BRPI0619165A2

BRPI0619165A2 - processo industrial para a produção de um carbonato de diarila de pureza elevada,e, carbonato de diarila de pureza elevada

Info

Publication number: BRPI0619165A2
Application number: BRPI0619165-7A
Authority: BR
Inventors: Shinsuke Fukuoka; Hironori Miyaji; Hiroshi Hachiya; Kazuhiko Matsuzaki
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2011-09-13
Also published as: JPWO2007069529A1; EA200801328A1; KR20080069687A; JP4936555B2; EP1961731A1; WO2007069529A1; TW200732290A; CN101331107A; CN101331107B

Abstract

PROCESSO INDUSTRIAL PARA A PRODUçãO DE UM CARBONATO DE DIARILA DE PUREZA ELEVADA, E, CARBONATO DE DIARILA DE PUREZA ELEVADA. é um objeto da presente invenção prover um processo específico que permite que um carbonato de diarila de pureza elevada requerido para produzir um policarbonato aromático de alta qualidade e alto desempenho seja produzido industrialmente em uma quantidade grande (por exemplo não menor que 1 toneladalh) de modo estável durante um período prolongado de tempo (por exemplo não menor que 1000 horas, preferivelmente não menor que 3000 horas, mais preferivelmente não menor que 5000 horas) a partir de um carbonato cielico e de um composto mono-hidróxi aromático. Quando produzindo um carbonato de diarila de pureza elevada a partir de um carbonato cíclico e de um composto mono-hidróxi aromático, o objeto acima pode ser atingido por realização de um processo da presente invenção que compreende as etapas de: (I) produzir um carbonato de dialquila e um diol usando uma coluna de destilação reativa tendo uma estrutura especificada, (II) produzir um carbonato de diarila usando duas colunas de destilação reativa tendo, cada, uma estrutura especificada; e (III) purificar o carbonato de diarila de modo a obter um carbonato de diarila de pureza elevada.

Description

"PROCESSO INDUSTRIAL PARA A PRODUÇÃO DE UM CARBONATO DE DIARILA DE PUREZA ELEVADA, E, CARBONATO DE DIARILA DE PUREZA ELEVADA"

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um processo industrial para a produção de um carbonato de diarila de pureza elevada. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um processo para a produção industrial, a partir de um carbonato cíclico e um composto mono-hidróxi aromático, de modo estável durante um período prolongado de tempo, uma quantidade grande de um carbonato de diarila de pureza elevada requerido para produzir um policarbonato aromático de alta qualidade e alto desempenho.

Arte Antecedente

Como um processo para produzir um carbonato de diarila, um processo de reagir um composto mono-hidróxi aromático com fosgênio tem sido conhecido há muito tempo e também foi o sujeito de vários estudos em anos recentes. No entanto, este processo apresenta o problema de usar fosgênio e, além disso, impurezas cloradas, que são difíceis de separar, estão presentes no carbonato de diarila produzido usando este processo e, assim, o carbonato de diarila não pode ser usado como um material de partida para a produção de um policarbonato aromático como tal. A razão para este fato é que estas impurezas cloradas inibem marcadamente a reação de polimerização no método de transesterifícação para produzir o policarbonato aromático, que é realizada na presença de uma quantidade extremamente pequena de um catdisador básico; por exemplo, mesmo se estas impurezas cloradas estiverem presentes em uma quantidade de apenas 1 ppm, a polimerização dificilmente prossegue de todo. Para tornar o carbonato de diarila capaz de ser usado como o material de partida de um método de transesterifícação, policarbonato aromático, um processo de separação/purificação de múltiplos estágios laborioso, envolvendo lavagem completa com uma solução alcalina aquosa diluída e água quente, separação de óleo/água, destilação e outros, é assim requerido. Além disso, o rendimento diminui devido à perda por hidrólise e perda por destilação durante este processo de separação/ purificação. Assim, existem muitos problemas na realização deste processo de modo econômico em uma escala industrial.

Por outro lado, é também conhecido um processo para produzir carbonatos aromáticos através de reações de transesterificação entre os carbonatos de dialquila e o composto mono-hidróxi aromático. No entanto, estas reações de transesterificação são, todas, reações de equilíbrio. O equilíbrio é desviado extremamente para o sistema original e a taxa de reação é lenta e, assim, se notam muitas dificuldades na produção de carbonatos aromáticos em modo industrial em quantidades grandes usando tal processo.

Várias propostas foram feitas para melhorar as dificuldades acima, mas a maior parte está relacionada ao desenvolvimento de um catalisador para aumentar a taxa de reação. Muitos compostos de metal foram propostos como catalisadores para este tipo de reação de transesterificação. No entanto, o problema de equilíbrio desvantajoso não pode ser resolvido apenas por desenvolvimento de um catalisador e, assim, existem muitas questões a serem resolvidas incluindo o sistema de reação a fim de prover um processo para a produção industrial visando a produção em massa.

Tentativas foram feitas para projetar um sistema de reação de modo a deslocar o equilíbrio para o sistema de produto na medida do possível e, assim, melhorar o rendimento de carbonato aromático. Por exemplo, para a reação entre carbonato de dimetila e fenol, foi proposto um método em que metanol produzido com um subproduto é destilado por azeotropia junto com um agente formador de azeótropo (ver documento de patente 1: pedido de patente japonesa acessível ao público 54-48732 (correspondendo a pedido de patente alemã ocidental acessível ao público 736063, e patente US 4252737)), e um método em que o metanol produzido como um subproduto é removido ao ser adsorvido sobre uma peneira molecular (ver documento de patente 2: pedido de patente japonesa acessível ao público 58-185536 (correspondendo à patente US 410464)). Além disso, também foi proposto um método em que, usando um aparelho em que uma coluna de destilação é provida no topo de um reator, um álcool produzido como um subproduto na reação é separado da mistura de reação e, ao mesmo tempo, material de partida não reagido, que evapora, é separado por destilação (ver documento de patente 3: pedido de patente japonesa acessível ao público 56-123948 (correspondendo à patente US 4182726)).

No entanto, estes sistemas de reação são basicamente sistemas em batelada ou sistema de comutação. Isto é porque se tem uma limitação na extensão em que a taxa de reação pode ser melhorada através do desenvolvimento de catalisador para esta reação de transesterificação e, assim, a taxa de reação é ainda lenta e, assim, pensou-se que um sistema em batelada seria preferível a um sistema contínuo. Dentre estes, um sistema de reator de tanque com agitação contínua (CSTR), em que uma coluna de destilação é provida no topo de um reator, foi proposto como um sistema contínuo, mas ocorreram problemas como a taxa de reação sendo lenta e a interface gás-líquido no reator sendo pequena com base no volume do líquido. Assim, não é possível tornar a reação elevada. Conseqüentemente, é difícil atingir o objetivo de produzir o carbonato aromático continuamente em grandes quantidades de modo estável durante um período prolongado de tempo por meio dos métodos acima, e muitas questões permanecem a ser resolvidas antes de ser possível uma implementação industrial econômica.

Os presentes inventores desenvolveram métodos de destilação reativa em que esta reação de transesterificação é realizada em uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos simultaneamente com separação por destilação, e foram os primeiros no mundo a descrever que este sistema de destilação reativa é utilizável para esta reação de transesterifícação, por exemplo, um método de destilação reativa em que o carbonato de dialquila e o composto hidróxi aromático são continuamente alimentados em uma coluna de destilação de estágios múltiplos, e a reação é realizada continuamente dentro da coluna em que está presente um catalisador, enquanto continuamente retirando, por destilação, um componente de ponto de ebulição baixo contendo um álcool produzido como um subproduto, e continuamente retirando um componente contendo um carbonato de alquil arila produzido a partir de uma porção inferior da coluna (ver documento de patente 4: pedido de patente japonesa acessível ao público 3-291257), um método de destilação reativa em um carbonato de alquil arila é continuamente alimentado dentro de uma coluna de destilação de estágios múltiplos, e a reação é realizada continuamente dentro da coluna em que um catalisador está presente, enquanto continuamente retirando, por destilação, um componente de ponto de ebulição baixo contendo um carbonato de dialquila produzido como um subproduto, e continuamente retirando um componente contendo um carbonato de diarila produzido a partir de uma porção inferior da coluna (ver documento de patente 5: pedido de patente japonesa acessível ao público 4- 9358), um método de destilação reativa em que estas reações são realizadas usando duas colunas de destilação contínua de estágios múltiplos e, assim, um carbonato de diarila é produzido continuamente enquanto reciclando de modò eficiente um carbonato de dialquila produzido com um subproduto (ver documento de patente 6: pedido de patente japonesa acessível ao público 4- 211038 (correspondendo a WO 91/09832, patente européia 0461274, e patente US 5210268)), e um método de destilação reativa em que um carbonato de dialquila e um composto hidróxi aromático ou outro são continuamente alimentados em uma coluna de destilação de estágios múltiplos, e um líquido que escoa descendentemente através da coluna é retirado a partir de uma saída lateral provida em um estágio intermediário e/ou uma porção mais inferior da coluna de destilação, sendo introduzido em um reator provido fora da coluna de destilação, de modo a ocasionar a reação, sendo então introduzido de volta para dentro através de uma entrada de circulação provida em um estágio acima do estágio onde a saída é provida, pelo que a reação é realizada tanto no reator quanto na coluna de destilação (ver documento de patente 7: pedido de patente japonesa acessível ao público 4-235951).

Estes métodos de destilação reativa propostos pelos presentes inventores foram os primeiros a permitir que carbonatos aromáticos fossem produzidos de modo contínuo e eficiente, e a seguir, foram propostos processos em que o carbonato de diarila é produzido a partir do carbonato de dialquila usando duas colunas de destilação contínua de estágios múltiplos, com base nas descrições acima, (ver, por exemplo, documento de patente 8: pedido de patente japonesa acessível ao público 6-157424 (correspondendo à patente européia 0582931, e patente US 5334742), documento de patente 9: pedido de patente japonesa acessível ao público 6-184058 (correspondendo à patente européia 0582930, e patente US 5344954), documento de patente 10: pedido de patente japonesa acessível ao público 9-40616, documento de patente 11: pedido de patente japonesa acessível ao público 9-59225, documento de patente 12: pedido de patente japonesa acessível ao público 9- 176094, documento de patente 13: WO 00/18720 (correspondendo à patente US 6093842), documento de patente 14: pedido de patente japonesa acessível ao público 2001-64235).

Dentre os sistemas de destilação reativa, os presentes requerentes ainda propuseram, como um método que permite que carbonatos aromáticos altamente puros sejam produzidos de modo estável durante um período prolongado de tempo sem uma quantidade grande de um catalisador ser requerida, um método em que material de ponto de ebulição elevado contendo um componente catalisador é reagido com uma substância ativa e, então, separado, e o componente catalisador é reciclado (ver documento de patente 15: WO 97/11049 (correspondendo à patente européia 0855384, e patente US 5872275)), e um método realizado enquanto mantendo a relação em peso de um composto hidróxi aromático poliídrico no sistema de reação para um metal catalisador em não mais do que 2,0 (ver documento de patente 16: pedido de patente japonesa acessível ao público 11-92429 (correspondendo à patente européia 1016648, e patente US 6262210)). Além disso, os presentes inventores propuseram um método em que são usados 70 a 99% em peso de fenol produzido como um subproduto em um processo de polimerização como um material de partida, e carbonato de difenila é produzido usando um método de destilação reativa; este carbonato de difenila pode ser usado como um material de partida para polimerização para produzir um policarbonato aromático (ver documento de patente 17: pedido de patente japonesa acessível ao público 9-255772 (correspondendo à patente européia 0892001, e patente US 5747609)).

No entanto, em todos estes documentos da arte anterior, em que se propõe a produção de carbonatos aromáticos usando um método de destilação reativa, não se encontram quaisquer que sejam descrições de um processo ou aparelho específico permitindo a produção em massa em uma escala industrial (por exemplo, 1 tonelada/h), nem se nota qualquer descrição sugerindo este processo ou aparelho. Por exemplo, as descrições com relação às alturas (Hi e H2: cm), diâmetros (D1 e D2: cm), números de estágios (ni e n2) e taxas de alimentação de material de partida (Q1 e Q2: kg/h) para duas colunas de destilação reativa descritas para produzir principalmente carbonato de difenila (DPC) a partir de carbonato de dimetila e fenol são como resumidas na Tabela 1.

TABELA 1

<table>table see original document page 8</column></row><table>

Em outras palavras, os maiores pares de colunas de destilação contínua de estágios múltiplos usados quando realizando esta reação usando o sistema de destilação reativa são os descritos pelos presentes requerentes em documentos de patente 15: (WO 97/11049 (correspondendo à patente européia 0855384, e patente US 5872275)) e documento de patente 16 (pedido de patente japonesa acessível ao público 11-92429 (correspondendo à patente européia 1016648, e patente US 6262210)). Como se nota da tabela 1, os valores máximos das várias condições para as colunas de destilação contínua de estágios múltiplos descritas para a reação acima são H1 = 1200 cm, H2 = 600 cm, D1 = 20 cm, D2 = 25 cm, ni = n2 = 50 (as únicas condições: documento de patente 10 (pedido de patente japonesa acessível ao público 9- 40616)), Q1 = 86 kg/h e Q2 = 31 kg/h, e a quantidade do carbonato de difenila produzido não excedeu aproximadamente 6,7 kg/h, que não é uma quantidade produzida em uma escala industrial.

O carbonato de dialquila usado em uma etapa (II) da presente invenção deve ser produzido em uma escala industrial e, além disso, não deve conter um halogênio. O único processo em que este carbonato de dialquila é industrialmente produzido em uma quantidade grande como um material de partida para o policarbonato aromático é um processo de carbonilação oxidativa em que metanol é reagido com monóxido de carbono e oxigênio para produzir carbonato de dimetila e água. No entanto, com este processo de carbonilação oxidativa (ver, por exemplo, documento de patente 18: WO 03/016257), a reação deve ser realizada em um estado em suspensão usando uma quantidade grande de CuCI-HCI como um catalisador e, assim, ocorre um problema da corrosividade ser muito elevada no sistema de reação e um sistema de separação / purificação. Além disso, neste processo, o monóxido de carbono é possível de ser oxidado em dióxido de carbono e, assim, ocorre um problema em que a seletividade baseada no monóxido de carbono é baixa em aproximadamente 80%.

Por outro lado, vários processos foram propostos para a produção de um carbonato de dialquila e um diol a partir da reação entre um carbonato cíclico e um álcool monoídrico alifático. Com esta reação, o carbonato de dialquila pode ser produzido sem usar um halogênio e, assim, este é um processo preferível. Como sistemas de reação, quatro sistemas foram propostos. Estes quatro sistemas de reação são usados em um processo para a produção de carbonato de dimetila e etileno glicol a partir de carbonato de etileno e metanol, que é o exemplo de reação mais típico e são (1) um sistema de reação completamente em batelada, (2) um sistema de reação em batelada usando um vaso de reação tendo uma coluna de destilação provida no topo do mesmo, (3) um sistema de reação de líquido fluindo usando um reator tubular e (4) um sistema de destilação reativa primeiro descrito pelos presentes inventores (ver, por exemplo, documento de patente 19: pedido de patente japonesa acessível ao público 4-198141, documento de patente 20: pedido de patente japonesa acessível ao público 9-194435, documento de patente 21: WO 99/64382 (correspondendo à patente européia 1086940, e patente US 6346638), documento de patente 22: WOOO/51954 (correspondendo à patente européia 1174406, e patente US 6479689), documento de patente 23, pedido de patente japonesa acessível ao público 5-213830 (correspondendo à patente européia 0530615, e patente US 5231212), documento de patente 24, pedido de patente japonesa acessível ao público 6-9507 (correspondendo à patente européia 0569812, e patente US 5359118), documento de patente 25: pedido de patente japonesa acessível ao público 2003-119168 (correspondendo a WO03/006418), documento de patente 26: pedido de patente japonesa acessível ao público 2003-300936, documento de patente 27: pedido de patente japonesa acessível ao público 2003-342209). No entanto, ocorreram problemas com os mesmos, como a seguir.

No caso de (1) e (3), o limite superior da conversão de carbonato cíclico é determinado pela composição introduzida e a temperatura e, assim, a reação não pode ser realizada até ser concluída e, assim, a conversão é baixa. Além disso, no caso (2), para tornar a conversão de carbonato cíclico elevada, o carbonato de dialquila produzido deve ser destilado usando uma quantidade muito grande do álcool monoídrico alifático, e um tempo de reação longo é requerido. No caso de (4), a reação pode ser levada a prosseguir com uma conversão maior do que com (1), (2) ou (3). No entanto, processos de (4) propostos até agora foram relacionados com uma produção do carbonato de dialquila e do diol ou em quantidades pequenas ou durante um período curto de tempo, e não foi relatada a realização da produção em uma escala industrial estável durante um período prolongado de tempo. Isto é, estes processos não atingiram o objetivo de produzir o carbonato de dialquila continuamente em uma quantidade grande (por exemplo, não menor do que 2 toneladas /hora) de modo estável durante um período prolongado de tempo (por exemplo, não menor do que 1000 horas, preferivelmente não menor do que 3000 horas, mais preferivelmente não menor do que 5000 horas). Por exemplo, os valores máximos da altura (H: cm), diâmetro (D: cm), e número de estágios (n) da coluna de destilação reativa, a quantidade P (kg/h) produzida de carbonato de dimetila, e o tempo de produção contínua T (h) nos exemplos descritos para a produção de carbonato de dimetila (DMC) e etileno glicol (EG) a partir de carbonato de etileno e metanol são como descritos na tabela 2.

TABELA 2

Doe. de patente H : cm D : cm Estágios no.: η P : kg/h T : h 19 100 2 30 0,106 400 20 160 5 40 0,743 nota 5 21 200 4 coluna recheio (Dixon 0,932 nota 5 22 Nota 1 5 60 0,275 nota 5 23 250 3 5 25 nota 3 nota 3 42 Nota 4 nota 5 26 nota 3 nota 3 30 3750 nota 5 27 200 15 coluna recheio (Bx) 0,313 nota 5

Nota 1: coluna de destilação Oldershaw

Nota 2: nenhuma descrição qualquer que seja definindo a coluna de destilação.

Nota 3: a única descrição definindo coluna de destilação é sobre o número de estágios.

Nota 4: nenhuma descrição qualquer que seja sobre a quantidade produzida.

Nota 5: nenhuma descrição qualquer que seja com relação a uma produção estável durante um período prolongado de tempo.

No documento de patente 26 (pedido de patente japonesa acessível ao público 2003-300936) afirma-se, no parágrafo 0060, que "O presente exemplo usa o mesmo fluxo de processo como para o modo preferido mostrado na FIG. 1 descrito acima, e foi realizado com o objetivo de operar um aparelho em escala comercial para produzir carbonato de dimetila e etileno glicol através de transesterificação por uma reação de conversão catalítica entre carbonato de etileno e metanol. Nota-se que os seguintes valores numéricos no presente exemplo podem ser adequadamente usados na operação de um aparelho real", e, como este exemplo, afirma-se que 3750 kg/h de carbonato de dimetila foram especificamente produzidos. A escala descrita neste exemplo corresponde a uma produção anual de acima de 30.000 toneladas e, assim, isto implica que a operação da planta comercial na maior escala no mundo usando este processo foi realizada por ocasião do depósito do pedido de patente para documento de patente 26 (pedido de patente japonesa acessível ao público 2003-300936) (9 de abril de 2002). No entanto, mesmo por ocasião do depósito do presente pedido, não se notava o fato acima de todo. Além disso, no exemplo de documento de patente 26, exatamente o mesmo valor que o valor teoricamente calculado é descrito para a quantidade produzida de carbonato de dimetila, mas o rendimento para etileno glicol é de aproximadamente 85,6%, e a seletividade é de aproximadamente 88,4% e, assim, não se pode afirmar realmente que foram alcançados um alto rendimento e uma seletividade elevada. Em particular, a baixa seletividade indica que este processo tem um inconveniente fatal como um processo de produção industrial. (Nota-se também que o documento de patente 26 (pedido de patente japonesa acessível ao público 2003-300936) foi considerado como tendo sido desistido em 26 de julho de 2005 devido ao exame não ter sido requerido).

Com o método de destilação reativa, existem muitas causas de flutuação como variação da composição devido à reação e à variação de composição devido à destilação na coluna de destilação, e variação de temperatura e variação de pressão na coluna e, assim, a continuação de uma operação estável durante um período longo de tempo é acompanhada por muitas dificuldades, e em particular estas dificuldades são ainda aumentadas no caso de manipulação de quantidades grande. Para continuar a produção em massa do carbonato de dialquila e do diol usando o método de destilação reativa de modo estável durante um período prolongado de tempo enquanto mantendo rendimentos elevados e seletividades elevadas para o carbonato de dialquila e o diol, o aparelho de destilação reativa deve ser projetado de modo inteligente. No entanto, a única descrição de produção estável contínua durante um período prolongado de tempo com o método de destilação reativa proposto até agora foi 400 horas feita no documento de patente 19 (pedido de patente japonesa acessível ao público 4-198141).

Descrição da Invenção

Problemas a serem resolvidos pela invenção

E um objeto da presente invenção prover um processo específico que permite que um carbonato de diarila de pureza elevada, requerido para produzir um policarbonato aromático de alta qualidade e alto desempenho, seja produzido industrialmente em uma quantidade grande (por exemplo não menos que 1 tonelada/h) de modo estável durante um período prolongado de tempo (por exemplo, não menos que 1000 h, preferivelmente não menos que 3000 h, mais preferivelmente não menos que 5000 horas) a partir de um carbonato cíclico e um composto mono-hidróxi aromático.

Meios para resolver os problemas

Os presentes inventores realizaram estudos visando descobrir um processo específico permitindo que o objeto acima fosse atingido e, como resultado, chegaram à presente invenção. Isto é, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, provê-se:

1. um processo industrial para a produção de um carbonato de diarila de pureza elevada em que o carbonato de diarila de pureza elevada é continuamente produzido a partir de um carbonato cíclico e um composto mono-hidróxi aromático, o processo compreendendo as etapas de: (I) continuamente produzir um carbonato de dialquila e um diol através de um sistema de destilação reativa de alimentação contínua do carbonato cíclico e um álcool monoídrico alifático em uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 em que um catalisador está presente, realizando a reação e a destilação simultaneamente na referida coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo contendo um carbonato de dialquila produzido a partir de uma porção superior da coluna em uma forma gasosa, e continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado contendo o diol a partir de uma porção inferior da coluna em uma forma líquida;

(II) continuamente produzir um carbonato de diarila tomando-se o referido carbonato de dialquila e um composto mono-hidróxi aromático como um material de partida, continuamente alimentando o material de partida em uma primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos

em que está presente um catalisador, realizando a reação e a destilação simultaneamente na referida primeira coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da primeira coluna contendo um álcool produzido a partir da porção superior da referida primeira coluna em uma forma gasosa, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna contendo um carbonato de alquil arila produzido a partir de uma porção inferior da referida primeira coluna em uma forma líquida, continuamente alimentando a referida mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna em uma segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, em que está presente um catalisador, realizando a reação e a destilação simultaneamente na referida segunda coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna contendo um carbonato de dialquila produzido a partir de uma porção superior da referida segunda coluna em uma forma gasosa, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna contendo um carbonato de diarila produzido a partir de uma porção inferior da referida segunda coluna em uma forma líquida, e continuamente alimentando a mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna contendo o carbonato de dialquila na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos; e

(III) purificar referido carbonato de diarila de modo a obter o carbonato de diarila de pureza elevada; em que:

(a) referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos

To compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrico tendo um comprimento L0 (cm) e um diâmetro interno D0 (cm) e tendo um interno com um número de estágios n0 dentro da mesma, e compreende uma saída de gás tendo um diâmetro interno d0i (cm) em um topo da coluna ou na porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno d<)2 (cm) em um fundo da coluna ou em uma porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma primeira entrada provida na porção superior e/ou uma porção do meio da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma segunda entrada provida na porção do meio e/ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido, em que Lo, Do, L0 / D0, no, D0 / doi, e D0 / d02 respectivamente atendem às seguintes fórmulas (1) a (6)

2100 ≤ L0 ≤8000 (1),

180 ≤ D0 ≤2000 (2),

4 ≤ L0 / D0 ≤ 40 (3),

10≤n0≤120 (4),

3≤D0/d01≤2O (5),e

5≤D0/d02≤3O (6);

(b) referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrico tendo um comprimento Li (cm) e um diâmetro interno D1 (cm), e tendo um interno com um número de estágios ni dentro da mesma, e compreende uma saída de gás tendo um diâmetro interno di ι (cm) em um topo da coluna ou na porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno d12 (cm) em um fundo da coluna ou na porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma terceira entrada provida na porção superior e/ou uma porção do meio da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma quarta entrada provida na porção do meio e/ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido, em que Li, Di, Lj / Di, nl5 Dj / dn, e Di / di2, respectivamente, atendem às seguintes fórmulas (7) a (12),

1500<L1<8000 (7), 100< D1<2000 (8), 2<L1/D1<40 (9), 20<n1<120 (10), 5<D1/d11<30 (11), e 3<D1/d12<20 (12);

(c) referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrico tendo um comprimento L2 (cm) e um diâmetro interno D2 (cm), e tendo um interno com um número de estágios n2 dentro da mesma, e compreende uma saída de gás tendo um diâmetro interno d21 (cm) em um topo da coluna ou na porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno d22 (cm) em um fundo da coluna ou na porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma quinta entrada provida na porção superior e/ou uma porção do meio da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma sexta entrada provida na porção do meio e/ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido, em que L2, D2, L2 Z D2, n2, D2 Z d21, e D2 / d22, respectivamente, atendem às seguintes fórmulas (13) a (18),

1500 < L2 <8000 (13),

100 <D2< 2000 (14),

2 < L2 / D2 < 40 (15),

10 < n2 < 80 (16),

2 <D2 / d21< 15 (17), e

5 < D2 / d22 < 30 (18);

2. o processo de acordo com o item 1, em que não menos que 1 tonelada/h do carbonato de diarila de pureza elevada é produzida,

3. o processo de acordo com o item 1 ou 2, em que referido doi e referido do2 para referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To usada na etapa (1) atendem à seguinte fórmula (19); l<doi/do2<5 (19),

4. o processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 3, em que L0, D0, L0 / D0, no, D0 / doi, e Do / do2 para referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 atendem respectivamente a 2300 < L0 < 6000, 200 < D0 < 1000, 5 < L0 / D0 < 30, 30 < n0 < 100, 4 < D0 / d0i < 15, e 7 <D0/d02<25,

5. o processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 4, em que L0, D0, L0 / D0, no, Do / d0i, e Do / d02 para referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To atendem respectivamente a 2500 < L0 < 5000, 210 < D0 < 800, 7 < L0 / D0 < 20, 40 < no < 90, 5 < D0 / d0i < 13, e 9 < Do/do2<20,

6. o processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 5, em que referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 é uma coluna de destilação tendo uma bandeja e/ou um recheio como referido interno,

7. o processo de acordo com o item 6, em que referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To é uma coluna de destilação de tipo de placas tendo a bandeja como referido interno,

8. o processo de acordo com o item 6 ou 7, e que referida bandeja na referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To é uma bandeja perfurada tendo uma porção perfurada e uma porção descendente,

9. o processo de acordo com o item 8, em que referida bandeja perfurada na referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To tem 100 a 1000 orifícios/m na referida porção perfurada da mesma,

10. o processo de acordo com o item 8 ou 9, em que a área de seção transversal por orifício de referida bandeja perfurada na referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To está em uma faixa de 0,5 a 5 cm2,

11.o processo de acordo com qualquer um dos itens 8 a 10, em que uma relação de abertura de referida bandeja perfurada na referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 está em uma faixa de 1,5 a 15%,

12. o processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 11, em que referido dn e referido d12 para referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na etapa (II) atendem à seguinte fórmula

(20) e referido d2i e referido d22 para referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na etapa (II) atendem à seguinte fórmula (21);

<formula>formula see original document page 18</formula>

13. o processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 12, em que L1, D1, L1 / D1, n1, D1 / d11, e D1 / depara referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na etapa (II) atendem respectivamente a 2000 < L1 < 6000, 150 < D1 < 1000, 3 < L1 / D, < 30, 30 < ni< 100, 8<Di /dn < 25 e 5 < D, /d12< 18,eL2) D2, L2 / D2, n2, D2 / d21, e D2 / d22 para referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, usada na etapa (II) atendem respectivamente a 2000 ≤ L2 < 6000, -150 ≤ D2 ≤ 1000, 3 ≤ L2 / D2 ≤ 30, 15 ≤ n2 60, 2,5 ≤ D2 / d21 ≤ 12, e 7 ≤ D2 / d22 ≤ 25,

14. o processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 13, em que L1, D1, L1 / D1, n1, D1 / d11, e D1 / d12 para referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendem respectivamente a 2500 ≤ L1 ≤ 5000, 200 ≤ D1 ≤ 800, 5 ≤ L1 / D1 ≤ 15, 40 ≤ n1 ≤ 90, 10 ≤ D1 / d11 ≤ 25 e -7 ≤ D1 / d12 ≤ 15, e L2, D2, L2 / D2, n2, D2 / d21, e D2 / d22 para referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendem respectivamente a 2500 ≤ L2 ≤ 5000, 200 ≤ D2 ≤ 800, 5 ≤ L2 / D2 ≤ 15, 20 ≤ n2 50, 3 ≤ D2 / d21 ≤ 10, e 9 ≤ D2 / d22 ≤ 20,

15. o processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 14, em que cada uma dentre a referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e a referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma coluna de destilação tendo uma bandeja e/ou um recheio como referido interno,

16. o processo de acordo com o item 15, em que referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma coluna de destilação de tipo de placa tendo a bandeja como referido interno, e referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma coluna de destilação tendo tanto o recheio como as bandejas como referido interno,

17. o processo de acordo com o item 15 ou 16, em que cada uma das referidas bandejas na referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma bandeja perfurada tendo uma porção perfurada e uma porção descendente,

18. o processo de acordo com o item 17, em que cada uma das referidas bandejas perfuradas na referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e na referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos tem 100 a 1000 orifícios/m2 na referida porção perfurada,

19. o processo de acordo com o item 17 ou 18, em que uma área de seção transversal por orifício de cada uma das referidas bandejas perfuradas na referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos está em uma faixa de 0,5 a 5 cm ,

20. o processo de acordo com o item 15 ou 16, em que referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma coluna de destilação tendo, como referido interno, o recheio na porção superior da coluna, e a bandeja na porção inferior da coluna,

21. o processo de acordo com qualquer um dos itens 15 a 20, em que referido recheio de referido interno da referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma ou uma pluralidade de conjuntos de recheios estruturados,

22. o processo de acordo com o item 21, em que referidos recheios estruturados na referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos são de pelo menos um tipo selecionado dentre o grupo consistindo de Mellapak, Gempak, Techno-pak, Flexipac, um recheio Sulzer, um recheio Goodroll, e Glitschgrid,

23. o processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 22, em que a etapa de purificação de carbonato de diarila (III) é realizada por destilação.

Além disso, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, provê-se:

24. um carbonato de diarila de pureza elevada produzido em uma quantidade de não menos que 1 tonelada/h, que é produzido pelo processo de acordo com qualquer um dos itens 1 a 23.

25. o carbonato de diarila de pureza elevada de acordo com o item 24, que tem um teor de halogênio de não mais que 0,1 ppm,

26. o carbonato de diarila de pureza elevada de acordo com o item 25, que tem um teor de halogênio de não mais que 1 ppb.

Efeitos Vantajosos da Invenção

Descobriu-se que por implementação do processo de acordo com a presente invenção, um carbonato de diarila de pureza elevada requerido para a produção de um policarbonato aromático de alta qualidade e alto desempenho pode ser produzido em uma escala industrial de não menos do que 1 tonelada/hora a partir de um carbonato cíclico e do composto mono- hidróxi aromático. Além disso, descobriu-se que este carbonato de diarila de pureza elevada pode ser produzido de modo estável durante um período prolongado de tempo de, por exemplo, não menos que 2000 horas, preferivelmente não menos que 3000 horas, mais preferivelmente não menos que 5000 horas. A presente invenção assim provê um processo que alcança efeitos excelentes como um processo industrial para a produção do carbonato de diarila de pureza elevada..

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um exemplo de um desenho esquemático de uma coluna de destilação reativa contínua To preferível para realizar a presente invenção, a coluna de destilação tendo internos consistindo de bandejas perfuradas providas dentro de uma porção de tronco da mesma;

A figura 2 é um exemplo de um desenho esquemático de uma primeira coluna de destilação reativa contínua preferível para realizar a presente invenção, a coluna de destilação tendo internos providos em uma porção de tronco da mesma; A figura 3 é um exemplo de um desenho esquemático de uma segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos preferível para realizar a presente invenção, a coluna de destilação tendo dispostos, em uma porção de tronco da mesma, internos compreendendo recheios estruturados em uma porção superior e bandejas perfuradas em uma porção inferior; e

A figura 4 é um exemplo de um desenho esquemático de um aparelho compreendendo a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos ligadas juntas preferíveis para realizar a presente invenção. Descrição de Números de Referência (Na figura 1)

1: saída de gás, 2: saída de líquido, 3-a a 3-e: entrada, 4-a a 4-b: entrada, 5: placa terminal, 6: interno, 7: porção de tronco, 10: coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, L0: comprimento (cm) de porção de tronco, D: diâmetro interno (cm) de porção de tronco, d\: diâmetro interno de saída de gás, d2: diâmetro interno (cm) de saída de gás (Nas figuras 2, 3 e 4)

1: saída de gás, 2: saída de líquido. 3: entrada, 4: entrada, 5: placa terminal, Li e L2: comprimento (cm) da porção de tronco, Di e D2: diâmetro interno (cm) de porção de tronco, dn e d2]: diâmetro interno (cm) de saída de gás (cm), d)2 e d22: diâmetro interno (cm) de saída de líquido, 6: interno, 7: porção de tronco, 10: coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, L: comprimento (cm) de porção de tronco, D: diâmetro interno (cm) de porção de tronco, df. diâmetro interno de saída de gás, d2 : diâmetro interno (cm) de saída de gás, 101: primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, 201: segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, 11, 12 e 21: entrada, 13 e 23: saída de gás de topo da coluna, 14, 24, 18 e 28: trocador térmico, 17 e 27: saída de líquido de fundo da coluna, 16 e 26: saída de componente de topo da coluna, 31: saída de componente de fundo da coluna da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos.

Melhor Modo para Realizar a Invenção

A seguir apresenta-se uma descrição detalhada da presente invenção.

Na presente invenção, primeiro, é realizada uma etapa (I) de produzir continuamente um carbonato de dialquila e um diol em uma escala industrial a partir de um carbonato cíclico e um álcool monoídrico alifático.

A etapa de reação (I) é uma reação de transesterificação de equilíbrio reversível representada pela seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 23</formula>

em que R1 representa um grupo bivalente -(CH2)m- (m é um número inteiro de 2 a 6), um ou mais dos hidrogênios dos mesmos sendo opcionalmente substituído com um grupo alquila ou um grupo arila tendo de 1 a 10 átomos de carbono. Além disso, R representa um grupo alifático monovalente tendo de 1 a 12 átomos de carbono, um ou mais dos hidrogênios dos mesmos sendo opcionalmente substituído com um grupo alquila ou um grupo arila tendo de 1a 10 átomos de carbono.

Exemplos do carbonato cíclico incluem carbonates de alquileno como carbonato de etileno ou carbonato de propileno; ou 1,3-dioxaciclohexa- 2-ona, l,3-dioxaciclohepta-2-ona, ou outros, carbonato de etileno ou carbonato de propileno sendo preferivelmente usado devido à facilidade de sua obtenção e outros, e o carbonato de etileno sendo mais preferivelmente usado. Além disso, como o álcool monoídrico alifático, um tendo um ponto de ebulição menor do que o diol produzido é usado. Apesar da possível variação dependendo do tipo de carbonato cíclico usado, exemplos do álcool monoídrico alifático incluem metanol, etanol, propanol (isômeros), álcool alílico, butanol (isômeros), 3-buten-1-ol, álcool amílico (isômeros), álcool hexílico (isômeros), álcool heptílico (isômeros), álcool octílico (isômeros), álcool nonílico (isômeros), álcool decílico (isômeros), álcool undecílico (isômeros), álcool dodecílico (isômeros), ciclopentanol, ciclohexanol, cicloheptanol, ciclooctanol, metilciclopentanol (isômeros), etilciclopentanol (isômeros), metilciclohexanol (isômeros), etilciclohexanol (isômeros), dimetilciclohexanol (isômeros), dietilciclohexanol (isômeros), fenilciclohexanol (isômeros), álcool benzílico, álcool fenetílico (isômeros), fenilpropanol (isômeros), e assim em diante. Além disso, estes álcoois monoídricos alifáticos podem ser substituídos com substituintes como halogênios, grupos alcóxi inferior, grupos ciano, grupos alcoxicarbonila, grupos ariloxicarbonila, grupos acilóxi, e grupos nitro.

Dentre tais álcoois monoídricos alifáticos, os preferivelmente usados são álcoois tendo de 1 a 6 átomos de carbono, mais preferivelmente álcoois tendo de 1 a 4 átomos de carbono, isto é, metanol, etanol, propanol (isômeros), e butanol (isômeros). No caso de usar carbonato de etileno ou carbonato de propileno como o carbonato cíclico, álcoois monoídricos alifáticos preferíveis incluem metanol e etanol, metanol sendo particularmente preferível.

Quando realizando a destilação reativa da etapa (I), o método de levar o catalisador a estar presente na coluna de destilação reativa pode ser qualquer método, mas no caso, por exemplo, de um catalisador homogêneo que dissolve no líquido de reação sob as condições de reação, o catalisador pode ser levado a estar presente em uma fase líquida na coluna de destilação reativa por alimentação do catalisador na coluna de destilação reativa continuamente, ou no caso de um catalisador heterogêneo que não dissolve no líquido de reação sob as condições de reação, o catalisador pode ser levado a estar presente no sistema de reação por disposição do catalisador como um sólido na coluna de destilação reativa; estes métodos também podem ser usados em combinação.

No caso em que um catalisador homogêneo é alimentado continuamente na coluna de destilação reativa, o catalisador homogêneo pode ser alimentado junto com o carbonato cíclico e/ou o álcool monoídrico alifático, ou pode ser alimentado em uma posição diferente nos materiais de partida. A reação realmente prossegue na coluna de destilação em uma região abaixo da posição em que o catalisador é alimentado e, assim, é preferível alimentar o catalisador em uma região entre o topo da coluna e a(s) posição (s) em que os materiais de partida são alimentados. O catalisador deve estar presente em, pelo menos, 5 estágios, preferivelmente, pelo menos, 7 estágios, mais preferivelmente, pelo menos, 10 estágios.

Além disso, no caso de usar o catalisador sólido heterogêneo, o catalisador deve estar presente em, pelo menos, 5 estágios, preferivelmente, pelo menos, 7 estágios, mais preferivelmente, pelo menos, 10 estágios. Um catalisador sólido que também tem um efeito como um recheio na coluna de destilação pode ser usado.

Exemplos do catalisador usado na etapa (I) incluem: metais alcalinos e metais alcalinos terrosos como lítio, sódio, potássio, rubídio, césio, magnésio, cálcio, estrôncio, e bário;

compostos básicos de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos como hidretos, hidróxidos, alcóxidos, arilóxidos, e amidas;

compostos básicos de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos, como carbonatos, bicarbonatos, e sais de ácido orgânico; aminas terciárias como trietilamina, tributilamina, trihexilamina, e benzildietilamina;

compostos heteroaromáticos contendo nitrogênio como N- alquilpirróis, N-alquilindóis, oxazóis, N-alquilimidazóis, N-alquilpirazóis, oxadiazóis, piridina, alquilpiridinas, quinolina, alquilquinolinas, isoquinolina, alquilisoquinolinas, acridina, alquilacridinas, fenantrolina, alquilfenantrolinas, pirimidina, alquilpirimidinas, pirazina, alquilpirazinas, triazinas, e alquiltriazinas;

amidinas cíclicas como diazabicicloundeceno (DBU), e diazabiciclononeno (DBN);

compostos de tálio como óxido de tálio, halogenetos de tálio, hidróxido de tálio, carbonato de tálio, nitrato de tálio, sulfato de tálio e sais de ácido orgânico de tálio;

compostos de estanho como tributilmetoxiestanho, tributiletoxi estanho, dibutilmetoxiestanho, dietildietoxiestanho, dibutildietoxiestanho, dibutilfenoxiestanho, difenilmetoxiestanho, acetato de dibutilestanho, cloreto de tributilestanho, e 2-etilhexanoato de estanho;

compostos de zinco como dimetoxizinco, dietoxizinco, etilenodioxizinco, e dibutoxizinco;

compostos de alumínio como trimetóxido de alumínio, triisopropóxido de alumínio, e tributóxido de alumínio;

compostos de titânio como tetrametoxititânio, tetraetoxititânio, tetrabutoxititânio, diclorodimetoxititânio, tetraisopropoxititânio, acetato de titânio e acetilacetonato de titânio;

compostos de fósforo como trimetilfosfina, trietilfosfina, tributil fosfína, trifenilfosfma, halogenetos de tributilmetilfosfônio, halogenetos de trioctilbutilfosfônio, e halogenetos de trifenilmetilfosfônio;

compostos de zircônio como halogenetos de zircônio, acetilacetonato de zircônio, alcóxidos de zircônio, e acetato de zircônio;

chumbo e compostos contendo chumbo, por exemplo, óxidos de chumbo como PbO, PbO2, e PbaO4;

sulfetos de chumbo como PbS, Pb2S3, e PbS2; hidróxidos de chumbo como Pb(OH)2, Pb3O2(OH)2, Pb2[PbO2(OH)2], e Pb2O(OH)2; plumbitos como Na2PbO2, K2PbO2, NaHPbO2, e KHPbO2;

plumbatos como Na2PbO3, Na2H2PbO4, K2PbO3, K2[Pb(OH)6], K4PbO4, Ca2PbO4, e CaPbO3;

carbonatos de chumbo e sais básicos dos mesmos como PbCO3, e 2PbC03.Pb(OH)2;

compostos de alcóxichumbo e compostos de arilóxichumbo como Pb(OCH3)2, (CH3O)Pb(OPh), e Pb(OPh)2;

sais de chumbo de ácidos orgânicos, e carbonatos e sais básicos dos mesmos, como Pb(OCOCH3)2, Pb(OCOCH3)4, Pb(0C0CH3)2.Pb0.3H20; compostos de organochumbo como Bu4Pb, Ph4Pb, Bu3PbCl, Ph3PbBr, Ph3Pb (ou Ph6Pb2), Bu3PbOH, e Ph2PbO (em que Bu representa um grupo butila, e Ph representa um grupo fenila);

ligas de chumbo, Pb-Na, Pb-Ca, Pb-Ba, Pb-Sn, e Pb-Sb; minerais de chumbo como galena e blenda de zinco; e hidratos de tais compostos de chumbo; '

No caso em que o composto usado dissolve no material de partida da reação, a mistura de reação, um subproduto de reação ou outro, o composto pode ser usado como um catalisador homogêneo, enquanto no caso em que o composto não dissolve, o composto pode ser usado como um catalisador sólido. Além disso, também é preferível usar, como um catalisador homogêneo, uma mistura obtida por dissolução de um composto como acima em um material de partida da reação, a mistura de reação, um subproduto de reação ou outro antes, ou por reação para ocasionar a dissolução.

Além disso, trocadores iônicos como resinas de troca aniônica tendo grupos amino terciários, resinas de troca iônica tendo grupos amida, resinas de troca iônica tendo, pelo menos, um tipo de grupos de troca selecionados dentre grupos sulfonato, grupos carboxilato, e grupos fosfato, e trocadores aniônicos sólidos fortemente básicos tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca; compostos inorgânicos sólidos como sílica, sílica-alumina, sílica-magnésia, aluminossilicatos, silicato de gálio, vários zeólitos, vários zeólitos trocados em metal, e zeólitos trocados em amônio, e outros também podem ser usados como o catalisador.

Como um catalisador sólido, um usado particularmente preferivelmente é um trocador aniônico sólido fortemente básico tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca, exemplos dos mesmos incluindo uma resina de troca aniônica fortemente básica tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca, um trocador aniônico fortemente básico de celulose tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca, e um trocador aniônico fortemente básico de tipo suportado em veículo inorgânico tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca. Como uma resina de troca aniônica fortemente básica tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca, por exemplo uma resina de troca aniônica fortemente básica de tipo estireno ou outros pode ser usada preferivelmente. Uma resina de troca aniônica fortemente básica de tipo estireno é uma resina de troca aniônica fortemente básica tendo um copolímero de estireno e divinilbenzeno como um material parental, e tendo grupos de amônio quaternário (tipo I ou tipo II) como grupos de troca, e podem ser esquematicamente representados, por exemplo, pela seguinte fórmula: <formula>formula see original document page 29</formula>

em que X representa um ânion; como X, geralmente pelo menos um tipo de ânion selecionado dentre F-, Cl-, Br-, I-, HCO3-, CO32-, CH3CO2-, HCO2-, IO3-, BrO3-, e ClO3- é usado, pelo menos preferivelmente um tipo de ânion

_ _ _

selecionado dentre Cl- , Br- , HCO3 , e CO32-. Além disso, como a estrutura do material parental de resina ou um tipo de gel ou um tipo macro-reticular (MR) pode ser usado, o tipo MR sendo particularmente preferível devido à resistência do solvente orgânico ser elevada.

Um exemplo de um trocador aniônico fortemente básico de celulose tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca é celulose tendo grupos de troca -OCH2CH2NR3X obtidos por conversão de alguns ou de todos os grupos -OH na celulose em grupos de trialquilaminoetila. Aqui, R representa um grupo alquila: metila, etila, propila, butila ou outros é geralmente usado, preferivelmente metila ou etila. Além disso, X representa um ânion como acima.

Um trocador aniônico fortemente básico de tipo suportado em veículo inorgânico, tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca, significa um veículo inorgânico que tinha tido grupos de amônio quaternário -O(CH2)nNR3X introduzidos no mesmo por modificação de alguns ou de todos os grupos hidroxila de superfície -OH do veículo inorgânico. Aqui, ReX são definidos como acima, η é geralmente um número inteiro de 1 a 6, preferivelmente η = 2. Como o veículo inorgânico, sílica, alumina, sílica-alumina, titânia, um zeólito, ou outros podem ser usados, sendo preferível usar sílica, alumina, ou sílica-alumina, particularmente preferivelmente sílica. Qualquer método pode ser usado como o método de modificação dos grupos hidroxila de superfície do veículo inorgânico.

Como o trocador aniônico sólido fortemente básico tendo grupos de amônio quaternário como grupos de troca, um comercialmente disponível pode ser usado. Neste caso, o trocador aniônico também pode ser usado como o catalisador de transesterificação após ser submetido à troca iônica com uma espécie aniônica desejada de modo antecipado como pré-tratamento.

Além disso, um catalisador sólido consistindo de um polímero orgânico de tipo de gel ou macro reticular tendo ligado, ao mesmo, grupos heterocíclicos contendo, cada, pelo menos um átomo de nitrogênio, ou um veículo inorgânico tendo ligado, ao mesmo, grupos heterocíclicos contendo, cada, pelo menos um átomo de nitrogênio também pode ser preferivelmente usado como o catalisador de transesterificação. Além disso, um catalisador sólido em que alguns ou todos estes grupos heterocíclicos contendo nitrogênio foram convertidos em um sal quaternário pode ser similarmente usado. Note-se que um catalisador sólido como um trocador iônico também pode agir como um recheio.

A quantidade do catalisador usado na etapa (I) varia dependendo do tipo do catalisador usado, mas no caso de alimentar continuamente em um catalisador homogêneo que dissolve no líquido de reação sob as condições de reação, a quantidade usada está geralmente na faixa de 0,0001 a 50% em peso, preferivelmente de 0,005 a 20% em peso, mais preferivelmente de 0,01 a 10% em peso, como uma proporção do peso total do carbonato cíclico e do álcool monoídrico alifático alimentados como os materiais de partida. Além disso, no caso de usar o catalisador sólido instalado na coluna de destilação, o catalisador é preferivelmente usado em uma quantidade em uma faixa de 0,01 a 75% em volume, mais preferivelmente de 0,05 a 60% em volume, ainda mais preferivelmente de 0,1 a 60% em volume, com base no volume de coluna vazia da coluna de destilação.

Não se notam limitações particulares no método de alimentar continuamente o material de partida carbonato cíclico e álcool monoídrico alifático em uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To constituindo a coluna de destilação reativa usada na etapa (I); qualquer método de alimentação pode ser usado desde que o carbonato cíclico e o álcool monoídrico alifático possam ser levados a contatar o catalisador em uma região de pelo menos 5 estágios, preferivelmente pelo menos 7 estágios, mais preferivelmente pelo menos 10 estágios, da coluna de destilação. Isto é, o carbonato cíclico e o álcool monoídrico alifático podem ser alimentados continuamente a partir de um número requerido de entradas em estágios da coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendendo às condições descritas acima. Além disso, o carbonato cíclico e o álcool monoídrico alifático podem ser introduzidos no mesmo estágio da coluna de destilação, ou podem ser introduzidos em estágios diferentes um'do outro.

Os materiais de partida, carbonato cíclico e álcool monoídrico alifático, são alimentados continuamente na coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To em uma forma líquida, em uma forma gasosa, ou como uma mistura de um líquido e um gás. Além de alimentar os materiais de partida na coluna de destilação deste modo, também é preferível alimentar adicionalmente um material de partida gasoso intermitentemente ou continuamente a partir de uma porção inferior da coluna de destilação. Além disso, outro método preferível é um em que o carbonato cíclico é alimentado continuamente em uma forma líquida ou uma forma mista gás/líquido em um estágio da coluna de destilação acima dos estágios em que o catalisador está presente, e o álcool monoídrico alifático é alimentado continuamente em uma forma gasosa e/ou em uma forma líquida na porção inferior da coluna de destilação. Neste caso, o carbonato cíclico pode conter, como evidente, o álcool monoídrico alifático.

Na etapa (I), os materiais de partida alimentados podem conter o produto carbonato de dialquila e/ou diol. O teor do mesmo está, para o carbonato de dialquila, geralmente em uma faixa de 0 a 40% em peso, preferivelmente de 0 a 30% em peso, mais preferivelmente de 0 a 20% em peso, em termos da porcentagem em massa do carbonato de dialquila na mistura de álcool monoídrico alifático / carbonato de dialquila, e está, para o diol, geralmente em uma faixa de 0 a 10% em peso, preferivelmente de 0 a 7% em peso, mais preferivelmente de 0 a 5% em peso, em termos da porcentagem em peso do diol na mistura de carbonato cíclico / diol.

Quando realizando a reação da etapa (I) industrialmente, além de carbonato cíclico e/ou álcool monoídrico alifático novos recentemente introduzidos no sistema de reação, materiais tendo o carbonato cíclico e/ou o álcool monoídrico alifático como um componente principal do mesmo recuperados deste processo e/ou de outro processo também podem ser preferivelmente usados para os materiais de partida. É um aspecto característico excelente da presente invenção que isto seja possível. Um exemplo de outro processo é etapa (II) em que um carbonato de diarila é produzido a partir do carbonato de dialquila e o composto mono-hidroxila aromático, o álcool monoídrico alifático sendo subproduzido na etapa (I) e recuperado. O álcool monoídrico alifático subproduzido recuperado geralmente contém, com freqüência, o carbonato de dialquila, o composto mono-hidróxi aromático, um éter alquil arílico e assim em diante, e também pode conter pequenas quantidades de um carbonato de alquil arila, o carbonato de dialquila e assim em diante. O álcool monoídrico alifático subproduzido pode ser usado como tal, como o material de partida na etapa (I), ou pode ser usado como o material de partida na etapa (I) após a quantidade de material contido tendo um ponto de ebulição maior do que a do álcool monoídrico alifático ser reduzida através de destilação ou outros.

Um carbonato cíclico preferivelmente usado na etapa (I) é um produzido através da reação entre, por exemplo, um óxido de alquileno como óxido de etileno, óxido de propileno ou óxido de estireno e dióxido de carbono; um carbonato cíclico contendo pequenas quantidades destes compostos ou outros pode ser usado como um material de partida na etapa (I).

Na etapa (I), uma relação entre as quantidades do carbonato cíclico e do álcool monoídrico alifático alimentadas na coluna de destilação reativa varia de acordo com o tipo e quantidade do catalisador de transesterificação e as condições de reação, mas uma relação molar do álcool monoídrico alifático para o carbonato cíclico alimentado está geralmente em uma faixa de 0,01 a 1000 vezes. Para aumentar a conversão de carbonato cíclico, é preferível alimentar o álcool monoídrico alifático em um excesso de pelo menos 2 vezes o número de mols do carbonato cíclico, mas se a quantidade do álcool monoídrico alifático usada for muito grande, então é necessário tornar o aparelho maior. Por tais razões, a relação molar do álcool monoídrico alifático para o carbonato cíclico está preferivelmente em uma faixa de 2 a 20, mais preferivelmente de 3 a 15, ainda mais preferivelmente de 5 a 12. Além disso, se permanecer muito carbonato cíclico não reagido, então o carbonato cíclico não reagido pode reagir com o produto diol para subproduzir oligômeros como um dímero ou um trímero e, assim, em implementação industrial, é preferível reduzir a quantidade de carbonato cíclico não reagido restante na medida do possível. No processo da presente invenção, mesmo se a relação molar acima não for maior que 10, a conversão de carbonato cíclico pode ser levada a não ser menor do que 98%, preferivelmente não menor do que 99%, mais preferivelmente não menor do que 99,9%. Este é outro aspecto característico da presente invenção.

Na etapa (I), preferivelmente não menos que aproximadamente 0,4 toneladas/h de carbonato de dialquila é continuamente produzido; a quantidade mínima de carbonato cíclico continuamente alimentado para obter isto é geralmente de 0,44 P tonelada/h, preferivelmente 0,42 P tonelada/h, mais preferivelmente 0,4 P tonelada/h, com base na quantidade P (tonelada/hora) do carbonato de dialquila a ser produzido. Em um caso ainda mais preferível, esta quantidade pode ser levada a ser menor que 0,39 P tonelada/h.

A coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 usada na etapa (I) compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrico tendo um comprimento Lo (mc) e um diâmetro interno Do (cm) e tendo um interno com um número de estágios n0 dentro da mesma, e ainda tendo uma saída de gás tendo um diâmetro interno doi (cm) em um topo da coluna ou em uma porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno d02 (cm) em um fundo da coluna ou em uma porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma primeira entrada provida na porção superior e/ou na porção do meio da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma segunda entrada provida na porção central e/ou na porção inferior da coluna acima da saída do líquido, em que Lo, Do, Lo / Do, n0, D0 / doi, e Do / do2 devem atender respectivamente às seguintes fórmulas (l)a(6):

2100 < L0 <8000 (1),

180 < D0 <2000 (2), 4 < L0 / D0 < 40 (3),

10 <η0<120 (4),

< Do / d0i < 20 (5), e

5 < D0Zd02<30 (6).

Note-se que o termo "o topo da coluna ou a porção superior da coluna próxima do topo", usado na presente invenção, significa que a porção a partir do topo da coluna voltada para baixo até aproximadamente 0,25 L0, e o termo "o fundo da coluna ou a porção inferior da coluna próxima do fundo" significa que a porção do fundo da coluna voltada para cima até aproximadamente 0,25 L0. (Do mesmo modo, para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, descrita depois, mas com 0,25 L] e 0,25 L2, respectivamente).

Descobriu-se que usando a coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 que simultaneamente atende às fórmulas (1), (2), (3), (4), (5) e (6), o carbonato de dialquila e o diol podem ser produzidos em uma escala industrial de preferivelmente não menos que 0,4 tonelada/h do carbonato de dialquila e/ou preferivelmente não menos que 0,26 tonelada/hora do diol com uma conversão elevada, seletividade elevada, e uma produtividade elevada de modo estável durante um período prolongado de tempo de, por exemplo, não menos que 1000 h, preferivelmente não menos que 3000 h, mais preferivelmente não menos que 5000 h, a partir do carbonato cíclico e do álcool monoídrico alifático. A razão porque se torna possível produzir o carbonato de dialquila e o diol em uma escala industrial com tais efeitos excelentes por implementação da etapa (I), como descrito acima, não é evidente, mas se supõe que seja devido a um efeito compósito ocasionado quando as condições de fórmulas (1) a (6) são combinadas. As faixas preferíveis para os fatores respectivos são descritas abaixo.

- Se L0 (cm) for menor que 2100, então a conversão diminui e assim não é possível atingir a quantidade de produção desejada. Além disso, para diminuir o custo do equipamento enquanto mantendo a conversão permitindo que a quantidade de produção desejada seja atingida, L0 deve ser levado a não ser maior que 8000. Uma faixa mais preferível para L0 (cm) é 2300 < L0 < 6000, com 2500 < L0 < 5000 sendo ainda mais preferível.

Se Do (cm) for menor que 180, então não é possível atingir a quantidade de produção desejada. Além disso, para diminuir o custo do equipamento enquanto atingindo a quantidade de produção desejada, D0 deve ser levado a não ser maior que 2000. Uma faixa mais preferível para D0 (cm) é 200 < D0 < 1000, com 210 < D0 < 800 sendo ainda mais preferível.

Se Lo / Do for menor que 4 ou maior que 40, então a operação estável se torna difícil. Em particular, se Lo / Do for maior que 40, então a diferença de pressão entre o topo e o fundo da coluna se torna muito grande, e assim uma operação estável prolongada se torna difícil. Além disso, se torna necessário aumentar a temperatura na porção inferior da coluna e, assim, reações laterais podem ocorrer, ocasionando uma diminuição na seletividade. Uma faixa mais preferível para L0 / D0 é 5 < L0 / D0 < 30, com 7 < L0 / D0 < 20 sendo ainda mais preferível.

Se no for menor que 10, então a conversão diminui e, assim, não é possível atingir a quantidade de produção desejada. Além disso, para diminuir o custo do equipamento enquanto mantendo a conversão permitindo que a quantidade de produção desejada seja atingida, no deve ser levado a não ser maior que 120. Além disso, se no for maior que 120, então a diferença de pressão entre o topo e o fundo da coluna se torna muito grande e, assim, uma operação estável prolongada se torna difícil. Além disso, se torna necessário aumentar a temperatura na porção inferior da coluna e, assim, reações laterais se tornam possíveis de ocorrer, ocasionando uma diminuição na seletividade. Uma faixa mais preferível para n0 é 30 < n0 < 100, com 40 < n0 90 sendo ainda mais preferível.

Se D0 / D01 for menor que 3, então o custo do equipamento se torna elevado. Além disso, uma quantidade grande de componente gasoso é prontamente liberada para fora do sistema, e assim uma operação estável se torna difícil. Se D0 / D01 for maior que 20, então a quantidade retirada de componente gasoso se torna relativamente baixa, e, assim, uma operação estável se torna difícil e, além disso, uma diminuição na conversão é ocasionada. Uma faixa mais preferível para Do / D01 é 4 ≤ D0 / D01 ≤15, com 5 ≤ D0 / D01 ≤ 13 sendo ainda mais preferível.

Se D0 / D02 for menor que 5, então o custo do equipamento se torna elevado. Além disso, a quantidade retirada de líquido se torna relativamente elevada, e assim uma operação estável se torna difícil. Se D0 / D02 for maior que 30, então a taxa de fluxo através da saída do líquido e da tubulação se torna excessivamente rápida, e assim erosão se torna possível de ocorrer, ocasionando a corrosão do aparelho. Uma faixa mais preferível para D0 / D02 é 7 ≤ D0 / D02 ≤ 25, com 9 ≤ D0 / D02 ≤ 20 sendo ainda mais preferível.

Além disso, verificou-se que é ainda preferível para doi e do2 para a coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To usada na etapa (I) 20 atender à seguinte fórmula (7):

1≤d01/d02≤5 (7).

O termo "operação estável prolongada" referido na etapa (I) significa que a operação pode ser realizada continuamente em um estado uniforme com base em condições de operação sem inundação, gotejamento, 25 entupimento da tubulação ou erosão durante não menos do que 1000 horas, preferivelmente não menos do que 3000 horas, mais preferivelmente não menos do que 5000 horas, e quantidades predeterminadas do carbonato de dialquila e do diol podem ser produzidas enquanto mantendo uma conversão elevada, seletividade elevada, e produtividade elevada.

A "seletividade" para cada um dentre o carbonato de dialquila e o diol na etapa (I) é baseada no carbonato cíclico reagido. Na presente invenção, uma seletividade elevada não menor do que 95% pode ser geralmente atingida, preferivelmente não menor do que 97%, mais preferido não menor do que 99%. Além disso, "conversão" na etapa (I) geralmente indica a conversão de carbonato cíclico, na presente invenção sendo possível levar a conversão de carbonato cíclico a ser não menor do que 95%, preferivelmente não menor do que 97%, mais preferivelmente não menor do que 99%, ainda mais preferivelmente não menor do que 99,5%, ainda mais preferivelmente não menor do que 99,9%. E um dos aspectos característicos excelentes da etapa (I) que uma conversão elevada possa ser mantida enquanto mantendo deste modo uma seletividade elevada.

A coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To usada na etapa (I) é preferivelmente uma coluna de destilação tendo bandejas e/ou recheios como os internos. O termo "interno" usado na presente invenção significa as partes na coluna de destilação onde gás e líquido são realmente levados ao contato um com o outro. Os exemplos de bandejas incluem uma bandeja de topo de borbulhamento, uma bandeja perfurada, uma bandeja de válvula, uma bandeja de contra-fluxo, uma bandeja Superfrac, uma bandeja Maxfrac ou semelhantes. Exemplos dos recheios incluem um recheio irregular como um anel Raschig, um anel Lessing, um anel Pall, uma sela Berl, uma sela Intalox5 um recheio Dixon, recheios McMahon ou Heli-Pak, ou recheio estruturado como Mellapak, Gempak, Techno-Pack, Flexi-Pak, um recheio Sulzer, um recheio Goodroll, ou Glitschgrid. Uma coluna de destilação de estágios múltiplos tendo tanto uma porção de bandeja como uma porção recheada com os recheios também pode ser usada. Além disso, o termo "número de estágios η dos internos" usado na presente invenção significa o número de bandejas no caso das bandejas, e o número teórico de estágios no caso de recheios.

No caso de uma coluna de destilação de estágios múltiplos, tendo tanto uma porção de bandeja como uma porção recheada com recheios, o número de estágios η é assim a soma do número de bandejas e do número teórico de estágios.

Na etapa (I), em que o carbonato cíclico e o álcool monoídrico alifático são reagidos juntos, descobriu-se que uma conversão elevada, seletividade elevada e produtividade elevada podem ser atingidas mesmo se uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos de tipo de placa, em que os internos compreendem bandejas e/ou recheios tendo um número predeterminado de estágios e/ou uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos de tipo de coluna recheada é usada, mas a coluna de destilação de tipo placa, em que os internos são bandejas é preferível. Além disso, descobriu-se que bandejas perfuradas tendo, cada, uma porção perfurada e uma porção descendente são particularmente boas como as bandejas em termos da relação entre desempenho e custo do equipamento. Descobriu-se, também, que cada bandeja perfurada preferivelmente tem 100 a 1000 orifícios/m na porção perfurada. Um número mais preferível de orifícios é de 120 a 900 orifícios/m , ainda mais preferivelmente de 150 a 800 orifícios/m2 .

Além disso, descobriu-se que a área de seção transversal por orifício de cada bandeja perfurada está preferivelmente em uma faixa de 0,5 a 5cm2 . Uma área de seção transversal por orifício mais preferível é de 0,7 a 4 cm2 , ainda mais preferivelmente de 0,9 a 3 cm . Além disso, descobriu-se que é preferivelmente preferível se cada bandeja perfurada tiver 100 a 1000 orifícios/m2 na porção perfurada, e a área de seção transversal por orifício estiver em uma faixa de 0,5 a 5 cm2. Além disso, descobriu-se que uma relação de abertura de cada uma das bandejas perfuradas está preferivelmente em uma faixa de 1,5 a 15%. Uma relação de abertura mais preferível está na faixa de 1,7 a 13%, ainda mais preferivelmente de 1,9 a 11%. Aqui, a "relação de abertura" da bandeja perfurada indica a relação da área de seção transversal de todos os orifícios (a área de seção transversal total dos orifícios) presentes na bandeja perfurada para a área da porção perfurada da bandeja contendo a área de seção transversal de todos os orifícios. A área de porção perfurada e/ou a área de seção transversal total dos orifícios podem diferir entre as bandejas perfuradas, em cujo caso a relação de abertura de cada uma das bandejas perfuradas está preferivelmente dentro da faixa acima. Além disso, o número de orifícios na porção perfurada pode ser igual para todas as bandejas perfuradas, ou pode diferir. Mostrou-se que, por adição das condições acima à coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0, o objeto para a etapa (I) pode ser atingido mais facilmente.

Quando realizando a etapa (I), um carbonato de dialquila e um diol são continuamente produzidos por alimentação contínua do carbonato cíclico e do álcool monoídrico alifático como os materiais de partida dentro de uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos em que está presente um catalisador, realizando a reação e a destilação simultaneamente na coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo contendo o carbonato de dialquila produzido a partir da porção superior da coluna em uma forma gasosa, e continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado contendo o diol a partir de uma porção inferior da coluna em uma forma líquida.

Além disso, na etapa (I), como a alimentação contínua do material de partida carbonato cíclico e álcool monoídrico alifático dentro da coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0, o carbonato cíclico e o álcool monoídrico alifático podem ser alimentados como uma mistura de material de partida ou separadamente, em uma forma líquida e/ou uma forma gasosa, a partir de entrada(s) provida(s) em um local ou em uma pluralidade de locais na porção superior ou na porção do meio da coluna abaixo da saída de gás na porção superior da coluna de destilação. Um método, em que o carbonato cíclico ou o material de partida contendo uma quantidade grande do carbonato cíclico é alimentado dentro da coluna de destilação em uma forma líquida a partir de entrada(s) na porção superior ou na porção do meio da coluna de destilação, e o álcool monoídrico alifático ou o material de partida contendo uma quantidade grande do álcool monoídrico alifático é alimentado na coluna de destilação em uma forma gasosa a partir da(s) entrada(s) provida(s) na porção do meio ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido na porção inferior da coluna de destilação, também é preferível.

O tempo de reação para a reação de transesterificação realizada na etapa (I) é considerado para se igualar ao tempo de residência médio do líquido de reação na coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0. O tempo de reação varia dependendo da forma dos internos na coluna de destilação e o número de estágios, as quantidades dos materiais de partida alimentados, o tipo e quantidade do catalisador, as condições de reação e assim em diante. O tempo de reação está geralmente em uma faixa de 0,1 a 20 horas, preferivelmente de 0,5 a 15 h, mais preferivelmente de 1 a 10 horas.

A temperatura de reação na etapa (I) varia dependendo do tipo dos compostos de material de partida usados, e o tipo e quantidade do catalisador. A temperatura de reação está geralmente em uma faixa de 30 a 300°C. Prefere-se aumentar a temperatura de reação de modo a aumentar a taxa de reação. No entanto, se a temperatura de reação for muito elevada, então as reações laterais podem ocorrer. A temperatura de reação está assim preferivelmente na faixa de 40 a 250°C, mais preferivelmente 50 a 200°C, ainda mais preferivelmente 60 a 15O0C. Na presente invenção, a destilação reativa pode ser realizada com a temperatura de fundo da coluna fixada em não mais do que 150°C, preferivelmente não mais que 130°C, mais preferivelmente não mais que IlO0C, ainda mais preferivelmente não mais que 100°C. Um aspecto característico excelente da etapa (I) é que a conversão elevada, seletividade elevada, e produtividade elevada podem ser atingidas mesmo com tal temperatura baixa de fundo da coluna. Além disso, a pressão de reação varia dependendo do tipo dos compostos de material de partida usados e a composição entre os mesmos, a temperatura de reação, e assim em diante. A pressão de reação pode ser qualquer uma dentre pressão reduzida, pressão normal, ou uma pressão aplicada, e geralmente está na faixa de 1 a 2x107 Pa, preferivelmente de IO3 a IO7 Pa, mais preferido de 10 a 5x106 Pa.

A relação de refluxo usada para a coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 na etapa (I) está geralmente em uma faixa de 0 a 10, preferivelmente de 0,01 a 5, mais preferivelmente de 0,05 a 3.

O material constituindo a coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To usada na etapa (I) é geralmente um material metálico como aço carbono ou aço inoxidável . Em termos da qualidade do carbonato de dialquila, diol e carbonato de diarila de pureza elevada a serem produzidos, aço inoxidável é preferível.

Na presente invenção, a seguir, uma etapa (II) de produzir continuamente um carbonato de diarila em uma escala industrial a partir do carbonato de dialquila produzido na etapa (I), e um composto mono-hidróxi aromático é realizada.

O carbonato de dialquila usado na etapa (II) é um composto representado pela seguinte fórmula, como mostrado na seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 42</formula>

em que R é como definido acima. Exemplos de carbonatos de dialquila tendo tal R incluem carbonato de dimetila, carbonato de dietila, carbonato de dipropila (isômeros), carbonato de dialila, carbonato de dibutenila (isômeros), carbonato de dibutila (isômeros), carbonato de dipentila (isômeros), carbonato de dihexila (isômeros), carbonato de diheptila (isômeros), carbonato de dioctila (isômeros), carbonato de dinonila (isômeros), carbonato de didecila (isômeros), carbonato de diciclopentila, carbonato de diciclohexila, carbonato de dicicloheptila, carbonato de dibenzila, carbonato de difenenetila (isômeros), carbonato de di(fenilpropila) (isômeros), carbonato de di(fenilbutila) (isômeros), carbonato de di(clorobenzila) (isômeros), carbonato de di(metoxibenzila) (isômeros), carbonato de di(metoximetila), carbonato de di(metoxietila) (isômeros), carbonato de di(cloroetila) (isômeros) e carbonato de di(cianoetila) (isômeros).

Dentre estes carbonatos de dialquila, os preferivelmente usados na presente invenção são carbonatos de dialquila em que R2 e um grupo alquila tendo não mais do que quatro átomos de carbono e não contendo um átomo de halogênio. Um particularmente preferível é carbonato de dimetila. Além disso, dentre os carbonatos de dialquila preferíveis, os particularmente preferíveis são carbonatos de dialquila produzidos em um estado substancialmente não contendo um halogênio, por exemplo, os produzidos a partir de um carbonato de alquileno substancialmente não contendo um halogênio e um álcool substancialmente não contendo um halogênio.

O composto mono-hidróxi aromático usado na etapa (II) é um composto representado pela seguinte fórmula. O tipo do composto mono- hidróxi aromático não é limitado, desde que o grupo hidroxila esteja diretamente ligado ao grupo aromático;

Ar^3OH

em que Ar^3 representa um grupo aromático tendo de 5 a 30 átomos de carbono. Exemplos dos compostos mono-hidróxi aromáticos tendo tal Ar incluem fenol; vários alquilfenóis como, cresol (isômeros), xilenol (isômeros), trimetilfenol (isômeros), tetrametilfenol (isômeros), etilfenol (isômeros), propilfenol (isômeros), butilfenol (isômeros), dietilfenol (isômeros), metiletilfenol (isômeros), metilpropilfenol (isômeros), dipropilfenol (isômeros), metilbutilfenol (isômeros), pentilfenol (isômeros), hexilfenol (isômeros) e ciclohexilfenol (isômeros); vários alcoxifenóis como metoxifenol (isômeros) e etoxifenol (isômeros); arilalquilfenóis como fenilpropilfenol (isômeros); naftol (isômeros) e vários naftóis substituídos; e compostos mono-hidróxi heteroaromáticos como hidroxipiridina (isômeros), hidroxicoumarina (isômeros) e hidroxiquinolina (isômeros).

Um destes compostos mono-hidróxi aromático pode ser usado, ou uma mistura ou uma pluralidade pode ser usada.

Dentre estes compostos mono-hidróxi aromático, os preferivelmente usados na presente invenção são os compostos mono-hidróxi aromático em que Ar3 é um grupo aromático tendo 6 a 10 átomos de carbono. Fenol é particularmente preferível. Além disso, dentre estes compostos mono- hidróxi aromático, os substancialmente não contendo um halogênio são preferivelmente usados na presente invenção.

O carbonato de diarila na presente invenção é assim geralmente representado pela seguinte fórmula:

em que cada dentre Ar3 e Ar4 é um grupo aromático monovalente.

Cada dentre Ar3 e Ar4 representa um grupo aromático monovalente, carbocíclico ou heterocíclico, e em cada um dentre Ar3 e Ar4 um ou mais dos átomos de hidrogênio pode ser substituído com outro substituinte que tem um efeito adverso sobre a reação, por exemplo um átomo de halogênio, um grupo alquila tendo IalO átomos de carbono, um grupo alcóxi tendo IalO átomos de carbono, um grupo fenila, um grupo fenóxi, um grupo vinila, um grupo ciano, um grupo éster, um grupo amida, um grupo nitro, ou outros. Ar3 e Ar4 podem ser iguais entre si, ou diferentes. Os exemplos típicos de cada um dos grupos aromáticos monovalentes Ar3 e Ar4 incluem um grupo fenila, um grupo naftila, um grupo bifenila, e um grupo piridila. Cada um destes pode ser substituído com um ou uma pluralidade dos substituinte(s) como acima.

Os exemplos preferíveis de cada um Ar3 e Ar4 incluem os mostrados na seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 45</formula>

Um carbonato de diarila particularmente preferível é carbonato de difenila não substituído ou substituído representado pela seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 45</formula>

em que cada um dentre R9 e R10 independentemente representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquila tendo IalO átomos de carbono, um grupo alcóxi tendo IalO átomos de carbono, um grupo cicloalquila tendo 5 a 10 átomos de carbono no anel do mesmo, ou um grupo fenila, e cada um de ρ e q é um inteiro de 1 a 5; no caso em que ρ é 2 ou mais, os R9S podem ser diferentes um do outro, e no caso em que q é 2 ou mais, os R10S podem ser diferentes um do outro.

Dentre estes carbonatos de diarila, um carbonato de diarila simétrico, como carbonato de difenila não substituído, ou um carbonato de difenila substituído por grupo alquila inferior, como carbonato de ditolila, ou carbonato de di-t-butilfenila, é preferível, carbonato de difenila, que tem a estrutura mais simples, sendo particularmente preferível. Um tal carbonato de diarila pode ser usado sozinho, ou uma pluralidade pode ser usada em combinação.

Uma relação molar do carbonato de dialquila para o composto mono-hidróxi aromático usado no material de partida na etapa (II) está preferivelmente em uma faixa de 0,1 a 10. Fora desta faixa, a quantidade de material de partida não reagido permanecendo com relação a uma quantidade predeterminada do carbonato de diarila desejado produzido se torna elevada, o que não é eficiente e, além disso, muita energia é requerida para recuperar o material de partida. Por estas razões, a relação molar acima está mais preferivelmente em uma faixa de 0,5 a 5, ainda mais preferivelmente de 0,8 a 3, ainda mais preferivelmente de 1 a 2.

Na presente invenção, não menos do que 1 tonelada/h de um carbonato de diarila de pureza elevada é continuamente produzida e, para obter isto, a quantidade mínima do composto mono-hidróxi aromático alimentado continuamente na etapa (II) é geralmente 15 Q toneladas/h, preferivelmente 13 Q toneladas/h, mais preferivelmente 10 Q toneladas/h, com base na quantidade do carbonato de diarila de pureza elevada (Q toneladas/h) a ser produzido. Em um caso mais preferível, esta quantidade pode ser levada a ser menor que 8 Q toneladas/h.

O carbonato de dialquila e o composto mono-hidróxi aromático usados no material de partida na etapa (II) podem, cada, ser de pureza elevada ou podem conter outros compostos, por exemplo podem conter compostos ou subprodutos de reação produzidos na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e/ou na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos. No caso de implementação industrial, para o material de partida, além do carbonato de dialquila e composto mono-hidróxi aromático novos recentemente introduzidos no sistema de reação, também é preferível usar carbonato de dialquila e/ou composto mono-hidróxi aromático recuperados da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e/ou da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, ou recuperados de outro processo. No processo da presente invenção, os componentes de topo da coluna constituindo uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos são alimentados na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos. Aqui, a mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna pode ser alimentado na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos como tal, ou após alguns dos componentes da mesma terem sido separados.

Conseqüentemente, na presente invenção, que é implementada industrialmente, é preferível para o material de partida alimentado em uma primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos conter qualquer um dentre um álcool, um carbonato de alquil arila, o carbonato de diarila, um éter alquil arílico, e assim em diante. Um material de partida ainda contendo quantidades pequenas de subprodutos de ponto de ebulição elevado, como produtos de rearranjo de Fries do carbonato de alquil arila e carbonato de diarila que são os subprodutos, derivados dos mesmos, e outros, também podem ser preferivelmente usados. Na presente invenção, no caso, por exemplo, de produzir carbonato de metil fenila e carbonato de difenila usando o material de partida contendo carbonato de dimetila como o carbonato de dialquila e fenol, como o composto mono-hidróxi aromático, é preferível para este material de partida conter metanol, e carbonato de metil fenila e carbonato de difenila, que são os produtos de reação, e o material de partida pode ainda conter quantidades pequenas de anisol, salicilato de fenila, e salicilato de metila, que são os subprodutos de reação, e subprodutos de ponto de ebulição elevado derivados dos mesmos.

O carbonato de diarila de pureza elevada da presente invenção é preferivelmente usado para produzir um policarbonato aromático através da polimerização com um composto di-hidróxi aromático, e nesta etapa de polimerização, uma quantidade grande do composto mono-hidróxi aromático é subproduzida e recuperada. Este composto mono-hidróxi aromático subproduzido é preferivelmente usado como o material de partida na etapa (II) da presente invenção.

O carbonato de diarila produzido na etapa (II) é obtido através de transesterificação entre o carbonato de dialquila e o composto mono-hidróxi aromático. Incluídas nesta transesterificação, estão uma reação em que um ou ambos dos grupos alcóxi do carbonato de dialquila é / são trocados com o grupo arilóxi do composto mono-hidróxi aromático e um álcool é eliminado, e uma reação em que duas moléculas do carbonato de alquil arila produzido são convertidas no carbonato de diarila e o carbonato de dialquila através de uma transesterificação entre os mesmos, isto é, uma reação de desproporcionamento. Na etapa (II), na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, o carbonato de alquil arila é principalmente obtido, e na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, o carbonato de diária e o carbonato de dialquila são principalmente obtidos através da reação de desproporcionamento do carbonato de alquil arila. O carbonato de diarila obtido na etapa (II) não conte um halogênio de todo e, assim, é importante como o material de partida quando produzindo industrialmente o policarbonato aromático na presente invenção. A razão para isto é que se um halogênio estiver presente no material de partida para a polimerização, mesmo em uma quantidade pequena de menos que 1 ppm, então isto pode impedir a reação de polimerização, assim impedindo a produção estável do policarbonato aromático, ou causar uma deterioração das propriedades de, ou descoloração de, policarbonato aromático produzido.

Como um catalisador usado na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e/ou na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos na etapa (II), por exemplo, um composto contendo metal selecionado dentre os seguintes compostos pode ser usado:

<compostos de chumbo> óxidos chumbo como PbO, Pb02, e Pb3O4; sulfetos de chumbo como PbS, e Pb2S; hidróxidos de chumbo como Pb(OH)2, e Pb3O2(OH)2, plumbitos como Na2PbO2, K2PbO2, NaHPbO2, e KHPbO2; plumbatos como Na2PbO3, Na2H2PbO4, K2PbO3, K2[Pb(OH)6], K4PbO4, Ca2PbO4, e CaPbO3; carbonatos de chumbo e sais básicos dos mesmos como PbCO3, e 2PbC03.Pb(OH)2;

sais de chumbo de ácidos orgânicos, e carbonatos e sais básicos dos mesmos, como Pb(OCOCH3)2, Pb(OCOCH3)4, Pb(OCOCH3)2.PbO.3H2O;

compostos de organochumbo como Bu4Pb, Ph4Pb, Bu3PbCl, Ph3PbBr, Ph3Pb (ou Ph6Pb2), Bu3PbOH, e Ph2PbO (em que Bu representa um grupo butila, e Ph representa um grupo fenila);

compostos de alcóxichumbo e compostos de arilóxi chumbo como Pb(OCH3)2, (CH3O)Pb(OPh), e Pb(OPh)2;

ligas de chumbo, Pb-Na, Pb-Ca, Pb-Ba, Pb-Sn, e Pb-Sb; minerais de chumbo como galena e blenda de zinco; e hidratos de tais compostos de chumbo;

<compostos de metal da família de cobre> sais e complexos de metais da família de cobre como CuCl, CuCl2, CuBr, CuBr2, CuI, CuI2, Cu(OAc)2, Cu(acac)2, oleato de cobre, Bu2Cu, (CH3O)2Cu, AgNO3, AgBr, picrato de prata, AgC6H6CIO4, [AuC=C- C(CH3)3Jn e [Cu(C7H8)CI]4, (em que acac representa um ligando de quelato de acetilacetona);

complexos de metal alcalino como Li(acac) e LiN(C4H9)2;

< complexos de zinco> complexos de zinco como Zn(acac)2;

< complexos de cádmio>

complexos de cádmio como Cd(acac)2;

<compostos de metal da família de ferro> complexos de metais da família de ferro como Fe(Ci0H8)(CO)S, Fe(CO)5, Fe(C4H6)(CO)3, Co (mesitileno)2, (PEt2Ph)2, CoC5F5(CO)7, Ni-π- C5H5NO e ferroceno;

< complexos de zircônio>

complexos de zircônio como Zr(acac)4 e zirconoceno; <compostos de tipo de ácido de Lewis>

ácidos de Lewis e compostos de metal de transição formadores de ácido de Lewis como AIX3, TiX3, TiX4, VOX3, VX5, ZnX2, FeX3 e SnX4 (em que X representa um átomo de halogênio, um grupo acetóxi, um grupo alcóxi, ou um grupo arilóxi), e

compostos de organo-estanho como (CH3)3SnOCOCH3, (C2H5)3SnOCOC6H5, Bu3SnOCOCH3, Ph3SnOCOCH3s Bu2Sn(OCOCH3)2, Bu2Sn(OCOCnH23)2, Ph3SnOCH3, (C2H5)3SnOPh3 Bu2Sn(OCH3)2, Bu2Sn(OC2H5)2, Bu2Sn(OPh)2, Ph2Sn(OCH3)2, (C2H5)3SnOH, Ph3SnOH, Bu2SnO3 (C8H17)2SnO3 Bu2SnCI2 e BuSnO(OH). Cada um destes catalisadores pode ser um catalisador sólido fixado dentro da coluna de destilação de estágios múltiplos, ou pode ser um catalisador solúvel que dissolve no sistema de reação.

Cada um destes componentes de catalisador pode, como evidente, ter sido reagido com um composto orgânico presente no sistema de reação como um álcool alifático, um composto mono-hidróxi aromático, o carbonato de alquil arila, o carbonato de diarila, ou o carbonato de dialquila, ou pode ter sido submetido ao tratamento térmico com o material de partida ou produtos antes da reação.

No caso de realizar a etapa (II) com um catalisador solúvel que dissolve no sistema de reação, o catalisador é preferivelmente um tendo uma solubilização elevada no líquido de reação sob as condições de reação. Os exemplos de catalisadores preferíveis neste sentido incluem PbO, Pb(0H)2 e Pb(OPh)2; TiCl45 Ti(OMe)4, (MeO)Ti(OPh)3, (MeO)2Ti(OPh)2, (MeO)3Ti(OPh) e Ti(OPh)4, SnCI4, Sn(OPh)4, Bu2SnO e Bu2Sn(OPh)2, FeCI3, Fe(OH)3 e Fe(OPh)3, e estes catalisadores que foram tratados com fenol, o líquido de reação ou outros. O catalisador usado na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e o catalisador usado na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos podem ser iguais entre si, ou diferentes.

A primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na etapa (II) compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrica tendo um comprimento L1 (cm) e um diâmetro interno Di (cm) e tendo internos com um número de estágios ni dentro da mesma, e ainda tendo uma saída de gás tendo um diâmetro interno d! ι (cm) em um topo da coluna ou em uma porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno di2 (cm) em um fundo da coluna ou em uma porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma terceira entrada provida na porção superior e/ou uma porção central da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma quarta entrada provida na porção do meio e/ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido, em que L1, D1, L1 / Di, n1, D1 / dn, e D1 / d12 devem atender às seguintes fórmulas (7) a (12), respectivamente:

1500 ≤ Li ≤ 8000 (7),

100 ≤ D1 ≤ 2000 (8),

2 L1 ≤ Di ≤ 40 (9),

20 ≤ n1 ≤ 120 (10),

5 ≤ D1 /d11 ≤ 30 (11),e

3 ≤ D1 / d12 ≤ 20 (12).

Além disso, a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na etapa (II) compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrico tendo um comprimento L2 (cm) e um diâmetro interno D2 (cm), e tendo internos com um número de estágios n2 dentro da mesma, e tem uma saída de gás tendo um diâmetro interno d21 (cm) no topo da coluna ou em uma porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno d22 (cm) no fundo da coluna ou em uma porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma quinta entrada provida na porção superior e/ou uma porção do meio da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma sexta entrada provida na porção do meio e/ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido, em que L2, D2, L2 / D2, n2, D2 / d21, e D2 / d22 , devem atender às seguintes fórmulas (13) a (18), respectivamente:

1500 ≤ L2 ≤ 8000 (13),

100 ≤ D2 ≤ 2000 (14),

2 ≤ L2 / D2 ≤ 40 (15),

10 ≤ n2 ≤ 80 (16),

2 ≤ D2 / d21 ≤ 15 (17), e 5 < D2/d22<30 (18);

Descobriu-se que por uso da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos que simultaneamente atendem a todas as fórmulas (7) a (18), o carbonato de diarila pode ser produzido a partir do carbonato de dialquila e do composto mono-hidróxi aromático em uma escala industrial de não menos que aproximadamente 1 tonelada/h, com alta seletividade e alta produtividade de modo estável durante um período prolongado de tempo, por exemplo não menos que 2000 h, preferivelmente não menos que 3000 h, mais preferivelmente não menos que 5000 h. A razão porque se tornou possível produzir o carbonato de diarila em uma escala industrial com estes efeitos excelentes por implementação do processo de acordo com a presente invenção não é evidente, mas se supõe seja devido a um efeito compósito ocasionado quando as condições das fórmulas (7) a (18) são combinadas. As faixas preferíveis para os fatores respectivos para as colunas de destilação contínua de estágios múltiplos usadas na etapa (II) são descritas abaixo.

Se L1 (cm) ou L2 (cm) for menor que 1500, então a conversão diminui e assim não é possível atingir a quantidade de produção desejada. Além disso, para diminuir o custo do equipamento enquanto mantendo a conversão permitindo que a quantidade de produção desejada seja atingida, L1 e L2 devem ser cada não maiores do que 8000. As faixas mais preferíveis para L1 (cm) e L2 (cm) são, respectivamente, 2000 < L1 < 6000, e 2000 < L2 < 6000, com 2500 < L1 < 5000 e 2500 < L2 < 5000 sendo ainda mais preferíveis.

Se D1 (cm) ou D2 (cm) for menor que 100, então não é possível atingir a quantidade de produção desejada. Além disso, para diminuir o custo do equipamento enquanto atingindo a quantidade de produção desejada, Di e D2 devem cada não ser maiores do que 2000. As faixas mais preferíveis para Di (cm) e D2 (cm) são respectivamente 150 < D1 < 1000 e 150 < D2 < 1000, com 200 < D1 < 800 e 200 < D2 < 800 sendo ainda mais preferíveis.

Para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos desde que D1 e D2 estejam nas faixas acima, cada uma das colunas pode ter o mesmo diâmetro interno a partir da porção superior da mesma até a porção inferior da mesma, ou o diâmetro interno pode diferir para porções diferentes. Por exemplo, para cada uma das colunas de destilação contínua de estágios múltiplos, o diâmetro interno da porção superior da coluna pode ser menor do que, ou maior do que, o diâmetro interno da porção inferior da coluna.

Se L1 /D1 ou L2 / D2 for menor que 1 ou maior que 40, então a operação estável se torna difícil. Em particular, se L1 / D1 ou L2 / D2 for maior que 40, então a diferença de pressão entre o topo e o fundo da coluna se torna muito grande, e assim uma operação estável prolongada se torna difícil. Além 15 disso, se torna necessário aumentar a temperatura na porção inferior da coluna e, assim, reações laterais podem ocorrer, ocasionando uma diminuição na seletividade. As faixas mais preferíveis para L1 / D1 e L2 / D2 são, respectivamente, 3 < L1 / D1 < 30 e 3 < L2 / D2 < 30, com 5 < L1 / D1 < 15 e 5 < L2 / D215 sendo ainda mais preferíveis.

Se nj for menor que 20, então a conversão diminui e não é possível atingir a quantidade de produção desejada para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos. Além disso, para diminuir o custo do equipamento enquanto mantendo a conversão permitindo que a quantidade de produção desejada seja atingida, ni deve ser levado a não ser maior que 1 20. Além disso, se ni for maior que 120, então a diferença de pressão entre o topo e o fundo da coluna se torna muito grande e, assim, uma operação estável prolongada da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna difícil. Além disso, se torna necessário aumentar a temperatura na porção inferior da coluna e, assim, reações laterais se tornam possíveis de ocorrer, ocasionando uma diminuição na seletividade. Uma faixa mais preferível para n1 é 30 ≤ n1 ≤ 100, com 40 ≤ nj ≤ 90 sendo ainda mais preferível.

Além disso, se n2 for menor que 10, então a conversão diminui e não é possível atingir a quantidade de produção desejada para a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos. Além disso, para diminuir o custo do equipamento enquanto mantendo a conversão permitindo que a quantidade de produção desejada seja atingida, n2 deve ser levado a não ser maior que 80. Além disso, se n2 for maior que 80, então a diferença de pressão entre o topo e o fundo da coluna se torna muito grande e, assim, uma operação estável prolongada da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna difícil. Além disso, se torna necessário aumentar a temperatura na porção inferior da coluna e, assim, reações laterais se tornam possíveis de ocorrer, ocasionando uma diminuição na seletividade. Uma faixa mais preferível para n2 é 15 ≤ n2 ≤ 60, com 20 ≤ n2 ≤ 50 sendo ainda mais preferível.

Se D1 / D11 for menor que 5, então o custo do equipamento para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna elevado. Além disso, quantidades grandes de componentes gasosos são prontamente liberadas para fora do sistema, e assim uma operação estável da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna difícil. Se D1 / D11 for maior que 30, então a quantidade retirada de componente gasoso se torna relativamente baixa, e, assim, uma operação estável se torna difícil e, além disso, uma diminuição na conversão é ocasionada. Uma faixa mais preferível para D1 / D11 é 8 ≤ D1 / D11 ≤ 25, com 10 ≤ D1 / D11 ≤ 20 sendo ainda mais preferível. Além disso, se D2 / d21 for menor que 2, então o custo do equipamento para a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna elevado. Além disso, quantidades grandes de componentes gasosos são prontamente liberadas para fora do sistema, e assim uma operação estável da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna difícil. Se D2 / d21 for maior que 15, então a quantidade retirada de componente gasoso se torna relativamente baixa, e, assim, uma operação estável se torna difícil e, além disso, uma diminuição na conversão é ocasionada. Uma faixa mais preferível para D2 / d21 é 5 ≤ D2 / d2 ≤ 12, com 3 ≤ D2 / d2110 sendo ainda mais preferível.

Se D1 / D12 for menor que 3, então o custo do equipamento para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna elevado. Além disso, a quantidade retirada de líquido se torna relativamente elevada, e assim uma operação estável da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna difícil. Se D1 / D12 for maior que 20, então a taxa de fluxo através da saída do líquido e da tubulação se torna excessivamente rápida, e assim erosão se torna possível de ocorrer, ocasionando a corrosão do aparelho. Uma faixa mais preferível para D1/D12é5≤D1D12≤18,com 7≤ D1 / D12≤15 sendo ainda mais preferível. Além disso, se D2 / d22 for menor que 5, então o custo do equipamento para a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna elevado. Além disso, a quantidade retirada de líquido se torna relativamente elevada, e assim uma operação estável da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos se torna difícil. Se D2 / D22 for maior que 30, então a taxa de fluxo através da saída do líquido e da tubulação se torna excessivamente rápida, e assim erosão se torna possível de ocorrer, ocasionando a corrosão do aparelho. Uma faixa mais preferível para D2 / D22 é 7 < D2 / D22 ≤ 25, com 9 < D2 / D22 ≤ 20 sendo ainda mais preferível.

Além disso, verificou-se que, na etapa (II) é ainda preferível para di 1 e dj2 atenderem à seguinte fórmula (20) e para d21 e d22 atenderem à seguinte fórmula (21):

1 ≤ d12/d11≤ (20), e

1 D21/D22 ≤ 6 (21).

O termo "operação estável prolongada" para a etapa (II) significa que a operação pode ser realizada continuamente em um estado uniforme com base em condições de operação sem inundação, gotejamento, entupimento da tubulação ou erosão durante não menos do que 1000 horas, preferivelmente não menos do que 3000 horas, mais preferivelmente não menos do que 5000 horas, e uma quantidade predeterminada do carbonato de diarila podem ser produzidas enquanto mantendo uma seletividade elevada.

Um aspecto característico para etapa (II) é que o carbonato de diarila pode ser produzido de modo estável durante um período prolongado de tempo com elevada seletividade e alta produtividade de preferivelmente não menos que 1 tonelada/h, mais preferivelmente não menos que 2 toneladas/h, ainda mais preferivelmente não menos do que 3 toneladas/h. Além disso, outro aspecto característico para etapa (II) é que no caso em que L1, Dh L1 / D1, n1, D1 / d11, e D1 / d12 para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendem respectivamente a 2000 ≤ L1 < 6000, 150 ≤ D1 ≤ 1000, 3 ≤ L1 / D1 ≤ 30, 30 ≤ n1 ≤ 100, 8 ≤ D1 / d11 ≤ 25 e 5 ≤ Dj / d12< 18, e L2, D2, L2 / D2, n2, D2 / d21, e D2 / d22 para a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendem respectivamente a 2000 < L2 < 6000, 150 ≤ D2 ≤ 1000, 3 ≤ L2 / D2 ≤ 30, 15 ≤ n2 ≤ 60, 2,5 ≤ D2 / d21 ≤ 12, e 7 ≤ D2 / d22 5: 25, não menos do que 2 toneladas/h, preferivelmente não menos do que 2,5 toneladas/h, mais preferivelmente não menos do que 3 toneladas/h do carbonato de diarila podem ser produzidas.

Além disso, outro aspecto característico para etapa (II) é que no caso em que L1, D1, L1 / D1, n1, D1 / d11, e D1 / d12 para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendem respectivamente a 2500 < L1 < 5000, 200 < D1 < 800, 5 < L1 / D1 < 15, 40 < m < 90, 10 < Di / dn < 25 e 7 < Di / d12 < 15, e L2, D2, L2 / D2, n2, D2 / d2i, e D2 / d22 para a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendem respectivamente a 2500 < L2 < 5000, 200 < D2 < 800, 5 < L2 / D2 < 10, 20 < n2 < 50, 3 < D2 / d2] < 10, e 9 < D2 / d22 < 20, não menos do que 3 toneladas/h, preferivelmente não menos do que 3,5 toneladas/h, mais preferivelmente não menos do que 4 toneladas/h do carbonato de diarila podem ser produzidas.

A "seletividade" para o carbonato de diarila na etapa (II) é baseada no composto mono-hidróxi aromático reagido. Na etapa (II), uma seletividade elevada de não menos que 95% pode ser atingida geralmente, preferivelmente não menos do que 97%, mais preferivelmente não menos do que 98%.

Cada uma dentre a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usadas na etapa (II) é preferivelmente uma coluna de destilação tendo bandejas e/ou recheios como os internos. O termo "internos" usado na presente invenção significa as partes na coluna de destilação onde gás e líquido são realmente levados ao contato um com o outro. Como bandejas, as descritas na seção na etapa (I) são preferíveis. Além disso, o termo "número de estágios dos internos" tem o mesmo significado que acima.

Na etapa (II), na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, uma reação em que o carbonato de alquil arila é produzido a partir do carbonato de dialquila e o composto mono-hidróxi aromático principalmente ocorre. Esta reação tem uma constante de equilíbrio extremamente baixa, e a taxa de reação é lenta, e assim, descobriu-se que uma coluna de destilação de tipo de placa tendo bandejas como os internos é particularmente preferível como a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na destilação reativa. Além disso, na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, é principalmente uma reação de desproporcionamento do carbonato de alquil arila que ocorre. Esta reação também tem uma constante de equilíbrio baixa, e uma taxa de reação lenta. Mesmo assim, descobriu-se que uma coluna de destilação tendo tanto os recheios como as bandejas como os internos é preferível como a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na destilação reativa. Além disso, descobriu-se que uma coluna de destilação tendo os recheios instalados na porção superior da mesma e as bandejas instaladas na porção inferior da mesma é preferível como a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos. Descobriu-se que os recheios na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos são preferivelmente recheios estruturados, e que dos recheios estruturados, Mellapak é particularmente preferível.

Além disso, descobriu-se que, como cada uma das bandejas na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, uma bandeja perfurada tendo uma porção perfurada e uma porção descendente é particularmente boa em termos da relação entre desempenho e custo do equipamento. Descobriu- se também que cada bandeja perfurada preferivelmente tem de 100 a 1000 orifícios/m2 na porção perfurada. Um número mais preferível de orifícios é de 120 a 900 orifícios/m2, ainda mais preferivelmente de 150 a 800 orifícios/m2.

Além disso, descobriu-se que a área de seção transversal por orifício de cada bandeja perfurada está preferivelmente na faixa de 0,5 a 5 cm2. Uma area de secao transversal mais preferivel por orificio e de 0,7 a 4 cm2 , ainda mais preferivelmente de 0,9 a 3 cm . Além disso, descobriu-se que é particularmente preferível se cada bandeja perfurada tiver de 100 a 1000 orifícios/m2 na porção perfurada, e a área de seção transversal por orifício está em uma faixa de 0,5 a 5 cm . Foi mostrado que por adição das condições acima às colunas de destilação contínua de estágios múltiplos, o objeto da presente invenção pode ser atingido mais facilmente.

Quando realizando a etapa (II), o carbonato de diarila é continuamente produzido por alimentação contínua do carbonato de dialquila e o composto mono-hidróxi aromático constituindo o material de partida dentro da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos em que o catalisador está presente, realizando a reação e a destilação simultaneamente na primeira coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da primeira coluna contendo um álcool produzido a partir de uma porção superior da primeira coluna em uma forma gasosa, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna contendo um carbonato de alquil arila produzido a partir de uma porção inferior da primeira coluna em uma forma líquida, continuamente alimentando a mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna dentro da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos em que está presente o catalisador, realizando a reação e a destilação simultaneamente na segunda coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna contendo um carbonato de dialquila produzido a partir de uma porção superior da segunda coluna em uma forma gasosa, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna contendo um carbonato de diarila produzido a partir de uma porção inferior da segunda coluna em uma forma líquida, e continuamente alimentando a mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna contendo o carbonato de dialquila dentro da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos.

Como mencionado acima, o material de partida pode conter o álcool, o carbonato de alquil arila e o carbonato de diarila que são produtos de reação, e subprodutos de reação , como um éter de alquil arila e compostos de ponto de ebulição elevado. Considerando o equipamento e custo necessário para separação e purificação em outros processos, quando realmente implementando a presente invenção industrialmente, é preferível que o material de partida contenha quantidades pequenas de tais compostos.

Na etapa (II), quando alimentando continuamente o carbonato de dialquila e o composto mono-hidróxi aromático, constituindo o material de partida na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, este material de partida pode ser alimentado na primeira coluna de destilação em uma forma líquida e/ou uma forma gasosa a partir da(s) entrada(s) provida(s) em uma ou uma pluralidade de posições na porção superior ou a porção do meio da primeira coluna de destilação abaixo da saída de gás na porção superior da primeira coluna de destilação. Também é preferível alimentar o material de partida contendo uma proporção grande do fenol na primeira coluna de destilação em uma forma líquida a partir de uma entrada provida na porção superior da primeira coluna de destilação, e alimentar um material de partida contendo uma proporção grande do carbonato de dialquila na primeira coluna de destilação em uma forma gasosa a partir de uma entrada provida na porção inferior da primeira coluna de destilação acima da saída de líquido na porção inferior da primeira coluna de destilação.

Além disso, na etapa (II), a mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna contendo o carbonato de alquil arila continuamente retirado da porção inferior da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é continuamente alimentado na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos. Aqui, a mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna é preferivelmente alimentado na segunda coluna de destilação em uma forma líquida e/ou uma forma gasosa a partir da(s) entrada(s) provida(s) em uma ou uma pluralidade de posições na porção superior ou a porção do meio da segunda coluna de destilação abaixo da saída de gás na porção superior da segunda coluna de destilação. Além disso, no caso de usar, como a segunda coluna de destilação, uma coluna de destilação tendo uma porção de recheio na porção superior da mesma e uma porção de bandeja na porção inferior da mesma, o que é uma forma de realização preferível da presente invenção, é preferível que pelo menos uma posição, onde uma entrada é provida, esteja entre a porção de recheio e a porção de bandeja. Além disso, no caso de que os recheios compreendem uma pluralidade de conjuntos de recheios estruturados, é preferível para uma entrada estar instalada em um espaço entre os conjuntos de recheios estruturados.

Além disso, na etapa (II), também é preferível realizar uma operação de refluxo de condensação do componente gasoso retirado do topo de cada uma dentre a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, e então retornar algum deste componente para dentro da porção superior desta coluna de destilação. Neste caso, a relação de refluxo para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos está em uma faixa de 0 a 10, preferívelmente de 0 a 5, mais preferivelmente de 0 a 3. A relação de refluxo para a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos está em uma faixa de 0,01 a 10, preferívelmente de 0,08 a 5, mais preferívelmente de 0,1 a 2. Para a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, não realizando esta operação de refluxo (isto é, relação de refluxo = 0), também se tem uma forma de realização preferível.

Na etapa (II), o método de levar o catalisador a estar presente na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos pode ser qualquer método. No caso em que o catalisador é um sólido, que é insolúvel no líquido de reação, é preferível para o catalisador ser fixado dentro da coluna por, por exemplo, instalação em estágios dentro da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos ou instalação na forma de um recheio. No caso de um catalisador que dissolve no material de partida ou o líquido de reação, é preferível alimentar o catalisador na primeira coluna de destilação a partir de uma posição acima da porção do meio da primeira coluna de destilação. Neste caso, uma solução de catalisador obtida por dissolução do catalisador no material de partida ou líquido de reação pode ser introduzida na coluna junto com o material de partida, ou pode ser introduzida na coluna a partir de uma entrada diferente do material de partida. A quantidade do catalisador usado na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos na presente invenção varia dependendo do tipo do catalisador usado, os tipos e proporções dos compostos de material de partida, e condições de reação como a temperatura de reação e a pressão de reação. A quantidade do catalisador está geralmente em uma faixa de 0,0001 a 30 % em peso, preferivelmente de 0,0005 a 10 % em peso, mais preferivelmente de 0,001 a 1 % em peso, com base no peso total do material de partida.

Além disso, na etapa (II), o método de levar o catalisador a estar presente na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos pode ser qualquer método. No caso em que o catalisador é um sólido, que é insolúvel no líquido de reação, é preferível para o catalisador ser fixado dentro da coluna por, por exemplo, instalação em estágios dentro da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos ou instalação na forma de um recheio. No caso de um catalisador que dissolve no material de partida ou o líquido de reação, é preferível alimentar o catalisador na segunda coluna de destilação a partir de uma posição acima da porção do meio da segunda coluna de destilação. Neste caso, uma solução de catalisador obtida por dissolução do catalisador no material de partida ou líquido de reação pode ser introduzida na coluna junto com o material de partida, ou pode ser introduzida na coluna a partir de uma entrada diferente do material de partida. A quantidade do catalisador usado na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos na presente invenção varia dependendo do tipo do catalisador usado, os tipos e proporções dos compostos de material de partida, e condições de reação como a temperatura de reação e a pressão de reação. A quantidade do catalisador está geralmente em uma faixa de 0,0001 a 30 % em peso, preferivelmente de 0,0005 a 10 % em peso, mais preferivelmente de 0,001 a 1 % em peso, com base no peso total do material de partida.

Na etapa (II), o catalisador usado na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e o catalisador usado na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos podem ser iguais ou diferentes, mas são preferivelmente iguais. Mais preferivelmente, o mesmo catalisador é usado em ambas as colunas, este catalisador sendo um que dissolve no líquido de reação em ambas as colunas. Neste caso, o catalisador dissolvido na mistura de reação de ponto de ebulição elevado na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é geralmente retirado da porção inferior da primeira coluna de destilação junto cm o carbonato de alquil arila e outros, e alimentado dentro da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos como tal; esta é uma forma de realização preferível. Se necessário, mais do catalisador pode ser recentemente adicionado na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos.

Os tempos de reação para as reações de transesterificação realizadas na etapa (II) são considerados como se igualando aos tempos de residência médios dos líquidos de reação na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos. Cada um destes tempos de reação varia dependendo da forma dos internos nesta coluna de destilação e o número de estágios, a quantidade do material de partida alimentada na coluna, o tipo e quantidade do catalisador, as condições de reação, e assim em diante. O tempo de reação em cada uma dentre a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos está geralmente em uma faixa de 0,01 a 10 horas, preferivelmente de 0,05 a 5 horas, mais preferivelmente de 0,1 a 3 horas.

A temperatura de reação na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos varia dependendo do tipo dos compostos de material de partida usados, e o tipo e quantidade do catalisador. Esta temperatura de reação está geralmente em uma faixa de 100 a 350°C. Prefere- se aumentar a temperatura de reação de modo a aumentar a taxa de reação. No entanto, se a temperatura de reação for muito elevada, então reações laterais se tornam possíveis de ocorrer, por exemplo, a produção de subprodutos como éter de alquil arila aumenta, o que é indesejável. Por esta razão, a temperatura de reação na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos está preferivelmente em uma faixa de 130 a 280°C, mais preferivelmente de 150 a 260°C, ainda mais preferivelmente de 180 a 250°C.

A temperatura de reação na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos varia dependendo do tipo dos compostos de material de partida usados, e o tipo e quantidade do catalisador. Esta temperatura de reação está geralmente em uma faixa de 100 a 3 5 O0C. Prefere- se aumentar a temperatura de reação de modo a aumentar a taxa de reação. No entanto, se a temperatura de reação for muito elevada, então reações laterais se tornam possíveis de ocorrer, por exemplo, produção de subprodutos como um éter de alquil arila, e produtos de rearranjo de Fries dos compostos de material de partida e o carbonato de alquil arila e carbonato de diarila produzidos, e derivados dos mesmos, aumenta, o que é indesejável. Por esta razão, a temperatura de reação na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos está preferivelmente em uma faixa de 130 a 280°C, mais preferivelmente de 150 a 260°C, ainda mais preferivelmente de 180 a 250°C. Além disso, a pressão de reação na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos varia dependendo do tipo dos compostos de material de partida usados e a composição do material de partida, a temperatura de reação, e assim em diante. A primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos pode estar em qualquer uma dentre pressão reduzida, pressão normal, ou uma pressão aplicada. A pressão no topo da coluna está geralmente na faixa de 0,1 a 2x10 Pa, preferivelmente de 10 a 107 Pa, mais preferivelmente de 2x10 a 5x106 Pa.

A pressão de reação na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos varia dependendo do tipo dos compostos de material de partida usados e a composição do material de partida, a temperatura de reação, e assim em diante. A segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos pode estar em qualquer uma dentre pressão reduzida, pressão normal, ou uma pressão aplicada. A pressão no topo da coluna está geralmente na faixa de 0,1 a 2x107 Pa, preferivelmente de 103 a 106 Pa, mais preferivelmente de 5x103 a 105 Pa.

Além disso, como a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos na etapa (II), uma pluralidade de colunas de destilação pode ser usada. Neste caso, as colunas de destilação podem ser ligadas juntas em série, em paralelo, ou em uma combinação de série e paralela. Além disso, como a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos na etapa (II), uma pluralidade de colunas de destilação pode ser usada. Neste caso, as colunas de destilação podem ser ligadas juntas em série, em paralelo ou em uma combinação de em série e paralela.

O material constituindo cada uma dentre a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usadas na etapa (II) é geralmente um material metálico como aço carbono ou aço inoxidável. Nos termos da qualidade dos carbonatos aromáticos produzidos, aço inoxidável é preferível.

A mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna continuamente retirada da porção inferior da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos em uma forma líquida na etapa (II) tem o carbonato de diarila como um componente principal da mesma, mas geralmente também contém carbonato de alquil arila não reagido, uma quantidade pequena de material de partida não reagido, uma quantidade pequena de subprodutos de ponto de ebulição elevado e assim em diante, e além disso, no caso em que se usa um catalisador homogêneo, também contém este componente de catalisador. Assim, é necessário realizar uma etapa de purificação (III) para obter um carbonato de diarila de pureza elevada a partir da mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna. Na etapa (III), qualquer processo pode ser usado, desde que o carbonato de diarila de pureza elevada possa ser obtido a partir da mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna. Os exemplos incluem destilação e/ou recristalização, e assim em diante. Descobriu-se que, dentre estes, na presente invenção, é particularmente preferível realizar a etapa (III) usando um processo de destilação.

Além disso, na presente invenção, descobriu-se que é ainda preferível para a etapa (III) compreender um processo de separação por destilação em que duas colunas de destilação (uma coluna de separação de material de ponto de ebulição elevado, e uma coluna de purificação de carbonato de diarila tendo uma saída de fração lateral) são usadas, a separação é realizada continuamente na coluna de separação de material de ponto de ebulição elevado em um componente de topo de coluna tendo, como componente principal da mesma, o carbonato de diarila, carbonato de alquil arila não reagido, e uma quantidade pequena de material de partida não reagido, e um componente de fundo de coluna tendo, como um componente principal do mesmo, uma quantidade pequena de subprodutos de ponto de ebulição elevado e assim em diante, e/ou um componente de catalisador, o componente de topo de coluna a partir da coluna de separação de material de ponto de ebulição elevado é continuamente alimentado dentro da coluna de purificação de carbonato de diarila, e a separação é realizada continuamente na coluna de purificação de carbonato de diarila em três componentes isto é, um componente de topo de coluna, um componente de fração lateral, e um componente de fundo de coluna, o carbonato de diarila de pureza elevada sendo obtido como um componente de fração lateral.

Além disso, é preferível para todos ou alguma parte do componente de fundo da coluna a partir da coluna de separação de material de ponto de ebulição elevado ser circulado de volta à primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e/ou a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e reusado como componente de catalisador na etapa (II). Além disso, o componente de topo da coluna a partir da coluna de purificação de carbonato de diarila geralmente contém uma quantidade pequena de carbonato de diarila e, assim, um método em que, com o componente de topo da coluna como tal ou após realizar outra separação por destilação, alguma parte ou todos os componentes de fundo da coluna é retornada na coluna de separação de material de ponto de ebulição elevado e/ou a coluna de purificação de carbonato de diarila, de modo a ser recuperado como carbonato de diarila de pureza elevada é também preferível.

Na etapa (III), um carbonato de diarila de pureza elevada de pureza geralmente não menor que 99,9%, preferivelmente não menor que 99,99%, é obtido. O teor dos subprodutos de ponto de ebulição elevado aqui geralmente não é maior do que 100 ppm, preferivelmente não maior que 50 ppm, mais preferivelmente na maior que 10 ppm. Além disso, na presente invenção, um material de partida e catalisador não contendo um halogênio são geralmente usados e, assim, o teor de halogênio do carbonato de diarila de pureza elevada obtido não é maior que 0,1 ppm, preferivelmente não maior que 10 ppb, mais preferivelmente não maior que 1 ppb, que está fora do limite de detecção por cromatografia iônica.

Exemplos

A seguir, apresenta-se uma descrição mais detalhada da presente invenção através de exemplos. No entanto, a presente invenção não é limitada aos seguintes exemplos.

O teor de halogênio foi medido usando um método de cromatografia iônica.

Exemplo 1

(1) Etapa (I) de produção contínua de carbonato de dimetila e etileno glicol

Uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos como mostrado na figura 1 tendo L0 = 3300 cm, D0 = 300 cm L0 / D0 = 11, n0 = 60, Do / doi = 7,5, e Do / d02 = 12 foi usada. Neste exemplo, como os internos, bandejas perfuradas tendo, cada, uma área de seção transversal por orifício na porção perfurada da mesma de aproximadamente 1,3 cm e um número de orifícios de aproximadamente 180 a 320 m foram usadas.

<Destilação reativa>

3,27 toneladas/h de carbonato de etileno em uma forma líquida foram continuamente introduzidas na coluna de destilação T0 a partir da entrada (3-a) provida no 55- estágio a partir do fundo. 3,238 toneladas/h de metanol em uma forma gasosa (contendo 8,96 % em peso de carbonato de dimetila) e 7,489 toneladas/h de metanol em uma forma líquida (contendo 6,66 % em peso de carbonato de dimetila) foram respectivamente continuamente introduzidos na coluna de destilação T0 a partir das entradas (3-b e 3-c) providas no 312 estágio do fundo. A relação molar dos materiais de partida introduzidos na coluna de destilação To foi metanol / carbonato de etileno = 8,36.

O catalisador usado foi obtido por adição de 4,8 toneladas de etileno glicol a 2,5 toneladas de KOH (48 % em peso de solução aquosa), aquecendo a aproximadamente 13O0C, gradualmente reduzindo a pressão, e realizando o tratamento térmico durante aproximadamente 3 h a aproximadamente 1300 Pa, de modo a produzir um solução homogênea. Esta solução de catalisador foi continuamente introduzida na coluna de destilação To a partir de uma entrada (3-e) provida no 54e estágio do fundo (concentração de K: 0,1 % em peso com base no carbonato de etileno alimentado). A destilação reativa foi realizada continuamente sob condições de uma temperatura de fundo da coluna de 98°C, uma pressão de topo de coluna de aproximadamente 1,118x105 Pa, e uma relação de refluxo de 0,42.

Foi possível atingir uma operação estável de estado uniforme após 4 h. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo retirada do topo 1 da coluna em uma forma gasosa foi resfriada usando um trocador térmico e assim se tornou um líquido, A mistura de reação líquida de ponto de ebulição baixo, que foi continuamente retirada da coluna de destilação a 10,678 toneladas/h, continha 4,129 toneladas/h de carbonato de dimetila e 6,549 toneladas/h de metanol. Um líquido continuamente retirado do fundo 2 da coluna a 3,382 toneladas/h continha 2,356 toneladas/h de etileno glicol. 1,014 toneladas/h de metanol, e 4 kg/h de carbonato de etileno não reagido. Excluindo o carbonato de dimetila contido no material de partida, a quantidade produzida real de carbonato de dimetila foi de 3,340 toneladas/h, e excluindo o etileno glicol contido na solução de catalisador, a quantidade produzida real de etileno glicol foi de 2,301 toneladas/h. A conversão de carbonato de etileno foi de 99,88%, a seletividade de carbonato de dimetila não foi menor do que 99,99%, e a seletividade de etileno glicol não foi menor que 99,99%.

A operação contínua prolongada foi realizada sob estas condições. Após 500 h, 2000 h, 4000 h, 5000 h e 6000 h, as quantidades produzidas reais por hora foram de 3,340 toneladas, 3,340 toneladas, 3,340 toneladas, 3,340 toneladas, e 3,340 toneladas, respectivamente, para carbonato de dimetila, e 2,301 toneladas, 2,301 toneladas, 2,301 toneladas, 2,301 toneladas, e 2,301 toneladas, respectivamente, para etileno glicol, as conversões de carbonato de etileno foram respectivamente de 99,90%, 99,89%, 99,89%, 99,88% e 99,88%, as seletividades para carbonato de dimetila foram respectivamente não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, e não menores que 99,99%, e as seletividades para etileno glicol foram respectivamente não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, e não menores que 99,99%.

(2) Etapa (II) de produção contínua de carbonato de difenila <Primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101> Uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos como mostrado na figura 2 tendo L1 = 3300 cm, Di = 500 cm Li / Di = 6,6, ni = 80, Di / dn = 17, e D] / dj2 = 9 foi usada. Neste exemplo, bandejas perfuradas tendo, cada, uma área de seção transversal por orifício de aproximadamente 1,5 cm e um número de orifícios de aproximadamente 250 m foram usadas como os internos.

<Segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201> Um coluna de destilação contínua de estágios múltiplos como mostrado na figura 3 tendo L2 = 3100 cm, D2 = 500 cm, L2 / D2 = 6,2, n2 = 30, D2 / d2i = 3,85, e D2 / d22 - 11,1 foi usada. Neste exemplo, como os internos, dois conjuntos de Mellapak (11 estágios teóricos no total) foram instalados na porção superior, e bandejas perfuradas tendo, cada, uma área de seção transversal por orifício de aproximadamente 1,3 cm^2 e um número de orifícios de aproximadamente 250 / m^2 foram usadas na porção inferior.

<Destilação reativa>

Carbonato de difenila foi produzido por realização de destilação reativa usando um aparelho em que a primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 e a segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 foram conectadas juntas como mostrado na figura 4.

Um material de partida 1 contendo fenol e carbonato de dimetila em uma relação em peso de fenol / carbonato de dimetila =1,9 foi introduzido continuamente em uma forma líquida em uma taxa de fluxo de 50 toneladas/h a partir de uma entrada superior 11 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101. Por outro lado, um material de partida 2 contendo carbonato de dimetila e fenol em uma relação em peso de carbonato de dimetila / fenol = 3,6, foi introduzido continuamente em uma forma gasosa em uma taxa de fluxo de 50 toneladas/h de uma entrada inferior 12 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101. A relação molar para os materiais de partida introduzidos na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 foi carbonato de dimetila / fenol = 1,35. Os materiais de partida não contêm substancialmente halogênios (fora do limite de detecção para a cromatografia iônica, isto é, não mais que 1 ppb). Pb(OPh)2 como um catalisador foi introduzido a partir da entrada superior 11 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 de modo que uma concentração do mesmo no líquido de reação deve ser de aproximadamente 100 ppm. A destilação reativa foi realizada continuamente sob condições de temperatura no fundo da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 de 225°C, uma pressão no topo da coluna de 7x105 Pa e uma relação de refluxo de 0. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo na primeira coluna contendo metanol, carbonato de dimetila, fenol e outros, foi continuamente retirada em uma forma gasosa do topo 13 da primeira coluna, foi passada através de um trocador térmico 14, e foi retirada em uma taxa de fluxo de 34 toneladas/h a partir de uma saída 16.

Por outro lado, uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna, contendo carbonato de metil fenila, carbonato de dimetila, fenol, carbonato de difenila, o catalisador e outros, foi continuamente retirada em uma forma líquida a partir do fundo 17 da primeira coluna.

Um estado uniforme estável foi atingido após 24 h. A mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna foi assim então alimentada continuamente como tal na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 em uma taxa de fluxo de 66 toneladas/h a partir de uma entrada de material de partida 21 instalada entre o Mellapak e as bandejas perfuradas. O líquido alimentado dentro da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 continha 18,2 % em peso de carbonato de metil fenila e 0,8 % em peso de carbonato de difenila. A destilação reativa foi realizada continuamente na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 sob condições de uma temperatura no fundo da coluna de 2IO0C, uma pressão no topo da coluna de 3 χ 10"4 Pa, e uma relação de refluxo de 0,3. Foi possível atingir uma operação estável de estado uniforme após 24 horas. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna contendo 35 % em peso de carbonato de dimetila e 56 % em peso de fenol foi continuamente retirada do topo 23 da segunda coluna, a taxa de fluxo em uma saída 26 sendo de 55,6 toneladas/h e uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna contendo 38,4 % em peso de carbonato de metil fenila e 55,6 % em peso de carbonato de difenila foi continuamente retirada do fundo 27 da segunda coluna. A mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna foi continuamente alimentada na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos IOla partir da entrada 11. Neste momento, as quantidades de carbonato de dimetila e fenol novos, recentemente alimentados dentro da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 foram ajustadas de modo a manter as composições e quantidades acima do material de partida 1 e do material de partida 2, levando em consideração a composição e a quantidade da mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna. Verificou-se que a quantidade de carbonato de difenila produzido por hora foi de 5,74 toneladas. A seletividade para o carbonato de difenila com base no fenol reagido foi de 98%.

A operação contínua prolongada foi realizada sob estas condições. As quantidades produzidas de carbonato de difenila por hora após 500 h, 2000 h, 4000 h, 5000 h, e 6000 h (excluindo o carbonato de difenila contido no material de partida) foram de 5,74 t, 5,75 t, 5,74 t, 5,74 t e 5,75 toneladas, respectivamente, e as seletividades foram de 98%, 98%, 98%, 98% e 98%, respectivamente, e assim a operação foi muito estável. Além disso, os carbonatos aromáticos produzidos substancialmente não contém halogênios (não mais que 1 ppb).

(3) Etapa (ΠΙ) de obtenção de carbonato de difenila de alta pureza

A mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna retirada a partir do fundo da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos foi continuamente alimentada em uma coluna de separação de material de ponto de ebulição elevado (comprimento 1700 cm, diâmetro interno 340 cm, 30 estágios) e a destilação foi realizada continuamente com uma temperatura no fundo da coluna de 206°C, uma pressão no topo da coluna de 3800 Pa, e uma relação de refluxo de 0,6. Um componente de topo da coluna continuamente retirado do topo da coluna de separação de material de ponto de ebulição elevado foi continuamente alimentado como tal em uma entrada de uma coluna de purificação de carbonato de diarila tendo uma saída de fração lateral (comprimento 2200 cm, diâmetro interno 280 cm, 12 estágios acima da entrada, 18 estágios entre a entrada e a saída de fração lateral instalada ai embaixo, 5 estágios abaixo da saída de fração lateral). Na coluna de purificação de carbonato de diarila, a destilação foi realizada continuamente com temperatura no fundo da coluna de 213°C, uma pressão no topo da coluna de 5000 Pa, e uma relação de refluxo de 1,5. A pureza do carbonato de difenila continuamente retirado da saída de fração lateral não foi menor que 99,999%, e o teor de halogênio não foi maior que 1 ppb.

Exemplo 2

(1) Etapa (I) de produção contínua de carbonato de dimetila e etileno glicol

A destilação reativa foi realizada sob as seguintes condições usando a mesma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos como no exemplo 1.

2,61 toneladas/h de carbonato de etileno em uma forma líquida foram continuamente introduzidas na coluna de destilação a partir da entrada (3-a) provida no 552 estágio a partir do fundo. 4,233 toneladas/h de metanol em forma gasosa (contendo 2,41 % em peso de carbonato de dimetila) e 4,227 toneladas/h de metanol em forma líquida (contendo 1,46 % em peso de carbonato de dimetila) foram respectivamente continuamente introduzidas na coluna de destilação a partir das entradas (3-b e 3-c) providas no 312 estágio a partir do fundo. A relação molar dos materiais de partida introduzidos na coluna de destilação foi de metanol/ carbonato de etileno = 8,73. O catalisador foi levado a ser igual ao exemplo 1, e continuamente alimentado na coluna de destilação. A destilação reativa foi realizada continuamente sob condições de uma temperatura de fundo da coluna de 93 °C, pressão de topo da coluna de aproximadamente 1,046x105 Pa e relação de refluxo de 0,48. Foi possível atingir uma operação estável de estado uniforme após 24 h. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo retirada do topo 1 da coluna em uma forma gasosa foi resfriada usando um trocador térmico e assim se tornou um líquido. A mistura de reação líquida de ponto de ebulição baixo, que foi continuamente retirada da coluna de destilação a 8,17 toneladas/h, continha 2,84 toneladas/h de carbonato de dimetila, e 5,33 toneladas/h de metanol. Um líquido continuamente retirado do fundo 2 da coluna a 2,937 toneladas/h continha 1,865 toneladas/h de etileno glicol, 1,062 toneladas/h de metanol, Ae 0,2 kg/ h de carbonato de etileno não reagido. Excluindo o carbonato de dimetila contido no material de partida, a quantidade produzida real de carbonato de dimetila foi de 2,669 toneladas/h, e excluindo o etileno glicol contido na solução de catalisador, a quantidade produzida real de etileno glicol foi de 1,839 toneladas/h. A conversão de carbonato de etileno foi de 99,99%, a seletividade de carbonato de dimetila não foi menor que 99,99%, e a seletividade de etileno glicol não foi menor do que 99,99%.

A operação contínua prolongada foi realizada sob estas condições. Após 1000 h, 2000 h, 3000 h, e 5000 h, as quantidades produzidas reais por hora foram de 2,669 toneladas, 2,669 toneladas, 2,669 toneladas, e 2,669 toneladas respectivamente para carbonato de dimetila, e 1,839 toneladas, 1,839 toneladas, 1,839 toneladas e 1,839 toneladas respectivamente para etileno glicol, as conversões de carbonato de etileno foram respectivamente de 99,9%, 99%, 99,99% e 99,99%, as seletividades de carbonato de dimetila foram respectivamente não menores do que 99,99%, não menores do que 99,99%, não menores do que 99,99%, e não menores do que 99,99%, e as seletividades de etileno glicol foram respectivamente não menores do que 99,99%, não menores do que 99,99%, não menores do que 99,99%, e não menores do que 99,99%. (2) Etapa (II) de produção contínua de carbonato de difenila A destilação reativa foi realizada sob as seguintes condições usando o mesmo aparelho que no exemplo 1.

Um material de partida 1 contendo fenol e carbonato de dimetila em uma relação em peso de fenol / carbonato de dimetila = 1,1 foi introduzido continuamente em uma forma líquida em uma taxa de fluxo de 40 toneladas/h a partir da entrada superior 11 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101. Por outro lado, um material de partida 2 contendo carbonato de dimetila e fenol em uma relação em peso de carbonato de dimetila / fenol. = 3,9 foi introduzido continuamente em uma forma gasosa em uma taxa de fluxo de 43 toneladas/h a partir da entrada inferior 12 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101. A relação molar dos materiais de partida introduzidos na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 foi carbonato de dimetila / fenol = 1,87. Os materiais de partida substancialmente não contêm halogênios (fora do limite de detecção para a cromatografia iônica, isto é não mais que 1 ppb). Pb(OPh)2, como um catalisador, foi introduzido a partir da entrada superior 11 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 de modo que uma concentração da mesma, no líquido de reação, deve ser de aproximadamente 250 ppm. A destilação reativa foi realizada continuamente sob condições de uma temperatura no fundo da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 de 235°C, e uma pressão no topo da coluna de 9x105 Pa e uma relação de refluxo de 0. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da primeira coluna contendo metanol, carbonato de dimetila, fenol, e outros, foi continuamente retirada em uma forma gasosa do topo 13 da primeira coluna, foi passada através do trocador térmico 14, e foi retirada em uma taxa de fluxo de 43 toneladas/h da saída 16. Por outro lado, uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna contendo carbonato de metil fenila, carbonato de dimetila, fenol, carbonato de difenila, o catalisador e outros, foi continuamente retirada em uma forma líquida a partir do fundo 17 da primeira coluna.

Um estado uniforme estável foi atingido após 24 h. A mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna foi assim então alimentado continuamente como tal dentro da segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 em uma taxa de fluxo de 40 toneladas/h a partir da entrada de material de partida 21 instalada entre o Mellapak e as bandejas perfuradas. O líquido alimentado na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 continha 20,7% em peso de carbonato de metil fenila e 1,0 % em peso de carbonato de difenila. A destilação reativa foi realizada continuamente na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 sob condições de uma temperatura no fundo da coluna de 205°C, uma pressão no topo da coluna de 2x104 Pa, e uma relação de refluxo de 0,5. Foi possível atingir uma operação estável de estado uniforme após 24 h. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna foi continuamente retirada do topo 23 da segunda coluna, e uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna contendo 36,2 % em peso de carbonato de metil fenila e 60,8 % em peso de carbonato de difenila foram continuamente retiradas do fundo 27 da segunda coluna. A mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna foi continuamente alimentada na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 a partir da entrada 11. Neste momento, as quantidades de carbonato de dimetila e fenol, novos, recentemente alimentados dentro da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 foram ajustadas de modo a manter as composições e quantidades acima do material de partida Ieo material de partida 2, levando em consideração a composição e quantidade da mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna. Verificou-se que a quantidade produzida de carbonato de difenila por hora foi de 4,03 toneladas. A seletividade para o carbonato de difenila com base no fenol reagido foi de 97%.

A operação contínua prolongada foi realizada sob estas condições. As quantidades produzidas de carbonato de difenila por hora após 500 h, 1000 h, e 2000 h foram de 4,03 t, 4,03 t, e 4,04 toneladas, respectivamente, e as seletividades com base no fenol reagido foram de 97%, 97% e 97%, respectivamente, e assim a operação foi muito estável.

(3) Etapa (III) de obtenção de carbonato de difenila de pureza elevada

Realizada usando o mesmo processo que no exemplo 1. A pureza do carbonato de difenila continuamente retirado da saída de fração lateral não foi menor que 99,999% e o teor de halogênio não foi maior que 1 ppb.

Exemplo 3

(1) Etapa (I) de produção contínua de carbonato de dimetila e etileno glicol

Uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos como mostrado na figura 1, tendo L0 = 3300 cm, D0 = 300 cm, L0 / D0 = 11, no = 60, Do / doi = 7,5, e D0 = D02 foi usada. Neste exemplo, como os internos, bandejas perfuradas tendo, cada, uma área de seção transversal por orifício na porção perfurada da mesma de aproximadamente 1,3 cm e um número de orifícios de aproximadamente 220 a 340 m2 foram usadas.

3,773 toneladas/h de carbonato de etileno em uma forma líquida foram continuamente introduzidas na coluna de destilação a partir da entrada (3-a) provida no 55s estágio a partir do fundo. 3,736 toneladas/h de metanol em uma forma gasosa (contendo 8,97% em peso de carbonato de dimetila) e 8,641 toneladas/h de metanol em uma forma líquida (contendo 6,65 % em peso de carbonato de dimetila) foram respectivamente continuamente introduzidos na coluna de destilação a partir das entradas (3-b e 3-c) providas no 30° estágio a partir do fundo. A relação molar dos materiais de partida introduzidos na coluna de destilação foi metanol / carbonato de etileno = 8,73. O catalisador foi levado a ser igual que no exemplo 1, e foi continuamente alimentado na coluna de destilação. A destilação reativa foi realizada continuamente sob condições de uma temperatura de fundo da coluna de 98°C, uma pressão de topo da coluna de aproximadamente 1,118x10'5 Pa, e uma relação de refluxo de 0,42.

Foi possível atingir uma operação estável de estado uniforme após 24 h. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo retirada do topo da coluna em uma forma gasosa foi resfriada usando um trocador térmico e assim se tornou um líquido, A mistura de reação líquida de ponto de ebulição baixo, que foi continuamente retirada da coluna de destilação a 12,32 toneladas/h, continha 4,764 toneladas/h de carbonato de dimetila e 7,556 toneladas/h de metanol. Um líquido continuamente retirado do fundo da coluna a 3,902 toneladas/h continha 2,718 toneladas/h de etileno glicol. 1,17 toneladas/h de metanol, e 4,6 kg/h de carbonato de etileno não reagido. Excluindo o carbonato de dimetila contido no material de partida, a quantidade produzida real de carbonato de dimetila foi de 3,854 toneladas/h, e excluindo o etileno glicol contido na solução de catalisador, a quantidade produzida real de etileno glicol foi de 2,655 toneladas/h. A conversão de carbonato de etileno foi de 99,88%, a seletividade de carbonato de dimetila não foi menor do que 99,99%, e a seletividade de etileno glicol não foi menor do que 99,99%.

A operação contínua prolongada foi realizada sob estas condições. Após 1000 h, 2000 h, 3000 h, e 5000 h, as quantidades produzidas reais por hora foram de 3,854 toneladas, 3,854 toneladas, 3,854 toneladas, 3,854 toneladas, respectivamente, para carbonato de dimetila, e 2,655 80

toneladas, 2,655 toneladas, 2,655 toneladas e 2,655 toneladas, respectivamente, para etileno glicol, as relações de reação de carbonato de etileno foram respectivamente de 99,99%, 99,99%, 99,99%, e 99,99%, as seletividades para carbonato de dimetila foram respectivamente não menores 5 que 99,99%, não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, e não menores que 99,99%, e as seletividades para etileno glicol foram respectivamente não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, não menores que 99,99%, e não menores que 99,99%. (2) Etapa (II) de produção contínua de carbonato de difenila 10 A destilação reativa foi realizada sob as seguintes condições

usando o mesmo aparelho que no exemplo 1, exceto que área de seção transversal por orifício de cada uma das bandejas perfuradas na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 foi levada a ser de aproximadamente 1,8 cm . 15 Um material de partida 1 contendo fenol e carbonato de dimetila

em uma relação em peso de fenol / carbonato de dimetila = 1,7 foi introduzido continuamente em uma forma líquida em uma taxa de fluxo de 86 toneladas/h a partir de uma entrada superior 11 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101. Por outro lado, um material de partida 2 contendo 20 carbonato de dimetila e fenol em uma relação em peso de carbonato de dimetila / fenol = 3,5, foi introduzido continuamente em uma forma gasosa em uma taxa de fluxo de 90 toneladas/h a partir de uma entrada inferior 12 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101. A relação molar para os materiais de partida introduzidos na primeira coluna de 25 destilação contínua de estágios múltiplos 101 foi carbonato de dimetila / fenol = 1,44. Os materiais de partida substancialmente não contém halogênios (fora do limite de detecção para a cromatografia iônica, isto é, não mais que 1 ppb). Pb(OPh)2 como um catalisador foi introduzido a partir da entrada superior 11 da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 de modo que uma concentração do mesmo no líquido de reação deve ser de aproximadamente 150 ppm. A destilação reativa foi realizada continuamente sob condições de temperatura no fundo da primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 de 220°C, uma pressão no topo da coluna de 8x105 Pa e uma relação de refluxo de 0. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo na primeira coluna contendo metanol, carbonato de dimetila, fenol e outros, foi continuamente retirada em uma forma gasosa do topo 13 da primeira coluna, e passada através de um trocador térmico 14, e foi retirada em uma taxa de fluxo de 82 toneladas/h da saída 16. Por outro lado, uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna, contendo carbonato de metil fenila, carbonato de dimetila, fenol, carbonato de difenila, o catalisador e outros, foi continuamente retirada em uma forma líquida do fundo 17 da primeira coluna.

Um estado uniforme estável foi atingido após 24 h. A mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna, que foi assim então alimentado continuamente como tal na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 em uma taxa de fluxo de 94 toneladas/h a partir da entrada de material de partida 21 instalada entre o Mellapak e as bandejas perfuradas. O líquido alimentado na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 continha 16,0 % em peso de carbonato de metil fenila e 0,5 % em peso de carbonato de difenila. A destilação reativa foi realizada continuamente na segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 201 sob condições de uma temperatura no fundo da coluna de 215°C, uma pressão no topo da coluna de 2,5x104 Pa, e uma relação de refluxo de 0,4. Foi possível atingir uma operação estável de estado uniforme após 24 horas. Uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna foi continuamente retirada do topo 23 da segunda coluna, e uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna, contendo 35,5 % em peso de carbonato de metil fenila e 59,5 % em peso de carbonato de difenila foi continuamente retirada do fundo 27 da segunda coluna. A mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna foi continuamente alimentada na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101 a partir da entrada 11. Neste momento, as quantidades de carbonato de dimetila e fenol novos, recentemente alimentados na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos 101, foram ajustadas de modo a manter as composições e quantidades acima do material de partida Ieo material de partida 2, levando em consideração a composição e a quantidade da mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna. Verificou-se que a quantidade produzida de carbonato de difenila por hora foi de 7,28 toneladas. A seletividade para o carbonato de difenila com base no fenol reagido foi de 98%.

A operação contínua prolongada foi realizada sob estas condições. As quantidades produzidas de carbonato de difenila por hora após 500 h, 1000 h, e 2000 h foram de 7,28 t, 7,29 t, e 7,29 toneladas, respectivamente, e as seletividades com base no fenol reagido foram de 98%, 98% e 98%, respectivamente e, assim, a operação foi muito estável.

(3) Etapa (III) de obtenção de carbonato de difenila de pureza elevada

Esta foi realizada usando o mesmo processo que no exemplo 1. A pureza do carbonato de difenila continuamente retirado da saída de fração lateral não foi menor que 99,999% e o teor de halogênio não foi maior que 1 ppb.

Aplicabilidade Industrial

Descobriu-se que, por implementação do processo de acordo com a presente invenção, um carbonato de diarila de pureza elevada requerido para produzir um policarbonato aromático de alto desempenho e alta qualidade pode ser produzido em uma escala industrial de não menos que 1 tonelada/hora a partir do carbonato cíclico do composto mono-hidróxi aromático. Além disso, descobriu-se que este carbonato de diarila de pureza elevada pode ser produzido de modo estável durante um período prolongado de tempo de, por exemplo, não menos que 2000 horas, preferivelmente não menos que 3000 horas, mais preferivelmente não menos que 5000 horas. A presente invenção assim provê um processo que alcança efeitos excelentes como um processo industrial para a produção do carbonato de diarila de pureza elevada.

Claims

1. Processo industrial para a produção de um carbonato de diarila de pureza elevada em que o carbonato de diarila de pureza elevada é continuamente produzido a partir de um carbonato cíclico e um composto mono-hidróxi aromático, o processo caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (I) continuamente produzir um carbonato de dialquila e um diol através de um sistema de destilação reativa de alimentação contínua do carbonato cíclico e um álcool monoídrico alifático em uma coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 em que um catalisador está presente, realizando a reação e a destilação simultaneamente na referida coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo contendo um carbonato de dialquila produzido a partir de uma porção superior da coluna em uma forma gasosa, e continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado contendo o diol a partir de uma porção inferior da coluna em uma forma líquida; (II) continuamente produzir um carbonato de diarila tomando-se o referido carbonato de dialquila e um composto mono-hidróxi aromático como um material de partida continuamente alimentando o material de partida em uma primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos em que está presente um catalisador, realizando a reação e a destilação simultaneamente na referida primeira coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da primeira coluna contendo um álcool produzido a partir da porção superior da referida primeira coluna em uma forma gasosa, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna contendo um carbonato de alquil arila produzido a partir de uma porção inferior da referida primeira coluna em uma forma líquida, continuamente alimentando a referida mistura de reação de ponto de ebulição elevado da primeira coluna em uma segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, em que está presente um catalisador, realizando a reação e a destilação simultaneamente na referida segunda coluna, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna contendo um carbonato de dialquila produzido a partir de uma porção superior da referida segunda coluna em uma forma gasosa, continuamente retirando uma mistura de reação de ponto de ebulição elevado da segunda coluna contendo um carbonato de diarila produzido a partir de uma porção inferior da referida segunda coluna em uma forma líquida, e continuamente alimentando a mistura de reação de ponto de ebulição baixo da segunda coluna contendo o carbonato de dialquila na primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos; e (III) purificar referido carbonato de diarila de modo a obter o carbonato de diarila de pureza elevada; em que: (a) referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrico tendo um comprimento L0 (cm) e um diâmetro interno D0 (cm) e tendo um interno com um número de estágios n0 dentro da mesma, e compreende uma saída de gás tendo um diâmetro interno d0i (cm) em um topo da coluna ou na porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno do2 (cm) em um fundo da coluna ou em uma porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma primeira entrada provida na porção superior e/ou uma porção do meio da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma segunda entrada provida na porção do meio e/ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido, em que L0, D0, L0 / Do, no, D0 / d01, e D0 / d02 respectivamente atendem às seguintes fórmulas (1) a (6) -2100 ≤ Lq ≤ 8000 (1), -180 < D0 <2000 (2), -4 < Lo / D0 < 40 (3), -10 <n0< 120 (4), -3<D0/d01<20 (5), e -5<D0/d02<30 (6); (b) referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrico tendo um comprimento Li (cm) e um diâmetro interno Di (cm), e tendo um interno com um número de estágios nj dentro da mesma, e compreende uma saída de gás tendo um diâmetro interno dn (cm) em um topo da coluna ou na porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno d12 (cm) em um fundo da coluna ou na porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma terceira entrada provida na porção superior e/ou uma porção do meio da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma quarta entrada provida na porção do meio e/ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido, em que Lj, Dh Li / Di, n1? D] / dn, e Dj / di2, respectivamente, atendem às seguintes fórmulas (7) a (12), -1500 < Li <8000 (7), -100 < D1 <2000 (8), -2 < L1 /Di <40 (9), -20 <ni < 120 (10), -5 <Dj / dn< 30 (11), e -3 < D1Zd12 <20 (12); (c) referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos compreende uma estrutura tendo uma porção de tronco cilíndrico tendo um comprimento L2 (cm) e um diâmetro interno D2 (cm), e tendo um interno com um número de estágios n2 dentro da mesma, e compreende uma saída de gás tendo um diâmetro interno d21 (cm) em um topo da coluna ou na porção superior da coluna próxima do topo, uma saída de líquido tendo um diâmetro interno d22 (cm) em um fundo da coluna ou na porção inferior da coluna próxima do fundo, pelo menos uma quinta entrada provida na porção superior e/ou uma porção do meio da coluna abaixo da saída de gás, e pelo menos uma sexta entrada provida na porção do meio e/ou na porção inferior da coluna acima da saída de líquido, em que L2, D2, L2 / D2, n2, D2 / d2], e D2 / d22, respectivamente, atendem às seguintes fórmulas (13) a (18), -1500 <L2< 8000 (13), -100 <D2< 2000 (14), -2 < L2/D2 <40 (15), -10 <n2< 80 (16), -2 <D2 / d2j< 15 (17), e -5 < D2 / d22 <30 (18).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que não menos que 1 tonelada/h do carbonato de diarila de pureza elevada é produzida.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que referido doi e referido do2 para referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 usada na etapa (1) atendem à seguinte fórmula (19) l<doi/do2<5 (19).

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -3, caracterizado pelo fato de que L0, D0, L0 / D0, n0, D0 / doi, e D0 / d02 para referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To atendem respectivamente a 2300 < L0 < 6000, 200 < D0 < 1000, 5 < L0 / D0 < 30, 30 < n0< 100, 4<D0/doi < 15,e7 <D0/ d02<25.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -4, caracterizado pelo fato de que L0, D0, L0 / D0, n0, D0 / d0], e D0 / d02 para referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 atendem respectivamente a 2500 ≤ L0 ≤ 5000, 210 ≤ D0 ≤ 800,7 ≤ L0 / D0 ≤ 20, 40 ≤ no ≤ 90,5 ≤ D0 / d01 ≤ 13, e 9 ≤ D0 / (Id2 ≤ 20.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos To é uma coluna de destilação tendo uma bandeja e/ou um recheio como referido interno,

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 é uma coluna de destilação de tipo de placas tendo a bandeja como referido interno.

8. Processo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que referida bandeja na referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 é uma bandeja perfurada tendo uma porção perfurada e uma porção descendente.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que referida bandeja perfurada na referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 tem 100 a 1000 orifícios/m2 na referida porção perfurada da mesma.

10. Processo de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a área de seção transversal por orifício de referida bandeja perfurada na referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 está em uma faixa de 0,5 a 5 cm .

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que uma relação de abertura de referida bandeja perfurada na referida coluna de destilação contínua de estágios múltiplos T0 está em uma faixa de 1,5 a 15%.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -11, caracterizado pelo fato de que referido dn e referido d12 para referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na etapa (II) atendem à seguinte fórmula (20) e referido d2i e referido d22 para referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na etapa (II) atendem à seguinte fórmula (21); -1 ≤ d12 / d11 ≤ 5 (20), e -l ≤ d21 / d22 ≤ 6 (21).

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que L1, D1, L1 / D1, n1, D1 / d11, e D1 / d12 para referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos usada na etapa (II) atendem respectivamente a 2000 ≤ L1 ≤ 6000, 150 ≤ D1 ≤ 1000, 3 ≤ L1 / D1 ≤ 30, 30 ≤ n1 ≤ 100, 8 ≤ D1 / d11 ≤ 25 e 5 ≤ D1 / d12 ≤ 18, e L2, D2, L2 / D2, n2, D2 / d21, e D2 / d22 para referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos, usada na etapa (II) atendem respectivamente a 2000 ≤ L2 ≤ 6000, 150 ≤ D2 ≤ 1000, 3 ≤ L2 / D2 ≤ 30, 15 ≤ n2 60, 2,5 ≤ D2 / d2, ≤ 12, e 7 ≤ D2 / d22 ≤ 25.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que L1, D1, L1 / D1, nl, D1 / d11, e D1 / d12 para referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendem respectivamente a 2500 ≤ L1 ≤ 5000, 200 ≤ D1 ≤ 800, 5 ≤ L1 / D1 ≤ 15, 40 ≤ nL1 ≤ 90, 10 ≤ D1 / d11 ≤ 25 e 7 ≤ D1 / d12 ≤ 15, e L2, D2, L2 / D2, n2, D2 / d21, e D2 / d22 para referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos atendem respectivamente a 2500 ≤ L2 ≤ 5000, 200 ≤ D2 ≤ 800, 5 ≤ L2/D2 ≤ 15, 20 ≤ n2 50, 3 ≤ D2/ d21 ≤ 10, e 9 ≤ D2 / d22 ≤ 20.

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que cada uma dentre a referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e a referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma coluna de destilação tendo uma bandeja e/ou um recheio como referido interno.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma coluna de destilação de tipo de placa tendo a bandeja como referido interno, e referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma coluna de destilação tendo tanto o recheio como as bandejas como referido interno.

17. Processo de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que cada uma das referidas bandejas na referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma bandeja perfurada tendo uma porção perfurada e uma porção descendente.

18. Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que cada uma das referidas bandejas perfuradas na referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e na referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos tem 100 a 1000 orifícios/m2 na referida porção perfurada.

19. Processo de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que uma área de seção transversal por orifício de cada uma das referidas bandejas perfuradas na referida primeira coluna de destilação contínua de estágios múltiplos e referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos está em uma faixa de 0,5 a 5 cm2.

20. Processo de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma coluna de destilação tendo, como referido interno, o recheio na porção superior da coluna, e a bandeja na porção inferior da coluna.

21. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, caracterizado pelo fato de que referido recheio de referido interno da referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos é uma ou uma pluralidade de conjuntos de recheios estruturados.

22. Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que referidos recheios estruturados na referida segunda coluna de destilação contínua de estágios múltiplos são de pelo menos um tipo selecionado dentre o grupo consistindo de Mellapak, Gempak, Techno-pak, Flexipac, um recheio Sulzer, um recheio Goodroll, e Glitschgrid.

23. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -22, caracterizado pelo fato de que a etapa de purificação de carbonato de diarila (III) é realizada por destilação.

24. Carbonato de diarila de pureza elevada caracterizado pelo fato de ser produzido em uma quantidade de não menos que 1 tonelada/h, o qual é produzido pelo processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23.

25. Carbonato de diarila de pureza elevada de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de ter um teor de halogênio de não mais que 0,1 ppm.

26. Carbonato de diarila de pureza elevada de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de ter um teor de halogênio de não mais que 1 ppb.