專利名稱：制備高品位聚碳酸酯級雙酚a的脫酚新方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備高品位聚碳酸酯級雙酚A的脫酚方法。
雙酚 A主要是用于生產(chǎn)聚碳酸脂和環(huán)氧樹脂，尤其是聚碳酸脂，近年來由于光學用途需要的大幅度增加，對無色，高純度雙酚A的需求量也迅速增加。
雙酚 A是在強酸環(huán)境中，采用改性的陰離子交換樹脂為催化劑，通過丙酮和過量的苯酚反應制得的，反應生成物中除雙酚 A外，還含有催化劑，未反應的丙酮，未反應的苯酚，反應生成的水及其它反應副產(chǎn)物，雜質(zhì)的存在使得用雙酚A作原料制得的樹脂性能降低。
為了獲得高純度的雙酚 A，人們已進行了廣泛的研究，其方法之一就是反應縮合液通過脫輕塔提濃后進入帶有特殊結(jié)構(gòu)的結(jié)晶器，冷卻結(jié)晶，使雙酚A以與苯酚形成1∶1(摩爾比)的加合物晶體形式析出，然后離心過濾，洗滌，得到較為純凈的加合物晶體，從加合物中除去苯酚即得到雙酚A。
對上述雙酚 A和苯酚的加合物，為除去其中的苯酚，以獲得高純度的雙酚 A，研究者們提出了薄膜蒸餾，溶劑萃取，水蒸氣提餾等方法。例如在US3936507中公開了一種使加合物在高于180℃溫度和減壓下汽化0.1-30分鐘，分別凝結(jié)成雙酚 A的方法，這種蒸餾方法雙酚 A高溫受熱，很容易分解，產(chǎn)生新的雜質(zhì)和帶色物質(zhì)，很難保證聚碳酸脂級雙酚 A所要求的純度和色相指標。一般還需要如US4209646中說明書中所述的熱水重結(jié)晶后續(xù)工序，或如US4492807說明書所述的用溶劑洗滌后續(xù)工序。日本三井東壓公司在其專利EP0343349中指出通過蒸餾脫酚后，酚仍然不能脫凈，通常還需要如在JP43937/(1972)說明書中所述的汽提后續(xù)工序或如在日本專利JP88137(1982)說明書中所述的溶劑重結(jié)晶后續(xù)工序。由此可見，采用蒸餾方法脫酚，不但物料高溫受熱，而且還有其后續(xù)工序所帶來的大量溶劑回收問題，水蒸汽提餾方法帶來的大量含酚廢水的處理問題。這樣整個精制雙酚A工藝流程加長，使設備投資和操作費用大幅度上升。
在特公昭36-23335說明書中還公開了一種在沸點高于50℃的溶劑中將加合物熱至50℃以上，從溶劑中僅僅萃取出苯酚的方法，這種方法同樣也存在上述的溶劑回收問題和雙酚A被溶劑溶失問題。
綜上所述，到目前為止，在除去加合物中的苯酚來獲得高純度雙酚A的過程中，無論是蒸餾方法，還是萃取和重結(jié)晶方法都不可避免地遇到高溫受熱或溶劑回收問題，因此都存在一定程度上的缺陷。
本發(fā)明的目的就是為了克服上述方法的缺陷。
本發(fā)明的目的在于提供一種不使用水和任何溶劑，不涉及任何的高溫過程，利用氣固相反應脫去加合物中的苯酚而直接得到高品位聚碳酸脂級雙酚A的新方法。
本發(fā)明的目的通過以下方案來實現(xiàn)將雙酚 A和苯酚的加合物直接供入真空脫酚器(脫酚器為已有技術，為市售商品)或汽流脫酚器，在真空或氣流存在的情況下，控制溫度在40～130℃之間，利用氣固相反應原理使得加合物分解為氣固兩相，雙酚A為固相，苯酚為氣相，苯酚被脫除冷凝后回收，剩下的就是達到要求的聚碳酸酯級雙酚A。
上述方法中，加合物晶體的濕含量應控制在30%(重量)以下，濕含量越低越好。對間歇過程真空脫酚器的操作條件為溫度由60℃升至130℃，最高升溫速率為1.2℃/min，升溫速率可根據(jù)相應的停留時間決定;壓力為2～50Torr，停留時間為1～4小時;氣流脫酚器的操作條件為溫度由60℃升至130℃，最高升溫速率同真空脫酚器，停留時間為1～3.5小時，操作介質(zhì)為惰性氣體，包括氮氣、氬氣，氣流速率為0.10～0.50 米/秒。對于連續(xù)操作過程，真空脫酚器，溫度區(qū)段分為三個部分，第一部分為60～85℃，第二部分為85～110℃，第三部分為110～130℃，三部分的操作時間比例大致為2∶1∶2，氣流脫酚的溫度控制同上。真空和氣流兩種形式中，物料均可處于靜止狀態(tài)，也可處于翻騰狀態(tài)。真空和氣流兩種形式的脫酚器內(nèi)，均可設置換熱器以提供氣固相脫酚反應所需的熱量。真空和氣流兩種脫酚方法均可按間歇或連續(xù)方式操作。
本發(fā)明與已有技術相比，具有以下的優(yōu)點(a)加合物晶體不必經(jīng)過高溫蒸餾過程脫酚，操作溫度遠低于雙酚 A的分解溫度，不會產(chǎn)生新的雜質(zhì)和帶色的物質(zhì)，此為產(chǎn)品色相好，純度高的重要保證。
(b)加合物晶體不必經(jīng)過溶劑萃取或重結(jié)晶過程，避免了因采用其它溶劑進行萃取或重結(jié)晶脫酚而帶來的大量溶劑回收問題，使流程大為縮短，大幅度減少設備投資和操作費用。
(c)用本方法分解加合物制備雙酚A，單程收率幾乎為100%。
總之，本發(fā)明與已有技術相比省去了以往大多數(shù)流程中蒸餾或溶劑萃取(重結(jié)晶)這兩步有高溫或使用大量溶劑的過程，加合物直接利用氣固相反應分解成雙酚A，而不必再經(jīng)其它精制工序，具有流程短，能耗低，收率高，操作可按間歇或連續(xù)方式進行，操作簡單，所制得的雙酚A產(chǎn)品色相好，純度高，可做為生產(chǎn)光學用聚碳酸脂的原料。
采用本發(fā)明的方法，所得產(chǎn)品指標如下純度 ＞99.9%熔點 ＞156.8℃游離酚 ＜100ppm灰分 ＜0.01%色澤APHA(50%乙醇) ＜10鐵含量 ＜0.1ppm以下舉出實施例對本發(fā)明做進一步說明，本發(fā)明不受其限制。
實施例1把由離心過濾來的加合物5千克/小時，濕含量為4.7%(重量)，供入真空脫酚器。加合物的組成為(重量百分比)苯酚33.25、雙酚A66.73、2，4異構(gòu)體0.02，其它各項均為痕量。在2-50Torr絕對壓力條件下，物料依次通過不同的溫度區(qū)，物料主體溫度控制在60～130℃之間，停留時間為1.5小時。加合物在此期間受熱發(fā)生氣固相反應，苯酚被真空抽走，冷凝后回收。剩下的就是雙酚A，約3.34千克/小時，其色號為5APHA，純度大于99.9%，具有能用作光學用聚碳酸脂原料的足夠純度。
實施例2把上述由離心機來的加合物10千克/小時，供入氣流脫酚器，加合物組成如例1中所述。在氣流存在的條件下，物料依次通過幾個不同的溫度區(qū)主體溫度控制在60～130℃之間，停留時間為1小時。加合物在此過程中受熱發(fā)生氣固相反應而分解，苯酚隨氣流離開脫酚器，被冷凝后回收，氣流再循環(huán)回脫酚器。最后得到約6.67千克/小時的雙酚A。其色號為7APHA，具有用作光學用聚碳酸脂原料的足夠純度。
實施例3與實施例1同樣的方法，把5千克/小時的加合物晶體供入脫酚器。加合物晶體組成雙酚A48.98%，苯酚51.00%，2，4-異構(gòu)體0.02%，其它為痕量，在2-50Torr絕壓條件下，物料依次通過不同的溫度區(qū)，溫度控制在60～130℃之間，停留時間4小時，得雙酚A2.45千克/小時，雙酚A含量99.95%，色號8APHA(50%乙醇)。
權(quán)利要求
1.一種將雙酚A和苯酚的加合物中的苯酚脫去，得到高品位聚碳酸脂級雙酚A的方法，其特征在于將加合物直接供入真空脫酚器或氣流脫酚器，在真空或氣流的存在的條件下將物料溫度控制在40-130℃，利用氣固相反應原理使得加合物分解，將苯酚脫除，得達到要求的聚碳酸脂級雙酚A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于加合物晶體的濕含量應控制在30%(重量)以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于真空脫酚的操作條件為溫度較好為60-130℃，壓力為2-50Torr，停留時間1-4小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于氣流脫酚器的操作條件為溫度較好為60-130℃，停留時間為1-3.5小時，操作介質(zhì)為惰性氣體，氣流速率為0.10-0.50米/秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于真空和氣流兩種形式中物料均可處于靜止狀態(tài)，也可處于翻騰狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于真空和氣流兩種形式的脫酚器內(nèi)，均要設置換熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于真空和氣流兩種脫酚方法均可按間接或連續(xù)方式操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用氣固相反應原理脫去雙酚A和苯酚的加合物中的苯酚而直接得到高品位聚碳酸脂級雙酚A的方法。其特征在于將加合物直接供入真空脫酚器或氣流脫酚器，在真空或氣流存在的條件下，控制物料溫度為60—130℃，利用氣固相反應原理使得加合物分解，苯酚被帶走，冷凝后回收，剩下的就是達到要求的雙酚A。該法操作簡單，流程短，能耗低，所制得的雙酚A產(chǎn)品色相好，純度高，可作為生產(chǎn)光學用聚碳酸酯的原料。
文檔編號C07C37/70GK1082557SQ9310141
公開日1994年2月23日 申請日期1993年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月16日
發(fā)明者張敏華, 劉宗章, 余深波, 錢勝華, 李傳兆 申請人:中國石油化工總公司, 天津大學