專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制備和提純表氯醇的方法和設(shè)備的制作方法
用于制備和提純表氯醇的方法和設(shè)備本分案申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年I月12日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2009/03160、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?00980106488. 3且發(fā)明名稱(chēng)為“用于制備和提純表氯醇的方法和設(shè)備”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于從包含表氯醇的混合物回收并提純表氯醇的方法和設(shè)備，所述混合物例如為由用于二氯丙醇(dichlorohydrin)的脫氯化氫的方法產(chǎn)生的流出物。表氯醇是對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂廣泛使用的前體。表氯醇是通 常用于對(duì)-雙酚A的烷基化的單體。產(chǎn)生的雙環(huán)氧化物，作為游離單體，或者作為低聚雙環(huán)氧化物，可以進(jìn)一步成為高分子量樹(shù)脂，所述高分子量樹(shù)脂用于例如電氣層壓材料、罐頭涂層、汽車(chē)外涂層和透明涂層。用于制備和提純表氯醇的方法和設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。例如，英國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)974，164公開(kāi)了用于從二氯丙醇制備表氯醇的方法和設(shè)備，其中將包含無(wú)機(jī)堿金屬氫氧化物的水性反應(yīng)介質(zhì)、水和二氯丙醇混合并隨后在反應(yīng)塔中于低于55°C的溫度用水蒸汽處理，以從反應(yīng)混合物中將通過(guò)無(wú)機(jī)堿金屬氫氧化物和二氯丙醇之間的反應(yīng)形成的表氯醇以氣態(tài)水-表氯醇共沸混合物的形式汽提。將塔頂餾出物冷凝并在液-液分相器中分離為水相和有機(jī)相，所述水相被再循環(huán)到脫氯化氫反應(yīng)塔中，所述有機(jī)相被進(jìn)料到干燥塔中以將表氯醇和殘留的水以氣相的形式移除。將所述氣相冷凝并再循環(huán)到液-液分相器中以移除來(lái)自于干燥塔的殘留的水。將來(lái)自于干燥塔的塔底懼出物進(jìn)料到后處理塔(finishing column)中。將來(lái)自于后處理塔中的氣相冷凝以回收表氯醇。將來(lái)自于后處理塔底部的液相流出物與水混合以提取殘留的未反應(yīng)的二氯丙醇用于再循環(huán)到脫氯化氫工藝中。雖然該方法能夠制備表氯醇，但是還需要進(jìn)一步提高表氯醇的產(chǎn)率和純度并且降低對(duì)于給定產(chǎn)率和純度所需的能量和資本投資。仍然存在的機(jī)會(huì)是進(jìn)一步改進(jìn)以可以用于隨后的轉(zhuǎn)化，例如轉(zhuǎn)化為環(huán)氧樹(shù)脂的形式回收表氯醇。因此，希望提供用于從脫氯化氫反應(yīng)流出物中分離產(chǎn)物表氯醇的改進(jìn)方法和設(shè)備。這些和其它問(wèn)題通過(guò)以下描述的本發(fā)明解決。發(fā)明概述本發(fā)明公開(kāi)了用于表氯醇提純的方法和設(shè)備。所述方法包括(I)將含有表氯醇、一種或多種二氯丙醇和一種或多種其它物質(zhì)的進(jìn)料流蒸餾和/或分餾，(2)將至少部分的液體流出物流進(jìn)行二氯丙醇脫氯化氫工藝，以將液體流出物流中殘留的一種或多種二氯丙醇轉(zhuǎn)化為表氯醇，和(3)從在步驟(I)中產(chǎn)生的氣相流出物回收提純的表氯醇，其中將步驟
(I)的蒸餾/分餾壓力和/或溫度調(diào)節(jié)為在通過(guò)步驟(I)產(chǎn)生的液體流出物流中保留至少5%表氯醇，和/或?qū)⒉襟E(I)的蒸餾/分餾壓力和/或溫度調(diào)節(jié)為滿足下式
^ 00()00+P-R <
L IOOxTk _其中P表示通過(guò)步驟(I)產(chǎn)生的氣相流出物的以帕斯卡計(jì)的蒸餾壓力，Tk表示通過(guò)步驟(I)產(chǎn)生的液相流出物的以開(kāi)氏溫度計(jì)的蒸餾溫度，以及R表示數(shù)2. 8。用于制備提純的表氯醇的設(shè)備包括脫氯化氫設(shè)備、第一液體-蒸氣接觸設(shè)備和第二液體-蒸氣接觸設(shè)備，所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備連接到脫氯化氫設(shè)備，以將液體流出物流再循環(huán)到脫氯化氫設(shè)備中。優(yōu)點(diǎn)包括更有效的表氯醇回收和減少的回收裝置的資本投資。本發(fā)明的第一方面為一種用于提純表氯醇的方法，所述方法包括(I)蒸餾和/或分餾進(jìn)料流，所述進(jìn)料流包含表氯醇；一種或多種二氯丙醇；至多5重量％的一種或多種不同于二氯丙醇的物質(zhì)，所述不同于二氯丙醇的物質(zhì)在蒸餾和/或分餾壓力下的沸點(diǎn)高于表氯醇在相同壓力下的沸點(diǎn)；和任選的一種或多種不同于表氯醇的物質(zhì)，所述不同于表氯醇的物質(zhì)在所述蒸餾和/或分餾壓力下的沸點(diǎn)低于或等于表氯醇在相同壓力下的沸點(diǎn)，其中所述蒸餾和/或分餾在足以將氣相流出物與液相流出物分離的低于大氣壓的壓力和溫度進(jìn)行，所述氣相流出物包含表氯 醇，并且所述液相流出物包含一種或多種二氯丙醇、表氯醇和一種或多種不同于表氯醇和二氯丙醇的物質(zhì)；(2)任選地將一種或多種不同于表氯醇和二氯丙醇的物質(zhì)從步驟(I)的所述液相流出物的至少一部分中移除；(3)將步驟(I)的所述液相流出物的至少一部分進(jìn)行二氯丙醇脫氯化氫，以將所述液相流出物的所述一種或多種二氯丙醇轉(zhuǎn)化為表氯醇；和(4)回收包含提純的表氯醇的步驟⑴的氣相流出物，其中調(diào)節(jié)步驟(I)的所述蒸餾/分餾壓力和/或溫度，以在通過(guò)步驟(I)產(chǎn)生的所述液體流出物流中保留至少5重量％的表氯醇，和/或調(diào)節(jié)步驟(I)的所述蒸餾/分餾壓力和/或溫度以滿足下式
^ 100000 + PR <
L 100 X Tk _其中P表示通過(guò)步驟(I)產(chǎn)生的所述氣相流出物的以帕斯卡計(jì)的蒸餾壓力，Tk表示通過(guò)步驟(I)產(chǎn)生的所述液相流出物的以開(kāi)氏溫度計(jì)的蒸餾溫度，并且R表示數(shù)值2. 8。本發(fā)明的第二方面為一種用于制備表氯醇的方法，所述方法包括(a)在二氯丙醇脫氯化氫條件下，使進(jìn)料流與堿在水的存在下接觸以產(chǎn)生脫氯化氫流出物流，所述進(jìn)料流包含一種或多種二氯丙醇和/或其酯以及一種或多種不同于二氯丙醇和/或其酯的物質(zhì)，并且所述脫氯化氫流出物流包含表氯醇、一種或多種未反應(yīng)的二氯丙醇、一種或多種沸點(diǎn)高于表氯醇沸點(diǎn)的不同于表氯醇和二氯丙醇的物質(zhì)、以及一種或多種沸點(diǎn)低于表氯醇沸點(diǎn)的不同于表氯醇和二氯丙醇的物質(zhì)；(b)在足以將蒸氣流出物流與液體流出物流分離的低于大氣壓的壓力和溫度下，蒸餾和/或分餾步驟(a)的所述脫氯化氫流出物流，所述蒸氣流出物流包含表氯醇和一種或多種沸點(diǎn)低于或等于表氯醇沸點(diǎn)的不同于表氯醇的物質(zhì)，并且所述液體流出物流包含表氯醇、一種或多種二氯丙醇、以及一種或多種不同于表氯醇和二氯丙醇的物質(zhì)；和(C)使用步驟(b)的所述液體流出物流的至少一部分，優(yōu)選全部或基本上全部作為根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的方法中的進(jìn)料流。本發(fā)明的第三方面為一種適用于由一種或多種二氯丙醇制備表氯醇的設(shè)備，所述設(shè)備包括
(I)用于進(jìn)行一種或多種二氯丙醇脫氯化氫的脫氯化氫設(shè)備(100)，所述脫氯化氫設(shè)備(100)包括一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器容器(110)、至少一個(gè)進(jìn)料流入口(111)、至少一個(gè)用于連接至水蒸汽源的水蒸汽入口(113)、至少一個(gè)脫氯化氫產(chǎn)物流出物出口(112)和任選的一個(gè)或多個(gè)水蒸汽汽提塔，所述一個(gè)或多個(gè)水蒸汽汽提塔連接在所述一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器和所述至少一個(gè)脫氯化氫產(chǎn)物流出物出口之間；(2)用于蒸餾混合物的第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)，所述混合物包含表氯醇、一種或多種二氯丙醇、一種或多種沸點(diǎn)高于表氯醇沸點(diǎn)的不同于二氯丙醇的物質(zhì)和一種或多種沸點(diǎn)低于或等于表氯醇沸點(diǎn)的不同于表氯醇的物質(zhì)，所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)包括液體-蒸氣接觸裝置(210)、用于加熱或蒸發(fā)所述液體-蒸氣接觸裝置的下部中的液體的加熱或蒸發(fā)設(shè)備(220)、和用于冷凝表氯醇和一種或多種沸點(diǎn)低于表氯醇沸點(diǎn)的物質(zhì)的冷卻設(shè)備(230)，所述液體-蒸氣接觸裝置(210)具有上部(211)、下部(212)、在所述上部中的氣相流出物出口(213)、在所述下部中的液相流出物出口(214)、和至少一個(gè)進(jìn)料流入口(215)，所述至少一個(gè)進(jìn)料流入口(215)在所述氣相流出物出口和所述液相流出物出口之間，并且所述冷卻設(shè)備(230)包括一個(gè)或多個(gè)冷卻裝置、和任選的一個(gè)或多個(gè)蒸 氣排放管線；和(3)用于蒸餾混合物的第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)，所述混合物包含表氯醇、一種或多種二氯丙醇、一種或多種沸點(diǎn)高于表氯醇沸點(diǎn)的不同于二氯丙醇的物質(zhì)、以及任選的一種或多種沸點(diǎn)低于或等于表氯醇沸點(diǎn)的不同于表氯醇的物質(zhì)，所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)包括液體-蒸氣接觸裝置(310)、用于加熱或蒸發(fā)所述液體-蒸氣接觸裝置的下部中的液體的加熱或蒸發(fā)設(shè)備(320)、和用于冷凝表氯醇的冷卻設(shè)備(330)，所述液體-蒸氣接觸裝置(310)包括上部(311)、下部(312)、在所述上部中的氣相流出物出口(313)、在所述下部中的液相流出物出口(314)、和至少一個(gè)進(jìn)料流入口(315)，所述至少一個(gè)進(jìn)料流入口(315)在所述氣相流出物出口和所述液相流出物出口之間，并且所述冷卻設(shè)備(330)包括一個(gè)或多個(gè)冷卻裝置、和任選的一個(gè)或多個(gè)蒸氣排放管線；其中，所述脫氯化氫設(shè)備(100)的脫氯化氫產(chǎn)物流出物出口通過(guò)通道連接到所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的所述液體-蒸氣接觸裝置(2101)的進(jìn)料流入口，所述通道適用于將來(lái)自于所述二氯丙醇脫氯化氫設(shè)備(100)的二氯丙醇脫氯化氫反應(yīng)器(110)流出物引導(dǎo)至所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的所述液體-蒸氣接觸裝置(210)；所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的液相流出物出口通過(guò)通道連接到所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)的所述液體-蒸氣接觸裝置(310)的所述進(jìn)料流入口(315)，所述通道適用于將來(lái)自于所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的所述液體-蒸氣接觸裝置(210)的液相流出物引導(dǎo)至所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)的所述液體-蒸氣接觸裝置(310);并且所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)的所述液體-蒸氣接觸裝置(310)的液相流出物出口(322)通過(guò)通道連接到所述二氯丙醇脫氯化氫設(shè)備(100)的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器
(110)，所述通道適用于將來(lái)自于所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)的所述液體-蒸氣接觸裝置(310)的液相流出物引導(dǎo)至所述二氯丙醇脫氯化氫設(shè)備(100)的所述一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器(110)。附圖簡(jiǎn)述


圖1是示出本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案的工藝圖。發(fā)明詳述定義如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“表氯醇”是指化合物1-氯代-2，3-環(huán)氧丙烷(以下縮寫(xiě)為“ECH”)。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“二氯丙醇”是指具有兩個(gè)氯原子和至少一個(gè)羥基的氯代醇，其中至少一個(gè)氯原子和至少一個(gè)羥基共價(jià)結(jié)合到兩個(gè)分開(kāi)的連位脂族碳原子(以下縮寫(xiě)為“DCH” )。DCH包括1，3- 二氣_2_丙醇和2, 3- 二氣-1-丙醇。
如在本文中使用，表述“在脫氯化氫條件下”是指能夠?qū)⒋嬖谟诨旌衔锖?或進(jìn)料流中的至少約10重量％、優(yōu)選至少約50重量％、更優(yōu)選至少約90重量％的DCH轉(zhuǎn)化為ECH的條件。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“雜質(zhì)”是指除ECH、一種或多種DCH和水以外的一種或多種化合物。雜質(zhì)可以為在脫氯化氫步驟中或在用于制備DCH的任何上游單元操作中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。雜質(zhì)還可以為進(jìn)料到根據(jù)本發(fā)明的單元操作的任何單元操作上游比如脫氯化氫工藝或制備DCH的過(guò)程中的、沒(méi)有轉(zhuǎn)化為一種或多種DCH和/或ECH的物質(zhì)。副產(chǎn)物的實(shí)例包括丙烯醛(以下縮寫(xiě)為“ACR0”)、2-氯代烯丙醇(以下縮寫(xiě)為“BCAA”)、1，2，3-三氯丙烷(以下縮寫(xiě)為“TCP”)、二氯代丙氧基丙烷(以下縮寫(xiě)為“DC0PP”)、乙醛、甲醇、丙酮、烯丙基氯、烯丙醇、2，3_ 丁二酮、2-丁酮、1，2_ 二氯乙烷、1，4_ 二噁烷、單氯代丙酮、縮水甘油、單氯代苯、氯代脂族醇、氯代脂族醚、脂肪酸和羧酸。如在本文中使用，表述“液相”是指在氣相和固相之間的連續(xù)中間相，其可以任選包含較小量的一個(gè)或多個(gè)氣體和/或固體不連續(xù)相。液相可以包含一個(gè)或多個(gè)不混溶的液相，并且可以含有一種或多種溶解的氣體、液體或固體。除非另外說(shuō)明，表述“液相流出物”當(dāng)關(guān)于蒸餾和/或分餾步驟或者液體-蒸氣接觸設(shè)備使用時(shí)，是指通過(guò)相關(guān)的蒸餾和/或分餾過(guò)程或者液體-蒸氣接觸設(shè)備制備的餾出物。 如在本文中使用，表述“氣相”是指連續(xù)的氣態(tài)相，其可以任選包含一個(gè)或多個(gè)較小量的液體和/或固體不連續(xù)相(例如，氣溶膠)。氣相可以是單種氣體或混合物，例如兩種以上的氣體的混合物、兩個(gè)以上的液體不連續(xù)相。除非另外說(shuō)明，表述“氣相流出物”當(dāng)關(guān)于蒸餾和/或分餾步驟或者液體-蒸氣接觸設(shè)備使用時(shí)，是指通過(guò)相關(guān)的蒸餾和/或分餾過(guò)程或者液體-蒸氣接觸設(shè)備制備的氣相中的物質(zhì)。如在本文中使用，表述“液體-蒸氣接觸裝置”是指這樣的裝置，其用于在裝置中的液體和蒸氣之間提供至少一個(gè)界面的接觸和產(chǎn)生。液體-蒸氣接觸裝置的實(shí)例包括板式塔、填充塔、濕壁(降膜)塔、噴射室、熱交換器或它們的任何組合。包含板式塔和填充塔的裝置的實(shí)例包括蒸餾塔、分餾塔和汽提塔。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“輕沸騰(light boiling) ”是指一種或多種物質(zhì)具有低于或等于表氯醇沸點(diǎn)的沸點(diǎn)。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“重沸騰(heavy boiling) ”是指一種或多種物質(zhì)具有高于表氯醇沸點(diǎn)的沸點(diǎn)。如在本文中使用，表述“液體-液體相分離裝置”是指能夠?qū)越M分和有機(jī)組分的進(jìn)料流分離為主要為水性的流出物流和主要為有機(jī)的流出物流的裝置。所述液體-液體相分離裝置優(yōu)選為能夠根據(jù)流體的相對(duì)密度分離流體的裝置，例如傾析器。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“加熱裝置”是指用于經(jīng)由作為熱源使用的第二工藝流體對(duì)工藝流體提供熱傳遞的系統(tǒng)。所述工藝流體和第二工藝流體可以被物理分離或直接接觸。在蒸餾和/或分餾中，加熱裝置可以為接受來(lái)自于液體-蒸氣接觸裝置的液體流出物流，并使該流部分或完全蒸發(fā)以提供驅(qū)動(dòng)液體-蒸氣接觸裝置中的分離的蒸氣的系統(tǒng)，例如再沸器。所述加熱裝置可以為液體-蒸氣接觸裝置的外部或內(nèi)部的單元操作。加熱裝置的實(shí)例為釜式再沸器、熱虹吸式再沸器和強(qiáng)制循環(huán)再沸器。所述第二流體可以為蒸氣、液體或液體和蒸氣的組合。作為熱源的第二流體的實(shí)例為水蒸汽、熱油和Dowtherm 。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“冷卻裝置”是指用于從工藝流體經(jīng)由作為冷卻劑使用的第二流體提供熱傳遞的系統(tǒng)。所述工藝流體和第二流體可以被物理分離或直接接觸。在蒸餾和/或分餾中，冷卻裝置可以為接受來(lái)自于液體-蒸氣接觸裝置的蒸氣流出物流，并通過(guò)將來(lái)自于蒸氣流出物流的潛熱傳遞到冷卻劑而將該流部分地或完全地冷凝的系統(tǒng)，比如冷凝器。所述冷卻裝置可以為液體-蒸氣接觸裝置的外部或內(nèi)部的單元操作。冷卻裝置的實(shí)例為殼管式熱交換器和氣冷式熱交換器。所述第二流體可以為蒸氣、液體或液體和蒸氣的組合。作為冷卻劑的第二流體的實(shí)例為水和空氣。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“多羥基化的脂族烴化合物”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“MAHC”)是指含有至少兩個(gè)共價(jià)結(jié)合到兩個(gè)分開(kāi)的連位碳原子的羥基并且沒(méi)有醚連接基的化合物。它們含有至少兩個(gè)各自具有OH基的sp3雜化碳。MAHC包括含有包括高階的(higher orders)連續(xù)或連位重復(fù)單元的烴的任何連位-二醇(1，2_ 二醇)或三醇(1，2，3-三醇)。MAHC的定義還包括例如一種或多種1，3-、1，4-、1，5_和1，6_二醇官能團(tuán)。例如偕二醇(Geminal-diols)被排除在此類(lèi)MAHC之外。MAHC含有至少約2個(gè)，優(yōu)選至少約3個(gè)，至多約60個(gè)，優(yōu)選至多約20個(gè)，更優(yōu)選至多約10個(gè)，再更優(yōu)選至多約4個(gè)，并且又更優(yōu)選至多約3個(gè)碳原子，并且除脂族烴以外，還可以含有芳族部分或雜原子，包括例如鹵素(halide)、硫、磷、氮、氧、硅和硼雜原子；以及它們的混合物。MAHC還可以是聚合物，例如聚乙烯醇。術(shù)語(yǔ)“甘油(glycerin)”、“甘油(glycerol) ”和“甘油(glycerine) ” 以及其酯,可以用作化合物1，2，3_三羥基丙烷及其酯的同義詞。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“氯代醇”是指含有至少一個(gè)羥基以及至少一個(gè)共價(jià)結(jié)合到兩個(gè)分開(kāi)的連位脂族碳原子的氯原子，并且沒(méi)有醚連接基的化合物。氯代醇可以經(jīng)由氫氯化用共價(jià)結(jié)合的氯原子取代MAHC的一個(gè)或多個(gè)羥基得到。氯代醇含有至少約2個(gè)，并且優(yōu)選至少約3個(gè)，至多約60個(gè)，優(yōu)選至多約20個(gè)，更優(yōu)選至多約10個(gè)，還更優(yōu)選至多約4個(gè)，并且又更優(yōu)選至多約3個(gè)碳原子，并且除脂族烴以外，還可以含有芳族部分或雜原子，包括例如齒素、硫、磷、氮、氧、娃和硼雜原子，以及它們的混合物。含有至少兩個(gè)羥基的氯代醇也是 MAHC。如在本文中使用，術(shù)語(yǔ)“單氯代醇”是指具有一個(gè)氯原子和至少兩個(gè)羥基的氯代醇，其中氯原子和至少一個(gè)羥基共價(jià)結(jié)合到兩個(gè)分開(kāi)的連位脂族碳原子(以下縮寫(xiě)為“MCH”)。由甘油或甘油酯的氫氯化制備的MCH包 括例如3-氯-1，2-丙二醇和2-氯-1，
3-丙二醇。除非另外說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“重量是指特定物質(zhì)的質(zhì)量流量相對(duì)于含有該特定物質(zhì)的特定流的總質(zhì)量流量。在其內(nèi)容與引用目的相關(guān)方面，在本文中引用的每篇文獻(xiàn)的內(nèi)容通過(guò)引用全部結(jié)合在本文中。蒸餾和/或分餾過(guò)程進(jìn)行蒸餾和/或分餾的氣相流出物壓力優(yōu)選等于至少約5kPa、更優(yōu)選至少約lOkPa、還更優(yōu)選至少約20kPa、并且優(yōu)選至多約大氣壓、更優(yōu)選至多約80kPa、并且還更優(yōu)選至多約60kPa。所述蒸餾和/或分餾的壓力可以在用于進(jìn)行蒸餾和/或分餾的液體-蒸氣接觸裝置的頂部測(cè)量。進(jìn)行蒸餾和/或分餾的液相流出物溫度優(yōu)選等于至少約80°C、更優(yōu)選至少約90°C、還更優(yōu)選至少約100°C、并且優(yōu)選至多約150°C、更優(yōu)選至多約130°C、還更優(yōu)選至多約120°C、并且又更優(yōu)選至多約110°C。蒸餾和/或分餾的溫度可以在用于進(jìn)行蒸餾和/或分餾的液體-蒸氣接觸裝置的底部或槽(sump)測(cè)量。相對(duì)于在同一蒸餾和/或分餾步驟前的進(jìn)料流中存在的一種或多種DCH的濃度，每個(gè)蒸餾和/或分餾步驟都富集液相流出物流中的一種或多種DCH的濃度。所述蒸餾和/或分餾過(guò)程優(yōu)選以連續(xù)的過(guò)程形式進(jìn)行并且優(yōu)選在回流條件下進(jìn)行。優(yōu)選連續(xù)地抽取較低沸點(diǎn)的流出物流和較高沸點(diǎn)的液相流出物流。蒸餾和/或分餾優(yōu)選在液體-蒸氣接觸裝置中進(jìn)行。第一液體-蒸氣接觸步驟 在第一液體-蒸氣接觸步驟中加工的進(jìn)料流包含ECH、一種或多種DCH和一種或多種除ECH和DCH以外的物質(zhì)。所述一種或多種除ECH和DCH以外的物質(zhì)優(yōu)選包括水并且可以包括一種或多種雜質(zhì)。在該進(jìn)料流中的ECH濃度優(yōu)選為至少約80重量％、更優(yōu)選至少約90重量％、還更優(yōu)選至少約95重量％并且優(yōu)選至多約99重量％。例如，DCH可以以至多約15重量％、更優(yōu)選至多約8重量％、還更優(yōu)選至多約4重量％的量存在，并且可以以低至約O. 5重量％的量存在。水濃度優(yōu)選為至多約15重量％、更優(yōu)選至多約9重量％、還更優(yōu)選至多約4重量％，并且可以低至約I重量％。ACRO為可以作為較低沸點(diǎn)物質(zhì)存在的雜質(zhì)。當(dāng)ACRO存在時(shí)，該ACRO在進(jìn)料流中的濃度優(yōu)選為小于約O. 5重量％并且更優(yōu)選小于約O.1重量％，并且可以低至約IOOppm (百萬(wàn)分率)，乃至低至約lOppm。BCAA為可以作為較高沸點(diǎn)物質(zhì)存在的雜質(zhì)。當(dāng)BCAA存在時(shí)，該BCAA在進(jìn)料流中的濃度優(yōu)選為小于約O. 5重量％并且更優(yōu)選小于約O.1重量％，并且可以低至約lOppm，乃至低至約lppm。TCP為還可以作為較高沸點(diǎn)物質(zhì)存在的雜質(zhì)。當(dāng)TCP存在時(shí)，該TCP濃度優(yōu)選為小于約4重量％、更優(yōu)選至多約2重量％、還更優(yōu)選至多約I重量％，并且可以低至約300ppm，乃至低至約30ppm。DCOPP為可以作為較高沸點(diǎn)物質(zhì)存在的雜質(zhì)。當(dāng)DCOPP存在時(shí)，該DCOPP可以以至
多約I重量％、更優(yōu)選至多約O. 5重量％的量存在。將所述進(jìn)料流蒸餾和/或分餾以將氣相流出物與液相混合物分離，所述氣相流出物至少包含ECH和具有等于或低于ECH的沸點(diǎn)的組分，例如水和ACR0。 所述蒸餾和/或分餾產(chǎn)生優(yōu)選含有進(jìn)料流的至少約95重量％、更優(yōu)選至少約98重量％的組分的氣相流出物，所述組分的沸點(diǎn)低于在蒸餾和/或分餾前存在于進(jìn)料流中的ECH的沸點(diǎn)。蒸餾和/或分餾單元操作后，在使氣相流出物流經(jīng)歷冷卻以形成包含ECH和水的冷凝液相流出物流的壓力，優(yōu)選將所述氣相流出物冷卻至低于ECH和水的露點(diǎn)，并且優(yōu)選高于沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)的物質(zhì)比如ACRO的露點(diǎn)的溫度。冷卻優(yōu)選使用冷卻裝置例如冷凝器進(jìn)行。優(yōu)選將獲自所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備的冷凝氣相流出物流通過(guò)液體-液體相分離而分離為水性餾分和有機(jī)餾分。所述冷凝液相流出物流的有機(jī)餾分優(yōu)選再循環(huán)到第一液體-蒸氣接觸設(shè)備的液體-蒸氣接觸裝置中，以提供用于在蒸餾或分餾過(guò)程中回流的另外的液體。優(yōu)選將通常含有一定濃度的ECH的水性餾分再循環(huán)，以回收存在于水性餾分中的飽和ECH并再循環(huán)水。優(yōu)選將該水性餾分再循環(huán)到脫氯化氫工藝中，特別地再循環(huán)到向第一液體-蒸氣接觸步驟提供進(jìn)料流的脫氯化氫工藝中。優(yōu)選使用傾析器進(jìn)行液體-液體相分離。 第二液體-蒸氣接觸步驟在所述第二液體-蒸氣接觸步驟中加工的進(jìn)料流包含ECH、一種或多種DCH和任選一種或多種除ECH和DCH以外的物質(zhì)。所述一種或多種除ECH和DCH以外的物質(zhì)可以包括一種或多種包括較高沸點(diǎn)雜質(zhì)的較高沸點(diǎn)的物質(zhì)，和任選地，較低沸點(diǎn)的物質(zhì)，例如一種或多種較低沸點(diǎn)的雜質(zhì)。ECH在該進(jìn)料流中的濃度優(yōu)選優(yōu)選至少約80重量％、更優(yōu)選至少約90重量％、還更優(yōu)選至少約95重量％并且優(yōu)選至多約99重量％。例如，DCH可以以至多約15重量％、更優(yōu)選至多約8重量％、還更優(yōu)選至多約4重量％的量存在，并且可以以低至約O. 5重量％的量存在。沸點(diǎn)低于ECH的沸點(diǎn)的物質(zhì)例如水的濃度優(yōu)選為小于約O. 5重量％、更優(yōu)選小于約O.1重量％、還更優(yōu)選小于約O. 05重量％、并且又更優(yōu)選小于約O. 01重量％。尤其是，雜質(zhì)包括較高沸點(diǎn)的雜質(zhì)例如BCAA、TCP和DCOPP。BCAA、TCP和DCOPP可以以在上面對(duì)于第一液體-蒸氣接觸步驟的進(jìn)料流所述的范圍內(nèi)的濃度存在。用于第二液體-蒸氣接觸步驟的進(jìn)料流優(yōu)選包含來(lái)自于上述第一液體-蒸氣接觸流的液相流出物流。由于通過(guò)蒸餾/分餾基本上將輕沸騰雜質(zhì)例如ACRO從被引入到所述第一液體-蒸氣接觸步驟中的進(jìn)料流中移除，所以來(lái)自于第一液體-蒸氣接觸步驟的液相流出物流優(yōu)選含有小于約lOOppm、更優(yōu)選小于約IOppm輕沸騰雜質(zhì)。將進(jìn)料流蒸餾或分餾以將至少包含ECH的氣相流出物與液相混合物分離。所述氣相流出物優(yōu)選含有小于約IOOppm的未反應(yīng)DCH和小于約500ppm的雜質(zhì)。在氣相流出物流經(jīng)歷冷卻以形成至少包含ECH的冷凝液相流出物流的壓力下，優(yōu)選將氣相流出物冷卻至低于ECH的露點(diǎn)的溫度。優(yōu)選使用冷卻裝置例如冷凝器進(jìn)行冷卻。為了減少與冷卻步驟相關(guān)的資本投資和能量成本，氣相流出物的冷凝優(yōu)選在不需要冷凍冷卻的溫度進(jìn)行。特別地，所述冷卻步驟優(yōu)選在使得冷凝溫度為至少約20°C并且更優(yōu)選至少約30°C的壓力進(jìn)行。優(yōu)選將第二液體-蒸氣接觸步驟的蒸餾/分餾壓力和/或溫度調(diào)節(jié)為滿足下式
權(quán)利要求
1.一種用于制備提純的表氯醇的設(shè)備，所述設(shè)備包括(1)脫氯化氫設(shè)備(100)，其用于進(jìn)行一種或多種二氯丙醇脫氯化氫，所述脫氯化氫設(shè)備(100)包括一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器容器(110)、至少一個(gè)進(jìn)料流入口(111)、至少一個(gè)用于連接至水蒸汽源的水蒸汽入口(113)、至少一個(gè)脫氯化氫產(chǎn)物流出物出口(112)和任選的一個(gè)或多個(gè)水蒸汽汽提塔，所述一個(gè)或多個(gè)水蒸汽汽提塔連接在所述一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器和所述至少一個(gè)脫氯化氫產(chǎn)物流出物出口之間；(2)第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)，其用于蒸餾包含表氯醇、一種或多種二氯丙醇、 一種或多種沸點(diǎn)高于表氯醇沸點(diǎn)的不同于二氯丙醇的物質(zhì)和一種或多種沸點(diǎn)低于或等于表氯醇沸點(diǎn)的不同于表氯醇的物質(zhì)的混合物，所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)包括液體-蒸氣接觸裝置(210)、用于加熱或蒸發(fā)所述液體-蒸氣接觸裝置的下部中的液體的加熱或蒸發(fā)設(shè)備(220)、和用于冷凝表氯醇和一種或多種沸點(diǎn)低于表氯醇沸點(diǎn)的物質(zhì)的冷卻設(shè)備(230)，所述液體-蒸氣接觸裝置(210)具有上部(211)、下部(212)、在所述上部中的氣相流出物出口(213)、在所述下部中的液相流出物出口(214)、和至少一個(gè)進(jìn)料流入口 (215)，所述至少一個(gè)進(jìn)料流入口(215)在所述氣相流出物出口和所述液相流出物出口之間，并且所述冷卻設(shè)備(230)包括一個(gè)或多個(gè)冷卻裝置、和任選的一個(gè)或多個(gè)蒸氣排放管線；和(3)第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)，其用于蒸餾包含表氯醇、一種或多種二氯丙醇、 一種或多種沸點(diǎn)高于表氯醇沸點(diǎn)的不同于二氯丙醇的物質(zhì)、以及任選少于O.1重量％的一種或多種沸點(diǎn)低于或等于表氯醇沸點(diǎn)的不同于表氯醇的物質(zhì)的混合物，所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)包括液體-蒸氣接觸裝置(310)、用于加熱或蒸發(fā)所述液體-蒸氣接觸裝置的下部中的液體的加熱或蒸發(fā)設(shè)備(320)、和用于冷凝表氯醇的冷卻設(shè)備(330)，所述液體-蒸氣接觸裝置(310)包括上部(311)、下部(312)、在所述上部中的氣相流出物出口 (313)、在所述下部中的液相流出物出口(314)、和至少一個(gè)進(jìn)料流入口(315)，所述至少一個(gè)進(jìn)料流入口(315)在所述氣相流出物出口和所述液相流出物出口之間，并且所述冷卻設(shè)備(330)包括一個(gè)或多個(gè)冷卻裝置、和任選的一個(gè)或多個(gè)蒸氣排放管線；其中，所述脫氯化氫設(shè)備(100)的所述脫氯化氫產(chǎn)物流出物出口通過(guò)通道連接到所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的所述液體-蒸氣接觸裝置(210)的所述進(jìn)料流入口，所述通道適用于將來(lái)自于所述二氯丙醇脫氯化氫設(shè)備(100)的二氯丙醇脫氯化氫反應(yīng)器(110) 流出物引導(dǎo)至所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的所述液體-蒸氣接觸裝置(210)；所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的所述液相流出物出口通過(guò)通道連接到所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)的所述液體-蒸氣接觸裝置(310)的所述進(jìn)料流入口(315)， 所述通道適用于將來(lái)自于所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的所述液體-蒸氣接觸裝置(210)的液相流出物引導(dǎo)至所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)的所述液體-蒸氣接觸裝置(310);并且所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)的所述液體-蒸氣接觸裝置(310)的液相流出物出口(322)通過(guò)通道連接到所述二氯丙醇脫氯化氫設(shè)備(100)的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器(110)， 所述通道適用于將來(lái)自于所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備(300)的所述液體-蒸氣接觸裝置(310)的液相流出物引導(dǎo)至所述二氯丙醇脫氯化氫設(shè)備(100)的所述一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器 (110)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括(i)液體-液體相分離設(shè)備，所述液體-液體相分離設(shè)備用于將包含水和一種或多種基本上有機(jī)的化合物的液相流出物流分離為水相流出物流和有機(jī)相流出物流，包括至少一個(gè)液體-液體相分離裝置(240)、液相流出物入口(241)、水性液相流出物出口(242)和有機(jī)液相流出物出口(244)，其中，冷卻裝置(230)的冷凝液相流出物流出口(235)與所述液體-液體相分離裝置 (240)的所述液相流出物流入口連接，以將來(lái)自于所述冷卻裝置(230)的冷凝液相流出物引導(dǎo)至所述液體-液體相分離裝置(240)，所述液體-液體相分離裝置(240)的所述水性液相流出物流出口(242)通過(guò)通道連接到所述二氯丙醇脫氯化氫設(shè)備(100)的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器(110)，所述通道適用于將來(lái)自于所述液體-液體相分離裝置(240)的水性液相流出物流引導(dǎo)至所述二氯丙醇脫氯化氫設(shè)備(100)的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器(110)，并且所述液體-液體相分離裝置(240)的所述有機(jī)液相流出物流出口(244)通過(guò)通道連接到所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)的所述液體-蒸氣接觸裝置(210)的所述上部(211)，所述通道適用于將來(lái)自于所述液體-液體相分離裝置(240)的有機(jī)液相流出物流引導(dǎo)至所述第一液體-蒸氣接觸設(shè)備(200)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述冷卻裝置(230)為冷凝器，并且所述液體-液體相分離裝置(240)為傾析器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述液體-蒸氣接觸裝置(210) 為蒸餾塔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了用于表氯醇提純的方法和設(shè)備。所述方法包括蒸餾和/或分餾進(jìn)料流，所述進(jìn)料流含有表氯醇、一種或多種二氯丙醇以及一種或多種其它物質(zhì)；將至少部分的液相流出物進(jìn)行二氯丙醇脫氯化氫過(guò)程，以將所述液相流出物中殘留的一種或多種二氯丙醇轉(zhuǎn)化為表氯醇；和從氣相流出物中回收提純的表氯醇，其中調(diào)節(jié)步驟(1)的蒸餾/分餾壓力和/或溫度，以在液相流出物中保留至少5重量％表氯醇。用于制備提純的表氯醇的設(shè)備包括脫氯化氫設(shè)備、第一液體-蒸氣接觸設(shè)備和第二液體-蒸氣接觸設(shè)備，所述第二液體-蒸氣接觸設(shè)備與脫氯化氫設(shè)備連接，以將餾出物再循環(huán)到脫氯化氫設(shè)備中。優(yōu)點(diǎn)包括更有效的表氯醇回收和減少的回收裝置資本投資。
文檔編號(hào)C07D301/26GK102993127SQ20121033470
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者克里斯蒂安·D·克諾佩爾, 佩里·S·巴喬爾, 威廉·W·凡, 薩絲夏·努爾曼 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司