專利名稱：制備雙酚a球粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制備雙酚A[2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷](下文中有時僅稱為“BPA”)球粒的方法。
更特別地，本發(fā)明涉及通過限定噴嘴的孔直徑，雙酚A熔體從噴嘴的排出速度，冷卻氣體的流速、噴嘴各孔之間的距離等能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)雙酚A的方法，其防止BPA粘附或者沉積到造粒塔的底部，并高效地生產(chǎn)雙酚A的粒狀產(chǎn)品，即具有均一微粒尺寸，流動性高，堆積密度大和硬度高的雙酚A球粒。
背景技術(shù)：
已知雙酚A是用作工程塑料(例如聚碳酸酯樹脂和聚烯丙基化樹脂或環(huán)氧樹脂)的原材料的重要化合物。在近年來，對BPA的需求一再增長。
BPA通過使過量的苯酚和丙酮在酸催化劑和如果需要的話共催化劑(例如硫化合物)存在的條件下縮合而制備。
因為BPA具有高達157℃的熔點，所以BPA產(chǎn)品通常為粒狀或者薄片形狀。在這些產(chǎn)品中，就其良好的流動性而言顆粒是優(yōu)選的。
用于制備BPA的方法通常包括造粒步驟，其中熱熔融的BPA被造粒成粒狀產(chǎn)品(球粒)。
在造粒步驟中，BPA形成液滴和然后冷卻和凝固，例如使用造粒設(shè)備(如噴霧干燥器)以獲得顆粒。
如果在造粒步驟中BPA液滴具有大的尺寸，則BPA球粒的溫度往往增加，這是因為在液滴冷卻和凝固步驟中冷卻效應(yīng)不足。
由此制備的BPA球粒被柔性的容器袋等接收以用于運輸該球粒。如果BPA球粒具有高的溫度，那么在其運輸時將引起關(guān)于安全方面的問題。
為了解決這些問題，提供了使用氣體滑動冷卻器等將BPA球粒冷卻到約35℃的第二冷卻步驟，這導(dǎo)致高的設(shè)備費用。
通常，BPA的造粒通過將BPA熔體維持在200℃或者更低的溫度下，調(diào)節(jié)噴嘴出口處的BPA熔體液體深度為300-2000mm，并將造粒塔的高度設(shè)定為至少10000mm而進行。然而，常規(guī)方法難于確定冷卻氣體的速度(例如參見日本專利申請?zhí)朣howa 47(1972)-8060)。
另外，還已經(jīng)提出了這樣的方法，其中為了降低所制備的BPA精細微粒的量，冷卻氣體速率Vg受限定以滿足下式0.1Vp＜Vg＜0.8Vp，其中Vp代表基于BPA球粒的平均微粒尺寸的理論最終下落速度。然而，該方法難于確定BPA熔體的排出速率(例如，參見日本專利申請公開號Heisei 6(1994)-107580)。
此外，還提出了在對BPA熔體施加振動的同時使BPA熔體顆?；姆椒āＨ欢?，該方法要求使用振動裝置(例如，參見日本專利申請?zhí)?002-302978)。
此外，已知在下面條件下對硝酸銨的造粒的方法，其中硝酸銨的液體高度為75mm，噴嘴孔直徑為0.75-2mm，噴嘴的相鄰孔之間的距離為5-20mm，冷卻氣體流速為0.3-1.2m/s。然而，該方法難于確定硝酸銨熔體的排出流速范圍(例如參見日本專利申請?zhí)朣howa 55(1980)-22137)。
此外，還已經(jīng)提供這樣的方法，其中提供了可更換的噴嘴，使得進行造粒的同時通過用新的噴嘴替換噴嘴經(jīng)常性地將噴嘴的噴射端子保持為清潔條件。然而，為了確保噴嘴體和噴嘴板的足夠強度，要求增寬相鄰噴嘴端之間的距離，這導(dǎo)致每單位面積的通量差。
出于這一原因，上述方法具有這樣的問題，即如果所制備的顆粒量相同，則必須使用具有較大直徑的造粒塔(例如參見日本專利申請?zhí)朒eisei 8(1996)-4737)。
發(fā)明的公開內(nèi)容本發(fā)明待解決的問題在這些情況下，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種方法，其通過限定噴嘴的各孔直徑、雙酚A熔體從噴嘴的排出速度、冷卻氣體的流速和噴嘴相鄰孔之間的距離，能夠穩(wěn)定的生產(chǎn)雙酚A，防止BPA粘附或沉積到造粒塔底上，由此降低由于BPA的粘合或沉積而產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品并省略BPA造粒時的振動裝置，并高效地制備具有均一微粒尺寸、高流動性、大堆積密度、高硬度的雙酚A球粒。
通過針對上述問題的廣泛研究，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上述目標(biāo)可以通過下述方式得以實現(xiàn)在通過使雙酚A的熔體從設(shè)置在造粒塔的上半部分的噴嘴板落下并使冷卻氣體從造粒塔的底部向上流動從而進行的雙酚A造粒時，將噴嘴的各孔直徑、雙酚A熔體從噴嘴的排出速度和冷卻氣體的流速限定到特定值。本發(fā)明基于上述發(fā)現(xiàn)而得以完成。
這樣，本發(fā)明提供了(1)一種用于制備雙酚A球粒的方法，包括下面的步驟將雙酚A熔體從設(shè)置在造粒塔的上半部分的噴嘴板落下并使冷卻氣體從造粒塔的下半部分向上流動，所述方法滿足下列條件(a)-(c)(a)噴嘴的各孔直徑為0.3-1.0mm；(b)雙酚A熔體從噴嘴的排出速度為0.5-1.8m/s；和(c)上述冷卻氣體的流速為0.7-2.0m/s；和(2)在上述方面(1)中所述的方法，其中噴嘴的相鄰孔之間的距離為5-12mm。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過將噴嘴的孔直徑、雙酚A熔體從噴嘴的排出速度、冷卻氣體的流速和噴嘴的相鄰孔之間的距離限定到特定范圍，可以穩(wěn)定地生產(chǎn)雙酚A，和可以防止BPA粘合或沉積到造粒塔的底部，由此使得能夠高效制備具有均一微粒尺寸、高流動性、大堆積密度和高硬度的雙酚A球粒。
此外，因為可以防止BPA粘附或沉積在造粒塔的底部，所以不需要通過復(fù)雜的錘擊操作來去除造粒塔底部的附著物，由此確保造粒塔的長時間操作并獲得了大的經(jīng)濟優(yōu)勢。
附圖簡述

圖1是示出了適用于本發(fā)明的造粒設(shè)備的實施例的示意圖。
附圖標(biāo)記解釋1造粒噴嘴；2造粒塔；3冷卻氣體入口；4產(chǎn)物出口；5冷卻氣體出口。
具體實施例方式
本發(fā)明中所用的雙酚A可以例如通過包括下列步驟的工藝制備(A)通過使過量的苯酚和丙酮在酸催化劑存在的條件下進行縮合反應(yīng)得到混合的反應(yīng)溶液；(B)濃縮混合的反應(yīng)溶液；(C)結(jié)晶和分離雙酚A和苯酚的加合物與步驟(B)獲得的剩余濃縮溶液；(D)使用含苯酚溶液溶解由步驟(C)結(jié)晶和分離的雙酚A和苯酚的加合物；(E)從步驟(D)獲得的溶液中結(jié)晶和分離雙酚A和苯酚的加合物，和如果需要，重復(fù)使用含苯酚溶液溶解加合物和從所得溶液結(jié)晶和分離該加合物的步驟一次或多次；(F)加熱熔融在步驟(E)中結(jié)晶和分離的雙酚A和苯酚的加合物，然后從所得加合物中蒸餾出苯酚。
步驟(A)在用于制備雙酚(A)的工藝的步驟(A)中，過量的苯酚和丙酮在酸催化劑的存在下進行縮合反應(yīng)以制備雙酚A。
作為酸催化劑，可以使用酸式離子交換樹脂。
酸式離子交換樹脂不受具體限定，可以使用通常用作制備雙酚A的催化劑的那些常規(guī)酸式離子交換樹脂。在這些樹脂中，磺酸型陽離子交換樹脂是優(yōu)選的，特別是就催化活性等方面來看。
磺酸型陽離子交換樹脂不受具體限定，只要它們是具有磺酸基團的強酸陽離子交換樹脂?；撬嵝完栯x子交換樹脂的實例包括磺酸化的苯乙烯二乙烯基苯共聚物、磺酸化的交聯(lián)苯乙烯聚合物、酚醛磺酸樹脂和苯甲醛磺酸樹脂。
這些樹脂可以單獨使用或者以其中任意兩種或者多種的組合使用。
在上述生產(chǎn)工藝中，酸式離子交換樹脂通?？梢耘c用作共催化劑的硫醇結(jié)合使用。
硫醇是在其分子中含有游離SH基團的化合物。硫醇的實例包括烷基硫醇、或者具有一個或者多個取代基(例如羧基、氨基和羥基)的烷基硫醇，例如巰基羧酸、氨基鏈烷硫醇和巰基醇。
這些硫醇的具體實例包括例如烷基硫醇(甲硫醇、乙硫醇、正丁基硫醇和正辛基硫醇)、硫代羧酸(例如巰基乙酸和β-巰基丙酸)、氨基鏈烷硫醇(例如2-氨基乙硫醇)和巰基醇(例如巰基乙醇)。在這些硫醇中，就它們作為共催化劑的良好效果而言，特別優(yōu)選的是烷基硫醇。
這些硫醇可以單獨使用或者以它們?nèi)我鈨煞N或多種的組合使用。
這些硫醇可以固定到上述酸式離子交換樹脂上用作共催化劑。
基于原料丙酮計，所用硫醇的量通常為0.1-20mol％，優(yōu)選1-10mol％。
所用苯酚和丙酮的用量之比不受具體限定，而且就便于純化所制備的雙酚A和經(jīng)濟優(yōu)點來看，未反應(yīng)的丙酮量優(yōu)選盡可能地低。因此，以相對于苯酚的化學(xué)計量過剩的用量使用苯酚是有用的。
通常以每mol丙酮3-30mol，優(yōu)選5-15mol的量使用苯酚。
在制備雙酚A時，一般不需要反應(yīng)溶劑除非反應(yīng)溶液粘度過高或者反應(yīng)在低溫下進行，在該溫度下由于不理想的凝固使得反應(yīng)可能變得難于繼續(xù)。
在上述制備工藝中，苯酚和丙酮的縮聚反應(yīng)可以以間歇方法或者連續(xù)方法進行?？s合反應(yīng)通過固定床連續(xù)反應(yīng)方法進行可能是有利的，在該方法中苯酚、丙酮和硫醇(在硫醇沒有固定到酸式離子交換樹脂上的情況下)連續(xù)進料到填充有酸式離子交換樹脂的反應(yīng)塔中。
在固定床連續(xù)反應(yīng)方法中，可以使用單反應(yīng)塔或者兩個或多個反應(yīng)塔。特別地，從工業(yè)角度來看，使用填充有酸式離子交換樹脂和彼此串聯(lián)連接的兩個或者多個反應(yīng)塔的固定床多級連續(xù)反應(yīng)方法是優(yōu)選的。
固定床連續(xù)反應(yīng)方法的反應(yīng)條件解釋如下。
首先，丙酮對苯酚的摩爾比通常為1/30-1/3，并優(yōu)選1/15-1/5。
如果丙酮對苯酚的摩爾比低于1/30，反應(yīng)速度往往過低。如果丙酮對苯酚的摩爾比大于1/3，所產(chǎn)生的雜質(zhì)的量往往增加，而雙酚A的選擇性往往變低。
另一方面，在硫醇沒有固定到酸式離子交換樹脂的情況下，硫醇對丙酮的摩爾比通常為0.1/100-20/100，并優(yōu)選1/100-10/100。
如果硫醇對丙酮的摩爾比低于0.1/100，雙酚A的反應(yīng)速率和選擇性可能難以獲得足夠的改善。即使硫醇對丙酮的摩爾比大于20/100，往往不再能達到與使用這樣大量的硫醇相對應(yīng)的效果。
反應(yīng)溫度通常為40-150℃，優(yōu)選60-110℃。如果反應(yīng)溫度低于40℃，那么反應(yīng)速率往往過低，而反應(yīng)溶液的粘度往往過高，導(dǎo)致在某些情況下其發(fā)生不希望的凝固。如果反應(yīng)溫度超過150℃，可能難于合適地控制反應(yīng)，雙酚A(p，p’-異構(gòu)體)的選擇性往往變低，而作為催化劑的酸式離子交換樹脂往往分解或失活。此外，原料混合物的LHSV(液時空速)通常為0.2-30hr-1，優(yōu)選為0.5-10hr-1。
在上述制備工藝中，這樣獲得的混合反應(yīng)溶液優(yōu)選首先用過濾器過濾。
因此，通過使用過濾器過濾雙酚A溶液，可以從溶液中除去其中所含的雜質(zhì)，從而使雙酚A免于在后面步驟中的高溫條件下分解。
結(jié)果，所得的產(chǎn)品可以免于形成不希望的有色物質(zhì)，從而獲得了具有良好色調(diào)的雙酚A產(chǎn)品。
上述過濾步驟使得能夠除去催化劑殘留物和破碎的催化劑微粒，而這些物質(zhì)往往促使雙酚A的降解和雙酚A色調(diào)劣化。
在混合的反應(yīng)溶液的后處理中或者在上述過濾步驟之后進行的后處理中，除了下面提及的步驟(B)-(F)之外，在使用含苯酚溶液溶解雙酚A和苯酚的加合物的步驟和從溶液中結(jié)晶和分離加合物的步驟之間的至少一個階段可以進行使用過濾器的過濾步驟。
下面，解釋步驟(B)-(F)。
步驟(B)在步驟(B)中，濃縮基本上不含酸式離子交換樹脂的混合反應(yīng)溶液。
在該濃縮步驟，一般地，混合的反應(yīng)溶液首先使用蒸餾塔在低壓下蒸餾，以從反應(yīng)溶液中去除未反應(yīng)的丙酮，水副產(chǎn)物和低沸點物質(zhì)(例如烷基硫醇)。
在低壓下蒸餾通?？梢栽诩s6.5-80kPa的壓力下和在70-180℃的溫度下進行。
在這種情況下，未反應(yīng)的苯酚進行共沸，使得一部分未反應(yīng)的苯酚與低沸點物質(zhì)一起從蒸餾塔中排出和去除。
在該蒸餾步驟中，為了防止雙酚A的熱分解，所用加熱源的溫度優(yōu)選控制在190℃或者更低。
然后，通過從反應(yīng)混合物中去除低沸點物質(zhì)得到的塔底液體(其含有雙酚A、苯酚等)進一步在低壓下蒸餾以從中除去苯酚和濃縮雙酚A。
上述濃縮的條件不受具體限定，濃縮步驟通?？梢栽诩s100-170℃的溫度下和在約5-70kPa的壓力下進行。
如果在濃縮步驟中使用的溫度低于100℃，往往需要高真空。如果在濃縮步驟中使用的溫度高于170℃，在后續(xù)的結(jié)晶步驟中往往需要去除過量的熱量。
同樣，在濃縮的剩余溶液中所含的雙酚A濃度優(yōu)選為20-50質(zhì)量％，更優(yōu)選20-40質(zhì)量％。
如果在濃縮的剩余溶液中雙酚A的濃度低于20質(zhì)量％，那么雙酚A的回收率往往變低。如果在濃縮的剩余溶液中雙酚A的濃度高于50質(zhì)量％，在結(jié)晶步驟后輸送所得漿體往往變得困難。
步驟(C)在步驟(C)中，從步驟(B)獲得的濃縮剩余溶液結(jié)晶和分離雙酚A和苯酚的1∶1加合物(下文中僅稱為“苯酚加合物”)。
在該步驟中，上述經(jīng)濃縮的剩余溶液首先被冷卻到約40-70℃的溫度，使苯酚加合物從中結(jié)晶并形成漿體。
在這種情況下，上述冷卻可以使用外部熱交換器進行，或者通過真空冷卻結(jié)晶方法進行，在后一種方法中，濃縮的剩余溶液與水混合并在低壓下使用水蒸發(fā)的潛熱來冷卻。
在真空冷卻結(jié)晶方法中，將約3-20質(zhì)量％的水加入到濃縮的剩余溶液中，所得的混合物通常在40-70℃溫度和3-13kPa壓力下進行結(jié)晶處理。
如果添加的水量低于3質(zhì)量％，除熱容量往往不夠。如果添加的水量超過20質(zhì)量％，雙酚A的溶解損失往往不希望地變大。
在這樣的結(jié)晶步驟中，如果結(jié)晶溫度低于40℃，那么待結(jié)晶的溶液往往粘度增加或者凝固。如果結(jié)晶溫度超過70℃，雙酚A的溶解損失往往不希望地變大。
然后，含有這樣結(jié)晶的苯酚加合物的漿體通過已知方法例如過濾和離心分離被分離為苯酚加合物和含有反應(yīng)副產(chǎn)物的結(jié)晶母液。
步驟(D)在步驟(D)中，使用含苯酚溶液溶解在上述步驟(C)中結(jié)晶和分離的苯酚加合物。
在步驟(D)中使用的含苯酚溶液是不受具體限定的。含苯酚溶液的實例包括在濃縮步驟(B)中回收的苯酚，用于在結(jié)晶和分離步驟(C)中制備的苯酚加合物的洗滌溶液，在步驟(D)之后的步驟獲得的從結(jié)晶苯酚加合物的固液分離獲得的母液，和用于苯酚加合物的洗滌溶液。
上述含苯酚溶液被添加到在步驟(C)中獲得的苯酚加合物中，并將所得混合物加熱到約80-110℃的溫度，以在加熱條件下溶解其中的苯酚加合物，由此制備了適用于后續(xù)結(jié)晶步驟的具有雙酚A濃縮物的含雙酚A溶液。
這樣制備的含雙酚A溶液相對易于處理，這是因為即使在相對低的溫度下該溶液仍然具有低粘度。因此，該含雙酚A的溶液適合經(jīng)受后續(xù)步驟中的苯酚加合物結(jié)晶，以使用過濾器進行固液分離。
步驟(E)在步驟(E)中，苯酚加合物經(jīng)結(jié)晶并從由上述步驟(D)獲得的含雙酚A溶液分離。如果需要，為了獲得高純產(chǎn)物，使用含苯酚溶液溶解由此獲得的苯酚加合物，然后從該溶液中結(jié)晶和分離苯酚加合物的步驟可以重復(fù)一次或多次。
在這一步驟中，結(jié)晶和分離苯酚加合物的步驟和采用含苯酚溶液溶解苯酚加合物的步驟分別與在步驟(C)和(D)中的那些相同。
步驟(F)在步驟(F)中，在上述步驟(E)中結(jié)晶和分離的苯酚加合物在加熱下熔融，然后進行蒸餾以從中除去苯酚。
在這一步驟中，首先將苯酚加合物加熱到約100-160℃的溫度并熔融，形成液體混合物。然后，該液體混合物在低壓下進行蒸餾以從中餾出苯酚，由此回收熔融的雙酚A。
在低壓下蒸餾通常可以在1-11kPa的壓力和在150-190℃的溫度下進行。
在溶液中的殘留苯酚可以通過進一步將溶液進行蒸汽汽提或者氮氣汽提從溶液中去除。
造粒塔在其頂部配備有用于將BPA熔體形成液滴的噴嘴板，和在其底部配備有用于向其鼓入冷卻氣體的導(dǎo)管。
作為噴嘴板，可以使用配備了多個孔口或者孔等的金屬板，其可以通過電加熱器或者蒸汽加熱以防BPA的凝固。
造粒塔的高度依賴于BPA液滴的冷卻時間而確定，通常為約10-50m。
作為造粒塔，可以使用例如在圖1中所示的設(shè)備。
在步驟(F)中被純化的BPA熔體從造粒噴嘴1中排出以形成BPA液滴，然后以噴淋的方式落入到造粒塔2中。
所述BPA液滴通過由冷卻氣體入口3引入的氣體冷卻并形成BPA球粒，該球粒通過產(chǎn)品出口4排出。
用于冷卻BPA液滴的氣體通過冷卻氣體出口5排出。
BPA熔體的溫度優(yōu)選為157-200℃，更優(yōu)選為157-180℃。
如果BPA熔體溫度低于157℃，BPA熔體傾向于固化。如果BPA熔體的溫度超過200℃，所得的BPA球粒往往產(chǎn)生不希望的變色。
造粒噴嘴1由具有噴嘴的板構(gòu)成。
在本發(fā)明中，在噴嘴中形成的各孔具有0.3-1.00mm的孔尺寸(直徑)，優(yōu)選0.4-0.7mm，更優(yōu)選0.5-0.6mm，由此使得可以制備約0.5-1.5mm平均顆粒尺寸的BPA球粒。
在本發(fā)明中，要求從造粒噴嘴1排出的BPA熔體的排出速度被控制在0.5-1.8m/s，優(yōu)選1.0-1.8m/s，更優(yōu)選1.4-1.8m/s。
當(dāng)BPA熔體的排出速度為0.5m/s或者更大時，防止了BPA液滴彼此熔合和形成更大的微粒。當(dāng)BPA熔體的排出速率為1.8m/s或更低時，BPA液滴不會彼此熔合，由此形成了具有均一尺寸的微粒。
因為過大的BPA液滴微粒難于冷卻，因此仍然保持BPA熔體形式的BPA液滴到達造粒塔底部并附著或者沉積于其上。
同時，BPA熔體的排出速度可以通過調(diào)節(jié)BPA熔體進料到噴嘴的流速等來控制。
此外，噴嘴的相鄰孔之間的距離為5-12mm，優(yōu)選7-11mm，更優(yōu)選8-10mm。
同時，噴嘴的相鄰孔之間的距離是指相鄰孔中心之間的距離。
如果噴嘴的相鄰孔之間的距離超過12mm，那么即使BPA熔體以有些傾斜的狀態(tài)從噴嘴中排出，在排出的BPA液滴之間的距離也過寬并難于彼此熔合。然而，在這樣的情況下，如果進料BPA熔體的量變大，那么需要使用大量的噴嘴板，使得造粒塔的直徑不可避免地增加。
也就是說，當(dāng)噴嘴的相鄰孔之間的距離為12mm或更短時，噴嘴板的數(shù)量是合適的，使得無需增加造粒塔的直徑。
此外，如果BPA熔體由于噴嘴孔的污染以偏離的狀態(tài)從噴嘴排出，則BPA液滴往往彼此熔合。然而，如果噴嘴的相鄰孔之間的距離為5mm或者更長，即使發(fā)生了這樣的BPA熔體的偏離流，也能防止BPA液滴的彼此熔合。
對于通過冷卻氣體入口3引入的氣體，通常使用惰性的氮氣，因為BPA往往易于氧化。
流過造粒塔2的冷卻氣體速度為0.7-2.0m/s，優(yōu)選0.9-1.8m/s，更優(yōu)選1.0-1.6m/s。
當(dāng)冷卻氣流的速度為0.7-2.0m/s時，造粒塔2中的溫度被控制在40-90℃，使得BPA球粒可以被冷卻到50-60℃。
如果冷卻氣流的速度為0.7m/s或者更高，BPA熔體可以被合適地冷卻。另一方面，如果冷卻氣流的速度為2.0m/s或者更低，BPA液滴往往順利下落，并由此防止了彼此撞擊，導(dǎo)致了所制備BPA細小微粒的減少，增加了BPA球粒的產(chǎn)量。
此外，作為用在工藝中從步驟(A)到造粒塔的設(shè)備或器件的材料，通?？梢允褂肧US304、SUS316、SUS316L等。
實施例接下來，本發(fā)明將參照下面的實施例和對比實施例進行更加詳細地描述。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是這些實施例僅為示例性的，并不用于限制本發(fā)明。
參比實施例1使含有摩爾比為10∶1的苯酚和丙酮的混合物與乙基硫醇一起以3hr-1的LHSV連續(xù)流過用陽離子交換樹脂“DIAION SK104H”(由Mitsubishi Chemical Corp.，可得)填充的固定床反應(yīng)塔，以在75℃下彼此反應(yīng)。
所得的反應(yīng)混合物在67kPa的低壓和170℃的塔底溫度下進行蒸餾，以從中除去丙酮、水、乙基硫醇等。然后，該反應(yīng)混合物在14kPa的低壓和130℃下進一步進行蒸餾以從中除去苯酚，并濃縮混合物直到其中雙酚A的濃度達到40質(zhì)量％，得到雙酚A的苯酚溶液。
將這樣得到的具有40質(zhì)量％雙酚A的雙酚A苯酚溶液與水混合，在低壓下冷卻到50℃并保持在該條件下，以結(jié)晶雙酚A和苯酚的加合物，由此獲得漿體。
然后，由此獲得的漿體經(jīng)固液分離，由此從中分離雙酚A和苯酚的加合物。
將所得加合物與苯酚混合，然后將其加熱到90℃，由此制備含有60質(zhì)量％苯酚和40質(zhì)量％雙酚A的溶液。
所得溶液再次經(jīng)受類似的真空冷卻結(jié)晶和固液分離，以獲得雙酚A和苯酚的加合物。
然后，所得加合物用純苯酚洗滌，由此獲得雙酚A和苯酚的加合物的晶體。
所得的加合物晶體在加熱到130℃條件下熔融，然后脫苯酚化得到雙酚A。
所得的雙酚A在空氣中被加熱到220℃40分鐘。作為基于APHA標(biāo)準(zhǔn)顏色目測雙酚A色調(diào)的結(jié)果，證實雙酚A展示出APHA15的色調(diào)。
實施例1將氮氣從造粒塔底部以1.6m/s的氣流速度進料到直徑為2.2m和高度為30m的造粒塔中。
在造粒塔頂端安裝有噴嘴板，該噴嘴板具有直徑為0.5mm的孔，相鄰兩孔之間彼此間隔9mm。
雙酚A的熔體在170℃下進料到噴嘴板中，使得雙酚A熔體從噴嘴的排出速度為1.4m/s，由此將BPA顆?；?。
結(jié)果證實在兩周時間內(nèi)穩(wěn)定制備了平均微粒尺寸為1.0mm的BPA球粒。
在2周時間后，在檢查造粒塔時，經(jīng)證實基本上沒有粘附物質(zhì)(例如BPA)沉積在造粒塔底部。結(jié)果顯示在表1中。
實施例2使用如實施例1中所用的相同噴嘴板和相同的造粒塔，將氮氣在40℃下以1.0m/s的氣體流速進料到造粒塔中，而雙酚A熔體以170℃進料到其中，使得雙酚A熔體從噴嘴中的排出速度為1.8m/s，由此使BPA顆?；?br> 結(jié)果證實在兩周時間內(nèi)穩(wěn)定制備了平均微粒尺寸為1.1mm的BPA球粒。
在兩周時間后，在檢查造粒塔時，經(jīng)證實基本上沒有粘附物質(zhì)(例如BPA)沉積在造粒塔底部。結(jié)果顯示在表1中。
實施例3在與實施例1中所用的相同造粒塔的塔頂安裝噴嘴板，該噴嘴板具有0.6mm直徑的孔且相鄰兩孔彼此間距為5mm。
氮氣在40℃下以1.6m/s的氣體速度進料到造粒塔中，而雙酚A熔體以170℃進料到其中，使得雙酚A熔體從噴嘴中的排出速度為1.5m/s，由此使BPA顆?；?。
結(jié)果證實在兩周時間內(nèi)穩(wěn)定制備了平均微粒尺寸為1.1mm的BPA球粒。
在兩周時間后，在檢查造粒塔時，經(jīng)證實基本上沒有粘附物質(zhì)(例如BPA)沉積在造粒塔底部。結(jié)果顯示在表1中。
實施例4在與實施例1中所用的相同造粒塔的塔頂安裝噴嘴板，該噴嘴板具有0.5mm直徑的孔且相鄰兩孔彼此間距為5mm。
氮氣在40℃下以1.1m/s的氣體速度進料到造粒塔中，而雙酚A熔體以170℃進料到其中，使得雙酚A熔體從噴嘴中的排出速度為1.8m/s，由此使BPA顆?；?。
結(jié)果證實在兩周時間內(nèi)穩(wěn)定制備了平均微粒尺寸為1.1mm的BPA球粒。
在兩周時間后，在檢查造粒塔時，經(jīng)證實基本上沒有粘附物質(zhì)(例如BPA)沉積在造粒塔底部。結(jié)果顯示在表1中。
對比實施例1在40℃下以1.1m/s氣體速度將氮氣和在170℃將雙酚A熔體進料到在實施例4中使用的相同造粒塔中，使得從噴嘴中排出雙酚A熔體的排出速度為2.9m/s，由此使BPA顆粒化，其中該造粒塔安裝有具有0.5mm直徑的孔且相鄰兩孔彼此間距為5mm的噴嘴板。
結(jié)果證實在兩周時間內(nèi)穩(wěn)定制備了平均微粒尺寸為1.6mm的BPA球粒。但是在兩周時間后檢查造粒塔時，經(jīng)證實約10mm厚的BPA沉積在造粒塔底部。
通過從外部對其施加撞擊可以容易地從造粒塔底部分離粘附物質(zhì)。
結(jié)果顯示在表1中。
對比實施例2在40℃下以0.5m/s氣體速度將氮氣和在170℃將雙酚A熔體進料到與實施例1中使用的相同造粒塔中，使得從噴嘴中排出雙酚A熔體的排出速度為1.8m/s，由此使BPA顆?；?，其中該造粒塔安裝有具有0.5mm直徑的孔且相鄰兩孔彼此間距為9mm的噴嘴板。
結(jié)果證實在兩周時間內(nèi)穩(wěn)定制備了平均微粒尺寸為1.3mm的BPA球粒。但是在兩周時間后檢查造粒塔時，經(jīng)證實約50mm厚的BPA沉積在造粒塔底部。
通過從外部對其施加撞擊可以容易地從造粒塔底部分離呈板形式的粘附物質(zhì)。
結(jié)果顯示在表1中。
對比實施例3在40℃下以1.6m/s氣體速度將氮氣和在170℃將雙酚A熔體進料到與實施例1中使用的相同造粒塔中，使得從噴嘴中排出雙酚A熔體的排出速度為0.4m/s，由此使BPA顆?；?，其中該造粒塔安裝有具有0.5mm直徑的孔且相鄰兩孔彼此間距為9mm的噴嘴板。
結(jié)果證實BPA的熔體液滴熔合到一起形成大尺寸的微粒，下落并在完全固化前撞擊造粒塔的底板，然后沉積在其上，由此最終導(dǎo)致造粒塔的堵塞。
結(jié)果顯示在表1中。
對比實施例4在40℃下以2.5m/s氣體速度將氮氣和在170℃將雙酚A熔體進料到與實施例3中使用的相同造粒塔中，使得從噴嘴中排出雙酚A熔體的排出速度為1.5m/s，由此使BPA顆?；?，其中該造粒塔安裝有具有0.6mm直徑的孔且相鄰兩孔彼此間距為5mm的噴嘴板。
結(jié)果證實在兩周時間內(nèi)穩(wěn)定制備了平均微粒尺寸為1.2mm的BPA球粒，沉積在氮氣出口中的BPA細小微粒增多。
在兩周時間后檢查造粒塔時，經(jīng)證實盡管基本上沒有BPA沉積在造粒塔底部，但是BPA球粒的產(chǎn)量降低了。
結(jié)果顯示在表1中。
對比實施例5在40℃下以1.0m/s氣體速度將氮氣和在170℃將雙酚A熔體進料到與實施例1中使用的相同造粒塔中，使得從噴嘴中排出雙酚A熔體的排出速度為1.8m/s，由此使BPA顆?；渲性撛炝Ｋ惭b有具有0.5mm直徑的孔且相鄰兩孔彼此間距為3mm的噴嘴板。
結(jié)果證實在兩周時間內(nèi)穩(wěn)定制備了平均微粒尺寸為1.6mm的BPA球粒。但是在兩周時間后檢查造粒塔時，經(jīng)證實約30mm厚的BPA沉積在造粒塔底部。
結(jié)果顯示在表1中。
表1-1

表1-2

注解*具有500μm或者更低微粒尺寸的細小微粒對在造粒塔中經(jīng)處理的BPA的量的比率。
**造粒塔運行被立即停止。
權(quán)利要求
1.用于制備雙酚A球粒的方法，包括下列步驟使雙酚A的熔體從配備在造粒塔上半部分的噴嘴板下落，而使冷卻氣體從造粒塔的下半部分向上流動，所述方法滿足下列條件(a)-(c)(a)噴嘴的各孔直徑為0.3-1.0mm；(b)雙酚A熔體從噴嘴的排出速度為0.5-1.8m/s；和(c)上述冷卻氣體的流速為0.7-2.0m/s。
2.權(quán)利要求1的用于制備雙酚A球粒的方法，其中噴嘴的相鄰孔之間的距離為5-12mm。
全文摘要
用于制備雙酚A球粒的方法，其中使雙酚A的熔融流體從配備在造粒塔上半部分的噴嘴板下落，而使冷卻氣體從造粒塔的下半部分向上流動，其特征在于滿足了下面(a)－(c)(a)噴嘴的孔直徑為0.3－1.0mm，(b)雙酚A熔融流體從噴嘴的流出速度為0.5－1.8m/s，和(c)上述氣體的流速為0.7－2.0m/s。
文檔編號C07C39/16GK1914141SQ20058000329
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月29日
發(fā)明者小比類卷潤, 吉富一之, 增田修一, 児玉正宏, 能星英喜 申請人:出光興產(chǎn)株式會社