用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法

技术领域

本发明涉及一种用于由碳酸亚烷基酯和链烷醇制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法。

背景技术

碳酸二烷基酯可以通过碳酸亚烷基酯与链烷醇反应而产生。在碳酸亚烷基酯(如碳酸亚乙酯)与链烷醇(如乙醇)反应的情况下，产物是碳酸二烷基酯(如碳酸二乙酯)和链烷二醇(如单乙二醇)。这样的过程是众所周知的，并且其实例在US5359118中公开。该文献公开了一种方法，其中碳酸二(C

在用于由碳酸亚烷基酯产生碳酸二烷基酯的所述总方法的各个阶段，可以产生一种或多种醚链烷醇(即烷氧基链烷醇)杂质。例如，在将乙醇和碳酸亚乙酯反应成碳酸二乙酯和单乙二醇的反应器中，可能发生乙醇与环氧乙烷的副反应，得到2-乙氧基乙醇(乙基氧醇(ethyl oxitol)或乙二醇单乙醚)，这通过碳酸亚乙酯反反应成环氧乙烷和二氧化碳而形成。此外，乙基氧醇可以通过乙醇与碳酸亚乙酯的副反应以释放二氧化碳并产生乙基氧醇的方式形成。再进一步，乙醇和单乙二醇之间可能发生副反应，从而产生乙基氧醇和水。甚至更进一步，可以经由碳酸羟乙基乙酯的脱羧来形成乙基氧醇。

因此，来自其中乙醇和碳酸亚乙酯反应成碳酸二乙酯和单乙二醇的反应器的产物料流可以包含未转化的乙醇、未转化的碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、单乙二醇和上文提及的乙基氧醇杂质。所述烷氧基链烷醇杂质的存在在任何后续的生产过程中可能是有害的。所述烷氧基链烷醇杂质可以例如最终存在于碳酸二烷基酯中，该碳酸二烷基酯用作由所述碳酸二烷基酯和苯酚合成碳酸二苯酯的起始材料。例如，在其中碳酸二烷基酯是碳酸二乙酯且烷氧基链烷醇杂质是乙基氧醇的情况下，所述乙基氧醇可以与苯酚起始材料和/或与碳酸二苯酯产物反应。

苯酚和乙基氧醇的直接反应可能会导致产生苯基2-乙氧基乙基醚，因此会损失昂贵的苯酚反应物。此外，这类反应导致在该过程中引入非期望的化学物质，并因此导致分离问题。

碳酸二苯酯与乙基氧醇的反应导致产物损失，因为产生了碳酸苯基2-乙氧基乙酯。此外，在碳酸二苯酯聚合成聚碳酸酯材料的任何后续聚合中，后一种产物都充当“毒素”。例如，当碳酸二苯酯与双酚A(BPA)反应时，形成聚碳酸酯和苯酚。碳酸二苯酯可以与BPA反应，因为苯酚是相对良好的离去基团。然而，由于链烷醇不是良好的离去基团，因此碳酸二烷基酯(如碳酸二乙酯)不能用于通过与BPA反应来产生聚碳酸酯。烷氧基链烷醇(如乙基氧醇)都不是良好的离去基团。因此，倘若碳酸苯基2-乙氧基乙酯存在于要与BPA反应的碳酸二苯酯进料中，则苯酚将很容易从所述碳酸苯基2-乙氧基乙酯中释放出来，但不会从乙基氧醇中释放出来，这因此将在链的一端终止聚合过程。因此，在碳酸二苯酯与BPA接触之前，必须从碳酸二苯酯中除去碳酸苯基2-乙氧基乙酯。

上面举例说明了在其中形成含有醚链烷醇杂质的碳酸二烷基酯料流的情况下，希望在将碳酸二烷基酯转化成有价值的终产物的任何后续工艺之前除去所述醚链烷醇杂质。例如，需要在碳酸二乙酯与苯酚的反应发生之前，从含有所述杂质的碳酸二乙酯料流中除去任何乙基氧醇杂质。

参考上面的实例，其中乙醇和碳酸亚乙酯已经反应成碳酸二乙酯和单乙二醇，可以借助于蒸馏分离还含有未转化的乙醇和碳酸亚乙酯和乙基氧醇副产物的产物料流。下表中提及了所述产物料流中各种组分的沸点。

如上所述的蒸馏可导致产生含有碳酸二乙酯和未转化的乙醇的顶部料流和含有单乙二醇和未转化的碳酸亚乙酯的底部料流。最有可能的是，所有的乙基氧醇最终都在顶部料流中。然而，取决于进行蒸馏的具体条件，部分乙基氧醇可能最终都在底部料流中。随后，可以借助于蒸馏进一步将所述顶部料流分离成含有未转化的乙醇的顶部料流，其可以再循环到产生碳酸二乙酯和单乙二醇的反应器中，以及含有碳酸二乙酯和乙基氧醇杂质的底部料流。

如上所讨论，在任何后续过程中将碳酸二烷基酯转化成有价值的终产物之前，必须从其中除去醚链烷醇杂质，因为这可能会干扰所述后续过程和/或任何另外的过程。对于上面的实例，这意味着应从含有碳酸二乙酯和乙基氧醇杂质的底部料流中除去乙基氧醇杂质。原则上，可以借助于另外的蒸馏步骤来分离乙基氧醇和碳酸二乙酯。但是，由于碳酸二乙酯和乙基氧醇之间沸点的微小差异(见上表)，这样的分离非常繁琐，需要许多蒸馏步骤和阶段。

类似地，在其中乙醇和碳酸亚丙酯已经反应成碳酸二乙酯和单丙二醇的情况下，可能形成乙基丙氧醇(proxitol)作为醚链烷醇杂质。乙基丙氧醇(丙二醇单乙醚)包含1-乙氧基-2-丙醇和/或2-乙氧基-1-丙醇。在这种情况下，碳酸二乙酯(126-128℃)和醚链烷醇杂质(1-乙氧基-2-丙醇：132℃；2-乙氧基-1-丙醇：138℃)之间的沸点也有微小的差异，使通过蒸馏分离非常繁琐。

因此，需要从含有这类醚链烷醇杂质的碳酸二烷基酯料流中除去醚链烷醇杂质。WO2010046320公开了一种从包含有机碳酸酯(例如碳酸二烷基酯)和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质的方法，该方法包含使该料流与催化剂接触以实现醚链烷醇杂质与有机碳酸酯的反应。具体而言，WO2010046320公开了一种用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法，其中在该方法步骤的一个步骤中，使含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流与催化剂接触，以实现醚链烷醇杂质与碳酸二烷基酯的反应。

如上文提及的WO2010046320中公开的除去醚链烷醇杂质的方法的缺点是需要引入催化剂以使杂质反应掉。有几个与使用催化剂相关联的缺点。例如，一段时间后，催化剂可能会失活，然后需要更换。此外，杂质有可能从催化剂中浸出，从而污染过程料流和所需的产物，这可能导致需要渗滤和/或进一步纯化。

除了使用可能繁琐的催化剂外，所述WO2010046320中公开的方法的另一个缺点是，由于醚链烷醇杂质与碳酸二烷基酯反应，有价值的碳酸二烷基酯丢失了。在这类反应中，形成了衍生自2个醚链烷醇分子的碳酸酯(例如，乙基氧醇)，从而不仅失去了碳酸二乙酯，而且还失去了醚链烷醇。另一个缺点是需要额外的步骤，即蒸馏以分离衍生自2个醚链烷醇的所述重质碳酸酯与所需的碳酸二烷基酯。

如上所提及的，在WO2010046320中公开的方法中，不仅失去了有价值的碳酸二烷基酯，而且失去了醚链烷醇，其本身也是有价值的化学品。例如，醚链烷醇(例如乙基氧醇)可用作油漆中的溶剂。

因此，本发明的目的是提供一种简单、有效和高效的从含有醚链烷醇杂质的碳酸二烷基酯料流中除去这种杂质的方法，该料流可以在用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法中形成，该除去方法优选不具有上文提及的缺点中的一个或多个。

发明内容

出人意料地发现，可以通过以下方法实现上面的目的，其中使用萃取溶剂对含有醚链烷醇杂质的碳酸二烷基酯料流进行萃取蒸馏，以获得包含碳酸二烷基酯的顶部料流以及包含萃取溶剂和醚链烷醇杂质的底部料流，其中萃取溶剂是含有一个或多个羟基和一个或多个酯部分和/或醚部分的有机化合物。

因此，本发明涉及用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法，该方法包含：

(a)使碳酸亚烷基酯与链烷醇反应以获得含有未转化的碳酸亚烷基酯、未转化的链烷醇、碳酸二烷基酯、链烷二醇和醚链烷醇杂质的产物混合物；

(b)从产物混合物中分离未转化的碳酸亚烷基酯和链烷二醇，以获得含有未转化的链烷醇、碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的顶部料流；

(c)回收链烷二醇；

(d)从步骤(b)中获得的顶部料流中分离未转化的链烷醇，以获得含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的底部料流；和

(e)使用萃取溶剂对步骤(d)中获得的底部料流进行萃取蒸馏，以获得包含碳酸二烷基酯的顶部料流以及包含萃取溶剂和醚链烷醇杂质的底部料流，其中萃取溶剂是含有一个或多个羟基和一个或多个酯部分和/或醚部分的有机化合物；和

(f)从步骤(e)中获得的底部料流中除去醚链烷醇杂质，并将萃取溶剂再循环到步骤(e)。

本发明还涉及从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质的方法，其包含上文提及的步骤(e)和(f)。

此外，本发明涉及用于制备碳酸二芳基酯的方法，其包含使芳基醇与含有碳酸二烷基酯的料流反应，已经按照上述方法从该料流中除去了醚链烷醇杂质。

附图说明

图1是示出根据本发明的由碳酸亚烷基酯和链烷醇制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法的示意图，其中从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质。

具体实施方式

本发明的方法包含步骤(a)至(e)如下文中所描述。所述方法可以包含步骤(a)和(b)之间、步骤(b)和(c)之间、步骤(c)和(d)之间、步骤(d)和(e)之间以及步骤(e)和(f)之间的一个或多个中间步骤。此外，所述方法可以在步骤(a)之前和/或步骤(f)之后包含一个或多个附加步骤。

虽然本发明的方法和所述方法中使用或产生的混合物或料流或催化剂分别以“包含”、“含有”或“包括”一个或多个各种描述的步骤和组分来描述，但它们也可以分别“主要由”或者“由”所述一个或多个各种描述的步骤和组分“组成”。

在本发明的上下文中，在混合物或料流或催化剂包含两种或更多种组分的情况下，以总量不超过100％来选择这些组分。

此外，在针对性质引用上限和下限的情况下，则还暗示由上限中的任一个与下限中的任一个的组合限定的值的范围。

除非另外指示，否则在本说明书中参考沸点的情况下，这意味着在760mm Hg压力下的沸点。

在本发明中，从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质。醚链烷醇与烷氧基链烷醇相同，并且在本说明书中两个术语可互换使用。

本发明的方法的特征在于以下涉及萃取蒸馏的步骤(e)和(f)：

(e)使用萃取溶剂对含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流进行萃取蒸馏，以获得包含碳酸二烷基酯的顶部料流以及包含萃取溶剂和醚链烷醇杂质的底部料流，其中萃取溶剂是如下文中进一步描述的特定萃取溶剂；和

(f)从步骤(e)中获得的底部料流中除去醚链烷醇杂质，并将萃取溶剂再循环到步骤(e)。

出人意料地，似乎是在蒸馏塔中的本方法的步骤(e)中使用的上文提及的溶剂的存在改变了碳酸二烷基酯相对于链烷醇醚杂质的相对挥发性，并且有利地破坏了存在于两种物质之间的共沸物。此外，碳酸二烷基酯经由顶部料流从该塔中分离出来，并且链烷醇醚杂质经由底部料流与所述溶剂一起分离出来。因此，有利地，所述溶剂是在萃取蒸馏方法中，即根据本方法的步骤(e)，用于分离链烷醇醚杂质与碳酸二烷基酯的良好的萃取溶剂。出人意料地，所述溶剂优选溶解链烷醇醚杂质并且在较小程度上溶解碳酸二烷基酯。在另一步骤中，例如通过蒸馏容易地将链烷醇醚与萃取溶剂分离，之后萃取溶剂可以有利地重新用于碳酸二烷基酯和链烷醇醚杂质的混合物的萃取蒸馏中。

在EP2380868A1中，还公开了在由碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯和乙醇产生碳酸二乙酯的方法中的萃取蒸馏。所述EP2380868A1的权利要求11至14涉及用于产生产碳酸二乙酯的方法，其包含执行碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯与乙醇的酯交换反应，其中该方法包含以下步骤：使用乙二醇或丙二醇作为萃取溶剂，对在所述酯交换反应中获得的反应产物进行萃取蒸馏，以通过蒸馏分离含有醚化合物的馏分。这类醚化合物可以是上文提及的乙基氧醇或乙基丙氧醇。

根据所述EP2380868A1的权利要求12，上文提及的萃取蒸馏在步骤II中执行，该步骤II通过蒸馏将反应产物分离成主要包含乙醇和碳酸二乙酯的低沸点馏分以及主要包含碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯和乙二醇或丙二醇的高沸点馏分。还参考所述EP2380868A1的图1、段落[0066]和实例1-3。对这类(原始)反应产物料流进行萃取蒸馏的缺点是这类料流的体积相对大。如此大体积的反应产物料流与萃取溶剂的组合需要相对大的蒸馏塔，这很繁琐。有利地，在本方法的步骤(d)中获得的含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的进一步纯化的底部料流具有相对低的体积，因此可以使用相对小的蒸馏塔。

此外，如所述EP2380868A1中所公开的，使用乙二醇或丙二醇作为萃取溶剂的缺点是，在萃取蒸馏期间，所述乙二醇或丙二醇可能通过与碳酸二烷基酯(例如碳酸二乙酯)反应而原位转化回对应的环状碳酸酯，尤其是在相对高的蒸馏温度下和/或在(均相)催化剂的存在下，该(均相)催化剂仍将存在于所述(原始)反应产物料流中。这是不希望的，因为这会导致萃取溶剂的损失和有价值的碳酸二烷基酯产物的损失。在本方法中，有利地避免了萃取溶剂的这类化，因为本发明中使用的萃取溶剂基本上不与碳酸二烷基酯反应，尤其是因为在本方法的步骤(d)中获得的上文提及的进一步纯化的底部料流中不存在催化剂。

再进一步，在所述EP2380868A1的方法中，醚杂质必须与乙二醇或丙二醇萃取溶剂分离至相对大的程度，以满足所述乙二醇或丙二醇的质量标准，所述乙二醇或丙二醇不仅用作萃取溶剂而且也是所需产物之一。最后，在如此繁琐的清晰分离之后，醚化合物最终都在(废物)水料流中。倘若希望回收醚化合物和/或使所述水料流适合处理，则必须执行另一种分离以将醚化合物与水分离。这类附加的纯化步骤也是繁琐的且不希望的。

在本发明中，步骤(e)中要使用的萃取溶剂是含有一个或多个羟基和一个或多个酯部分和/或醚部分，优选一个或多个羟基和一个或多个酯部分的有机化合物。羟基具有式-OH。酯部分具有式-(C＝O)O-。这类酯部分的具体实例是式-O(C＝O)O-的碳酸酯部分。醚部分具有式-O-。羟基与酯和/或醚部分的摩尔比可以为0.1:1至3:1，合适地0.3:1至2:1。碳酸酯部分被认为包含2个酯部分。更优选地，所述有机化合物含有一个羟基和两个酯部分，最优选一个羟基和一个碳酸酯部分。

步骤(e)中要使用的萃取溶剂可以是式R

一类合适的上文提及的式R

另一类合适的上文提及的式R

另一类合适的优选的上文提及的式R

又一类合适的上文提及的式R

此外，步骤(e)中要使用的萃取溶剂可以是式R

一类合适的上文提及的式R

另一类合适的上文提及的式R

又一类合适的上文提及的式R

此外，设想步骤(e)中要使用的萃取溶剂可以是如上文所定义的酯和如上文所定义的醚。

此外，在本发明中，步骤(e)中要使用的萃取溶剂不具有沸点(即在高温下热分解)或具有优选高于醚链烷醇杂质的沸点的沸点。如果萃取溶剂具有沸点，则其优选比醚链烷醇杂质的沸点高至少10℃，更优选高至少30℃，最优选高至少50℃。

用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的本方法的步骤(a)包含使碳酸亚烷基酯与链烷醇反应以获得含有未转化的碳酸亚烷基酯、未转化的链烷醇、碳酸二烷基酯、链烷二醇和醚链烷醇杂质的产物混合物。

因此，本发明的方法的步骤(a)包括碳酸亚烷基酯与链烷醇的反应。所述碳酸亚烷基酯可以是碳酸C

此外，所述链烷醇可以是C

步骤(a)中获得的产物混合物含有醚链烷醇杂质。如上面所提及的，醚链烷醇与烷氧基链烷醇相同。烷氧基链烷醇是式R

在特别优选的实施例中，碳酸亚烷基酯是碳酸亚乙酯，链烷醇是乙醇，碳酸二烷基酯是碳酸二乙酯，链烷二醇是单乙二醇，并且醚链烷醇杂质是2-乙氧基乙醇。2-乙氧基乙醇也可以被称为乙基氧醇。

在另一个特别优选的实施例中，碳酸亚烷基酯是碳酸亚丙酯，链烷醇是乙醇，碳酸二烷基酯是碳酸二乙酯，链烷二醇是单丙二醇，并且醚链烷醇杂质是乙基丙氧醇(丙二醇单乙醚)，其包含1-乙氧基-2-丙醇和/或2-乙氧基-1-丙醇。

优选地，在本发明的方法的步骤(a)中，使用催化剂，更具体来说，酯交换催化剂。

可以在本方法的步骤(a)中使用的酯交换催化剂可以是现有技术中已知的许多合适的均相和非均相酯交换催化剂之一。

例如，在US5359118中已经描述了合适的均相酯交换催化剂，并且包括氢化物、氧化物、氢氧化物、链烷醇盐、酰胺，或碱金属即锂、钠、钾、铷和铯的盐。优选的均相酯交换催化剂是钾或钠的氢氧化物或链烷醇盐。其它适合的均相酯交换催化剂是碱金属盐，如乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐或碳酸盐。合适的催化剂在US5359118及其中提及的参考文献中进行了描述，如EP274953A、US3803201、EP1082A和EP180387A。

如上文所提及，也可以使用非均相酯交换催化剂。在本方法中，优选在步骤(a)中使用非均相酯交换催化剂。合适的非均相催化剂包括含有官能团的离子交换树脂。合适的官能团包括叔胺基团和季铵基团，以及磺酸和羧酸基团。另外合适的催化剂包括碱金属和碱土金属硅酸盐。合适的催化剂已经公开于US4062884和US4691041中。非均相催化剂可以选自包含聚苯乙烯基质和叔胺官能团的离子交换树脂。实例是Amberlyst A-21(来自罗门哈斯(Rohm&Haas))，其包含已连接有N,N-二甲胺基团的聚苯乙烯基质。J F Knifton等人,《分子催化杂志(J.Mol.Catal)》,67(1991)389ff中公开了八类酯交换催化剂，包括具有叔胺和季铵基团的离子交换树脂。

合适的非均相酯交换催化剂可以是包含周期表第4族(如钛)、第5族(如钒)、第6族(如铬或钼)或第12族(如锌)的元素、或锡或铅、或这类元素的组合如锌与铬的组合(例如亚铬酸锌)的催化剂。所述元素可以氧化物的形式存在于催化剂中，如氧化锌。优选地，在本发明的方法的步骤(a)中，包含锌的非均相催化剂。

本方法的步骤(a)中的条件包括10至200℃的温度和0.5至50绝压巴(5×10

此外，优选地在本方法的步骤(a)中使用相对于碳酸亚烷基酯过量的链烷醇。在本方法中链烷醇与碳酸亚烷基酯的摩尔比合适地为1.01:1至25:1，优选2:1至20:1，更优选3:1至15:1，最优选3:1至13:1。

再者，本方法的步骤(a)中的重时空速(weight hourly space velocity，WHSV)可适合地在0.1至100kg/kg

如US5359118中所述，本方法的步骤(a)可以在反应蒸馏塔中进行。这将需要逆流进行反应。蒸馏塔可含有具有泡帽的塔盘、筛板塔盘或拉西环(Raschig ring)。技术人员将认识到，若干类型的催化剂包装和若干塔盘配置将是可能的。合适的的塔已描述于例如《乌尔曼工业化学百科全书(Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry)》第5版，B4卷，第321页及以后页，1992中。

碳酸亚烷基酯将一般具有比链烷醇高的沸点。在碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的情况下，常压沸点高于240℃。因此，一般来说，碳酸亚烷基酯将在反应性蒸馏塔的上部进料，且链烷醇将在所述塔的下部进料。碳酸亚烷基酯将向下流动，且链烷醇将向上流动。

优选地，本方法的步骤(a)以并流方式进行。操作的合适方式为以滴流方式进行反应，其中反应物部分以气相形式且部分以液相形式在催化剂上方滴下。操作本发明的方法的步骤(a)更优选方式是在仅具有液体的反应器中。这种类型的合适的反应区是管式反应区，其中反应以塞式流动方式进行。例如，本方法的步骤(a)可在一个塞式流动反应器中或在一系列两个或更多个塞式流动反应器中进行。这将使得反应能够达到平衡。

另一可能性是在连续搅拌槽反应器(CSTR)中进行本发明的方法的步骤(a)。在后一种情况下，来自CSTR的流出物优选地在塞式流动反应器中经历后续反应，使得反应可达到平衡。

优选地，以连续方式进行本发明的方法的步骤(a)。此外，优选地将未转化的碳酸亚烷基酯和链烷醇再循环。

本方法的步骤(b)包含从步骤(a)中获得的产物混合物中分离未转化的碳酸亚烷基酯和链烷二醇，以获得含有未转化的链烷醇、碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的顶部料流。所述步骤(b)可以借助于蒸馏实现。在步骤(b)中获得的底部料流包含未转化的碳酸亚烷基酯和链烷二醇。

本方法的步骤(c)包含回收链烷二醇。所述步骤(c)可以借助于蒸馏实现。可以通过分离步骤(b)中获得的含有未转化的碳酸亚烷基酯和链烷二醇的底部料流以获得含有链烷二醇的顶部料流和含有未转化的碳酸亚烷基酯的底部料流来回收链烷二醇。所述底部料流中的未转化的碳酸亚烷基酯可再循环到步骤(a)。

本方法的步骤(d)包含从步骤(b)中获得的顶部料流中分离未转化的链烷醇，以获得含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的底部料流。所述步骤(d)可以借助于蒸馏实现。步骤(d)中获得的顶部料流包含未转化的链烷醇。所述底部料流中的未转化的链烷醇可再循环到步骤(a)。

本方法的步骤(b)、(c)和(d)中产物的分离和回收可以任何已知的方式实现。举例来说，其可以通过应用如WO2011039113中所公开的方法回收，所述文献的公开内容以引用的方式并入本文中。

在步骤(d)中获得的并且含有碳酸二烷基酯和所述杂质的底部料流中的醚链烷醇杂质的量可以在按重量计百万分之10(ppmw)至10wt.％，具体来说100ppmw至9wt.％，更具体来说0.1至8wt.％，更具体来说0.3至7wt.％，更具体来说0.5至6wt.％和最具体来说0.5至5wt.％的范围内。

本方法的步骤(e)包含使用萃取溶剂对步骤(d)中获得的含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的底部料流进行萃取蒸馏，以获得包含碳酸二烷基酯的顶部料流以及包含萃取溶剂和醚链烷醇杂质的底部料流。

此外，本方法的步骤(f)包含从步骤(e)中获得的底部料流中除去醚链烷醇杂质，并将萃取溶剂再循环到步骤(e)。

在步骤(e)中，优选地在含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流的进料位置上方的位置处将萃取溶剂进料到蒸馏塔中。萃取溶剂优选地在塔的顶部或塔的顶部下方的几个塔盘处进料。最优选地，萃取溶剂在塔的顶部处进料。

塔可以是本领域中已知的任何合适类的塔并且可配备有塔盘，或结构化或非结构化包装。理论塔盘数可以在3至140或3至60或3至20的范围内变化。

优选地，在步骤(e)中，以一定量添加萃取溶剂，使得进料到塔中的萃取溶剂与进料到塔中的含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流的重量比为至少1:20，更优选至少1:10，最优选至少1:4。此外，优选地，后一重量比可为至多10:1，更优选至多5:1，更优选2:1，最优选至多1.5:1。

步骤(e)中的萃取蒸馏可以在50至250℃，优选100至200℃范围内的温度下和在至少0.1kPa，优选至少10kPa，更优选至少50kPa的压力下进行。压力可为至多400kPa，优选至多200kPa，更优选至多120kPa。

在步骤(e)中，优选地在萃取溶剂进料到蒸馏塔中的位置上方从蒸馏塔中除去包含碳酸二烷基酯的顶部料流。碳酸二烷基酯的至少一部分可以有利地作为高纯度碳酸二烷基酯产物回收。在步骤(e)中获得的包含碳酸二烷基酯的顶部料流可以另外包含一些未转化的链烷醇，其可以在附加分离步骤中除去。

此外，在步骤(e)中，从蒸馏塔中除去包含萃取溶剂和醚链烷醇杂质的底部料流。然后在步骤(f)中，从后一底部料流中除去醚链烷醇杂质。这可以通过分离在步骤(e)中获得的包含萃取溶剂和醚链烷醇杂质的底部料流以获得包含醚链烷醇杂质的顶部料流和包含萃取溶剂的底部料流来实现。所述分离可以借助于蒸馏实现。该蒸馏在比萃取蒸馏步骤(e)中更低的压力或更高的温度下进行。醚链烷醇杂质的至少一部分可以有利地作为高纯度醚链烷醇产物回收。所述底部料流中的萃取溶剂然后再循环到步骤(e)。在步骤(e)和/或步骤(f)，优选步骤(e)中获得的含有萃取溶剂的底部料流的一部分可以作为渗出物除去，以防止任何重物的积累。在这类渗出的情况下，需要将含有萃取溶剂的补充料流进料到步骤(e)。

优选地，在分离上文提及的在步骤(e)中获得的包含萃取溶剂和醚链烷醇杂质的底部料流以除去醚链烷醇杂质之前，将所述底部料流进行分流，其中一个分流子料流(“肥”萃取剂料流)再循环到步骤(e)，并进一步分离另一分流子料流以获得已如上所述的包含醚链烷醇杂质的顶部料流和包含萃取溶剂的底部料流(“贫”萃取剂料流)。优选地在步骤(e)中，在所述“贫”萃取剂料流进料到所述塔中的位置下方的位置处，将所述“肥”萃取剂料流进料到萃取蒸馏塔中。优选地，所述“肥”萃取剂料流与另一分流子料流的重量比大于1:1，优选大于3:1，更优选大于5:1，最优选大于7:1。这样做的优点是，步骤(f)中使用的分离单元可以保持相对小。此外，后一重量比优选地为至多50:1，更优选至多30:1，最优选至多20:1。

本发明还涉及从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质的方法，其包含上述步骤(e)和(f)，即：

(e)使用萃取溶剂对含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流进行萃取蒸馏，以获得包含碳酸二烷基酯的顶部料流以及包含萃取溶剂和醚链烷醇杂质的底部料流，其中萃取溶剂是含有一个或多个羟基和一个或多个酯部分和/或醚部分的有机化合物；和

(f)从步骤(e)中获得的底部料流中除去醚链烷醇杂质，并将萃取溶剂再循环到步骤(e)。

作为用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法的一部分，与步骤(e)和(f)有关的上述特征、优选方案和实施例同样适用于从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质的本方法，后一料流可以源自任何其它方法，包括除用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法以外的方法。

此外，在用于从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质的本方法中，碳酸二烷基酯可以是碳酸二(C

再者，在用于从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质的本方法中，醚链烷醇杂质是烷氧基链烷醇，它是式R

此外，还如上文关于在用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的本方法的步骤(d)中获得的底部料流所提及的，在用于从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质的本方法中，后一料流中醚链烷醇杂质的量可以在按重量计百万分之10(ppmw)至10wt.％，具体来说100ppmw至9wt.％，更具体来说0.1至8wt.％，更具体来说0.3至7wt.％，更具体来说0.5至6wt.％并且最更具体来说0.5至5wt.％的范围内。

此外，本发明涉及用于制备碳酸二芳基酯的方法，其包含使芳基醇与含有碳酸二烷基酯的料流反应，已经按照上述方法从该料流中除去了醚链烷醇杂质。

因此，本发明涉及用于制备碳酸二芳基酯的方法，其包含在酯交换催化剂的存在下，使芳基醇与含有碳酸二烷基酯的料流接触，已经按照上述方法中的任一种从该料流中除去了醚链烷醇杂质。

此外，本发明还涉及用于制备碳酸二芳基酯的方法，其包含按照上述方法中的任一种从含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质，并且然后在酯交换催化剂的存在下，使芳基醇与含有碳酸二烷基酯的料流接触。

优选地，在上述用于制备碳酸二芳基酯的方法中，碳酸二芳基酯是碳酸二苯酯并且芳基醇是苯酚。

另外，如对于步骤(a)所述的，上述酯交换催化剂和其他酯交换条件同样适用于所述制备碳酸二芳基酯的方法。

图1中示出了用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的本方法。在图1中，乙醇经由管线1进入反应器2中。反应器2可以合适地是连续搅拌槽反应器。还经由管线3将碳酸亚乙酯进料到反应器2中。酯交换催化剂可以存在或可以连续地进料到反应器中。催化剂可与反应物之一混合或经由单独的管线(未示出)进料到反应器中。经由管线4从反应器2中抽出含有未转化的碳酸亚乙酯、未转化的乙醇、碳酸二乙酯、乙二醇(链烷二醇)和2-乙氧基乙醇(醚链烷醇杂质；乙基氧醇)的产物混合物。经由管线4，将混合物传递到蒸馏塔5，在该塔中，产物被分离成包含碳酸二乙酯、未转化的乙醇和乙基氧醇的顶部料流，其经由管线7抽出，以及包含乙二醇和未转化的碳酸亚乙酯的底部料流，其经由管线6抽出。将管线6中的底部料流在蒸馏塔8中进行蒸馏，得到包含乙二醇的顶部料流，其经由管线10回收，和包含未转化的碳酸亚乙酯的底部料流，其经由管线9和3再循环到反应器2。

源自蒸馏塔5的包含碳酸二乙酯、未转化的乙醇和乙基氧醇的顶部料流在蒸馏塔11中进行蒸馏，得到包含未转化的乙醇的顶部料流，其经由管线13和1再循环到反应器2，和包含碳酸二乙酯、乙基氧醇和未转化的乙醇的底部料流。后一底部料流经由管线12进料到蒸馏塔14的下部。在所述塔中，使用在塔的上部处进料到塔中的甘油-1,2-碳酸酯作为萃取溶剂，对包含碳酸二乙酯、乙基氧醇和未转化的乙醇的料流进行萃取蒸馏。管线15中的所得底部料流包含乙氧氧醇和甘油-1,2-碳酸酯，并分成两个子料流15a和15b。子料流15a(“肥”萃取剂物流)在塔的上部处再循环到萃取蒸馏塔14。子料流15b被送到蒸馏塔17，在管线19中得到包含乙基氧醇的顶部料流，以及在管线18中得到包含甘油-1,2-碳酸酯的底部料流。后一底部料流18(“贫”萃取剂料流)可含有一些乙基氧醇，并在子料流15a进料到该塔中的位置上方的位置处再循环到萃取蒸馏塔14。来自蒸馏塔14的所得顶部料流包含碳酸二乙酯和未转化的乙醇，并且经由管线16送到蒸馏塔20，得到包含未转化的乙醇的顶部料流，其经由管线22和1再循环到反应器2，和在管线21中的包含碳酸二乙酯的底部料流。

通过以下实例进一步说明本发明。

具体实施方式

使用Swietoslawski沸点仪，如Rowiski和Malanowski,《流体相平衡(Fluid PhaseEquilib.)》5(1980)97-112所述，借助于动态方法测量等压蒸气-液体平衡(VLE)数据。在给定压力下，该压力通过电子压力控制来调节，可以测量混合物的沸腾温度。当达到相平衡时，即达到稳定的循环并且沸腾温度恒定时，可以通过从液相和冷凝气相和气相色谱分析中取样品来确定平衡中的两相的浓度。这类数据对应于在蒸馏塔中的一个理论塔板上的分离。

对于三元体系，碳酸二乙酯(DEC)+2-乙氧基乙醇(氧醇)+碳酸甘油酯等压VLE数据是在100毫巴下用固定的碳酸甘油酯进料浓度(45摩尔％)测量的。所述碳酸甘油酯为甘油-1,2-碳酸酯(4-羟甲基-1,3-二氧杂环戊-2-酮)。

在沸点为83.44℃和250毫巴的压力下，在液相中的DEC摩尔分数为0.7631且氧醇摩尔分数为0.2369(分别为x(DEC)和x(氧醇))，并且气相中的DEC摩尔分数为0.7661且氧醇摩尔分数为0.2339(分别为y(DEC)和y(氧醇))的情况下，测量无碳酸甘油酯的数据点作为参考。这些数据可以转换为分布系数(K值)，其中K(DEC)等于DEC的气相摩尔分数除以DEC的液相摩尔分数。类似地，使用气相和液相中的氧醇的摩尔分数来计算氧醇的K值。相对挥发性幔―EC/氧醇)可以定义为DEC和氧醇的K值之比。在共沸点，该相对挥发性为1(一)。可以通过监测添加这类溶剂时相对挥发性的变化来评估溶剂增强氧醇与DEC的分离的效率(选择性和能力)。

下表1示出了VLE数据，以及DEC和氧醇的推导的K值，和DEC相对于氧醇的相对挥发性。高于1的α值(相对挥发性)意味着，首先，DEC和氧醇之间没有共沸物，其次，在蒸馏塔中，第一组分将向上移动，而第二组分将向下移动。

表1中的数据首先表明，在所评估的全范围的组合物中，通过添加碳酸甘油酯，DEC相对于氧醇的相对挥发性高于1，并且因此，这两者之间的共沸物有利地被破坏，其次，DEC是在蒸馏塔中将向上移动的组分，而氧醇将与碳酸甘油酯一起向下移动。因此，有利地，碳酸甘油酯是用于在萃取蒸馏方法中分离氧醇与DEC的良好的萃取溶剂。出人意料地，碳酸甘油酯是优选溶解氧醇并且在较小程度上溶解DEC的溶剂。在另一步骤中，(例如通过蒸馏)可以容易地将氧醇与碳酸甘油酯分离，之后碳酸甘油酯可以有利地作为萃取溶剂重新用于氧醇和DEC混合物的萃取蒸馏中。

x(1)＝x(DEC)；x(2)＝x(氧醇)；x(3)＝x(碳酸甘油酯)。同样的情况适用于y(1)、y(2)和y(3)。