RU2451663C2 - Способ получения бисфенола а - Google Patents

Способ получения бисфенола а Download PDF

Info

Publication number
RU2451663C2
RU2451663C2 RU2009134199/04A RU2009134199A RU2451663C2 RU 2451663 C2 RU2451663 C2 RU 2451663C2 RU 2009134199/04 A RU2009134199/04 A RU 2009134199/04A RU 2009134199 A RU2009134199 A RU 2009134199A RU 2451663 C2 RU2451663 C2 RU 2451663C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phenol
stage
crystallization
solutions
reaction
Prior art date
Application number
RU2009134199/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009134199A (ru
Inventor
Богуслав ТКАЧ (PL)
Богуслав ТКАЧ
Тереза РДЕСИНСКА-ЦВИК (PL)
Тереза РДЕСИНСКА-ЦВИК
Камиль КУЛЕША (PL)
Камиль КУЛЕША
Анджей КРУЕГЕР (PL)
Анджей КРУЕГЕР
Станислав МАТЫЯ (PL)
Станислав МАТЫЯ
Мария МАЙХШАК (PL)
Мария МАЙХШАК
Войцех БАЛЬЦЕРОВЯК (PL)
Войцех БАЛЬЦЕРОВЯК
Божена БАНАШ (PL)
Божена БАНАШ
Алина ИВАНЕЙКО (PL)
Алина ИВАНЕЙКО
Ежи ЯСЕНКЕВИЧ (PL)
Ежи ЯСЕНКЕВИЧ
Original Assignee
Институт Чежкей Синтези Органичней Блаховня
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Чежкей Синтези Органичней Блаховня filed Critical Институт Чежкей Синтези Органичней Блаховня
Publication of RU2009134199A publication Critical patent/RU2009134199A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2451663C2 publication Critical patent/RU2451663C2/ru

Links

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
    • C07C37/70—Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C37/84—Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by crystallisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения бисфенола А (БФА), исходного материала для получения пластиков, в частности поликарбонатов. Способ заключается в каталитической конденсации фенола и ацетона в присутствии промотированных сульфированных ионообменных смол с использованием фракционированной кристаллизации для выделения п,п′-БФА-изомера, в способе реакция конденсации ацетона и фенола проводится в многостадийной реакционной системе с межстадийным регулированием температуры реакции и концентрации ацетона и с регулированием концентрации воды перед последней стадией реакционной системы путем рециклирования части посткристаллизационных растворов от кристаллизации из растворителя в поток, направляемый в последний реактор, непрерывного дозирования в реакторную систему, содержащую катализатор, реакционной смеси, содержащей ацетон, воду и фенол, и на следующей стадии вода, ацетон и часть фенола выпариваются из реакционной смеси, которая смешивается с раствором, выходящим с фракционированной кристаллизации, растворенным в изомеризате, обогащенный о,п-изомером-бисфенола А, получаемом в способе изомеризации части потока концентрированных растворов после кристаллизации из растворителя. При этом изомеризация выполняется с использованием макропористой сульфированной ионообменной смолы в водородной форме с диаметром пор не менее 20 нм в качестве катализатора, затем получаемый поток фенола подвергается кристаллизации из растворителя, с получением аддукта бисфенола А и фенола и посткристаллизационных растворов, затем растворы разделяют на две части: поток, рециркулируемый на последнюю стадию реакционной системы, и поток, направляемый на концентрирование путем дистилляции, затем одну часть концентрированных посткристаллизационных растворов подвергают изомеризации и оставшуюся часть концентрированных посткристаллизационных растворов ректифицируют с одновременным разложением содержащихся в потоке производных фенола, тогда как аддукт бисфенола А и фенола подвергается термическому разложению с получением смеси изомеров бисфенола А, фенола и побочных продуктов, где содержание изомера п,п′-бисфенола А составляет не менее 90 сг/г, смесь направляется на фракционированную кристаллизацию, на которой получается чистый бисфенол А, тогда как фенол, извлеченный из технологических потоков в способе концентрирования путем дистилляции реакционной смеси, из концентрированной части потока посткристаллизационных растворов и из термического разложения аддукта бисфенол А/фенол и от ректификации с одновременным разложением фенольных производных, включенных в часть потока концентрированных посткристаллизационных растворов, рециклируется в многостадийную реакционную систему. Способ позволяет получить целевой продукт прозрачного и стабильного цвета в жидком состоянии с хорошей селективностью и эффективностью. 10 з.п. ф-лы, 8 табл., 1 пр.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу получения бисфенола А, исходного материала для получения пластиков, в частности поликарбонатов.
Бисфенол А ((БФА)(ВРА)), 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропан, называемый также р,р'-БФА-изомером, используется для получения пластиков, в частности поликарбонатов, их смесей и эпоксидных смол, а также, но в незначительных количествах, для получения фенопластов, ненасыщенных сложнополиэфирных смол, полисульфонов, поли(простой эфир)имидов и полиакриловых смол, а также полиуретанов и добавок для пластиков, среди прочего антипиренов, например, таких как тетрабромобисфенол А и фенилфосфаты БФА, и термостабилизаторов для поливинилхлорида.
В ходе разработки технологии БФА была исследована возможность его получения взаимодействием аллена, метилацетилена, 2-изопропенилфенола, 4-изопропенилфенола и изопропенилацетата с фенолом, а также реакцией перегруппировки гидроксида кумола и его взаимодействием с фенолом. Ни одна из указанных реакций не может конкурировать со способами получения БФА конденсацией фенола с ацетоном. Были исследованы многие гомогенные катализаторы, среди прочего BF3 и его аддукты с H3PO4, (C2H5)2O, HCOOH, CH3COOH, C2H5COOH, CaF2, а также HCl с BF3, AlCl3, SnCl4, SbCl5, SnF4 и SbF3 и многие другие каталитические системы. Однако способ получения БФА путем конденсации ацетона в присутствии серной кислоты или хлорида водорода в качестве катализаторов используют в промышленной практике. Альтернативным способом катализирования реакции получения БФА является использование сильно кислотных ионообменных смол (катионообменников), которые прошли все большую и большую апробацию, и, наконец, заменили способы, использующие H2SO4 или HCl в качестве катализаторов реакций конденсации. Было рекомендовано также использование сульфированных сополимеров стирола и дивинилбензола (ДВБ) и сульфированных фенолоформальдегидных смол, причем первый из указанных типов катализаторов широко используется в настоящее время в промышленном масштабе. Сначала использовались катионообменники со значительной степенью сшивки, а затем начали использоваться гелевые катионообменники с более низкой степенью сшивки (2-4 сг/г ДВБ).
Вторым важным аспектом, связанным с разработкой ионообменных катализаторов, является использование так называемых промоторов, которыми являются тиоорганические соединения, имеющие тиольную группу или способные к ее образованию в условиях реакции конденсации. Были проведены многочисленные испытания по использованию гомогенных промоторов. Однако их использование вызвало проблемы, связанные с получением продукта высокого качества. По этой причине в настоящее время все более и более популярными являются ионообменные смолы, модифицированные тиоорганическими соединениями таким образом, который обеспечивает присоединение к ним сульфоновой группы, и с этой целью наиболее часто используются аминогруппы или гетероциклические соединения, содержащие атом (атомы) азота, основного характера.
Один вариант, используемый для установки синтеза, включает многостадийную систему проточных реакторов с каталитическим неподвижным слоем, соединенных последовательно посредством теплообменников, которые способны поддерживать заданный температурный интервал в последовательных реакторах, причем отдельные варианты отличаются друг от друга подачей ацетона и посткристаллизационных растворов, получаемых на последующих стадиях выделения и очистки БФА. В случае таких вариантов реакционной системы известны и описаны среди прочего в патенте США 6414199 преимущества, получаемые в результате деления потока ацетона, подаваемого в реакторы, соединенные последовательно, которые преимущественно обеспечивают увеличение срока службы катализатора и селективность реакции конденсации, что является результатом лучшего температурного распределения в каталитическом слое, а также большими возможностями регулирования хода реакции синтеза БФА.
Были исследованы или использованы многочисленные способы выделения бисфенола А, включая дистилляцию, по меньшей мере, части фенола, воды и ацетона (главным образом, при пониженном давлении), вакуумную дистилляцию самого бисфенола А или его кристаллизацию как аддукта бисфенол А/фенол, выделение кристаллов аддукта фильтрацией и затем разложение указанного аддукта вакуумной дистилляцией фенола и паро- или азотоотгонкой или кристаллизацией из различных растворителей. Запатентован способ, состоящий из кристаллизации в расплаве неочищенного бисфенола А, полученного выделением дистилляцией непрореагировавших ацетона, воды и фенола из продуктов реакции конденсации. Описаны многочисленные примеры комбинирования указанных способов, и в документе WO 0035847 представлены суспензионная кристаллизация аддукта бисфенол А/фенол, его выделение из маточного раствора фильтрацией, разложение аддукта вакуумной дистилляцией фенола и проведение фракционированной кристаллизации неочищенного БФА, полученного таким путем.
Известны преимущества, которые являются результатом рециклирования посткристаллизационных растворов, и в случае рециклирования на стадию кристаллизации или стадию концентрирования перед кристаллизацией преимущество состоит в рециклировании непрореагировавшего фенола и некристаллизованного БФА, что значительно снижает расход исходного материала. Дополнительное преимущество в результате рециклирования маточного раствора на стадию синтеза состоит в ограничении образования 2-(2-гидроксифенил)-2-(4-гидроксифенил)пропана (так называемого о,р'-БФА-изомера), т.к. затем система более близко аппроксимирует состояние равновесия р,р'-БФА и о,р'-БФА изомеров.
В способах, в которых предусмотрено использование многостадийной системы проточных реакторов с неподвижным слоем катионообменников, представляется возможность рециклирования маточного раствора несколькими способами, так что он подается на первую стадию реакции конденсации или последующие стадии для проведения данной реакции. Наибольшее преимущество в отношении ограничения образования о,р'-БФА-изомера состоит в рециклировании маточного раствора на первую стадию синтеза, и поэтому патентная литература включает прежде всего варианты, заключающиеся в рециклировании части маточного раствора на последующие стадии синтеза в качестве только необязательной возможности без указания получаемых преимуществ (патент США 6858759).
Рециклирование маточного раствора не решает полностью проблему побочных продуктов, т.к. они накапливаются, и один способ решения данной проблемы состоит в выведении части постреакционного потока из способа с целью поддержания их концентрации на приемлемом уровне. Даже когда фенол отгоняется из указанной системы, указанный обязательный способ воздействует нежелательно на экономические показатели способа получения БФА. К способам снижения ряда указанных непредпочтительных явлений, описанных в патентной литературе, принадлежит реакция изомеризации о,р'-БФА в р,р'-БФА, в которой реакция, что используется после кристаллизации аддукта БФА/фенол, концентрация о,р'-БФА-изомера является выше, чем в равновесном состоянии, и что имеет место каталитическое разложение под влиянием кислотных (WO 0040531) или основных (PL 181992) катализаторов. Способ каталитического разложения побочных продуктов рассматривается в патентной литературе как введение к способу синтеза ПФА из продуктов указанного разложения, осуществляемого наиболее часто в присутствии макропористых ионообменных смол в качестве катализаторов. Реакция изомеризации позволяет превратить о,р'-БФА в р,р'-БФА, а также согласно некоторым сообщениям также трисфенолы, прежде всего 2,4-бис-[2-(4-гидроксифенил)изопропил]фенол (JP 08333290), появляются среди них в наиболее значительных количествах. Большинство видов побочных продуктов не превращаются в условиях реакции изомеризации. Однако их вклад в продукты, получаемые в процессе реакции конденсации ацетона и фенола в присутствии модифицированных ионообменных катализаторов, является незначительным. Принимая во внимание накапливание побочных продуктов в технологических потоках, необязательно отводить часть технологического потока. Несмотря на незначительное количество побочных продуктов, наблюдается экономический эффект, т.к. в потоке, уходящем из способа, содержание р,р'-БФА будет значительно больше, чем общее количество побочных продуктов, уходящих из способа. Более эффективным в этом отношении является, однако, способ каталитического разложения в комбинации с повторным синтезированием БФА в макропористых катионообменниках. В случае рециклирования всех летучих продуктов разложения будут появляться новые виды побочных продуктов, что делает трудным получение бисфенола А высокого качества.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является разработка способа получения бисфенола А прозрачного и стабильного цвета в жидком состоянии, который характеризуется хорошей эффективностью и селективностью.
Было неожиданно установлено, что рециклирование маточного раствора на последнюю стадию синтеза по сравнению с вариантом его рециклирования в реактор первой стадии позволяет как ограничить число побочных продуктов, иных, чем о,р'-БФА-изомер, так и получить более высокую степень конверсии при одинаковом общем времени контактирования катализатора с катионообменным катализатором.
В способе, в котором используются преимущества рециклирования маточного раствора на третью стадию реакции конденсации, и в случае использования фракционирования продуктов каталитического разложения и рециклирования в способ только фенола показатели потребления исходного материала не являются удовлетворительными ввиду того, что о,р'-БФА-изомер, который образуется в таком технологическом варианте в значительных количествах, образует в условиях каталитического разложения значительное количество изопропенилфенолов и их олигомеров, которые выводятся из способа. По этой причине способ получения бисфенола А согласно настоящему изобретению использует изомеризацию о,р'-БФА в р,р'-БФА и рециклирование изомеризата на кристаллизацию, а также каталитическое разложение потока посткристаллизационных растворов и фракционирование продуктов разложения и затем рециклирование в способ фенола, полученного только в результате процесса разложения. Это позволяет избежать проблем, связанных с новыми видами побочных продуктов, и в то же самое время обеспечить высокие показатели конверсии исходного материала в бисфенол А.
Сущность способа изобретения состоит в том, что реакция конденсации ацетона и фенола проводится в многостадийной реакционной системе с межстадийным регулированием температуры реакции и концентрации ацетона, а также регулированием концентрации воды перед последней стадией реакционной системы путем рециклирования части посткристаллизационных растворов от кристаллизации из растворителя в поток, направляемый в последний реактор, при дозировании непрерывным образом в систему реакторов, содержащих катализатор, реакционной смеси, содержащей ацетон и фенол. Затем вода, ацетон и часть фенола выпариваются из постреакционной смеси, которая затем смешивается с раствором, выходящим с фракционированной кристаллизации, растворенным в изомеризате, получаемом в способе изомеризации части потока концентрированных растворов после кристаллизации из растворителя, причем способ осуществляют с использованием макропористой сульфированной ионообменной смолы в водородной форме с диаметром пор не менее 20 нм в качестве катализатора, получаемый поток подвергается кристаллизации из растворителя, в которой выделяется аддукт бисфенола А и фенола, который (аддукт) подвергается термическому разложению с получением смеси изомеров бисфенола А, фенола и побочных продуктов, содержащей р,р'-бисфенол А в количестве не менее 90 сг/г, смесь направляется на фракционированную кристаллизацию, на которой получается чистый бисфенол А, тогда как фенол, извлеченный из технологических потоков в способе концентрирования дистилляций, термического разложения аддукта бисфенол А/фенол и от ректификации с одновременным разложением фенольных производных, содержащихся в части потока концентрированных посткристаллизационных растворов, рециклируется в многостадийную реакционную систему.
Предпочтительно, когда реакционная смесь, содержащая ацетон, фенол и продукты их конденсации, контактирует с катализатором в 2-5-стадийной реакционной системе при температуре 323-348 К, причем параметры способа выбраны так, что на выходе с первой реакционной стадии мольное соотношение изомеров о,р'-БФА: p,p'-БФА составляет не более 5:100, а на входе на последнюю реакционную стадию мольное соотношение изомеров о,р'-БФА: p,p'-БФА составляет не менее 7:100.
Предпочтительно, пропорции потоков, загружаемых в многостадийную реакционную систему, выбраны так, что мольное отношение воды к ацетону в реакционной смеси, содержащей фенол, ацетон, воду, изомеры БФА и побочные продукты, которая контактирует с катализатором при температуре 323-348 К, составляет не более 0,5 на входе первой реакционной стадии и не более 1,2 на последней реакционной стадии многостадийной реакционной системы.
Предпочтительно, смесь дистиллированных фенолов, извлеченных из технологических потоков как результат концентрирования постреакционной смеси из многостадийной реакционной системы и посткристаллизационных растворов, а также термического разложения аддукта бисфенол А/фенол и от ректификации с одновременным каталитическим разложением фенольных производных, вводится в свежий фенол и направляется на первую стадию многостадийной реакционной системы.
Предпочтительно, когда часть потока посткристаллизационных растворов от кристаллизации аддукта БФА/фенол, рециклированного в многостадийную реакционную систему, смешивается на входе на последнюю реакционную стадию с постреакционной смесью с предпоследней реакционной стадии в пропорции от 1:1 до 3:1.
Предпочтительно, посткристаллизационные растворы от кристаллизации аддукта БФА/фенол делятся на два потока, причем больший поток, содержащий не более 95 сг/г выходящего потока растворов, направляется на последнюю стадию многостадийной реакционной системы, тогда как второй поток подвергается концентрированию путем отгонки части фенола, так что массовая фракция бисфенола А в данном потоке составляет не менее 12 сг/г, и затем концентрированный поток делится на две части, одна из которых подвергается ректификации с одновременным каталитическим разложением фенольных производных, а вторая часть концентрированных посткристаллизационных растворов направляется на изомеризацию.
Предпочтительно, концентрирование постреакционной смеси из многостадийной реакционной системы выполняется так, что содержание воды в посткристаллизационных растворах от кристаллизации аддукта БФА/фенол составляет не более 0,4 сг/г.
Предпочтительно, когда кристаллизация аддукта выполняется так, что содержание p,p'-БФА-изомера в фильтрате составляет не более 12 сг/г и соотношение p,p'-БФА и о,p'-БФА изомеров составляет не менее 10:100.
Предпочтительно, ректификация с одновременным разложением фенольных производных части потока концентрированных посткристаллизационных растворов выполняется в присутствии сильных неорганических оснований КОН или NaOH при температуре, по меньшей мере, 443 К при пониженном давлении не выше 200 гПа, и параметры ректификации выбраны так, что фенол, полученный в данном способе и рециклированный в многостадийную реакционную систему, содержит не более 0,5 сг/г изопропенилфенола ((ИПФ)(IPP)).
Предпочтительно, не более 85 сг/сг потока концентрированных посткристаллизационных растворов изомеризуется в присутствии макропористого сульфированного ионообменного катализатора при температуре 328-353 К с часовой объемной скоростью жидкости ((ЧОСЖ)(LHSV)) 0,2-5 м3/(м3·ч), способ изомеризации осуществляется так, что возрастание общего количества побочных продуктов в результате изомеризации составляет не более 0,2 сг/г.
Предпочтительно, выходящий поток от фракционированной кристаллизации, обогащенный о,р'-БФА-изомером, растворяется в изомеризате при температуре не ниже 353 К в пропорции от 1:5 до 1:20.
Вариант осуществления изобретения
Пример 1
Синтез бисфенола А проводят в 3-х стадийной реакционной системе с ионообменным катализатором Amberlyst A-131, в котором 20,2 смоль/моль сульфоновых групп модифицировано 2,2-диметилтиазолидином. Условия синтеза, а также составы растворов, полученных на отдельных стадиях реакции, показаны в таблицах 1-4. Обозначения, используемые в указанных таблицах являются следующими: Ас - ацетон, Н2О - вода, PhOH - фенол, p,p'-БФА - 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропан, о,p'-БФА - 2-(2-гидроксифенил)-2-(4-гидроксифенил)пропан, BPR - побочные продукты, иные, чем о,p'-БФА, от реакции конденсации ацетона и фенола. ЧОСЖ определяется как число объемных единиц жидкости, протекающей за один час через единицу катализатора в состоянии, которое задается катализатором в условиях, существующих в реакторе.
Таблица 1
Условия синтеза на стадии I реакции
ЧОСЖ, м3/(м3·ч) Температура реакции
(°C)		 Состав реакционного раствора (сг/г)
Впуск реактора Выпуск реактора Компонент раствора Ac H2O PhOH р,p'-БФА о,p'-БФА BPR
1,0 51 65 впуск 2,72 0,32 96,96 - - -
выпуск 0,85 0,90 90,91 7,02 0,22 0,10
Мольное соотношение вода:ацетон на впуске на стадию I реакции: 0,38 моль/моль
Мольное соотношение изомеров о,p'-БФА: р,p'-БФА на выходе со стадии I реакции: 0,03 моль/моль
Таблица 2
Условия синтеза на стадии II реакции
ЧОСЖ, м3/(м3·ч) Температура реакции (°C) Состав реакционного раствора (сг/г)
Впуск реактора Выпуск реактора Компонент раствора Ac H2O PhOH р,p'-БФА о,p'-БФА BPR
1,0 55 66 впуск 2,54 0,88 89,36 6,90 0,22 0,10
выпуск 1,01 1,36 84,45 12,50 0,45 0,23
Таблица 3
Результат объединения потоков посткристаллизационных растворов с постреакционным раствором со стадии II
Содержание отдельных компонентов Ac H2O PhOH р,p'-БФА о,p'-БФА BPR
Посткристаллизационные растворы от кристаллизации аддукта БФА/фенол 0,12 0,30 88,3 9,50 1,40 0,45
Реакционный раствор со стадии II 1,01 1,36 84,45 12,50 0,45 0,23
Смесь растворов с реакционным раствором со стадии II в пропорции 1,3:1,0 0,51 0,76 86,59 10,80 0,99 0,35
Таблица 4
Условия синтеза на стадии III реакции
ЧОСЖ, м3/(м3·ч) Температура реакции (°C) Состав реакционного раствора (сг/г)
Впуск реактора Выпуск реактора Компонент раствора Ac H2O PhOH р,p'-БФА о,p'-БФА BPR
0,80 57 69 впуск 2,70 0,74 84,69 10,56 0,97 0,34
выпуск 1,06 1,25 79,39 17,00 0,95 0,35
Мольное соотношение вода:ацетон на впуске на стадию III реакции: 0,88 моль/моль
Мольное соотношение изомеров о,p'-БФА: р,p'-БФА на выходе со стадии III реакции: 0,09 моль/моль
На стадии I реакции раствор ацетона (2,72 сг/г) в феноле контактирует с ионообменным катализатором. Как результат прохождения реакции температура реакционного раствора повышается от 51°C на впуске реактора до 65°C на выпуске реактора, тогда как содержание р,p'-БФА-изомера увеличивается на 7,02 сг/г (таблица 1). Затем постреакционный раствор со стадии I охлаждается в мембранном теплообменнике до температуры 55°C, и затем к раствору добавляется часть ацетона в таком количестве, что его концентрация составляет 2,54 сг/г (таблица 2).
На стадии II реакции раствор ацетона, фенол и продукты их конденсации снова контактируют с ионообменным катализатором, в результате чего температура раствора повышается от 55°C до 66°C, тогда как содержание р,p'-БФА-изомера увеличивается до уровня 12,5 сг/г (состав постреакционной смеси со стадии II синтеза показан в таблице 2).
Затем постреакционная смесь со стадии II реакции смешивается с посткристаллизационными растворами от кристаллизации из растворителя от кристаллизации аддукта БФА/фенол в пропорции 1,0:1,3. Поток посткристаллизационных растворов, который используется для смешения с постреакционным раствором со стадии II, составляет 74 сг/г общего количества растворов от кристаллизации из растворителя. Составы растворов до и после смешения показаны в таблице 3.
Гомогенный раствор посткристаллизационных растворов и раствора после стадии II синтеза охлаждается до температуры 57°C, затем вводится ацетон до содержания 2,7 сг/г в данном потоке, он контактирует с ионообменным катализатором на стадии III синтеза.
В результате конденсации ацетона и фенола на стадии III синтеза температура реакционного раствора увеличивается от 57°C до 69°C, на выпуске реактора получается раствор состава, показанного в таблице 4. Раствор, выходящий из многостадийной реакционной системы, просачивается через тонкую фильтрационную сетку 100 меш и концентрируется выпариванием воды, ацетона и части фенола при температуре 125-130°C при пониженном давлении 66,66 гПа. Состав потока показан в таблице 5.
Таблица 5
Концентрация реакционного раствора со стадии III синтеза
Состав раствора (сг/г) Ac H2O PhOH р,p'-БФА о,p'-БФА BPR
Постреакционный раствор со стадии III синтеза 1,06 1,25 79,39 17,00 0,95 0,35
Концентрированный БФА-раствор 0,10 0,31 76,78 21,19 1,18 0,44
Кристаллизация аддукта БФА/фенол из фенольного раствора проводится в кристаллизаторе с перемешиванием. Гомогенный раствор бисфенола А состава, показанного в таблице 6, загружается в кристаллизатор, оборудованный механической мешалкой и системой охлаждения с электронным регулированием, которая способна снижать температуру с заданной скоростью.
Таблица 6
Потоки, используемые для получения раствора для кристаллизации из растворителя, и его состав
Состав раствора (сг/г) Ac H2O PhOH р,p'-БФА о,p'-БФА BPR
Концентрированный постреакционный раствор со стадии III синтеза 0,10 0,31 76,78 21,19 1,18 0,44
Выходящий раствор от фракционированной кристаллизации в изомеризате - 0,01 76,34 21,40 1,53 0,72
БФА-раствор для кристаллизации из растворителя 0,08 0,25 76,71 21,23 1,24 0,49
Температура БФА-раствора снижается со скоростью 5°C/ч от 80°C до 55°C и со скоростью 1°C/ч от 55°C до 50°C. Кристаллизованный аддукт БФА/фенол выделяется из раствора фильтрацией при температуре 50°C с использованием вакуумного фильтра и без промывки кристаллов аддукта. Посткристаллизационные растворы состава, показанного в таблице 6, рециклируются в способ в соответствии с приведенными ранее методиками.
Аддукт БФА/фенол, полученный в результате описанных операций, расплавляется при температуре 120°C и подвергается термическому разложению. Разложение аддукта проводится в пленочном испарителе при температуре 165°C при пониженном давлении 26,66 гПа, затем неочищенный бисфенол А с содержанием фенола более 1,0 сг/г дополнительно отгоняется паром при температуре 170°C при давлении 20 гПа с целью снижения содержания фенола до менее 0,5 сг/г.
Часть посткристаллизационных растворов в количестве 24 сг/г общей массы растворов концентрируется дистилляцией при температурах 125-130°C при давлении 33,33 гПа. Поток растворов концентрируется до содержания 15 сг/г р,р'-БФА-изомера в растворе. Составы потоков посткристаллизационных растворов до и после концентрирования показаны в таблице 7.
Таблица 7
Состав посткристаллизационных растворов до и после концентрирования
Состав раствора (сг/г) Ac H2O PhOH р,p'-БФА о,p'-БФА BPR
Посткристаллизационные растворы до концентрирования 0,12 0,30 88,23 9,50 1,40 0,45
Посткристаллизационные растворы после концентрирования 0,00 0,01 82,07 15,00 2,21 0,71
Концентрированные посткристаллизационные растворы делятся на две части: поток 72,5 сг/г направляется на изомеризацию, тогда как поток 27,5 сг/г разлагается каталитически с одновременной ректификацией продуктов разложения фенольных производных. Каталитическое разложение фенольных производных проводится в реакционной ректификационной колонне при температуре 190°C при давлении 160 гПа в присутствии 0,1 сг/г гидроксида натрия (NaOH). Дистиллят из ректификационной колонны подвергается повторной дистилляции с получением окончательно фенола с содержанием 4-изопропенилфенола (PIPH) менее 0,01 сг/г. Дистиллированный фенол от каталитического разложения фенольных производных рециклируется на стадию I реакции.
Часть потока концентрированных растворов в количестве 72,5 сг/г изомеризуется при температуре 65°C. Концентрированные растворы состава, показанного в таблице 7, контактируют с макропористым катализатором LEWATIT K2649 в водородной форме со средним диаметром пор 65 нм и с ЧОСЖ 0,5 м3/(м3·ч).
Выходящий поток с фракционированой кристаллизации неочищенного бисфенола А растворяется в изомеризате при температуре 87°C в пропорции 1:12,7, затем полученный раствор смешивается с концентрированной постреакционной смесью с стадии III реакции. Составы отдельных потоков показаны в таблице 6.
Очистка бисфенола А проводится путем фракционированной кристаллизации с получением конечного продукта с поликарбонатной чистотой и высокой термической стабильностью. Характеристики бисфенола А показаны в таблице 8.
Таблица 8
Характеристики получаемого бисфенола А
Параметр, характеризующий продукт Значение параметра
Точка затвердевания 156,8°C
Содержание фенола 25 мкг/г
Содержание о,р'-БФА-изомера 138 мкг/г
Содержание основного компонента р,р'-БФА 99,98 сг/г
Содержание железа <0,1 мкг/г
Содержание золы 0,8 мкг/г
Цвет раствора, в метаноле (50 сг/г) 5,0 Американская ассоциация здравоохранения
Цвет в расплавленном состоянии после нагревания в течение 2,5 ч при 180°C 7,0 Американская ассоциация здравоохранения
Цвет в расплавленном состоянии после нагревания в течение 2,5 ч при 200°C 15,0 Американская ассоциация здравоохранения

Claims (11)

1. Способ получения бисфенола А (БФА) из фенола и ацетона путем каталитической конденсации в присутствии промотированных сульфированных ионообменных смол с использованием фракционированной кристаллизации для выделения п,п′-БФА-изомера, в котором реакция конденсации ацетона и фенола проводится в многостадийной реакционной системе с межстадийным регулированием температуры реакции и концентрации ацетона и с регулированием концентрации воды перед последней стадией реакционной системы путем рециклирования части посткристаллизационных растворов от кристаллизации из растворителя в поток, направляемый в последний реактор, непрерывного дозирования в реакторную систему, содержащую катализатор, реакционной смеси, содержащей ацетон, воду и фенол, и на следующей стадии вода, ацетон и часть фенола выпариваются из реакционной смеси, которая смешивается с раствором, выходящим с фракционированной кристаллизации, растворенным в изомеризате, обогащенный о,п-изомером-бисфенола А, получаемом в способе изомеризации части потока концентрированных растворов после кристаллизации из растворителя, причем изомеризация выполняется с использованием макропористой сульфированной ионообменной смолы в водородной форме с диаметром пор не менее 20 нм в качестве катализатора, и получаемый поток фенола подвергается кристаллизации из растворителя с получением аддукта бисфенола А и фенола и посткристаллизационных растворов, и затем растворы разделяют на две части: поток, рециркулируемый на последнюю стадию реакционной системы, и поток, направляемый на концентрирование путем дистилляции, и затем одну часть концентрированных посткристаллизационных растворов подвергают изомеризации и оставшуюся часть концентрированных посткристаллизационных растворов ректифицируют с одновременным разложением содержащихся в потоке производных фенола, тогда как аддукт бисфенола А и фенола подвергается термическому разложению с получением смеси изомеров бисфенола А, фенола и побочных продуктов, где содержание изомера п,п′-бисфенола А составляет не менее 90 сг/г, смесь направляется на фракционированную кристаллизацию, на которой получается чистый бисфенол А, тогда как фенол, извлеченный из технологических потоков в способе концентрирования путем дистилляции реакционной смеси, из концентрированной части потока посткристаллизационных растворов и из термического разложения аддукта бисфенол А/фенол и от ректификации с одновременным разложением фенольных производных, включенных в часть потока концентрированных посткристаллизационных растворов, рециклируется в многостадийную реакционную систему.
2. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором реакционная смесь, содержащая ацетон, фенол и продукты их конденсации, контактирует с катализатором в 2-5-стадийной реакционной системе при температуре 323-348 К, причем параметры способа выбраны так, что на выходе с реакционной стадии 1 мольное соотношение изомеров о,п′-БФА:п,п′-БФА составляет не более 5:1,00, а на входе последней реакционной стадии мольное соотношение изомеров о,п′-БФА:п,п′-БФА составляет не менее 7:100.
3. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором пропорции потоков, загружаемых в многостадийную реакционную систему, выбраны так, что мольное отношение воды к ацетону в реакционной смеси, содержащей фенол, ацетон, воду, изомеры БФА и побочные продукты, и контактирующей с катализатором при температуре 323-348 К, составляет не более 0,5 на входе реакционной стадии 1 и не более 1,2 на последней реакционной стадии многостадийной реакционной системы.
4. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором смесь дистиллированных фенолов, извлеченных из технологических потоков как результат концентрирования постреакционной смеси из многостадийной реакционной системы и из концентрированных посткристаллизационных растворов, а также из термического разложения аддукта бисфенол А/фенол и от ректификации с одновременным каталитическим разложением фенольных производных, вводится в свежий фенол и направляется на стадию 1 многостадийной реакционной системы.
5. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором часть потока посткристаллизационных растворов от кристаллизации аддукта БФА/фенол, рециклированного в многостадийную реакционную систему, смешивается на входе на последнюю реакционную стадию с постреакционной смесью с предпоследней реакционной стадии в пропорции от 1:1 до 3:1.
6. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором посткристаллизационные растворы от кристаллизации аддукта БФА/фенол делятся на два потока, причем больший поток, содержащий не более 95 сг/г выходящего потока растворов, направляется на последнюю стадию многостадийной реакционной системы, тогда как второй поток подвергается концентрированию путем отгонки части фенола, так что массовая фракция бисфенола А в данном потоке составляет не менее 12 сг/г.
7. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором концентрирование постреакционной смеси из многостадийной реакционной системы выполняется так, что содержание воды в посткристаллизационных растворах от кристаллизации аддукта БФА/фенол составляет не более 0,4 сг/г.
8. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором кристаллизация аддукта выполняется так, что содержание п,п′-БФА-изомера в фильтрате составляет не более 12 сг/г, и соотношение п,п′-БФА и о,п′-БФА изомеров составляет не менее 10:100.
9. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором ректификация с одновременным разложением фенольных производных части потока концентрированных посткристаллизационных растворов выполняется в присутствии сильных неорганических оснований KOH или NaOH при температуре, по меньшей мере, 443 К при пониженном давлении не выше 200 гПа, и параметры ректификации выбраны так, что фенол, полученный в данном способе и рециклированный в многостадийную реакционную систему, содержит не более 0,5 сг/г изопропенилфенола ((ИПФ)(IPP)).
10. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором не более 85 сг/сг потока концентрированных посткристаллизационных растворов изомеризуется в присутствии макропористого сульфированного ионообменного катализатора при температуре 328-353 К с часовой объемной скоростью жидкости 0,2-5 м3/(м3×ч), поэтому способ изомеризации осуществляется так, что возрастание общего количества побочных продуктов как результат изомеризации составляет не более 0,2 сг/г.
11. Способ получения бисфенола А по п.1, в котором выходящий поток от фракционированной кристаллизации, обогащенный о,п′-БФА-изомером, растворяется в изомеризате при температуре не ниже 353 К в пропорции от 1:5 до 1:20.
RU2009134199/04A 2007-02-14 2008-02-14 Способ получения бисфенола а RU2451663C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PLP381757 2007-02-14
PL381757A PL210812B1 (pl) 2007-02-14 2007-02-14 Sposób otrzymywania bisfenolu A

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009134199A RU2009134199A (ru) 2011-03-20
RU2451663C2 true RU2451663C2 (ru) 2012-05-27

Family

ID=39233566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009134199/04A RU2451663C2 (ru) 2007-02-14 2008-02-14 Способ получения бисфенола а

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN101636371B (ru)
DE (1) DE112008000300T5 (ru)
PL (1) PL210812B1 (ru)
RU (1) RU2451663C2 (ru)
UA (1) UA103301C2 (ru)
WO (1) WO2008100165A1 (ru)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140038973A (ko) * 2011-05-02 2014-03-31 사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이. 고순도 비스페놀 a 및 이로부터 제조된 폴리카보네이트 재료
CN103502192A (zh) * 2011-05-02 2014-01-08 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 高纯度双酚a和由其制备的聚碳酸酯材料
US8735634B2 (en) * 2011-05-02 2014-05-27 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Promoter catalyst system with solvent purification
US20120283485A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Umesh Krishna Hasyagar Robust promoter catalyst system
US9290618B2 (en) 2011-08-05 2016-03-22 Sabic Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions having enhanced optical properties, methods of making and articles comprising the polycarbonate compositions
CN103172658B (zh) * 2011-12-26 2016-01-20 宜昌人福药业有限责任公司 一种适合药用的前体药物晶型、制备方法及药用组合物
EP2810309A1 (en) 2012-02-03 2014-12-10 SABIC Innovative Plastics IP B.V. Light emitting diode device and method for production thereof containing conversion material chemistry
EP2819981B1 (en) 2012-02-29 2016-12-21 SABIC Global Technologies B.V. Process for producing low sulfur bisphenol a, processes for producing polycarbonate, articles made from polycarbonate
EP2820106B1 (en) 2012-02-29 2017-11-22 SABIC Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions containing conversion material chemistry and having enhanced optical properties, methods of making and articles comprising the same
US9346949B2 (en) 2013-02-12 2016-05-24 Sabic Global Technologies B.V. High reflectance polycarbonate
PL219656B1 (pl) * 2012-08-23 2015-06-30 Inst Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia Sposób transformacji produktów ubocznych w procesie syntezy bisfenolu A
WO2014066784A1 (en) 2012-10-25 2014-05-01 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Light emitting diode devices, method of manufacture, uses thereof
WO2014186548A1 (en) 2013-05-16 2014-11-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Branched polycarbonate compositions having conversion material chemistry and articles thereof
US9772086B2 (en) 2013-05-29 2017-09-26 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Illuminating devices with color stable thermoplastic light transmitting articles
PL221981B1 (pl) 2013-07-22 2016-06-30 Hreczuch Wiesław MEXEO Sposób otrzymywania bisfenolu A
RU2560183C1 (ru) * 2014-08-08 2015-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ получения катализатора для разложения алкилароматических гидропероксидов
CN107793296B (zh) * 2015-08-12 2021-05-18 南通星辰合成材料有限公司 采用悬浮结晶与降膜结晶的组合工艺制备双酚a的方法
US10604465B2 (en) * 2016-12-20 2020-03-31 Sabic Global Technologies B.V. Method for manufacturing of bisphenol A
CN112409573B (zh) * 2019-08-23 2023-06-20 南通星辰合成材料有限公司 一种副产多元酚环氧树脂及其制造方法与应用
CN116535648B (zh) * 2023-07-04 2024-05-03 山东浩然特塑股份有限公司 一种聚砜树脂的制备方法
CN117717980A (zh) * 2023-12-14 2024-03-19 天津大学 双酚a生产工艺及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3049569A (en) * 1958-10-20 1962-08-14 Union Carbide Corp Production of 2, 2-bis(4-hydroxyphenyl) propane
GB1578952A (en) * 1977-07-11 1980-11-12 Shell Int Research Preparation of bisphenols
SU798085A1 (ru) * 1978-12-27 1981-01-23 Предприятие П/Я Р-6830 Способ выделени дифенилпро-пАНА"
US4308404A (en) * 1977-07-11 1981-12-29 Shell Oil Company Preparation of bisphenols
US4590303A (en) * 1985-06-03 1986-05-20 General Electric Company Method for making bisphenol
EP0332203A1 (en) * 1988-03-11 1989-09-13 MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. Process for preparing high-purity bisphenol A
EP0812815A2 (en) * 1996-06-13 1997-12-17 General Electric Company Process for manufacture of bisphenol
EP1669339A1 (en) * 2003-09-28 2006-06-14 China Petroleum &amp; Chemical Corporation Method for preparing bisphenol a

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL164289B1 (pl) * 1990-11-24 1994-07-29 Inst Ciezkiej Syntezy Orga Sposób otrzymywani blsfenolu A PL PL
JPH08333290A (ja) * 1995-06-12 1996-12-17 Mitsubishi Chem Corp ビスフェノールａの製造方法
USH1943H1 (en) * 1998-12-15 2001-02-06 General Electric Co. Process for the manufacture of bisphenol-A
US6133486A (en) 1998-12-30 2000-10-17 General Electric Company Phenol recovery from BPA process waste streams
TW530045B (en) 1999-04-13 2003-05-01 Idemitsu Petrochemical Co Method of producing bisphenol A
US6858759B2 (en) * 2002-12-20 2005-02-22 General Electric Company Process for manufacture of bisphenols
WO2007044139A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Badger Licensing Llc Bisphenol-a plant yield enhancement
KR100767448B1 (ko) 2006-06-30 2007-10-17 메디칸(주) 원심분리기 및 원심분리방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3049569A (en) * 1958-10-20 1962-08-14 Union Carbide Corp Production of 2, 2-bis(4-hydroxyphenyl) propane
GB1578952A (en) * 1977-07-11 1980-11-12 Shell Int Research Preparation of bisphenols
US4308404A (en) * 1977-07-11 1981-12-29 Shell Oil Company Preparation of bisphenols
SU798085A1 (ru) * 1978-12-27 1981-01-23 Предприятие П/Я Р-6830 Способ выделени дифенилпро-пАНА"
US4590303A (en) * 1985-06-03 1986-05-20 General Electric Company Method for making bisphenol
EP0332203A1 (en) * 1988-03-11 1989-09-13 MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. Process for preparing high-purity bisphenol A
EP0812815A2 (en) * 1996-06-13 1997-12-17 General Electric Company Process for manufacture of bisphenol
EP1669339A1 (en) * 2003-09-28 2006-06-14 China Petroleum &amp; Chemical Corporation Method for preparing bisphenol a

Also Published As

Publication number Publication date
PL210812B1 (pl) 2012-03-30
RU2009134199A (ru) 2011-03-20
UA103301C2 (ru) 2013-10-10
CN101636371B (zh) 2014-01-29
CN101636371A (zh) 2010-01-27
PL381757A1 (pl) 2008-08-18
WO2008100165A1 (en) 2008-08-21
DE112008000300T5 (de) 2010-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2451663C2 (ru) Способ получения бисфенола а
JP2520879B2 (ja) ビスフエノ−ルの製造方法
US4391997A (en) Ion exchange catalyzed bisphenol process
US4400555A (en) Ion exchange catalyzed bisphenol synethesis
EP0683761B1 (en) A novel process for the production of high purity and ultrapure bisphenol-a
US3221061A (en) Process for the production of 2,2-bis-(4-hydroxyphenyl) propane
RU2402521C2 (ru) Получение бисфенола а со сниженным образованием изомеров
JP2007520503A (ja) ビスフェノールａの製造における循環ストリームの脱水方法
KR100781863B1 (ko) 비스페놀의 제조 방법
WO2014002787A1 (ja) ビスフェノールａの製造方法
KR20010012573A (ko) 디히드록시디아릴알칸의 연속적인 제조 방법
KR20020050278A (ko) 비스페놀 ａ의 제조 방법
RU2419600C2 (ru) Способ получения бисфенола а
EP1809589B1 (en) A method to obtain visually pure bisphenol a
KR100873749B1 (ko) 비스페놀 ａ의 제조방법
RU2401255C2 (ru) Способ выделения фенола из фенолсодержащих потоков производства бисфенола а
MXPA02004734A (es) Produccion de bisfenoles.
RU2330835C2 (ru) Способ очистки бисфенола-а
KR102513933B1 (ko) 비스페놀 a의 제조 방법 및 장치
KR20010012574A (ko) 디히드록시디페닐알칸의 연속적인 제조 방법
KR102349519B1 (ko) 비스페놀a의 제조방법
US6316678B1 (en) Method for producing dis(4-hydroxyaryl) alkanes
WO2013157972A2 (en) Method of producing bisphenol a
MXPA01002298A (en) Method for producing bis(4-hydroxyaryl)alkanes