專利名稱：雙酚a的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高純度2，2-雙(4′-羥基苯基)丙烷(苯文中稱為雙酚A)的制備方法。
雙酚A可用作聚碳酸酯樹脂或環(huán)氧樹脂和工程塑料的原料。這些用途需要無色高純度的雙酚A。
雙酚A是在鹽酸之類酸性催化劑存在下通過丙酮與過量苯酚反應(yīng)制得。反應(yīng)生成物中除含有雙酚A外含有催化劑，未反應(yīng)的丙酮，未反應(yīng)的苯酚，水以及著色最終產(chǎn)物之類的副產(chǎn)物。
從該反應(yīng)生成物中回收高純度雙酚A的方法多數(shù)已為人們所知。例如，已知的方法有在該反應(yīng)中使用鹽酸作催化劑，在減壓和110℃至120℃溫度下加熱該反應(yīng)生成物，從該反應(yīng)生成物中除去鹽酸，未反應(yīng)的丙酮、水及少量苯酚，然后將雙酚A以與苯酚的加成物的形式分離，或是進行蒸餾以分離沸點比雙酚A低的物質(zhì)和沸點比雙酚A高的物質(zhì)，并根據(jù)需要再用溶劑進行萃取或再結(jié)晶。
使用鹽酸作催化劑時，即使通過蒸餾從反應(yīng)生成物中除去鹽酸，丙酮和水等，也還會殘留痕量鹽酸，給以后的精制操作帶來種種困難問題。
問題之一是鹽酸引起的裝置腐蝕，這種腐蝕產(chǎn)生的金屬鹽導(dǎo)致雙酚A不純，因此需要進一步大規(guī)膜精制操作，作為其對策考慮采用耐酸性強的裝置材料，而這種情況下裝置費用很高不經(jīng)濟。
如USP3073868所指出的那樣，另一問題是蒸餾時由于酸性物質(zhì)存在引起的雙酚A分解。
此外，作為雙酚A和苯酚加成物的結(jié)晶方法，如特開昭58-135832號公報所述，利用添加水并使水和苯酚的混合物蒸發(fā)除熱，即冷卻的方法。該方法中有痕量鹽酸與水和苯酚同時餾出。如果將這種餾出物廢棄，雖然不會產(chǎn)生鹽酸積累，但卻會導(dǎo)致苯酚損失，因此這種廢棄餾出物的方法不經(jīng)濟。
另一方面，將餾出物循環(huán)再使用時，不僅會產(chǎn)生鹽酸積累導(dǎo)致裝置嚴重腐蝕，而且在以后的工序中有鹽酸流出，產(chǎn)生上述裝置腐蝕以及蒸餾時雙酚A分解的問題。
本發(fā)明目的在于提供一種高純度雙酚A的制備方法，此方法可以防止與雙酚A和苯酚的加成物結(jié)晶工序有關(guān)的上述問題，即可防止有用苯酚的損失和鹽酸積累。
本發(fā)明人等為達到上述目的進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在利用添加水，繼而使水和苯酚的混合物蒸發(fā)的方法使雙酚A和苯酚加成物結(jié)晶析出的工序中，通過減壓從反應(yīng)生成物中回收水和苯酚混合物，并用特定的離子交換樹脂處理回收到的混合物，然后將該混合物作為該工序中使用的水加以再使用，利用這種方法可達到本發(fā)明目的，因而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種制備高純度雙酚A的方法，其中包括在鹽酸催化劑存在下使苯酚和丙酮反應(yīng)，并從反應(yīng)生成物中除去鹽酸催化劑得到液態(tài)混合物，然后在該液態(tài)混合物中添加水并在減壓下使水和苯酚的混合物從該液態(tài)混合物中蒸發(fā)出來并通過冷卻使雙酚A和苯酚的加成物結(jié)晶析出，然后從該加成物中回收雙酚A，其特征在于用弱堿性離子交換樹脂處理該水和苯酚的混合物之后，作為該液態(tài)混合物中的添加水加以再使用。
附圖是表示實施本發(fā)明之雙酚A制備方法的流程圖。
本發(fā)明制備方法中初始反應(yīng)混合物內(nèi)苯酚與丙酮之摩爾比通常為4-12，反應(yīng)溫度最好為40-70℃。
由該反應(yīng)生成的反應(yīng)生成物除雙酚A外緩含有未反應(yīng)的苯酚、未反應(yīng)的丙酮、鹽酸催化劑、水以及副產(chǎn)物。該反應(yīng)生成物用公知的方法減壓蒸餾后除去水，丙酮、鹽酸及少量苯酚后得到粗制雙酚A的苯酚溶液。該減壓蒸餾條件最佳壓力為20-200mmHg、最佳溫度為90-150℃。
將按上述方法制得的粗制雙酚A的苯酚溶液放入結(jié)晶槽中冷卻至35-70℃，使雙酚A和苯酚的加成物結(jié)晶析出。冷卻按下述方法進行，即在結(jié)晶槽中添加水，并在減壓下，最好在20-100mmHg恒壓下使水和苯酚蒸發(fā)除熱。蒸發(fā)出來的蒸出物主要由水和少量苯酚的混合物組成。該混合物用弱堿性離子交換樹脂處理后，作為向該結(jié)晶槽中添加的水再循環(huán)使用。
這種再循環(huán)使用的水和苯酚的混合物量，應(yīng)該足以除去在蒸發(fā)冷卻粗制雙酚A的苯酚溶液和生成加成物結(jié)晶時產(chǎn)生的結(jié)晶熱。這個量為該苯酚溶液的2-20(重量)%。
本發(fā)明制造方法中使用的弱堿性離子交換樹脂可以是與水和苯酚的混合物基本上不溶性的。例如可以使用以仲或叔胺作為交換基的樹脂，如BAYER公司的LEWATIT，MP-62，三菱化成(株)的WA-20等。
使用這種樹脂的處理方法以連續(xù)式為佳，而此時的溫度范圍最好是20-70℃。供給該樹脂的水和苯酚的混合物量相對于每1kg的樹脂最好為0.5-10公斤/小時。
本發(fā)明采用以前的公知方法將上述所得之雙酚A和苯酚的加成物結(jié)晶分離，然后從這種加成物中除去苯酚以便回收雙酚A。
以下參照


本發(fā)明制造方法的實施方式。
把在鹽酸催化劑存在下使苯酚和丙酮縮合得到的反應(yīng)生成物1送至脫鹽酸塔2，減壓蒸餾從該脫鹽酸塔2的塔頂除去水、鹽酸和少量苯酚的混合物3，由塔底得到雙酚A、苯酚和反應(yīng)副產(chǎn)物的混合物4。
然后將這種混合物4送至結(jié)晶槽5，在該結(jié)晶槽中通過減壓蒸發(fā)水和蒸發(fā)使該混合物4冷卻，從而使雙酚A和苯酚的加成物結(jié)晶析出。在結(jié)晶析出之際由苯酚-水接受器6通過弱堿性離子交換樹脂塔7將水和苯酚的混合物8添加到結(jié)晶槽5中，補充在結(jié)晶槽中蒸發(fā)的水和苯酚。
在結(jié)晶槽中蒸發(fā)的水和苯酚經(jīng)過冷卻器9變成冷凝液10并返回苯酚-水接受器6之中。也就是說這些水和苯酚被再循環(huán)使用。
在結(jié)晶槽5中生成的加成物漿液12被送至下一工序，而在苯酚-水接受器中補充相當于漿液12帶走水量的水11。
實施例以下通過實施例具體說明本發(fā)明方法，而若無特別的說明則%表示重量%。
實施例1在鹽酸催化劑存在下使苯酚和苯酮縮合，得到由苯酚54%、雙酚A35%、反應(yīng)副產(chǎn)物2%、水4%及鹽酸5%組成的反應(yīng)生成物。將這種反應(yīng)生成送至在壓力70mmHg，塔底溫度120℃條件下操作的脫鹽酸塔，除去水、鹽酸和少量苯酚。塔底液中鹽酸濃度為10ppm。
然后將塔底液以400公斤/小時的流速連續(xù)供入在壓力50mmHg，溫度45℃條件下操作的結(jié)晶槽中。
同時使水和苯酚的混合物以40公斤/小時的流速通過填有20公斤BAYER公司制LEWATIT，MP-62的塔后，供入結(jié)晶槽中。該水和苯酚混合物的溫度為40℃。
將蒸發(fā)的水和苯酚的混合物在冷卻器冷凝，并再循環(huán)使用。
由結(jié)晶槽流出的雙酚A和苯酚加成物漿液中鹽酸濃度為2ppm。
將這種加成物用等量苯酚清洗之后，50%乙醇溶液的哈曾色值(hazencolournumber)是10APHA。
對比例1雙酚A的制備方法除不使用弱堿性離子交換樹脂外其它條件均與實施例1相同。在本例中，由結(jié)晶槽流出的加成物漿液中鹽酸濃度為10ppm。將該加成物用等量苯酚清洗之后，50%乙醇溶液的哈曾色值為20APHA。
本發(fā)明因具有上述構(gòu)成而能有效地去除鹽酸，因而能防止因裝置腐蝕而引起的雙酚A不純，并可得到色澤優(yōu)良的高純度雙酚A。
權(quán)利要求
1.一種制備高純度雙酚A的方法，其中包括在鹽酸催化劑存在下使苯酚和丙酮反應(yīng)，從反應(yīng)生成物中除去鹽酸催化劑得到液態(tài)混合物，繼而向該液態(tài)混合物添加水并在減壓下使水和苯酚的混合物蒸發(fā)冷卻，使雙酚A和苯酚的加成物結(jié)晶析出，然后從該加成物中回收雙酚A，其特征是將該水和苯酚的混合物用弱堿性離子交換樹脂處理后，作為向該液態(tài)混合物的添加水重復(fù)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中初始反應(yīng)混合物中苯酚和丙酮的摩爾比為4-12，反應(yīng)溫度為40-70℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中在20-100mmHg范圍內(nèi)恒壓下使水和苯酚的混合物蒸發(fā)冷卻到35-75℃范圍內(nèi)，使雙酚A和苯酚的加成物結(jié)晶析出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中作為向該液狀混合物中添加水重復(fù)使用該水和苯酚混合物的量為該液態(tài)混合物的2-20(重量)%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備高濃度雙酚A的方法，其中包括在鹽酸催化劑存在下使苯酚和丙酮反應(yīng)，除去反應(yīng)生成物中的鹽酸催化劑得到液態(tài)混合物，繼而向液態(tài)混合物添加水在減壓下使水和苯酚的混合物蒸發(fā)冷卻，借以使雙酚A和苯酚的加成物結(jié)晶析出，然后從加成物中回收雙酚A，其特征是將該水和苯酚的混合物用弱堿性離子交換樹脂處理后作為液態(tài)混合物的添加水重復(fù)使用。本方法不會產(chǎn)生裝置腐蝕、蒸餾時雙酚A分解以及著色等問題。
文檔編號C07C39/16GK1036198SQ89100840
公開日1989年10月11日 申請日期1989年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月19日
發(fā)明者飯室茂, 森本義雄, 北村隆 申請人:三井東圧化學(xué)株式會社