高純度雙酚a的連續製備方法
2023-07-03 06:02:36
專利名稱：高純度雙酚a的連續製備方法
技術領域：
本發明涉及含有少於0.2%(重量)雜質的高純度雙酚A(BPA)的製備方法。按此方法生產的熱和色穩定的雙酚A改進了由其製得的聚合物例如聚碳酸酯的熱變色穩定性。
高純度雙酚A的製備方法是已知的(例如DE-A4213872)。該文件敘述了使雙酚A純度達99.91%(重量)的方法，然而其黑曾色值(Hazencolourvalue)仍有待提高。
現已發現可工業規模地生產高純度且黑曾色值良好的雙酚A。這種高純度p，p-雙酚A終產物幾乎完全是由BPA/苯酚加工中結晶加合物來決定的。
因而本發明提供從反應溶液中回收純度為99.75%至＞99.94%(重量)、黑曾色值為5-10的雙酚A的方法，所述反應溶液是在可選地用巰基胺和/或噻唑烷和/或硫代羧酸改性的磺酸離子交換樹脂存在下，由丙酮和苯酚製備雙酚A所得到的，其特徵在於1.在65-75℃的溫度下，將反應溶液調至苯酚中p，p-雙酚A含量為25-35%(重量)，和2.在此溫度下將反應溶液充入結晶反應器數n＞1的n級串聯結晶器中，和3.將反應溶液在各結晶反晶器中循環，循環速率至少為500m3/小時，混合物在各結晶反應器中的停留時間至少為3小時，和4.在整個串聯結晶器中，溫度梯度安排為從第一個結晶反應器的70℃(n＝1)至最終結晶反應器(n)的40℃，和5.將p，p-BPA含量的為60%、苯酚含量約為40%的p，p-雙酚A加合物在結晶反應器中沉澱，過濾，除去苯酚並以通常方式回收p，p-雙酚A。
按照本發明方法可用作催化劑的改性磺酸離子交換樹脂是已知的(例如DE-A3727641，相應於US-A4912263)。
將反應溶液調至苯酚中雙酚A含量(例如尤其是通過稱出，計量閥)25-35%(重量)，這例如可通過氣相色譜測得。
將苯酚和丙酮反應得到的苯酚雙酚A引入使1∶1雙酚A/苯酚加合物結晶所用的多步串聯結晶器中。根據本發明所用的串聯結晶器具有兩個或三個結晶器(n＝2，3)，但也可有更多個(n＞3)。將由該串聯結晶器得到的產物過濾，濾出的雙酚A/苯酚混晶(1∶1加合物)通過在苯酚和雙酚A中解吸而得到分離，該產物以結晶片的形式出現。
所述串聯結晶器至少有兩個結晶器(結晶器n，n＞1)。將三至六個結晶器串聯起來較為有利。
對溫度的控制應使得在整個串聯結晶器中溫度呈70℃(反應器入口，反應器n＝1)至40℃分布。第一結晶器(n＝1)在70℃的最高溫度下操作，在最後一個結晶器n中達到40℃的溫度。
然後用常規方法將雙酚A分離出來。其純度至少為99.75%(重量)雙酚A，黑曾色值為5-10。
這種特別的加合結晶的特點是可以通過改善結晶過程而不是在BPA法(BPA熔體在溶劑如苯酚或甲苯或二氯甲烷或丙酮中重結晶)之後附加一個結晶步驟來回收高純度BPA(＞99.94%)。
隨後過濾和解吸的BPA/苯酚加合物結晶法比起分開的重結晶步驟更為經濟。
實施例1將28%雙酚A的苯酚溶液以22m3/h的速率送到70℃的結晶器中並在其中冷卻至54℃。將BPA/苯酚混晶的苯酚漿液以1200m3/h的速率連續循環。將溫度為54℃的混晶漿液排出結晶器送入第二結晶器(22m/h)。在第二結晶器中混晶漿液被進一步冷卻至41℃。將混晶漿液在第二結晶器中以1000m3/h的速率循環。從第二結晶器中以22m3/h的速率排出混晶漿液/溶液並引入旋轉式過濾器中。此處，大約有5噸混晶被濾出、洗滌和乾燥。濾液中殘留雙酚A含量為14%。經過濾和後處理的雙酚A成品的純度為99.90%p，p-BPA。該BPA片狀產品的色值為5-10黑曾。混晶漿液在串聯結晶器中的停留時間為9小時。
實施例2將28%雙酚A的苯酚溶液以45m3/h的速率送到70℃的結晶器中並在其中冷卻至54℃。將BPA/苯酚混晶的苯酚漿液以1200m3/h的速率連續循環。將溫度為54℃的混晶漿液排出結晶器送入第二結晶器(45m3/h)。在第二結晶器中混晶漿液被進一步冷卻至41℃。將混晶漿液在第二結晶器中以1000m3/h的速率循環。從第二結晶器中以45m3/h的速率排出混晶漿液/溶液並引入旋轉式過濾器中。此處，大約有10噸混晶被濾出、洗滌和乾燥。濾液中殘留雙酚A含量為14%。經過濾和後處理的雙酚A成品的純度為99.75%p，p-BPA。該BPA片狀產品的色值為10黑曾。混晶漿液在串聯結晶器中的停留時間為4小時。
實施例3將32%雙酚A的苯酚溶液以8m3/h的速率送到70℃的結晶器中並在其中冷卻至54℃。將BPA/苯酚混晶的苯酚漿液以500m3/h的速率連續循環。將溫度為54℃的混晶漿液排出結晶器送入第二結晶器(8m3/h)。在第二結晶器中混晶漿液被進一步冷卻至41℃。將混晶漿液在第二結晶器中以550m3/h的速率循環。從第二結晶器中以8m3/h的速率排出混晶漿液並引入旋轉式過濾器中。此處，大約有2.0%的混晶被濾出、洗滌和乾燥。經後處理的雙酚A成品的純度為99.94%p，p-BPA。該BPA片狀產品的色值為5黑曾。停留時間為20小時。
實施例4在27℃下，將29%雙酚A的苯酚溶液以10m3/h的速率送到三個結晶器中的第一結晶器中，冷卻至56℃。將所得雙酚A/苯酚混晶的苯酚漿液以1000m3/h的速率循環。物料由第一結晶器冷泛出進入保持在49℃的第二結晶器中。通過1000m3/h的循環速率再次冷卻。最後，在第三結晶器中將混合物冷卻至41℃的最終溫度。以常規方法在旋轉式過濾器中分離所得雙酚A/苯酚混晶，並進行處理，得純雙酚A。
製得純度為99.2%的雙酚A，其色值為5-10黑曾。在串聯結晶器中的總停留時間為18小時。
比較例1(用單級結晶器操作)採用與實施例2相同的方法，不同之處在於第一結晶器不在54℃下操作。其它所有過程參數均保持相同。經過濾、處理後的雙酚A成品的純度為99.52%p，p-BPA，片狀產品的色值為30。混晶在結晶器2(T＝41℃)中的停留時間為大約2小時。
比較例2(用兩個結晶器操作，但兩者均調節至41℃)採用與實施例2相同的方法，不同之處在於第一結晶器的溫度降至41℃，其它所有過程參數均保持相同。經過濾、處理後的雙酚A成品的純度為99.62%p，p-BPA，片狀產品的色值為25。混晶在兩個結晶器(T＝41℃)中的停留時間均為4小時。
權利要求
1.從反應溶液中回收純度為99.75%至＞99.94%(重量)、黑曾色值為5-10的雙酚A的方法，所述反應溶液是在可選地用巰基胺和/或噻唑烷和/或硫代羧酸改性的磺酸離子交換樹脂存在下，由丙酮和苯酚製備雙酚A所得到的，其特徵在於1.在65-75℃的溫度下，將反應溶液調至苯酚中p，p-雙酚A含量為25-35%(重量)，和2.在此溫度下將反應溶液充入結晶反應器數n＞1的n級串聯結晶器中，和3.將反應溶液在各結晶反晶器中循環，循環速率至少為500m3/小時，混合物在各結晶反應器中的停留時間至少為3小時，和4.在整個串聯結晶器中，溫度梯度安排為從第一個結晶反應器的70℃(n=1)至最終結晶反應器(n)的40℃，和5.將p，p-BPA含量的為60%、苯酚含量約為40%的p，p-雙酚A加合物在結晶反應器中沉澱，過濾，除去苯酚並以通常方式回收p，p-雙酚A。
全文摘要
本發明提供通過雙酚A/苯酚加合物結晶這種特別的過程結晶來生產高純度雙酚A的方法。
文檔編號C07C39/16GK1111608SQ9510068
公開日1995年11月15日 申請日期1995年3月10日 優先權日1994年3月10日
發明者K·堡格, C·伍爾夫, G·馬拉梅特, A·艾特爾, K·P·默伊勒, T·范奧塞拉爾, J·興茨 申請人:拜爾公司