[发明专利]用于连续化制备氢化双酚A的设备及氢化双酚A的连续化制备方法

说明书

本发明公开了一种用于连续化制备氢化双酚A的设备及氢化双酚A的连续化制备方法，制备方法为：将双酚A与溶剂进行混合，物料经计量泵、预热器，与氢气一起加入塔式固定床反应器中采用负载型镍基加氢催化剂进行加氢反应生成氢化双酚A粗产品，粗产品经二级分离，分离得到的氢气和溶剂循环利用，得到的含有少量溶剂的氢化双酚A粗品利用真空螺旋挤出机挤出切片后得到氢化双酚A产品，抽真空得到的溶剂可循环使用，该制备工艺可使加氢反应的转化率达到100％，选择性高于97％，产品纯度达98％以上，同时能够连续化生产，具有加氢效果好、生产效率高、自动化程度高等特点，而且生产成本低、适合批量生产。

技术领域

本发明涉及氢化双酚A的制备设备和制备工艺，具体的是一种采用双酚A为原料，采用固定床反应器连续化制备氢化双酚A的方法。

背景技术

氢化双酚A(简称HBPA)是制造环氧树脂、不饱和树脂、聚碳酸酯、聚丙烯酸树脂等合成材料的重要生产原料，具有热稳定性、化学稳定性及耐候性等优点，应用领域广泛。尤其在环氧树脂方面，是环氧树脂改性的重要手段。

氢化双酚A的制备是以双酚A为原料，溶液状态下在催化剂的作用下进行加氢反应生成。氢化双酚A的制备属于芳香族化合物加氢，属于苯环加氢的范畴，双酚A加氢主要有以下三类催化剂，金属骨架型催化剂、贵金属负载型催化剂以及均相催化剂，一般反应条件为50～250℃、氢气压力1～30MPa，可以采用间歇或连续加氢工艺流程。

如美国专利US2118954中，采用负载型镍基催化剂用于双酚A液相釜式加氢制备氢化双酚A，反应温度为200℃，压力为10～20MPa，但其反应时间长，产品收率低。美国专利US4271323采用镍系催化剂及釜式加氢的方法，在反应温度180℃，压力3MPa条件下反应4小时，反应的转化率达到99％。美国专利US4001343和US4192960采用镍系催化剂及釜式加氢方法，反应温度120～220℃，压力3MPa，反应4小时可以实现转化率达97％，选择性99％。采用镍基催化剂基本上采用釜式反应工艺，存在连续化难度大，催化剂分离困难等缺点，不适用于工业化批量生产。

美国专利US4885409公开了一种采用钯负载在活性碳载体上将本体或在溶剂中的双酚A与氢反应实现双酚A氢化的方法，采用釜式加氢工艺，在反应温度140℃，压力10MPa条件下，反应12小时，氢化双酚A的选择性高于99％，产物中反/反异构体的含量高于55％。中国专利CN1095690C和CN1100608C开发了一种负载型钌催化剂可以用于双酚A的加氢过程，其采用釜式加氢工艺，在反应温度150℃，压力20MPa条件下反应5小时，反应转化率达到99％以上。中国专利CN1375484公开了在负载在二氧化硅上的钌催化剂存在下制备氢化双酚A的方法，采用固定床加氢工艺，加氢反应在50～250℃、0.5～15MPa压力下进行，氢气与双酚A的摩尔比为6∶1～30∶1，反应40小时之内转化率为100％，平均选择性为96％。

现有的关于氢化双酚A制备技术的研究大多关注于加氢催化剂的开发，而相应的制备工艺技术方面的研究报道不多，大多是在加氢催化剂的研究过程中提及，关于专门的氢化双酚A制备工艺技术方面的专利及研究文献相对较少。只有中国专利CN106866365A对整体固定床式加氢工艺流程做了较为详细的叙述，采用其以碱金属或磷元素改性的氧化铝作为载体，其活性组分为Pd、Ru、Rh中的一种或多种的贵金属催化剂，列管式固定床反应器中进行加氢，但是为了提高产品质量需要对氢化双酚A产品进行循环，产品生产能耗高，同时采用贵金属催化剂，催化剂产品也较高。

同时氢化双酚A产品有三种同分异构体，研究表明其中反/反式异构体的应用价值更大，但当前生产技术中，反/反式异构体比例通常在30～45％。要提高反/反式异构体比例，一般需要进行后续处理，如专利US4487979中，使用含氯有机化合物做为溶剂进行重结晶，中国专利CN106866365A采用物料多次循环的生产工艺，才可以得到高反/反式异构体比例的产物。

发明内容