[发明专利]一种2,2-二(4-羟基苯基)丙烷的制造方法

说明书

本发明是关于一种聚碳脂级双酚A及高超纯级双酚A的制造方法。IPC    C07C    50/00

双酚A是生产聚碳酸脂和环氧树脂的原料，聚碳酸脂做为重要的工程塑料，具有耐高温，高冲击性及高绝缘性，在化工机电等行业发挥着越来越重要的作用。近年来，由于光存贮技术的巨大优越性，使得激光存贮盘在计算机，视听等行业得到广泛应用，而用于生产光盘基片的聚碳酸脂原料必须采用超纯级双酚A（双酚A含量＞99.99%重量百分数，下同）。超纯级双酚A不仅要求高纯度，而且对产品的色相，透光率，灰份及铁含量均有极高的要求。这就对双酚A的合成及精制工艺有着比生产一般聚碳酸脂级双酚A更高的要求。到目前为止，未见任何有关生产超纯级双酚A的报道。

双酚A是在酸性催化剂和助催化剂的存在下，由苯酚和丙酮经缩合反应而成。生成的混合产物中，除双酚A外还有未反应的苯酚、丙酮反应生成的水及付产物。

反应付产物中主要有2-（2-羟基苯基）-2-（4-羟基苯基）丙烷（简称2，4-双酚A）和狄安宁（dianin）化合物，除此之外，还有少量的三酚，多酚和一些着色物质。这些杂质的存在会降低以双酚A生产的树脂的质量。

双酚A的生产工艺可分为两大部分：双酚A合成工艺和反应产物的精制工艺。

现在广泛使用的双酚A合成方法主要有：“氯化氢法”和“离子交换树脂法”。“氯化氢法”存在着反应液对装置腐蚀严重，反应选择性较差，蒸馏时由于酸性物质存在引起双酚A分解等缺点，如USP3073868所述。“离子交换树脂法”采用经巯基化的阳离子交换树脂做为缩反应的催化剂，由于整个反应物系无腐蚀性，从而对设备的材质要求大为降低，减少了设备投资费用。近年来，随着“离子交换树脂法”催化剂技术的不断进步，缩合反应的选择性及转化率者得到较大的提高，该方法也得到了越来越广泛的应用。见USP32342219，USP4375567，USP4391997。

为了除去缩合反应中产生的杂质以获取高纯度的双酚A，已提出许多方法。

如采用“离子交换树脂法”合成双酚A，通常采用以下精制方法：用减压蒸馏除去反应混合物中的水，未反应的丙酮及少量的苯酚，然后将所剩余的混合液经冷却而使双酚A以酚的加合物结晶的状态析出，进而从含付产物的用液中分出加合物晶体，再从加合物中除去酚后便得到双酚A。

从双酚A和苯酚的加合物中除去酚的方法之一是在减压下，将酚馏出的蒸馏法，采用以上方法并不能将酚完全除去。因此作为后序工序需要如特公昭47-439379公报或特公昭40-7186号公报中所述的用水蒸汽进行汽提，或者如特昭57-88137号公报中所述的用热水进行再结晶等工序。

经以上精制过程所得到的双酚A产品虽然可以满足聚碳酸脂级双酚A质量要求，但离超纯级双酚A的指标要求还相差较远。

到目前为止，已工业化的或专利报导的“离子交换树脂法”合成双酚A的工艺流程，均采用固定床作为缩合反应器，由于缩合反应的酚酮比较高（一般要求在8∶1以上，摩尔比），且由于反应温度的限制，缩合反应液中双酚A的浓度较低，一般为15%以下，缩合反应液必须要经过浓缩才能进行加合物结晶，如EP0330146/1989所述，使主体流程物料多经受一次热过程。由于离开缩合反应器的反应液中带有微酸性杂质这使得双酚A在浓缩过程受热发生分解，并生成带色物质。日本三井东压公司在专利EP0332877/1989和EP0329075/1989中报道了用离子交换树脂处理缩合反应液以保证产品质量的方法。该方法虽然有一定的效果，但却使流程复杂比，增加了设备投资，而且没能解决双酚A分解、变色的主要原因受热。

本发明提供了一种聚碳酸脂级双酚A及高超纯级双酚A的制造方法。其特征在于合成双酚A的缩合反应由于采用了多段悬浮床技术，达到了很高的转化率和选择性，使反应混合液中双酚A的浓度提高到25%以上并保持了低付产物浓度。缩合反应液可不经浓缩而直接进行加合物结晶，使主流股少受一次热，不仅保证了产品质量，而且使流程得到简化。在加合结晶工序采用有效的细晶消除技术，使加合物晶体的粒度及粒度分布均得到了改善，从而获得了高纯加合物晶体。采用气固相反应脱酚技术，使加合物的脱酚过程得以在较低的温度条件下进行，避免了脱酚过程中双酚A分解变色，脱酚后的双酚A产品不经任何精制工序即可达到高晶位聚碳酸脂级双酚A的质量要求，该双酚A产品再经一步溶剂结晶即达到了高超纯级双酚A的质量要求。二次加合物晶体经一次加合物结晶的洗液洗涤之后，以溶液的形式进入主流程，使主流程物料保持了极低的付产物浓度，并不受高带色物质的污染。