[发明专利]获得双酚A的方法

说明书

本发明的主题是在以强酸性阳离子交换剂作催化剂存在的苯酚与丙酮缩合反应过程中，通过多步操作的结晶与蒸馏分配及从副产物热催化分解过程回收的途径获得双酚A的方法。

已知有若干获取高纯度2，2一双(4’-羟基苯基)丙烷(又称双酚A)的方法。双酚A是一种生产树脂的原料，主要是环氧树脂和聚碳酸酯，包括原料必须满足特殊的高纯度和颜色要求的光学聚碳酸酯。

在EP0313165A1的专利说明中，提出了一种获取双酚A的联合法：丙酮和苯酚与所有循环的异构化产物一起引入缩合反应器。可采用任何获取双酚A过程中有效的缩合催化剂。优选反应器含改性或未改性的阳离子交换树脂，例如磺化聚苯乙烯-二乙烯基苯形式的酸性大孔型阳离子交换树脂，温度为50℃至90℃。反应产物送到浓缩器中，与过量水一起回收未反应的丙酮和苯酚，循环到缩合反应器。粗双酚A形式的产物送到结晶器，来获得固体双酚A/苯酚加合物。悬浮液送到分离器中，将加合物与含副产物的母液分离，并送去精制。分离器中获得的含副产物母液送到异构化工区。异构化工区中，温度保持在60～90℃范围。该工区含经硫醇改性后使用的酸性阳离子交换树脂，优选为酸性微孔或大孔型阳离子交换树脂，例如经10％双-2-(巯乙基)胺改性的磺化聚苯乙烯-二乙烯基苯。异构化产物中所需双酚A的浓度有所增加，将其循环到浓缩反应器。

在EP0332203A1的专利说明书中，提出一种获取高纯双酚A的方法，包括主过程和所谓的次过程。在主过程中，苯酚与丙酮反应，反应混合物经处理，获得规定双酚A浓度的溶液，此乃所谓的第一浓度控制阶段，接下来进行双酚A/苯酚加合物第一结晶阶段，加合物与母液第一分离阶段，从加合物中除去苯酚至获高纯双酚A的阶段。次过程包括对异丙基苯酚与苯酚进行反应的第二反应阶段，双酚A第二浓度控制阶段，双酚A/苯酚加合物第二结晶阶段，加合物的二次结晶物与第二母液第二分离阶段，对第二母液进行处理至获得对异丙基苯酚和苯酚的阶段，前提条件是来自主过程的第一母液进入次过程。来自次过程的第二加合物晶体送到主过程。

按发明专利EP0332203A1的解决方案中，还要求了另外一种获取高纯双酚A的不同方法。主过程包括：苯酚与丙酮反应并移出催化剂的第一反应阶段，双酚A/苯酚和加合物析出的结晶过程，加合物晶体与母液分离的阶段，从加合物中除去苯酚的阶段。次过程包括：对异丙基苯酚与苯酚在酸性催化存在下反应并移出催化剂获得第二含酚溶液，从第二含酚溶液中移出苯酚获得粗双酚A，通过蒸馏从粗双酚A中分离出低沸点和高沸点物质获得精馏双酚A，对分离出的低沸点和高沸点物质进行处理来获得对异丙基苯酚和苯酚。来自主过程的母液送到次过程，且来自次过程的精馏双酚A送到主过程。

按EP0332203专利的解决方案的主要缺点是通过引入所谓的次过程来获取高纯双酚A的方法过于复杂化，次过程包括若干单元操作且复杂性与主过程类似，这会使得采用此方法的双酚A生产装置的投资成本和操作费用大大提高。按此方法获取的双酚A纯度也较低，产物含从0.3到2％杂质。

国际专利申请PCT WO 94/19302描述了在一种新型的丙酮与苯酚缩合反应器中生产双酚A的方法。该方法包括：丙酮与苯酚反应，生成含双酚A和水的反应后混合物，将反应后混合物冷却至获得双酚A/苯酚加合物晶体。将加合物与母液分离，从加合物晶体中除去苯酚来获得双酚A。该方法的特征在于丙酮与苯酚的反应在一个有若干孔板的柱式反应器中进行，维持固体颗粒状催化剂溢流操作，且反应过程中，中性气流通过反应器至塔顶，以此达到催化剂混合和从反应后混合物排出水的目的—从反应器出来的反应后混合物的含水量得以降低。该发明方案的特征在于冷却阶段时，反应后混合物在一个内部带有两个过滤元件的结晶器内冷却，结晶后的反应混合物中粒经小于预定晶粒尺寸的部分被第一过滤元件抽吸出来。然后引入到一个设备中，将所有晶体转移入溶液，再由第二过滤元件循环到结晶器中。预定时间后，流经过滤元件的循环改变方向，循环方式变成部分结晶的反应后混合物经第二过滤元件抽吸出来，并送去将晶体溶解，然后由第一过滤元件回到结晶器。该发明的特点是在一个用于悬浮液中反应汽提的立式装置中，对双酚A的选择性和它的效率都较高。