PL187916B1

PL187916B1 - Sposób otrzymywania bisfenolu A

Info

Publication number: PL187916B1
Application number: PL32828998A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Krueger; Bogusław Tkacz; Teresa Rdesińska-Ćwik; Stanisław Matyja; Edward Grzywa; Kazimierz Szymański; Maria Majchrzak; Jan Poskrobko; Wojciech Balcerowiak; Ryszard Kościuk; Jerzy Jasienkiewicz
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2004-11-30
Also published as: PL328289A1

Abstract

Sposób otrzymywania bisfenolu A [2,2- -di(4-hydroksyfenylo)propan] o wysokiej czystości w procesie wielostopniowym, polegający na reakcji kondensacji fenolu z acetonem w temperaturze 5O80°C, znamienny tym, że mieszaninę reakcyjną zawierającą 0,1-5,0% wag. produktów ubocznych reakcji kondensacji fenolu i izopropenylofenolu, 0,1-23,0% wag. bisfenolu A oraz nie mniej niż 1,0% wag. acetonu i 70-98% wag. fenolu wielokrotnie kontaktuje się (1) w obecności wody o stężeniu nie większym niż 2,0% wag. z żelowym, sulfonowym katalizatorem jonowymiennym, o zawartości diwinylobenzenu nie większej niż 8% wag., przy czym 10-^30% wag. grup sulfonowych występuje w postaci związanej z cząsteczką tiozwiązku stosowanego w charakterze promotora reakcji kondensacji fenolu a następnie mieszaninę poreakcyjną wychładza się do temperatury nie niższej niż 50°C, dodaje się aceton w takiej ilości, aby jego stężenie było wyższe niż 1,0% wag. i ponownie kontaktuje się z katalizatorem jonitowym z promotorem utrzymując krotność kontaktowania z katalizatorem taką, aby uzyskać co najmniej 12% wag. bisfenolu A w mieszanini

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania bisfenolu A [2,2-di(4-hydroksyfenylo)propan] o wysokiej czystości oraz jasnej i stabilnej barwie w stanie stopionym, w wielostopniowym procesie ciągłym, z zastosowaniem katalizatorów jonitowych i promotorów, charakteryzującym się stałą i wysoką wydajnością i selektywnością.

Bisfenol A stosowany jest głównie jako surowiec do produkcji żywic epoksydowych i poliwęglanów, w tym także do wytwarzania bezbarwnych poliwęglanów metodą bezfosgenową, gdzie wymagana jest wysoka czystość bisfenolu A, oraz jasna i stabilna barwa, także w stanie stopionym.

Bisfenol A jest otrzymywany w reakcji kondensacji fenolu z acetonem w obecności katalizatora. Pierwotnie, w procesach wytwarzania bisfenolu A w charakterze katalizatora stosowano kwasy nieorganiczne np. kwas siarkowy, chlorowodór lub kwas solny. Po etapie syntezy następowała neutralizacja katalizatora a produkt często wydzielano na drodze destylacji. Kwasy mineralne powodowały korozję aparatury a w operacji neutralizacji katalizatora powstawały znaczne ilości ścieków, zastosowano więc katalizatory stałe w postaci kwaśnych żywic jonowymiennych (kationitów). Ze względu na mniejszą koncentrację kwasowych centrów aktywnych w kationitach w porównaniu z roztworami kwasów mineralnych, przestrzenno-czasowa wydajność bisfenolu A w procesach jonitowych uległa jednak zmniejszeniu, co spowodowało konieczność zwiększenia objętości układów reakcyjnych. Wydajność i selektywność katalizatorów jonitowych można zwiększyć poprzez zastosowanie promotorów w postaci tiozwiązków, wiąże się to jednak z pewnymi niedogodnościami. Istnieje więc wiele procesów prowadzonych bez zastosowania promotorów.

W opisie patentowym EP 0332203 przedstawiono sposób otrzymywania bisfenolu A o wysokiej czystości, obejmujący proces zasadniczy oraz tzw. subproces. W procesie zasadniczym zachodzi reakcja fenolu z acetonem w obecności katalizatora kwasowego do otrzymania pierwszego roztworu reakcyjnego, usuwanie części fenolu i wody z pierwszego roztworu reakcyjnego do otrzymania pierwszego roztworu o regulowanym stężeniu, schłodzenie tego roztworu dla uzyskania pierwszej zawiesiny zawierającej addukt bisfenolu A z fenolem, oddzielenie kryształów adduktu od pierwszych ługów macierzystych i usuwanie fenolu z adduktu w celu uzyskania czystego bisfenolu A. Natomiast w subprocesie zachodzi reakcja p-izopropenylofenolu z fenolem w obecności katalizatora kwasowego dla otrzymania drugiego roztworu reakcyjnego, usuwanie części fenolu, katalizatora i wody z drugiego roztworu reakcyjnego w celu otrzymania drugiego roztworu o skorygowanym stężeniu, schłodzenia tego roztworu dla otrzymania drugiej frakcji krystalicznej i drugiego ługu macierzystego oraz przerobu drugiego ługu macierzystego do otrzymania p-izopropenylofenolu i fenolu, przy czym pierwszy ług macierzysty z procesu zasadniczego podaje się do subprocesu a drugą frakcję krystaliczną z subprocesu kieruje się do procesu zasadniczego. W opisie patentowym przedstawiono kilka modyfikacji tego wariantu procesu oraz wariant drugi, który zasadniczo różni się od wariantu pierwszego sposobem prowadzenia subprocesu. Z drugiego roztworu reakcyjnego wydzielanie bisfenolu A następuje na drodze destylacji zamiast krystalizacji a surowy bisfenol A kieruje się do procesu zasadniczego. W opisie patentowym przedstawiono także kilka modyfikacji drugiego wariantu procesu. Wspólną cechą dla wszystkich przedstawionych możliwości prowadzenia procesu według wariantu pierwszego jest regulacja stężenia strumienia kierowanego do krystalizacji poprzez usunięcie części fenolu, katalizatora (HC1) i wody na drodze destylacji. Oznacza to, że strumień mieszaniny porekcyjnej poddawany jest

187 916 termicznej obróbce, co powoduje ciemnienie mieszaniny poreakcyjnej i w konsekwencji pogorszenie barwy produktu, zwłaszcza w stanie stopionym. Dotyczy to szczególnie operacji otrzymywania destylowanego bisfenolu A w procesie według wariantu drugiego. W obydwu wariantach, pierwszym etapem subprocesu jest reakcja p-izopropenylofenolu z fenolem prowadzona w obecności produktów ubocznych obecnych w ługach macierzystych z procesu zasadniczego, co powoduje powstawanie nowych produktów ubocznych o większych masach cząsteczkowych. Do rozkładu katalitycznego kierowano zawsze cały strumień drugiego ługu macierzystego, aby uniknąć kumulowania się produktów ubocznych powstających w pierwszym etapie procesu zasadniczego i w pierwszym etapie subprocesu. Dopiero zastosowanie katalizatora z promotorem pozwala na zwiększenie selektywności syntezy bisfenolu A z fenolu i acetonu oraz obniżenie barwy mieszaniny poreakcyjnej, co prowadzi do znacznego zmniejszenia roli wysokotemperaturowego, katalitycznego rozkładu produktów ubocznych w procesie i udziału bisfenolu A otrzymywanego z p-izopropenylofenolu i fenolu, gdyż ten proces syntezy charakteryzuje się mniejszą selektywnością niż proces syntezy bisfenolu A z fenolu i acetonu.

W innym procesie otrzymywania bisfenolu A, z zastosowaniem katalizatorów jonitowych bez promotora, przedstawionym w polskim opisie patentowym PL. 287944 i w opisie patentowym US 5198591, w układzie reakcyjnym, stanowiącym pierwszy stopień procesu, prowadzi się równocześnie reakcję fenolu z acetonem i fenolu z p-izopropenylofenolem, otrzymanym w wyniku katalitycznego rozkładu produktów ubocznych procesu i zawróconym do układu reakcyjnego oraz reakcje izomeryzacji produktów ubocznych procesu w kierunku bisfenolu A, w obecności mieszaniny katalizatora o strukturze mikroporowatej i makroporowatej. Na drugim stopniu chłodzi się mieszaninę poreakcyjną wraz z wodą i acetonem do wytrącenia zawiesiny adduktu bisfenolu A z fenolem w roztworze fenolowym. Na trzecim stopniu zawiesinę rozdziela się na krystaliczny addukt bisfenolu A z fenolem oraz fenolowy ług macierzysty pierwszy. Kryształy adduktu przemywa się przy użyciu roztworu fenolowego. Następnie na czwartym stopniu procesu addukt otrzymany na stopniu trzecim rozpuszcza się w roztworze fenolowym i chłodzi powstałą mieszaninę w celu otrzymania zawiesiny adduktu bisfenolu A z fenolem w roztworze fenolowym, po czym następuje stopień piąty, w którym rozdziela się zawiesinę na stopniu czwartym na krystaliczny addukt bisfenolu A z fenolem oraz ług macierzysty drugi, zawracany na stopień trzeci procesu. Kryształy adduktu bisfenolu A z fenolem przemywa się roztworem fenolowym, a na szóstym stopniu procesu wydziela się bisfenol A o wysokiej czystości poprzez usuwanie fenolu z adduktu bisfenolu A z fenolem, otrzymanego na stopniu piątym. Siódmy stopień procesu obejmuje destylację pierwszego ługu macierzystego, otrzymanego na stopniu trzecim, usunięcie z niego acetonu i wody oraz części fenolu. Odwodniony ług fenolowy zawraca się na pierwszy stopień procesu do strefy reakcji. Na ósmym stopniu procesu prowadzi się rozkład katalityczny części pierwszego ługu macierzystego otrzymanego na trzecim i/lub siódmym stopniu procesu. Otrzymuje się destylat zawierający fenol, p-izopropenylofenol oraz produkty uboczne procesu. Na stopniu dziewiątym poddaje się przegrupowaniu katalitycznemu reaktywne składniki destylatu z stopnia ósmego, bez istotnego naruszenia zawartego w nim p-izopropenylofenolu a przegrupowany destylat zawraca na stopień pierwszy. Proces ten umożliwia kumulowanie się produktów ubocznych syntezy bisfenolu A w strumieniach technologicznych. Zawartość produktów ubocznych w układzie reakcyjnym na pierwszym stopniu procesu wynosi od 10 do 30% wagowych. Utrudnia to wydzielanie czystego produktu i uzyskanie bisfenolu A o jasnej i stabilnej barwie w stanie stopionym. W przypadku zastosowania katalizatora jonitowego z naniesionym promotorem, wysokie stężenie produktów ubocznych wpływa niekorzystnie na żywotność katalizatora.

Większość procesów syntezy bisfenolu A jest prowadzonych z zastosowaniem katalizatorów jonitowych typu żelowego w postaci sulfonowanego kopolimeru styrenu z diwinylobenzenem (DVB), o zawartości od 2 do 8% DVB, będącego w formie wodorowej, i z zastosowaniem promotorów w postaci tiozwiązków, których obecność wpływa na zwiększenie wydajności i selektywności procesu. Promotor może być wprowadzany do mieszaniny reakcyjnej i przykładowo w patentach amerykańskim US 4859803 i europejskim EP 0342758 Al

187 916 zastosowano dodatek alkilomerkaptanów a w patentach amerykańskich US 2468982 i US 4052466 także kwasów tioglikolowego i 3-merkaptopropionowego. Wprowadzanie promotorów do mieszaniny reakcyjnej wiąże się z koniecznością ich usuwania przed etapem wydzielania produktu. Niedogodność ta nie występuje w przypadku stosowania katalizatorów modyfikowanych promotorami poprzez ich chemiczne związanie z częścią grup sulfonowych kationitu, najczęściej przy użyciu alifatycznych, cyklicznych i aromatycznych merkaptoamin, tak jak w patentach US 3394089 i GB 1539184, lub tiazolidyny, tak jak w patencie US 3634341. Oprócz wiązania jonowego możliwe jest także utworzenie wiązania kowalencyjnego pomiędzy atomem siarki grupy sulfonowej kationitu i atomem azotu w cząsteczce promotora, którym mogą być alkiloaminodwusiarczki, tak jak w patentach amerykańskich US 4294995, US 4346247, US 4396728 i US 4424283, lub aminoetery, tak jak w patencie US 4455409.

Zastosowanie do syntezy bisfenolu A kationitów z promotorami związanymi chemicznie lub wprowadzonymi do mieszaniny reakcyjnej powoduje zwiększenie wydajności i selektywności reakcji a także poprawę barwy mieszaniny poreakcyjnej. W przypadku kationitów modyfikowanych, mieszaninę poreakcyjną można łatwo oddzielić równocześnie od katalizatora i promotora. Podstawową wadą katalizatorów modyfikowanych promotorami jest ich stosunkowo krótki czas życia, w dużym stopniu uzależniony od warunków prowadzenia procesu. Znane są sposoby wydłużania żywotności kationitów modyfikowanych promotorami, które polegają na stosowaniu do syntezy bisfenolu A surowców specjalnie oczyszczonych a więc po usunięciu związków alkilujących, tak jak w patencie EP 0567857 Al, lub hydroksyacetonu, tak jak w patencie US 5414151.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania bisfenolu A z wysoką wydajnością i selektywnością, w warunkach zapewniających wydłużenie żywotności katalizatora z chemicznie związanym promotorem i uzyskanie produktu o wysokiej czystości oraz jasnej i stabilnej barwie w stanie stopionym, wydzielonym na drodze krystalizacji adduktu bisfenolu A z fenolem z mieszaniny poreakcyjnej, bez konieczności jej destylacyjnego zatężania.

Istota wynalazku polega na tym, że proces otrzymywania bisfenolu A prowadzi się w sposób wielostopniowy, według schematu przedstawionego na rysunku 1, w ściśle określonych warunkach. W procesie według wynalazku reakcja kondensacji fenolu z acetonem do bisfenolu A [2,2-di(4-hydroksyfenylo)propan] przebiega w temperaturze 50±80°C w ten sposób, że mieszaninę reakcyjną zawierającą 0,1 ±5,0% wag. produktów ubocznych reakcji kondensacji fenolu i izopropenylofenolu, 0.1 '23,0% wag. bisfenolu A oraz nie mniej niż 1,0% wag. acetonu i 70±98% wag. fenolu wielokrotnie kontaktuje się (1) w obecności wody, o stężeniu nie większym niż 2,0% wag. z żelowym, sulfonowym katalizatorem jonowymiennym, o zawartości diwinylobenzenu nie większej niż 8% wag. W katalizatorze jonitowym 10±30% wag. grup sulfonowych występuje w postaci związanej z cząsteczką tiozwiązku stosowanego w charakterze promotora reakcji kondensacji fenolu. Następnie mieszaninę poreakcyjną wychładza się do temperatury nie niższej niż 50°C i dodaje się aceton w takiej ilości, aby jego stężenie było wyższe niż 1,0% wag. i ponownie kontaktuje się z katalizatorem jonitowym z promotorem o składzie podanym powyżej. Krotność kontaktowania mieszaniny reakcyjnej z katalizatorem jest taka, aby uzyskać co najmniej 12% wag. bisfenolu A w mieszaninie poreakcyjnej, przy czym na ostatnim stopniu syntezy bisfenolu A do mieszaniny reakcyjnej dodaje się część ługów pokrystalizacyjnych II (9) o zawartości wody nie większej niż 0,05% wag. Tak otrzymaną mieszaninę poreakcyjną kontaktuje się w temperaturze 40 ±70°C z zasadową żywicą jonowymienną (2), następnie w części odkwaszonego strumienia roztwarza się addukt bisfenolu A z fenolem (3) aż do uzyskania całkowitego stężenia bisfenolu A w mieszaninie na poziomie co najmniej 20% wag., a pozostałą część strumienia mieszaniny poreakcyjnej dodaje się do ługów pokrystalizacyjnych I. Tak otrzymany roztwór bisfenolu A wychładza się do temperatury nie niższej niż 40°C w celu otrzymania zawiesiny kryształów adduktu bisfenolu A z fenolem w roztworze fenolowym, a w kolejnym etapie procesu oddziela się krystaliczny addukt bisfenolu A (4) od ługów pokrystalizacyjnych I. Część tych ługów kieruje się do destylacyjnego zatężania (7) a część do przemywania kryształów adduktu bisfenolu A (9) (wydzielonego w wyniku destylacyjnego zatężania (7) i wychładzania), a otrzymany addukt bisfenolu A z fenolem (5) przemywa się fenolem o temperaturze 45-60°C. Czysty bisfenol A wydziela się

187 916 przez termiczny rozkład adduktu i destylacyjne usunięcie fenolu (6), przy czym fenol o temperaturze 45-60°C kierowany jest do przemywania kryształów adduktu bisfenolu A z fenolem (5). W następnym etapie procesu z zatężonej (7) i następnie wychłodzonej mieszaniny ługów pokrystalizacyjnych I i II i części odkwaszonej mieszaniny poreakcyjnej z węzła syntezy (2) wydziela się addukt bisfenolu A z fenolem (9), który rozpuszcza się w strumieniu mieszaniny poreakcyjnej (3). Natomiast ługi pokrystalizacyjne II powstałe po odwirowaniu adduktu bisfenolu A (9) dzieli się na trzy strumienie. Jedną część ługów pokrystalizacyjnych II miesza się z ługami pokrystalizacyjnymi I i następnie kieruje się do zatężania (7). Druga część jest dodawana do mieszaniny reakcyjnej na ostatnim stopniu syntezy bisfenolu A (1), a z pozostałej trzeciej części ługów pokrystalizacyjnych II drogą destylacji (10) wydziela się bisfenol A i produkty uboczne kierowane następnie do katalitycznego rozkładu (11). W temperaturze nie niższej niż 200°C następuje termiczny rozkład z wydzieleniem lotnych produktów w temperaturze reakcji, które miesza się z fenolem i kontaktuje się w temperaturze 60-90°C z kwaśną żywicą jonowymienną (12) o strukturze makroporowatej. Tak otrzymaną mieszaninę poreakcyjną w całości dodaje się do strumienia zatężonych ługów pokrystalizacyjnych I (7). W procesie według wynalazku do przemywania adduktu bisfenolu A z fenolem (5) używa się mieszaniny świeżego fenolu i fenolu uzyskanego w wyniku termicznego rozkładu adduktu bisfenolu A z fenolem (6), przy czym zawartość świeżego fenolu w mieszaninie jest nie mniejsza niż 50% wag. Ponadto mieszanina ługów pokrystalizacyjnych I, II oraz części odkwaszonej mieszaniny poreakcyjnej z węzła syntezy bisfenolu A (2) kierowana do destylacyjnego zatężania (7) zawiera nie więcej niż 40% wag. ługów pokrystalizacyjnych II i nie więcej niż 70% wag. ługów pokrystalizacyjnych II dodawanych jest do mieszaniny reakcyjnej na ostatnim stopniu syntezy bisfenolu A (1). Istotne jest także to, że pary lotnych produktów rozkładu katalitycznego produktów syntezy bisfenolu A z fenolu i acetonu (11) miesza się z ciekłym fenolem o temperaturze nie wyższej niż 100°C.

Nieoczekiwanie okazało się, że istotny wpływ na żywotność katalizatora z promotorem ma także skład mieszaniny reakcyjnej, uzależniony od jakości strumieni technologicznych zawracanych do procesu syntezy bisfenolu A.

Prowadząc proces otrzymywania bisfenolu A według wynalazku uzyskano produkt o stałej, wysokiej jakości, szczególnie pod względem barwy w stanie stopionym i jej stabilności a katalizator w postaci kationitu żelowego z chemicznie związanym promotorem takim jak cysteamina lub tiazolidyna, wykazywał stałą i wysoką aktywność katalityczną przez ponad 1200 godzin prowadzenia syntezy bisfenolu A.

Przykłady 1-6

Do trzech reaktorów typu kolumny jonitowej załadowano kationit sulfonowy typu żelowego Amberlyst-31 o zawartości 4% DVB i z chemicznie związanym promotorem (cysteamina). Złoże katalizatora przemywano fenolem w celu usunięcia wody aż do uzyskania w strumieniu wychodzącym z reaktorów stężenia wody poniżej 1% wag.

Syntezę bisfenolu A prowadzono poprzez jednokrotny przepływ przez reaktor mieszaniny reakcyjnej zawierającej fenol i aceton lub fenol, aceton i produkty reakcji fenolu z acetonem i fenolu z izopropenylofenolem w ten sposób, że stężenie acetonu wynosiło powyżej 1% wag. a stężenie wody nie było większe niż 2% wag. Wsadem do drugiego reaktora (II stopień) była mieszanina poreakcyjna uzyskana w pierwszym reaktorze z dodatkiem acetonu, natomiast wsadem do trzeciego reaktora syntezy bisfenolu A (III stopień) była mieszanina poreakcyjna z drugiego reaktora z dodatkiem acetonu i ługów pokrystalizacyjnych II z drugiej krystalizacji adduktu bisfenolu A z fenolem. Parametry prowadzenia syntezy przedstawiono w tabeli 1 i 2.

Strumień mieszaniny poreakcyjnej kontaktowano w temperaturze 50°C z amonitem Amberlyst A-21 przy objętościowym natężeniu przepływu wynoszącym 6-8 h'¹ a następnie do części tego strumienia (50-80%) wprowadzano taką ilość adduktu bisfenolu A z fenolem, wydzielonym w krystalizacji drugiej, aby uzyskać stężenie bisfenolu A we wsadzie do krystalizacji pierwszej powyżej 20% wag.

Otrzymaną mieszaninę stopniowo chłodzono do temperatury około 42°C a utworzone kryształy adduktu filtrowano, przemywano czystym fenolem o temperaturze poniżej 55°C i wirowano a następnie poddawano termicznemu rozkładowi w temperaturze nie przekracza187 916 jącej 172°C. Uwolniony fenol oddestylowywano pod obniżonym ciśnieniem i zawracano do syntezy a otrzymany bisfenol A dodatkowo oczyszczano usuwając resztki fenolu metodą destylacji z parą wodną. Wyniki poszczególnych syntez oraz charakterystykę parametrów jakościowych otrzymanego produktu przedstawiono w tabeli 3.

Strumień ługów fenolowych po pierwszej krystalizacji podzielono na dwie części, 30% obj. użyto do przemycia adduktu po drugiej krystalizacji a 70% obj. połączono z pozostałą częścią mieszaniny poreakcyjnej po trzecim stopniu i razem z częścią ługów po drugiej krystalizacji adduktu (10-40%) poddano operacji destylacyjnego zatężania pod obniżonym ciśnieniem, nie przekraczając temperatury 140°C. Oddestylowaną frakcję lekką zawierającą fenol, aceton i wodę rozdzielano destylacyjnie, aby odzyskać i zawrócić na pierwszy stopień syntezy nieprzereagowane surowce a wodę wyprowadzić z procesu.

Uzyskaną po zatężeniu mieszaninę fenolu, bisfenolu A i produktów ubocznych syntezy bisfenolu A z acetonem o zawartości wody poniżej 0,05% wag. mieszano z strumieniem produktów reakcji izopropenylofenolu z fenolem stopniowo chłodzono do temperatury 42°C, krystalizowano addukt (druga krystalizacja), który filtrowano a następnie przemywano częścią ługów fenolowych po krystalizacji pierwszej i wirowano, po czym addukt rozpuszczano w części mieszaniny poreakcyjnej z trzeciego etapu syntezy bisfenolu A.

Otrzymane po drugiej krystalizacji ługi fenolowe podzielono na trzy części: 20-70% wprowadzano do strumienia zasilającego trzeci etap syntezy bisfenolu A, 10-40% zawracano do etapu destylacyjnego zatężania a 10-40% poddawano katalitycznemu rozkładowi w temperaturze 200-240°C w obecności wodorotlenku sodowego lub kwaśnego węglanu sodowego. Lotne produkty reakcji rozkładu rozpuszczano w ciekłym fenolu o temperaturze poniżej 90°C w stosunku 1 : 5 i kontaktowano w temperaturze 65°C z kationitem makroporowatym Amberlyst-15 a otrzymaną mieszaninę poreakcyjną w całości wprowadzano jako część składową mieszaniny wsadowej krystalizacji drugiej.

187 916

Tabela 1. Parametry syntezy bisfenolu A w trójstopniowym systemie reakcyjnym

B	3 H ri Ii 12 Sfis <3 8.*	8 BO ss	O UD	cn	o rn	UD	©_λ cn	CS CS
*S3 ’Ł o 1 9 O B £ 49			□ fl «-'^sin CU (A	r 3?	-	o	-		©	-
		.Si β +- a a I if CU M fl	r	CS	© CS	©, CS	CS, es	cn es	cs
S £ B CA*			« s- ® a o a 1	A *? £ 43	cn				tt	cn
			if S §	U 0	CS so	m so	3	3	SO	cn so
iln A - stopień Π			_J 0) IP	* 3?	©	00 o	r> o	00 o	00 ©	©
		.£ 3 iii	r 3?	CS	CS CS	o es	os	cs	cs
fl <8 « a 3 u			U fl >, A* fl 75 s»-& A > O « £ a o.	B ~ * Λ	UD	so	UD		SO	\O
CA			clS e1	u 0	CS Ό	cn so	CS SO	cn so	sO	3
M *fl g o.			i-S ►. $ Ił* 5?	©	UD O Φ	UD O ©	WD ο_λ o	UD © ©	UD © ©
M 1 ◄ a s «Μ .a λ 3 2			ύί fl B ί β 9 m 04 « ^S	f 3?		00	Os	©, cs	CS*
		8 ·δ ?ΙΙ a fi.	9 £ 43	os.	© CS*'	CS es	© cs	es	ΓΊ cs
>» CA			B? £ §	u o	CS so	o so	CS so	s	os UD	© SO
	a u	N « 1 O	.3 &	JS	o cn	o Os	o o m	so cn SD	es »—t ©	es cs
	u z	³ g8 fi/*		-	CS	cn		UD	Ό

187 916

T a b e l a 2

Podział strumieni technologicznych podczas krystalizacji adduktu bisfenolu A z fenolem i zatężania ługów pokrystalizacyjnych

Nr przykładu	Czas syntezy h	Mieszanina poreakcyjna po III stopniu syntezy do krystalizacji adduktu, % wag. całego strumienia	Ługi pokrystalizacyjne II do zatężenia % wag. całego strumienia	Ługi pokrystalizacyjne II do rozkładu katalitycznego % wag. całego strumienia
1	30	50	10	20
2	90	70	30	20
3	300	80	40	20
4	636	50	10	30
5	1012	70	30	30
6	1224	80	40	30

187 916

Tabela 3. Zestawienie wynióów syntez bisf^e^r^olu A i charakterystyka produktu

Parametry jakościowe produktu	1 Barwe po 3 h w temperaturze 200°C °Hz	UD ci «—<	O	O	UD	o	UD t> i
Barwa w steme stopionym “Hz	o	UD	O	ud	UD r-	UD
Zanieczyszczenia bisfenolu A, PP^m	trisfenol	ud	m	UD	cn	UD	CM
izomer o,p	o r*	O so	UD sO	UD UD	o SO	O UD
fenol	o CM	UD	UD 1—1	o	UD	O
Wyniki syntey bisfenolu A	Stopeeń III	Selektyw ność, %	<> Os	97,6	os os	97,5	97,7	97,6
Konwessja acetonu, %	82,0	81,6	81,6	81,8	rT oo	82, l
sto{ńeń K	Setelrtyy ność, % i	n, 00 os	9-7,7	! 97/7	os	98,0	9-7,9
Konwe^e acetonu, %	fM UD 00	85,4	85,7	86,0	85,4	85,e
stopeeń I	Seeekyyw ność, %	cn K OS	98,0	9-7,8	1 1 98,0	98,e	-1 98,2
Konwersje acetonu, %	89,3 i	1 ' 90,e	90,6 i	91,0	90,e	90,8
s rt * £ a		CM	m	tj-	UD	so

187 916

^7Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania bisfenolu A [2,2-di(4-hydroksyfenylo)propan] o wysokiej czystości w procesie wielostopniowym, polegający na reakcji kondensacji fenolu z acetonem w temperaturze 50 + 80°C, znamienny tym, że mieszaninę reakcyjną zawierającą 0,1-5,0% wag. produktów ubocznych reakcji kondensacji fenolu i izopropenylofenolu, 0,1 U23,0% wag. bisfenolu A oraz nie mniej niż 1,0% wag. acetonu i 70-98% wag. fenolu wielokrotnie kontaktuje się (1) w obecności wody o stężeniu nie większym niż 2,0% wag. z żelowym, sulfonowym katalizatorem jonowymiennym, o zawartości diwinylobenzenu nie większej niż 8% wag., przy czym 10+30% wag. grup sulfonowych występuje w postaci związanej z cząsteczką tiozwiązku stosowanego w charakterze promotora reakcji kondensacji fenolu a następnie mieszaninę poreakcyjną wychładza się do temperatury nie niższej niż 50°C, dodaje się aceton w takiej ilości, aby jego stężenie było wyższe niż 1,0% wag. i ponownie kontaktuje się z katalizatorem jonitowym z promotorem utrzymując krotność kontaktowania z katalizatorem taką, aby uzyskać co najmniej 12% wag. bisfenolu A w mieszaninie poreakcyjnej, przy czym na ostatnim stopniu syntezy bisfenolu A dodaje się część ługów pokrystalizacyjnych II (9) o zawartości wody nie większej niż 0,05% wag., po czym w temperaturze 40^70°C kontaktuje się mieszaninę poreakcyjną z zasadową żywicą jonowymienną (2), następnie w części odkwaszonego strumienia roztwarza się addukt bisfenolu A z fenolem (3) aż do uzyskania całkowitego stężenia bisfenolu A w mieszaninie na poziomie co najmniej 20% wag., a pozostałą część strumienia mieszaniny poreakcyjnej dodaje się do ługów pokrystalizacyjnych I, natomiast otrzymany roztwór bisfenolu A wychładza się do temperatury nie niższej niż 40°C w celu otrzymania zawiesiny kryształów adduktu bisfenolu A z fenolem w roztworze fenolowym, a w kolejnym etapie procesu oddziela się krystaliczny addukt bisfenolu A (4) od ługów pokrystalizacyjnych I, z których część kieruje się do destylacyjnego zatężania (7) a część do przemywania kryształów adduktu bisfenolu A (9) (wydzielonego w wyniku destylacyjnego zatężania (7) i wychładzania), a otrzymany addukt bisfenolu A z fenolem (5) przemywa się fenolem o temperaturze 45-60°C i następnie czysty bisfenol A wydziela się przez termiczny rozkład adduktu i destylacyjne usunięcie fenolu (6), przy czym fenol o temperaturze 45%60°C kierowany jest do przemywania kryształów adduktu bisfenolu A z fenolem (5), natomiast z zatężonej (7) i następnie wychłodzonej mieszaniny ługów pokrystalizacyjnych I i II i części odkwaszonej mieszaniny poreakcyjnej z węzła syntezy (2) wydziela się addukt bisfenolu A z fenolem (9), który rozpuszcza się w strumieniu mieszaniny poreakcyjnej (3), a ługi pokrystalizacyjne II powstałe po odwirowaniu adduktu bisfenolu A (9) dzieli się na trzy strumienie, część ługów pokrystalizacyjnych II mieszana jest z ługami pokrystalizacyjnymi I i następnie kierowana do zatężania (7), druga część jest dodawana do mieszaniny reakcyjnej na ostatnim stopniu syntezy bisfenolu A (1), a z pozostałej części ługów pokrystalizacyjnych II drogą destylacji (10) wydziela się bisfenol A i produkty uboczne kierowane do katalitycznego rozkładu (11) gdzie w temperaturze nie niższej niż 200°C następuje termiczny rozkład z wydzieleniem lotnych produktów w temperaturze reakcji, które miesza się z fenolem i kontaktuje się w temperaturze 60-+-90°C z kwaśną żywicą jonowymienną (12) o strukturze makroporowatej, po czym mieszaninę poreakcyjną w całości dodaje się do strumienia zatężonych ługów pokrystalizacyjnych I (7).
2. Sposób otrzymywania bisfenolu A według zastrz 1, znamienny tym, że do przemywania adduktu bisfenolu A z fenolem (5) używa się mieszaniny świeżego fenolu i fenolu uzyskanego w wyniku termicznego rozkładu adduktu bisfenolu A z fenolem (6), przy czym zawartość świeżego fenolu w mieszaninie jest nie mniejsza niż 50% wag.
3. Sposób otrzymywania bisfenolu A według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina ługów pokrystalizacyjnych I, II oraz części odkwaszonej mieszaniny poreakcyjnej z węzła syntezy bisfenolu A (2) kierowana do destylacyjnego zatężania (7) zawiera nie więcej niż 40% wag. ługów pokrystalizacyjnych II.

187 916
4. Sposób otrzymywania bisfenolu A według zastrz. 1, znamienny tym, że nie więcej niż 70% wag. ługów pokrystalizacyjnych II dodawanych jest do mieszaniny reakcyjnej na ostatnim stopniu syntezy bisfenolu A (1).
5. Sposób otrzymywania bisfenolu A według zastrz. 1, znamienny tym, że pary lotnych produktów rozkładu katalitycznego (11) miesza się z ciekłym fenolem o temperaturze nie wyższej niż 100°C.