(57)【要約】【課題】高い選択率で効率よく連続的に芳香族カーボネート類を製造することができる方法を提供する。【解決手段】反応器中で、触媒の存在下にジアルキルカーボネートと芳香族ヒドロキシ化合物とをエステル交換反応させてアルキルアリールカーボネート及び／又はジアリールカーボネートを製造する方法において、反応器に供給される原料液と反応器から発生したベーパーとが間接的に熱交換し得るように構成された第１熱回収部が反応器の気相部に直接に接続された構造を有する反応装置を使用し、第１熱回収部において供給される原料液を上記ベーパーの凝縮熱で加熱しながら、反応器中でエステル交換反応を行わせる芳香族カーボネート類の製造方法。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応器中で、触媒の存在下にジアルキルカーボネートと芳香族ヒドロキシ化合物とをエステル交換反応させてアルキルアリールカーボネート及び／又はジアリールカーボネートを製造する方法において、反応器に供給される原料液と反応器から発生したベーパーとが間接的に熱交換し得るように構成された第１熱回収部が反応器の気相部に直接に接続された構造を有する反応装置を使用し、第１熱回収部において供給される原料液を上記ベーパーの凝縮熱で加熱しながら、反応器中でエステル交換反応を行わせることを特徴とする芳香族カーボネート類の製造方法。
【請求項２】
第１熱回収部が、コイル式熱交換器、多管式熱交換器又はスパイラル式熱交換器の構造を有する、請求項１に記載の芳香族カーボネート類の製造方法。
【請求項３】
上記第１熱回収部の上部にさらに、外部から供給される流体と第１熱回収部を通過した上記ベーパーとが間接的に熱交換し得るように構成された第２熱回収部を設置した構造を有する反応装置を使用し、上記流体を上記ベーパーで加熱して熱回収を行う、請求項１又は２に記載の芳香族カーボネート類の製造方法。
【請求項４】
第２熱回収部が、コイル式熱交換器、多管式熱交換器又はスパイラル式熱交換器の構造を有する、請求項３に記載の芳香族カーボネート類の製造方法。
【請求項５】
第２熱回収部に外部から供給する流体として原料液以外の流体を使用する、請求項３又は４に記載の芳香族カーボネート類の製造方法。
【請求項６】
上記第２熱回収部の下部に第２熱回収部での凝縮液を集めるための集液部を設置した構造を有する反応装置を使用し、該集液部で集められた凝縮液を第１熱回収部を通過するベーパーと接触させることなく反応器へ戻す、請求項３〜５のいずれかに記載の芳香族カーボネート類の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、芳香族カーボネート類の製造方法に関する。詳しくは本発明は、芳香族ヒドロキシ化合物とジアルキルカーボネートとからエステル交換反応によりアルキルアリールカーボネート及び／又はジアリ一ルカーボネートを効率よく連続的に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、ジアルキルカーボネートと芳香族ヒドロキシ化合物とをエステル交換反応させて、アルキルアリールカーボネートを製造したり、アルキルアリールカーボネートからジアリールカーボネートを製造したりすることはよく知られている。
【０００３】
これらの代表的な反応は次式（１）〜（３）で表される。
【０００４】
【化１】
Ｒ１−ＯＣＯＯ−Ｒ２＋ＡｒＯＨ→Ｒ１−ＯＣＯＯ−Ａｒ＋Ｒ２ＯＨ　　（１）
Ｒ１−ＯＣＯＯ−Ａｒ＋ＡｒＯＨ→Ａｒ−ＯＣＯＯ−Ａｒ＋Ｒ１ＯＨ　　（２）
２Ｒ１−ＯＣＯＯ−Ａｒ→Ａｒ−ＯＣＯＯ−Ａｒ＋Ｒ１−ＯＣＯＯ−Ｒ１　　（３）
（式中、Ｒ１及びＲ２は脂肪族炭化水素基または脂環族炭化水素基を示し、同じものでも異なるものでもよい。Ａｒは芳香族炭化水素基を示す。）
こうしたエステル交換反応は平衡反応であり、求核性の強い置換基が求核性の弱い置換基に置き換わる方向に進みやすい。原料に低級脂肪族炭化水素基を有するジアルキルカーボネートを使用し、芳香族ヒドロキシ化合物にフェノールを使用するような場合、特に式（１）及び（２）の反応はその原則に反する反応であるために非常に大きく原系側に偏っており、反応速度も一般に遅い。アルカリ金属の水酸化物のような一般的なエステル交換触媒を使用すると脱炭酸を伴う次式（４）のような反応が優勢となり、反応収率が著しく低下してしまう。
【０００５】
【化２】
Ｒ１−ＯＣＯＯ−Ｒ２＋ＡｒＯＨ→Ｒ１−Ｏ−Ａｒ＋Ｒ２ＯＨ＋ＣＯ２　　（４）
芳香族カーボネート類を生成する反応を効率よく進めるために、従来から高活性な触媒の探索がなされてきており、種々の触媒が提案されているが、特に有機錫化合物（例えば特開昭５４−４８７３３号公報）や有機チタン化合物（例えば特開昭５７−１８３７４５号公報）の錯体触媒を使用することにより上記の反応を進行させることが可能である。
【０００６】
さらに効率よく芳香族カーボネート類を製造するには、生成物を速やかに除去して平衡をできるだけ生成系側に移す必要がある。副生する脂肪族アルコールを効率よく除去する試みとしては、共沸剤によって留去する方法（例えば特開昭５４−４８７３２号公報、特開昭６１−２９１５４５号公報）、モレキュラーシーブで吸着除去する方法（例えば特開昭５８−１８５５３６号公報）、浸透気化法または蒸気気化法を利用した方法（例えば特開平５−１２５０２１号公報）などが提案されているが、いずれも工業規模のスケールアップが無理であったり、プロセスが複雑になるなどの欠点があり、工業的方法としては適当なものではなかった。
【０００７】
上記式（１）のような平衡反応の場合、完全混合型の反応器では平衡組成以上の原料転化率は得られない。そこで反応器を直列多段として各段から生成物を除去し、転化率を段階的に上げながら反応させる方法が有効である。同様の理由で生成物を連続的に抜き出すことのできる反応蒸留が効果的であることが知られている。例えば特公平７−９１２３６号公報では、連続多段蒸留塔に芳香族ヒドロキシ化合物を塔上部から液状で、ジアルキルカーボネートを塔下部からガス状で供給しながら向流で接触させ、副生するアルコールとジアルキルカーボネートとを含む低沸点成分を塔上部より抜き出しながら芳香族カーボネートを含む高沸点成分を塔下部より抜き出している。
【０００８】
この方法は原理的には比較的簡素なプロセスで反応を進行させることができるものの、当該反応は速度が遅く、しかも液相反応であるため、連続多段蒸留塔では十分な反応時間を確保することが困難である。反応時間を確保するために付加的な反応器を付設する方法も考案されているが（例えば特開平４−２２４５４７号公報、特開平４−２３０２４２号公報）、結果的に設備は複雑で高価なものになってしまう。
【０００９】
反応蒸留と同じ効果が得られるものとして、２個以上の直列に連結された攪拌槽で気液を連続的に向流接触させながら反応を行う方法（例えば特開平６−２３４７０７号公報、特許文献１参照）や、気泡塔反応器又は少なくとも２つの気泡塔のカスケードにおいて反応を行う方法（例えば特開平６−２９８７００号公報）も提案されている。これらの方法では反応時間を自由に設計できる利点があるものの、いずれも反応段数が少ないと十分な転化率が得られず、段数が多いと設備費用が高くなるという欠点がある。
【００１０】
一般に反応蒸留型の反応設備では多段反応を行い、下段又は後段で発生するベーパーと上段又は前段から来る反応液とを連続的に向流接触させながら反応及び気液分離を行うので、下段又は後段で与えたエネルギーを効率よく上段又は前段に伝えられる利点がある。その一方で、低沸点生成物（この場合は脂肪族アルコール）は上段又は前段に行くほど濃縮され、高沸点生成物（この場合は芳香族カーボネート）は下段又は後段に行くほど濃縮されてくるのに加え、原料比率が連続的に変化するので、反応のコントロールが難しく、反応器の設計と運転には困難を伴う。
【００１１】
生成する脂肪族アルコールを除去しながら反応を行う限りにおいては反応蒸留型の設備である必要はない。ただし生成した脂肪族アルコールとともに低沸点原料のジアルキルカーボネートが大量に留去されるため、ベーパーの持つエネルギーを有効に回収しながら低沸点原料をリサイクルする工夫をしないとエネルギー効率が極端に悪化する。
【００１２】
多段反応を行いながら設備費用を抑制するために、反応器の液相部を隔壁で区切り、ガス相を連続相として副生した脂肪族アルコールを含む軽沸留分を反応器の上部から気相状態で連続的に抜き出しながら反応を行う方法（例えば特開平８−１８８５５８号公報、特許文献２参照）が提案されている。この方法では、液相は各反応区画で温度や組成を変えることができ、多段反応とすることができるものの、各反応区画のガス相は連続しているためにベーパー組成に応じた適切な分離回収処理やエネルギー回収ができないという欠点がある。
【００１３】
【特許文献１】
特開平６−２３４７０７号公報
【特許文献２】
特開平８−１８８５５８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このような、従来のエステル交換反応によるアルキルアリールカーボネート及び／又はジアリールカーボネートの製造方法においては、反応を高選択率、高効率で進行させることが難しく、複雑な工程と多大な設備費用が必要であるという問題点があった。
本発明は、触媒の存在下にジアルキルカーボネートと芳香族ヒドロキシ化合物とからアルキルアリールカーボネート及び／又はジアリールカーボネートを製造する方法として、上記したような欠点がなく、高い選択率で効率よく連続的に製造する方法を提供することを課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、このエステル交換反応は液相における平衡反応であり、低沸点生成物の脂肪族アルコールを効率よく抜き出すことで反応の進行を促進することができること、特定構造の反応装置を使用して、反応ベーパーの有する熱を間接的な熱交換により回収することにより、低沸点副生物の濃縮による反応の遅延という反応蒸留の欠点を回避しながら、エネルギー効率を向上させることができること、を見出して、本発明に到達した。
【００１６】
即ち、本発明の要旨は、反応器中で、触媒の存在下にジアルキルカーボネートと芳香族ヒドロキシ化合物とをエステル交換反応させてアルキルアリールカーボネート及び／又はジアリールカーボネートを製造する方法において、反応器に供給される原料液と反応器から発生したベーパーとが間接的に熱交換し得るように構成された第１熱回収部が反応器の気相部に直接に接続された構造を有する反応装置を使用し、第１熱回収部において供給される原料液を上記ベーパーの凝縮熱で加熱しながら、反応器中でエステル交換反応を行わせることを特徴とする芳香族カーボネート類の製造方法、に存する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の反応原料であるジアルキルカーボネートは、次式（５）で表されるものである。
【００１８】
【化３】
Ｒｌ−ＯＣＯＯ−Ｒ２　　（５）
（式中、Ｒ１及びＲ２は炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。）
具体的には、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、メチルエチルカーボネートなどが挙げられる。これらのなかで特に好ましく用いられるものは、ジメチルカーボネート及びジエチルカーボネートである。
【００１９】
本発明のもう一方の反応原料である芳香族ヒドロキシ化合物は、次式（６）で表されるものである。
【００２０】
【化４】
ＡｒＯＨ　　　（６）
（式中、Ａｒは炭素数６〜２０の芳香族基を表す。）
具体的には、フェノール、ｏ−、ｍ−、又はｐ−クレゾール、ｏ−、ｍ−、又はｐ−エチルフェノール、ｏ−、ｍ−、又はｐ−ブロピルフェノール、ｏ−、ｍ−、又はｐ−メトキシフェノール、２，６−ジメチルフェノール、２，４−ジメチルフェノール、３，４−ジメチルフェノール、ｏ−、ｍ−、又はｐ−クロロフェノール、１−ナフトール、２−ナフトールなどが挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、フェノールである。
【００２１】
本発明方法の生成物の一つであるアルキルアリールカーボネートは次式（７）で表されるものである。
【００２２】
【化５】
Ｒ３−ＯＣＯＯ−Ａｒ　　　（７）
（式中、Ｒ３は式（５）におけるＲ１又はＲ２と同じものを表す。また、Ａｒは式（６）におけるのと同じものを表す。）
具体的には、メチルフェニルカーボネート、エチルフェニルカーボネート、プロピルフェニルカーボネート、ブチルフェニルカーボネート、及びヘキシルフェニルカーボネートのようなアルキルフェニルカーボネートがあり、さらにメチルトルイルカーボネート又はエチルトルイルカーボネート、メチルキシリルカーボネート又はエチルキシリルカーボネート、メチルクロロフェノール又はエチルクロロフェノールなどが挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、メチルフェニルカーボネート及びエチルフェニルカーボネートである。
【００２３】
本発明方法の生成物の一つであるジアリールカーボネートは、次式（８）で表されるものである。
【００２４】
【化６】
Ａｒ−ＯＣＯＯ−Ａｒ　　　（８）
（式中、Ａｒは式（６）におけるのと同じものを表す。）
具体的には、ジフェニルカーボネート、ジトルイルカーボネート、ジキシリルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネートなどが挙げられる。この中で特に好ましいのはジフェニルカーボネートである。
【００２５】
本発明で用いられる触媒は、ジアルキルカーボネート又はアルキルアリールカーボネートと芳香族ヒドロキシ化合物とのエステル交換反応及びアルキルアリールカーボネートの不均化反応を促進するものであれば、いかなるものでも使用することができる。例えば、次のようなものが挙げられる。
（ａ）Ｂｕ２ＳｎＯ、Ｐｈ２ＳｎＯ、（Ｃ８Ｈ１７）２ＳｎＯ、Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＰｈ）２、Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＣＨ３）２、Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＥｔ）２、Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＰｈ）Ｏ（ＯＰｈ）ＳｎＢｕ２などのスズ化合物、
（ｂ）ＰｂＯ、Ｐｂ（ＯＰｈ）２、Ｐｂ（ＯＣＯＣＨ３）２などの鉛化合物、
（ｃ）ＡｌＸ３、ＴｉＸ３、ＴｉＸ４、ＺｎＸ２、ＦｅＸ３、ＳｎＸ４、ＶＸ５等（ここでＸはハロゲン、アセトキシル基、アルコキシル基、アリールオキシ基を表す。）等のルイス酸化合物、具体例として、ＡｌＣｌ３、Ａｌ（ＯＰｈ）３、ＴｉＣｌ４、Ｔｉ（ＯＰｈ）４、Ｔｉ（ＯＥｔ）４、Ｔｉ（ＯＰｒ）４、Ｔｉ（ＯＢｕ）４、
（ｄ）Ｚｒ（ａｃａｃ）４、ＺｒＯ２等のジルコニウム化合物（ここでａｃａｃはアセチルアセトン配位子を表す）、
（ｅ）ＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ２、ＣｕＢｒ、ＣｕＢｒ２、ＣｕＩ、ＣｕＩ２、Ｃｕ（ＯＡｃ）２などの銅化合物（ここでＡｃはアセチル基を表す）。
【００２６】
上記の中でも特に好ましいものはスズ化合物又はチタン化合物である。
本発明方法は、反応器の気相部（通常、上部）に直接に接続された間接熱交換による熱回収部を備えた反応装置を使用することを特徴とする。
図１は、このような反応器と熱回収部とを組み合わせた反応装置の１例を示す模式的断面図である。図１において、Ｄは反応器であり、これは完全混合槽でも、また、内部を隔壁等で区切ってプラグ流反応器に近い特性を備えたものでもよい。内部を隔壁で区切った場合にも反応ベーパーは一括して取り出すので、気相は自由に流通できる形式のものが好ましい。
反応器では、エステル交換反応の進行及び生成する脂肪族アルコールの蒸発による除去のためにエネルギーが必要である。そのために反応器には内部コイルや外部ジャケット、或いは外付けのリボイラーを設置して加熱する方式とするのが好ましい。
【００２７】
また、必要に応じて反応器内の反応液を攪拌混合することも好ましい。この場合の攪拌装置としてはインペラーを用いる機械的な攪拌機、オリフィスミキサー、ベンチュリーミキサー、ノズルミキサー、ジェット攪拌機、エアリフト型攪拌機、エジェクター型攪拌機等が使用できる。
反応液は反応器の底部又は側面に設置された液出口ラインＬ３から抜き出される。
Ａは第１熱回収部（熱交換部）であって、ここでは反応器で発生したベーパーと反応器に供給される原料液とが隔壁を隔てて間接的に接触してベーパーの有する熱の回収が行われる。反応器で発生したベーパーは第１熱回収部内のベーパー流路内を上昇しながら、ラインＬ１から供給された原料液で冷却されて一部凝縮する。一方、原料液はベーパーの凝縮熱で加熱されてから流路Ｌ２を経て反応器に供給される。
【００２８】
第１熱回収部Ａの構造は、原料液がコイル状のチューブ内を流通し、ベーパーがその外側を通過する形式や、ベーパーが垂直のチューブ内を上昇し、原料液がその外側を流通する形式、あるいはスパイラル状の隔壁を隔てて両者が熱交換する形式等のものを使用することができる。
第１熱回収部Ａの熱回収効率は、原料液及びベーパーの温度、伝熱面積及び伝熱係数に依存するが、熱回収効率が十分に高くならずに第１熱回収部Ａを通過したベーパーがなお高いエネルギーを有している場合がある。その場合は第１熱回収部に加えて第２の熱回収部を設置してさらにエネルギー回収を行うこともできる。図１のＣは、このような第２熱回収部（熱交換部）であり、通常、原料液以外の低温の流体をラインＬ５から導入してベーパーの凝縮熱によって加熱し、加熱された流体をＬ６から取り出すことができる。第２熱回収部の構造としては第１熱回収部と同様のものが使用できる。
【００２９】
設備内に適当な低温流体がない場合は図１のように水を加熱して水蒸気とし、これを別の設備の加熱源として利用してもよい。なお、反応器に供給される原料液が十分に低温度である場合には、原料液を先ず第２熱回収部に供給して第１の熱交換を行わせ、温度の上昇した原料液を次いで第１熱回収部に供給して第２の熱交換を行わせるようにすることもできる。
【００３０】
第２熱回収部Ｃでは、第１熱回収部Ａを通過したベーパーがＬ５から供給された低温流体で冷却され、その一部が凝縮する。この凝縮液は第１熱回収部Ａを通過するベーパーより低温なので、そのまま落下すると第１熱回収部Ａを上昇するベーパーと接触して該ベーパーの温度を低下させ、熱回収効率を低下させる。そのため、第２熱回収部Ｃの下部（第１熱回収部Ａの上部）に集液部（図１のＢ）を設置して、そこで上記凝縮液を集め、この凝縮液が第１熱回収部Ａ部ベーパーと接触することなく反応器Ｄに戻るようにする。
【００３１】
図２及び図３は、集液部Ｂの構造の例を示す模式図である。図２及び図３において、集液部Ｂを構成する捕集部ａはベーパーの上昇方向に対してスリット状に設置され、第２熱回収部Ｃから落下する凝縮液を捕集面ａ１で捕集し、かつ第１熱回収部Ａから上昇するベーパーの流れは妨げないように配置されている。捕集部ａの下部には穴ａ２が設けられ、そこから落下する凝縮液は受容部ｂの樋ｂ１で受けられる。受容部ｂで集められた液は、下方に伸びたパイプｂ２を通じて反応器Ｄへ送られる。あるいはパイプｂ２を外部へ導き、ラインＬ１から供給する原料液とともに第１熱回収部Ａで予熱した後、反応器Ｄへ送ってもよい。
【００３２】
本発明方法においては、必ずしも溶媒を使用する必要はないが、反応に不活性な溶媒、例えばエーテル類、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類などを使用することができる。
本発明方法における反応温度は、通常、５０〜３００℃、好ましくは１００〜２５０℃である。反応温度が高いほど反応速度は向上するが、アルキル芳香族エーテル等の副生物が増加する傾向にあり、余り高くすることは好ましくない。反応器内の圧力は使用する反応原料の種類、反応器内の組成等によっても異なるが、通常、１０〜３０００ｋＰａの範囲の加圧ないし減圧下で行うことができる。特に好ましい範囲は、５０〜２０００ｋＰａ（０．５〜２０ａｔｍ）である。
【００３３】
触媒は、通常、原料液に溶解して反応器に供給される。触媒の量は、供給される反応原料に対して通常、０．０００１〜１０モル％、好ましくは０．００１〜５モル％である。少なすぎると反応速度が不十分となり、多すぎるとアルキル芳香族エーテルなどの副生量が増加する傾向がある。反応器での液の平均滞留時間は、その他の反応条件にもよるが、通常、０．１〜２０時間、好ましくは０．３〜１０時間である。
【００３４】
反応器からラインＬ３を経て抜き出される液相は、蒸留などの精製手段に付して、目的とするアルキルアリールカーボネート及び／又はジアリールカーボネートを取得することができる。
【００３５】
【実施例】
次に実施例により本発明の具体的態様をより詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例によって限定されるものではない。
［実施例１］
図１に示す反応装置を使用して、ジメチルカーボネートとフェノールとのエステル交換反応を行った。
ジメチルカーボネート、フェノール及び触媒からなる原料液をラインＬ１から連続的に供給した。原料液は、熱交換部Ａにおいて反応器Ｄから上昇するベーパーで加熱されながらＬ２を通って反応器Ｄへ送られる。熱交換部Ａとしてはスパイラル型の熱交換器を使用した。反応液はラインＬ３から、反応器内の液面を一定に保持しながら連続的に抜き出した。上昇するベーパーは熱交換部Ａで原料液を加熱して一部凝縮しながら集液部Ｂの間隙を抜けて熱交換部Ｃに達する。熱交換部Ｃとしては熱交換部Ａと同じくスパイラル型の熱交換器を使用した。熱交換部ＣではＬ５から供給された水を加熱してＬ６より水蒸気を発生させながら一部凝縮し、非凝縮分はＬ４から系外へ抜き出した。熱交換部Ｃで凝縮した液は集液部Ｂで集め、熱交換部Ａを上昇するベーパーと接触することなく反応器Ｄへ戻した。
【００３６】
ラインＬ１からジメチルカーボネート９０重量部／ｈｒ、フェノール９４重量部／ｈｒ及び触媒としてのジブチル酸化錫２．５重量部／ｈｒを供給した。原料液の温度は６０℃とした。反応器Ｄとしては容積０．２３ｍ３（０．５５ｍφ＊１．０ｍＨ）のオートクレーブを使用し、液面は７０％で操作した。反応器の圧力を４００ｋＰａ、反応温度を２２６℃とし、反応液の滞留時間が１時間となる条件で８時間連続運転をおこなった。
【００３７】
熱交換部Ａの上部におけるベーパー温度は２００℃で、ラインＬ２における原料液の温度は１８０℃であった。
熱交換部Ｃには３００ｋＰａ、１００℃の温水を供給し、ベーパーの熱で水蒸気を発生させた。この水蒸気は実プラントで加熱源として有効利用される。熱交換部Ｃの出口Ｌ４におけるベーパー温度は１５０℃であった。
【００３８】
Ｌ３から抜き出した反応液中には８０．３重量部／ｈｒのフェノールが残存しており、Ｌ４から抜き出したベーパー中にも０．５重量部／ｈｒのフェノールが含まれていた。フェノールの転化率は１４．２％であった。
反応器に供給した熱量と熱交換部Ｃで回収した熱量とからこの操作に要した熱量を求め、フェノール１モルを反応させるのに要した熱量を計算すると、１．３５＊１０５ｃａｌ／ｍｏｌであった。
【００３９】
［比較例１］
実施例１で使用したオートクレーブと同じサイズの蒸発缶の上部に、０．５５ｍ径の棚段式蒸留部を設置した構造の反応蒸留方式の反応装置を使用した。棚段部には各段の液深が３ｃｍとなるシーブトレイ８段を、段間隔３０ｃｍで設置した。この蒸留塔の２段目トレイ上に６０℃のフェノール９４重量部／ｈｒとジブチル酸化錫２．５重量部／ｈｒを供給した。また、６０℃のジメチルカーボネート９０重量部／ｈｒを予熱器で蒸発させ、ベーパー状で７段目トレイ上に供給した。操作圧力３００ｋＰａ、還流比０．０１で８時間連続運転したときの塔底温度は２２６℃、塔頂温度は１８５℃、コンデンサーの凝縮温度は１１８℃であった。
この操作において、実施例１と同じく、フェノール１モルを反応させるのに要した熱量を計算すると、１．６９＊１０５ｃａｌ／ｍｏｌであった。
なお、反応蒸留方式では、理論的にはさらにエネルギー効率を上げることが可能であるが、そのためには各段の液滞留時間を大きくすることが必要である。液滞留時間を大きくするために液深を大きくすると圧力損失が増大する。本発明者の試算では０．５５ｍの塔径で実施例１と同じ効率を得ようとすると、各段１４ｃｍの液深が必要である。高圧蒸留塔のシーブトレイ上の液深は通常、２．５〜１０ｃｍ程度であり、１４ｃｍの液深での運転は困難である。
また、塔径を大きくして液滞留時間を大きくしようとするとベーパーの偏流が起きやすくなり、建設費も増大する。本発明者の試算では、３ｃｍの液深で実施例と同じ効率を得ようとすると、１．２ｍの塔径が必要である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、反応器に直接に接続された間接熱交換部で反応器に供給したエネルギーの一部を回収し、エネルギー効率を向上させることにより、複雑な工程を経ることなく、高い選択率で効率よく連続的に芳香族カーボネート類を製造することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に使用される反応装置の一例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明方法に使用される反応装置の集液部の構造の一例を示す模式図である。
【図３】本発明方法に使用される反応装置の集液部の構造の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
Ａ：第１熱回収部（熱交換部）
Ｂ：集液部
Ｃ：第２熱回収部（熱交換部）
Ｄ：反応器
Ｌ１：原料液供給ライン
Ｌ３：生成物抜き出しライン
Ｌ５：低温流体供給ライン
【図１】
2004131421.tif 000003
【図２】
2004131421.tif 000004
【図３】
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