PL165690B1

PL165690B1 - Sposób otrzymywania bisfenolu A

Info

Publication number: PL165690B1
Application number: PL29242291A
Authority: PL
Inventors: Jozef Kolt; Maciej Kiedik; Eugeniusz Zajac; Adam Mazur; Teodor Bek; Jerzy Marszycki; Zbigniew Swiderski; Jerzy Mroz; Anna Rzodeczko
Original assignee: Zaklady Chem Blachowina
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1991-11-14
Publication date: 1995-01-31
Also published as: PL292422A1

Abstract

1. Sposób otrzymywania bisfenolu A przez koddensację feoolu i aeetouu wobcc silnie kwaśnego kationku jako katalizatora a następnie rozdzielenie otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej os addukt dian-fenol i ługi macierzyste z dalszym oczyszczeniem adduktu diao-feokl przez krystalizację i przemywanie przy użyciu roztworów fenolowych, zawierających produkty uboczne reakcji fenolu z acetonem oraz aceton i wodę, znamienny tym, że addukt dian-fenol krystalizuje się z roztworu fenolowego o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej <220 od 8% do 20% wagowych a o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej >220 mniej niż 5% wagowych, po czym wykrystalizowany addukt wiruje się lub filtruje i przemywa roztworem fenolowym I o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej < 220 od 2% do 6% wagowych a produktów ubocznych o masie cząsteczkowej > 220 od 0,3% do 1,0% wagowych, następnie addukt przemywa się roztworem fenolowym II o zawartości produktów ubocznych o masie cząsteczkowej <220 w ilości od 0,3% do 1,5% wagowych a produktów ubocznych o masie cząsteczkowej > 220 cd 0,05% do 0,2% wagowych, po czym addukt odwirowuje się i wydziela z niego gotowy dian przez oddestylowanie fenolu w znany sposób.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania bisfenolu A o wysokiej czystości, wymaganej dla produkcji poliwęglanów bezbarwnych. BisfenolA zwyczajowo jest określany mianem-dian.

Znany jest sposób otrzymywania bisfenolu A o wysokiej czystości, wymaganej dla produkcji poliwęglanów, opisany w CEP 05,1986, firmy Union Carbide Co. Według tej publikacji mieszanina poreakcyjna, otrzymana przez kondensację fenolu i acetonu wobec kationitu jako katalizatora, zostaje wstępnie zagęszczona przez destylację i rozdzielona na addukt dian - fenol i ługi macierzyste. Addukt poddaje się dwukrotnej krystalizacji przy stosowaniu specjalnych technik krystalizacji, zapewniających uzyskanie polepszonej struktury kryształów, przy niskiej zawartości produktów ubocznych i zaniczysz.< zeń w wyjściowej mieszaninie poreakcyjnej, przy wysokim jednostkowym obiegu ługów fenolowych.

W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki 4 327 229 podano sposób uzyskiwania bisfenolu A o wysokiej czystości, pozbawionego związków barwnych, przez rozdzielenie drogą destylacji mieszaniny bisfenolu A i produktów ubocznych na surowy bisfenol A, niżej wrzące produkty uboczne i wyżej wrzące produkty uboczne, zawierające większość substancji barwnych. Następnie przepro165 690 wadza się krystalizację surowego bisfenolu z organicznego rozpuszczalnika, w wyniku czego otrzymuje wysokiej czystości bisfenol A i ług macierzysty, zawierający uboczne produkty kondensacji fenolu z acetonem, w tym substancje barwne. W dalszym ciągu rozdziela się czysty bisfenol A od ługu macierzystego. W celu zapewnienia odpowiedniej barwy produktu i w celu uniknięcia przyrastania produktów ubocznych w układzie wprowadza się dodawanie świeżego fenolu do części (tj. do 50%) wyżej wrzących produktów ubocznych kondensacji, zawierających substancje barwne, otrzymanych po rozdzieleniu mieszaniny bisfenolu A i produktów ubocznych kondensacji przez destylację na surowy bisfenol A, niżej wrzące produkty uboczne oraz smolistą pozostałość. Tę pozostałość, zawierającą związki barwne, wyprowadza się z układu. Powstałą ciecz przepuszcza się przez żywicę kationowymienną w celu usunięcia całkowicie substancji barwnych i uzyskanie cieczy fenolowej odpowiedniej do zawartości do procesu. Dalsze postępowanie według cytowanego opisu patentowego dotyczy odzyskania bisfenolu A ze strumieni odpadowych produktów ubocznych.

Podstawowym problemem jaki pojawia się przy przemysłowym prowadzeniu dwukrotnej krystalizacji adduktu dian-fenol z roztworów fenolowych jest potrzeba minimalizacji wielkości obiegów ługów fenolowych w technologii dla zmniejszenia jednostkowych nakładów energetycznych w procesie produkcyjnym, stojąca w sprzeczności z dążnością do uzyskiwania maksymalnego stopnia oczyszczania półproduktów w czasie krystalizacji, gdyż wiadomo, że uzyskaniu wysokiej czystości kryształu sprzyja zarówno ilość (rozcieńczenie) jak i czystość roztworów używanych do krystalizacji.

Celem wynalazku było uzyskanie wysokiego stopnia oczyszczania adduktu dian-fenol przy użyciu roztworów fenolowych o dużej zawartości produktów ubocznych.

W trakcie badań nad tym problemem nieoczekiwanie stwierdzono, że produkty uboczne reakcji otrzymywania dianu, znajdujące się w obiegowych ługach fenolowych, wykazują bardzo zróżnicowany wpływ na efektywność oczyszczania adduktu dian-fenol w czasie jego krystalizacji z tych roztworów fenolowych jak i w czasie przemywania kryształów adduktu takimi roztworami.

W szczególności stwierdzono, że produkty uboczne reakcji otrzymywania dianu zawarte w obiegowych ługach fenolowych o masie cząsteczkowej mniejszej od 220 nie wywierają negatywnego wpływu na stopień oczyszczania adduktu dian-fenol w operacji krystalizacji i przemywania kryształów w takim stopniu jak produkty uboczne o masie cząsteczkowej powyżej 220, których ujemny wpływ jest nieoczekiwanie wielokrotnie większy, przy czym obecność niewielkich ilości wody i acetonu w takich roztworach fenolowych zwiększa jeszcze to zróżnicowanie w stopniu wskazującym na istnienie nieoczekiwanego efektu synergetycznego.

Według wynalazku addukt dian-fenol krystalizuje się z roztworu fenolowego o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej <220 od 8% do 20% wagowych a o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej >220 mniej niż 5% wagowych, po czym wykrystalizowany addukt wiruje się lub filtruje i przemywa roztworem fenolowym I o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej < 220 od 2% do 6% wagowych a produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220 od 0,3% do 1,0% wagowych, następnie ponownie addukt przemywa się roztworem fenolowym II o zawartości produktów ubocznych o masie cząsteczkowej < 220 w ilości od 0,3% do 1,5% wagowych a produktów o masie cząsteczkowej > 220 od 0,05% do 0,2% wagowych, po czym addukt odwirowuje się i wydziela z niego gotowy dian przez oddestylowanie fenolu w znany sposób.

Mieszanina poreakcyjna do krystalizacji zawiera: 20-40% wagowych dianu, 8-20% wagowych produktów ubocznych reakcji o masie cząsteczkowej < 220, poniżej 5% wagowych produktów ubocznych reakcji o masie cząsteczkowej > 220,0,3 -1,5% wagowych wody, 0,3 -1,0% wagowych acetonu, 65-35% wagowych fenolu.

Jako roztwór fenolowy I, do przemywania adduktu dian-fenol, stosuje się mieszaninę o składzie: 5 -10% wagowych dianu, 2-6% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej <220, 0,3- 1% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220, 0,3-1,5% wagowych wody, 0,3-1,0% wagowych acetonu, 84-93% wagowych fenolu.

Roztwór fenolowy II, do przemywania adduktu dian-fenol, zawiera: 5 -10% wagowych dianu, 0,3-1,5% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej <220, 0,05-0,2% wagowych

165 690 produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220,0,2-1,5% wagowych wody, 0,2-1,0% wagowych acetonu, 87-97% wagowych fenolu.

Sposób według wynalazku może być użyty do prowadzenia krystalizacji w sposób periodyczny lub ciągły, w różnych typach krystalizatorów i przy wykorzystaniu różnych znanych reżimów krystalizacji wpływających na uzyskanie polepszonej struktury kryształów co może dawać dodatkowy efekt oczyszczający, niezależnie od sposobu według wynalazku. Przemywanie adduktu odbywa się w wirówce lub filtrze, bądź przez zmieszanie osadu adduktu dian-fenol z roztworem fenolowym II w filtrze lub innym mieszalniku i następnie oddzielenie kryształu przez wirowanie lub filtrację.

Przykład I. Mieszaninę o składzie 0,6% wagowych wody, 0,8% wagowych acetonu, 30,4% wagowych dianu, 56,1% wagowych fenolu i 12,1 % wagowych produktów ubocznych reakcji w tym 11,2% wagowych produktów ubocznych reakcji o masie cząsteczkowej <220 i 0,9% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220 poddano krystalizacji w krystalizatorze. Mieszaninę po ochłodzeniu skierowano do filtra ciśnieniowego oddzielając kryształy adduktu dian-fenol od ługu macierzystego i następnie przemywano osad roztworem fenolowym I o składzie: 0,4% wagowych wody, 0,5% wagowych acetonu, 8,7% wagowych dianu, 86,2% wagowych fenolu i 4,2% wagowych produktów ubocznych w tym 3,7% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej < 220 i 0,5% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220 w ilości 1 część wagowa roztworu fenolowego I na 1 część wagową osadu.

Osad w filtrze roztworzono stosując roztwór fenolowy II o składzie: 0,3% wagowych wody, 0,2% wagowych acetonu, 5,2% wagowych dianu, 93,1% wagowych fenolu i 1,2% wagowych produktów ubocznych w tym 1,1% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej < 220 i 0,1% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej > 220 w ilości 1,3 części wagowych roztworu fenolowego II na 1 część wagową osadu i mieszaninę odwirowano na wirówce. Z otrzymanego z wirówki osadu adduktu dian-fenol usunięto fenol przez oddestylowanie pod próżnią, a następnie przedmuchanie parą wodną. Otrzymano dian o barwie 35 jednostek Kazena (50% roztwór metanolowy dianu) i temperaturze krystalizacji 156,74°C.

Przykład II. Mieszaninę o składzie 0,6% wagowych wody, 0,8% wagowych acetonu i 30,4% wagowych dianu, 56,1% wagowych fenolu i 12,1% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej <220 i 0,9% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220 poddano krystalizacji w krystalizatorze. Mieszaninę po ochłodzeniu skierowano do filtra ciśnieniowego oddzielając kryształy adduktu dian-fenol od ługu macierzystego i następnie przemywano osad roztworem fenolowym I o składzie: 0,5% wagowych wody, 0,6% wagowych acetonu, 8,5% wagowych dianu, 85,2% wagowych fenolu i 63% wagowych produktów ubocznych w tym 5,9% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej <220 i 0,4% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej > 220 w ilości 1 część wagowa roztworu fenolowego I na 1 część wagową osadu.

Osad w filtrze roztworzono stosując roztwór fenolowy II o składzie: 0,2% wagowych wody, 1,0% wagowych acetonu, 7,8% wagowych dianu, 89,62% wagowych fenolu, 1,38% wagowych produktów ubocznych w tym 1,3% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej < 220 i 0,08% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220 w ilości 1,:3 części wagowych roztworu fenolowego II na 1 część wagową osadu. Mieszaninę odwirowano na wirówce. Z otrzymanego z wirówki osadu adduktu dian-fenol usunięto fenol przez oddestylowanie pod próżnią a następnie przedmuchano parą wodną. Otrzymano produkt-bisfenol A o barwie 20 jednostek Hazena (50% roztwór metanolowy dianu) i temperaturze krzepnięcia 156,77°C.

Przykład III. Mieszaninę do krystalizacji podaną w przykładzie I krystalizowano w krystalizatorze, chłodzono przeponowo. Mieszaninę po ochłodzeniu skierowano do filtra ciśnieniowego oddzielając kryształy adduktu dian-fenol od ługu macierzystego i następnie przemywano osad roztworem fenolowym I o składzie: 1,2% wagowych wody, 0,8% wagowych acetonu, 7,3% wagowych dianu, 87,6% wagowych fenolu, 2,8% części wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej < 220,0,3% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej > 220, stosując 1 część wagową roztworu fenolowego I na 1 część wagową osadu.

Osad w filtrze roztworzono stosując roztwór fenolowy II o składzie: 0,9% wagowych wody, 0,5% wagowych acetonu, 7,9% wagowych dianu, 89,92% wagowych fenolu, 0,7% wagowych

165 690 produktów ubocznych o masie cząsteczkowej < 220, 0,08% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej > 220 w ilości 1,3 części wagowych roztworu fenolowego II na 1 część wagową osadu. Mieszaninę odwirowano. Z otrzymanego osadu adduktu dian-fenol usunięto fenol przez oddestylowanie pod próżnią a następnie przedmuchano parą wodną. Otrzymany bisfenol A posiadał barwę 15 jednostek Hazena i temperaturę krystalizacji 156,79°C.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania bisfenolu A przez kondensację fenolu i acetonu wobec silnie kwaśnego kationitu jako katalizatora a następnie rozdzielenie otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej na addukt dian-fenol i ługi macierzyste z dalszym oczyszczeniem adduktu dian-fenol przez krystalizację i przemywanie przy użyciu roztworów fenolowych, zawierających produkty uboczne reakcji fenolu z acetonem oraz aceton i wodę, znamienny tym, że addukt dian-fenol krystalizuje się z roztworu fenolowego o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej < 220 od 8% do 20% wagowych a o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej > 220 mniej niż 5% wagowych, po czym wykrystalizowany addukt wiruje się lub filtruje i przemywa roztworem fenolowym I o zawartości produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej < 220 od 2% do 6% wagowych a produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220 od 0,3% do 1,0% wagowych, następnie addukt przemywa się roztworem fenolowym II o zawartości produktów’ ubocznych o masie cząsteczkowej <220 w ilości od 0,3% do 1,5% wagowych a produktów ubocznych o masie cząsteczkowej > 220 od 0,05% do 0,2% wagowych, po czym addukt odwirowuje się i wydziela z niego gotowy dian przez oddestylowanie fenolu w znany sposób.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina do krystalizacji zawiera: 20-40% wagowych dianu, 8 - 20% wagowych produktów ubocznych reakcji o masie cząsteczkowej < 220, poniżej 5% wagowych produktów ubocznych reakcji o masie cząsteczkowej >220, 0,3-1,5% wagowych wody, 0,3-1,0% wagowych acetonu, 65-35% wagowych fenolu.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako roztwór fenolowy do przemywania I adduktu dian-fenol stosuje się mieszaninę o składzie: 5 -10% wagowych dianu, 2 - 6% wagowych produktów ubocznych reakcji o masie cząsteczkowej <220,0,3-1% wagowych produktów ubocznych o masie cząsteczkowej >220, 0,3- 1,5% wagowych wody, 0,3- 1,0% wagowych acetonu, 84-93% wagowych fenolu.

4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że jako roztwór fenolowy do przemywania II adduktu dian-fenol stosuje się mieszaninę o składzie: 5-10% wagowych dianu, 0,3-1,5% wagowych produktów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej <220,0,05-0,2% wagowych produk:ów ubocznych procesu o masie cząsteczkowej >220, 0,2- 1,5% wagowych wody, 0,2-1,0% wagowych acetonu, 87-97% wagowych fenolu.