[发明专利]制备双酚A的方法

说明书

本发明的主题是制备高纯度的已知名称为双酚A(BPA)的2，2-双(4-羟基苯基)丙烷的方法。

双酚A是制备聚碳酸酯和环氧树脂的主要半产物，它通过在酸催化剂存在下苯酚与丙酮的缩合反应制备，最常见的酸催化剂是强酸离子交换树脂。该反应的主要副产物列于表1中。存在副产物以对得到的双酚A的颜色和其它质量参数的各种干扰为特征。已存在多种从双酚A中分离杂质的方法。

在波兰专利说明书№153396中公开了一种制备双酚A的方法，其中用于反应的原料混合物通过将循环的苯酚母液与一部分在反应系统中收集的补充反应混合物混合得到。在以这种方式得到的原料混合物中双酚A的初始浓度按双酚A重量计为12-20％，在副产物的总量中它的异构体的含量为少于25％，而苯酚与丙酮的摩尔比为(5-30)∶1。反应在温度60-95℃在催化剂存在下进行，催化剂是重量比分别为(0.05-0.5)∶1的大孔和小孔阳离子交换剂的混合物。以该方式进行的反应产生浓度等于按重量计21-35％的高最终双酚A与含量为按重量计12-24％副产物的混合物。由于苯酚母液被循环至反应系统，杂质的数量增加。为避免不需要的物质在方法中的积累，通过从反应系统中排出一部分母液物流并对其进行合适的处理以对其进行纯化和回收合适量的双酚A来除去杂质。

欧洲专利№332877描述了一种除去双酚A杂质的方法，其要点是在从补充反应混合物中除去催化剂后，向其中加入水，并从混合物中减压蒸发水和一部分苯酚，导致双酚A/苯酚加合物结晶。随后，在被循环至结晶加合物和进行进一步处理之前，分离的水作为与苯酚和杂质的混合物与弱碱性离子交换树脂接触。该方法的缺点是以这种方式仅除去了补充反应混合物中的少量百分数的杂质。

在UK专利№1565667中公开了一种从至少一部分循环母液物流中回收双酚A和除去带色的杂质的方法，其包括将所述至少一部分循环母液物流与阳离子交换树脂形式的吸收床接触。这仅能除去一部分存在于母液中的杂质。

人们还已知一些从至少一部分双酚A/苯酚加合物分离步骤的补充结晶母液中或从在双酚A的制备方法中得到的副产物中除去杂质和回收双酚A的方法，包括催化分解副产物的同时蒸馏出形成的产物，并将它们循环至反应步骤。

根据波兰专利说明书№113641和103054中所述的方法，通过如下方法高效率地除去杂质和回收双酚A，其中在阳离子交换树脂催化剂存在下苯酚与对-异丙烯基苯酚和它们的二聚物反应，所述二聚物通过双酚A方法副产物的热催化分解得到。根据这些发明，苯酚与双酚A制备方法的热催化分解产物的反应在作为催化剂的阳离子交换剂存在下，在单独的反应器中，在不同于进行苯酚-丙酮反应的条件下，优选在按重量计5-20％的水存在下进行。

上述从反应系统中除去杂质的方法不是完全有效的，一部分不需要的杂质与加合物一起带入随后的双酚A制备过程中。

在专利说明书EP0332203中描述了一种得到高纯度双酚A的方法，其包括主方法和所谓的子方法。在主方法中，苯酚与丙酮进行反应，处理补充的反应混合物以得到有所需浓度双酚A的溶液；这是所谓的浓度控制第一步骤，然后是双酚A/苯酚加合物结晶的第一步骤；从母液中分离加合物的第一步骤和从加合物中除去苯酚以得到高纯度双酚A的步骤。子方法包括反应第二步骤，其中对-异丙烯基苯酚与苯酚反应，双酚A浓度控制第二步骤，双酚A/苯酚加合物结晶的第二步骤，从第二母液中分离加合物结晶馏分II以得到对异丙烯基苯酚和苯酚的第二步骤，其前提是，从主方法中得到的第一母液被输送至子方法，从子方法中得到的第二加合物结晶馏分被输送至主方法。

根据发明EP № 0332203的方法还要求保护另一种得到高纯度双酚A的方法。主方法包括反应的第一步骤，其中苯酚与丙酮反应，除去催化剂，结晶步骤，其中回收双酚A/苯酚加合物，从母液中分离结晶加合物的步骤，和从结晶加合物中除去苯酚的步骤。子方法包括对-异丙烯基苯酚与苯酚在酸催化剂存在下反应，除去催化剂以得到第二酚溶液；从第二酚溶液中除去苯酚得到粗双酚A；通过蒸馏从粗双酚A中分离低和高沸点物质得到蒸馏的双酚A；和处理低和高沸点物质得到对-异丙烯基苯酚和苯酚；从主方法得到的母液被输送至子方法，子方法的第二馏分被输送至主方法。

通过将子方法中回收的加合物或双酚A作为起始物料加入主方法中，而使杂质被“稀释”得到高纯度的双酚A。专利EP0332203的方法的主要缺点是引入子方法的高纯度双酚A制备方法的复杂性，与主方法相比，它含有许多复杂的步骤。这导致该方法中所使用的双酚A装置的投资和操作费用显著增加。