[发明专利]制备高纯度双酚A的方法

说明书

本发明的主题是一种在强酸性阳离子交换剂作为催化剂存在下，在苯酚与丙酮的缩合过程中，用蒸馏分离和结晶和从副产物的催化热分解的过程中回收的方法来制备高纯度双酚A的方法。

双酚A为一种具有以下化学式的化合物：它用作生产树脂的中间产品，主要是环氧树脂和包括光学用聚碳酸酯在内聚碳酸酯树脂，其中需要能满足特别高的纯度和颜色要求的原料。双酚A在上述的苯酚与丙酮的反应中制得。除了双酚A外，反应后的混合物还含有未反应的苯酚、丙酮和水以及副产物，其中主要的副产物是2-(4-羟基苯基)-2’-(2-羟基苯基)-丙烷、2,2,4-三甲基-4-(4-羟基苯基)苯并二氢吡喃、三苯酚和多酚。视进一步处理这一混合物的方法以及双酚A的分离和纯化方法而定，最后的产品可能含有一些副产物，使其纯度和颜色变差，在进一步加工阶段中，这是不利的。已知有许多方法来除去这些杂质。首先，从反应后的混合物中除去未反应的丙酮和一部分苯酚。其次，用结晶法分离双酚A与苯酚的加合物，用蒸馏法将加成物分成粗双酚A和苯酚。加合物分离后剩余的母液可用于另外的应用，其主要组分为苯酚，除溶解的双酚A外还含有副产物。在多段法中，在双酚A合成的主要工艺过程得到的副产物的催化热分解反应中回收双酚A。

在波兰专利申请书P-332879中，公开了一种制备双酚A的多段法。根据这一发明，在第一段中，在凝胶结构的苯乙烯与二乙烯基苯的磺化共聚物存在下，同时进行苯酚与丙酮的缩合反应以及副产物异构化生成双酚A的反应，副产物以干燥母液形式从第七段送入第一段。反应在50-85℃下进行，接触时间为至少5小时。在第二段中，反应后的混合物经冷却得到双酚A/苯酚加合物在苯酚溶液中的悬浮液。在第三段中，将第二段中得到的双酚A/苯酚加合物在苯酚溶液中的悬浮液分成结晶的双酚A/苯酚加合物和苯酚母液1，此后用苯酚溶液洗涤加合物的结晶。在第四段中，将第三段中得到的双酚A/苯酚加合物溶于苯酚溶液中，此后送入第五段，在第五段中，将第四段中得到的悬浮液分成结晶双酚A/苯酚加合物和母液Ⅱ，后者循环回第三段和第四段。用苯酚溶液洗涤双酚A/苯酚加合物的结晶，然后加入颜色稳定剂。在第六段中，通过从第五段得到的加合物中除去苯酚的方法分离出双酚A。随后在第七段中，在第三段中得到的苯酚母液经蒸馏，从中除去丙酮、水和一部分苯酚。将第七段中得到的一部分脱水的苯酚母液循环回该法的第一段，此后在第八段和第十段中，使第七段中得到的其余部分脱水的母液进行催化热分解。在第十段中得到的馏分含有苯酚、对异丙烯基苯酚及其线性二聚物和低聚物以及工艺副产物，将它送入第十段，在那里这些产物被重排成双酚A。

在波兰专利说明书159620中，公开了这样一个发明，其中双酚A/苯酚加合物与加入的纯苯酚一起熔融，加合物与苯酚的比例为99∶1-20∶80、优选70∶30；液体混合物在竖直安装或倾斜安装的由一根管子或一束相互平行的管子组成的套管结晶器中以1-8℃/分的速率逐步冷却至在管中开始结晶的温度，随后将结晶器中的物料在这一温度下保持0.5-3小时，然后以5-10℃/分的速率进一步冷却至高于在结晶过程中得到的母液的固化点3-8℃的，温度条件是得到的母液完全不回流，同时用水合的苯酚和/或加到75-85℃的循环苯酚洗涤留在管中的加合物结晶。

在EP 0523931 A2中，公开了一种双酚A的生产方法，其中将APHA色度不高于15的结晶双酚A/苯酚加合物送入加合物熔融段，然后将熔融的加合物送入分离段，通过苯酚的汽化使熔融的加合物分成苯酚和双酚A。主题方法的特征是，预计要与熔融的加合物或从双酚A/苯酚加合物中分离出的苯酚接触的熔融段和分离段的内表面预先用有机溶剂洗涤，以除去结合在表面上的气态氧，使表面的氧含量为10毫摩尔/米²或更小。

EP 059372 A1公开了一种制备双酚A的方法，其特征是，至少一部分苯酚化合物在用于苯酚与丙酮缩合的第一段以前先与强酸性阳离子交换剂和强碱性阴离子交换剂接触，和/或至少一部分产物混合物和/或至少一部分母液在母液循环到反应后的混合物以前先与强酸性阳离子交换剂或强碱性阴离子交换剂接触。