチレンの転化率が低い段階に比して、 エチレンカーボネートの含有率 は低く、 エチレングリコールの含有率が高い。 That is, in the reaction system of the EC conversion reaction, the above addition reaction and hydrolysis reaction proceed simultaneously. Since the addition reaction has a higher reaction rate than the hydrolysis reaction, the content of ethylene carbonate changes according to the progress of the EC conversion reaction. In the region where the conversion of ethylene oxide is high, the generated ethylene carbonate is hydrolyzed according to the reaction time in the EC conversion reactor and converted to ethylene glycol. The ethylene carbonate content is low and the ethylene glycol content is high.
<エステル交換の原料〉 <Raw materials for transesterification>
本発明の E C化反応において、 酸化エチレンの転化率の下限は 5 0 °/0、 好まし くは 7 0 %であり、 上限は 9 5。に 好ましくは 9◦ °/0である。 反応生成物の全部 又は一部から分離したエチレンカーボネートを、 エステル交換反応の原料として 使用することが好ましい。 In the EC conversion reaction of the present invention, the lower limit of the conversion of ethylene oxide is 50 ° / 0 , preferably 70%, and the upper limit is 95. Is preferably 9 °° / 0 . It is preferable to use ethylene carbonate separated from all or a part of the reaction product as a raw material for the transesterification reaction.
<残存酸化エチレン除去工程 > <Remaining ethylene oxide removal step>
E C化反応生成物中には、 酸化ェチレンが完全には消費されずに残っている。 エチレンカーボネートをエステル交換反応の原料として使用するためには、 残存 酸化エチレンを除去する必要がある。 除去方法としては、 エチレンカーボネート との沸点差を利用してフラッシュ分離する方法、 E C化反応器へ供給する炭酸ガ スの一部又は全部を利用してス トリッビングする方法等が挙げられる。 除去され た酸化エチレンは、 E C化反応に再使用することができる。 Ethylene oxide remains in the E-Cation reaction product without being completely consumed. In order to use ethylene carbonate as a raw material for the transesterification reaction, it is necessary to remove residual ethylene oxide. Examples of the removal method include a method of performing flash separation using a difference in boiling point from ethylene carbonate, and a method of stripping using a part or all of carbon dioxide supplied to an EC conversion reactor. The removed ethylene oxide can be reused in the EC conversion reaction.
水の存在下 E C化反応を行う場合、 生成したエチレンカーボネート混合物から
水を除去した後エステル交換反応の原料として使用することが好ましい。 ジアル キルカーボネート製造工程において水は不要であり、 また、 エステル交換反応に おいては水はジアルキルカーボネートの収率を低下させる。 水を除去する方法と しては、 減圧蒸留等が挙げられる。 除去された水は、 E C化反応に再使用するこ と又はアルキレンカーボネートの加水分解反応に使用すること等ができる。 When performing the EC conversion reaction in the presence of water, the resulting ethylene carbonate mixture After removing water, it is preferable to use it as a raw material for a transesterification reaction. Water is not required in the dialkyl carbonate production process, and water reduces the yield of dialkyl carbonate in the transesterification reaction. As a method for removing water, vacuum distillation and the like can be mentioned. The removed water can be reused for the EC conversion reaction or used for the hydrolysis reaction of the alkylene carbonate.
本発明の好ましい実施態様としては、 エチレンカーボネートとメタノールとを エステル交換反応させてジメチルカーボネートを製造する方法において、 水の存 在下酸化ェチレンと炭酸ガスとを反応させて得られる、 酸化ェチレンの転化率が 5 0 %以上 9 5 %以下の反応生成物から、 未反応の酸化エチレンを除去した後、 さらに蒸留により水とエチレンダリコールを除去したエチレンカーボネートを、 該エステル交換反応の原料として使用することが好ましい。 In a preferred embodiment of the present invention, in a method for producing dimethyl carbonate by subjecting ethylene carbonate and methanol to a transesterification reaction, a conversion of ethylene oxide obtained by reacting ethylene oxide with carbon dioxide gas in the presence of water; From unreacted ethylene oxide from 50% to 95% of the reaction product, and then water and ethylene dalicol are removed by distillation to use ethylene carbonate as the raw material for the transesterification reaction. Is preferred.
本発明においては、 上記のように、 転化率の低い段階の反応生成物から分離し たアルキレンカーボネートをジアルキルカーボネートの原料として使用するので、 酸化アルキレンが完全に消費された反応生成物から分離したアルキレンカーボネ ートを原料として使用する場合に比べ、 ジアルキルカーボネートの製造工程を通 過するアルキレングリコール量が少なくなる。 In the present invention, as described above, since the alkylene carbonate separated from the reaction product in the low conversion stage is used as a raw material of the dialkyl carbonate, the alkylene oxide separated from the reaction product in which the alkylene oxide is completely consumed is used. Compared to the case where carbonate is used as a raw material, the amount of alkylene glycol passing through the process for producing dialkyl carbonate is reduced.
エステル交換反応の原料中に含まれるアルキレンダリコールは、 エステル交換 反応で副生するアルキレングリコールとともに、 ジアルキルカーボネート製造ェ 程から分離してアルキレングリコールの製造工程へ供給できる。 分離方法として は、 蒸留等が挙げられる。 The alkylenedalycol contained in the raw material for the transesterification reaction can be separated from the dialkyl carbonate production step and supplied to the alkylene glycol production step together with the alkylene glycol by-produced in the transesterification reaction. Examples of the separation method include distillation.
通常、エチレンダリコールはエチレンカーボネートとの共沸混合物を形成する。 エステル交換反応の原料中のエチレングリコールを減らすことは、 ジアルキル力 ーポネート製造工程で必要となるエネルギーを減少させることに通じる。 すなわ ち、 消費エネルギーを効率的に削減できる。 蒸留工程 Typically, ethylene dalicol forms an azeotrope with ethylene carbonate. Reducing the amount of ethylene glycol in the transesterification feedstock leads to a reduction in the energy required in the dialkyl ponate production process. In other words, energy consumption can be reduced efficiently. Distillation process
前記式 (1 ) で表されるエステル交換反応は平衡反応だから、 エステル交換反 応液中には、 同式右辺の製品ジアルキルカーボネート及び副生物アルキレンダリ
コールの他に、 同式左辺のアルキレンカーボネート及びアルコールが未反応のま ま残存する。 ただし、 本発明で好ましい態様として前記した反応装置においては アルコールが反応装置内で循環使用されて全量消費されるため、 製品ジアルキル カーボネート、 副生物アルキレングリコールおよび原料アルキレンカーボネート の混合物となる。 Since the transesterification represented by the formula (1) is an equilibrium reaction, the transesterification reaction solution contains the dialkyl carbonate and by-product alkylene diaryl carbonate on the right side of the same formula. In addition to the coal, the alkylene carbonate and alcohol on the left side of the formula remain unreacted. However, in the reactor described above as a preferred embodiment of the present invention, the alcohol is circulated in the reactor and consumed in its entirety, so that a mixture of the product dialkyl carbonate, by-product alkylene glycol and raw material alkylene carbonate is obtained.
反応混合物から製品を取り出し、 未反応原料を再使用するために、 通常、 蒸留 により成分の分離が行われる。 特に、 低沸点成分である、 製品ジメチルカーボネ ート (沸点 9 0 . 3 °C) 及び Z又は未反応メタノール (沸点 6 4 . 7 °C) を分離 した後のエステル交換反応液は、未反応エチレンカーボネート(沸点 2 4 8 . 2 °C) 及ぴ副生エチレングリコール (沸点 1 9 7 . 3 °C) からなり、 該反応液から、 未 反応エチレンカーボネートを回収するのも、 通常、 蒸留分離による。 The components are usually separated by distillation to remove the product from the reaction mixture and reuse the unreacted raw materials. In particular, the transesterification reaction liquid after separation of low-boiling components such as product dimethyl carbonate (boiling point 90.3 ° C) and Z or unreacted methanol (boiling point 64.7 ° C) is not It consists of reacted ethylene carbonate (boiling point: 248.2 ° C) and by-produced ethylene glycol (boiling point: 197.3 ° C). Unreacted ethylene carbonate is usually recovered from the reaction solution by distillation. By separation.
本発明においては、 エステル交換反応の原料エチレンカーボネートとして、 E C化反応で得られる粗製エチレンカーボネートの精製蒸留から得たものを用い、 しかも、 この精製蒸留を上記の未反応エチレンカーボネートの蒸留分離を行う蒸 留塔で、 同時に行うものである。 In the present invention, as the raw material ethylene carbonate for the transesterification reaction, one obtained from the purified distillation of the crude ethylene carbonate obtained by the EC conversion reaction is used, and the above-mentioned purified distillation is carried out by separating the unreacted ethylene carbonate by distillation. This is performed simultaneously in the distillation tower.
この蒸留塔で精製蒸留される粗製エチレンカーボネートは、 水を含有するもの でもよいが、 予め適当な手段で脱水し、 水を含有しないものでもよい。 エネルギ 一効率の点では、 水を含有する粗製エチレンカーボネートを直接蒸留塔に供給し た方が、 やや有利であるが、 一方、 水を含有しない粗製エチレンカーボネートを 蒸留塔に供給する場合は凝縮温度を高く保つことができるので、 冷却のための冷 凍設備が不要となる。 脱水手段は、 特に制限はないが、 通常、 減圧蒸留による。 上記粗製エチレンカーボネートが水を含有する場合は、 上記蒸留分離に際し、 塔頂から水とエチレングリコールを主成分とする低沸点成分を、 また、 塔底から E C化反応触媒を含有するエチレンカーボネートを分取しながら、 側流から上記 精製エチレンカーボネートを分取するのが好ましい。 The crude ethylene carbonate purified and distilled in this distillation column may contain water, but may be dehydrated in advance by a suitable means and contain no water. In terms of energy efficiency, it is slightly advantageous to feed crude ethylene carbonate containing water directly to the distillation column, but if crude ethylene carbonate containing no water is supplied to the distillation column, the condensation temperature Can be kept high, so that refrigeration equipment for cooling is not required. The means for dehydration is not particularly limited, but is usually distillation under reduced pressure. In the case where the crude ethylene carbonate contains water, at the time of the above-mentioned distillation separation, water and a low-boiling component mainly composed of ethylene glycol are separated from the top, and ethylene carbonate containing an EC conversion catalyst is separated from the bottom of the column. It is preferable that the purified ethylene carbonate is fractionated from the side stream while being fractionated.
また、 上記粗製エチレンカーボネートが水を含有しない場合は、 上記蒸留分離 に際し、 塔頂からエチレングリコールとエチレンカーボネートの共沸混合物を、 また、塔底から E C化反応触媒を含有するエチレンカーボネートを分取しながら、
側流から上記精製ェチレンカーボネートを分取するのが好ましい。 When the crude ethylene carbonate does not contain water, an azeotropic mixture of ethylene glycol and ethylene carbonate is collected from the top of the column and ethylene carbonate containing an EC conversion reaction catalyst is collected from the bottom of the column during the distillation. while doing, It is preferred to fractionate the purified ethylene carbonate from the side stream.
この蒸留分離に際して、 以下の諸点に留意することが重要である。 In this distillation separation, it is important to pay attention to the following points.
1 ) 側流から分取する精製エチレンカーボネートは、 含有するエチレングリコー ルが少ないほど、 エステル交換反応の平衡が生成系に移行するため、 8 0重量。 /0 以上の純度を有することが必要である。 好ましくは 9 0重量%以上、 更に好まし くは 9 5重量%以上の純度を有することが好ましい。 精製エチレンカーボネート 中のエチレンカーボネート純度の上限は特に限定されないが、 好ましくは 9 9 . 9重量%である。 1) The purified ethylene carbonate fractionated from the side stream weighs 80% because the less ethylene glycol contained, the more the transesterification equilibrium shifts to the production system. It is necessary to have a purity of / 0 or more. Preferably, it has a purity of 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more. The upper limit of the purity of ethylene carbonate in the purified ethylene carbonate is not particularly limited, but is preferably 99.9% by weight.
2 ) 塔底から分取する成分中の E C化反応触媒が、 上記精製エチレンカーボネー トに混入することは極力避けなければならない。 精製エチレンカーボネートを側 流から、 特に気相で分取が行われるのは、 そのためであり、 分取された気相は凝 縮等の手段で液相に戻して、 エステル交換反応の原料として使用される。 2) It is necessary to minimize mixing of the EC conversion catalyst in the components collected from the bottom of the column into the purified ethylene carbonate. This is why purified ethylene carbonate is fractionated from the sidestream, especially in the gas phase.The fractionated gas phase is returned to the liquid phase by means such as condensation and used as a raw material for transesterification. Is done.
蒸留塔が 2つの流路に分割された気液接触部を有し、 かつ、 第 1流路の気液接 触部に該粗製アルキレンカーボネートを供給し、 第 2流路の気液接触部にエステ ル交換反応液から分離した未反応アルキレンカーボネートを供給する蒸留塔を使 用する場は、 上記と同様の理由により第 2流路の気液接触部から抜き出す。 The distillation column has a gas-liquid contact part divided into two flow paths, and supplies the crude alkylene carbonate to the gas-liquid contact part of the first flow path, and supplies the crude alkylene carbonate to the gas-liquid contact part of the second flow path. When using a distillation column that supplies unreacted alkylene carbonate separated from the ester exchange reaction solution, the distillation column is extracted from the gas-liquid contact portion of the second flow path for the same reason as described above.
3 ) 塔頂から分取する成分は、 塔底から分取する成分とともに、 後記 E G製造に 利用することが経済性の点でも好ましく、 塔底から分取する成分中の E C化反応 触媒は回収再使用するのが好ましい。 3) The components collected from the top of the column are preferably used for the production of EG described below, together with the components collected from the bottom of the column, from the viewpoint of economy, and the EC conversion catalyst in the components collected from the bottom is recovered. It is preferred to reuse.
蒸留分離に必要な段数 (リボイラー、 コンデンサーを除く塔本体) は、 還流比 によって異なるが、 経済性を考慮すると 5段以上が好ましく、 1 0段以上がさら に好ましい。還流比は 0 . 1〜 5が好ましく、 0 . 3〜0 . 7がさらに好ましい。 蒸留塔の操作圧力は、 運転温度の上昇により製品純度が低下するのを防止する ため、 大気圧以下とする。 ただし、 圧力を下げすぎると、 分離効率、 エネルギー 効率ともに悪化するので、 適切な圧力を選択する必要がある。 適切な圧力範囲は 2 7 k P a以下、 好ましくは 4〜1 3 k P aの範囲である。 The number of stages required for the distillation separation (the column body excluding the reboiler and condenser) varies depending on the reflux ratio, but is preferably 5 or more, more preferably 10 or more in consideration of economy. The reflux ratio is preferably from 0.1 to 5, more preferably from 0.3 to 0.7. The operating pressure of the distillation column shall be lower than atmospheric pressure to prevent a decrease in product purity due to an increase in operating temperature. However, if the pressure is lowered too much, both separation efficiency and energy efficiency will deteriorate, so it is necessary to select an appropriate pressure. A suitable pressure range is less than 27 kPa, preferably between 4 and 13 kPa.
蒸留塔は、 スルザ一パッキング、 メラパック、 M Cパック等の規則充填物や、 I M T P、 ラシヒリング等の不規則充填物を充填した充填塔型式、 泡鐘塔、 シー
ブトレイ、 バルブトレイ塔を用いた棚段塔型式等、 いずれの型式を用いることも できる。 Distillation towers are packed with regular packings such as Sulzer packing, Mela pack, MC pack, etc., and irregular packings such as IMTP, Raschig ring, etc. Any type, such as a tray tray type using a tray tray and a valve tray tower, can be used.
蒸留塔の更に好ましい態様を以下に示す。 すなわち、 2つの流路に分割された 気液接触部を有する蒸留塔を用い、 かつ、 第 1流路の気液接触部に該反応液を供 給し、 第 2流路の気液接触部から純度 8 0重量%以上の環状アルキレンカーポネ 一ト液を抜き出すことである。 Further preferred embodiments of the distillation column are shown below. That is, a distillation column having a gas-liquid contact section divided into two flow paths is used, and the reaction solution is supplied to the gas-liquid contact section of the first flow path, and the gas-liquid contact section of the second flow path is used. To extract a cyclic alkylene carbonate liquid having a purity of 80% by weight or more from the liquid.
2つの流路に分割された気液接触部を有するとは、 蒸留塔の所定段間 (以下、 「分割部」 と言うことがある) に 2つの流路が形成され、 各流路の気液接触部が 相互に分離されていることを意味し、 このような気液接触部を有する蒸留塔を一 般にぺトリューク型と称する。 ここで、 2つの流路は、 同一の蒸留塔内に形成し たいわゆる垂直分割型としてもよいし、 一方を別の蒸留塔に形成した型式として もよいが、 両流路を下降する液相及び上昇する気相は、 該分割部より上及び下の 蒸留段 (以下、 「非分割部」 と言うことがある。) においては合流し、 単一の流路 を形成するように配置又は配管されることが必要である。 同一の蒸留塔内に両流 路を形成する垂直分割型では、 隔壁を用いて流路を分割する。 具体的には、 塔内 の分割部に垂直平面状隔壁を設けて該隔壁の左右に分割するか、 垂直円筒状隔壁 を設けて該隔壁の内外に分割するのが一般的である。 分割部の各流路の気液接触 部の型式、 及ぴ、 上下の非分割部の各気液接触部の型式は、 充填塔、 棚段塔等任 意のものが選ばれる。 Having the gas-liquid contact section divided into two flow paths means that two flow paths are formed between predetermined stages of the distillation column (hereinafter, sometimes referred to as “divided sections”), It means that the liquid contact portions are separated from each other, and a distillation column having such a gas-liquid contact portion is generally called a Petruk type. Here, the two flow paths may be of a so-called vertical split type formed in the same distillation column, or may be of a type formed of one in another distillation column. And the ascending gaseous phase are combined or arranged in a distillation stage above and below the dividing section (hereinafter, sometimes referred to as a “non-dividing section”) to form a single flow path. Need to be done. In a vertical division type in which both flow paths are formed in the same distillation column, the flow paths are divided using partition walls. Specifically, it is common practice to provide a vertical plane partition at a dividing portion in the tower and divide the partition into left and right sides, or to provide a vertical cylindrical partition and divide the inside and outside of the partition. As the type of the gas-liquid contact part of each flow path of the divided part and the type of each gas-liquid contact part of the upper and lower non-divided parts, an arbitrary one such as a packed tower, a tray tower and the like is selected.
また、 本発明においては、 第 1流路の気液接触部に、 前記の環状アルキレン力 ーポネート、 副生アルキレングリコール、 水及び触媒を含む反応液を供給し、 第 2流路の気液接触部にエステル交換反応液から分離した未反応アルキレンカーボ ネートを供給しながら、 第 2流路の気液接触部下部から環状アルキレンカーポネ 一ト液を抜き出す。 蒸留塔に供給された反応液は、 第 1流路の気液接触部におい て、 軽沸留分である水及びアルキレンダリコールが濃縮されて環状アルキレン力 ーポネートを伴う上昇流と、 環状アルキレンカーボネート及ぴ触媒が濃縮されて アルキレングリコールを伴う下降流に分離される。 第 1流路の上昇流は、 上の非 分割部の気液接触部において更に気液分離が行われ、 水及びアルキレングリコー
ルを主成分とする留出物が塔頂から得られ、 このとき、 少量の環状アルキレン力 ーボネートもアルキレングリコールと共沸留出する。 一方、 上の非分割部から流 下する、 少量のアルキレンダリコールを含む環状アルキレンカーボネート液相は 第 2流路を下降する間に、 第 2流路の気液接触部において下の非分割部の気液接 触部から上昇する環状アルキレンカーボネートを主成分とする気相と接触し濃縮 分離が行われる。 Further, in the present invention, the reaction liquid containing the cyclic alkylene force-ponate, the by-product alkylene glycol, water and the catalyst is supplied to the gas-liquid contact part of the first flow path, and the gas-liquid contact part of the second flow path is provided. While supplying the unreacted alkylene carbonate separated from the transesterification reaction solution, the cyclic alkylene carbonate liquid is withdrawn from the lower part of the gas-liquid contact portion of the second flow path. The reaction liquid supplied to the distillation column is concentrated in a gas-liquid contact portion of the first flow path, in which water and alkylenedaricol, which are light boiling distillates, are concentrated and an ascending flow accompanied by cyclic alkylene carbonate, and cyclic alkylene carbonate The concentrated catalyst is separated into a down stream with alkylene glycol. The ascending flow of the first flow path is further subjected to gas-liquid separation at the gas-liquid contact portion of the upper non-divided portion, and water and alkylene glycol A distillate whose main component is toluene is obtained from the top of the column. At this time, a small amount of cyclic alkylene carbonate also azeotropically distills with the alkylene glycol. On the other hand, the cyclic alkylene carbonate liquid phase containing a small amount of alkylenedalycol flowing down from the upper non-divided portion flows down the second flow passage while the lower non-divided portion in the gas-liquid contact portion of the second flow passage. It comes into contact with the gaseous phase mainly composed of cyclic alkylene carbonate, which rises from the gas-liquid contact part, and is concentrated and separated.
従って、 これら各気液接触部の操作条件を適切に調整することにより、 第 2流 路の気液接触部から、 純度 8 0重量0 /0以上、 好ましくは 9 0重量%以上の環状ァ ルキレンカーボネート液を抜き出すことができる。 第 2流路には、 環状アルキレ ンカーボネート生成反応触媒が混入しないので、 環状アルキレンカーボネート液 の抜き出し位置は、 同流路の気液接触部の最下段とするのが好ましい。 Therefore, by appropriately adjusting these operating conditions of the respective gas-liquid contact portion, from the gas-liquid contact portion of the second passage, purity 8 0 wt 0/0 or more, preferably 9 0 wt% or more cyclic § Ruki The lencarbonate liquid can be withdrawn. Since the cyclic alkylene carbonate production reaction catalyst is not mixed into the second flow path, the position at which the cyclic alkylene carbonate liquid is withdrawn is preferably the lowest stage of the gas-liquid contact portion of the flow path.
下の非分割部では、 第 1流路の下降流と第 2流路の下降流が合流し、 ここで僅 かに残るアルキレンダリコールは気化され、 環状アルキレンカーボネート及び触 媒がさらに濃縮されて塔底から触媒溶液として抜き出される。 該溶液中の適当な 触媒濃度範囲は 2 0〜 9 0重量%である。 In the lower undivided portion, the descending flow of the first flow path and the descending flow of the second flow path merge, and the slightly remaining alkylenedalycol is vaporized, and the cyclic alkylene carbonate and the catalyst are further concentrated. It is withdrawn from the bottom as a catalyst solution. A suitable catalyst concentration range in the solution is between 20 and 90% by weight.
上記の蒸留分離に必要な段数 (リボイラー、 コンデンサーを除く塔本体) は還 流比によって変わってくるが、 分離能力と経済性を考慮すると、 分割部では、 反 応液を供給する第 1流路の気液接触部は、 理論段数 1段以上 1 0段以下とし、 環 状アルキレンカーボネート液を抜き出す第 2流路の気液接触部は、 理論段数 3段 以上 2 0段以下とするのが好ましい。 また、 第 1流路の気液接触部の理論段数よ り第 2流路の気液接触部の理論段数が多いのが好ましい。 また、 分割部の上下の 非分割部には、それぞれ理論段数 1段以上の気液接触部を設置するのが好ましい。 蒸留塔の操作圧力は、 運転温度の上昇により触媒が劣化するのを防止するため 大気圧以下として運転温度が 2 0 0 °C以下を保つようにする。 ただし、 圧力を下 げすぎると分離効率、 エネルギー効率が悪化するので適切な圧力を選択する必要 がある。 適切な塔頂圧力範囲は 2 7 k P a以下、 好ましくは 2〜1 3 k P aの範 囲である。 The number of stages required for the above-mentioned distillation separation (the tower body excluding the reboiler and condenser) varies depending on the return flow ratio. However, considering the separation capacity and economic efficiency, the first passage for supplying the reaction liquid is provided in the division section. The gas-liquid contact part of the second flow path from which the cyclic alkylene carbonate liquid is extracted is preferably at least three theoretical stages and at most 20 theoretical stages. . Further, it is preferable that the number of theoretical plates of the gas-liquid contact portion of the second flow path is larger than the number of theoretical plates of the gas-liquid contact portion of the first flow passage. In addition, it is preferable to install a gas-liquid contact portion having one or more theoretical plates in each of the non-divided portions above and below the divided portion. The operating pressure of the distillation column should be kept at less than atmospheric pressure to keep the operating temperature below 200 ° C in order to prevent the catalyst from deteriorating due to the rise in operating temperature. However, if the pressure is too low, the separation efficiency and energy efficiency will deteriorate, so it is necessary to select an appropriate pressure. A suitable overhead pressure range is below 27 kPa, preferably in the range of 2 to 13 kPa.
蒸留塔に充填する規則充填物としてはスルザ一パッキング (金網成型タイプ)、
メラパック (多孔金属シート成型タイプ)、 M Cパック (金網成型タイプ又は金属 シート成型タイプ) 等が例示される。 また、 不規則充填物しては I M T P、 ディ クソンパッキング、 ラシヒリング等が例示される。 なお、 垂直円筒状隔壁により 垂直分割型とした場合は、 内塔に規則充填物又は不規則充填物、 外塔に不規則充 填物を充填するのが、 装置の製作の容易さの点で好ましい。 また、 垂直平面状隔 壁で垂直分割型とした場合及び別の蒸留塔に流路を形成した型式の場合は、 製作 上の制約が少ないので、充填物は規則充填物又は不規則充填物のいずれでもよい。 棚段式の蒸留塔を使用する場合はシーブトレイ、 泡鐘塔等の一般的な蒸留塔を 使用することができる。 リコール製造工程への利用 Sulza packing (wire mesh molding type) Mela pack (porous metal sheet molding type), MC pack (wire mesh molding type or metal sheet molding type) and the like are exemplified. Examples of the irregular packing include IMTP, Dickson packing, Raschig ring and the like. In the case of a vertical division type with vertical cylindrical bulkheads, the inner tower is filled with ordered packing or irregular packing, and the outer tower is packed with random packing in terms of the ease of manufacturing the equipment. preferable. In addition, in the case of a vertical split type with a vertical plane partition and a type in which a flow path is formed in another distillation column, there are few restrictions on the production, so the packing shall be either a regular packing or an irregular packing. Either may be used. When a tray type distillation column is used, a general distillation column such as a sieve tray and a bubble bell tower can be used. Use in recall manufacturing process
アルキレンダリコール特にエチレンダリコールを製造する方法としては、 ェチ レンカーボネートを加水分解する方法、 酸化エチレンの直接水和法等が挙げられ る。 これらのうち、 エチレンカーボネートを加水分解する方法は、 ジエチレング リコール、 トリエチレンダリコール等の二量体や三量体の生成が極めて少ないた め、 高い選択率でモノエチレンダリコールを製造できるという利点がある。 Examples of the method for producing alkylenedaricol, particularly ethylene dalicol, include a method of hydrolyzing ethylene carbonate, a method of direct hydration of ethylene oxide, and the like. Among these, the method of hydrolyzing ethylene carbonate has the advantage that monoethylene dalicol can be produced with high selectivity because the production of dimers and trimers such as diethylene glycol and triethylene dalicol is extremely small. There is.
前記した水の存在下でのエチレンカーボネート製造工程、 該工程により製造さ れたエチレンカーボネートを原料としたジメチルカーボネート製造工程等におい て、 分離回収されたエチレンダリコール、 水含有エチレングリコール及び/又は エチレンカーボネート含有エチレングリコールは、 いずれもエチレンカーボネー トを原料として製造されているので、 それらをエチレンカーボネート製造工程に 供給することにより、 エチレンカーボネート製造工程及ぴエチレンダリコール製 造工程双方の経済性に有利に作用する。 In the above-mentioned ethylene carbonate production process in the presence of water, in the dimethyl carbonate production process using the ethylene carbonate produced in this process as a raw material, etc., ethylene dalicol separated and recovered, water-containing ethylene glycol and / or ethylene Since all ethylene glycol containing carbonate is manufactured using ethylene carbonate as a raw material, by supplying them to the ethylene carbonate manufacturing process, the economics of both the ethylene carbonate manufacturing process and the ethylene dalicol manufacturing process are improved. Acts favorably.
より具体的には、 前記蒸留工程において、 塔頂から分取される、 水とエチレン グリコールを主成分とする低沸点成分、 又は、 エチレングリコールとエチレン力 ーポネートの共沸混合物、 塔底から分取される、 E C化反応触媒を含有するェチ レンカーボネート、 さらには、 蒸留分離に先立ち予め分離された水は、 エチレン カーボネートの加水分解によるエチレングリコール製造に利用することができる。
エチレンカーボネートの加水分解反応は、 通常、 100〜1 80°Cの温度、 常 圧〜 2000 k P a ' G、 好ましくは常圧〜 1 960 k P a ■ Gの圧力で行われ る。 得られた EC化反応触媒を含むエチレングリコール水溶液から、 副生物であ る二酸化炭素が気相で分離される。 二酸化炭素が除去された水溶液は、 蒸留によ り水が塔頂から除去され、 さらに気液分離により E C化反応触媒を含む高沸点成 分とエチレングリコールとが分離される。 エチレンダリコールは製品として取得 され、 再利用可能成分は各々適した工程に再利用される。 このようなエチレング リコール製造諸工程の採用は、 本発明方法の経済性を確保するために特に望まし い。 実施例 More specifically, in the distillation step, a low-boiling component containing water and ethylene glycol as main components, or an azeotropic mixture of ethylene glycol and ethylene glycol, collected from the top of the column, and a fraction from the bottom of the column The ethylene carbonate containing the EC conversion reaction catalyst and the water separated in advance prior to the distillation separation can be used for the production of ethylene glycol by hydrolysis of ethylene carbonate. The hydrolysis reaction of ethylene carbonate is usually carried out at a temperature of 100 to 180 ° C and a normal pressure to 2000 kPa'G, preferably a normal pressure to 1960 kPa 1G. Carbon dioxide as a by-product is separated in a gas phase from the obtained ethylene glycol aqueous solution containing the EC conversion catalyst. In the aqueous solution from which carbon dioxide has been removed, water is removed from the top of the column by distillation, and high-boiling components containing an EC conversion catalyst and ethylene glycol are separated by gas-liquid separation. Ethylenedalicol is obtained as a product, and the reusable components are each reused in suitable processes. The use of such ethylene glycol production steps is particularly desirable in order to ensure the economic efficiency of the method of the present invention. Example
以下、 実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、 本発明は実施例に限定 されないことを理解すべきである。 実施例において、 酸化エチレンを 「EOj、 炭 酸ガスを「CO 2」、エチレンカーボネ一トを 「EC」、エチレングリコールを ΓΕ G」、 メタノ一ノレを 「M e OH」、 ジメチノレカーボネートを 「DMCJ と称するこ とがある。 実施例 1 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but it should be understood that the present invention is not limited to the examples. In the examples, ethylene oxide is referred to as "EOj, carbon dioxide as" CO 2 ", ethylene carbonate as" EC ", ethylene glycol as" G ", methanol as" MeOH ", and dimethinore carbonate as "DMCJ is sometimes called. Example 1
図 1に示されるフローシート図に従い、 水、 EG及び E C化反応触媒を含有す る粗製 ECから EOを除去したものを、 エステル交換反応液から分離した、 未反 応 EC及び副生 EGとともに蒸留分離を行い、 得られた精製 ECをエステル交換 反応の原料とする方法を実施した。 図中、 〇で囲んだ数字はス トリーム番号を示 す。 以下同じ。 According to the flow sheet diagram shown in Fig. 1, EO was removed from the crude EC containing water, EG, and the EC conversion catalyst, and distilled together with unreacted EC and by-product EG separated from the transesterification reaction solution. Separation was performed, and the obtained purified EC was used as a raw material for a transesterification reaction. In the figure, the numbers surrounded by 〇 indicate the stream numbers. same as below.
粗製 EC (ス トリーム 1) を用いて、 製品 DMCを 5. 04 T/h生産する場 合の、 各ス トリームの温度、 組成を表 1に示した。 なお、 表示の組成は、 炭酸ガ ス、 EO、 EC、 モノエチレングリ コール (MEG)、 水及び触媒 (EC化反応触 媒) の主要 6成分を表示した。
表 1 Table 1 shows the temperature and composition of each stream in the case of producing 5.04 T / h of product DMC using crude EC (stream 1). The six main components of the composition shown are gas carbonate, EO, EC, monoethylene glycol (MEG), water, and catalyst (EC conversion catalyst). table 1
EOを 4. 5重量0/。含む粗製 EC (ス トリーム 1) を放散塔 (EO分離塔) の 塔頂にフィードし、 塔底から圧力 2MP aでフィードされる CO 2 (ス トリーム 2) と向流接触させて、 塔底から EOを 0. 3重量%以下まで除去したス トリー ム 4を得た。 ここで、 塔頂から除去された E〇を同伴する CO 2のス トリーム 3 は、 EC化反応工程において有効利用される。 EO 4.5 weight 0 /. The crude EC containing (stream 1) is fed to the top of the stripping tower (EO separation tower) and brought into countercurrent contact with CO 2 (stream 2) fed at a pressure of 2MPa from the bottom. A stream 4 from which EO was removed to 0.3% by weight or less was obtained. Here, the stream 3 of CO 2 accompanied by E〇 removed from the top is effectively used in the EC conversion process.
EOを除去した粗製 EC (ス トリーム 4) は、 エステル交換反応液から分離し た副生 EG及び未反応 EC (ス トリーム 5) とともに、 EC分離塔へ連続的にフ イードした。 なお、 DMC製造設備においては、 上記分離に際し、 Me OH等の 軽沸分が除去され、 製品 DMCが取得された。 The crude EC from which EO had been removed (stream 4) was continuously fed to the EC separation column together with the by-product EG separated from the transesterification reaction solution and unreacted EC (stream 5). In the DMC production facility, light boiling components such as MeOH were removed during the above separation, and the product DMC was obtained.
E C分離塔 (理論段数 1 8段) は、 操作圧力を 8 k P a、 還流比を 0. 05と し、 1段目に上記ス トリーム 4をフィードするとともに、 9段目に上記ス トリー ム 5をフィードし、 1 7段目から高純度 EC (ス トリーム 7) をべ一パーで抜き 出した。 これは凝縮した後、 DMC製造設備へ移送し、 エステル交換反応の原料 として使用する。 さらに、塔頂からは水、 EG及び ECの混合物 (ス トリーム 6) 力 また、 塔底からは EC及び EC化反応触媒の混合物 (ス トリーム 8) が得ら れた。 これら塔頂及び塔底から得られたス トリームは、 いずれも、 EG製造工程 において有効利用される。 The EC separation tower (number of theoretical plates: 18) has an operating pressure of 8 kPa and a reflux ratio of 0.05, feeds the above stream 4 to the first stage, and feeds the above stream to the ninth stage. 5 was fed, and high-purity EC (stream 7) was removed from the 17th stage with a vapor. After being condensed, it is transferred to the DMC production facility and used as a raw material for the transesterification reaction. In addition, a mixture of water, EG and EC (stream 6) was obtained from the top of the tower, and a mixture of EC and an EC conversion catalyst (stream 8) was obtained from the bottom of the column. These streams obtained from the top and bottom are effectively used in the EG production process.
塔頂組成は水 33重量。/。、 EG 5 1重量%、 EC 1 6重量%で、 塔底組成は E The top composition is 33 weight of water. /. , EG 5 1% by weight, EC 16% by weight, the bottom composition is E
C 69重量%、 EC化反応触媒 28重量%で、 他にジエチレンダリコール等の高 分子量エチレンダリコールを約 3重量%含んでいた。 側流べ一パーの EC純度はIt contained 69% by weight of C and 28% by weight of an EC conversion catalyst, and about 3% by weight of high molecular weight ethylene dalicol such as diethylene dalicol. The EC purity of the sidestream par
97重量0 /。で、 他にジエチレンダリコールを 3重量%含んでいた。
この方法で製品 DM Cを生産するのに必要なエネルギーは 1 k gあたり 7. 9 M Jであった。 実施例 2 97 weight 0 /. And 3% by weight of diethylene dalicol. The energy required to produce the product DMC in this way was 7.9 MJ / kg. Example 2
図 2に示されるフローシート図に従い、 粗製 ECから水を除去したものを、 ェ ステル交換反応液から分離した、 未反応 EC及び副生 EGとともに蒸留分離を行 い、 得られた精製 E Cをエステル交換反応の原料とする方法を実施した。 According to the flow sheet diagram shown in Fig. 2, the crude EC from which water was removed was separated from the ester exchange reaction solution by distillation with unreacted EC and by-product EG, and the resulting purified EC was esterified. The method used as a raw material of the exchange reaction was performed.
粗製 EC (ス トリーム 1) を用いて、 製品 DMCを 5. 04TZh生産する場合 の各ス トリームの温度、 組成を表 2に示した。 表 2 Table 2 shows the temperature and composition of each stream when the product DMC was produced using crude EC (stream 1). Table 2
粗製 EC (ス トリーム 1) を脱水塔へ連続的にフィードした。 脱水塔 (理論段 数 8段) は、 操作圧力を 23 k P a、 還流比を 0. 03とし、 4段目に上記スト リーム 1をフィードし、 塔底から水分を 1 0重量 p 以下まで除去したストリ ーム 3を得る。 また、 粗製 ECに含まれる EOおよび水の大部分を含む塔頂ス ト リーム 2は、 E G製造工程において有効利用される。 Crude EC (Stream 1) was continuously fed to the dehydration tower. The dehydration tower (theoretical plate number: 8) has an operating pressure of 23 kPa and a reflux ratio of 0.03, and feeds the above stream 1 to the 4th stage to reduce the water content from the bottom of the column to 10 wtp or less. Obtain the removed stream 3. The overhead stream 2 containing most of the EO and water contained in the crude EC is effectively used in the EG production process.
脱水した粗製 EC (ス トリーム 3) は、 エステル交換反応液から分離した副生 EG及ぴ未反応 EC (ス トリーム 4) とともに、 EC分離塔へ連続的にフィード した。 なお、 DMC製造設備においては、 上記分離に際し、 Me OH等の軽沸分 が除去され、 製品 DM Cが取得された。 The dehydrated crude EC (stream 3) was continuously fed to the EC separation tower together with the by-product EG and unreacted EC (stream 4) separated from the transesterification reaction solution. In the DMC production facility, light boiling components such as MeOH were removed during the above separation, and the product DMC was obtained.
EC分離塔 (理論段数 1 3段) は、 操作圧力を 8 k P a、 還流比を 0. 43と し、 4段目に上述のス トリーム 3とス トリーム 4をフィードし、 1 3段目力 ら高
純度 EC (ストリーム 6) をべ一パーで抜き出した。 これは凝縮した後、 DMC 製造設備へ移送し、 エステル交換反応の原料として使用する。 さらに、 塔頂から は EGと ECの共沸混合物 (ス トリーム 5) 、 また、 塔底からは ECと EC化 反応触媒の混合物が得られた(ス トリーム 7)。 これら塔頂及び塔底から得られた ストリームは、 いずれも EG製造工程において有効利用される。 The EC separation tower (the number of theoretical plates is 13) has an operating pressure of 8 kPa and a reflux ratio of 0.43, and feeds the above-mentioned streams 3 and 4 to the 4th stage. High Purity EC (stream 6) was extracted with a vapor. After being condensed, it is transferred to the DMC production facility and used as a raw material for transesterification. Furthermore, an azeotropic mixture of EG and EC (stream 5) was obtained from the top of the column, and a mixture of EC and an EC conversion catalyst was obtained from the bottom of the column (stream 7). These streams obtained from the top and bottom are effectively used in the EG production process.
塔頂組成は E G 8 1重量%、 E C 1 9重量%で、 塔底組成は E C 73重量%、 EC化反応触媒 25重量0 /0で、 他にジエチレンダリコール等の高分子量のェチレ ングリコールを約 2重量%含んでいた。側流べ一パーの EC純度は 98.6重量% で、 他にジエチレングリコールを 1. 3重量。 /。含んでいた。 Top composition EG 8 1 wt%, with EC 1 9 wt%, the bottom composition EC 73 wt%, with EC-forming reaction catalyst 25 weight 0/0, other Echire glycol of high molecular weight, such as diethylene da recalled Of about 2% by weight. The EC purity of the side stream is 98.6% by weight, and 1.3 weight of diethylene glycol is added. /. Included.
この方法で製品 DMCを生産するのに必要なエネルギーは 1 k gあたり 9. 5 M Jであった。 比較例 1 The energy required to produce product DMC in this way was 9.5 MJ / kg. Comparative Example 1
図 3に示されるフローシート図に従い、 実施例 2と同一組成の粗製 ECから、 初めに触媒分離次いで EC精製蒸留を行って得られた、 精製 ECをエステル交換 反応の原料として使用し、 エステル交換反応液から分離された副生 EG及び未反 応 E Cは、共沸混合物のみを前記 E C精製蒸留にリサイクルする方法を実施した。 実施例 2と同一組成の粗製 EC (ス トリーム 1) を用いて、 製品 DMCを 5. 0 4TZh生産する場合の、 各ス トリームの温度、 組成を表 3に示した。
According to the flow sheet diagram shown in Fig. 3, the crude EC having the same composition as in Example 2 was first subjected to catalyst separation and then to EC purification distillation. As a by-product EG and unreacted EC separated from the reaction solution, a method of recycling only an azeotropic mixture to the EC purification distillation was performed. Table 3 shows the temperature and composition of each stream when a product DMC was produced using the crude EC (stream 1) having the same composition as that of Example 2 for 5.04TZh.
粗製 EC (ス トリーム 1) は、 まず触媒分離槽において、 EC化反応触媒をフ ラッシュ分離した。 フラッシュ後のベーパー (ス トリーム 2) は、 1 00°Cで分 縮して水の 78 %を除去したス トリーム 5を得、 EC精製塔にフィードした。 一 方、 凝縮した水 (ス トリーム 7) は、 EG及び ECを同伴しているので、 EG製 造工程において有効利用する。 First, the crude EC (stream 1) was subjected to flash separation of the EC conversion catalyst in the catalyst separation tank. After flashing, the vapor (stream 2) was reduced at 100 ° C. to obtain a stream 5 from which 78% of water was removed, and fed to an EC purification tower. On the other hand, the condensed water (stream 7) is effectively used in the EG manufacturing process because it is accompanied by EG and EC.
EC精製塔 (理論段 1 3段) は、 操作圧力を 9 k P a、 還流比を 0. 5とし、 3段目に上記ストリーム 5をフィードするとともに、 5段目に後述の E C分離塔 からの EGと ECの共沸混合物 (ス トリーム 1 1) をフィードし、 ECの精製を 行った。 精製 EC (ス トリーム 9) は、 DMC製造設備へ移送し、 エステル交換 反応の原料として使用し、 EGを 6 3重量%含有する塔頂留出液(ストリーム 8) は、 EG製造工程において有効利用する。 The EC purification tower (theoretical stage 13 stage) has an operating pressure of 9 kPa, a reflux ratio of 0.5, feeds the stream 5 to the third stage, and feeds the EC separation column (described later) to the fifth stage. The azeotropic mixture of EG and EC (stream 11) was fed to purify EC. The purified EC (stream 9) is transferred to the DMC production facility and used as a raw material for the transesterification reaction. The overhead distillate containing 63% by weight of EG (stream 8) is effectively used in the EG production process I do.
エステル交換反応液からは、 DMC製造設備において、 Me OH、 DMCが分 離され、 得られた副生 EGと未反応 EC (ス トリーム 10) を EC分離塔にフィ ードした。 MeOH and DMC were separated from the transesterification reaction liquid in a DMC production facility, and the obtained by-product EG and unreacted EC (stream 10) were fed to an EC separation tower.
EC分離塔 (理論段数 8段) は、 操作圧力を 8 k P a、 還流比を 1とし、 5段
目に上記ス トリーム 10をフィードし、 塔底から ECを抜き出した (ス トリーム 1 2)。 これは、 DMC原料としてリサイクルするとともに、 DMC製造設備にお いてエステル交換反応液から Me OHを抽出蒸留により分離するための抽剤とし て使用できる。塔頂からは EGと ECの共沸混合物(ストリーム 1 1)が得られ、 前述の通り E C精製塔へリサイクルして精製 E Cを分離した。 The EC separation tower (theoretical plate number: 8) has an operating pressure of 8 kPa, a reflux ratio of 1, and 5 stages. The stream 10 was fed to the eye, and EC was extracted from the bottom of the tower (stream 12). This can be recycled as a DMC raw material and used as an extractant to separate MeOH from the transesterification reaction liquid by extractive distillation at the DMC production facility. An azeotropic mixture of EG and EC (stream 11) was obtained from the top of the column, and was recycled to the EC purification column to separate purified EC as described above.
この方法で製品 DMCを生産するのに必要なエネルギーは 1 k gあたり 1 5. 7M Jであった。 実施例 3 The energy required to produce the product DMC in this way was 15.7 MJ / kg. Example 3
EC化反応: EC化反応工程の一例を図 4に示した。 EC化第 1段反応器に、 E06 5 k g/h、 二酸化炭素 140 k g/h、 水 47 k g/h及びョゥ化カリ ゥム 9. 3 k gZhを EG 1 6. 5 k gZhに溶解した触媒液をフィードし、 温 度 1 10 で£0転化率86%まで反応させた。 EC reaction: An example of the EC reaction step is shown in FIG. E06 5 kg / h, carbon dioxide 140 kg / h, water 47 kg / h, and potassium iodide 9.3 kgZh were dissolved in EG 16.5 kgZh in the first-stage EC reactor. The catalyst solution was fed, and reacted at a temperature of 110 to a conversion of 86% at £ 0.
E C化第 1反応器出ロカゝら得られた反応液を、 管型の E C化第 2反応器にフィ ードし、 さらに 1 1 0 °C、 圧力 1 960 k P aで、 E O転化率 99. 9 °/0まで反 応させた。 The reaction solution obtained from the EC first reactor is supplied to the tubular EC second reactor, and the EO conversion is performed at 110 ° C and a pressure of 1960 kPa. The reaction was performed to 99.9 ° / 0 .
この工程の EC化第 1段反応器出口 (A) 及び第 2段反応器出口 (B) におけ る反応液組成 (重量%) は下表の通りであった。 The reaction liquid composition (% by weight) at the outlet (A) of the first-stage reactor and the outlet (B) of the second-stage reactor in this process was as shown in the table below.
表 4 EC化反応液組成 Table 4 Composition of EC reaction solution
エステル交換反応: DMC製造工程を図 5に示した。 この図に示す手順でエス テル交換反応及び精製の操作を行い、 DMCの製造に必要なエネルギーを求めた。
E C化第 1段反応器出口(A)から抜き出した、 E O転化率 8 6 %の原料液は、 EOを炭酸ガスでストリッビングして除去した後、 塔頂を 2 3 k P aの圧力に保 持した蒸留塔で脱水をおこなった。 脱水後の液は、 E C分離塔にフィードし、 M e OHと E Cのエステル交換反応で副生した EG及び未反応 E Cとともに蒸留分 離して、 塔頂から E Gを EGと E Cの共沸組成で、 塔底から E Cとともに E C化 反応触媒を除去した。 この蒸留塔の塔頂圧力は 8 k P aとし、 0. 5の還流比で 運転を行った。 DMCの原料としてエステル交換反応器に供給する E Cは、 E C 分離塔の側流からガス状で抜き出した。この抜き出し混合物中の E C純度は 9 8. 3重量。/。であった。 Transesterification: The DMC production process is shown in FIG. The ester exchange reaction and the purification operation were performed according to the procedure shown in this figure, and the energy required for the production of DMC was obtained. The raw material liquid with an EO conversion rate of 86% extracted from the outlet (A) of the first-stage EC reactor is stripped of EO with carbon dioxide gas, and the top is adjusted to a pressure of 23 kPa. Dehydration was performed in the retained distillation column. The liquid after dehydration is fed to an EC separation column, and is separated by distillation together with EG and unreacted EC by-produced in the transesterification reaction between MeOH and EC, and EG is converted from the top of the column with an azeotropic composition of EG and EC. Then, the EC conversion catalyst was removed from the tower bottom together with EC. The distillation column was operated at a top pressure of 8 kPa and a reflux ratio of 0.5. EC to be supplied to the transesterification reactor as a DMC raw material was withdrawn as a gas from a side stream of the EC separation column. The EC purity in this extracted mixture was 98.3 weight. /. Met.
この操作で、 DMC製造工程から分離される E Gの量は、 DMC l k gあたり 1. 2 k gであった。 また、 DMCを 1 k g製造するための E Cを取得するのに 必要な熱量は、 脱水塔が 3. 0 M J、 E C分離塔が 4. 9 M Jで、 合計 7 , 9 M Jであった。 実施例 4 In this operation, the amount of EG separated from the DMC manufacturing process was 1.2 kg per 1 kg DMC. The amount of heat required to obtain EC for producing 1 kg of DMC was 3.0 MJ for the dehydration tower and 4.9 MJ for the EC separation tower, for a total of 7,9 MJ. Example 4
実施例 3において、 E C化第 1段反応器出口 (A) から抜き出した、 EO転化 率 8 6 %の原料液に代えて、 E C化第 2段反応器出口 (B) から抜き出した、 E O転化率 9 9. 9 %の反応液とした以外は、 実施例 3と全く同様にして、 エステ ル交換反応及ぴ精製の操作を行った。 E C分離塔からの抜き出し混合物中の E C 純度は 9 8. 6重量%であった。 In Example 3, EO conversion was withdrawn from the EC second stage reactor outlet (B) instead of the raw material liquid with an EO conversion rate of 86% extracted from the EC first stage reactor outlet (A). The ester exchange reaction and the purification operation were performed in exactly the same manner as in Example 3 except that the reaction solution was used at a rate of 99.9%. The E C purity in the mixture withdrawn from the E C separation column was 98.6% by weight.
この操作で、 DMC製造工程から分離される EGの量は、 DMC l k gあたり 2. 1 k gであった。 また、 DMCを 1 k g製造するための E Cを取得するのに 必要な熱量は、 脱水塔が 2. 4M J、 E C分離塔が 6. 9M Jで、 合計 9. 3M Jであった。 In this operation, the amount of EG separated from the DMC manufacturing process was 2.1 kg per 1 kg of DMC. The amount of heat required to obtain EC for producing 1 kg of DMC was 2.4 MJ for the dehydration tower and 6.9 MJ for the EC separation tower, for a total of 9.3 MJ.
以上、 実施例 3から 4によれば、 特定の EO転化率の範囲の反応生成物から分 離した E Cを DMCの原料として使用することにより、 DMCの製造工程を通過 する EG量を更に少なくすることができる。 また、 DMC製造工程で必要となる エネルギーを更に減少させることができる。
参考例 1 As described above, according to Examples 3 and 4, the amount of EG passing through the DMC production process is further reduced by using EC separated from the reaction product in a specific EO conversion range as a DMC raw material. be able to. In addition, the energy required in the DMC manufacturing process can be further reduced. Reference example 1
EC生成反応: 気泡塔型の EC化第 1反応器の底部に、 E065 k gZh、 二酸化炭素 140 k g/h、 水 47 k gZh及びトリプチルメチルホスホニゥム アイオダイド 9. 3 k g/hと炭酸力リウム 0. 373 k gZhとを EG 1 6. 5 k g/hに溶解した触媒液をフィードし、 温度 1 1 0 °C、 圧力 1 960 k P a で EO転化率 86%まで反応させた。 EC化第 1反応器頂部の出口から得られた 反応液を、 管型の EC化第 2反応器にフィードし、 さらに温度 1 10°C、 圧力 1 960 k P aで、 £〇転化率99. 9%まで反応させた。 反応液は、 その後常圧 まで降圧し残存する二酸化炭素を除去した。 EC generation reaction: E065 kgZh, carbon dioxide 140 kg / h, water 47 kgZh and triptyl methylphosphonium iodide 9.3 kg / h with carbon dioxide power at the bottom of the first reactor of the EC type of bubble column type A catalyst solution obtained by dissolving 0.373 kg / h of lithium in 16.5 kg / h of EG was fed, and reacted at a temperature of 110 ° C. and a pressure of 1960 kPa to an EO conversion of 86%. The reaction liquid obtained from the outlet at the top of the first EC reactor is fed to a tubular EC second reactor. At a temperature of 110 ° C and a pressure of 1960 kPa, the conversion rate of £ 〇99 It was reacted to 9%. The reaction solution was then reduced in pressure to normal pressure to remove the remaining carbon dioxide.
蒸留分離: EC化反応で得られた反応液を、 図 6の蒸留塔に供給しながら蒸留 分離を行った。 Distillation separation: Distillation separation was performed while supplying the reaction solution obtained in the EC conversion reaction to the distillation column shown in FIG.
蒸留塔は、 塔内を上から第 1層〜第 3層に分画し、 第 1層と第 3層は理論段数 1段相当の気液接触部とした。 第 2層は垂直面状隔壁で左右等分に 2分割して 2 つの流路を形成し、 反応液を供給する第 1流路に理論段数 3段相当、 側流抜き出 しを行う第 2流路に理論段数 8段相当の気液接触部を設置した。 塔内の気液接触 部は、 充填塔型で、 第 1層、 第 3層及び第 2層の第 1流路には多孔金属シート成 型タイプ規則充填物(製品名メラパック)、第 2層の第 2流路には金網成型タイプ 規則充填物 (製品名スルザ一パッキング BX) を充填した。 反応液は第 1流路の 第 1段目に連続的に供給し、 側流液は第 2流路の第 7段目から連続的に抜き出し た。 蒸留塔の塔頂圧力は 5 k P a、 還流比は 0. 3とした。 第 1層から流下する 液相は、 2つの流路にほぼ等量ずつ分配した。 第 3層から上昇する気相の分配は 成り行きとした。 The distillation column was divided into the first to third layers from the top of the column, and the first and third layers were gas-liquid contact parts corresponding to one theoretical plate. The second layer is divided into two equal parts on the left and right by a vertical planar partition wall to form two flow paths, and the first flow path for supplying the reaction solution is equivalent to three theoretical plates, and the side flow is drawn out. A gas-liquid contact part equivalent to eight theoretical stages was installed in the flow path. The gas-liquid contact part in the tower is a packed tower type. The first channel of the first, third and second layers is a porous metal sheet molded type structured packing (product name: Melapak), the second layer The second flow path was filled with a wire netting type structured packing (product name Sulza one packing BX). The reaction solution was continuously supplied to the first stage of the first flow path, and the sidestream liquid was continuously extracted from the seventh stage of the second flow path. The pressure at the top of the distillation column was 5 kPa, and the reflux ratio was 0.3. The liquid phase flowing down from the first layer was distributed in approximately equal amounts to the two channels. The distribution of the gas phase rising from the third layer was a consequence.
以上の条件で概ね定常状態まで運転し、 ECの製造を行った。 定常状態でのマ スパランスを表 5に示した。 第 2流路から抜き出した側流 EC液の純度は約 9 1 重量%で、 約 9重量%の EGを含有していた。 蒸留に要したリボイラー熱量は、 側流 E C液 1 k gあたり 2. 34M Jであった。
Under the above conditions, the system was operated to a substantially steady state, and EC was manufactured. Table 5 shows the mass balance in the steady state. The purity of the sidestream EC liquid extracted from the second flow path was about 91% by weight, and contained about 9% by weight of EG. The reboiler calorie required for distillation was 2.34 MJ per kg of the sidestream EC solution.
参考例 3 Reference example 3
図 6の蒸留塔に代えて図 8の蒸留塔を使用して蒸留分離を行った以外は、 参考 例 1と同様にして、 E Cを得た。 EC was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the distillation column in FIG. 8 was used instead of the distillation column in FIG. 6 to perform distillation separation.
図 8に示した蒸留塔には、 金網成型タイプ規則充填物 (製品名スルザーパツキ ング B X ) を充填した、 理論段数 1 2段相当の気液接触部を設け、 第 1段目に反 応液を供給し、 第 1 1段目から側流ガスを連続的に抜き出した。 蒸留塔の塔頂に おける圧力を 5 k P aに保ちながら還流比 4 . 7で操作し、 表 7のマスバランス
を得た。 この時の側流ガスの EC純度は約 9 1重量%で、 約 9重量。/。の EG.を含 有していた。 蒸留に要したリボイラー熱量は、 側流ガス l k gあたり 8. 02M Jであった。 The distillation column shown in Fig. 8 is provided with a gas-liquid contact part equivalent to 12 theoretical plates, filled with a wire mesh molding type structured packing (product name Sulzer Packing BX). Then, the sidestream gas was continuously extracted from the first stage. The distillation was operated at a reflux ratio of 4.7 while maintaining the pressure at the top of the distillation column at 5 kPa, and the mass balance in Table 7 was obtained. I got The EC purity of the sidestream gas at this time is about 91% by weight, about 9% by weight. /. Of EG. The reboiler calorie required for distillation was 8.02 MJ per kg of sidestream gas.
参考例 4 Reference example 4
図 6の蒸留塔に代えて図 9の蒸留塔を使用して蒸留分離を行った以外は、 参考 例 1と同様にして、 ECを得た。 EC was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that the distillation column in FIG. 9 was used instead of the distillation column in FIG. 6 to perform distillation separation.
図 9に示した蒸留塔には、 すべて金網成型タイプ規則充填物 (製品名スルザ一 パッキング BX) を充填した気液接触部を設け、 第 1塔は濃縮部理論段数 1段、 回収部理論段数 3段として、 塔頂圧を 5 k P aに保ちながら還流比 0. 00 1で 蒸留操作を行い、 塔頂から留出した液を第 2塔の第 2段目に供給した。 第 2塔は 濃縮部理論段数 1段、 回収部理論段数 7段として、 塔頂圧を 5 k P aに保ちなが ら還流比 0. 1で蒸留操作を行い、 塔底から、 缶出液として、 濃縮された EC液 を連続的に抜き出した。 この時の第 2塔缶出液の EC純度は約 91重量%で、 約 9重量%の E Gを含有していた。 蒸留に要したリボイラ一熱量は第 2塔缶出液 1 k gあたり 3. 76M Jであった。
表 8 The distillation column shown in Fig. 9 is provided with a gas-liquid contact section filled with a wire mesh type structured packing (product name Sulza-I Packing BX) .The first column has one theoretical plate in the concentration section and one theoretical plate in the recovery section. As a third stage, a distillation operation was performed at a reflux ratio of 0.001 while maintaining the top pressure at 5 kPa, and the liquid distilled from the top was supplied to the second stage of the second column. In the second column, distillation was performed at a reflux ratio of 0.1 while maintaining the top pressure at 5 kPa with a theoretical stage of 1 stage in the enrichment section and 7 stages in the recovery section. As a result, the concentrated EC solution was continuously extracted. At this time, the EC purity of the second column bottoms was about 91% by weight and contained about 9% by weight of EG. The calorific value of the reboiler required for distillation was 3.76 MJ per kg of the bottoms discharged from the second column. Table 8
参考例 5 Reference example 5
蒸留塔の第 2層を垂直円筒状隔壁で内外に分割し、 外側を第 1流路とし、 不規 則充填物 (製品名ディクソンパッキング外径 3 mm、 長さ 3 mmの円筒形) を充 填し、 また、 内側を第 2流路とした以外は、 参考例 1と同じ条件で蒸留分離を行 つた。 蒸留の結果は参考例 1と同様であった。 参考例 6 The second layer of the distillation column is divided inside and outside by a vertical cylindrical partition wall, and the outside is used as the first flow path, filled with irregular packing (product name: Dickson packing, outer diameter 3 mm, length 3 mm, cylindrical). Distillation and separation were performed under the same conditions as in Reference Example 1 except that the inside was used as the second flow path. The result of the distillation was the same as in Reference Example 1. Reference example 6
蒸留塔をシーブトレイの棚段塔とし、 第 1流路側の液深を第 2流路側より大き くして圧力の不均衡を是正した以外は、参考例 1と同じ条件で蒸留分離を行った。 蒸留の結果は参考例 1と同様であった。 参考例 7 Distillation and separation were performed under the same conditions as in Reference Example 1 except that the distillation column was a tray column of a sieve tray, and the liquid depth on the first flow path side was larger than that on the second flow path side to correct pressure imbalance. The result of the distillation was the same as in Reference Example 1. Reference Example 7
蒸留塔の第 2層全体を第 1流路とし、 第 1層下部と第 3層上部で連結された別 の蒸留塔を第 2流路とし、 第 1層から流下する液相の半量を第 2流路の上部に導 入し、 また、 第 3層から上昇する気相の約半量を第 2流路の下部に導入した以外 は、 参考例 1と同じ条件で蒸留分離を行った。 蒸留の結果は参考例 1と同様であ つた。 The entire second layer of the distillation column is used as the first channel, and another distillation column connected at the lower part of the first layer and the upper part of the third layer is used as the second channel. Distillation and separation were performed under the same conditions as in Reference Example 1, except that the gas was introduced into the upper part of the second flow path, and about half of the gas phase rising from the third layer was introduced into the lower part of the second flow path. The result of the distillation was the same as in Reference Example 1.
以上、 参考例 1から 7によれば、 水の存在下酸化アルキレンと二酸化炭素とを 反応させた反応生成物から、 環状アルキレンカーボネートを分離精製するにあた り、 単一の蒸留塔で、 しかも低エネルギーで分離できるという効果が得られる。
実施例 5 As described above, according to Reference Examples 1 to 7, in separating and purifying cyclic alkylene carbonate from a reaction product obtained by reacting alkylene oxide and carbon dioxide in the presence of water, a single distillation column was used. The effect of being able to separate with low energy is obtained. Example 5
図 10に示されるフローシート図に従い、 第 1塔と接続した反応ュニットにお いて E Cと Me OHとのエステル交換反応を行い、 エステル交換反応生成物であ る DMC及ぴ EGは、 それぞれ、 第 2塔及び第 3塔において分離取得した。 According to the flow sheet diagram shown in FIG. 10, the transesterification reaction between EC and MeOH was carried out in the reaction unit connected to the first tower, and the transesterification products DMC and EG were converted to Separated and obtained in the second and third towers.
(1) 反応ユニット (固定床流通式反応器、 触媒二酸化マンガン使用、 反応温 度 1 30°C) には、 新規 EC及び回収 ECが、 回収 Me OHと共に、 第 1塔濃縮 部を経て供給され、 また、 新規 Me OHは直接供給されて、 エステル交換反応が 行われた。 また、 反応温度は、 反応器の外套に熱媒体を流通させて一定に維持し た。 (1) In the reaction unit (fixed-bed flow reactor, using manganese dioxide catalyst, reaction temperature of 130 ° C), new EC and recovered EC are supplied to the reaction unit together with recovered MeOH through the first column enrichment section. Also, new MeOH was directly supplied and transesterification was performed. The reaction temperature was kept constant by flowing a heat medium through the jacket of the reactor.
同図中、第 1塔(理論段数 22段、操作圧力 98 k P a、全還流) の濃縮部(理 論段数 6段) がガス状メタノール回収ユニットに相当し、 回収部 (理論段数 1 6 段) が液状メタノール回収ユニットに相当する。 In the figure, the enrichment section (6 theoretical levels) of the first column (22 theoretical levels, operating pressure 98 kPa, total reflux) corresponds to the gaseous methanol recovery unit, and the recovery section (16 theoretical levels). Corresponds to the liquid methanol recovery unit.
すなわち、 (2) ガス状メタノール回収ユニットでは、第 1塔第 1段目 (濃縮部 最上部) に供給された ECが、 この濃縮部を流下する間に、 同塔回収部から上昇 してくるガス状メタノールと接触して抽出蒸留が行われる。 第 1塔第 6段目 (濃 縮部最下部) まで流下してきた液は、 接続配管を通してほぼ全量を反応ユニット へ送る。 That is, (2) In the gaseous methanol recovery unit, EC supplied to the first stage of the first column (top of the enrichment section) rises from the column recovery section while flowing down the enrichment section Extractive distillation is performed in contact with gaseous methanol. Almost all of the liquid that has flowed down to the sixth stage of the first tower (the lowermost part of the concentrated section) is sent to the reaction unit through the connection pipe.
また、 (3)液状メタノール回収ュニットでは、反応ュニットから抜き出された 液状反応混合物が、 接続配管を通して第 1塔第 7段目 (回収部最上部) へ供給さ れ、 この回収部を流下する間に、 該混合物中のメタノールが全量共沸組成の DM Cとともに気化回収されて、 同塔濃縮部のガス状メタノール回収ユエットへと上 昇し、 残余の液状混合物 (主として、 エステル交換反応生成物 DMC及び EGと 未反応 E Cとからなる)は、第 1塔塔底から缶出液として連続的に抜き出された。 この第 1塔缶出液は第 2塔へ送る。 (3) In the liquid methanol recovery unit, the liquid reaction mixture extracted from the reaction unit is supplied to the seventh stage of the first tower (the top of the recovery section) through the connecting pipe, and flows down the recovery section. In the meantime, all of the methanol in the mixture is vaporized and recovered together with DMC having an azeotropic composition, and rises to the gaseous methanol recovery unit in the enrichment section of the column, and the remaining liquid mixture (mainly, the transesterification reaction product) DMC and EG and unreacted EC) were continuously withdrawn from the bottom of the first column as bottoms. The liquid discharged from the first column is sent to the second column.
第 2塔 (理論段数 1 7段、 操作圧力 1 9 k P a、 還流比 1. 4) では、 その第 7段目に供給された第 1塔缶出液を蒸留し、 第 2塔塔頂から D M Cを分離取得し た。 第 2塔缶出液は第 3塔へ送る。 In the second column (17 theoretical plates, operating pressure 19 kPa, reflux ratio 1.4), the bottoms of the first column supplied to the seventh column are distilled and the top of the second column is distilled. DMC was obtained from The bottoms of the second column are sent to the third column.
第 3塔 (理論段数 1 5段、 操作圧力 8 k P a、 還流比 3. 5) では、 その第 5
段目に供給された第 2塔缶出液を蒸留し、 第 3塔塔頂から E Gを E Cとの共沸混 合物として分離取得した。 第 3塔缶出液として高純度の ECが回収されるので、 第 1塔へ循環し原料として再使用する。 In the third column (15 theoretical plates, operating pressure 8 kPa, reflux ratio 3.5), the fifth column The bottom liquid of the second column supplied to the stage was distilled, and EG was separated and obtained from the top of the third column as an azeotrope with EC. Since high-purity EC is recovered as the bottom liquid of the third column, it is recycled to the first column and reused as a raw material.
上記各塔の操作条件で、 メタノールの転化率((取得 DMCモル数 X 2) /消費 メタノールモル数) は 100%、 ECの転化率 (取得 DMCモル数/消費 E Cモ ル数) は 97 °/0となり、 DMC 1 k gを製造するに必要なエネルギーは、 総量で 6. 6MJ (第 1塔 1. 5MJ、 第 2塔 0. 9MJ、 第 3塔 3. 1 M J及び反応 ュニット 1. 1M J ) であった。 実施例 6 Under the above operating conditions for each column, the conversion of methanol ((moles of DMC acquired x 2) / moles of methanol consumed) is 100%, and the conversion of EC (moles of DMC acquired / moles of EC consumed) is 97 °. / 0 , and the total energy required to produce 1 kg of DMC is 6.6 MJ (1.5 MJ for the first tower, 0.9 MJ for the second tower, 3.1 MJ for the third tower, and 1.1 MJ for the reaction unit). ) Met. Example 6
図 1 1に示されるフローシー卜図に従い、 第 1塔において E Cと Me OHのェ ステル交換反応を行い、 エステル交換反応生成物である DMC及び EGを、 それ ぞれ、 第 2塔及び第 3塔において分離取得した。 According to the flow chart shown in Fig. 11, the ester exchange reaction between EC and MeOH was performed in the first column, and the transesterification products DMC and EG were converted to the second and third columns, respectively. Was obtained separately.
同図中、第 1塔(理論段数 32段、操作圧力 297 k P a 全還流) の上部 (理 論段数 1 1段) ①がガス状メタノール回収ユニットに相当し、 中間部 (理論段数 1 0段) ②が反応ュニット (棚段式触媒充填塔、 触媒二酸化マンガン使用、 反応 温度 95°C) に相当し、 下部 (理論段数 1 1段) ③が液状メタノール回収ュニッ トに相当する。 In the figure, the upper part of the first column (theoretical stage number 32, operating pressure 297 kPa total reflux) (theoretical stage number 11 stage) ① corresponds to the gaseous methanol recovery unit, and the middle part (theoretical stage number 10 0 Step (2) corresponds to the reaction unit (a tray-type catalyst packed tower, using catalytic manganese dioxide, reaction temperature 95 ° C), and the lower part (the number of theoretical plates is 11) ③ corresponds to the liquid methanol recovery unit.
すなわち、 第 1塔では、 新規 EC及び回収 ECは、 ガス状メタノール回収ュニ ット①の上部 (第 1塔第 2段目) から、 また、 新規メタノールは、 反応ユニット That is, in the first tower, new EC and recovered EC are supplied from the upper part of the gaseous methanol recovery unit II (second stage of the first tower), and new methanol is supplied to the reaction unit.
②の上部 (第 1塔第 1 2段目) から、 それぞれ原料供給する。 反応ユニット②か ら気化したガス状のメタノールは、 共沸組成の DMCとともにガス状メタノール 回収ュニット①へ連続的に上昇するが、 ここを流下する ECと接触し抽出蒸留が 行われて DM Cは全量凝縮 '回収され、 ECに伴われて反応ュニット②の上部(第 1塔第 1 2段目) に戻る。 塔頂から留出したメタノールは全凝縮されて第 1塔上 部に返送される。 Raw materials are supplied from the upper part of ② (first and second stages of the first tower). The gaseous methanol vaporized from the reaction unit と と も に continuously rises to the gaseous methanol recovery unit と と も に together with the DMC having an azeotropic composition. The entire amount is condensed 'recovered and returned to the upper part of the reaction unit II (1st and 2nd stages of the first column) with EC. The methanol distilled from the top of the column is totally condensed and returned to the upper part of the first column.
一方、 反応ユニット②の下部から液状メタノール回収ユニット③の上部 (第 1 塔第 22段目) に達した液状反応混合物は、 該ユニット③を連続的に流下する間
に、 メタノールが全量共沸組成の DMCとともに気化回収されて、 反応ユニット ②へと上昇する。 残余の液状混合物 (主として、 エステル交換反応生成物 DMC 及び EGと未反応 ECとからなる) は、 第 1塔塔底から缶出液として、 連続的に 抜き出された。 この第 1塔缶出液は第 2塔へ送る。 On the other hand, the liquid reaction mixture reaching the upper part of the liquid methanol recovery unit ③ (first stage, 22nd stage) from the lower part of the reaction unit ② is continuously flowing down the unit ③. Then, methanol is vaporized and recovered together with the DMC having the azeotropic composition, and rises to the reaction unit (2). The remaining liquid mixture (mainly composed of transesterification products DMC and EG and unreacted EC) was continuously withdrawn from the bottom of the first column as bottoms. The liquid discharged from the first column is sent to the second column.
第 2塔 (理論段数 1 7段、 操作圧力 1 6 k P a、 還流比 1. 4) では、 その第 7段目に供給された第 1塔缶出液を蒸留し、 第 2塔塔頂から DMCを分離取得し た。 第 2塔缶出液は第 3塔へ送る。 In the second column (17 theoretical plates, operating pressure 16 kPa, reflux ratio 1.4), the bottoms of the first column supplied to the seventh column are distilled and the top of the second column is distilled. DMC was obtained from The bottoms of the second column are sent to the third column.
第 3塔 (理論段数 1 5段、 操作圧力 8 k P a、 還流比 1) では、 その第 5段目 に供給された第 2塔缶出液を蒸留し、 第 3塔塔頂から E Gを E Cとの共沸混合物 として分離取得した。 第 3塔塔底からは、 缶出液として高純度の ECが回収され るので、 第 1塔へ循環し原料として再使用する。 In the third column (15 theoretical plates, operating pressure 8 kPa, reflux ratio 1), the bottom liquid of the second column supplied to the fifth column is distilled, and EG is collected from the top of the third column. Separated and obtained as an azeotrope with EC. Since high-purity EC is recovered from the bottom of the third column as bottom product, it is recycled to the first column and reused as raw material.
上記各塔の操作条件で、 メタノールの転化率((取得 DMCモル数 X 2) Z消費 メタノールモル数) は 100%、 ECの転化率 (取得 DMCモル数 消費 E Cモ ル数) は 94 %となり、 DMC l k gを製造するに必要なエネルギーは、 総量で 7. 3M J (第 1塔 5. 3MJ、 第 2塔 0. 7MJ及び第3塔1. 3MJ) であ つ 7こ。 参考例 8 Under the above operating conditions, the conversion of methanol ((acquired DMC moles x 2) Z consumed methanol moles) was 100%, and the EC conversion rate (acquired DMC moles consumed EC moles) was 94%. The total energy required to produce 1 kg of DMC is 7.3 MJ (5.3 MJ for the first tower, 0.7 MJ for the second tower, and 1.3 MJ for the third tower). Reference Example 8
図 1 2に示されるフローシート図に従い、 第 1塔 (反応蒸留塔) において EC と Me OHのエステル交換反応を行い、 第 2塔において未反応 Me OHの回収を 行い、 エステル交換反応生成物である DM C及び EGは、 それぞれ、 第 3塔及ぴ 第 1塔において分離取得した。 According to the flow sheet diagram shown in Fig. 12, transesterification between EC and MeOH is performed in the first column (reactive distillation column), unreacted MeOH is recovered in the second column, and the transesterification product Certain DMCs and EGs were separated and obtained in the third tower and the first tower, respectively.
原料の新規 Me OH及び回収 Me OHは、 M e O H予熱器で気化した後、 第 1 塔 (棚段式触媒充填塔、 触媒二酸化マンガン使用、 反応温度 6 5〜1 90°C;理 論段数 42段、 操作圧力 101 k P a、 還流比 8) 下部の第 3 2段目からガス状 で供給し、 原料 ECは第 1塔上部の第 1段目から液状で供給し、 エステル交換反 応を行う。 第 1塔では、 さらに、 反応混合物の蒸留が行われ、 塔頂からは、 反応 生成物 DMCと未反応 Me OHの共沸混合物を、 塔底からは、 反応生成物 EGと
未反応 ECを、 連続的に抜き出す。 New Me OH and recovery of raw material Me OH is vaporized by a MeOH preheater, and then converted to the first column (using a tray-type catalyst packed column, using catalytic manganese dioxide, reaction temperature 65-190 ° C; theoretical plate number) 42 stages, operating pressure 101 kPa, reflux ratio 8) Supplied in gaseous form from lower third stage 2 and raw material EC supplied in liquid form from upper stage 1 in upper stage 1 and transesterification I do. In the first column, the reaction mixture is further distilled, and an azeotropic mixture of the reaction product DMC and unreacted MeOH is provided from the top of the column, and the reaction product EG is provided from the bottom of the column. Unreacted ECs are continuously extracted.
第 2塔 (理論段数 20段、 操作圧力 10 1 k P a、 還流比 0. 93) では、 そ の第 1 5段目に供給された第 1塔留出物 (共沸混合物) を、 ECを抽出溶剤とし て抽出蒸留を行い、 塔頂から回収される Me OHは第 1塔へ循環再使用し、 塔底 から缶出液として得られる DMCと ECの混合物は、分離のために第 3塔へ送る。 第 3塔 (理論段数 1 2段、 操作圧力 8 k P a、 還流比 5) では、 その第 7段目 に供給された第 2塔缶出液を蒸留し、 第 3塔塔頂から DMCを分離取得した。 塔 底から缶出液として回収される E Cは、第 2塔へ循環し抽出溶剤として使用する。 上記各塔の操作条件で、 Me OHの転化率((取得 DM Cモル数 X 2) /消費メ タノールモル数) は 100%、 ECの転化率 (取得 DMCモル数/消費 E Cモル 数) は 99 °/0となり、 DMC 1 k gを製造するに必要なエネルギーは、 総量で 3 6. 3MJ (第 1塔 25. 5MJ、 第 2塔 5. 2MJ、 第 3塔 1. 8MJ及びメ タノール予熱器 3. 8MJ) であった。 In the second column (20 theoretical plates, operating pressure: 101 kPa, reflux ratio: 0.93), the first column distillate (azeotropic mixture) supplied to the first and fifth stages was converted to an EC. The MeOH recovered from the top of the column is recycled to the first column, and the mixture of DMC and EC obtained as bottoms from the bottom Send to the tower. In the third column (12 theoretical plates, operating pressure 8 kPa, reflux ratio 5), the bottoms of the second column supplied to the seventh column are distilled, and DMC is removed from the top of the third column. Acquired separately. EC recovered as bottoms from the bottom is recycled to the second column and used as an extraction solvent. Under the operating conditions of each column above, the conversion of Me OH ((moles of acquired DMC x 2) / moles of methanol consumed) is 100%, and the conversion rate of EC (moles of acquired DMC / moles of consumed EC) is 99%. ° / 0 , and the energy required to produce 1 kg of DMC is 36.3 MJ in total (25.5 MJ in the first tower, 5.2 MJ in the second tower, 1.8 MJ in the third tower and 1.8 MJ in the methanol preheater 3 8MJ).
以上、 実施例 5、 6及び参考例 8によれば、 エチレンカーボネートとメタノー ルとのエステル交換反応を行う反応ュニット、 ガス状メタノール回収ユニット及 び液状メタノール回収ュニットを適切に組み合わせることにより、 更に簡素で効 率的なプロセスを構成することができる。 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精神と範 囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にと つて明らかである。 As described above, according to Examples 5, 6 and Reference Example 8, further simplification can be achieved by appropriately combining a reaction unit for transesterifying ethylene carbonate with methanol, a gaseous methanol recovery unit, and a liquid methanol recovery unit. Thus, an efficient process can be configured. Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
本出願は、 2001年 07月 10日出願の曰本特許出願 (特願 2001— 209502)、 2001 年 07月 27日出願の日本特許出願 (特願 2001— 227395)、 2001年 10月 10 3出願 の日本特許出願(特願 2001— 312743)、 2001年 12月 11日出願の日本特許出願(特 願 2001— 377811)、 に基づくものであり、 その内容はここに参照として取り込ま れる。
産業上の利用可能性 This application was filed on July 10, 2001 (Japanese Patent Application No. 2001-209502), filed on July 27, 2001 in Japanese Patent Application (No. 2001-227395), and filed on October 103, 2001 Of Japanese Patent Application No. 2001-312743, and Japanese Patent Application No. 2001-377811 filed on December 11, 2001, the contents of which are incorporated herein by reference. Industrial applicability
本発明によれば、 例えば、 触媒法エチレングリコール製造プロセスの E C化反 応の中間ストリームとして得られる、 エチレングリコール及び E C化反応触媒を 含有する粗製エチレンカーボネートを、 エステル交換反応液から分離した未反応 エチレンカーボネート及び副生エチレングリコールとともに、 蒸留分離して得ら れる 8 0重量%以上の純度を有する精製エチレンカーボネートをエステル交換反 応の原料として使用することにより、 少ないエネルギーで効率的にジメチルカ一 ボネートを製造することができるとともに、 設備の簡素化を達成できるという効 果が得られる。
According to the present invention, for example, unreacted crude ethylene carbonate containing ethylene glycol and an EC conversion reaction catalyst, which is obtained as an intermediate stream for the EC conversion reaction of a catalytic ethylene glycol production process, is separated from a transesterification reaction solution. By using purified ethylene carbonate having a purity of 80% by weight or more obtained by distillation separation together with ethylene carbonate and by-product ethylene glycol as a raw material for transesterification, dimethyl carbonate can be efficiently produced with little energy. In addition to the above, the effect of being able to manufacture the equipment and simplifying the equipment can be obtained.