TW202128606A - 自有機碳酸酯流中移除醚烷醇雜質之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種自含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流中移除該醚烷醇雜質之方法，其包含使該物流與萃取溶劑接觸及使包含該醚烷醇雜質之萃取溶劑相與有機碳酸酯相分離，其中該萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基之烷醇。本發明亦關於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法，其中對含有碳酸二烷酯及醚烷醇雜質之物流進行上述萃取方法。此外，本發明係關於一種製備碳酸二芳酯之方法，其包含使芳基醇與含有碳酸二烷酯之物流反應，該物流中的醚烷醇雜質已根據上述萃取方法移除。

Description

自有機碳酸酯流中移除醚烷醇雜質之方法
本發明係關於一種自含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流中移除醚烷醇雜質之方法。
有機碳酸酯之實例為環狀碳酸伸烷酯（諸如碳酸伸乙酯）及非環狀碳酸二烷酯（諸如碳酸二乙酯）。熟知藉由在適宜催化劑存在下使環氧烷（諸如環氧乙烷）與二氧化碳反應來製得環狀碳酸伸烷酯。此類方法已描述於例如US4508927及US5508442中。
碳酸二烷酯可藉由碳酸伸烷酯與烷醇反應產生。在碳酸伸烷酯（諸如碳酸伸乙酯）與烷醇（諸如乙醇）反應的情況下，產物為碳酸二烷酯（諸如碳酸二乙酯）及烷二醇（諸如單乙二醇）。此類方法係熟知的且其實例揭示於US5359118中。此文件揭示一種方法，其中碳酸二(C1 -C4 烷基)酯烷二醇係藉由碳酸伸烷酯與C1 -C4 烷醇發生酯基轉移來製備。
在自環氧烷經由碳酸伸烷酯製備碳酸二烷酯之該整個製程內的不同點處，可能產生含有一或多種醚烷醇（亦即烷氧基烷醇）雜質之有機碳酸酯流。舉例而言，在乙醇與碳酸伸乙酯反應產生碳酸二乙酯及單乙二醇的反應器中，可能會發生乙醇與環氧乙烷（因碳酸伸乙酯反向反應成環氧乙烷及二氧化碳而形成）的副反應而產生2-乙氧基乙醇（乙二醇乙醚（ethyl oxitol）或乙二醇單乙醚）。另外，乙醇與碳酸伸乙酯之副反應可以釋放二氧化碳且產生乙二醇乙醚的方式形成乙二醇乙醚。再者，乙醇與單乙二醇之間可能會發生副反應，產生乙二醇乙醚及水。更進一步，可經由碳酸羥乙基乙酯之脫羧基反應形成乙二醇乙醚。
因此，來自乙醇與碳酸伸乙酯反應產生碳酸二乙酯及單乙二醇之反應器的產物流可包含未轉化之乙醇、未轉化之碳酸伸乙酯、碳酸二乙酯、單乙二醇及上文所提及之乙二醇乙醚雜質。該烷氧基烷醇雜質之存在對於任何後續生產製程可能係不利的。舉例而言，該烷氧基烷醇雜質最終可進入碳酸二烷酯，該碳酸二烷酯作為起始物質用於自該碳酸二烷酯與苯酚合成碳酸二苯酯。舉例而言，在碳酸二烷酯為碳酸二乙酯且烷氧基烷醇雜質為乙二醇乙醚之情況下，該乙二醇乙醚可與苯酚起始物質及/或與碳酸二苯酯產物反應。
苯酚與乙二醇乙醚直接反應可能導致產生苯基2-乙氧基乙醚，因此導致有價值的苯酚反應物損失。另外，此類反應導致非所需的化學物質引入製程中，因此導致分離問題。
碳酸二苯酯與乙二醇乙醚反應導致產物損失，因為產生了碳酸苯酯2-乙氧基乙酯。另外，在任何後續的碳酸二苯酯聚合成聚碳酸酯物質時，後一產物都充當「毒物」。舉例而言，當碳酸二苯酯與雙酚A（BPA）反應時，形成聚碳酸酯及苯酚。碳酸二苯酯可與BPA反應，因為苯酚為一種相對良好的脫離基。然而，碳酸二烷酯（諸如碳酸二乙酯）無法用於藉由與BPA反應產生聚碳酸酯，因為烷醇不為良好的脫離基。烷氧基烷醇（諸如乙二醇乙醚）皆不為良好的脫離基。因此，在碳酸苯酯2-乙氧基乙酯存在於待與BPA反應之碳酸二苯酯饋料中之情況下，苯酚將容易脫離該碳酸苯酯2-乙氧基乙酯，但不易脫離乙二醇乙醚，因此在鏈之一端終止聚合製程。因此，在碳酸二苯酯與BPA接觸之前，必須自碳酸二苯酯中移除碳酸苯酯2-乙氧基乙酯。
以上舉例說明了在形成含有醚烷醇雜質之有機碳酸酯流之情況下，需要在進行任何後續製程（其中將有機碳酸酯轉化成有價值的最終產物）之前移除該醚烷醇雜質。舉例而言，需要在進行碳酸二乙酯與苯酚之反應之前將任何乙二醇乙醚雜質自含有該雜質之碳酸二乙酯流中移除。
參考其中乙醇與碳酸伸乙酯已反應成碳酸二乙酯及單乙二醇的以上實例，亦含有未轉化之乙醇及碳酸伸乙酯及乙二醇乙醚副產物的產物流可藉由蒸餾分離。該產物流中之各種組分之沸點在下表中提及。
   沸點（℃）
乙醇 78.4
碳酸二乙酯 126-128
乙二醇乙醚 135
單乙二醇 197.3
碳酸伸乙酯 260.4
如上文所提及之蒸餾可產生含有碳酸二乙酯及未轉化之乙醇的頂部物流及含有單乙二醇及未轉化之碳酸伸乙酯的底部物流。最有可能地，所有乙二醇乙醚最終都進入頂部物流。然而，視進行蒸餾之具體條件而定，部分乙二醇乙醚可能最終進入底部物流。隨後，可藉由蒸餾將該頂部物流進一步分離成含有未轉化之乙醇的頂部物流（其可再循環至產生碳酸二乙酯及單乙二醇之反應器中）及含有碳酸二乙酯及乙二醇乙醚雜質的底部物流。
如上文所論述，在有機碳酸酯在任何後續製程中轉化成有價值的最終產物之前，必須自其中移除醚烷醇雜質，因為該醚烷醇雜質可能干擾該後續製程及/或任何其他製程。對於以上實例，此意謂應將乙二醇乙醚雜質自含有碳酸二乙酯及該乙二醇乙醚雜質之底部物流中移除。原則上，可藉由進一步的蒸餾步驟分離乙二醇乙醚及碳酸二乙酯。然而，由於碳酸二乙酯與乙二醇乙醚之間的沸點差異小（見上表），因此此類分離非常繁雜，需要多個蒸餾步驟及階段。
類似地，在乙醇與碳酸伸丙酯已反應成碳酸二乙酯及單丙二醇之情況下，可能會形成作為醚烷醇雜質的丙二醇乙醚（ethyl proxitol）。丙二醇乙醚（丙二醇單乙醚）包含1-乙氧基-2-丙醇及/或2-乙氧基-1-丙醇。在此情況下，碳酸二乙酯（126℃至128℃）與醚烷醇雜質（1-乙氧基-2-丙醇：132℃；2-乙氧基-1-丙醇：138℃）之間的沸點差異亦較小，使得蒸餾分離非常繁雜。
因此，需要找到一種簡單方法自含有醚烷醇雜質之有機碳酸酯流中移除此類醚烷醇雜質。WO2010063694揭示了一種用於自含有機碳酸酯及醚烷醇雜質的物流中移除該醚烷醇雜質之方法，其包含使該物流與萃取溶劑接觸及使萃取溶劑相與有機碳酸酯相分離。此外，根據WO2010063694，該萃取溶劑可以選自由水、C1 -C4 脂族酮、C1 -C4 脂族醇及C1 -C4 脂族羧酸組成之群。最佳地，根據WO2010063694，該萃取溶劑為水。
如上文所提及之WO2010063694中，使用水作為萃取溶劑之缺點為，自含有醚烷醇雜質之有機碳酸酯流中已萃取此類醚烷醇雜質之後，水及醚烷醇雜質（例如乙二醇乙醚）會形成共沸物，使得自水萃取溶劑中進一步分離醚烷醇雜質變得複雜。使用水作為萃取溶劑之另一缺點為水亦可在無催化劑之情況下與可為碳酸二烷酯及/或碳酸伸烷酯之有機碳酸酯反應，這會導致有價值的有機碳酸酯損失。在添加水之後，碳酸二烷酯可水解成相應烷醇及碳酸（H2 CO3 ），其可轉化為水及二氧化碳。同樣，碳酸伸烷酯可水解成相應烷二醇及該碳酸。再者，水之密度（在25℃下為1.00 g/ml）可類似於醚烷醇雜質自其中被萃取之有機碳酸酯的密度（例如，在25℃下，碳酸二乙酯之密度為0.98 g/ml）。這使分離的萃取劑（水）相及有機碳酸酯相之形成變得複雜。此外，可能需要對含有醚烷醇雜質之所得萃取劑（水）相進行蒸餾以便自其中移除該醚烷醇雜質，這可能不利地導致必須分離作為塔頂物流的水而非蒸發相對較輕之醚烷醇雜質以使其與萃取劑分離。
本發明之目標為提供一種自含有醚烷醇雜質之有機碳酸酯流中移除此類雜質之簡單、有效且高效的方法，該物流可在自環氧烷經由碳酸伸烷酯製備碳酸二烷酯及烷二醇之製程中形成，該移除方法較佳不具有上文所提及之缺點中之一或多個。此外，該移除方法較佳引起能量及/或資本節省。
驚人地發現，如上文所述之此類方法可藉由使用含有2個或更多個羥基之烷醇作為萃取溶劑，自含有醚烷醇雜質之有機碳酸酯流中移除此類雜質來達成。
因此，本發明係關於一種自含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流中移除該醚烷醇雜質之方法，其包含使該物流與萃取溶劑接觸及使包含該醚烷醇雜質之萃取溶劑相與有機碳酸酯相分離，該方法涉及液-液萃取，其中該萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基之烷醇。
本發明亦關於一種用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法，其中對含有該碳酸二烷酯及醚烷醇雜質之物流進行上文所描述之萃取方法。
此外，本發明係關於一種用於製備碳酸二芳酯之方法，其包含使芳基醇與含有碳酸二烷酯之物流反應，該物流中的醚烷醇雜質已根據上述萃取方法移除。
在本說明書中揭示包含兩個或更多個步驟之方法的情況下，該方法可包含介於後續步驟之間的一或多個中間步驟。此外，該方法可包含第一步驟之前及/或最後步驟之後的一或多個額外步驟。
儘管在本說明書中，一種方法及在該方法中所使用或產生之混合物或物流或催化劑分別用「包含」、「含有」或「包括」一或多個各種所述步驟及組分的術語來描述，但其亦可分別「基本上由該一或多個各種所述步驟及組分組成」或「由該一或多個各種所述步驟及組分組成」。
在本發明之上下文中，在混合物、物流或催化劑包含兩種或更多種組分之情況下，此等組分以不超過100%之總量來選擇。
另外，在針對特性引述上限及下限之情況下，則亦暗示由任一上限與任一下限之組合界定的值範圍。
除非另外指示，否則在本說明書中提及沸點的情況下，此意謂760 mm Hg壓力（101.3 kPa）下之沸點。
在本發明中，自含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流中移除該醚烷醇雜質。醚烷醇與烷氧基烷醇相同，並且這兩個術語在本說明書中可互換使用。
本發明之萃取方法之特徵在於使含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流與萃取溶劑接觸，所述萃取溶劑是含有2個或更多個羥基之烷醇，從而產生包含醚烷醇雜質及有機碳酸酯相的萃取溶劑相，且使該萃取溶劑相與該有機碳酸酯相分離。在本說明書內，使含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流與萃取溶劑接觸意謂使前一物流與包含萃取溶劑之另一物流接觸。在本發明中，萃取方法為涉及液-液萃取之方法。此外，有機碳酸酯相（或萃餘物相）可為上部相且萃取溶劑相（或萃取相）可為下部相。
在自含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流中移除該醚烷醇雜質之本發明方法中，有機碳酸酯可為碳酸二烷酯、碳酸二芳酯、碳酸烷芳酯、碳酸伸烷酯或此類有機碳酸酯之混合物，較佳為碳酸二烷酯及/或碳酸伸烷酯。該碳酸二芳酯可為碳酸二苯酯。該碳酸烷芳酯可為碳酸烷苯酯，其中烷基可如下文針對碳酸二烷酯所定義。該碳酸伸烷酯可為碳酸C2 -C6 伸烷酯，更宜為碳酸C2 -C4 伸烷酯，最宜為碳酸C2 -C3 伸烷酯。具體地說，該碳酸伸烷酯可以為碳酸伸乙酯或碳酸伸丙酯。
較佳地，在本發明中，上文所提及之有機碳酸酯為碳酸二烷酯，其可為碳酸二(C1 -C4 烷基)酯，更宜為碳酸二(C1 -C3 烷基)酯，最宜為碳酸二(C2 -C3 烷基)酯。另外，較佳地，該碳酸二烷酯為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸二異丙酯，更佳為碳酸二乙酯或碳酸二異丙酯，最佳為碳酸二乙酯。
另外，在自含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流中移除該醚烷醇雜質之本發明方法中，醚烷醇雜質為烷氧基烷醇，其為式R1 OH之烷醇，其中R1 為烷氧基烷基。該烷氧基烷基中之烷氧基部分較佳為甲氧基、乙氧基或異丙氧基，更佳為乙氧基或異丙氧基，最佳為乙氧基。另外，該烷氧基烷基中之烷基部分較佳為乙基或丙基，最佳為乙基。醚烷醇雜質可為例如2-乙氧基乙醇或1-乙氧基-2-丙醇及/或2-乙氧基-1-丙醇。
再者，在自含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流中移除該醚烷醇雜質之本發明方法中，後一物流中之醚烷醇雜質的量可包含於百萬分之10重量份（ppmw）至10 wt.%範圍內，特定言之，100 ppmw至9 wt.%，更特定言之，0.1至8 wt.%，更特定言之，0.3至7 wt.%，更特定言之，0.5至6 wt.%及最特定言之，0.5至5 wt.%。
待根據本發明之萃取方法處理之含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質的物流可包含含有2個或更多個羥基之烷醇，例如烷二醇，諸如單乙二醇。此類烷二醇可有利地用作額外萃取溶劑。因此，在含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流源自藉由使碳酸伸烷酯與烷醇反應製備碳酸二烷酯及烷二醇之製程的情況下，優點為烷二醇萃取溶劑（諸如單乙二醇）為整個製程中已形成之組分，使得為了自含有有機碳酸酯、醚烷醇雜質及該烷二醇之物流中移除醚烷醇雜質而需添加的萃取溶劑較少。
在本發明萃取方法中，萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基，宜含3個或更多個羥基，較佳含2至5個羥基，更佳含2至4個羥基，更佳含2至3個羥基，最佳含3個羥基之烷醇。另外，該烷醇可含有2至9個碳原子，宜含2至7個碳原子，更宜含2至5個碳原子，最宜含2至3個碳原子。較佳地，該烷醇含有至少2個碳原子及至少2個羥基，其中烷醇之各羥基鍵結至不同碳原子。該烷醇之適宜實例為單乙二醇、單丙二醇、甘油、赤藻糖醇、木糖醇及山梨糖醇，更宜為單乙二醇、單丙二醇及甘油。更佳地，該烷醇為單乙二醇或甘油，最佳為甘油。
另外，在本發明萃取方法中，可使用上述萃取溶劑中之兩者或更多者之任何混合物。該兩種或更多種萃取溶劑之重量比可在廣泛範圍內變化。在兩種萃取溶劑之情況下，此重量比可為0.1:10至10:1，宜為0.5:1至5:1。若待根據本發明之萃取方法處理之含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質的物流包含含有2個或更多個羥基之烷醇，例如烷二醇，諸如單乙二醇，則將該烷醇視為萃取溶劑且因此應以上文所提及之該兩種或更多種萃取溶劑之重量比包括。萃取溶劑之較佳混合物為含有2個羥基之烷醇（例如諸如烷二醇，單乙二醇）與含有3個羥基之烷醇（例如甘油）的混合物。
較佳地，在本發明萃取方法中，下部相之密度比上部相之密度高至少0.05 g/ml、更佳至少0.10 g/ml、甚至更佳至少0.15 g/ml、最佳至少0.20 g/ml。在需要時，此類密度差異亦可藉由添加會改變一個相之密度的添加劑來達成，此類添加劑包括鹽。
有利地，在本發明方法中，含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流與萃取溶劑的接觸引起包含醚烷醇雜質及有機碳酸酯相之萃取溶劑相形成，從而使醚烷醇雜質與有機碳酸酯分離。
在本發明方法中使含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流與萃取溶劑接觸之時間應足以完成萃取方法。該接觸時間可為約10秒至5小時，例如10秒至2小時。
執行本發明萃取方法之溫度，亦即萃取溶劑及有機碳酸酯之兩相混合物之溫度，可包含於0℃至150℃、例如10℃至100℃範圍內。有利地，在本發明萃取方法之饋料為藉由使碳酸伸烷酯與烷醇反應所獲得的且含有未轉化之碳酸伸烷酯、未轉化之烷醇、碳酸二烷酯、烷二醇及醚烷醇雜質之產物混合物的情況下，在將饋料輸送至本發明萃取方法之前，該饋料不必被冷卻。
萃取溶劑與含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流的適宜重量比包含於10:1至1:10，例如5:1至1:5之範圍內。若待根據本發明之萃取方法處理之含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質的物流包含含2個或更多個羥基之烷醇，例如烷二醇，諸如單乙二醇，則將該烷醇視為萃取溶劑，且因此應僅作為「萃取溶劑」以萃取溶劑與含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流的上述重量比包括在內。
執行本發明萃取方法之壓力可為低於大氣壓壓力、大氣壓壓力或超大氣壓壓力，較佳為大氣壓壓力或超大氣壓壓力。
在該萃取之後，應根據本發明使萃取溶劑相與有機碳酸酯相分離，以便保留含有有機碳酸酯之物流，該物流中的醚烷醇雜質已移除。在本發明方法中，任何熟習此項技術者均可發現使萃取溶劑相與有機碳酸酯相分離之適宜方法。
在含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流為含有已藉由使烷醇與碳酸伸烷酯反應而產生之碳酸二烷酯之物流的情況下，除醚烷醇雜質之外，該物流通常亦含有未轉化之烷醇反應物。參考本說明書之介紹，其中描述了此類有機碳酸酯流之形成。
在含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流為含有碳酸二烷酯、未轉化之烷醇及醚烷醇雜質之物流的情況下，該物流與萃取溶劑接觸以萃取及移除根據本發明之醚烷醇雜質，可在使碳酸二烷酯與未轉化之烷醇分離的步驟之後進行。
碳酸二烷酯與未轉化之烷醇之分離可藉助於蒸餾實現。在未轉化之烷醇已在前述步驟中與碳酸伸烷酯反應產生碳酸二烷酯及烷二醇之情況下，此類蒸餾產生含有未轉化之烷醇（諸如乙醇）之頂部物流及含有碳酸二烷酯（諸如碳酸二乙酯）之底部物流。
因此，本發明有利地移除有機碳酸酯物流中的醚烷醇雜質，若醚烷醇雜質尚未被移除，則該醚烷醇雜質可能會干擾使用該有機碳酸酯之任何後續製程。
因此，本發明係關於一種用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法，其包含： （a）   使碳酸伸烷酯與烷醇反應以獲得含有未轉化之碳酸伸烷酯、未轉化之烷醇、碳酸二烷酯、烷二醇及醚烷醇雜質之產物混合物； （b）   將未轉化之碳酸伸烷酯及烷二醇自該產物混合物中分離以獲得含有未轉化之烷醇、碳酸二烷酯及該醚烷醇雜質之頂部物流； （c）   回收該烷二醇； （d）   自步驟（b）所得之該頂部物流中分離未轉化之烷醇以獲得含有碳酸二烷酯及該醚烷醇雜質之底部物流；及 （e）使步驟（d）所得之該底部物流與萃取溶劑接觸，且使包含該醚烷醇雜質之萃取溶劑相與碳酸二烷酯相分離，其中該萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基之烷醇；及 （f）自步驟（e）所得之該萃取溶劑相中移除該醚烷醇雜質，且將該萃取溶劑再循環至步驟（e）。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（a）包含使碳酸伸烷酯與烷醇反應以獲得含有未轉化之碳酸伸烷酯、未轉化之烷醇、碳酸二烷酯、烷二醇及醚烷醇雜質之產物混合物。
因此，步驟（a）包括碳酸伸烷酯與烷醇之反應。該碳酸伸烷酯可為碳酸 C2 -C6 伸烷酯，更宜為碳酸C2 -C4 伸烷酯，最宜為C2 -C3 碳酸伸烷酯。該碳酸伸烷酯較佳為碳酸伸乙酯或碳酸伸丙酯，最佳為碳酸伸乙酯。碳酸伸烷酯之性質決定烷二醇產物之性質：例如，碳酸伸乙酯與烷醇之反應產生單乙二醇，其為1,2-乙二醇（烷二醇）。
另外，該烷醇為C1 -C4 烷醇，更宜為C1 -C3 烷醇，最宜為C2 -C3 烷醇。該烷醇較佳含有1或2個羥基，最佳1個羥基。另外，該烷醇較佳為甲醇、乙醇或異丙醇，更佳為乙醇或異丙醇，最佳為乙醇。烷醇之性質決定碳酸二烷酯產物之性質：例如，碳酸伸烷酯與乙醇之反應產生碳酸二乙酯（碳酸二烷酯）。
步驟（a）中獲得之產物混合物含有醚烷醇雜質。如上文所提及，醚烷醇與烷氧基烷醇相同。烷氧基烷醇係式R1 OH之烷醇，其中R1 為烷氧基烷基。該烷氧基烷基中之烷氧基部分直接或間接衍生自步驟（a）中使用之烷醇，而該烷氧基烷基中之烷基部分直接或間接衍生自步驟（a）中使用之碳酸伸烷酯。因此，與上文參考步驟（a）中所用之烷醇及碳酸伸烷酯所論述相同之較佳方案適用。舉例而言，該烷氧基烷基中之烷氧基部分較佳為甲氧基、乙氧基或異丙氧基，更佳為乙氧基或異丙氧基，最佳為乙氧基。另外，例如，該烷氧基烷基中之烷基部分較佳為乙基或丙基，最佳為乙基。醚烷醇雜質可為例如2-乙氧基乙醇或1-乙氧基-2-丙醇及/或2-乙氧基-1-丙醇。
在上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的一個尤其較佳實施例中，碳酸伸烷酯為碳酸伸乙酯，烷醇為乙醇，碳酸二烷酯為碳酸二乙酯，烷二醇為單乙二醇且醚烷醇雜質為2-乙氧基乙醇。2-乙氧基乙醇亦可稱為乙二醇乙醚。
在上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的另一尤其較佳實施例中，碳酸伸烷酯為碳酸伸丙酯，烷醇為乙醇，碳酸二烷酯為碳酸二乙酯，烷二醇為單丙二醇且醚烷醇雜質為丙二醇乙醚（丙二醇單乙醚），所述丙二醇乙醚包含1-乙氧基-2-丙醇及/或2-乙氧基-1-丙醇。
較佳地，在用於製備碳酸二烷酯及烷二醇的步驟（a）中，使用催化劑，更具體地為酯基轉移催化劑。
可用於步驟（a）中之酯基轉移催化劑可為自先前技術中已知之許多適宜的均相及非均相酯基轉移催化劑中之一者。
舉例而言，適宜的均相酯基轉移催化劑已描述於US5359118中且包括鹼金屬（亦即鋰、鈉、鉀、銣及銫）之氫化物、氧化物、氫氧化物、烷醇化物、胺化物或鹽。較佳的均相酯基轉移催化劑為鉀或鈉之氫氧化物或烷醇化物。其他適宜的均相酯基轉移催化劑為鹼金屬鹽，諸如乙酸鹽、丙酸鹽、丁酸鹽或碳酸鹽。適宜的催化劑描述於US5359118及其中提及之參考文獻中，諸如EP274953A、US3803201、EP1082A及EP180387A。
如上文所提及，亦有可能採用非均相酯基轉移催化劑。在上文所提及之方法中，較佳在步驟（a）中使用非均相酯基轉移催化劑。適宜的非均相催化劑包括含有官能基之離子交換樹脂。適宜的官能基包括三級胺及四級銨基團，以及磺酸及羧酸基。其他適宜的催化劑包括鹼金屬及鹼土金屬矽酸鹽。適宜的催化劑已揭示於US4062884及US4691041中。非均相催化劑可選自包含聚苯乙烯基質及三級胺官能基團之離子交換樹脂。一個實例為Amberlyst A-21（來自羅門哈斯（Rohm &Haas）），其包含已連接有N,N-二甲胺基團之聚苯乙烯基質。八類酯基轉移催化劑（包括具有三級胺及四級銨基團之離子交換樹脂）揭示於J F Knifton等人,《分子催化雜誌（J. Mol. Catal）》, 67 （1991） 389及以下中。
適宜的非均相酯基轉移催化劑可為包含以下的催化劑：元素週期表之第4族（諸如鈦）、第5族（諸如釩）、第6族（諸如鉻或鉬）或第12族（諸如鋅）之元素；或錫或鉛；或此類元素之組合，諸如鋅與鉻之組合（例如亞鉻酸鋅）。該等元素可以氧化物形式存在於催化劑中，諸如氧化鋅。較佳地，在步驟（a）中，使用包含鋅的非均相催化劑。
步驟（a）中之條件包括10至200℃之溫度及0.5至50絕對巴（5×104 至5×106 N/m2 ）之壓力。較佳地，尤其在並流操作中，該壓力在1至20巴、更佳1.5至20巴、最佳2至15巴之範圍內，且該溫度在30至200℃、更佳40至170℃、最佳50至150℃之範圍內。
另外，較佳在步驟（a）中使用相對於碳酸伸烷酯過量之烷醇。在步驟（a）中烷醇與碳酸伸烷酯之莫耳比宜為1.01:1至25:1、較佳為2:1至20:1、更佳為3:1至15:1、最佳為3:1至13:1。
再者，步驟（a）中之重時空速（WHSV）可適宜地在0.1至100 kg/kgcat .hr（「kgcat 」係指催化劑量）、更適宜地0.5至50 kg/kgcat .hr、更適宜地1至20 kg/kgcat .hr，更適宜地1至10 kg/kgcat .hr之範圍內。
如US5359118中所描述，步驟（a）可在反應蒸餾塔中進行。此將使反應逆流進行。蒸餾塔可含有帶有泡罩之塔板、篩板或拉西環（Raschig ring）。熟習此項技術者將認識到幾種類型之催化劑填料及幾種塔板構型將係可能的。適宜的塔已描述於例如《烏爾曼工業化學百科全書（Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry）》, 第5版, 第B4卷, 第321頁及以下, 1992。
碳酸伸烷酯一般將具有比烷醇更高之沸點。在碳酸伸乙酯及碳酸伸丙酯之情況下，大氣壓沸點高於240℃。因此，一般而言，碳酸伸烷酯將在反應蒸餾塔之上部饋入，而烷醇將在此塔之下部饋入。碳酸伸烷酯將向下流動，而烷醇將向上流動。
較佳地，步驟（a）以並流方式進行。一種適宜的操作方式為以滴流方式進行反應，其中呈氣相之反應物部分及呈液相之部分滴落於催化劑上。操作步驟（a）之更佳方式係在僅具有液體之反應器中進行。此類型之適宜反應區為管式反應區，其中反應以塞流方式進行。例如，步驟（a）可在一個塞流反應器中或在一系列兩個或更多個塞流反應器中進行。此將使得反應能夠接近平衡。
另一可能為在連續攪拌槽反應器（CSTR）中進行步驟（a）。在後一情況下，來自CSTR之流出物較佳在塞流反應器中進行後反應以使得反應可接近平衡。
步驟（a）較佳連續進行。另外，較佳將未轉化之碳酸伸烷酯及烷醇再循環。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（b）包含自步驟（a）所得之產物混合物中分離未轉化之碳酸伸烷酯及烷二醇，以獲得含有未轉化之烷醇、碳酸二烷酯及醚烷醇雜質之頂部物流。該步驟（b）可藉由蒸餾實現。步驟（b）所得之底部物流包含未轉化之碳酸伸烷酯及烷二醇。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（c）包含回收烷二醇。該步驟（c）可藉由蒸餾實現。可藉由分離步驟（b）所得之含有未轉化之碳酸伸烷酯及烷二醇之底部物流來回收烷二醇，以獲得含有烷二醇之頂部物流及含有未轉化之碳酸伸烷酯之底部物流。該底部物流中之未轉化之碳酸伸烷酯可再循環至步驟（a）。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（d）包含自步驟（b）所得之頂部物流中分離未轉化之烷醇，以獲得含有碳酸二烷酯及醚烷醇雜質之底部物流。該步驟（d）可藉由蒸餾實現。步驟（d）所得之頂部物流包含未轉化之烷醇。該頂部物流中之未轉化之烷醇可再循環至步驟（a）。
步驟（b）、步驟（c）、步驟（d）及步驟（f）中之產物之分離及回收可以任何已知方式實現。舉例而言，關於步驟（b）、（c）及（d），其可藉由應用如WO2011039113中所揭示之方法來回收，該發明之揭示內容以引用之方式併入本文中。
步驟（d）所得之且含有碳酸二烷酯及該雜質之底部物流中的醚烷醇雜質之量可包含於百萬分之10重量份（ppmw）至10 wt.%、特定言之100 ppmw至9 wt.%、更特定言之0.1至8 wt.%、更特定言之0.3至7 wt.%、更特定言之0.5至6 wt.%且最特定言之0.5至5 wt.%之範圍內。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（e）包含使步驟（d）所得之底部物流與萃取溶劑接觸，產生包含醚烷醇雜質及碳酸二烷酯相的萃取溶劑相，以及使萃取溶劑相與碳酸二烷酯相分離，其中萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基的烷醇。在本說明書中，使步驟（d）所得之底部物流與萃取溶劑接觸意謂使前一物流與包含萃取溶劑的另一物流接觸。
關於本發明之萃取方法之上述特徵、較佳方案及實施例同樣適用於上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（e）。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（f）包含自步驟（e）所得之萃取溶劑相中移除醚烷醇雜質以及將萃取溶劑再循環至步驟（e）。
步驟（f）可藉由以下實現：分離步驟（e）所得之包含醚烷醇雜質之萃取溶劑相，以獲得包含醚烷醇雜質之頂部物流及包含萃取溶劑之底部物流。該分離可藉由蒸餾實現。至少一部分醚烷醇雜質可有利地作為高純度醚烷醇產物回收。接著將該底部物流中之萃取溶劑再循環至步驟（e）。在步驟（e）及/或步驟（f）（較佳為步驟（e））所得之含有萃取溶劑之底部物流的一部分可作為排出物移除，以防止任何重物之積累。在此排出物之情況下，需要將含有萃取溶劑之補充物流饋至步驟（e）。
視情況，步驟（e）所得之碳酸二烷酯相額外包含萃取溶劑。在此情況下，上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法可包含步驟（g），所述步驟（g）包含自步驟（e）所得之碳酸二烷酯相中移除萃取溶劑，以及將萃取溶劑再循環至步驟（e）。視情況存在的步驟（g）可藉由以下實現：分離步驟（e）所得之包含萃取溶劑的碳酸二烷酯相，以獲得包含碳酸二烷酯的頂部物流及包含萃取溶劑的底部物流。該分離可藉由蒸餾實現。接著將該底部物流中之萃取溶劑再循環至步驟（e）。
另外，本發明係關於一種用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法，其包含： （i）    使碳酸伸烷酯與烷醇反應以獲得含有未轉化之碳酸伸烷酯、未轉化之烷醇、碳酸二烷酯、烷二醇及醚烷醇雜質之產物混合物； （ii）使步驟（i）所得之該產物混合物與萃取溶劑接觸，並自包含未轉化之碳酸伸烷酯及碳酸二烷酯之有機碳酸酯相中分離包含未轉化之烷醇、烷二醇及醚烷醇雜質之萃取溶劑相，其中該萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基之烷醇； （iii）回收該碳酸二烷酯； （iv）將步驟（ii）所得之該萃取溶劑相分離成包含未轉化之烷醇及該醚烷醇雜質之頂部物流及包含萃取溶劑及烷二醇之底部物流；及 （v）將來自步驟（iv）所得之該底部物流的萃取溶劑再循環至步驟（ii）。
與如上文所描述之涉及步驟（a）至（f）的用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之另一方法相比，上文所提及之涉及步驟（i）至（v）的用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的優點為，避免形成烷二醇（例如乙二醇）與未轉化之碳酸伸烷酯（例如碳酸伸乙酯）之共沸物，因為在萃取步驟（ii）中，未轉化之碳酸伸烷酯最終進入有機碳酸酯相且烷二醇最終進入萃取溶劑相。另一方面，另一方法之步驟（c）包含可藉助於蒸餾實現烷二醇回收，以獲得含有烷二醇之頂部物流及含有未轉化之碳酸伸烷酯之底部物流，在此蒸餾步驟中，此共沸物之形成可能引起問題，因為此可產生含有烷二醇及另外未轉化之碳酸伸烷酯之頂部物流及含有未轉化之碳酸伸烷酯之底部物流。WO2008090108藉由進一步的純化程序解決此問題，該程序涉及首先在添加水後藉由水解將後一頂部物流中之碳酸伸烷酯轉化成烷二醇及二氧化碳，以及進一步分離所得物流以獲得經純化之烷二醇。然而，缺點為涉及水解及進一步分離之該額外純化程序繁瑣，且使得再循環至反應器之未轉化碳酸伸烷酯之量較低，由此導致所需碳酸二烷酯產物之總產率較低。 上文所提及之涉及步驟（i）至（v）的用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的優點為，有利地避免涉及如在該WO2008090108中所揭示之水解及進一步分離的繁瑣的額外純化程序，因為烷二醇及碳酸伸烷酯已在萃取步驟（ii）中藉助於萃取彼此分離。因此，不需要如該WO2008090108中所揭示將部分未轉化碳酸伸烷酯水解，以使得更多碳酸伸烷酯可再循環至反應步驟，從而提高所需碳酸二烷酯產物之總產率。
與如上文所描述之涉及步驟（a）至（f）的用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之另一方法相比，上文所提及之涉及步驟（i）至（v）的用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的額外優點為，在例如二乙二醇之任何聚伸烷二醇（聚乙二醇）作為副產物形成之情況下，此等物最終進入包含本發明方法之步驟（iv）所得之萃取溶劑及烷二醇之底部物流。上文所提及之WO2008090108中解決之問題為在由碳酸伸烷酯及烷醇製備碳酸二烷酯及烷二醇時可能形成此類聚乙二醇。在如該WO2008090108中所揭示之分離方案中，此類聚乙二醇最終進入含有未轉化之碳酸伸烷酯之上文所提及之底部物流。藉由將後一底部物流再循環至反應器，此等較高沸點之聚乙二醇副產物得以積累。在WO2008090108之發明中，藉由使含有碳酸伸烷酯及聚乙二醇之此（底部）物流的一部分經受上文所提及之水解步驟，從而獲得伸烷基二醇（烷二醇），來阻止此積累。然而，缺點為僅未轉化碳酸伸烷酯之一部分可再循環至反應器且另一部分轉化為伸烷基二醇，由此使得所需碳酸二烷酯產物之總產率進一步降低。因為在本發明中，步驟（iv）所得之來自包含萃取溶劑及烷二醇之底部物流的任何未轉化碳酸伸烷酯不需要再循環至反應步驟（i），不存在任何聚乙二醇向反應步驟（i）的任何再循環係有利的。因此，在本發明中，不需要分離包含未轉化之碳酸伸烷酯及聚乙二醇的物流，如在上文所提及之WO2008090108的方法中，其中一部分再循環至反應器中且另一部分水解。相反，在本發明中，若形成聚乙二醇，則可在步驟（v）中將其與來自步驟（iv）所得之底部物流的萃取溶劑一起輸送至萃取步驟（ii），在萃取步驟（ii）中，含有2個羥基之此類聚乙二醇可有利地充當額外萃取溶劑。此外，有利地，藉由不必分離包含未轉化之碳酸伸烷酯及聚乙二醇之物流及接著如在該WO2008090108中所教示對一部分進行水解，可將甚至更多碳酸伸烷酯再循環至反應步驟，從而提高所需碳酸二烷酯產物之總產率。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（i）包含使碳酸伸烷酯與烷醇反應以獲得含有未轉化之碳酸伸烷酯、未轉化之烷醇、碳酸二烷酯、烷二醇及醚烷醇雜質之產物混合物。
該步驟（i）可以與上述步驟（a）相同的方式進行。與上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（a）有關的上述特徵、較佳方案及實施例同樣適用於該步驟（i）。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（ii）包含使步驟（i）所得之產物混合物與萃取溶劑接觸以及使包含未轉化之烷醇、烷二醇及醚烷醇雜質的萃取溶劑相與包含未轉化之碳酸伸烷酯及碳酸二烷酯的有機碳酸酯相分離，其中該萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基的烷醇。在本說明書內，使步驟（i）所得之產物混合物與萃取溶劑接觸意謂使包含步驟（i）所得之產物混合物的物流與包含萃取溶劑之另一物流接觸。
關於本發明萃取方法之上述特徵、較佳方案及實施例同樣適用於上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（ii）。待根據上文所提及之方法之萃取步驟（ii）處理之步驟（i）所得之產物混合物亦含有包含2個羥基之烷二醇，諸如單乙二醇。此類烷二醇可有利地用作額外萃取溶劑。因此，優點在於，在反應步驟（i）中，烷二醇萃取溶劑（諸如單乙二醇）為整個方法中已形成之組分，使得萃取步驟（ii）中需要添加的萃取溶劑較少。
進行上文所提及之萃取步驟（ii）的產物混合物中之未轉化之烷醇及醚烷醇雜質之總量可包含於百萬分之10重量份（ppmw）至10 wt.%、特定言之100 ppmw至9 wt.%、更特定言之0.1至8 wt.%、更特定言之0.3至7 wt.%、更特定言之0.5至6 wt.%且最特定言之0.5至5 wt.%之範圍內。
舉例而言，在步驟（i）所得之產物混合物中存在相對大量未轉化之烷醇的情況下，在其經受上文所提及之萃取步驟（ii）之前首先自該產物混合物中移除未轉化之烷醇可為較佳的。在此情況下，可自步驟（i）所得之產物混合物中移除較佳10%至80%、更佳20%至70%之未轉化烷醇。未轉化之烷醇之此移除可以任何已知方式實現，例如藉由包括氣-液閃蒸之蒸餾。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（iii）包含回收碳酸二烷酯。該步驟（iii）可藉由蒸餾實現。碳酸二烷酯可藉由分離步驟（ii）所得之包含未轉化之碳酸伸烷酯及碳酸二烷酯之有機碳酸酯相以獲得含有碳酸二烷酯之頂部物流及含有未轉化之碳酸伸烷酯之底部物流來回收。該底部物流中之未轉化碳酸伸烷酯可再循環至步驟（i）。在步驟（ii）所得之有機碳酸酯相另外包含烷二醇及/或萃取溶劑之情況下，該底部物流額外包含烷二醇及/或萃取溶劑。在後一情況下，較佳地，該底部物流包含少於15 wt.%之烷二醇。
在步驟（ii）所得之有機碳酸酯相另外包含如上文所提及之烷二醇及/或萃取溶劑的情況下及/或在上文所提及之含有未轉化碳酸伸烷酯之底部物流與來自源自步驟（ii）所得之萃取溶劑相之物流的烷二醇及萃取溶劑合併之情況下，該底部物流或包含未轉化之碳酸伸烷酯及另外包含烷二醇及/或萃取溶劑之合併物流可分離成含有未轉化之碳酸伸烷酯之頂部物流及含有烷二醇及/或萃取溶劑之底部物流。該頂部物流中之未轉化碳酸伸烷酯可再循環至步驟（i）。可將該底部物流中之烷二醇及/或萃取溶劑再循環至步驟（ii）。在步驟（iii）產生含有未轉化之碳酸伸烷酯及另外含有烷二醇及/或萃取溶劑之底部物流的情況下，該底部物流可分離成兩個物流。接著可將一個分離物流再循環至步驟（ii）。如上文所描述，另一個分離物流可分離成含有未轉化之碳酸伸烷酯之頂部物流及含有烷二醇及/或萃取溶劑之底部物流，視情況在首先將該另一個分離物流與由步驟（v）產生且包含烷二醇及萃取溶劑之分離物流合併之後，如下文所述。該等分離可藉由蒸餾實現。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（iv）包含將步驟（ii）所得之萃取溶劑相分離成包含未轉化之烷醇及醚烷醇雜質之頂部物流及包含萃取溶劑及烷二醇之底部物流。在萃取溶劑相另外包含未轉化之碳酸伸烷酯之情況下，該底部物流另外包含未轉化之碳酸伸烷酯。在後一情況下，較佳地，該底部物流包含低於50 wt.%之未轉化碳酸伸烷酯。此外，包含未轉化烷醇及醚烷醇雜質之該頂部物流可分離成包含未轉化烷醇之頂部物流（該未轉化烷醇可再循環至步驟（i））及包含醚烷醇雜質之底部物流。該等分離可藉由蒸餾實現。
上文所提及之用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法的步驟（v）包含將來自步驟（iv）所得之底部物流（包含萃取溶劑及烷二醇）的萃取溶劑再循環至步驟（ii）中。步驟（v）可包含將步驟（iv）所得之底部物流分離成包含烷二醇之頂部物流（由此回收烷二醇作為產物之一）及包含可再循環至步驟（ii）之萃取溶劑的底部物流。可替代地，舉例而言，在步驟（ii）所得之有機碳酸酯相另外包含烷二醇及/或萃取溶劑之上述情況下及/或在步驟（iv）所得之底部物流另外包含未轉化碳酸伸烷酯的情況下，步驟（iv）所得之底部物流可分離成兩個物流。如上文所描述，接著可將一個分離物流分離成包含烷二醇之頂部物流（由此回收烷二醇作為產物之一）及包含可再循環至步驟（ii）之萃取溶劑的底部物流。另一個分離物流可與步驟（iii）所得之底部物流合併，該底部物流包含未轉化之碳酸伸烷酯及另外包含烷二醇及/或萃取溶劑，且接著以如上文所描述之方式進行分離。該等分離可藉助於蒸餾實現。
可以任何已知方式實現步驟（iii）、（iv）及（v）中之產物之分離及回收。
另外，本發明係關於一種用於製備碳酸二芳酯之方法，其包含使芳基醇與含有碳酸二烷酯之物流反應，該物流中的醚烷醇雜質已根據上述方法中的任一者移除。
因此，本發明係關於一種用於製備碳酸二芳酯之方法，其包含在酯基轉移催化劑存在下使芳基醇與含有碳酸二烷酯之物流接觸，該物流中的醚烷醇雜質已根據上述方法中的任一者移除。
另外，本發明亦關於一種用於製備碳酸二芳酯之方法，其包含根據上述方法中的任一者自含有碳酸二烷酯及醚烷醇雜質之物流中移除醚烷醇雜質，及接著在酯基轉移催化劑存在下，使芳基醇與含有碳酸二烷酯之物流接觸。
較佳地，在製備碳酸二芳酯之上述方法中，碳酸二芳酯為碳酸二苯酯且芳基醇為苯酚。
此外，如步驟（a）所述，上述酯基轉移催化劑及其他酯基轉移條件同樣適用於製備碳酸二芳酯之該等方法。
圖1示出了涉及步驟（a）至（f）的用於製備碳酸二烷酯及烷二醇的上述方法，包括本發明萃取方法作為步驟之一。
在圖1中，乙醇經由管線1進入反應器2。反應器2可適宜地為連續攪拌槽反應器。經由管線3，亦將碳酸伸乙酯饋至反應器2中。酯基轉移催化劑可存在或可連續地饋至反應器中。催化劑可與反應物中之一者混合或經由單獨的管線（未顯示）饋至反應器中。經由管線4自反應器2中抽出含有未轉化之碳酸伸乙酯、未轉化之乙醇、碳酸二乙酯、乙二醇（烷二醇）及2-乙氧基乙醇（醚烷醇雜質；乙二醇乙醚）之產物混合物。經由管線4，將混合物輸送至蒸餾塔5，在蒸餾塔中產物被分離成包含碳酸二乙酯、未轉化之乙醇及乙二醇乙醚的頂部物流（其經由管線7抽出）及包含乙二醇及未轉化之碳酸伸乙酯的底部物流（其經由管線6抽出）。使管線6中之底部物流在蒸餾塔8中進行蒸餾，產生包含乙二醇的頂部物流（其經由管線10回收）及包含未轉化之碳酸伸乙酯的底部物流（其經由管線9及3再循環至反應器2）。
在蒸餾塔11中對源自蒸餾塔5的包含碳酸二乙酯、未轉化之乙醇及乙二醇乙醚的頂部物流進行蒸餾，產生包括未轉化之乙醇的頂部物流（其經由管線13及1再循環至反應器2）及包含碳酸二乙酯、乙二醇乙醚及未轉化之乙醇的底部物流。後一底部物流經由管線12饋至萃取塔14之下部。在該塔中，使用甘油作為萃取溶劑對包含碳酸二乙酯、乙二醇乙醚及未轉化乙醇的物流進行液-液萃取，該萃取溶劑饋至該塔之上部。來自萃取塔14的所得頂部物流包含碳酸二乙酯。管線15中之所得底部物流包含未轉化乙醇、乙二醇乙醚及甘油且分離成兩個子物流15a及15b。子物流15a（「富」萃取劑流）再循環至萃取塔14之上部。將子物流15b輸送至蒸餾塔17，產生包含未轉化乙醇及乙二醇乙醚之頂部物流（管線19中）及產生包含甘油之底部物流（管線18中）。後一底部物流18（「貧」萃取劑流）可含有一些乙二醇乙醚，且在高於子物流15a饋至該塔之位置再循環至萃取塔14。將管線19中之包含未轉化乙醇及乙二醇乙醚之物流輸送至蒸餾塔20，產生包含未轉化乙醇的頂部物流（其經由管線22及1再循環至反應器2）及包含乙二醇乙醚之底部物流（管線21中）。
圖2示出了涉及步驟（i）至（v）的用於製備碳酸二烷酯及烷二醇的上述方法，包括本發明萃取方法作為步驟之一。
在圖2中，乙醇經由管線1進入反應器2。反應器2可適宜地為連續攪拌槽反應器。經由管線3，亦將碳酸伸乙酯饋至反應器2中。酯基轉移催化劑可存在或可連續地饋至反應器中。催化劑可與反應物中之一者混合或經由單獨的管線（未顯示）饋至反應器中。經由管線4自反應器2中抽出含有未轉化之碳酸伸乙酯、未轉化之乙醇、碳酸二乙酯、乙二醇（烷二醇）及2-乙氧基乙醇（醚烷醇雜質；乙二醇乙醚）之產物混合物。混合物經由管線4進入萃取塔5之下部。在該塔中，使用甘油作為萃取溶劑對該產物混合物進行液-液萃取，該萃取溶劑饋至塔之上部。
管線7中之來自萃取塔5之所得頂部物流包含碳酸二乙酯、未轉化之碳酸伸乙酯、乙二醇及甘油，並在蒸餾塔8中進行蒸餾，產生包含碳酸二乙酯的頂部物流（其經由管線9回收）及包含未轉化碳酸伸乙酯、乙二醇及甘油的底部物流（管線10中）。物流10分離成兩個子物流10a及10b。子物流10a再循環至萃取塔5。
管線6中之來自萃取塔5之所得底部物流包含未轉化之乙醇、乙二醇乙醚、乙二醇及甘油。視情況，可以分離該底部物流（圖2中未顯示，但在圖1中相對於物流15顯示），其中一個子物流再循環至萃取塔5之上部，而另一個子物流被輸送至蒸餾塔11。物流6（未分離）在蒸餾塔11中進行蒸餾，產生包含未轉化乙醇及乙二醇乙醚的頂部物流（管線12中），以及包含乙二醇及甘油的底部物流（管線13中）。管線12中之物流在蒸餾塔14中進行蒸餾，產生包含未轉化乙醇的頂部物流（其經由管線15及1再循環至反應器2）及包含乙二醇乙醚的底部物流（管線16中）。管線13中之物流視情況分離成兩個子物流13a及13b。子物流13b（有分離）或物流13（無分離）在蒸餾塔17中進行蒸餾，產生包含乙二醇的頂部物流（其經由管線18回收）及包含甘油的底部物流（其經由管線19輸送至萃取塔5）。
視情況與子物流13a合併的包含未轉化碳酸伸乙酯、乙二醇及甘油的子物流10b在蒸餾塔20中進行蒸餾，產生包含未轉化碳酸伸乙酯的頂部物流（其經由管線21及3再循環至反應器2）及包含乙二醇及甘油的底部物流（其經由管線22輸送至萃取塔5）。
藉由以下實例進一步說明本發明之萃取方法。 實例
液-液平衡（LLE）資料量測係在經攪拌及溫度調節之玻璃池中進行。在平衡及相沈降之後，自兩種相中獲取樣品且藉由氣相層析法分析。測定兩種相中之每一者中各組分之莫耳濃度。
對於五元系統2-乙氧基乙醇（乙二醇乙醚或EE）+碳酸二乙酯（DEC）+碳酸伸乙酯（EC）+單乙二醇（MEG）+甘油（GLY），在環境壓力及在50℃溫度下量測LLE資料，其中2-乙氧基乙醇饋料濃度有所變化（1、3、5及7.5 wt.%）。饋料中DEC:EC:MEG:GLY之重量比在1:1:1:1保持恆定。
另外，對於五元系統乙醇（EtOH）+DEC+EC+MEG+GLY，亦以相同方式量測LLE資料，除乙醇饋料濃度分別為1、3、5及6 wt.%之外。
對於以上兩個五元系統中之每一者中之各組分，測定其在兩種相中之每一者中之莫耳分率。上部相（萃餘物相）中之組分之莫耳分率在以下表1及2中稱為x（組分），例如x（DEC）。下部相（萃取物相）中之組分之莫耳分率在以下表1及2中稱為y（組分），例如y（DEC）。此等莫耳分率資料可轉化成分佈係數（K值），其中對於某種組分（例如K（DEC））而言，K（組分）等於上部相莫耳分率除以下部相莫耳分率。相對選擇率α（組分/乙二醇乙醚或EtOH）可定義為DEC與乙二醇乙醚（EE）或乙醇（EtOH）之K值之比率，例如在含有乙二醇乙醚之五元系統中為K（DEC）/K（EE）且在含有乙醇之五元系統中為K（DEC）/K（EtOH）。當此相對選擇率為1時，組分與乙二醇乙醚或EtOH之間相對於兩種相而言不存在選擇率差異。溶劑增強乙二醇乙醚及/或EtOH自有機碳酸酯（諸如DEC及EC）分離的效率可藉由在添加此溶劑時監測相對選擇率α之變化來評估。
下表1示出含有乙二醇乙醚之五元系統之LLE資料，包括推導出之K值及相對選擇率（與乙二醇乙醚相比）。以下表1示出含有乙醇之五元系統之LLE資料，包括經導出之k值及相對選擇率（與乙醇相比）。α值（相對選擇率）高於1意謂在液-液萃取塔中，第一組分最終進入上部（萃餘物）相，而第二組分（乙二醇乙醚或EtOH）最終進入下部（萃取物）相。
表1及表2中的資料首先顯示，藉由添加單乙二醇及甘油，在所評估組成之全部範圍內（在饋料中的乙二醇乙醚或EtOH濃度有所變化的情況下），有機碳酸酯（諸如DEC及EE）相對於乙二醇乙醚或EtOH的相對選擇率高於1，並且因此相對於兩種相而言，在有機碳酸酯與乙二醇乙醚或EtOH之間存在選擇率差異，並且其次，有機碳酸酯在液-液萃取塔中向上移動，而乙二醇乙醚或EtOH與單乙二醇及甘油一起向下移動。因此，有利地，單乙二醇及甘油為良好的萃取溶劑，用於在液-液萃取製程中自有機碳酸酯（諸如DEC及EE）中分離乙二醇乙醚及/或EtOH。驚人地，單乙二醇及甘油為較佳溶解乙二醇乙醚及/或EtOH以及在較小程度上溶解諸如DEC及碳酸伸乙酯之有機碳酸酯的溶劑。在另一步驟中，可容易地將乙二醇乙醚及/或EtOH與單乙二醇及甘油分離（例如藉由蒸餾），隨後可有利地再使用單乙二醇及甘油作為萃取溶劑對含有有機碳酸酯及乙二醇乙醚及/或EtOH之混合物進行液-液萃取。 表1：2-乙氧基乙醇（EE）之液-液萃取資料
EE（wt.%） x（EE） x（DEC） x（EC） x（MEG） x（GLY）
1 0.0106 0.4850 0.3174 0.1364 0.0507
3 0.0307 0.4480 0.2980 0.1590 0.0643
5 0.0569 0.4231 0.2686 0.1866 0.0648
7.5 0.0763 0.3650 0.2345 0.2261 0.0980
   y（EE） y（DEC） y（EC） y（MEG） y（GLY）
1 0.0102 0.0594 0.1018 0.5148 0.3138
3 0.0259 0.0622 0.0881 0.5301 0.2938
5 0.0471 0.0768 0.0889 0.5020 0.2852
7.5 0.0611 0.0972 0.0987 0.4475 0.2955
   K（EE） K（DEC） K（EC） K（MEG） K（GLY）
1 1.039 8.165 3.118 0.265 0.162
3 1.185 7.203 3.383 0.300 0.219
5 1.208 5.509 3.021 0.372 0.227
7.5 1.249 3.755 2.376 0.505 0.332
   K（EE）/K（EE） K（DEC）/K（EE） K（EC）/K（EE） K（MEG）/K（EE） K（GLY）/K（EE）
1 1 7.857 3.000 0.255 0.155
3 1 6.076 2.854 0.253 0.185
5 1 4.560 2.501 0.308 0.188
7.5 1 3.007 1.903 0.405 0.266
表2：乙醇（EtOH）之液-液萃取資料
EtOH（wt.%） x（EtOH） x（DEC） x（EC） x（MEG） x（GLY）
1 0.0231 0.4872 0.2552 0.1548 0.0798
3 0.0544 0.4396 0.2538 0.1794 0.0727
5 0.0932 0.3825 0.2240 0.2272 0.0731
6 0.1087 0.3622 0.2241 0.2145 0.0905
   y（EtOH） y（DEC） y（EC） y（MEG） y（GLY）
1 0.0273 0.0650 0.0925 0.5440 0.2712
3 0.0579 0.0807 0.0901 0.4906 0.2808
5 0.0984 0.1003 0.0965 0.4598 0.2449
6 0.1121 0.1232 0.1051 0.4305 0.2291
   K（EtOH） K（DEC） K（EC） K（MEG） K（GLY）
1 0.846 7.495 2.759 0.285 0.294
3 0.940 5.447 2.817 0.366 0.259
5 0.947 3.814 2.321 0.494 0.298
6 0.970 2.940 2.132 0.498 0.395
   K（EtOH）/K（EtOH） K（DEC）/K（EtOH） K（EC）/K（EtOH） K（MEG）/K（EtOH） K（GLY）/K（EtOH）
1 1 8.858 3.261 0.336 0.348
3 1 5.798 2.998 0.389 0.276
5 1 4.026 2.451 0.522 0.315
6 1 3.032 2.199 0.514 0.407
1:管線 2:反應器 3:管線 4:管線 5:蒸餾塔；萃取塔 6:管線；物流 7:管線 8:蒸餾塔 9:管線 10:管線；物流 10a:子物流 10b:子物流 11:蒸餾塔 12:管線 13:管線；物流 13a:子物流 13b:子物流 14:萃取塔；蒸餾塔 15:管線；物流 15a:子物流 15b:子物流 16:管線 17:蒸餾塔 18:管線；底部物流 19:管線 20:蒸餾塔 21:管線 22:管線
[圖1及圖2]示出了製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法，其涉及本發明萃取方法作為步驟之一。
1:管線
2:反應器
3:管線
4:管線
5:蒸餾塔
6:管線
7:管線
8:蒸餾塔
9:管線
10:管線
11:蒸餾塔
12:管線
13:管線
14:萃取塔
15:管線
15a:子物流
15b:子物流
17:蒸餾塔
18:管線；底部物流
19:管線
20:蒸餾塔
21:管線
22:管線

Claims (9)

  1. 一種自含有有機碳酸酯及醚烷醇雜質之物流中移除該醚烷醇雜質的方法，其包含使該物流與萃取溶劑接觸及使包含該醚烷醇雜質之萃取溶劑相與有機碳酸酯相分離，該方法涉及液-液萃取，其中該萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基之烷醇。
  2. 如請求項1之方法，其中該有機碳酸酯為碳酸二烷酯、碳酸二芳酯、碳酸烷芳酯、碳酸伸烷酯，或此類有機碳酸酯之混合物，較佳為碳酸二烷酯及/或碳酸伸烷酯。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該萃取溶劑包含含有2至5個羥基、較佳2至4個羥基、更佳2至3個羥基、最佳3個羥基之烷醇。
  4. 如請求項3之方法，其中該萃取溶劑包含單乙二醇、單丙二醇、甘油、赤藻糖醇、木糖醇或山梨糖醇，較佳為單乙二醇、單丙二醇或甘油，更佳為單乙二醇或甘油，最佳為甘油。
  5. 一種用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法，其包含： （a）使碳酸伸烷酯與烷醇反應以獲得含有未轉化之碳酸伸烷酯、未轉化之烷醇、碳酸二烷酯、烷二醇及醚烷醇雜質之產物混合物； （b）自該產物混合物中分離未轉化之碳酸伸烷酯及烷二醇以獲得含有未轉化之烷醇、碳酸二烷酯及該醚烷醇雜質之頂部物流； （c）回收該烷二醇； （d）自步驟（b）所得之該頂部物流中分離未轉化之烷醇以獲得含有碳酸二烷酯及該醚烷醇雜質之底部物流；及 （e）根據如請求項1至4中任一項之方法，使步驟（d）所得之該底部物流與萃取溶劑接觸，且使包含該醚烷醇雜質之萃取溶劑相與碳酸二烷酯相分離，其中該萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基之烷醇；及 （f）自步驟（e）所得之該萃取溶劑相中移除該醚烷醇雜質，且將該萃取溶劑再循環至步驟（e）。
  6. 一種用於製備碳酸二烷酯及烷二醇之方法，其包含： （i）使碳酸伸烷酯與烷醇反應以獲得含有未轉化之碳酸伸烷酯、未轉化之烷醇、碳酸二烷酯、烷二醇及醚烷醇雜質之產物混合物； （ii）根據如請求項1至4中任一項之方法，使步驟（i）所得之該產物混合物與萃取溶劑接觸並使包含未轉化之烷醇、烷二醇及該醚烷醇雜質的萃取溶劑相與包含未轉化之碳酸伸烷酯及碳酸二烷酯的有機碳酸酯相分離，其中該萃取溶劑包含含有2個或更多個羥基的烷醇； （iii）回收該碳酸二烷酯； （iv）將步驟（ii）所得之該萃取溶劑相分離成包含未轉化之烷醇及該醚烷醇雜質之頂部物流及包含萃取溶劑及烷二醇之底部物流；及 （v）將來自步驟（iv）所得之該底部物流的萃取溶劑再循環至步驟（ii）。
  7. 如請求項5或6之方法，其中在步驟（a）或（i）中，該碳酸伸烷酯為碳酸C2 -C6 伸烷酯，宜為碳酸C2 -C4 伸烷酯，更宜為碳酸C2 -C3 伸烷酯，且該烷醇為C1 -C4 烷醇，宜為C1 -C3 烷醇，更宜為C2 -C3 烷醇。
  8. 如請求項7之方法，其中在步驟（a）或（i）中，該碳酸伸烷酯為碳酸伸乙酯或碳酸伸丙酯，該烷醇為乙醇且該碳酸二烷酯為碳酸二乙酯。
  9. 一種用於製備碳酸二芳酯之方法，其包含根據如請求項1至8中任一項之方法自含有碳酸二烷酯及醚烷醇雜質之物流中移除該醚烷醇雜質，以及接著在酯基轉移催化劑存在下，使芳基醇與含有該碳酸二烷酯之該物流接觸。
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