PL212162B1 - Sposób otrzymywania bisfenolu A o czystości poliwęglanowej - Google Patents
Sposób otrzymywania bisfenolu A o czystości poliwęglanowejInfo
- Publication number
- PL212162B1 PL212162B1 PL390452A PL39045210A PL212162B1 PL 212162 B1 PL212162 B1 PL 212162B1 PL 390452 A PL390452 A PL 390452A PL 39045210 A PL39045210 A PL 39045210A PL 212162 B1 PL212162 B1 PL 212162B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nozzles
- bisphenol
- stage
- phenol
- reaction mixture
- Prior art date
Links
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 title description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 title description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- SNPQRYOQWLOTFA-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethyl-1,3-thiazolidine Chemical compound CC1(C)NCCS1 SNPQRYOQWLOTFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- UFULAYFCSOUIOV-UHFFFAOYSA-N cysteamine Chemical compound NCCS UFULAYFCSOUIOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000011552 falling film Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001640 fractional crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229960003151 mercaptamine Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 35
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 33
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- YQUQWHNMBPIWGK-UHFFFAOYSA-N 4-isopropylphenol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(O)C=C1 YQUQWHNMBPIWGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 10
- PBEHQFUSQJKBAS-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol;phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 PBEHQFUSQJKBAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 claims description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000006462 rearrangement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 241001550224 Apha Species 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0278—Feeding reactive fluids
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00265—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
- B01J2208/00283—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania bisfenolu A o czystości poliwęglanowej. Bisfenol A otrzymuje się w reakcji kondensacji fenolu z acetonem wobec kwaśnej żywicy jonowymiennej jako katalizatora, w trzech stopniach, w jednym reaktorze. Z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej wydziela się bisfenol A przez jedno- lub dwustopniową krystalizację suspensyjną, rozkład adduktu i oddestylowanie fenolu. Do odzyskanego fenolu i pozostałych frakcji fenolowych dodaje się acetonu do stężenia 3-10% i kontaktuje w temperaturze 50-87°C z kwaśną żywicą jonowymienną, w której część grup sulfonowych została zobojętniona 2,2-dimetylotiazolidyną lub cysteaminą i kieruje do pierwszego lub drugiego stopnia krystalizacji suspensyjnej. W jednej z wersji wynalazku otrzymany bisfenol A poddaje się krystalizacji frakcjonowanej z opadającym filmem.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania bisfenolu A o wysokiej czystości, odpowiedniej do produkcji bezbarwnych poliwęglanów.
Z amerykańskiego opisu patentowego US 5315042 znany jest ciągły proces otrzymywania bisfenolu A, polegający na kontakcie fenolu z acetonem w obecności kwasowego katalizatora, przy zwiększonej szybkości przepływu przez katalizator, przy czym wspomniana szybkość przepływu jest wystarczająca do spowodowania zmniejszenia konwersji acetonu, przez co zawartość acetonu jest utrzymywana na wysokim poziomie, powodując wysoką szybkość reakcji i odpowiedni wzrost wydajności bisfenolu A. Dzięki temu czas przebywania bisfenolu A w strefie reakcji jest skrócony i zmniejsza się zawartość niepożądanych produktów ubocznych rzutujących na kolor bisfenolu A. Wadą tego sposobu jest wysoka energochłonność, wynikająca z niskiej konwersji acetonu i odpowiednio małego przyrostu stężenia bisfenolu A w reakcji (10 - 13%), przez co ilość nieprzereagowanych surowców do przerobu i regeneracji w przeliczeniu na 1 tonę produktu, jest bardzo duża.
Z opisu patentowego nr 107987 znana jest konstrukcja reaktora do prowadzenia reakcji chemicznych katalizowanych przez jonity, zwłaszcza reakcji egzotermicznych, stanowiący pionową cylindryczną kolumnę wyposażoną w elementy filtracyjne umieszczone w dolnej i górnej części reaktora zabezpieczające przed wydostaniem się jonitu z reaktora, który posiada układ szczelinowych dysz filtracyjnych umieszczonych w reaktorze na wysokości od 1/3 do 2/3 całkowitej jego wysokości, a poniżej układu powyższych szczelinowych dysz filtracyjnych znajduje się przegroda, zmniejszająca pole przekroju poprzecznego reaktora.
W opisie międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO/19302 podano proces otrzymywania bisfenolu A, w którym reakcję prowadzi się przy stosunku molowym fenolu do acetonu od około 4 do około 12, w obecności modyfikowanej żywicy jonowymiennej, jako katalizatora, w zasadniczo pionowym, wielostopniowym aparacie do reakcyjnego strippingu w zawiesinie. Cały fenol konieczny dla reakcji kondensacji z acetonem wprowadza się do kolumny - reaktora nad najwyższą półkę. Część całego potrzebnego acetonu wprowadza się odpowiednio na półkę poniżej półki najwyższej i niektóre lub wszystkie półki niższe, a inertny strumień gazowy przepływa ku górze przez komorę katalityczną, tworząc zawiesinę ciecz - ciało stałe, dla odpędzenia wody z mieszaniny reakcyjnej. Sposób ten jest bardzo skomplikowany technicznie i nie nadaje się do praktycznego zastosowania.
W polskim zgłoszeniu P-347705 opisano proces z zastosowaniem dwustrefowego złoża katalizatora w połączeniu z odpowiednimi dla tych stref odbiorami mieszaniny poreakcyjnej i z utrzymaniem odpowiedniego stężenia wody i właściwej temperatury w złożu katalitycznym oraz z odpowiednim oczyszczeniem produktu. Sposób ten charakteryzuje się również niskim przyrostem bisfenolu A w reakcji, przez co jego energochłonność jest zbyt duża.
Według sposobu znanego z europejskiego opisu patentowego nr EP 1809589, w reaktorze pierwszego stopnia zachodzi wstępne przereagowanie do uzyskania przyrostu stężenia bisfenolu A o 2 - 15%, korzystnie 3 - 5%, natomiast reakcję w reaktorach drugiego stopnia prowadzi się tak, aby różnica stężeń wody pomiędzy wlotem a wylotem z reaktora drugiego stopnia reakcji wynosiła 0.1 - 0.5%, korzystnie 0.1 - 0.2%, natomiast różnica stężeń acetonu pomiędzy wlotem a wylotem z reaktora drugiego stopnia nie przekraczała 2%, korzystnie 1%, różnica pomiędzy stężeniem bisfenolu A na wlocie i wylocie z tego reaktora wynosiła 1 - 5%, korzystnie 1 - 2%, zaś różnica temperatur pomiędzy wlotem a wylotem reaktora drugiego stopnia nie przekraczała 15°C, korzystnie 5°C.
W sposobie tym z mieszaniny reakcyjnej w drugim stopniu kondensacji usuwa się w sposób ciągły część wody reakcyjnej. Otrzymaną w drugim stopniu mieszaninę poreakcyjną, zawierającą nie mniej niż 15% bisfenolu A, korzystnie nie mniej niż 23%, kieruje się do układu destylacyjnego, w którym oddestylowuje się frakcję zawierającą aceton, wodę i fenol, otrzymując jako pozostałość surowy bisfenol A, zawierający nie więcej niż 5% korzystnie nie więcej niż 1% fenolu. Surowy bisfenol A poddaje się rozdziałowi destylacyjnemu lub kieruje się do stopowej krystalizacji frakcjonowanej, otrzymując optycznie czysty (visually pure) bisfenol A oraz pozostałość zawierającą bisfenol A, jego izomery i inne produkty uboczne. Mieszaninę poreakcyjną z drugiego stopnia reakcji kondensacji kieruje się opcjonalnie do krystalizacji suspensyjnej, gdzie otrzymuje się zawiesinę kryształów adduktu bisfenol A - fenol, z której na drodze filtracji lub wirowania wydziela się addukt, który następnie jest przesyłany do układu destylacyjnego w celu wydzielenia bisfenolu A.
W powyżej opisanym znanym sposobie ługi pokrystalizacyjne po oddestylowaniu wody zawracane są do reakcji lub kierowane do rozdziału destylacyjnego. Pozostałość po rozdziale destylacyjnym
PL 212 162 B1 lub po krystalizacji frakcjonowanej rozcieńcza się strumieniem fenolowym i poddaje krystalizacji statycznej, otrzymując addukt bisfenolu A z fenolem, który kieruje się do układu destylacyjnego wraz ze strumieniem mieszaniny poreakcyjnej z drugiego stopnia kondensacji. Pozostałość po krystalizacji statycznej, po uprzednim oddestylowaniu fenolu wyprowadza się z procesu. Reaktory drugiego stopnia i opcjonalnie pierwszego stopnia są podzielone na co najmniej dwie sekcje reakcyjne przez co najmniej trzy zestawy dysz szczelinowych, umieszczone na różnych wysokościach reaktorów. Na jeden reaktor pierwszego stopnia przypada od jednego do sześciu reaktorów drugiego stopnia reakcji. Sposób według wynalazku pozwala otrzymać bisfenol A o czystości optycznej (ang. visually pure), z selektywnością do 98%.
Z kolei według europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP 2090562, bisfenol A otrzymuje się z fenolu i acetonu wobec kwaśnej żywicy jonowymiennej jako katalizatora w dwóch połączonych szeregowo reaktorach, podzielonych na strefy reakcyjne przez zestawy dysz filtracyjno - wtryskowych, umieszczone na co najmniej trzech poziomach, w czterech etapach. Pierwszy i drugi etap reakcji przebiegają w pierwszym reaktorze w szeregu. W stopniu pierwszym reakcja biegnie w górnej strefie pierwszego reaktora przy przepływie mieszaniny reakcyjnej w kierunku od góry do dołu, natomiast stopień drugi przebiega w dolnej strefie pierwszego reaktora przy przepływie mieszaniny reakcyjnej w kierunku od dołu do góry. Stopień trzeci przebiega w górnej strefie drugiego reaktora w szeregu, przy przepływie mieszaniny reakcyjnej w kierunku od góry do dołu, do uzyskania przyrostu stężenia bisfenolu A o 1 - 10%, a czwarty stopień przebiega w dolnej strefie drugiego reaktora przy przepływie mieszaniny reakcyjnej w kierunku od dołu do góry.
Celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie sposobu otrzymywania bisfenolu A o wysokiej czystości, z selektywnością ponad 98% w taki sposób, aby w jednym reaktorze osiągnąć wysoki przyrost stężenia produktu, co pozwoli obniżyć koszty inwestycyjne instalacji.
W sposobie według wynalazku, bisfenol A o czystości poliwęglanowej otrzymuje się z fenolu i acetonu wobec kwaśnej żywicy jonowymiennej jako katalizatora, w jednym reaktorze podzielonym na trzy strefy reakcyjne - górna strefa pierwsza, środkowa strefa druga i dolna strefa trzecia - przez zestawy dysz filtracyjno - wtryskowych, umieszczone na co najmniej trzech poziomach, przy czym w strefie pierwszej zachodzą reakcje izomeryzacji i przegrupowania produktów ubocznych do bisfenolu A oraz kondensacja fenolu ż acetonem natomiast w strefach drugiej i trzeciej zachodzi reakcja kondensacji fenolu z acetonem.
Jak nieoczekiwanie stwierdzono, dla efektywnego przebiegu reakcji izomeryzacji, przegrupowania i kondensacji, konieczne jest utrzymywanie w mieszaninie reakcyjnej zawartości 4-izopropylofenolu i 4-tertbutylofenolu na poziomie odpowiednio poniżej 2% i 4%.
Zgodnie z wynalazkiem, mieszaninę wsadową, zawierającą fenol i 1 - 5% acetonu oraz nie więcej niż 2%, korzystnie nie więcej niż 0.5% 4-izopropylofenolu i nie więcej niż 4%, korzystnie nie więcej niż 1%, 4-tertbutylofenolu, wprowadza się w temperaturze 50 - 75°C na górę reaktora, gdzie w pierwszym stopniu, przy przepływie mieszaniny reakcyjnej w kierunku od góry do dołu przez złoże katalizatora, znajdujące się ponad dyszami górnymi zachodzą reakcje przegrupowania, izomeryzacji i kondensacji, w drugim stopniu przebiegającym w złożu katalizatora, znajdującym się pomiędzy dyszami środkowymi i dyszami górnymi przepływa część mieszaniny reakcyjnej z pierwszego stopnia w kierunku z góry na dół albo całość lub część mieszaniny reakcyjnej z trzeciego stopnia w kierunku z dołu do góry, mieszanina reakcyjna z pierwszego stopnia opuszcza reaktor przez dysze górne i po schłodzeniu w wymienniku ciepła do temperatury 55 - 75°C oraz uzupełnieniu o aceton do stężenia 2 - 6%, wprowadzana jest przez dysze dolne do trzeciego stopnia reakcji kondensacji gdzie przepływa, w kierunku od dołu do góry przez złoże katalizatora, znajdujące się pomiędzy dyszami dolnymi a dyszami środkowymi, natomiast przez dysze środkowe lub przez dysze górne jest wyprowadzana na zewnątrz reaktora końcowa mieszanina poreakcyjna, z której wydziela się bisfenol A.
W jednej z wersji wynalazku, w drugim stopniu reakcji, mieszanina reakcyjna z trzeciego stopnia reakcji, która przepływa w kierunku od dołu do góry przez złoże katalizatora, znajdujące się pomiędzy dyszami środkowymi a dyszami górnymi jest przez dysze górne wyprowadzana poza reaktor, łącznie z mieszaniną po pierwszym stopniu reakcji.
Według innej korzystnej wersji wynalazku, część mieszaniny reakcyjnej z drugiego lub trzeciego stopnia reakcji jest kierowana przez dysze środkowe do zewnętrznego wymiennika ciepła a następnie przez dysze dolne wprowadzana do trzeciego stopnia reakcji kondensacji.
Według kolejnej korzystnej wersji wynalazku, do złoża katalizatora, znajdującego się ponad górnymi dyszami przez które przepływa mieszanina reakcyjna w kierunku od góry do dołu, wprowadza
PL 212 162 B1 się przez dodatkowe dysze filtracyjno - wtryskowe umieszczone wewnątrz złoża ponad dyszami górnymi, strumień wsadowy o temperaturze 65 - 75°C, zawierający fenol, bisfenol A, produkty uboczne, 0.5 - 1.5% wody oraz co najmniej 2% acetonu.
Według jeszcze innej korzystnej wersji wynalazku, część mieszaniny wsadowej wprowadza się do złoża katalizatora przez dysze środkowe a następnie kieruje się łącznie z mieszaniną po trzecim stopniu reakcji w górę reaktora i przez dysze górne wyprowadza się na zewnątrz jako końcową mieszaninę poreakcyjną.
Według innej korzystnej wersji wynalazku, część mieszaniny wsadowej wprowadza się do złoża katalizatora przez dysze dolne.
Otrzymaną mieszaninę poreakcyjną korzystnie kontaktuje się w temperaturze 55 - 87°C z kwaśną żywicą jonowymienną, a następnie z anionitem.
Z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej wydziela się bisfenol A przez jedno lub dwustopniową krystalizację suspensyjną, filtrację lub wirowanie adduktu bisfenol A-fenol, rozkład adduktu i oddestylowanie fenolu natomiast z pokrystalizacyjnych ługów macierzystych oddestylowuje się i rozdziela na składniki frakcję, zawierającą aceton, wodę i fenol a odwodnione ługi macierzyste zawraca się do procesu syntezy bisfenolu A a do oddestylowanego fenolu i innych frakcji fenolowych, korzystnie dodaje się acetonu do stężenia 3 - 10% i kontaktuje w temperaturze 50 - 87°C z kwaśną żywicą jonowymienną, w której część grup sulfonowych zostało zobojętnione 2,2-dimetylotiazolidyną lub cysteaminą i kieruje do pierwszego lub drugiego stopnia krystalizacji suspensyjnej.
Odwodnione pokrystalizacyjne ługi macierzyste z wirowania lub filtracji adduktu bisfenol A - fenol korzystnie kontaktuje się z makroporowatą żywicą kationowymienną w temperaturze 55 - 85°C w czasie kontaktu co najmniej 0.5 h.
Jako wsad do reaktora korzystnie wprowadza się odwodnione ługi macierzyste z wirowania lub filtracji adduktu bisfenol A - fenol.
Ze strumienia fenolu regenerowanego korzystnie usuwa się okresowo frakcję, zawierającą 4-izopropylofenol i 4-tertbutylofenol.
Z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej korzystnie wydziela się bisfenol A przez oddestylowanie acetonu, wody i fenolu.
Otrzymany według wynalazku bisfenol A korzystnie poddaje się krystalizacji frakcjonowanej z opadającym filmem.
P r z y k ł a d 1 3
Do reaktora o pojemności 85 cm3 z dyszami szczelinowo - filtracyjnymi umieszczonymi na czterech poziomach, zawierającego stałe złoże katalizatora Purolite CT 124/3539, wprowadza się od góry, mieszaninę wsadową o temperaturze 62°C, zawierającą 67.0% fenolu, 3.7% acetonu, 12.1% bisfenolu A, 15.3% produktów ubocznych, w tym 0.6% 4-izopropylofenolu i 1.2% 4-tertbutylofenolu oraz 0,3% wody i kontaktuje się w kierunku od góry do dołu z katalizatorem, znajdującym się w strefie pierwszej reaktora, ponad dyszami górnymi. Mieszanina reakcyjna z pierwszej strefy reakcji, o temperaturze 78°C, zawierająca 23.4% bisfenolu A wyprowadzana jest przez dysze górne do zbiornika o pojemności 15 wyposażonego w wymiennik ciepła. Tam schładza się ją do temperatury 71°C, dodaje acetonu do zawartości 3.1% i 2/3 strumienia kieruje przez dysze dolne do trzeciej strefy reakcyjnej, gdzie zachodzi reakcja kondensacji w złożu katalizatora, znajdującym się pomiędzy dyszami dolnymi i środkowymi a 1/3 strumienia wprowadza się przez dodatkowe dysze szczelinowo - filtracyjne umieszczone powyżej dysz górnych wewnątrz złoża w pierwszej strefie reaktora.
Z pierwszej strefy reakcyjnej, kieruje się do drugiej strefy 10% strumienia mieszaniny reakcyjnej, który przepływa w kierunku od góry do dołu, przez złoże katalizatora, znajdujące się pomiędzy dyszami górnymi a dyszami środkowymi i łączy się z mieszaniną z trzeciej strefy reakcyjnej, którą przez dysze środkowe wyprowadza się na zewnątrz reaktora a następnie kieruje do wymiennika ciepła i przez dysze dolne zawraca do trzeciej strefy reakcji kondensacji.
Część mieszaniny po trzeciej strefie reakcji kondensacji, wyprowadzana jest z reaktora przez dysze środkowe, jako mieszanina poreakcyjna o zawartości 29.7% bisfenolu A.
Otrzymaną mieszaninę poreakcyjną kontaktuje się z anionitem Dowex 550A i kieruje do krystalizacji suspensyjnej a następnie poddaje filtracji w celu otrzymania adduktu bisfenol A - fenol.
Z adduktu oddestylowuje się z fenol w wyparce filmowej, otrzymując surowy bisfenol A o czystości 97.8%, który oczyszcza się przez krystalizację frakcjonowaną z opadającym filmem. Otrzymany w ten sposób bisfenol A posiada czystość 99.98% i barwę w stanie stopionym poniżej 5 APHA.
PL 212 162 B1
Ługi macierzyste po destylacyjnym po usunięciu nieprzereagowanego acetonu oraz wody reakcyjnej do zawartości 0.2% oraz odzyskany fenol i aceton zawraca się do procesu.
Do części strumienia odzyskanego fenolu dodaje się acetonu do stężenia 7.5% i kontaktuje w temperaturze 57 - 75°C z żywicą Purolite CT 122, w której 21% grup sulfonowych zostało zobojętnione 2,2-dimetylotiazolidyną a otrzymaną mieszaninę poreakcyjną, zawierającą 22.3% bisfenolu A kieruje do krystalizacji suspensyjnej łącznie z mieszaniną poreakcyjną z trzeciej strefy reakcyjnej.
Okresowo, część strumienia fenolu regenerowanego poddaje się destylacji frakcjonowanej, w celu osiągnięcia odpowiedniego składu mieszaniny wsadowej do reaktora, w tym stężenia 4-izopropylofenolu - nie więcej niż 0.5% i stężenia 4-tertbutylofenolu - nie więcej niż 1%. Dzięki wszystkim opisanym operacjom technologicznym selektywność otrzymywania bisfenolu A wyniosła 99.1%.
P r z y k ł a d 2.
Otrzymaną według przykładu 1 mieszaninę poreakcyjną, zawierającą 29.7% bisfenolu A kieruje się do pierwszego stopnia krystalizacji suspensyjnej a następnie do wirowania w celu wydzielenia surowego adduktu bisfenol A - fenol, który poddaje się oczyszczaniu w drugim stopniu krystalizacji suspensyjnej z użyciem strumienia fenolu regenerowanego otrzymanego w sposób opisany poniżej a następnie wydziela się oczyszczony addukt przez wirowanie.
Z ługów pokrystalizacyjnych oddziela się destylacyjnie wodę do zawartości 0.3% i aceton, który razem z ługami osuszonymi zawracany jest do węzła reakcji, oraz strumień fenolu regenerowanego, do którego dodaje się świeży aceton do stężenia 8.1% i kontaktuje w temperaturze stopniowo wzrastającej od 52°C do 75°C z żywicą Purolite CT 124, w której 21% grup sulfonowych zostało zobojętnione cysteaminą, a następnie kieruje się do drugiego stopnia krystalizacji suspensyjnej oraz wydziela się addukt przez wirowanie.
Z adduktu oczyszczonego w wyniku dwustopniowej krystalizacji suspensyjnej, oddestylowuje się fenol w wyparce i w kolumnie ze strippingiem parowym, otrzymując bisfenol A o czystości 99.93% i barwie 5 APHA z selektywnością 99.2%.
Bisfenol A otrzymany sposobem według wynalazku przeznaczony jest do wytwarzania żywic poliwęglanowych o wysokiej przezroczystości.
Claims (14)
1. Sposób otrzymywania bisfenolu A o czystości poliwęglanowej z fenolu i acetonu wobec kwaśnej żywicy jonowymiennej jako katalizatora, w jednym reaktorze podzielonym na trzy strefy reakcyjne przez dysze szczelinowo-filtracyjne, znamienny tym, że proces prowadzi się w trzech stopniach, przy czym całość lub część mieszaniny wsadowej, zawierającej fenol i 1 - 5% acetonu oraz nie więcej niż 2%, korzystnie nie więcej niż 0.5% 4-izopropylofenolu i nie więcej niż 4%, korzystnie nie więcej niż 1%, 4-tertbutylofenolu, wprowadza się w temperaturze 50 - 75°C na górę reaktora, gdzie w pierwszym stopniu, przy przepływie mieszaniny reakcyjnej w kierunku od góry do dołu przez złoże katalizatora, znajdujące się ponad dyszami górnymi zachodzą reakcje przegrupowania, izomeryzacji i kondensacji, w drugim stopniu, przebiegającym w złożu katalizatora, znajdującym się pomiędzy dyszami środkowymi i dyszami górnymi przepływa część mieszaniny reakcyjnej z pierwszego stopnia w kierunku z góry na dół albo całość lub część mieszaniny reakcyjnej z trzeciego stopnia w kierunku z dołu do góry, a mieszanina reakcyjna z pierwszego stopnia opuszcza reaktor przez dysze górne i, po schłodzeniu w wymienniku ciepła do temperatury 55 - 75°C oraz uzupełnieniu zawartości acetonu do stężenia 2 - 6%, wprowadzana jest do trzeciego stopnia reakcji kondensacji, gdzie przepływa przez dysze dolne w kierunku od dołu do góry lub przez dysze środkowe od góry do dołu przez złoże katalizatora znajdujące się pomiędzy dyszami dolnymi a dyszami środkowymi, natomiast przez dysze środkowe lub przez dysze górne jest wyprowadzana na zewnątrz reaktora końcowa mieszanina poreakcyjna, z której wydziela się bisfenol A.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w drugim stopniu reakcji, mieszanina reakcyjna z trzeciego stopnia reakcji, która przepływa w kierunku od dołu do góry przez złoże katalizatora, znajdujące się pomiędzy dyszami środkowymi a dyszami górnymi jest przez dysze górne wyprowadzana poza reaktor, łącznie z mieszaniną po pierwszym stopniu reakcji.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część mieszaniny reakcyjnej z drugiego lub trzeciego stopnia reakcji jest kierowana przez dysze środkowe do zewnętrznego wymiennika ciepła, a następnie przez dysze dolne wprowadzana do trzeciego stopnia reakcji kondensacji.
PL 212 162 B1
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do złoża katalizatora, znajdującego się ponad górnymi dyszami przez które przepływa mieszanina reakcyjna w kierunku od góry do dołu, wprowadza się przez dodatkowe dysze filtracyjno - wtryskowe, umieszczone wewnątrz złoża ponad dyszami górnymi, strumień wsadowy o temperaturze 65 - 75°C, zawierający fenol, bisfenol A, produkty uboczne, 0.5 - 1.5% wody oraz co najmniej 2% acetonu.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część mieszaniny wsadowej wprowadza się do złoża katalizatora przez dysze środkowe a następnie kieruje się łącznie z mieszaniną po trzecim stopniu reakcji w górę reaktora i przez dysze górne wyprowadza się na zewnątrz jako końcową mieszaninę poreakcyjną.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część mieszaniny wsadowej wprowadza się do złoża katalizatora przez dysze dolne.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że otrzymaną mieszaninę poreakcyjną kontaktuje się w temperaturze 55 - 87°C z kwaśną żywicą jonowymienną, a następnie z anionitem.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej wydziela się bisfenol A przez jedno lub dwustopniową krystalizację suspensyjną, filtrację lub wirowanie adduktu bisfenol A - fenol, rozkład adduktu i oddestylowanie fenolu, natomiast z pokrystalizacyjnych ługów macierzystych oddestylowuje się i rozdziela na składniki frakcję, zawierającą aceton, wodę i fenol, a odwodnione ługi macierzyste zawraca się do procesu syntezy bisfenolu A.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że do oddestylowanego fenolu i innych frakcji fenolowych, dodaje się acetonu do stężenia 3 - 10% i kontaktuje w temperaturze 50 - 87°C z kwaśną żywicą jonowymienną, w której część grup sulfonowych została zobojętniona 2,2-dimetylotiazolidyną lub cysteaminą, i kieruje do pierwszego lub drugiego stopnia krystalizacji suspensyjnej.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że odwodnione pokrystalizacyjne ługi macierzyste z wirowania lub filtracji adduktu bisfenol A - fenol kontaktuje się z makroporowatą żywicą kationowymienną w temperaturze 55 - 85°C w czasie kontaktu co najmniej 0.5 godziny.
11. Sposób według zastrz. 14 zastrz. 8, znamienny tym, że jako wsad do reaktora wprowadza się odwodnione ługi macierzyste z wirowania lub filtracji adduktu bisfenol A - fenol.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ze strumienia fenolu regenerowanego usuwa się okresowo frakcję zawierającą 4-izopropylofenol i 4-tertbutylofenol.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej wydziela się bisfenol A przez oddestylowanie acetonu, wody i fenolu.
14. Sposób według zastrz. 8 albo zastrz. 13, znamienny tym, że otrzymany bisfenol A poddaje się krystalizacji frakcjonowanej z opadającym filmem.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390452A PL212162B1 (pl) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | Sposób otrzymywania bisfenolu A o czystości poliwęglanowej |
| PCT/PL2011/000010 WO2011099879A1 (en) | 2010-02-15 | 2011-02-03 | A method to obtain polycarbonate-grade bisphenol a |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390452A PL212162B1 (pl) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | Sposób otrzymywania bisfenolu A o czystości poliwęglanowej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390452A1 PL390452A1 (pl) | 2011-08-16 |
| PL212162B1 true PL212162B1 (pl) | 2012-08-31 |
Family
ID=43978012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390452A PL212162B1 (pl) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | Sposób otrzymywania bisfenolu A o czystości poliwęglanowej |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL212162B1 (pl) |
| WO (1) | WO2011099879A1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL221981B1 (pl) * | 2013-07-22 | 2016-06-30 | Hreczuch Wiesław MEXEO | Sposób otrzymywania bisfenolu A |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1080914A (zh) | 1993-02-17 | 1994-01-19 | 中国石油化工总公司 | 一种2,2-二(4-羟基苯基)丙烷的制造方法 |
| US5315042A (en) | 1993-03-22 | 1994-05-24 | General Electric Company | Use of partial acetone conversion for capacity increase and quality/yield improvement in the bisphenol-A reaction |
| PL201330B1 (pl) | 2001-05-23 | 2009-03-31 | Edward Grzywa | Sposób otrzymywania bisfenolu A |
| PL198633B1 (pl) * | 2001-08-07 | 2008-07-31 | Inst Ci & Eogon & Zdot Kiej Sy | Reaktor do prowadzenia reakcji otrzymywania bisfenolu A |
| PL206165B1 (pl) | 2004-07-19 | 2010-07-30 | Kałędkowska Małgorzatakałędkowska Małgorzata | Sposób otrzymywania bisfenolu A |
| EP2090562A1 (en) | 2008-02-06 | 2009-08-19 | Maciej Kiedik | A method to obtain polycarbonate-grade bisphenol A |
| KR20110042067A (ko) | 2008-07-15 | 2011-04-22 | 샤프 가부시키가이샤 | 데이터 송신 장치, 데이터 수신 장치, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법 및 시청 환경 제어 방법 |
-
2010
- 2010-02-15 PL PL390452A patent/PL212162B1/pl unknown
-
2011
- 2011-02-03 WO PCT/PL2011/000010 patent/WO2011099879A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011099879A1 (en) | 2011-08-18 |
| PL390452A1 (pl) | 2011-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5648561A (en) | Process for the production of high purity and ultrapure bisphenol-A | |
| EP0558552A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING HIGH PURITY BISPHENOL A. | |
| JP6055472B2 (ja) | ビスフェノールaの製造方法 | |
| BRPI0921797B1 (pt) | Process for the recovery of phenol from a bap waste current | |
| CN1115317C (zh) | 连续生产二羟基二芳基烷烃的方法 | |
| USH1943H1 (en) | Process for the manufacture of bisphenol-A | |
| EP2090562A1 (en) | A method to obtain polycarbonate-grade bisphenol A | |
| JP2009242316A (ja) | ビスフェノールaの製造方法 | |
| JP6163487B2 (ja) | ビスフェノールaの製造方法 | |
| CN1331831C (zh) | 双酚a的制造方法 | |
| PL207733B1 (pl) | Sposób wytwarzania bisfenolu A | |
| PL212162B1 (pl) | Sposób otrzymywania bisfenolu A o czystości poliwęglanowej | |
| PL206165B1 (pl) | Sposób otrzymywania bisfenolu A | |
| JP4904064B2 (ja) | ビスフェノールaの製造方法 | |
| US20240308944A1 (en) | Method for the manufacture of bisphenol a | |
| CN1115318C (zh) | 连续生产二羟基二苯基烷烃的方法 | |
| KR101090193B1 (ko) | 비스페놀a의 제조방법 | |
| PL221981B1 (pl) | Sposób otrzymywania bisfenolu A | |
| PL196503B1 (pl) | Sposób otrzymywania bisfenolu A o wysokiej czystości | |
| JP2005132798A (ja) | ビスフェノールaの製造方法 | |
| JP2007112763A (ja) | 色相の良好なビスフェノールaの製造方法 | |
| PL199315B1 (pl) | Sposób otrzymywania bisfenolu A o wysokiej czystości | |
| PL199344B1 (pl) | Sposób otrzymywania bisfenolu A |