分离方法
【专利摘要】本发明提供一种分离方法，其是将含活性氢化合物(A)和与(A)发生可逆反应的化合物(B)分离开的方法，该方法具备：在多级蒸馏塔中从含有含活性氢化合物(A)以及与(A)发生可逆反应的化合物(B)的混合物中蒸馏分离出(A)或(B)的至少一者的工序，以及将混合物供给至在多级蒸馏塔的内部形成的惰性部位的工序。
【专利说明】分离方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及分离方法。特别是涉及含有可逆反应的两种以上化合物的混合物的分 离方法。
【背景技术】
[0002] 在由两种以上的成分构成的气体组成的分离中通常使用蒸馏。蒸馏是利用各成分 物质的蒸气压的差异将混合物的特定成分进行浓缩的操作。若对欲蒸馏的混合物加热，则 各成分由液面慢慢地蒸发，各成分的蒸气压之和与体系的压力一致时开始沸腾。此时，产 生的蒸气的组成按照拉乌尔定律大致由液面的成分组成和在该温度下的各成分的蒸气压 (分压）这两方决定。作为工业蒸馏方法，已知间歇式方法和连续蒸馏法。
[0003] 上述蒸发行为是在要分离的成分间不伴有反应的情况下的行为。另一方面，气体 成分间、液层成分间、气体成分-液层成分间伴有反应的情况下，则为复杂的蒸发行为。
[0004] 例如，一直以来，在平衡反应的平衡对生成体系侧不利的情况中，通常是从反应体 系中分离出生成物之中的至少一种，使上述平衡有利于生成体系，从而提高反应效率（平 衡转化率）。作为从反应体系中分离出生成物的方法，已知有各种方法。其中，蒸馏分离是 最通常进行的方法之一。通过蒸馏一边从反应体系中除去生成物一边使平衡反应偏向生成 侧以推进反应的方法被称为反应蒸馏，例如，在非专利文献1中示出了具体例，记载了关于 反应蒸馈的说明。
[0005] 通常，反应蒸馏通过利用连续式多级蒸馏塔等蒸馏塔来实施。在蒸馏塔内进行反 应蒸馏时，随着反应的进行，反应液所含有的沸点较高的成分多分布在蒸馏塔的下段侧，沸 点较低的成分多分布在蒸馏塔的上段侧。因此，在蒸馏塔中，随着从塔底向着塔顶，塔内的 温度（液温）降低。温度越低，平衡反应的反应速度越慢。因此，在上述蒸馏塔内进行反应 蒸馏时，随着从塔底向着塔顶，反应速度变慢。即，随着从塔底向着塔顶，平衡反应的反应效 率降低。
[0006] 因此，为了进一步提高反应效率（S卩，为了进一步加快反应速度），对进一步提 高塔内温度的技术进行了研究。专利文献1中，作为用于有效进行以原料(P)+原料(Q)〇 生成物(R)+生成物(S)表示的平衡反应（例如，酯交换反应）的方法，公开了将溶剂供给至反 应蒸馏塔中并提高反应蒸馏塔内的温度以使反应有利地进行的方法。
[0007] 另一方面，在上述的以原料(P)+原料(Q)@生成物(R)+生成物(S)表示的平衡反应 存在的体系中，或者在以原料(P)?生成物(R)+生成物(S)表示的平衡反应存在的体系中，难 以在尽可能地抑制不期望的可逆反应的同时将原料或生成物蒸馏分离。通常，蒸馏分离即 使是在减压下也为高温条件的情况居多，难以抑制不期望的可逆反应。例如，在含有含活性 氢化合物以及与该含活性氢化合物发生可逆反应的化合物的混合物的蒸馏分离中，应用例 如上述的方法多不理想。
[0008] 作为这样的伴有不期望的可逆反应的例子，可以举出通过将2官能的异氰酸酯单 体进行多聚体化来制造3官能以上的多异氰酸酯的方法中的未反应单体的蒸馏分离。相对 于此，例如，在专利文献1中记载了以下内容：在使异佛尔酮二异氰酸酯与部分丙氧基化的 甘油发生反应后，利用薄膜式蒸发器除去未反应的单体，利用该方法，得到了脲基甲酸酯化 的异氰酸酯。另外，在专利文献2中记载了以下内容：使六亚甲基二异氰酸酯与1-丁醇反 应后，通过连续蒸馏除去过量的单体。利用该方法，得到了脲基甲酸酯化的异氰酸酯。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :国际公开第2009/071533号
[0012] 专利文献2 :美国专利申请公开第2003/0050424号说明书
[0013] 非专利文献
[0014] 非专利文献1 :"化学工学"第57卷第1号77页?79页（1993年）
【发明内容】
[0015] 发明所要解决的课题
[0016] 专利文献1和2所记载的方法中，在脲基甲酸酯化反应后除去未反应的单体时，使 体系为减压下并尽可能地降低设定温度。但是，通常，脲基甲酸酯化反应等中使用的异氰酸 酯的沸点高，因此，在蒸馏分离时，需要设定为与脲基甲酸酯化反应相同的温度，或者为其 以上的温度。因此，在进行蒸馏分离的期间，也会发生脲基甲酸酯化反应，有可能成为粘度 比当初预定的粘度更高的化合物，或者有可能产生凝胶。
[0017] 如此，在上述的平衡反应存在的体系中，在尽可能地抑制不期望的可逆反应的同 时进行蒸馏分离依然多伴有困难，需要其解决方法。
[0018] 本发明的目的在于提供一种分离方法，其中，在通过蒸馏从含有可发生可逆反应 的两种以上的化合物的混合物中分离出至少一种以上的化合物时，能够效率良好地进行分 离。
[0019] 解决课题的手段
[0020] 本发明人对上述课题进行了深入研究，结果发现，在利用多级蒸馏塔将含有含活 性氢化合物（A)以及与（A)发生可逆反应的化合物（B)的混合物进行分离时，利用将混合 物供给至在多级蒸馏塔内形成的特定部位、在多级蒸馏塔中对（A)和（B)进行蒸馏的方法 能够解决上述课题，从而完成了本发明，
[0021] SP,本发明如下。
[0022] [1] -种分离方法，其是将含活性氢化合物（A)和与（A)发生可逆反应的化合物 (B)分离开的方法，该方法具备以下工序：
[0023] 在多级蒸馏塔中从含有含活性氢化合物（A)以及与（A)发生可逆反应的化合物 (B)的混合物张蒸馏分离出（A)或（B)的至少一者的工序，和
[0024] 将上述混合物供给至在上述多级蒸馏塔的内部形成的惰性部位的工序。
[0025] [2]如[1]所述的分离方法，其中，（A)是具有与杂原子或卤原子键合的氢原子的 化合物。
[0026] [3]如[1]或[2]所述的分离方法，其中，㈧是具有选自由下式⑴表示的基团、 下式（2)表示的基团、下式（3)表示的基团以及下式（4)表示的基团组成的组中的至少一 种基团的化合物。
【权利要求】
1. 一种分离方法，其是将含活性氢化合物（A)和与（A)发生可逆反应的化合物（B)分 离开的方法，该方法具备以下工序： 在多级蒸馏塔中从含有含活性氢化合物（A)以及与（A)发生可逆反应的化合物（B)的 混合物中蒸馏分离出（A)或（B)的至少一者的工序，和 将所述混合物供给至在所述多级蒸馏塔的内部形成的惰性部位的工序。
2. 如权利要求1所述的分离方法，其中，（A)是具有与杂原子或卤原子键合的氢原子的 化合物。
3. 如权利要求1或2所述的分离方法，其中，（A)是具有选自由下式（1)表示的基团、 下式（2)表示的基团、下式（3)表示的基团和下式（4)表示的基团组成的组中的至少一种 基团的化合物， _NH"1) -X1!!⑵
式中，X1、X2、X3和X4各自独立地表示氧原子或硫原子，R'表示有机基团。
4. 如权利要求1?3任一项所述的分离方法，其中，（B)是具有羰基的化合物。
5. 如权利要求1?4任一项所述的分离方法，其中，（B)是具有选自由下式（5)表示的 基团、下式（6)表示的基团、下式（7)表示的基团和下式（8)表示的基团组成的组中的至少 一种基团的化合物，
-N = C = Y4 (8) 式中，Y1、Y2、Y3和Y4各自独立地表示氧原子或硫原子，R 1和R2各自独立地表示碳原子 数为1?30的有机基团，R"表不有机基团。
6. 如权利要求1?5任一项所述的分离方法，其中，所述多级蒸馏塔是塔板塔， 所述惰性部位是如下部位：其与所述混合物接触的表面由相对于（A)与（B)的反应为 惰性的材料形成。
7. 如权利要求1?5任一项所述的分离方法，其中，所述多级蒸馏塔为填充塔， 所述惰性部位是如下部位：其与所述混合物接触的表面填充有由相对于（A)与（B)的 反应为惰性的材料形成的填充材料。
8. 如权利要求6或7所述的分离方法，其中，所述惰性的材料是Fe原子、Ni原子和Ti 原子的含量均为10质量％以下的材料。
9. 如权利要求1?8任一项所述的分离方法，其中， 所述多级蒸馏塔的与所述混合物接触的内表面的面积（X)与所述混合物的体积（Y)满 足⑴ΛΥ) g 100,其中面积⑴的单位为m2,体积（Y)的单位为m3。
10. 如权利要求1?9任一项所述的分离方法，其中，所述蒸馏分离的工序在化合物 (C)的存在下进行，所述化合物（C)的标准沸点在㈧的标准沸点和⑶的标准沸点之间， 并且，所述化合物（C)对（A)和（B)为化学惰性。
11. 如权利要求1?10任一项所述的分离方法，其中，（A)为下式（9)表示的化合物，
式中，R3表示碳原子数为1?44的有机基团，X5表示氧原子或硫原子，a表示1?6的 整数。
12.如权利要求1?11任一项所述的分离方法，其中，（B)为下式（10)表示的化合物，
式中，R4表示碳原子数为1?80的有机基团，Y5表示氧原子或硫原子，b表示1?10 的整数。
【文档编号】C07C41/58GK104093701SQ201280002632
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2012年1月25日
【发明者】篠畑雅亮, 三宅信寿 申请人:旭化成化学株式会社