CN115353444A - 一种双酚f的连续生产工艺 - Google Patents
一种双酚f的连续生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115353444A CN115353444A CN202211166795.4A CN202211166795A CN115353444A CN 115353444 A CN115353444 A CN 115353444A CN 202211166795 A CN202211166795 A CN 202211166795A CN 115353444 A CN115353444 A CN 115353444A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phenol
- bisphenol
- continuous
- production process
- flow reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 title claims abstract description 26
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 125
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 79
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 24
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 9
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 abstract description 3
- -1 phenolic aldehyde Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 5
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- MGJURKDLIJVDEO-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;hydrate Chemical compound O.O=C MGJURKDLIJVDEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- RCHKEJKUUXXBSM-UHFFFAOYSA-N n-benzyl-2-(3-formylindol-1-yl)acetamide Chemical compound C12=CC=CC=C2C(C=O)=CN1CC(=O)NCC1=CC=CC=C1 RCHKEJKUUXXBSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/11—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms
- C07C37/20—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms using aldehydes or ketones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/68—Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C37/685—Processes comprising at least two steps in series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/68—Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C37/70—Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提出一种双酚F的连续生产工艺，属于酚类制备技术领域，所述连续生产工艺包括如下步骤：1)将苯酚、水和催化剂分别通入连续反应系统中的振荡混合器内进行混合，将得到的混合物料和甲醛水溶液分别通入连续反应系统中的振荡流反应器内进行反应，得到含双酚F的混合物；所述苯酚和甲醛的摩尔比为3～10:1；2)将含双酚F的混合物通入连续反应系统中的振荡纯化器脱除水和部分苯酚，得到含少量苯酚的双酚F产品；3)将所述含少量苯酚的双酚F产品进行脱苯酚，得到双酚F。本发明制备提供的方法能够减少苯酚用量，降低酚醛比，实现连续化生产，且操作简单，反应时间短，收率好。
Description
技术领域
本发明属于酚类制备技术领域，尤其涉及一种双酚F的连续生产工艺。
背景技术
双酚F是一种合成材料用单体，主要用于合成环氧树脂，还可用于合成聚碳酸酯树脂、聚酯树脂和酚酫树脂、阻燃剂、抗氧剂和表面活性剂等。环氧树脂是高性能复合材料的基体材料，种类繁多，性能优良，由双酚F参与制造的环氧树脂制品，其耐热、耐水、电绝缘性能，特别是加工和力学性能都能有显著的提高，因而能满足高固体份涂料、电子级环氧树脂、铸塑和浇铸成型、阻燃性材料等特殊性能的要求。
目前工业化生产双酚F的工艺主要采用高酚/醛比进行反应，如CN102070409A中以两步法制备高邻位异构体含量的双酚F，该方法中苯酚与甲醛的摩尔比为12～25:1。但这样一来，会造成苯酚的浪费，使产品的收率大大降低，如以苯酚计，一次性产品收率仅有10-20％。且苯酚的回收过程也会提高生产成本。另外，为了防止在反应过程中发生氧化，需要在整个反应过程中连续通入氮气作为保护气，氮气消耗量高，且反应完成后提纯工艺复杂。
发明内容
本发明提供了一种双酚F的连续生产工艺，该方法能够减少苯酚用量，降低酚/醛比，实现连续化生产，且操作简单，反应时间短，收率好。
为了达到上述目的，本发明提供了一种双酚F的连续生产工艺，包括如下步骤：
1)将苯酚、水和催化剂分别通入连续反应系统中的振荡混合器内进行混合，将得到的混合物料和甲醛水溶液分别通入连续反应系统中的振荡流反应器内进行反应，得到含双酚F的混合物；所述苯酚和甲醛的摩尔比为3～10:1；
2)将含双酚F的混合物通入连续反应系统中的振荡纯化器脱除水和部分苯酚，得到含少量苯酚的双酚F产品；
3)将所述含少量苯酚的双酚F产品进行脱苯酚，得到双酚F。
优选的，所述步骤1)中进行混合时，连续反应系统中的振荡混合器内的温度控制在40～80℃，苯酚、水和催化剂在振荡混合器内停留的时间为1～30min。
优选的，所述步骤1)中进行反应的温度为50～100℃，进行反应时物料在连续反应系统中的振荡流反应器内停留的时间为1～60min。
优选的，所述振荡混合器、振荡流反应器和振荡纯化器的振荡频率独立分别为0.1～1000HZ；所述甲醛水溶液的进料速度为0.5-30mL/min；所述甲醛水溶液的进料速度为催化剂进料速度的1～4倍。
优选的，所述振荡混合器与振荡流反应器的管道内均设置有若干舌型挡板，均匀分布于管道内壁，相邻两个挡板间的距离为管道内径的2～10倍，挡板与内壁的夹角为30°～90°。
优选的，所述振荡混合器和振荡流反应器的管道的内径独立分别为0.5～2cm，管道的长度独立分别为50～500cm。
优选的，所述振荡混合器和振荡流反应器的管道呈螺旋状排列或多层折线状排列；呈多层折线状排列时，当管道的长度≤250cm时，管道路径方向变化的数目≤10，当管道的长度＞250cm时，管道路径方向变化的数目为10～20个。
优选的，所述纯化器由中空纤维膜组件构成；所述中空纤维膜的孔径为1～5nm，内径1～5mm。
优选的，包括若干个连续反应系统，且各个连续反应系统间进行并联；每一个连续反应系统中包括至少一个振荡混合器，一个振荡流反应器和一个纯化器。
优选的，所述步骤3)中采用薄膜蒸发进行脱苯酚；所述蒸发的温度为180～190℃。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明提供的双酚F的连续生产工艺，采用振荡混合器、振荡流反应器和振荡纯化器串联的连续式反应系统，能够实现在低酚/醛比下实现双酚F的连续化生产。将甲醛水溶液和其它物料分开转入，可通过控制甲醛的转入速度，最大限度提高甲醛的转化率和产物的纯度，同时抑制副产物的产生，且在连续反应系统中直接产出双酚F粗品，大大提高了生产效率。系统中采用的纯化器组件能够将体系中的水分和绝大部分的苯酚进行物体脱除，与现有高温脱除相比，生产能耗大幅度降低。
同时该方法能够实现连续化工业生产，整个反应过程短，操作更加简单，节约人工成本。整个设备可移动、对场地要求小，生产操作更加方便。
附图说明
图1为本发明实施例中的多层折线状排列的反应器管道的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种双酚F的连续生产工艺，包括如下步骤：
1)将苯酚、水和催化剂分别通入连续反应系统中的振荡混合器内进行混合，将得到的混合物料和甲醛水溶液分别通入连续反应系统中的振荡流反应器内进行反应，得到含双酚F的混合物；所述苯酚和甲醛的摩尔比为3～10:1；
2)将含双酚F的混合物通入连续反应系统中的纯化器脱除水和部分苯酚，得到含少量苯酚的双酚F产品；
3)将所述含少量苯酚的双酚F产品进行脱苯酚，得到双酚F。
本发明将苯酚、水和催化剂分别通入连续反应系统中的振荡混合器内进行混合，将得到的混合物料和甲醛水溶液分别通入连续反应系统中的振荡流反应器内进行反应，得到含双酚F的混合物。在本发明中，在通入苯酚等原料前，优选先通入氮气，将振荡混合器和振荡流反应器中的空气排出，避免管道中残留的氧气与物料发生氧化反应。
在本发明中，所述苯酚和水的质量比优选为10～20:1。所述甲醛和催化剂的质量比优选为40～200:1。在本发明中，所述苯酚和甲醛的摩尔比优选为3～10:1，优选为7～9：1。在本发明中，所述催化剂优选为酸性催化剂，更优选为草酸。在本发明中，当采用草酸作为催化剂时，优选将草酸先配制成草酸水溶液后再转入反应器内。
在本发明中，进行混合时，振荡混合器内的温度优选控制在40～80℃，更优选为50～75℃；所述苯酚、水和催化剂在振荡混合器内停留时间优选为1～30min，更优选为4～15min。
在本发明中，所述步骤1)中进行反应的温度优选为50～100℃，更优选为72～90℃；进行反应时物料在振荡流反应器内停留的时间为1～60min，更优选为25～50min。
在本发明中，所述振荡混合器、振荡流反应器和振荡纯化器的振荡频率优选为0.1～1000HZ，更优选为100～850HZ；所述甲醛水溶液的进料速度优选为0.5～30mL/min，更优选为1～18mL/min；所述甲醛水溶液的进料速度优选为催化剂进料速度的1～4倍。
在本发明中，所述振荡混合器和振荡流反应器的管道内优选设置有多个舌型挡板，相邻两个挡板间的距离优选为管道内径的2～10倍，挡板与内壁的夹角优选为30°～90°。在本发明中，所述挡板未将管道封闭堵塞，物料仍能够在管道内流淌，挡板仅是起到障碍作用，通过设置挡板可以提高物料在管路中的湍流程度，进而提高物料在有限管路中的混合效果。
在本发明中，所述振荡混合器和振荡流反应器的管道的内径优选为0.5～2cm，管道的长度优选为50～500cm。在本发明中，该内径及长度可满足各原料间的充分接触效果与接触时间，同时不易造成堵塞。
在本发明中，所述振荡混合器和振荡流反应器的管道优选呈螺旋状排列或多层折线状排列，更优选呈多层折线状排列，当呈多层折线状排列时，当管道的长度≤250cm时，管道路径方向变化的数目≤10，当管道的长度＞250cm时，管道路径方向变化的数目为10～20个。管道排列方式为多层折线状或螺旋状时可以大大提高物料的混合效果，同时可节省设备的体积。如图1所示，为本发明中管道呈多层折线状排列的结构示意图。
得到含双酚F的混合物后，本发明将含双酚F的混合物通入连续反应系统中的振荡纯化器脱除水和部分苯酚，得到含少量苯酚的双酚F产品。在本发明中，所述振荡纯化器优选由中空纤维膜组件构成；所述中空纤维膜的孔径优选为1～5nm，内径优选为1～5mm。
在本发明中，采用振荡混合器、振荡流反应器和纯化器多级串联的连续式反应装置进行双酚F的连续生产，先将苯酚、水和催化剂分别通入连续反应系统中的振荡混合器内进行混合，将得到的混合物料和甲醛水溶液分别通入连续反应系统中的振荡流反应器内进行反应，得到含双酚F的混合物，将混合物继续通入连续反应系统中的振荡纯化器脱除水和部分苯酚，得到含少量苯酚的双酚F粗品；在本发明中，将甲醛水溶液和其它物料分开转入，可通过控制甲醛的转入速度，最大限度提高甲醛的转化率和产物的纯度，同时抑制副产物的产生；同时振荡流反应器高效换热、高效混合及高选择性，能够在低酚/醛比下实现双酚F的连续化生产。且该方法操作更加简单，节约人工成本。整个设备可移动、对场地要求小，生产操作更加方便。
在本发明中，优选包括若干个连续反应系统，且各个连续反应系统间进行并联；每一个连续反应系统中至少包括一个振荡混合器，一个振荡流反应器和一个振荡纯化器。在本发明中，通过将若干个连续反应系统进行并联，可以加速反应进行，提高生产效率，更加适合工业化生产。
得到含双酚F粗品后，本发明将所述双酚F粗品进一步脱除残留脱苯酚，得到双酚F。在本发明中，优选采用蒸发进行脱苯酚；所述蒸发的温度优选为180～190℃。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本实施例中苯酚与甲醛的摩尔比为3:1，水的添加量为苯酚质量的5％，草酸的添加量为甲醛质量的1％。由一个振荡混合器，一个振荡流反应器和一个振荡纯化器串联组成连续反应系统。其中，振荡混合器管道结构为多层折线状排列，管道路径方向变化的角度为35°，路径变化数目为10，管道内部设置20个挡板，挡板与内壁的夹角为37°，通道长度为150cm，直径为1cm，振荡流反应器与振荡混合器的区别在于：通道长度为300cm，路径变化数目为20，管道内部设置40个挡板，其他设置与振荡混合器相同，振荡纯化器的膜组件材质为聚四氟乙烯，膜的孔径为2.5nm，内径为2mm。
开启气体置换系统，进行氮气置换，输入物料后关闭，然后开启换热系统，将温度控制在60℃±2，将苯酚、水和浓度为4％草酸水溶液(进料速度分别为6.0mL/min、0.6mL/min、0.5mL/min)通入振荡混合器内进行充分混合(振荡频率为480HZ)，控制停留时间为10min；向振荡流反应器内通入37％甲醛水溶液(进料速度为1.7mL/min)，使甲醛水溶液和混合物料一同进入振荡流反应器，将温度控制在80℃±2，控制停留时间为30min，振荡频率为800HZ，反应后的物料从出口通道进入振荡纯化器(由孔径为3nm，内径为3mm的中空纤维膜组件构成)内进行粗提纯，提纯后的双酚F粗品在180℃进行薄膜蒸发，脱除苯酚，得到双酚F。具体反应结果如表1所示。脱除的苯酚可以返回振荡混合器中继续反应。
实施例2
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为5:1，甲醛水溶液进料速度为1mL/min，4％草酸水溶液的进料速度为0.3mL/min(其它物料的进料速度不变)，反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
实施例3
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为8:1，甲醛水溶液进料速度为0.65mL/min，4％草酸水溶液的进料速度为0.2mL/min(其它物料的进料速度不变)，反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
实施例4
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为10:1，甲醛水溶液进料速度为0.5mL/min，4％草酸水溶液的进料速度为0.15mL/min(其它物料的进料速度不变)，反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
实施例5
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为5:1，甲醛水溶液进料速度为1mL/min，4％草酸水溶液的进料速度为0.3mL/min(其它物料的进料速度不变)，振荡流反应器的温度控制在90℃±2，反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
实施例6
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为8:1，甲醛水溶液进料速度为0.65mL/min，4％草酸水溶液的进料速度为0.2mL/min(其它物料的进料速度不变)，振荡流反应器的温度控制在90℃±2，反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
实施例7
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为5:1，甲醛水溶液进料速度为1mL/min，4％草酸水溶液的进料速度为0.3mL/min(其它物料的进料速度不变)，振荡流反应器的温度控制在70℃±2，反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
实施例8
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为8:1，甲醛水溶液进料速度为0.65mL/min，4％草酸水溶液的进料速度为0.2mL/min(其它物料的进料速度不变)，振荡流反应器的温度控制在70℃±2，反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
实施例9
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为5:1，苯酚、水和浓度为4％草酸水溶液进料速度分别为：6.0mL/min、0.6mL/min、0.5mL/min，甲醛水溶液的进料速度为0.6mL/min，振荡流反应器的温度控制在70℃±2反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
实施例10
操作方法同实施例1，改变苯酚与甲醛的摩尔比为5:1，苯酚、水和浓度为4％草酸水溶液进料速度分别为：9.0mL/min、0.45mL/min、0.75mL/min，甲醛水溶液的进料速度为0.9mL/min，振荡流反应器的温度控制在90℃±2，改变物料在振荡流反应器的停留时间为20min，反应后脱除水和苯酚，得到目标产物。反应结果见表1。
对比例1
与实施例3的区别在于，由一个振荡流反应器和一个振荡纯化器串联组成连续反应系统，反应系统中不设置振荡混合器，其他操作方式与实施例3完全相同。反应结果见表1。
对比例2
与实施例3的区别在于，连续反应系统由振荡混合器和振荡流反应器组成(不含纯化器，其它设备参数同)，物料在振荡流反应器内反应后，得到含双酚F的混合物进入薄膜蒸发装置进行脱水和脱酚，得到双酚F。其他操作方式与实施例3完全相同。反应结果见表1。脱除的苯酚、水混合物需通过蒸馏提纯后重复使用。
对比例3
与实施例3的区别在于，将振荡混合器和振荡流反应器的管道更换为无挡板管道，管道其它规格不变，其他操作方式与实施例3完全相同。反应结果见表1。
对比例4
与实施例3的区别在于，将振荡混合器和振荡流反应器管道内径改为3cm，苯酚、水和浓度为4％草酸水溶液进料速度分别为：54.0mL/min、4.05mL/min、6.75mL/min，甲醛水溶液的进料速度为8.1mL/min，其他操作方式与实施例3完全相同。反应结果见表1。
表1实施例及对比例反应结果
注：生产效率为放大生产后的产能＝单个设备产量*100
由表1可以看出，本发明提供的双酚F的连续生产工艺，在采用低酚/醛比的基础上，能够得到较高收率的双酚F且产品纯度高。大大减少了回收酚的处理数量。在产品纯化过程中，先通过膜分离的方式进行粗提纯后再进一步通过蒸发提纯，大大降低了能源消耗。在连续反应系统中中进行连续生产，连续化程度较高，可节省大量人工，且反应过程中无需进行氮气保护，缩短了反应时间，提高了生产效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种双酚F的连续生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)将苯酚、水和催化剂分别通入连续反应系统中的振荡混合器内进行混合，将得到的混合物料和甲醛水溶液分别通入连续反应系统中的振荡流反应器内进行反应，得到含双酚F的混合物；所述苯酚和甲醛的摩尔比为3～10:1；
2)将含双酚F的混合物通入连续反应系统中的振荡纯化器脱除水和部分苯酚，得到含少量苯酚的双酚F产品；
3)将所述含少量苯酚的双酚F产品进行脱苯酚，得到双酚F。
2.根据权利要求1所述的连续生产工艺，其特征在于，所述步骤1)中进行混合时，连续反应系统中的振荡混合器内的温度控制在40～80℃，苯酚、水和催化剂在振荡混合器内停留的时间为1～30min。
3.根据权利要求1所述的连续生产工艺，其特征在于，所述步骤1)中进行反应的温度为50～100℃，进行反应时物料在连续反应系统中的振荡流反应器内停留的时间为1～60min。
4.根据权利要求1所述的连续生产工艺，其特征在于，所述振荡混合器、振荡流反应器和振荡纯化器的振荡频率独立分别为0.1～1000HZ；所述甲醛水溶液的进料速度为0.5-30mL/min；所述甲醛水溶液的进料速度为催化剂进料速度的1～4倍。
5.根据权利要求1所述的连续生产工艺，其特征在于，所述振荡混合器与振荡流反应器的管道内均设置有若干舌型挡板，均匀分布于管道内壁，相邻两个挡板间的距离为管道内径的2～10倍，挡板与内壁的夹角为30°～90°。
6.根据权利要求1所述的连续生产工艺，其特征在于，所述振荡混合器和振荡流反应器的管道的内径独立分别为0.5～2cm，管道的长度独立分别为50～500cm。
7.根据权利要求6所述的连续生产工艺，其特征在于，所述振荡混合器和振荡流反应器的管道呈螺旋状排列或多层折线状排列；呈多层折线状排列时，当管道的长度≤250cm时，管道路径方向变化的数目≤10，当管道的长度＞250cm时，管道路径方向变化的数目为10～20个。
8.根据权利要求1所述的连续生产工艺，其特征在于，所述纯化器由中空纤维膜组件构成；所述中空纤维膜的孔径为1～5nm，内径1～5mm。
9.根据权利要求1所述的连续生产工艺，其特征在于，包括若干个连续反应系统，且各个连续反应系统间进行并联；每一个连续反应系统中包括至少一个振荡混合器，一个振荡流反应器和一个纯化器。
10.根据权利要求1所述的连续生产工艺，其特征在于，所述步骤3)中采用薄膜蒸发进行脱苯酚；所述蒸发的温度为180～190℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211166795.4A CN115353444B (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种双酚f的连续生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211166795.4A CN115353444B (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种双酚f的连续生产工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115353444A true CN115353444A (zh) | 2022-11-18 |
| CN115353444B CN115353444B (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=84005648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211166795.4A Active CN115353444B (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种双酚f的连续生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115353444B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04149145A (ja) * | 1990-10-15 | 1992-05-22 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | ビス（ヒドロキシフェニル）メタンの製造法 |
| JPH06263672A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ビスフェノールｆの製造方法 |
| JP2005187450A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-07-14 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ビスフェノール類の製造方法 |
| JP2006008633A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ビスフェノール類の製造方法 |
| US20080281129A1 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-13 | Palmer David P | BPA Process Improvement |
| JP2011068760A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Dic Corp | ビスフェノールｆ及びノボラック型フェノール樹脂の併産方法 |
| CN102516035A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-06-27 | 胶州市精细化工有限公司 | 一种双酚f的制备方法 |
| CN206476969U (zh) * | 2016-12-21 | 2017-09-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种自搅拌连续管式油脂脱胶装置 |
| CN208661155U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-03-29 | 福建科宏生物工程股份有限公司 | 一种振荡流反应器 |
-
2022
- 2022-09-23 CN CN202211166795.4A patent/CN115353444B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04149145A (ja) * | 1990-10-15 | 1992-05-22 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | ビス（ヒドロキシフェニル）メタンの製造法 |
| JPH06263672A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ビスフェノールｆの製造方法 |
| JP2005187450A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-07-14 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ビスフェノール類の製造方法 |
| JP2006008633A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ビスフェノール類の製造方法 |
| US20080281129A1 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-13 | Palmer David P | BPA Process Improvement |
| JP2011068760A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Dic Corp | ビスフェノールｆ及びノボラック型フェノール樹脂の併産方法 |
| CN102516035A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-06-27 | 胶州市精细化工有限公司 | 一种双酚f的制备方法 |
| CN206476969U (zh) * | 2016-12-21 | 2017-09-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种自搅拌连续管式油脂脱胶装置 |
| CN208661155U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-03-29 | 福建科宏生物工程股份有限公司 | 一种振荡流反应器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李艳云等: "双酚F的合成", 《石油化工高等学校学报》, vol. 19, no. 03, pages 33 - 36 * |
| 杜明兵等: "双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究", 《化工新型材料》, vol. 37, no. 5, pages 106 - 109 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115353444B (zh) | 2024-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102775274B (zh) | 一种草酸酯加氢制乙二醇的系统及方法 | |
| CN102627259A (zh) | 一种甲醇水蒸气重整制氢的方法 | |
| CN106800500A (zh) | 一种制备聚甲氧基二甲醚的工艺方法 | |
| CN115353444A (zh) | 一种双酚f的连续生产工艺 | |
| CN101121625A (zh) | 乙醇脱水制备乙烯的方法 | |
| CN1088451C (zh) | 氨和甲醇联合生产方法 | |
| US20090068090A1 (en) | Methods for reacting and separating components of a gas-phase equilibrium reaction and a centrifugal separation device for same | |
| CN112047800A (zh) | 一种高效节能的重芳烃分离工艺 | |
| CN102015605B (zh) | 酮或醛的生产的优化方法 | |
| CN218834488U (zh) | 一种用于合成双酚f的反应装置 | |
| CN218810356U (zh) | 一种双氟磺酰亚胺锂的生产装置 | |
| CN116023650A (zh) | 一种使用管式反应器生产聚苯醚的工艺 | |
| CN115106024B (zh) | 一种混流反应器和混流反应设备及其用于生产碳酸酯的方法 | |
| CN113248379A (zh) | 一种采用管道连续反应器制备碳酸甲乙酯的方法 | |
| CN219072969U (zh) | 一种双酚f的合成装置 | |
| CN111888790A (zh) | 一种多釜反应精馏装置和工艺 | |
| CN112479858A (zh) | 一种具有醛回收的甲醇羰基化强化反应系统及工艺 | |
| CN218962580U (zh) | 一种用于制备二苯醚二酐的反应装置 | |
| CN108117645B (zh) | 一种聚芳酰亚胺制造方法及其生产装置 | |
| CN218421084U (zh) | 一种邻苯基苯酚的制备装置 | |
| CN220559234U (zh) | 一种制取环氧丙烷的卧式反应器 | |
| Manurung et al. | Synthesis and Characterization of Polystyrene Sulfonic Acid from Expanded Polystyrene Foam as a Catalyst in the Synthesis of Triacetin | |
| CN214088353U (zh) | 一种dmac的合成装置 | |
| CN114315509B (zh) | 一种安全低废四溴乙烷的生产工艺 | |
| CN1569806A (zh) | 环氧乙（丙）烷与二氧化碳反应制备碳酸乙（丙）烯酯的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230320 Address after: 257200 West of Donggang Road and north of Gangbei 1st Road, Dongying Port Economic Development Zone, Dongying City, Shandong Province Applicant after: DONGYING HEBANG CHEMICAL CO.,LTD. Address before: 257000 ecological Valley future building, University Science Park, No. 38, Huanghe Road, Dongying District, Dongying City, Shandong Province Applicant before: Shandong Haike Innovation Research Institute Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |