專利名稱：一種制取雙酚a的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以苯酚、丙酮為原料制取雙酚A的化工生產(chǎn)方法。
雙酚A，學(xué)名2.2-雙[4-羥基苯基]-丙烷，生產(chǎn)雙酚A因使用催化劑不同，分硫酸法，氯化氫法和離子交換樹脂法。硫酸法是最原始的方法，它工藝簡單，流程短，設(shè)備少，易于工業(yè)化，但其產(chǎn)品質(zhì)量低，達不到聚碳酸脂的使用要求。目前國外普遍認為先進的方法是美國虎克(Hoo-Ker)公司的氯化氫法。它是將丙酮與過量的苯酚，在摩爾比1∶6，用氣體氯化氫做催化劑，于50-60℃下進行縮合反應(yīng)8-9小時。反應(yīng)生產(chǎn)物經(jīng)汽提塔，蒸出水，氯化氫和部分苯酚的混合物，將此混合物傾析分離，水相蒸出氯化氫，返回縮合循環(huán)使用，殘余酸水排放;有機相重新回入汽提塔。從汽提塔放出的塔底物，首先經(jīng)蒸酚塔蒸出苯酚，苯酚亦返回縮合，塔底物再經(jīng)兩個精餾塔，先蒸出低沸異構(gòu)物;再在高真空下蒸出雙酚A，在壓力下使蒸出的雙酚A與苯溶解，并在苯中結(jié)晶，分離，干燥后得到精制雙酚A。低沸異構(gòu)物和精制母液蒸苯后的殘渣，為副產(chǎn)物，約占雙酚A的10-20%?；⒖斯痉ǎp酚A的質(zhì)量高，符合聚碳酸脂生產(chǎn)的使用要求，但其工藝流程長，整個生產(chǎn)系統(tǒng)處于氯化氫的腐蝕作用之下，對塔、釜、機、泵和管線的材質(zhì)要求高，設(shè)備壽命短。特別是要在高真空(殘壓0.5-2mmHg)下，使雙酚A在分解溫度以前汽化蒸出，對設(shè)備性能提出更高的要求，操作控制比較復(fù)雜，建設(shè)投資大。
本發(fā)明的目的是使原始的硫酸法雙酚A工藝得到改進，在保持其流程短、設(shè)備少、工藝簡單等特點的前提下，生產(chǎn)出符合聚碳酸脂生產(chǎn)使用要求的高質(zhì)量雙酚A。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的采用新生態(tài)的氯化氫和硫酸做主要催化劑，巰基乙酸鹽或巰基乙酸和三聚磷酸二鋁做輔助催化劑，在芳香烴溶劑中，使苯酚與丙酮縮合生成雙酚A。縮合所使用的新生態(tài)氯化氫，是由硫酸與氯化鉀或氯化鈉在縮合反應(yīng)過程中相互作用發(fā)生的?？s合生成的雙酚A經(jīng)水洗、結(jié)晶得到成品雙酚A。完成縮合反應(yīng)后分出的溶劑芳香烴，用氫氧化鈉溶液洗滌，使其脫除雙酚A異構(gòu)物而得到再生。
本發(fā)明由于采用新生態(tài)氯化氫和硫酸的雙重催化作用，強化了縮合的主反應(yīng)過程，抑制了副產(chǎn)物的生成，因而生產(chǎn)的收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，可以生產(chǎn)符合聚碳酸脂生產(chǎn)使用要求的雙酚A，這是現(xiàn)有的硫酸法所做不到的。由于本發(fā)明的工藝與普遍采用的氯化氫法比較，具有流程短，設(shè)備少，腐蝕輕，建設(shè)投資省等優(yōu)點，所以極易推廣應(yīng)用。
以下對本發(fā)明作進一步說明。
1、縮合縮合反應(yīng)的主要催化劑是硫酸和新生態(tài)氯化氫，新生態(tài)氯化氫是由硫酸和氯化鉀或氯化鈉，在縮合反應(yīng)過程中相互作用發(fā)生的。輔助催化劑是巰基乙酸鹽或巰基乙酸和三聚磷酸二氫鋁，芳香烴溶劑為苯，甲苯、二甲苯和氯苯。
將苯酚與丙酮按照1∶0.25-0.8的摩爾比的量加入到縮合反應(yīng)罐中，并按照苯酚與硫酸以1∶0.8-2.0摩爾比的量加入硫酸，按照硫酸與氯化鉀或氯化鈉以1∶0.2-0.9摩爾比的量加入氯化鉀或氯化鈉，按照苯酚投入量的0.5-5%加入巰基乙酸鹽或巰基乙酸和三聚磷酸二氫鋁，按照苯酚投入量的1-3倍投入芳香烴，在15-70℃溫度下攪拌反應(yīng)2-12小時。其反應(yīng)過程為
反應(yīng)完畢后，加入2-5倍生成物雙酚A的水，在80-110℃下進行稀釋洗滌，洗滌時間0.5-2小時。雙酚A進入芳香烴有機相，硫酸、鹽酸、硫酸氫鉀、氯化鉀等溶于水相。兩相分離，下層為水相，分出作為副產(chǎn)，可采用締置法制取硫酸鉀，氯化銨。上層為有機相，冷卻攪拌至15℃使粗雙酚A析出，然后抽出芳香烴溶劑，送去堿洗再生。
2、結(jié)晶將縮合罐中的粗雙酚A，按其重量的4-10倍加入水進行洗滌，洗滌溫度50-120℃，攪拌時間0.1-2.5小時。洗滌完畢后，雙酚A在水中便以熔融膏狀液體從水層中沉降析出，然后將此熔融膏狀液體放入結(jié)晶反應(yīng)罐的芳香烴溶劑中，溶解、冷卻、結(jié)晶精制。冷卻結(jié)晶溫度10-40℃，時間0.1-10小時。分離出芳香烴母液的雙酚A，在100℃干燥后即為成品?？s合反應(yīng)罐中洗滌水即含酚廢水可回收處理。
3、堿洗再生將縮合分出的溶劑芳香烴投入到堿洗反應(yīng)罐中，并按溶劑芳香烴所含總酚與氫氧化鈉以1∶1.0-1.5摩爾比的量，投入濃度為5-42%的氫氧化鈉溶液，在10-80℃溫度下，攪拌0.1-4小時，脫除雙酚A異構(gòu)物使芳香烴溶劑再生。堿洗完畢后，靜置兩相分層，上層為有機相，即再生后的芳香烴，重新循環(huán)使用。下層為水相，即雙酚A異構(gòu)物的鈉鹽，分出后做副產(chǎn)加工利用。
現(xiàn)結(jié)合實施例詳細敘述本發(fā)明的工藝流程實施例一用99%苯酚190公斤，98%丙酮65.1分斤，98%工業(yè)硫酸240分斤，95%氯化鉀112.9公斤，甲苯94公斤，巰基乙酸鋇和三聚磷酸二氫鋁2.8公斤，經(jīng)縮合、洗滌、結(jié)晶得雙酚A197.5公斤，收率86.5%，本實例的主要工藝條件是(1)、縮合摩爾比，苯酚∶丙酮＝1∶0.5-0.6硫酸∶氯化鉀＝1∶0.55-0.65苯酚∶硫酸＝1∶1.1-1.3重量比，苯酚∶甲苯＝1∶2.4-2.6苯酚∶巰基乙酸鋇和三聚磷酸二氫鋁＝1∶0.01-0.02反應(yīng)溫度45-55℃攪拌時間4-8小時(2)稀釋洗滌稀釋洗滌溫度90-100℃
稀釋洗滌時間2小時(3)、結(jié)晶水洗滌溫度70-100℃水洗滌時間2小時在甲苯中結(jié)晶冷卻溫度10-20℃在甲苯中結(jié)晶時間3小時(4)、再生氫氧化鈉濃度10-30%摩爾比總酚∶氫氧化鈉＝1∶1.2-1.4堿洗溫度40-70℃攪拌時間2小時實施例二用99%苯酚95公斤，98%丙酮29.6公斤，98%工業(yè)硫酸110公斤，95%氯化鉀39.6公斤，二甲苯43.2公斤，巰基乙酸和三聚磷酸二氫鋁1.9公斤，經(jīng)縮合、洗滌、結(jié)晶得雙酚A97.6公斤，收率85.5%，本實例的主要工藝條件是(1)、縮合摩爾比，苯酚∶丙酮＝1∶0.45-0.55硫酸∶氯化鉀＝1∶0.4-0.5苯酚∶硫酸＝1∶1.0-1.2重量比，苯酚∶二甲苯＝1∶2.2-2.4苯酚∶巰基乙酸和三聚磷酸二氫鋁＝1∶0.01-0.03
反應(yīng)溫度40-45℃攪拌時間4-8小時(2)、稀釋洗滌稀釋洗滌溫度90-110℃稀釋洗滌時間2小時(3)、結(jié)晶水洗滌溫度90-110℃水洗滌時間1.5小時在二甲苯中結(jié)晶冷卻溫度10-20℃在二甲苯中結(jié)晶時間2小時(4)、再生氫氧化鈉濃度15-25%摩爾比總酚∶氫氧化鈉＝1∶1.2-1.4堿洗溫度50-70℃攪拌時間1.5小時實施例三用99%苯酚142.4公斤，98%丙酮53.3公斤，98%工業(yè)硫酸202.5公斤，97%氯化鈉67.2公斤，氯代苯51.8公斤，巰基乙酸鈉和三聚磷酸二氫鋁2.6公斤，經(jīng)縮合、洗滌、結(jié)晶得雙酚A151.9公斤，收率88.7%，本實例的主要工藝條件是(1)、縮合摩爾比，苯酚∶丙酮＝1∶0.55-0.65硫酸∶氯化鉀＝1∶0.5-0.6
苯酚∶硫酸＝1∶1.3-1.4重量比，苯酚∶甲苯＝1∶2.4-2.5苯酚∶巰基乙酸鈉和三聚磷酸二氫鋁＝1∶0.015-0.025反應(yīng)溫度45-50℃攪拌時間4-8小時(2)、稀釋洗滌稀釋洗滌溫度90-105℃稀釋洗滌時間2小時(3)、結(jié)晶水洗滌溫度90-105℃水洗滌時間1.5小時在氯代苯中結(jié)晶冷卻溫度10-20℃在氯代苯中結(jié)晶時間2小時(4)、再生氫氧化鈉濃度15-25%摩爾比，總酚∶氫氧化鈉＝1∶1.2-1.4堿洗溫度50-70℃攪拌時間1.5小時實例一、二、三產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)質(zhì)量項目 質(zhì)量指標(biāo)熔點 155-157℃色度 ≤130(溶融法)苯酚含量 ≤0.1%
鐵含量 ≤3PPM濕含量 ≤0.1%外觀 白色結(jié)晶粉末，在180℃熔融后為透明無機械雜質(zhì)液體
權(quán)利要求
1.一種采用苯酚、丙酮為原料制取雙酚A的方法，其特征是采用新生態(tài)的氯化氫和硫酸做主要催化劑，巰基乙酸鹽或巰基乙酸和三聚磷酸二鋁做輔助催化劑，在芳香烴溶劑中，使苯酚與丙酮縮合生成雙酚A，縮合所使用的新生態(tài)氯化氫，是由硫酸與氯化鉀或氯化鈉在縮合反應(yīng)過程中相互作用發(fā)生的，縮合生成的雙酚A經(jīng)水洗、結(jié)晶得到成品雙酚A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取雙酚A的方法，其特征是在縮合反應(yīng)過程中硫酸與氯化鉀或氯化鈉的摩爾比為1∶0.2-0.9，發(fā)生溫度為15-70℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制取雙酚A的方法，其特征是苯酚與丙酮的摩爾比為1∶0.25-0.8，苯酚與硫酸的摩爾比為1∶0.8-2.0，巰基乙酸鹽或巰基乙酸和三聚磷酸二氫鋁的投入量為苯酚重量的0.5-5%，芳香烴的投入量為苯酚重量的1-3倍，縮合反應(yīng)溫度為15-70℃，攪拌時間為2-12小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取雙酚A的方法，其特征是使縮合后分出的雙酚A在水中溶融成膏狀液體，溶融溫度50-120℃，攪拌時間0.1-2.5小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取雙酚A的方法，其特征是溶融的雙酚A膏狀液體在芳香烴中溶解、冷卻結(jié)晶精制，冷卻結(jié)晶溫度為10-40℃，結(jié)晶時間為0.1-10小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取雙酚A的方法，其特征是反應(yīng)完成后分出的溶劑芳香烴，采用氫氧化鈉溶液洗滌，使其脫除雙酚A異構(gòu)物而再生，氫氧化鈉溶液濃度為5-42%，堿洗溫度為10-80℃，洗滌攪拌時間為0.1-4小時。
全文摘要
一種采用苯酚與丙酮為原料制取雙酚A的方法，它是以新生態(tài)氯化氫和硫酸為主要催化劑，巰基乙酸鹽或巰基乙酸和三聚磷酸二氫鋁為輔助催化劑，在芳香烴溶劑中，使苯酚與丙酮縮合成雙酚A。它與已有方法比較，具有工藝簡單，流程短，設(shè)備少，建設(shè)投資省等特點。雙酚A質(zhì)量好，符合聚碳酸酯生產(chǎn)的使用要求。
文檔編號C07C39/16GK1065654SQ9110607
公開日1992年10月28日 申請日期1991年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月9日
發(fā)明者王志仁, 陳步高, 王振字, 榮捷, 傅曉拓 申請人:沈陽化工綜合利用研究所