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CN119095820A - 从pgme、pgmea及水的混合物分离水的方法 - Google Patents

从pgme、pgmea及水的混合物分离水的方法 Download PDF

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CN119095820A
CN119095820A CN202380027603.8A CN202380027603A CN119095820A CN 119095820 A CN119095820 A CN 119095820A CN 202380027603 A CN202380027603 A CN 202380027603A CN 119095820 A CN119095820 A CN 119095820A
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CN
China
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distillation column
entrainer
water
reactor
pgme
Prior art date
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Pending
Application number
CN202380027603.8A
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English (en)
Inventor
姜淇俊
格雷戈里乌斯·R·哈维安托
金光贤
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Bennett M Ltd
Original Assignee
Bennett M Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/52Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C67/54Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C67/08Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
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Abstract

本发明涉及从PGME、PGMEA及水的混合物分离水的方法,该方法包括:将PGME与乙酸引入反应器中的反应器引入步骤;将来自该反应器的液体引入蒸馏塔中的蒸馏塔引入步骤;将夹带剂引入该蒸馏塔的顶部中的夹带剂引入步骤;以及在凝结器中凝结蒸发至该蒸馏塔的顶部的水与夹带剂的混合物的凝结步骤。

Description

从PGME、PGMEA及水的混合物分离水的方法
技术领域
本公开内容涉及从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法,且更特别地,涉及从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法,以便在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,可通过从反应物和反应产物移除所产生的作为副产物的水来提高该PGMEA的制造的反应速率且同时地可提高该PGMEA的纯度。
背景技术
丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)是用于多种目的的环境友好的溶剂,诸如涂料(paint)溶剂及电子材料溶剂。
参照图1,PGMEA是通过在催化剂的存在下使丙二醇单甲醚(PGME)与乙酸反应来制造,而且,根据该反应,水是作为副产物产生的。
当生产PGMEA时,应该移除由该反应所产生的水,以便不降低反应速率,而且,还必须移除水来提高所制造的PGMEA的纯度。
在大气压下,反应物和反应产物的沸腾温度是:水为约100℃,乙酸为约118℃,PGME为约120℃,和PGMEA为约146℃。在这方面,由于水的沸腾温度是最低(其约为100℃),因此,似乎可经由蒸馏通过蒸发水来移除水,但是,在大气压下,水-PGME和水-PGMEA在约96℃至约98℃下共沸。
换句话说,在比水的沸腾温度低的温度下,水-PGME及水-PGMEA通过共沸与水一起蒸发。由于PGME(其为反应物)和水蒸发并且通过这样的反应以约52:48的重量比排出,因此,存在应该额外地补充该反应所必需的PGME的问题,而且,存在所产生的PGMEA也与水以约56:44的重量比共沸地排出且因此反应产率降低的问题。
为了解决以上描述的问题,在相关技术中,使用甲苯作为夹带剂来移除水,其中甲苯与水在比水-PGME及水-PGMEA的共沸温度低的温度下形成共沸物。
但是,当使用甲苯作为夹带剂时,水-甲苯在大气压下具有约84.3℃的共沸点,但是水-PGME-甲苯在大气压下的三元共沸点是在约83.9℃处形成(其低于水-甲苯的共沸点)。因此,存在PGME和水首先以约0.76:1的重量比与甲苯共沸的问题,而且,由于PGME是可溶于水的溶剂,因此,存在大量的PGME(其为反应物)流失至废水的问题。
除了使用甲苯作为夹带剂的方法外,在相关技术中,采用使用环己烷作为夹带剂的方法来移除水。
但是,当使用环己烷作为夹带剂时,环己烷-水在大气压下具有约69.5℃的共沸点,但是水-PGME-环己烷在大气压下的三元共沸点是在约69℃处形成(其低于环己烷-水的共沸点)。因此,存在PGME和水首先以约1:1的重量比与环己烷共沸的问题,而且,由于PGME是可溶于水的溶剂,因此,仍然存在大量的PGME(其为反应物)流失至废水的问题。
此外,在相关技术中存在使用各种夹带剂的方法,但是,由于所建议的夹带剂也与PGME或PGMEA共沸,因此,存在别无选择只能接受PGME或PGMEA的损失的问题。(美国专利公告号US4,544,453)
在相关技术中,采用通过使用乙基苄基醚作为萃取剂从水收取PGME的方法,但是,由于PGME(其可溶于水)未从水中完全地萃取,因此,存在发生PGME损失的问题。
此外,还存在使用渗透蒸发(pervaporation)来收取与水混合的PGME或PGMEA的方法,但是,该方法需要具有大的膜面积的渗透蒸发膜,且因此,其不适用于商业应用。
发明内容
技术问题
本公开内容是用于解决前面所描述的问题,且更特别地,涉及从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法,以便在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水可提高PGMEA的制造的反应速率且同时可提高PGMEA的纯度。
技术方案
从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法包括将PGME与乙酸引入反应器中的反应器引入步骤、将该反应器中的液体引入蒸馏塔中的蒸馏塔引入步骤、将夹带剂引入该蒸馏塔的上部中的夹带剂引入步骤、及在凝结器中凝结从该蒸馏塔的上部蒸发出的水与夹带剂的混合物的凝结步骤。
该夹带剂可包括乙酸异丙酯、乙酸乙酯及乙酸正丙酯的至少一者。
该方法可进一步包括将在该凝结器中凝结的液相分离成有机材料层和水层并将该有机材料层回流至该蒸馏塔的回流步骤、及将在该凝结器中凝结的液相分离成有机材料层和水层并排出该水层的排出步骤。
用于促进在PGME与乙酸之间的反应的催化剂可与引入该反应器中的液体混合并引入该蒸馏塔中。
该催化剂可包括在大气压下具有220℃或更高的沸腾温度或在20mmHg下具有140℃或更高的沸腾温度的材料。
可将用于促进在PGME与乙酸之间的反应的固体催化剂填充在该蒸馏塔中,且该固体催化剂可填充在将反应器中的液体引入该蒸馏塔中的流入位点的下方。
该方法可进一步包括将经由该蒸馏塔的下部排出的液体再引入该反应器中的再引入步骤。
该蒸馏塔的分离级数(number of separation stages)可为21或更多。
将反应器中的液体引入该蒸馏塔中的流入位点可以为与该蒸馏塔的上部相隔8个分离级的位点(a point apart from the upper portion of the distillation columnby 8separation stages),或者,可以比与该蒸馏塔的上部相隔8个分离级的位点低。
将反应器中的液体引入该蒸馏塔中的流入位点可以为与该蒸馏塔的下部相隔2个分离级的位点(a point apart from a lower portion of the distillation column by2separation stages),或者,可以为比与该蒸馏塔的下部相隔2个分离级的位点高。
该反应器和该蒸馏塔可为整体地形成的。
该蒸馏塔的上部的温度可高于或等于该夹带剂与水的混合物的共沸点,且该蒸馏塔的下部的温度可为经由该蒸馏塔的下部排出的混合物的沸点。
当该夹带剂是乙酸异丙酯时,该蒸馏塔的上部的压力可为-0.925kg/cm2G至0.5kg/cm2G,当该夹带剂是乙酸乙酯时,该蒸馏塔的上部的压力可为-0.89kg/cm2G至0.5kg/cm2G,及当该夹带剂是乙酸正丙酯时,该蒸馏塔的上部的压力可为-0.96kg/cm2G至0.5kg/cm2G。
当该蒸馏塔的上部的压力是大气压时,将反应器中的液体引入该蒸馏塔中的流入位点可为90℃至140℃。
该蒸馏塔可包括塔板(tray)、无规填充物(random packing)及规整填充物(structured packing)的至少一者。
有利的效果
本公开内容涉及从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法,而且,具有如下的优点:在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,可通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水来提高PGMEA的制造的反应速率。
此外,本公开内容具有如下的优点:在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,可通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水来提高PGMEA的纯度。
另外,本公开内容具有如下的优点:在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,可通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水来最小化反应物与反应产物的损失;且因此,可经济地制造用作涂料(paint)溶剂、电子材料(electronic material)溶剂或其类似物的作为环境友好溶剂的PGMEA。
附图说明
图1显示出在催化剂的存在下通过使丙二醇单甲醚(PGME)与乙酸反应来制造丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)的反应式。
图2是根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法的流程图。
图3和4是显示出根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的反应器及蒸馏塔的示意图。
图5和6是显示出根据实施方案的整体地形成的用于从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的反应器及蒸馏塔的示意图。
图7是根据实施方案的当使用乙酸异丙酯作为夹带剂时,在蒸馏塔内部的组成分布。
图8是根据另一实施方案的当使用乙酸乙酯作为夹带剂时,在蒸馏塔内部的组成分布。
图9是根据另一实施方案的当使用乙酸正丙酯作为夹带剂时,在蒸馏塔内部的组成分布。
图10是当使用甲苯作为夹带剂时在蒸馏塔内部的组成分布。
具体实施方式
本说明书阐明了本公开内容的范围、描述了本公开内容的原理、并且公开了实施方案,以便本公开内容所涉及的领域中的普通技术人员可以实践本公开内容。所公开的实施方案可以各种形式执行。
在本公开内容的各种实施方案中所使用的表述“包括”或“可包括”指示存在本公开内容的相应的功能、操作或要素,且不被解释为对一个或多个额外的功能、操作或要素的限制。此外,应理解,在本公开内容的各种实施方案中,诸如“包括”或“具有”的术语旨在标明本说明书中所描述的特征、数量、步骤、操作、要素、组分或其组合是存在的,且不预先排除其它特征、操作、要素、组分或其组合的存在或加入的可能性。
应进一步理解,当将要素描述成“连接”或“耦合(coupled)”至另一要素时,该要素可直接连接或耦合至其它要素,但是,另一新的要素可存在于该要素与所述其它要素之间。相反地,应理解,当将要素描述成“直接连接”或“直接耦合”至另一要素时,在该要素与所述其它要素之间不存在另一新的要素。
虽然可使用诸如“第一”、“第二”等这样的术语来描述各种要素,但是,这样的要素必需不受限于上述术语。上述术语仅用来区别一个要素与另一个要素。根据实施方案的温度可为摄氏度(℃)。
本公开内容涉及从丙二醇单甲醚(PGME)、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)及水的混合物移除水的方法,且涉及从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法,其可在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水来提高PGMEA的制造的反应速率且同时提高PGMEA的纯度。在下文中,本公开内容的实施方案将参照附图详细地说明。
根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法是用于通过使用夹带剂,在比水与该夹带剂的共沸温度低的温度下,经由使乙酸、PGME及PGMEA共沸来防止乙酸、PGME及PGMEA的损失,其中,该夹带剂与水共沸,但是,在比水与该夹带剂的共沸温度低的温度下不与乙酸、PGME及PGMEA共沸。
参照图2,根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法包括反应器引入步骤(S110)、蒸馏塔引入步骤(S120)、夹带剂引入步骤(S130)及凝结步骤(S140)。
参照图2及3,在该反应器引入步骤(S110)中,将PGME及乙酸引入反应器110中。根据实施方案,PGMEA可通过在催化剂的存在下使PGME与乙酸反应来制造,如图1中所示。在该状态下,水可作为副产物产生。
在该蒸馏塔引入步骤(S120)中,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中。该蒸馏塔120通过蒸发液体来使物质分离,且因为该反应器110中的液体被引入该蒸馏塔120中,可从PGME、PGMEA及水的混合物移除水。
在该夹带剂引入步骤(S130)中,将夹带剂引入该蒸馏塔120的上部。通过将反应器110中的液体引入该蒸馏塔120中,该夹带剂可用于从PGME、PGMEA及水的混合物移除水。
在该凝结步骤(S140)中,从该蒸馏塔120的上部蒸发出的水与夹带剂的混合物是在凝结器130中凝结。从该蒸馏塔120的上部蒸发出的水与夹带剂的混合物可在凝结器130中凝结并然后移动至油-水分离器131。
根据实施方案,该夹带剂可包括乙酸异丙酯、乙酸乙酯、及乙酸正丙酯的至少一者。
因为乙酸异丙酯在大气压下以约8.1:1的重量比于约77℃下与水共沸且不与乙酸、PGME及PGMEA共沸且也不与水形成三元共沸物,因此,可使用乙酸异丙酯作为夹带剂。
因为乙酸乙酯在大气压下以约10:1的重量比于约72℃下与水共沸且不与乙酸、PGME及PGMEA共沸且也不与水形成三元共沸物,因此,可使用乙酸乙酯作为夹带剂。
因为乙酸正丙酯在大气压下以约5.3:1的重量比于约83℃下与水共沸且不与乙酸、PGME及PGMEA共沸且也不与水形成三元共沸物,因此,可使用乙酸正丙酯作为夹带剂。
但是,乙酸乙酯、乙酸异丙酯及乙酸正丙酯在催化剂的存在下导致PGME的酯交换反应。因此,为了抑制酯交换反应且同时从PGME、PGMEA及水的混合物移除水,PGME及夹带剂不应在催化剂的存在下通过该蒸馏塔120而混合。
为此,根据实施方案的蒸馏塔120的分离级数可为21或更多,而且,将反应器110中的液体引入该蒸馏塔120中的流入位点可为与该蒸馏塔120的上部相隔8个级的位点,或者,可比与该蒸馏塔120的上部相隔8个级的位点低。
当该蒸馏塔120的分离级数少于21时,乙酸、PGME及PGMEA可容易地损失,而且,由于作为夹带剂的乙酸乙酯或乙酸异丙酯是经由该蒸馏塔120的下部漏出,因此,乙酸乙酯或乙酸异丙酯是在催化剂的存在下与PGME接触,从而导致副反应及杂质。
因此,该蒸馏塔120的分离级数可为21或更多,以防止乙酸、PGME及PGMEA经由该蒸馏塔120的上部损失,或者,防止作为夹带剂的乙酸乙酯或乙酸异丙酯经由该蒸馏塔120的下部漏出及在催化剂的存在下与PGME接触。
但是,当该蒸馏塔120的分离级数太大时,与该蒸馏塔120的配置成本相比,效果可能不大。因此,该蒸馏塔120的分离级数可为120或较少。
在这方面,由于该蒸馏塔120是由安装在该蒸馏塔120内部的塔板(tray)进行分隔,可形成该分离级数,且因此,该蒸馏塔120的分离级数可由塔板的数量决定。
该蒸馏塔120的分离级(separation stage)可为构成该蒸馏塔120的实际级(actual stage)而非理论级(theoretical stage)。此外,物质在该蒸馏塔120中的分离程度是与该分离级数相关,塔板间距仅与处理容量相关,且因此,塔板间距可为300mm至950nm,这是实际中常用的塔板间距。
通常,为了处理相同的容量,与塔板间距大的情况相比,当塔板间距小时,蒸馏塔的直径变得更大,且塔板通常可具有厚度2mm至6mm。
但是,由于塔板的厚度可考虑蒸馏塔的直径而由塔板的机械强度决定,因此,塔板的厚度可不影响物质在蒸馏塔中的分离。因此,塔板的厚度不限于2mm至6mm,且塔板的厚度可变化。
根据实施方案,该蒸馏塔120可包括塔板、无规填充物及规整填充物的至少一者。该蒸馏塔120的分离级可包括塔板(诸如泡罩塔板、穿孔塔板(perforated tray)或阀塔板(valve tray))且可包括规整填充物及无规填充物之一。
但是,本公开内容不限于此,而且,根据实施方案的蒸馏塔120的分离级可包括塔板、无规填充物、规整填充物及其类似物的组合。
当该蒸馏塔120包括规整填充物或无规填充物时,该规整填充物或无规填充物的级数(number of stage)可被转换成塔板数(number of tray),而且,当该规整填充物或无规填充物的级数被转换成塔板数时,该蒸馏塔120的分离级数可为至少21且不超过120。
将规整填充物或无规填充物的级数转换成塔板数的方法可利用由制造商或文献(诸如,Perry handbook,Distillation Design(Kister)和Ludwig’sApplied ProcessDesign for Chemical and Petrochemical Plants)提供的理论板高度(heightequivalent to a theoretical plate,HETP)数据进行计算。
根据实施方案,规整填充物的特征为每单位体积的表面积,而且,在蒸馏塔120中使用的规整填充物可具有表面积125m2/m3至1,000m2/m3。在该情况中,与一个塔板相对应的填充床(packed bed)具有高度约100mm至约800mm。
换句话说,在该蒸馏塔120包括具有1,000m2/m3的每单位体积的表面积的规整填充物的情况中,当填充床具有高度2.1m时,可形成21个分离级。可选择地,当该蒸馏塔120包括具有1,000m2/m3的每单位体积的表面积的规整填充物以及1m的高度和11个塔板时,可形成21个分离级。
在该方式中,可将规整填充物的级数转换成塔板数,而且,将规整填充物或无规填充物的所述数转换成塔板数的方法是公知的技术,且因此,省略其详细描述。
根据实施方案,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点可为与该蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点,或者,可以比与该蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点低。
当将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点并非与该蒸馏塔120的上部相隔8个分离级而是比与该蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点高时,作为夹带剂的乙酸乙酯、乙酸异丙酯或乙酸正丙酯在催化剂的存在下与PGME混合且可导致PGME的酯交换。
具体来说,随着在用于将反应器110中的液体引入的位点与待引入进蒸馏塔120的上部的夹带剂之间的距离减少,夹带剂可在催化剂的存在下与PGME混合,从而导致PGME的酯交换反应,而且,乙酸、PGME及PGMEA可经由蒸馏塔120的上部损失。
因此,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点可为与蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点,或者,可以比与蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点低。
根据实施方案,当该蒸馏塔120包括21个级时,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点可为与该蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的第8个级或可以比该第8个级低。
在这方面,待引入至该蒸馏塔120的上部的夹带剂可经由如下引入:该蒸馏塔120的最上的级,或者,直接位于该最上的级之下的级。但是,本公开内容不限于此。
此外,根据实施方案,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点可为与该蒸馏塔120的下部相隔2个分离级的位点,或者,可以比与该蒸馏塔120的下部相隔2个分离级的位点高。
但是,本公开内容不限于此,而且,当该蒸馏塔120中所包括的分离级数是大的时,可根据需要改变将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点。
根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法可进一步包括回流步骤(S141)及排出步骤(S142)。
参照图2及3,在该回流步骤(S141)中,将在凝结器130中凝结的液相于油-水分离器131中分离成有机材料层及水层,并且,将该有机材料层回流至该蒸馏塔120。在该排出步骤(S142)中,将在凝结器130中凝结的液相分离成有机材料层及水层,并排出该水层。
该油-水分离器131能够分离有机材料层及水层,而且,在凝结器130中凝结的液相可经由该油-水分离器131分离成有机材料层及水层。
在凝结器130中凝结的液相是夹带剂(乙酸乙酯、乙酸异丙酯或乙酸正丙酯)与水的混合物,而且,由该油-水分离器131分离出的有机材料层可包括夹带剂。
在该回流步骤(S141)中,将该经由油-水分离器131分离出的有机材料层回流至该蒸馏塔120,而且,该有机材料层中所包括的夹带剂可经由该回流步骤(S141)再引入该蒸馏塔120中。
在该排出步骤(S142)中,排出经由该油-水分离器131所分离出的水层,而且,经由该油-水分离器131分离出的水层可在该排出步骤(S142)中排出至外部。
但是,本公开内容不限于此,而且,可将从在该油-水分离器131中的水层排出的水的一部分回流至该蒸馏塔120以抑制乙酸、PGME及PGMEA经由该蒸馏塔120的上部排出。
在这方面,可将该水层或该回流至蒸馏塔120的包括夹带剂的有机材料层回流至该蒸馏塔120的顶部。但是,考虑到蒸馏塔120的操作的便利性,该有机材料层或该水层可部分地回流至该蒸馏塔120的中部。
但是,即使在该情况中,该有机材料层的回流位点也应高于将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点,以防止在催化剂的存在下的在PGME与夹带剂之间的接触。
根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法可进一步包括再引入步骤(S150)。
参照图2及3,在该再引入步骤(S150)中,将经由该蒸馏塔120的下部排出的液体再引入该反应器110中。当经由该蒸馏塔120移除水时,可从该经由蒸馏塔120的下部排出的液体移除水。
在该再引入步骤(S150)中,将位于蒸馏塔120的下部处的液体(水被从其移除)再引入该反应器110中。位于蒸馏塔120的下部处的液体可为乙酸、PGME、PGMEA或催化剂。位于蒸馏塔120的下部处的液体继续经由反应器110和蒸馏塔120循环,而且,在该制程中,PGME与乙酸反应至几乎都转换成PGMEA。在该反应结束后,可从反应器110排出PGMEA。
在该再引入步骤(S150)中,在将位于蒸馏塔120的下部处的液体再引入该反应器110中之后,在位于该蒸馏塔120的下部处的液体继续经由反应器110和蒸馏塔120循环的同时,由乙酸、PGME及催化剂产生PGMEA和水的反应可以继续且该反应中产生的水可在该蒸馏塔120中移除。
参照图4,可由于该反应器110的温度的提高而在该反应器110中产生一些(某些,some)气体,而且,可将反应器110中产生的气体引入该蒸馏塔120中。
参照图5,根据实施方案的反应器110及蒸馏塔120可整体地形成。当该反应器110是安装在该蒸馏塔120的下部处时,该反应器110与该蒸馏塔120可整体地形成。
当该反应器110与该蒸馏塔120是整体地形成时,可减少装置的安装空间,而且,由于将位于蒸馏塔120的下部处的液体经由安装在该蒸馏塔120的下部处的收集器塔板(collector tray)122的降液管(downcomer)123再引入该反应器110中,因此,不需要单独的液体转移装置。
在该状况中,可将再沸器121安装于该蒸馏塔120中,而且,液体可经由该再沸器121再加热。此外,参照图6,该再沸器121可安装在该反应器110中。
根据实施方案,用于促进在PGME与乙酸之间的反应的催化剂可与引入该反应器110中的液体混合并引入该蒸馏塔120中。
该引入反应器110中的催化剂可包括具有在大气压下的220℃或更高的沸腾温度或在20mmHg下的140℃或更高的沸腾温度的材料。特别是,该催化剂可包括具有在大气压下的220℃或更高的沸腾温度的材料,该沸腾温度足够地大于作为PGMEA的沸腾温度的146℃。
当该催化剂的沸腾温度低于220℃时,该催化剂可沸腾并上升至该蒸馏塔120的流入位点之上,且因此,可与夹带剂混合,从而导致PGME的酯交换反应。因此,引入该反应器110中的催化剂可包括具有在大气压下的220℃或更高的沸腾温度的材料。
在这方面,在测量该催化剂的沸点的情况中,当将温度在大气压下升至220℃时,该催化剂可分解,使得无法测量沸腾温度。因此,该催化剂的沸腾温度可在该催化剂不分解的温度条件下进行测量,且因此,该催化剂可包括具有在20mmHg下的140℃或更高的沸腾温度的材料。
根据实施方案,用于促进在PGME与乙酸之间的反应的固体催化剂可填充在该蒸馏塔120中,而且,该固体催化剂可填充在将反应器110中的液体引入该蒸馏塔120中的流入位点的下方。
根据实施方案,该催化剂可为固体催化剂,且该催化剂可为不被反应物溶解的固体催化剂。当该催化剂为不被反应物溶解的固体催化剂时,该固体催化剂可填充在将反应器110中的液体引入该蒸馏塔120中的流入位点的下方。
由于该固体催化剂是填充在将反应器110中的液体引入该蒸馏塔120中的流入位点的下方,因此,该蒸馏塔120可同时充当反应器110和蒸馏塔120。
即使在该情况中,用于防止夹带剂在催化剂的存在下与PGME接触的条件也是与前面描述的那些相同,而且,操作条件也与下面描述的那些相同。将固体催化剂填充在该蒸馏塔120中的方法可包括:在与分离级分开的区段(section)中填充该固体催化剂,或者,通过将该固体催化剂接附(attach)至塔板、无规填充物、规整填充物或其类似物来填充该固体催化剂。
但是,本公开内容不限于此,还可以将催化剂引入反应器110中,而且,可以将催化剂引入并填充在反应器110及蒸馏塔120的至少一者中。
根据实施方案,该蒸馏塔120的上部的温度可高于或等于夹带剂与水的混合物的共沸点,而且,该蒸馏塔120的下部的温度可为经由该蒸馏塔120的下部排出的混合物的沸点。
仅当该蒸馏塔120的上部的温度大于或等于夹带剂与水的混合物的共沸点时,可蒸发该夹带剂与水的混合物以移除水。因此,该蒸馏塔120的上部的温度可通过夹带剂与水的混合物的共沸点决定。此外,该蒸馏塔120的下部的温度可为经由该蒸馏塔120的下部排出的混合物(PGMEA、催化剂或其类似物)的沸点。
根据实施方案,当该夹带剂是乙酸异丙酯时,该蒸馏塔120的上部的压力可为-0.925kg/cm2G至0.5kg/cm2G,当该夹带剂是乙酸乙酯时,该蒸馏塔120的上部的压力可为-0.89kg/cm2G至0.5kg/cm2G,而且,当该夹带剂是乙酸正丙酯时,该蒸馏塔120的上部的压力可为-0.96kg/cm2G至0.5kg/cm2G。
当该夹带剂是乙酸异丙酯且该蒸馏塔120的上部的压力是-0.925kg/cm2G至0.5kg/cm2G时,可将该蒸馏塔120的上部的温度调整至约25℃至约88℃,而且,可将该蒸馏塔120的下部的温度调整至约82℃至约160℃。
在这方面,当该蒸馏塔120的上部的压力大于0.5kg/cm2G时,该蒸馏塔120的下部的温度升高至160℃或更高,且因此,可由PGMEA的分解产生杂质。
此外,当该蒸馏塔120的上部的压力小于-0.925kg/cm2G时,该蒸馏塔120的上部的气体温度降低至25℃或更低,且因此,可需要冷冻器(refrigerator)来凝结气体(这是不经济的制程配置)。因此,当该夹带剂是乙酸异丙酯时,该蒸馏塔120的上部的压力可为-0.925kg/cm2G至0.5kg/cm2G。
当该夹带剂是乙酸乙酯且该蒸馏塔120的上部的压力是-0.89kg/cm2G至0.5kg/cm2G时,可将该蒸馏塔120的上部的温度调整至约25℃至约83℃,而且,可将该蒸馏塔120的下部的温度调整至约88℃至约160℃。
在这方面,当该蒸馏塔120的上部的压力大于0.5kg/cm2G时,该蒸馏塔120的下部的温度升高至160℃或更高,且因此,可由PGMEA的分解产生杂质。
此外,当该蒸馏塔120的上部的压力小于-0.89kg/cm2G时,该蒸馏塔120的上部的气体温度降低至25℃或更低,且因此,可需要冷冻器来凝结气体(这是不经济的制程配置)。因此,当该夹带剂是乙酸乙酯时,该蒸馏塔120的上部的压力可为-0.89kg/cm2G至0.5kg/cm2G。
当该夹带剂是乙酸正丙酯且该蒸馏塔120的上部的压力是-0.96kg/cm2G至0.5kg/cm2G时,可将该蒸馏塔120的上部的温度调整至约25℃至约95℃,而且,可将该蒸馏塔120的下部的温度调整至约73℃至约160℃。
在这方面,当该蒸馏塔120的上部的压力大于0.5kg/cm2G时,该蒸馏塔120的下部的温度升高至160℃或更高,且因此,可由PGMEA的分解产生杂质。
此外,当该蒸馏塔120的上部的压力小于-0.96kg/cm2G时,该蒸馏塔120的上部的气体温度降低至25℃或更低,且因此,可需要冷冻器来凝结气体(这是不经济的制程配置)。因此,当该夹带剂是乙酸正丙酯时,该蒸馏塔120的上部的压力可为-0.96kg/cm2G至0.5kg/cm2G。
根据实施方案,当该蒸馏塔120的上部的压力是大气压时,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点的温度可为90℃至140℃,而且,当该蒸馏塔120的上部的压力是-0.625kg/cm2G时,其可为65℃至115℃。
当将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点的温度太低时,引入至蒸馏塔120的上部中的夹带剂到达该流入位点,且因此,该夹带剂在催化剂的存在下与PGME接触,从而导致酯交换反应。
此外,当将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点的温度太高时,从该反应器110引入的催化剂可上升至该流入位点之上,且因此,夹带剂是在催化剂的存在下与PGME接触,从而导致酯交换反应。
换句话说,当将反应器110中的液体引入至蒸馏塔120的流入位点的温度太低或太高时,引入至蒸馏塔120的上部的夹带剂下降(go down),或者,经由反应器110引入的催化剂上升至该蒸馏塔120的上部,且因此,该夹带剂可在催化剂的存在下与PGME接触,从而导致酯交换反应。
因此,当该蒸馏塔120的上部的压力是大气压时,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点的温度可为90℃至140℃,而且,当该蒸馏塔120的上部的压力是-0.625kg/cm2G时,其可为65℃至115℃。
但是,根据实施方案,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点的温度可根据该蒸馏塔120的上部的压力而变化,而且,可根据流入位点的压力(其是由在该蒸馏塔120内部的压力降决定)以及在该流入位点处形成的液体的组成而变化。
通过根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法,作为反应物的乙酸及PGME与作为反应产物的PGMEA可不经由水而损失,而且,反应速率可通过在反应期间连续地移除所产生的水而改善并同时抑制PGME的酯交换反应。
此外,由于该蒸馏塔120的分离级数被设定为21,因此,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点是与该蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点,或者,所形成的流入位点比与蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点低,且因此,在引入反应器110中的液体的流入位点处,液相中的夹带剂的浓度可保持为低于或等于100重量ppm。
此外,由于该蒸馏塔120的分离级数被设定为21,因此,将反应器110中的液体引入蒸馏塔120中的流入位点是与该蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点,或者,所形成的流入位点比与蒸馏塔120的上部相隔8个分离级的位点低,且因此,在从蒸馏塔120的下部排出并引入反应器110中的液体内的夹带剂的浓度可保持为低于或等于10重量ppm且可使PGME的酯交换反应最小化。
在下列描述中,将通过从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法的实施例及比较例来描述本公开内容的效果。
[实施例1]
根据实施方案,该蒸馏塔120包括21个分离级,而且,将水、乙酸、PGME、PGMEA及催化剂的混合物从反应器110引入该蒸馏塔120的中部位点,且同时,将作为夹带剂的乙酸异丙酯引入该蒸馏塔120的上部中。使用在20mmHg下具有沸点140℃的对-甲苯磺酸(PTSA)作为催化剂。
该蒸馏塔120的上部的温度是由夹带剂与水的共沸点及该蒸馏塔120的上部的压力决定,且同时,该蒸馏塔120的上部的压力在操作期间被设定为大气压,该蒸馏塔120的上部的温度被设定为约77℃。
该蒸馏塔120的下部的温度是由通过该蒸馏塔120的下部排出的液相组合物混合物的沸点及该蒸馏塔120的下部的压力决定,且被设定为约135℃。
将位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度调整至约97℃,以便夹带剂不到达该流入位点,且引入到该流入位点中的催化剂不与夹带剂混合。
由于将经由该蒸馏塔120的下部排出的液体引入该反应器110中并然后再引入到该蒸馏塔120中,因此,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度被设定为约60℃至约135℃。
在这方面,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可不大于该蒸馏塔120的下部的沸腾温度,以防止催化剂在该流入位点的上方大规模蒸发。
此外,当该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度低于60℃时,再沸器可能过度使用能量,且因此,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可大于60℃。
随着该反应的进行,通过该蒸馏塔120的下部排出的液体的组成改变,且因此,当该反应结束时,最高温度可变成该催化剂及PGMEA的沸腾温度。
换句话说,根据实施方案,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可大于60℃且低于该蒸馏塔120的下部的温度。
位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度可根据用作参比(reference)的那个级而决定,而且,该温度可在该流入位点的温度与该蒸馏塔120的顶部的温度之间。该流入位点的温度是约113℃,但是可为在该流入位点处形成的液体组合物的相应压力下的沸点,且因此,随着该反应的进行,该流入位点的温度可变化。
图7是当使用乙酸异丙酯作为夹带剂时,在该蒸馏塔120内部的组成分布。参照图7,通过前面描述的方法,在通过该蒸馏塔120的上部排出的气体中的乙酸、PGME及PGMEA的浓度可低于或等于100重量ppm,且可防止夹带剂经由该蒸馏塔120的下部漏出,同时,在该蒸馏塔120中,夹带剂不在催化剂的存在下与PGME混合。
特别是,参照图7,发现,该夹带剂不经由该蒸馏塔120的下部漏出且没有经由该蒸馏塔120的上部漏出PGME及PGMEA,而且,发现,在该蒸馏塔120中并无夹带剂在催化剂的存在下与PGME混合的区段(section)。(参照图7,并无夹带剂、催化剂及PGME共存于该蒸馏塔120中的区段。)
在另一实施方案中,该蒸馏塔120的上部的压力可改变。但是,该蒸馏塔120的上部的压力可经调整在-0.925kg/cm2G至0.5kg/cm2G的范围内。
在该蒸馏塔120的上部的压力在操作期间为-0.625kg/cm2G的情况中,即使当该蒸馏塔120的上部的温度被调整至约53℃、该蒸馏塔120的下部的温度被调整至约115℃、且位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度被调整至71℃时,在通过该蒸馏塔120的上部排出的气体中的PGME及PGMEA的浓度也低于或等于100重量ppm,在操作期间,在该蒸馏塔120中,夹带剂不在催化剂的存在下与PGME混合,且该夹带剂不经由该蒸馏塔120的下部漏出。
[实施例2]
根据另一实施方案,该蒸馏塔120包括21个分离级,而且,将水、乙酸、PGME、PGMEA及催化剂的混合物从反应器110引入该蒸馏塔120的中部位点内,且同时,将作为夹带剂的乙酸乙酯引入该蒸馏塔120的上部中。使用在20mmHg下具有沸点140℃的对-甲苯磺酸(PTSA)作为催化剂。
该蒸馏塔120的上部的温度是由夹带剂与水的共沸点及该蒸馏塔120的上部的压力决定,且同时,在操作期间,该蒸馏塔120的上部的压力被设定为大气压,该蒸馏塔120的上部的温度被设定为约72℃。
该蒸馏塔120的下部的温度是由通过该蒸馏塔120的下部排出的液相组合物混合物的沸点及该蒸馏塔120的下部的压力决定,且被设定为约135℃。
将位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度调整至约93℃,以使夹带剂不到达该流入位点,且引入到该流入位点中的催化剂不与夹带剂混合。
由于经由该蒸馏塔120的下部排出的液体被引入到该反应器110中并然后再引入到该蒸馏塔120中,因此,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度被设定为约60℃至约135℃。
在这方面,从该反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可不大于该蒸馏塔120的下部的沸腾温度,以防止催化剂在该流入位点的上方大规模蒸发。
此外,当该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度低于60℃时,再沸器可能过度使用能量,且因此,从该反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可高于60℃。
随着该反应的进行,经由该蒸馏塔120的下部排出的液体的组成改变,且因此,当该反应结束时,最高温度可变成催化剂与PGMEA的沸腾温度。
换句话说,根据实施方案,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可大于60℃且低于该蒸馏塔120的下部的温度。
位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度可根据用作参比的那个级而决定,而且,该温度可在该流入位点的温度与该蒸馏塔120的顶部的温度之间。该流入位点的温度是约108℃,但是可为在该流入位点处形成的液体组合物的相应压力下的沸点,且因此,随着该反应的进行,该流入位点的温度可变化。
图8是当使用乙酸乙酯作为夹带剂时,在该蒸馏塔120内部的组成分布。参照图8,通过前面描述的方法,在经由该蒸馏塔120的上部排出的气体中的乙酸、PGME及PGMEA的浓度可低于或等于100重量ppm,且可防止夹带剂经由该蒸馏塔120的下部漏出,同时,在该蒸馏塔120中,夹带剂不在催化剂的存在下与PGME混合。
特别是,参照图8,发现,该夹带剂不经由该蒸馏塔120的下部漏出且没有PGME及PGMEA经由该蒸馏塔120的上部漏出,而且,发现,在该蒸馏塔120中并无夹带剂在催化剂的存在下与PGME混合的区段。(参照图8,并无夹带剂、催化剂及PGME共存于该蒸馏塔120中的区段。)
在另一实施方案中,该蒸馏塔120的上部的压力可改变。但是,可将该蒸馏塔120的上部的压力调整在-0.89kg/cm2G至0.5kg/cm2G的范围内。
在该蒸馏塔120的上部的压力在操作期间为-0.625kg/cm2G的情况中,即使当将该蒸馏塔120的上部的温度调整至约48℃、将该蒸馏塔120的下部的温度调整至约115℃、且位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度被调整至52℃时,在经由该蒸馏塔120的上部排出的气体中的PGME及PGMEA的浓度低于或等于100重量ppm,在操作期间,在蒸馏塔120中,夹带剂不在催化剂的存在下与PGME混合,且该夹带剂不经由该蒸馏塔120的下部漏出。
[实施例3]
根据实施方案,该蒸馏塔120包括21个分离级,而且,将水、乙酸、PGME、PGMEA及催化剂的混合物从反应器110引入该蒸馏塔120的中部位点内,且同时,将作为夹带剂的乙酸正丙酯引入该蒸馏塔120的上部中。使用在20mmHg下具有沸点140℃的对-甲苯磺酸(PTSA)作为催化剂。
该蒸馏塔120的上部的温度是由夹带剂与水的共沸点及该蒸馏塔120的上部的压力决定,且同时,在操作期间,该蒸馏塔120的上部的压力被设定为大气压,该蒸馏塔120的上部的温度被设定为约83℃。
该蒸馏塔120的下部的温度是由通过该蒸馏塔120的下部排出的液相组合物混合物的沸点及该蒸馏塔120的下部的压力决定,且被设定为约135℃。
位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度被调整至约116℃,以使夹带剂不到达该流入位点,且引入到该流入位点中的催化剂不与夹带剂混合。
由于将经由该蒸馏塔120的下部排出的液体引入该反应器110中并然后再引入到该蒸馏塔120中,因此,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度被设定为约60℃至约135℃。
在这方面,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可不大于该蒸馏塔120的下部的沸腾温度,以防止催化剂在该流入位点的上方大规模蒸发。
此外,当该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度低于60℃时,再沸器可能过度使用能量,且因此,从该反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可大于60℃。
随着该反应的进行,经由该蒸馏塔120的下部排出的液体的组成改变,且因此,当该反应结束时,最高温度可变成该催化剂及PGMEA的沸腾温度。
换句话说,根据实施方案,该从反应器110引入该蒸馏塔120中的液体的温度可大于60℃且低于该蒸馏塔120的下部的温度。
位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度可根据用作参比的那个级而决定,而且,该温度可在该流入位点的温度与该蒸馏塔120的顶部的温度之间。该流入位点的温度是约127℃,但是可为在该流入位点处形成的液体组合物的相应压力下的沸点,且因此,随着该反应的进行,该流入位点的温度可变化。
图9是当使用乙酸正丙酯作为夹带剂时,在该蒸馏塔120内部的组成分布。参照图9,通过前面描述的方法,在经由该蒸馏塔120的上部排出的气体中的乙酸、PGME及PGMEA的浓度可低于或等于100重量ppm,且可防止夹带剂经由该蒸馏塔120的下部的漏出,同时,在该蒸馏塔120中,夹带剂不在催化剂的存在下与PGME混合。
特别是,参照图9,发现,该夹带剂不经由该蒸馏塔120的下部漏出且没有PGME及PGMEA经由该蒸馏塔120的上部漏出,而且,发现,在该蒸馏塔120中并无夹带剂在催化剂的存在下与PGME混合的区段。(参照图9,在该蒸馏塔120中并无夹带剂、催化剂及PGME共存在的区段。)
在另一实施方案中,该蒸馏塔120的上部的压力可改变。但是,可将该蒸馏塔120的上部的压力调整在-0.96kg/cm2G至0.5kg/cm2G的范围内。
在该蒸馏塔120的上部的压力在操作期间为-0.625kg/cm2G的情况中,即使当将该蒸馏塔120的上部的温度调整至约60℃、将该蒸馏塔120的下部的温度调整至约116℃、且位于使液体从反应器110引入蒸馏塔120中的流入位点的上方的某一分离级的温度被调整至90℃时,在经由该蒸馏塔120的上部排出的气体中的PGME及PGMEA的浓度也低于或等于100重量ppm,在操作期间,在该蒸馏塔120中,夹带剂不在催化剂的存在下与PGME混合,且该夹带剂不经由该蒸馏塔120的下部漏出。
根据实施方案的乙酸异丙酯、乙酸乙酯及乙酸正丙酯可分别地部分转换成异丙醇、乙醇及正丙醇。所述醇与水共沸,且因此,可经由该蒸馏塔的上部排出。
可通过将在油-水分离器中的水层移至单独的蒸馏塔进行蒸发或萃取来移除某一定量的醇。未移除的醇可与夹带剂一起回流至蒸馏塔,但是与水以及夹带剂一起共沸,且因此,可经由该蒸馏塔的上部排出。
可在单独的蒸馏塔中移除在该油-水分离器内的有机材料层中的与夹带剂混合的醇的某一定量。因为乙酸异丙酯与异丙醇、乙酸乙酯与乙醇、以及乙酸正丙酯与正丙醇分别地在大气压下共沸,因此,该单独的蒸馏塔可通过在高压下操作经由减少待共沸的醇的组合物(composition)来移除某一定量的醇。
[比较例]
根据比较例,蒸馏塔包括21个分离级,而且,将水、乙酸、PGME、PGMEA及催化剂的混合物从反应器引入该蒸馏塔的中部位点内,且同时,将作为夹带剂的甲苯引入该蒸馏塔的上部中。当该蒸馏塔的上部的压力在操作期间为-0.625kg/cm2G时,该蒸馏塔的上部的温度被设定为62℃,且该蒸馏塔的下部的温度被设定为115℃。
图10是当使用甲苯作为夹带剂时,在该蒸馏塔内部的组成分布。参照图10,当使用甲苯作为夹带剂时,在经由该蒸馏塔的上部排出的气体中的乙酸及PGMEA的浓度低于或等于100重量ppm,但是该PGME的浓度是约14重量%,而且,大量的PGME是经由该蒸馏塔的上部漏出。
这是因为水-PGME-甲苯在该最低温度处共沸,且由于PGME是可溶于水的溶剂,因此,大量的PGME被包括在PGME-凝结的液相的水层中并被损失。在使用甲苯作为夹带剂的情况中,即使当通过任意方法来调整位于使液体从反应器引入蒸馏塔中的位点的上方的区域的温度时,也无法避免PGME经由该蒸馏塔的上部漏出。
换句话说,当如在实施例中那样使用乙酸异丙酯、乙酸乙酯及乙酸正丙酯中的每一种作为夹带剂时,可防止PGME及PGMEA经由该蒸馏塔120的上部漏出,可防止该夹带剂经由该蒸馏塔120的下部漏出,且同时,可除去在该蒸馏塔120中的使夹带剂在催化剂的存在下与PGME混合的区段,然而,当如在比较例中那样使用与PGME共沸的夹带剂(诸如甲苯)或者与PGMEA共沸的夹带剂时,PGME及PGMEA经由该蒸馏塔的上部的漏出可能不被防止。
因此,根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法可在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水来提高PGMEA的制造的反应速率并同时提高PGMEA的纯度。
根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法具有下列效果。
根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法具有这样的优点:在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,可通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水来提高PGMEA的制造的反应速率。
此外,根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法具有这样的优点:在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,可通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水来提高PGMEA的纯度。
再者,根据实施方案的从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法具有这样的优点:在用作环境友好溶剂的PGMEA的制造中,可通过从反应物及反应产物移除所产生的作为副产物的水来使该反应物及反应产物的损失最小化,且因此,可经济地制造用作涂料溶剂、电子材料溶剂或其类似物的作为环境友好溶剂的PGMEA。
因此,本公开内容已经参照在附图中所示的实施方案进行说明,但是这些仅是示例性的,而且,本领域普通技术人员应理解,在不脱离如由权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下,可在其中对形式和细节进行各种改变。

Claims (15)

1.从PGME、PGMEA及水的混合物移除水的方法,该方法包括:
将PGME与乙酸引入反应器中的反应器引入步骤;
将该反应器中的液体引入蒸馏塔中的蒸馏塔引入步骤;
将夹带剂引入该蒸馏塔的上部中的夹带剂引入步骤;及
在凝结器中凝结从该蒸馏塔的上部蒸发出的水与夹带剂的混合物的凝结步骤。
2.如权利要求1的方法,其中该夹带剂包含乙酸异丙酯、乙酸乙酯及乙酸正丙酯的至少一者。
3.如权利要求1的方法,进一步包括:
将在该凝结器中凝结的液相分离成有机材料层及水层并将该有机材料层回流至该蒸馏塔的回流步骤;及
将在该凝结器中凝结的液相分离成有机材料层及水层并排出该水层的排出步骤。
4.如权利要求1的方法,其中将用于促进在PGME与乙酸之间的反应的催化剂与引入该反应器中的液体混合并引入该蒸馏塔中。
5.如权利要求4的方法,其中该催化剂包含在大气压下具有220℃或更高的沸腾温度或在20mmHg下具有140℃或更高的沸腾温度的材料。
6.如权利要求1的方法,其中将用于促进在PGME与乙酸之间的反应的固体催化剂填充在该蒸馏塔中;及
该固体催化剂是填充在将该反应器中的液体引入该蒸馏塔中的流入位点的下方。
7.如权利要求1的方法,进一步包括将经由该蒸馏塔的下部排出的液体再引入该反应器中的再引入步骤。
8.如权利要求1的方法,其中该蒸馏塔的分离级数是21或更多。
9.如权利要求1的方法,其中,将该反应器中的液体引入该蒸馏塔中的流入位点是与该蒸馏塔的上部相隔8个分离级的位点,或者,比与该蒸馏塔的上部相隔8个分离级的位点低。
10.如权利要求1的方法,其中,将该反应器中的液体引入该蒸馏塔中的流入位点是与该蒸馏塔的下部相隔2个分离级的位点,或者,比与该蒸馏塔的下部相隔2个分离级的位点高。
11.如权利要求1的方法,其中该反应器及蒸馏塔是整体地形成的。
12.如权利要求1的方法,其中该蒸馏塔的上部的温度大于或等于该夹带剂与水的混合物的共沸点;及
该蒸馏塔的下部的温度是经由该蒸馏塔的下部排出的混合物的沸点。
13.如权利要求2的方法,其中,当该夹带剂是乙酸异丙酯时,该蒸馏塔的上部的压力是-0.925kg/cm2G至0.5kg/cm2G;
当该夹带剂是乙酸乙酯时,该蒸馏塔的上部的压力是-0.89kg/cm2G至0.5kg/cm2G;及
当该夹带剂是乙酸正丙酯时,该蒸馏塔的上部的压力是-0.96kg/cm2G至0.5kg/cm2G。
14.如权利要求1的方法,其中当该蒸馏塔的上部的压力是大气压时,将该反应器中的液体引入该蒸馏塔中的流入位点是90℃至140℃。
15.如权利要求1的方法,其中该蒸馏塔包含塔板、无规填充物及规整填充物的至少一者。
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