CN102992964A - 一种双酚f的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双酚F生产方法，其特征在于：它包括以下步骤完成：量取苯酚和甲醛、酸类催化剂；将苯酚、甲醛和酸类催化剂投入反应釜中，保温反应；分层为酸类催化剂水溶液和双酚F及苯酚相；双酚F及苯酚相采用惰性离子流化床处理，用袋式过滤器和旋风分离器回收粉状粗制双酚F产品；经惰性离子流化床处理干燥后产生的酚蒸汽，进入分馏塔分出残余水分，再进入苯酚蒸馏塔回收苯酚，进行重复利用；得到的双酚F的纯度则可用重结晶方法进行精制处理。该方法，采用真空惰性离子流化床作为粗制双酚F的干燥处理设备，省略了常规双酚F的生产方案中的结晶工艺，降低了双酚F的生产制造成本，提高了双酚F下游产品的市场竞争力。

Description

一种双酚F的生产方法
 
技术领域
本发明属化工技术领域，具体地说是一种双酚F的生产方法，生产得到的双酚F主要用于双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、聚碳酸酯、酚醛树脂的生产。
背景技术
双酚F是八十年代以来开发的一种新型化工原料，主要由二羟基二苯基甲烷三种异构体组成，它主要用于低粘度环氧树脂、特种聚酯原料及信息记录纸添加剂等，可用作聚碳酸酯的原料。双酚F制得的环氧树脂，粘度、耐冲击强度、耐溶剂性等均优于双酚A型环氧树脂，由于粘度相对于双酚A型环氧树脂较低，在使用时可不用或少用溶剂，被称为无公害树脂。由双酚F参与制得的PC树脂熔融温度为300℃，高于双酚A型PC树脂，且在受破坏时具有伸缩性，综合性能优于双酚A型PC树脂。由双酚F参与制得的酚醛树脂，可大大改善酚醛的加工性能、力学性能和电性能。总之，由双酚F参与制造的制品，其耐热、耐水、绝缘等性能，特别是加工和力学性能均有显著提高，能满足高分子涂料、电子级环氧树脂、注塑及浇铸成型、阻燃性材料等特殊性能的要求，因而，双酚F具有较好的开发和应用前景。
近年来的文献检索表明，国外对双酚F的合成研究已较为少见，而对双酚F的应用研究不断深入。在国内很少有双酚F的合成研究报道，一些机构虽仍在进行研究，但所设计工艺路线多采用多级蒸馏脱酚回用，结晶后再进行烘干处理的生产工艺路线，其不足之处在于：在生产过程中存在工艺复杂、能耗大、产品成本高，产物后处理复杂等问题，国内还没有规模化生产的报道。    
发明内容
本发明的目的在于提供一种双酚F生产方法，该方法能大幅度降低双酚F的生产制造成本，缩短工艺流程，缩短工艺时间，经处理后，可得到能够满足环氧树脂、聚碳酸酯、酚醛树脂等行业的要求的双酚F产品。
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种双酚F生产方法，其特征在于：它包括以下步骤完成：
（1）、按酚与醛的摩尔比1:(0.1-0.5)量取苯酚和甲醛，按苯酚重量的2%-60%量取酸类催化剂； 
（2）、将苯酚、甲醛和酸类催化剂投入反应釜中，升温至40-50℃，保温反应1-8个小时；
（3）、反应结束后，分层为下层水相和上层油相，下层水相为酸类催化剂水溶液，上层油相为双酚F及苯酚相，将酸类催化剂水溶液送入喷雾干燥装置进行酸类催化剂回收干燥处理，并回用酸类催化剂；
（4）、双酚F及苯酚相采用惰性离子流化床处理，用袋式过滤器和旋风分离器回收粉状粗制双酚F产品，双酚F含量可达到80%以上； 
（5）、在步骤（4）中，经惰性离子流化床处理干燥后产生的酚蒸汽，进入分馏塔分出残余水分，再进入苯酚蒸馏塔回收苯酚，进行重复利用；
（6）、如需提高步骤（4）中得到的双酚F的纯度则可用重结晶方法进行精制处理。
本发明还通过如下措施实施：
所述的酸类催化剂为盐酸、磷酸、草酸或羟基乙叉二磷酸。
所述的甲醛是32-50%的甲醛水溶液。
所述的惰性离子流化床为真空惰性离子流化床，空气动力源为精馏塔真空泵，流化床内惰性粒子为直径2-8mm的玻璃球与陶瓷球。
本发明的有益效果在于：本发明采用真空惰性离子流化床作为粗制双酚F的干燥处理设备，省略了常规双酚F的生产方案中的结晶工艺，缩短了工艺流程，降低了能耗，降低了双酚F的生产制造成本，提高了双酚F下游产品的市场竞争力。
具体实施方式
实施例1：
一种双酚F的生产方法，包括以下步骤完成：
（1）、按物质的量取所用的99.9%含量的苯酚1mol、37%甲醛0.lmol、羟基乙叉二磷酸28克、去离子水28克；
（2）、将量取的苯酚、羟基乙叉二磷酸和去离子水在反应釜内混合搅拌均匀；
（3）、加热升温，当物料温度在40℃时，滴加入量取的甲醛，再在40℃，保温反应8个小时；
（4）、反应结束后，降温至30℃以下，静止分层；
（5）、将上层油相与下层水相分离后，静止分层；
（6）、分出下层水相后，将上层油相直接送入真空惰性离子流化床进行真空干燥，干燥完毕后，包装得到粗制双酚F；所得酚蒸汽直接吸入精馏塔，精馏所得苯酚直接回用，所得羟基乙叉二磷酸催化剂水溶液直接喷雾干燥后，得到粉状羟基乙叉二磷酸后回用；所述的真空惰性离子流化床，空气动力源为精馏塔真空泵，流化床内惰性粒子为直径2-8mm的玻璃球与陶瓷球；
（7）、如需得到精制双酚F，可将粗制双酚F用甲苯进行重结晶，可得到精制双酚F；
（8）、结晶与重结晶后的甲苯经分馏后重复使用。
所得粗制双酚F为白色粉末，精制双酚F经检测熔点为159℃，白色晶体；甲醛转化率为99%；得双酚F 10.5克4,4'-、2,4'-2,2'-异构物之比为56：37：7。
实施例2：
一种双酚F的生产方法，包括以下步骤完成：
（1）、按物质的量取所用的99.9%含量的苯酚1mol、37%甲醛0.lmol、36%盐酸2克、甲苯86ml；
（2）、将量取的苯酚、盐酸在反应釜内混合搅拌均匀；
（3）、加热升温，当物料温度在50℃时，滴加入量取的甲醛，再在50℃，保温反应1个小时；
（4）、反应结束后，降温至30℃以下，静止分层；
（5）、将上层油相与下层水相分离后，并用25%氢氧化钠水溶液中和至PH 3.5-4后，静止分层；
（6）、分出下层水相后，将上层油相直接送入真空惰性离子流化床进行真空干燥，干燥完毕后，包装得到粗制双酚F；所得酚蒸汽直接吸入精馏塔，精馏所得苯酚直接回用，所得下层催化剂盐水溶液直接进入缩合车间进行缩合处理，生成普通酚醛树脂；所述的真空惰性离子流化床，空气动力源为精馏塔真空泵，流化床内惰性粒子为直径2-8mm的玻璃球与陶瓷球；
（7）、如需得到精制双酚F，可将粗制双酚F用甲苯进行重结晶，可得到精制双酚F；
（8）、结晶与重结晶后的甲苯经分馏后重复使用。
所得粗制双酚F为白色粉末，所得精制双酚F经检测熔点为158℃，白色晶体；甲醛转化率为99.8%；得双酚F 10.7克4,4'-、2,4'-2,2'-异构物之比为56：37：7。
实施例3：
一种双酚F的生产方法，包括以下步骤完成：
（1）、按物质的量取所用的99.9%含量的苯酚1mol、37%甲醛0.5mol和磷酸27克；
（2）、将量取的苯酚、磷酸及甲醛在反应釜内混合搅拌均匀；
（3）、加热升温，当物料温度在40℃时，保温反应8个小时；
（4）、反应结束后，降温至30℃以下，静止；
（6）、分出下层水相后，将上层油相直接送入真空惰性离子流化床进行真空干燥，干燥完毕后，包装得到粗制双酚F；所得酚蒸汽直接吸入精馏塔，精馏所得苯酚直接回用，所得催化剂水溶液经分馏塔分馏后，磷酸与苯酚回用；所述的真空惰性离子流化床，空气动力源为精馏塔真空泵，流化床内惰性粒子为直径2-8mm的玻璃球与陶瓷球；
（7）、如需得到精制双酚F，可将粗制双酚F用甲苯进行重结晶，可得到精制双酚F；
（8）、结晶与重结晶后的甲苯经分馏后重复使用。
所得粗制双酚F为白色粉末，精制双酚F经检测熔点为159℃，白色晶体；甲醛转化率为99%；得双酚F 10.8克4,4'-、2,4'-2,2'-异构物之比为56：37：7。
实施例4：
一种双酚F的生产方法，由以下步骤完成：
（1）、按物质的量取所用的99.9%含量的苯酚1mol、37%甲醛0.lmol、36%草酸5克、甲苯86ml；
（2）、将量取的苯酚、草酸在反应釜内混合搅拌均匀；
（3）、加热升温，当物料温度在50℃时，滴加入量取的甲醛，再在50℃，保温反应6个小时；
（4）、反应结束后，降温至30℃以下，静止分层；
（5）、将上层油相与下层水相分离后，静止分层；
（6）、分出下层水相后，将上层油相直接送入真空惰性离子流化床进行真空干燥，干燥完毕后，包装得到粗制双酚F；所得酚蒸汽直接吸入精馏塔，精馏所得苯酚直接回用，所得下层催化剂水溶液直接进入缩合车间进行缩合处理，生成普通酚醛树脂；所述的真空惰性离子流化床，空气动力源为精馏塔真空泵，流化床内惰性粒子为直径2-8mm的玻璃球与陶瓷球；
（7）、如需得到精制双酚F，可将粗制双酚F用甲苯进行重结晶，可得到精制双酚F；
（8）、结晶与重结晶后的甲苯经分馏后重复使用；
所得粗制双酚F为白色粉末，所得精制双酚F经检测熔点为158℃，白色晶体；甲醛转化率为99.8%；得双酚F 10.7克4,4'-、2,4'-2,2'-异构物之比为54：37：9。

Claims (4)

1.一种双酚F生产方法，其特征在于：它包括以下步骤完成：
（1）、按酚与醛的摩尔比1:(0.1-0.5)量取苯酚和甲醛，按苯酚重量的2%-60%量取酸类催化剂； 
（2）、将苯酚、甲醛和酸类催化剂投入反应釜中，升温至40-50℃，保温反应1-8个小时；
（3）、反应结束后，分层为下层水相和上层油相，下层水相为酸类催化剂水溶液，上层油相为双酚F及苯酚相，将酸类催化剂水溶液送入喷雾干燥装置进行酸类催化剂回收干燥处理，并回用酸类催化剂；
（4）、双酚F及苯酚相采用惰性离子流化床处理，用袋式过滤器和旋风分离器回收粉状粗制双酚F产品，双酚F含量可达到80%以上； 
（5）、在步骤（4）中，经惰性离子流化床处理干燥后产生的酚蒸汽，进入分馏塔分出残余水分，再进入苯酚蒸馏塔回收苯酚，进行重复利用；
（6）、如需提高步骤（4）中得到的双酚F的纯度则可用重结晶方法进行精制处理。
2.根据权利要求1所述的一种双酚F生产方法，其特征在于：所述的酸类催化剂为盐酸、磷酸、草酸或羟基乙叉二磷酸。
3.根据权利要求1所述的一种双酚F生产方法，其特征在于：所述的甲醛是32-50%的甲醛水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种双酚F生产方法，其特征在于：所述的惰性离子流化床为真空惰性离子流化床，空气动力源为精馏塔真空泵，流化床内惰性粒子为直径2-8mm的玻璃球与陶瓷球。
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