CN1036198A - 双酚a的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备高浓度双酚A的方法，其 中包括在盐酸催化剂存在下使苯酚和丙酮反应，除去 反应生成物中的盐酸催化剂得到液态混合物，继而向 液态混合物添加水在减压下使水和苯酚的混合物蒸 发冷却，借以使双酚A和苯酚的加成物结晶析出，然 后从加成物中回收双酚A，其特征是将该水和苯酚 的混合物用弱碱性离子交换树脂处理后作为液态混 合物的添加水重复使用。本方法不会产生装置腐蚀、 蒸馏时双酚A分解以及着色等问题。

Description

本发明涉及高纯度2，2-双（4′-羟基苯基）丙烷（苯文中称为双酚A）的制备方法。
双酚A可用作聚碳酸酯树脂或环氧树脂和工程塑料的原料。这些用途需要无色高纯度的双酚A。
双酚A是在盐酸之类酸性催化剂存在下通过丙酮与过量苯酚反应制得。反应生成物中除含有双酚A外含有催化剂，未反应的丙酮，未反应的苯酚，水以及着色最终产物之类的副产物。
从该反应生成物中回收高纯度双酚A的方法多数已为人们所知。例如，已知的方法有：在该反应中使用盐酸作催化剂，在减压和110℃至120℃温度下加热该反应生成物，从该反应生成物中除去盐酸，未反应的丙酮、水及少量苯酚，然后将双酚A以与苯酚的加成物的形式分离，或是进行蒸馏以分离沸点比双酚A低的物质和沸点比双酚A高的物质，并根据需要再用溶剂进行萃取或再结晶。
使用盐酸作催化剂时，即使通过蒸馏从反应生成物中除去盐酸，丙酮和水等，也还会残留痕量盐酸，给以后的精制操作带来种种困难问题。
问题之一是盐酸引起的装置腐蚀，这种腐蚀产生的金属盐导致双酚A不纯，因此需要进一步大规膜精制操作，作为其对策考虑采用耐酸性强的装置材料，而这种情况下装置费用很高不经济。
如USP3073868所指出的那样，另一问题是蒸馏时由于酸性物质存在引起的双酚A分解。
此外，作为双酚A和苯酚加成物的结晶方法，如特开昭58-135832号公报所述，利用添加水并使水和苯酚的混合物蒸发除热，即冷却的方法。该方法中有痕量盐酸与水和苯酚同时馏出。如果将这种馏出物废弃，虽然不会产生盐酸积累，但却会导致苯酚损失，因此这种废弃馏出物的方法不经济。
另一方面，将馏出物循环再使用时，不仅会产生盐酸积累导致装置严重腐蚀，而且在以后的工序中有盐酸流出，产生上述装置腐蚀以及蒸馏时双酚A分解的问题。
本发明目的在于提供一种高纯度双酚A的制备方法，此方法可以防止与双酚A和苯酚的加成物结晶工序有关的上述问题，即可防止有用苯酚的损失和盐酸积累。
本发明人等为达到上述目的进行了深入研究，结果发现在利用添加水，继而使水和苯酚的混合物蒸发的方法使双酚A和苯酚加成物结晶析出的工序中，通过减压从反应生成物中回收水和苯酚混合物，并用特定的离子交换树脂处理回收到的混合物，然后将该混合物作为该工序中使用的水加以再使用，利用这种方法可达到本发明目的，因而完成了本发明。
本发明提供了一种制备高纯度双酚A的方法，其中包括在盐酸催化剂存在下使苯酚和丙酮反应，并从反应生成物中除去盐酸催化剂得到液态混合物，然后在该液态混合物中添加水并在减压下使水和苯酚的混合物从该液态混合物中蒸发出来并通过冷却使双酚A和苯酚的加成物结晶析出，然后从该加成物中回收双酚A，其特征在于用弱碱性离子交换树脂处理该水和苯酚的混合物之后，作为该液态混合物中的添加水加以再使用。
附图是表示实施本发明之双酚A制备方法的流程图。
本发明制备方法中初始反应混合物内苯酚与丙酮之摩尔比通常为4-12，反应温度最好为40-70℃。
由该反应生成的反应生成物除双酚A外缓含有未反应的苯酚、未反应的丙酮、盐酸催化剂、水以及副产物。该反应生成物用公知的方法减压蒸馏后除去水，丙酮、盐酸及少量苯酚后得到粗制双酚A的苯酚溶液。该减压蒸馏条件：最佳压力为20-200mmHg、最佳温度为90-150℃。
将按上述方法制得的粗制双酚A的苯酚溶液放入结晶槽中冷却至35-70℃，使双酚A和苯酚的加成物结晶析出。冷却按下述方法进行，即在结晶槽中添加水，并在减压下，最好在20-100mmHg恒压下使水和苯酚蒸发除热。蒸发出来的蒸出物主要由水和少量苯酚的混合物组成。该混合物用弱碱性离子交换树脂处理后，作为向该结晶槽中添加的水再循环使用。
这种再循环使用的水和苯酚的混合物量，应该足以除去在蒸发冷却粗制双酚A的苯酚溶液和生成加成物结晶时产生的结晶热。这个量为该苯酚溶液的2-20（重量）%。
本发明制造方法中使用的弱碱性离子交换树脂可以是与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为交换基的树脂，如BAYER公司的LEWATIT，MP-62，三菱化成（株）的WA-20等。
使用这种树脂的处理方法以连续式为佳，而此时的温度范围最好是20-70℃。供给该树脂的水和苯酚的混合物量相对于每1kg的树脂最好为0.5-10公斤/小时。
本发明采用以前的公知方法将上述所得之双酚A和苯酚的加成物结晶分离，然后从这种加成物中除去苯酚以便回收双酚A。
以下参照附图说明本发明制造方法的实施方式。
把在盐酸催化剂存在下使苯酚和丙酮缩合得到的反应生成物1送至脱盐酸塔2，减压蒸馏从该脱盐酸塔2的塔顶除去水、盐酸和少量苯酚的混合物3，由塔底得到双酚A、苯酚和反应副产物的混合物4。
然后将这种混合物4送至结晶槽5，在该结晶槽中通过减压蒸发水和蒸发使该混合物4冷却，从而使双酚A和苯酚的加成物结晶析出。在结晶析出之际由苯酚-水接受器6通过弱碱性离子交换树脂塔7将水和苯酚的混合物8添加到结晶槽5中，补充在结晶槽中蒸发的水和苯酚。
在结晶槽中蒸发的水和苯酚经过冷却器9变成冷凝液10并返回苯酚-水接受器6之中。也就是说这些水和苯酚被再循环使用。
在结晶槽5中生成的加成物浆液12被送至下一工序，而在苯酚-水接受器中补充相当于浆液12带走水量的水11。
实施例
以下通过实施例具体说明本发明方法，而若无特别的说明则%表示重量%。
实施例1
在盐酸催化剂存在下使苯酚和苯酮缩合，得到由苯酚54%、双酚A35%、反应副产物2%、水4%及盐酸5%组成的反应生成物。将这种反应生成送至在压力70mmHg，塔底温度120℃条件下操作的脱盐酸塔，除去水、盐酸和少量苯酚。塔底液中盐酸浓度为10ppm。
然后将塔底液以400公斤/小时的流速连续供入在压力50mmHg，温度45℃条件下操作的结晶槽中。
同时使水和苯酚的混合物以40公斤/小时的流速通过填有20公斤BAYER公司制LEWATIT，MP-62的塔后，供入结晶槽中。该水和苯酚混合物的温度为40℃。
将蒸发的水和苯酚的混合物在冷却器冷凝，并再循环使用。
由结晶槽流出的双酚A和苯酚加成物浆液中盐酸浓度为2ppm。
将这种加成物用等量苯酚清洗之后，50%乙醇溶液的哈曾色值（hazen    colour    number）是10APHA。
对比例1
双酚A的制备方法除不使用弱碱性离子交换树脂外其它条件均与实施例1相同。在本例中，由结晶槽流出的加成物浆液中盐酸浓度为10ppm。将该加成物用等量苯酚清洗之后，50%乙醇溶液的哈曾色值为20APHA。
本发明因具有上述构成而能有效地去除盐酸，因而能防止因装置腐蚀而引起的双酚A不纯，并可得到色泽优良的高纯度双酚A。

Claims (4)

1、一种制备高纯度双酚A的方法，其中包括在盐酸催化剂存在下使苯酚和丙酮反应，从反应生成物中除去盐酸催化剂得到液态混合物，继而向该液态混合物添加水并在减压下使水和苯酚的混合物蒸发冷却，使双酚A和苯酚的加成物结晶析出，然后从该加成物中回收双酚A，其特征是将该水和苯酚的混合物用弱碱性离子交换树脂处理后，作为向该液态混合物的添加水重复使用。
2、根据权利要求1所述方法，其中初始反应混合物中苯酚和丙酮的摩尔比为4-12，反应温度为40-70℃。
3、根据权利要求1所述方法，其中在20-100mmHg范围内恒压下使水和苯酚的混合物蒸发冷却到35-75℃范围内，使双酚A和苯酚的加成物结晶析出。
4、根据权利要求1所述方法，其中作为向该液状混合物中添加水重复使用该水和苯酚混合物的量为该液态混合物的2-20（重量）%。
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