專利名稱：在雙酚a生產(chǎn)工藝中減少再循環(huán)流中的甲醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在雙酚A的生產(chǎn)過(guò)程中從丙酮再循環(huán)流中分離甲醇，從而避免巰基胺助催化的雙酚A催化劑失活的方法。

背景技術(shù)：
雙酚A生產(chǎn)通常通過(guò)使用經(jīng)巰基胺助催化劑部分中和的強(qiáng)酸磺化苯乙烯/ 二乙烯基苯離子交換樹(shù)脂催化劑使苯酚與丙酮反應(yīng)而完成。甲醇和其它脂族醇典型地少量存在于丙酮原料中，并且據(jù)信使巰基胺助催化的雙酚A催化劑失活。 在雙酚A生產(chǎn)工藝中，蒸餾典型地用于從反應(yīng)器流出物或來(lái)自苯酚/雙酚加合物結(jié)晶步驟的母液移除丙酮和水。此蒸餾步驟還將甲醇和其它醇與丙酮和水一起移除，并且還可以將一些苯酚和雙酚共餾。此第一蒸餾步驟通常稱為"干燥塔"或"輕質(zhì)移除塔(lightsremoval column)"。還典型地使用第二蒸餾步驟以從來(lái)自第一蒸餾步驟的含水丙酮混合物中回收丙酮。此第二蒸餾步驟通常稱為"丙酮回收塔"。典型地，甲醇也與丙酮共餾，并且將回收的含甲醇的丙酮再循環(huán)至反應(yīng)器中以再使用。因?yàn)榧状荚陔p酚A工藝中不容易反應(yīng)，所以此再循環(huán)可能導(dǎo)致甲醇在工藝中的積累，這加速催化劑的失活。因此，適宜的是將甲醇從雙酚A工藝移除以防止催化劑的失活。 已知的是由于共沸混合物的形成而難于從丙酮中蒸餾分離甲醇。提出了若干用于從丙酮分離甲醇的備選方案，包括吸附、甲醇與另一種化學(xué)品反應(yīng)之后蒸餾，和使用另一種萃取劑的萃取蒸餾。然而，這些潛在的解決方案中的每一個(gè)都可能需要另外的裝置和/或向工藝引入另外的化學(xué)品。另外，這些解決方案實(shí)施起來(lái)將是昂貴的。因此，持續(xù)需要低成本和易于實(shí)施的用于從雙酚A生產(chǎn)工藝移除甲醇的解決方案。
發(fā)明概述 本發(fā)明提供在雙酚A的生產(chǎn)過(guò)程中從丙酮再循環(huán)流移除甲醇的方法，所述方法包括(a)將來(lái)自雙酚A工藝干燥塔的冷凝的塔頂餾出物作為進(jìn)料在進(jìn)料點(diǎn)引入到包括再沸器和冷凝器的蒸餾塔；(b)冷凝來(lái)自蒸餾塔的頂部的蒸氣并且將冷凝的蒸氣的至少一部分作為回流返回塔中；和(c)調(diào)節(jié)進(jìn)料的流量、回流的流量和進(jìn)料至再沸器的蒸汽的流量，使得甲醇的至少約20%與底部的底部產(chǎn)物一起離開(kāi)。 在本方法的一個(gè)方面中，蒸餾塔包含至少6塊以上的塔板，例如10、 12、 13、 15、 17、19、25、35、50、100或更多塊塔板，或等價(jià)于該數(shù)目的塔板的填料。在另一方面，蒸餾優(yōu)選在約0. 5至約2. 0個(gè)大氣壓的范圍內(nèi)的壓力下運(yùn)行。在更優(yōu)選的方面，蒸餾在約大氣壓下運(yùn)行。在本方法的其它另外的方面，將回流設(shè)定為固定的流量或計(jì)算為進(jìn)料流量的固定倍數(shù)的流量。在本方法的再另外的方法，甲醇的至少約20%，例如30、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或甚至95%與底部產(chǎn)物一起離開(kāi)。 在本方法的另一方面，蒸餾塔包括在塔底部的熱電偶，其起到控制熱電偶的作用。例如，可以控制蒸餾塔底部的溫度從而導(dǎo)致甲醇的至少約20%與底部餾出物一起離開(kāi)，同時(shí)保持小于約10，000ppm的底部餾出物丙酮濃度。更優(yōu)選地，底部餾出物丙酮濃度為約1000卯m以下。最優(yōu)選地，底部餾出物丙酮濃度為約100卯m以下。在本方法的再另一方面，
5可以加入作為萃取劑的另外的水，其中水優(yōu)選在進(jìn)料點(diǎn)上方加入。 本發(fā)明還提供一種用于雙酚A的生產(chǎn)的方法，所述方法包括(a)使苯酚與丙酮 在硫醇改性的強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑的存在下反應(yīng)，以生成含有雙酚A的反應(yīng)器流出 物；(b)蒸餾反應(yīng)器流出物以移除水、甲醇和未反應(yīng)的丙酮；(c)進(jìn)一步蒸餾來(lái)自第一蒸餾 步驟的富含水和丙酮的塔頂餾出物流以從水中回收未反應(yīng)的丙酮，特征在于進(jìn)料至第二蒸 餾步驟的甲醇的至少約20%與水流一起離開(kāi)；和(d)將來(lái)自第二蒸餾步驟(上述步驟(c)) 的塔頂餾出物流的至少一部分作為回收的丙酮返回到反應(yīng)器。 在本方法的另一方面，對(duì)反應(yīng)器流出物(e)進(jìn)行結(jié)晶步驟以沉淀雙酚/苯酚加合 物晶體；并且(f)然后對(duì)來(lái)自結(jié)晶步驟的固體/液體混合物進(jìn)行固體/液體分離步驟以移 除加合物晶體，之后將來(lái)自固體/液體分離步驟的不含晶體的液體如在前面段落中的步驟 (b)中所述進(jìn)行蒸餾。 本發(fā)明提供至少以下優(yōu)點(diǎn)和特征其為低成本且易于實(shí)施的用于從雙酚A生產(chǎn)工 藝中移除甲醇從而避免催化劑失活的實(shí)施方案。本方法允許在雙酚A工藝中使用任何蒸餾 塔，包括通常用于丙酮回收的那些蒸餾塔。 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下的發(fā)明說(shuō)明中陳述，并且將部分地從該說(shuō)明中 變得明顯，或可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而認(rèn)識(shí)到。本發(fā)明將通過(guò)在書(shū)面說(shuō)明和其權(quán)利要求中 特別指出的方法和設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)和達(dá)到。
附圖
簡(jiǎn)述 通過(guò)結(jié)合附圖，參考對(duì)本發(fā)明實(shí)施方案的以下說(shuō)明，本發(fā)明的上述和其它特征和 優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)它們的方式將變得更明顯，并且將更好地理解本發(fā)明，在附圖中
唯一的圖是圖l，其顯示用于甲醇移除的常壓蒸餾塔的預(yù)測(cè)性能的曲線圖。
發(fā)明詳述 本文中的細(xì)節(jié)是作為實(shí)例，并且僅出于本發(fā)明的實(shí)施方案的示例性論述的目的， 并且為了提供據(jù)信為最有用且易于理解的本發(fā)明的原理和概念方面的描述而給出。在此方 面，沒(méi)有嘗試顯示比用于基本理解本發(fā)明所必要細(xì)節(jié)更詳細(xì)的本發(fā)明的細(xì)節(jié)，該描述使得 本領(lǐng)域技術(shù)人員明白可以在實(shí)踐中如何實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的若干形式。 除非另外說(shuō)明，對(duì)化合物或組分的參考包括該化合物或組分本身，以及與其它化 合物或組分的組合，例如化合物的混合物。 如在此使用的，單數(shù)形式的"一種(a)"、"一種(an)"和"所述"包括復(fù)數(shù)意義，除 非上下文明確地另外指出。 除了另外指出之處，在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用的所有表達(dá)成分的量、反應(yīng)條件 等的數(shù)字在所有情況下均應(yīng)當(dāng)理解為被術(shù)語(yǔ)"約"修飾。因此，除非相反地指出，否則在以 下說(shuō)明書(shū)和后附權(quán)利要求中描述的數(shù)量參數(shù)為可以根據(jù)通過(guò)本發(fā)明設(shè)法得到的所需性質(zhì) 而變化的近似值。絲毫沒(méi)有，并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為嘗試限制等同于權(quán)利要求的范圍的學(xué)說(shuō)的 應(yīng)用，各個(gè)數(shù)值參數(shù)應(yīng)當(dāng)根據(jù)有效數(shù)字和普通舍入慣例的數(shù)字考慮。 此外，在本說(shuō)明書(shū)中的數(shù)值范圍的敘述應(yīng)當(dāng)理解為該范圍內(nèi)全部數(shù)值和范圍的公 開(kāi)。例如，如果范圍為約1至約50，其應(yīng)當(dāng)包括，例如，1、7、34、46. 1、23. 7，或該范圍內(nèi)的任 何其它值或范圍。 本發(fā)明提供一種低成本且易于實(shí)施的在雙酚A的生產(chǎn)過(guò)程中將甲醇從丙酮再循
6環(huán)流分離的方法。甲醇分離通過(guò)蒸餾進(jìn)行，從而以這樣的方式控制丙酮-甲醇-水混合物使得具有最大揮發(fā)性的作為溶劑的丙酮在塔頂以較純的餾出物的形式采集，而甲醇和水經(jīng)由塔底離開(kāi)。丙酮再循環(huán)流可以得自反應(yīng)器流出物或來(lái)自苯酚/雙酚加合物結(jié)晶步驟的母液。在雙酚A生產(chǎn)工藝中，蒸餾典型地被用于從反應(yīng)器流出物或來(lái)自苯酚/雙酚加合物結(jié)晶步驟的母液中移除未反應(yīng)的丙酮和水。此蒸餾步驟還將甲醇和其它醇與丙酮和水一起移除，并且還可以將一些苯酚和雙酚共餾。此第一蒸餾步驟通常稱為"干燥塔"或"輕質(zhì)移除塔"。來(lái)自此蒸餾步驟的塔頂餾出物包含丙酮、水、苯酚、雙酚和甲醇。 本發(fā)明的方法包括將來(lái)自干燥塔的塔頂餾出物作為進(jìn)料在進(jìn)料點(diǎn)引入到具有再沸器和冷凝器的蒸餾塔中。此第二蒸餾步驟通常稱為"丙酮回收塔"。可以將再沸器和冷凝器設(shè)定為控制進(jìn)料的流量、回流的流量和進(jìn)入再沸器的熱量輸入，以使得進(jìn)入塔中的甲醇的至少約20%與底部的底部產(chǎn)物一起離開(kāi)，并且從塔頂采集高度純化的丙酮。在一些實(shí)施方案中，甲醇的至少約40%，例如45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或甚至95%與底部產(chǎn)物一起離開(kāi)。任選地，可以優(yōu)選在塔的進(jìn)料點(diǎn)上方加入另外的水，以提高甲醇與丙酮的分離。 在本發(fā)明的方法中使用的蒸餾塔可以是目前應(yīng)用于在雙酚A工藝中的丙酮回收的任何蒸餾塔。蒸餾塔可以包含至少6塊以上塔板或包含等價(jià)于至少6塊塔板的填料。理論塔板的量的非限制性實(shí)例包括，例如，8、10、11、12、13、15、17、19、25、35、50塊塔板，或甚至100塊以上的塔板。優(yōu)選地，蒸餾塔可以包含約10至約50塊塔板，或包含等價(jià)于約10至約50塊塔板的填料。優(yōu)選地，蒸餾塔塔板或填料以兩個(gè)部分布置，其中一個(gè)部分的塔板或填料高于進(jìn)料點(diǎn)，而另一個(gè)部分的塔板低于進(jìn)料點(diǎn)。優(yōu)選地，含有填料的蒸餾塔還含有分配器以確保液體進(jìn)料和回流在整個(gè)填料上均勻分布。 蒸餾塔可以在約0.5個(gè)大氣壓至約2.0個(gè)大氣壓的范圍內(nèi)的壓力下運(yùn)行。優(yōu)選地，蒸餾塔可以在約大氣壓下運(yùn)行。 本發(fā)明的方法可以這樣進(jìn)行，使得進(jìn)料中甲醇的相當(dāng)大部分與底部產(chǎn)物一起離開(kāi)，同時(shí)進(jìn)入塔中的丙酮的大部分以純化丙酮的形式回收。優(yōu)選地，進(jìn)入塔中的甲醇的至少約20%與底部產(chǎn)物一起離開(kāi)。最優(yōu)選地，可以運(yùn)行蒸餾塔使得進(jìn)入塔中的甲醇的約30%、或約40%以上被分離。 此外，根據(jù)本發(fā)明，可以調(diào)節(jié)蒸餾塔使得離開(kāi)的底部產(chǎn)物包含小于約10，000ppm的丙酮濃度；優(yōu)選地，離開(kāi)的底部產(chǎn)物包含小于約1， OOO卯m的丙酮濃度；最優(yōu)選地，離開(kāi)的底部產(chǎn)物包含小于約100卯m的丙酮濃度。 本發(fā)明的方法提供若干種控制蒸餾塔以實(shí)現(xiàn)甲醇的分離的方式。蒸餾控制方案的非限制性實(shí)例包括，例如(a)將通往塔的回流設(shè)定為例如固定的流量或按進(jìn)料流量的固定倍數(shù)計(jì)算的流量；(b)在塔和進(jìn)料點(diǎn)中應(yīng)用熱電偶，并且用自動(dòng)控制器控制再沸器以得到在控制熱電偶處的設(shè)定點(diǎn)溫度；和(c)規(guī)律地從塔頂和底部產(chǎn)物采集樣品，從而分析樣品的丙酮、甲醇和水含量，并且基于樣品的分析結(jié)果，對(duì)回流控制器設(shè)定點(diǎn)和控制溫度設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)以得到所需的甲醇與丙酮的分離。優(yōu)選地，控制熱電偶位于低于進(jìn)料點(diǎn)的塔板或填料的部分中。優(yōu)選地，自動(dòng)控制器通過(guò)經(jīng)由例如調(diào)節(jié)進(jìn)入再沸器的蒸汽流量來(lái)調(diào)節(jié)往再沸器的熱量輸入而工作。任選地，自動(dòng)控制器可以使用熱電偶溫度信號(hào)的壓力補(bǔ)償。任選地，回流流量控制策略可以計(jì)算為進(jìn)料流量的固定倍數(shù)，但是限于不超過(guò)最大回流流量
7或降至最小回流流量之下。 備選的蒸餾控制方案包括，例如(a)將進(jìn)入再沸器的熱量輸入設(shè)定為例如固定 的蒸汽流量或按進(jìn)料流量的固定倍數(shù)計(jì)算的蒸汽流量；和(b)在塔中應(yīng)用熱電偶，并且用 自動(dòng)控制器控制回流流量以得到在控制熱電偶處的設(shè)定點(diǎn)溫度。優(yōu)選地，用于此備選方案 的控制熱電偶位于進(jìn)料點(diǎn)下面的塔板或填料的部分中。任選地，自動(dòng)控制器可以使用熱電 偶溫度信號(hào)的壓力補(bǔ)償。任選地，再沸器熱量輸入控制策略可以將蒸汽流量設(shè)定為進(jìn)料流 量的固定倍數(shù)，但是限于不超過(guò)最大蒸汽流量或降至最小蒸汽流量之下。
蒸餾塔控制的方法不限于上述那些實(shí)例?？刂普麴s塔的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員 熟知的，并且詳盡描述于文獻(xiàn)中。例如，控制蒸餾塔的方法描述于F.Greg Shinskey的"蒸 餾控制用于生產(chǎn)率和能量保存(DistillationControl :for Productivity and Energy Conservation) ，，，McGraw Hill， 1984禾口 William L丄uyben，Van Nostrand Reinhold的"實(shí) 際蒸餾控制(PracticalDistillation Control) "， 1992中，兩份出版物均通過(guò)引用結(jié)合在 此。 本發(fā)明的方法提供一種低成本和易于實(shí)施的用于從雙酚A生產(chǎn)工藝中移除甲醇
從而防止巰基胺助催化的催化劑失活的實(shí)施方案。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，現(xiàn)有的蒸餾塔可以
通過(guò)簡(jiǎn)單改變塔的運(yùn)行過(guò)程而使用，并且可以避免昂貴的額外裝置或顯著量或排放的原料
的處理。本發(fā)明的方法還可以用于通過(guò)枯烯氧化方法制備丙酮和苯酚。 本發(fā)明還提供用于雙酚A的生產(chǎn)的方法，所述方法包括(a)使苯酚與丙酮在巰基
胺改性的強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑的存在下反應(yīng)，以生成含有雙酚A的反應(yīng)器流出物；
(b)蒸餾反應(yīng)器流出物以移除水、甲醇和未反應(yīng)的丙酮；(c)進(jìn)一步蒸餾來(lái)自第一蒸餾步驟
的富含水和丙酮的塔頂餾出物流以從水中回收未反應(yīng)的丙酮，特征在于進(jìn)料至第二蒸餾步
驟的甲醇的至少約20%與水流一起離開(kāi)；和(d)將來(lái)自第二蒸餾步驟的塔頂餾出物流的至
少一部分以回收的丙酮形式返回到反應(yīng)器。 在本發(fā)明的方法的反應(yīng)步驟中使用的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑可以是酸性形式的 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。優(yōu)選地，在本發(fā)明中使用的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂具有磺酸基。陽(yáng)離子交換樹(shù) 脂的實(shí)例包括磺化苯乙烯/二乙烯基苯共聚物樹(shù)脂、磺化的交聯(lián)苯乙烯樹(shù)脂、苯酚- 甲 醛_磺酸樹(shù)脂和苯_甲醛_磺酸樹(shù)脂。 可用于本發(fā)明中的可商購(gòu)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑的實(shí)例包括由陶氏化學(xué)公司 (The Dow Chemical Company)生產(chǎn)和銷售的D0WEX 50WX4、D0WEX 50WX2、D0WEX M_31、 D0WEX M0N0SPHERE M_31、D0WEX DR-2030和D0WEX M0N0SPHERE DR-2030催化劑。
可用于本發(fā)明中的可商購(gòu)離子交換樹(shù)脂催化劑的其它實(shí)例可以包括由 Mitsubishi Chemical Industries, Limited生產(chǎn)的Diaion SK104、 DiaionTMSKlB、 Diaion PK208、Diaion PK212和DiaionTM PK216 ;由Rohm &Haas生產(chǎn)的AmberlystTM-31、 Amberlyst -121、 Amberlyst -232和Amberlyst -131 ;由Thermax生產(chǎn)的T_38、 T-66 和T-3825 ;由Lanxess生產(chǎn)的Lewatit K1131、 Lewatit K1131S、 Lewatit K1221、 LewatitTMK1261和LewatitTM SC104;由Ion Exchange India Limited生產(chǎn)的Indion 140、 Indion 130、 Indion 180和Indion 225 ;和由Purolite生產(chǎn)的Purolite CT_124、 Purolite CT-222和Purolite CT_122。 在本發(fā)明的方法的反應(yīng)步驟中使用的巰基胺催化劑改性劑用于改善催化劑的選擇性和/或生產(chǎn)率。這些改性劑通常稱為"助催化劑"。改性劑可以是結(jié)合助催化劑(boundpromoter)類型的任何助催化劑。結(jié)合助催化劑表示含有至少一個(gè)通過(guò)酸堿反應(yīng)將助催化劑"固定"在催化劑上的堿性官能團(tuán)如氨基的助催化劑。其不同于"游離的"或可溶解的助催化劑，所述"游離的"或可溶解的助催化劑沒(méi)有堿性官能團(tuán)，并且通常溶解于用作在雙酚A的生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)料至容器或反應(yīng)器中的流體的縮合反應(yīng)介質(zhì)(例如，苯酚、丙酮和雙酚的混合物)中。 合適的助催化劑的實(shí)例包括氨烷基硫醇、烷基_氨烷基硫醇、二烷基_氨烷基硫醇、噻唑啉、芳族巰基胺、巰基烷基酰胺、吡啶烷基硫醇、巰基烷基苯基吡啶、N-烷基-N-巰
基烷基_巰基烷基苯胺、二巰基烷基吡啶、巰基烷基_芐胺、氨基苯硫酚、吡啶烷基硫酯、吡啶烷基硫醚、咪唑烷基硫醇(imidizole alkyl thiol)、咪唑烷基硫酯(imidizole alkylthioester)、咪唑烷基硫醚(imidizole alkyl sulfide)、苯并[C]吡咯酮烷基硫醇、苯并[C]吡咯酮烷基硫酯、聚硫硫代烷基吡啶、聚硫硫代吡啶、聚硫硫代苯并噻唑、聚硫硫代咪唑、聚硫硫代苯并咪唑(polysulfur thio benzimidizole)，或其它含有一個(gè)或多個(gè)硫醇和/或硫醚官能團(tuán)以及適合于通過(guò)離子鍵與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂結(jié)合的堿性官能團(tuán)的化合物。一個(gè)或多個(gè)硫醇和/或硫醚官能團(tuán)的實(shí)例包括R-S-R和R-SH官能團(tuán)。 更具體地，氨烷基硫醇的實(shí)例包括氨乙基硫醇、氨丙基硫醇、氨丁基硫醇、氨戊基硫醇等。 吡啶烷烴硫醇的實(shí)例包括4-吡啶甲硫醇、3_吡啶甲硫醇、2_ (4-吡啶基)乙硫醇、2-(2-吡啶基)乙硫醇、2-(3-吡啶基)乙硫醇、3-(4-吡啶基)丙硫醇、3-(3-吡啶基)丙硫醇、3-(2-妣啶基)丙硫醇、4-(4-妣啶基)丁硫醇、4-(3-妣啶基)丁硫醇、4-(2-妣啶基)丁硫醇等。 噻唑啉的實(shí)例包括2， 2- 二甲基噻唑啉、2_甲基-2-苯基噻唑啉、3_甲基噻唑啉、2-甲基-2-乙基噻唑啉、2， 2-(亞戊基)噻唑啉、2-甲基-2-十二烷基噻唑啉、2-甲基-2-乙酯基甲基噻唑啉、2，2，4，5-四甲基噻唑啉、2，2，3-三甲基噻唑啉、2，2-二甲基-3-辛基噻
唑啉、2_甲基-2_乙基-3-氨乙基噻唑啉、2-環(huán)己基噻唑啉(2-cyclohecylthiazolidine)等。 優(yōu)選地，助催化劑可以為2，2'-二甲基噻唑啉、氨乙基硫醇和2-(4-吡啶基)乙硫醇或其異構(gòu)體中的一種。 助催化劑用于通過(guò)部分中和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的酸基而將催化劑改性。部分中和表示用助催化劑中和離子交換樹(shù)脂催化劑上的酸基的一部分。優(yōu)選地，約5%至約50%的酸基被中和。更優(yōu)選地，約10%至約30%的酸基被中和。 本發(fā)明的方法的反應(yīng)步驟在反應(yīng)器中進(jìn)行，所述反應(yīng)器被設(shè)計(jì)為容納多相催化劑和反應(yīng)流體，并且允許反應(yīng)流體在催化劑上通過(guò)。此類型的反應(yīng)器充分描述于之前的文獻(xiàn)中，并且為雙酚A生產(chǎn)的領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)反應(yīng)器，其中反應(yīng)器串聯(lián)和/或并聯(lián)布置。 本發(fā)明的方法的反應(yīng)步驟在苯酚過(guò)量的條件下進(jìn)行，以抑制雜質(zhì)的形成并且限制由反應(yīng)熱導(dǎo)致的溫度升高。優(yōu)選地，使用至少約5 : l的苯酚/丙酮摩爾比。更優(yōu)選地，使
用介于約io : l和約30 : i之間的苯酚與丙酮的摩爾比。通往反應(yīng)器的進(jìn)料流可以含有
雙酚、雙酚雜質(zhì)和其它組分?？梢栽诘谝环磻?yīng)器之前將全部量的丙酮加入到苯酚進(jìn)料流中，或可以使用向多個(gè)反應(yīng)器的丙酮的分階段添加。反應(yīng)步驟優(yōu)選在高于苯酚的凝固點(diǎn)且高于 雙酚A在苯酚中的結(jié)晶點(diǎn)的溫度進(jìn)行。反應(yīng)步驟還優(yōu)選在低于催化劑分解或雜質(zhì)的產(chǎn)生變 得過(guò)度的溫度的溫度下進(jìn)行。優(yōu)選地，反應(yīng)溫度介于約4(TC和約115t:之間。更優(yōu)選地，反 應(yīng)溫度介于約45t:和約9(TC之間。 進(jìn)行本發(fā)明的方法的第一蒸餾步驟以從反應(yīng)器流出物中移除大部分的水和未反 應(yīng)的丙酮。此蒸餾步驟可以在任何蒸餾設(shè)備中進(jìn)行，所述蒸餾設(shè)備的實(shí)例是蒸餾設(shè)備設(shè)計(jì) 領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。典型地，蒸餾設(shè)備將包含蒸餾塔、再沸器和冷凝器，并且蒸餾塔將 含有填料或塔板和其它被設(shè)計(jì)為改善分離效率的內(nèi)部設(shè)備。蒸餾可以在大氣壓或在真空下 進(jìn)行。優(yōu)選地，蒸餾在低于大氣壓的壓力下進(jìn)行以降低溫度。此蒸餾步驟還將甲醇和其它 醇與丙酮和水一起移除，并且還可以將一些苯酚和雙酚共餾。來(lái)自此蒸餾步驟的塔頂餾出 物流可以包含丙酮、水、苯酚、雙酚和/或甲醇。 在本發(fā)明的方法中，反應(yīng)器流出物可以任選地通過(guò)結(jié)晶和固體/液體分離來(lái)處 理，以在將水和未反應(yīng)的丙酮移除的蒸餾步驟之前移除一部分的雙酚。在本發(fā)明的方法的 此方面，可以對(duì)反應(yīng)器流出物(e)進(jìn)行結(jié)晶步驟以沉淀雙酚/苯酚加合物晶體，和(f)然 后對(duì)來(lái)自結(jié)晶步驟的固體/液體混合物進(jìn)行固體/液體分離步驟以移除加合物晶體，之后 將來(lái)自固體/液體分離步驟的不含晶體的液體如所述進(jìn)行蒸餾以移除水和未反應(yīng)的丙酮。 結(jié)晶步驟可以在任何結(jié)晶器設(shè)計(jì)中進(jìn)行，所述結(jié)晶器設(shè)計(jì)的實(shí)例是結(jié)晶器設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù) 人員已知的，包括引流管結(jié)晶器和強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器。從結(jié)晶器的熱量移除可以通過(guò)與冷卻 劑的直接熱交換、揮發(fā)性組分的蒸發(fā)或其它方式完成。固體/液體分離可以在固體/液體分 離領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何設(shè)備中進(jìn)行，這樣的設(shè)備包括離心機(jī)、壓濾機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)、 帶式過(guò)濾機(jī)等。 以下實(shí)施例是本發(fā)明的示例性說(shuō)明，并且不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。根據(jù)本 文中的本公開(kāi)內(nèi)容、附圖和權(quán)利要求，這些實(shí)施例的變化和等同物對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將 是明顯的。除非另外說(shuō)明，所有百分比均為按全部組分的重量計(jì)。
實(shí)施例 以下非限制性實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明
實(shí)施例1 使用商業(yè)程序模擬器研究用于丙酮、甲醇和水的分離的蒸餾塔的性能。對(duì)于丙酮、
甲醇和水，從易于獲得的蒸氣液體平衡數(shù)據(jù)得到活性_系數(shù)二元參數(shù)組。用于甲醇移除的
常壓蒸餾塔的預(yù)計(jì)性能總結(jié)于附圖中，其中將進(jìn)料甲醇在底部產(chǎn)物中的分?jǐn)?shù)顯示為塔底部
產(chǎn)物中的丙酮含量以及塔中理論塔板數(shù)目的函數(shù)。此圖示出具有較大理論塔板數(shù)目的塔在
從丙酮排出甲醇的方面將更有效。此圖還示出較高的甲醇排出可以在塔底部餾出物中可以
允許較大量的殘余丙酮的條件下得到。 實(shí)施例2 現(xiàn)有蒸餾塔已多年來(lái)被用于從水和包括苯酚和雙酚A在內(nèi)的其它少量組分中回 收未反應(yīng)的丙酮。這種含有堆積填料的塔在大氣壓下運(yùn)行。將回收的丙酮從塔的頂部移出， 并且將水和其它揮發(fā)性較差的雜質(zhì)從塔的底部移除。典型地運(yùn)行該塔以確保在底部餾出物 中保留小于10ppm的丙酮。將回收的丙酮與補(bǔ)給丙酮合并，并且再循環(huán)至反應(yīng)器。補(bǔ)給丙
10酮含有100-200ppm甲醇。對(duì)進(jìn)料、塔頂餾出物、底部餾出物和合并的回收丙酮的取樣和分 析揭示了在工藝中積累了甲醇，從而導(dǎo)致在回收的丙酮中多達(dá)2%的甲醇(按重量計(jì))。希 望在沒(méi)有顯著資本投資的情況下從工藝中移除甲醇。 現(xiàn)有塔的特征在于具有約11塊理論塔板。該工藝能夠允許在塔底部餾出物中含 有100ppm的丙酮，并且通過(guò)在塔的底部中使用熱電偶作為控制熱電偶來(lái)實(shí)施自動(dòng)萃取蒸 餾。調(diào)節(jié)此溫度以保持底部餾出物中50-100ppm的丙酮，以允許從回收的丙酮中排出相當(dāng) 大部分的甲醇。即使小于50%的進(jìn)料至塔中的甲醇與塔底部餾出物一起離開(kāi)，此改變也顯 著消除歸因于丙酮再循環(huán)的甲醇的積累。此解決方案不需要資本投資，因?yàn)樗母淖儾皇?必需的。蒸汽使用被降低，并且未回收的丙酮的成本是不顯著的。此解決方案被認(rèn)為是完 全令人滿意的。 盡管對(duì)于本發(fā)明的某些方案相當(dāng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但其它方案也是可能的， 并且通過(guò)說(shuō)明書(shū)的閱讀和附圖的研究，所示方案的改變、變更和等同物對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人 員將變得明顯。另外，可以將本文中方案的各種特征以各種方式結(jié)合，從而提供本發(fā)明的另 外的方案。此外，某些術(shù)語(yǔ)出于描述清楚的目的而使用，而并不限制本發(fā)明。因此，任何后 附權(quán)利要求都不應(yīng)當(dāng)被限于本文中包含的優(yōu)選方案的描述，而應(yīng)當(dāng)包括所有落入本發(fā)明的 真實(shí)精神和范圍內(nèi)的改變、變更和等同物。 在現(xiàn)在充分描述了本發(fā)明的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本 發(fā)明或其任何實(shí)施方案的范圍的條件下，本發(fā)明的方法可以用廣泛且等同范圍的條件、配 方和其它參數(shù)進(jìn)行。
1權(quán)利要求
一種在雙酚A的生產(chǎn)過(guò)程中從丙酮再循環(huán)流中分離甲醇的方法，所述方法包括(a)將來(lái)自雙酚工藝中的干燥塔或輕質(zhì)移除塔的塔頂餾出物作為進(jìn)料在進(jìn)料點(diǎn)引入到包含再沸器和冷凝器的丙酮回收蒸餾塔中；(b)冷凝來(lái)自所述蒸餾塔的頂部的蒸氣并且將所述冷凝的蒸氣的至少一部分作為回流返回到所述塔中；和(c)設(shè)定所述進(jìn)料的流量和所述回流的流量以及對(duì)所述再沸器的熱量輸入，使得來(lái)自所述丙酮回收蒸餾塔底部的底部餾出物含有小于10,000ppm的丙酮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中向所述丙酮回收蒸餾塔的所述進(jìn)料中所述甲醇的 至少約20%與來(lái)自所述蒸餾塔的底部的所述底部餾出物一起離開(kāi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述蒸餾塔包含至少6塊塔板或包含等價(jià)于至少 6塊塔板的填料。
4. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述蒸餾塔包含約10至約50塊塔板或包 含等價(jià)于約10至約50塊塔板的填料。
5. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述蒸餾塔包含至少50塊塔板或包含等 價(jià)于至少50塊塔板的填料。
6. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法包括在約0. 5至約2. 0個(gè)大氣壓的 壓力下運(yùn)行所述蒸餾塔。
7. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法包括在約大氣壓下運(yùn)行所述蒸餾塔。
8. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法包括將所述回流設(shè)定為固定的流量 或按所述進(jìn)料流量的固定倍數(shù)計(jì)算的流量。
9. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法包括設(shè)定所述進(jìn)料的流量和所述回流的流量以及對(duì)所述再沸器的熱量輸入，使得所述甲醇的至少約40%與所述底部產(chǎn)物一起 離開(kāi)。
10. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述蒸餾塔在所述塔的底部中包含熱電 偶，所述熱電偶起到控制熱電偶的作用。
11. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法還包括控制所述蒸餾塔的底部的溫度，以保持在所述底部餾出物中的丙酮濃度小于約10， OOO卯m。
12. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法包括控制所述蒸餾塔的底部的溫度，以保持在所述底部餾出物中的丙酮濃度小于約1000ppm。
13. —種在雙酚A的生產(chǎn)過(guò)程中從丙酮再循環(huán)流中分離甲醇的方法，所述方法包括(a) 將來(lái)自雙酚工藝中的干燥塔或輕質(zhì)移除塔的塔頂餾出物作為進(jìn)料在進(jìn)料點(diǎn)引入到 包含再沸器和冷凝器的蒸餾塔中；(b) 將水作為萃取劑引入到所述塔中；禾口(c) 設(shè)定所述進(jìn)料的流量使得所述甲醇的至少20%與底部的底部產(chǎn)物一起離開(kāi)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述蒸餾塔包含至少6塊塔板或包含等價(jià)于至 少6塊塔板的填料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中所述蒸餾塔包含約10至約50塊塔板或包 含等價(jià)于約10至約50塊塔板的填料。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述蒸餾塔包含至少50塊塔板或 包含等價(jià)于至少50塊塔板的填料。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述蒸餾在約0. 5至約2. 0個(gè)大氣 壓的壓力下運(yùn)行。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13-17中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括在約大氣壓下運(yùn)行所述蒸餾塔。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13-18中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括將所述回流設(shè)定為固定 的流量或按所述進(jìn)料流量的固定倍數(shù)計(jì)算的流量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括設(shè)定所述進(jìn)料的流量和 所述回流的流量，使得所述甲醇的至少約40%與所述底部產(chǎn)物一起離開(kāi)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13-20中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述蒸餾塔在所述塔的底部包含 熱電偶，所述熱電偶起到控制熱電偶的作用。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13-21中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括控制所述蒸餾塔的底部 的溫度，以保持在所述底部餾出物中的丙酮濃度小于約10， 000卯m。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13-22中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括控制所述蒸餾塔的底 部的溫度，以保持在所述底部餾出物中的丙酮濃度小于約1000ppm。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13-23中任一項(xiàng)所述的方法，其中將作為所述萃取劑的所述水在所 述進(jìn)料點(diǎn)的上方引入。
25. 根據(jù)權(quán)利要求13-24中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述被引入的水的量為所述進(jìn)料 負(fù)載的約1至約50重量％。
26. —種用于生產(chǎn)雙酚A的方法，所述方法包括(a) 使苯酚與丙酮在至少一種巰基胺助催化的磺化交聯(lián)聚苯乙烯陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的存 在下反應(yīng)；(b) 蒸餾反應(yīng)產(chǎn)物以移除丙酮、甲醇和水，其中將從所述反應(yīng)產(chǎn)物中蒸餾出的所述丙 酮、甲醇、水和其它組分作為進(jìn)料引入到包含冷凝器和再沸器的丙酮回收蒸餾塔中的進(jìn)料 點(diǎn)中；(c) 冷凝來(lái)自所述丙酮回收蒸餾塔的頂部的蒸氣，并且將所述冷凝的蒸氣的至少一部 分作為回流返回所述塔中；(d) 設(shè)定所述進(jìn)料的流量和所述回流的流量以及對(duì)所述再沸器的熱量輸入，使得所述 甲醇的至少約20%與底部的底部產(chǎn)物一起離開(kāi)；禾口(e) 將來(lái)自所述丙酮回收蒸餾塔的項(xiàng)部的所述冷凝蒸氣的至少一部分以回收丙酮的形 式返回到所述反應(yīng)器。
27. —種用于生產(chǎn)雙酚A的方法，所述方法包括(a) 使苯酚與丙酮在巰基胺助催化的磺化交聯(lián)聚苯乙烯陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的存在下反應(yīng)；(b) 對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)晶步驟以得到雙酚/苯酚加合物晶體；(c) 將所述加合物晶體從所述母液中分離，并且蒸餾所述母液以移除丙酮、甲醇和水， 其中將從所述反應(yīng)產(chǎn)物中蒸餾的所述丙酮、甲醇、水和其它組分作為所述進(jìn)料引入到包含 冷凝器和再沸器的丙酮回收蒸餾塔中的進(jìn)料點(diǎn)中；(d) 冷凝來(lái)自所述蒸餾塔的項(xiàng)部的蒸氣，并且將所述冷凝的蒸氣的至少一部分作為回流返回所述塔中；(e) 設(shè)定所述進(jìn)料的流量和所述回流的流量以及對(duì)所述再沸器的熱量輸入，使得所述甲醇的至少約20%與底部的底部產(chǎn)物一起離開(kāi)；禾口(f) 將來(lái)自所述蒸餾塔的頂部的所述冷凝蒸氣中的至少一部分以回收丙酮的形式返回到所述反應(yīng)器。
全文摘要
在雙酚A的生產(chǎn)過(guò)程中從丙酮再循環(huán)流中移除甲醇，從而避免催化劑失活的方法，所述方法通過(guò)蒸餾包含丙酮-甲醇-水的混合物，從而在塔頂采集較純的蒸餾物形式的丙酮，并且相當(dāng)大部分的甲醇和水與底部產(chǎn)物一起離開(kāi)。
文檔編號(hào)C07C39/16GK101790505SQ200880104846
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月29日
發(fā)明者托馬斯·C·揚(yáng), 邁克爾·D·克勒特, 馬克·E·巴斯比斯 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司