采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝制備雙酚a的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備雙酚A的方法。
【背景技術】
[0002]已知的制備雙酚A(2，2_雙(4’_羥基苯基)丙烷)的方法包括使丙酮與過量的苯酚在強酸催化劑如磺酸類陽離子交換樹脂存在下反應。反應形成一種產物混合物，除了含有未反應的苯酚和少量的丙酮外，主要含有BPA和水，另外，還生成少量縮合反應的典型副產物，例如2-(4-羥基苯基)-2-(2-羥基苯基)丙烷(鄰，對-BPA)、取代的茚滿類、羥苯基茚滿醇類、輕苯基色滿類、螺二茚滿類、取代的茚酸類、取代的咕噸類和分子骨架中有三個或更多個苯環(huán)的高級稠合化合物。
[0003]通常將產物冷卻以形成雙酚A/苯酚大致等摩爾結晶加合物，將BPA與苯酚從反應混合物中分離出來。該操作通過以下步驟進行，使反應混合物冷卻，使雙酚A-苯酚加合物通過懸浮結晶方式結晶。然后通過用于固-液分離的合適設備將雙酚A-苯酚加合物晶體從液相中分離，這些合適設備例如旋轉式過濾機或離心機。通過用合適的溶劑洗滌，可以除去加合物晶體表面附著的雜質，這些溶劑通常含有一種或多種選自以下的組分:丙酮、水、苯酚、BPA和次要組分。固體/液體分離得到的BPA/苯酚復合物晶體通常要經過進一步的提純步驟，其包括，例如，蒸餾，解吸附或提取法，在該步驟中可以除去苯酚和可能降低BPA中次要組分的濃度。
[0004]如想獲得高純度雙酚A，通常需要采用η > I的η級串聯(lián)懸浮結晶，進行反復的重結晶操作，必須增加結晶加合物的分離裝置以及結晶加合物溶解槽的個數，那就產生了裝置大型化、裝置成本上升的問題；也有通過從雙酚A熔體中蒸餾使其提純的方法，已發(fā)現(xiàn)在除去苯酚的處理過程中，雙酚A會熱分解形成雜質，如苯酚、異丙烯基苯酚等，僅靠控制蒸餾條件避免雙酚A在除去苯酚步驟中的分解是困難的。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種方便、效果好的采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝制備雙酚A的方法。
[0006]本發(fā)明的技術解決方案是:
一種采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝制備雙酚A的方法，其特征是:包括下列步驟:
(一)懸浮結晶
(1)在65-75°C的溫度下，將反應溶液調至苯酚中，使P，P-雙酚A含量為25-35重量％;
(2)在此溫度下將反應溶液充入結晶反應器數η> I的η級串聯(lián)懸浮結晶器中，將反應溶液在各結晶器中循環(huán)，循環(huán)速率多2000m3/小時；
(3)在串聯(lián)結晶器中，溫度梯度安排為從第一個結晶器60°C、第二個結晶反應器50°C、最終結晶反應器40°C (4)采用苯酚進行洗凈和/或溶解，得到雙酚A/苯酚結晶加合物；作為洗凈和/或溶解用的酚中的至少一部分是采用精制酚。
[0007](二)熔融結晶
(1)在150-175°C的溫度、1-150毫巴真空下，將雙酚A/苯酚結晶加合物中的苯酚脫除，最終得到的熔融雙酚A液相含苯酚小于1% ;
(2)將熔融雙酚A液充入η> I的η級串聯(lián)的降膜結晶器中，進行多步熔融液降膜結晶操作；得廣品。
[0008]步驟(二)熔融結晶中每級降膜結晶器中依次經過向結晶器中裝料、結晶、剩余液排出、發(fā)汗、全部熔融以及提純產品卸料步驟；在裝料、結晶、剩余液排出階段，設定從160-125°C漸降的溫度斜坡，在發(fā)汗、全部熔融以及提純產品卸料階段，設定從125-160°C漸升的溫度斜坡。
[0009]步驟(二)在熔融雙酚A液進入降膜結晶器前，添加碳酸氫鈉l-50PPm、控制ρΗ5.05-5.10。
[0010]本發(fā)明采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝，可以使產品純度、收率以及綜合的裝置經濟效益最大化，可以制備具有高于99.9%純度的雙酚A。相比重結晶/蒸餾提純更為經濟。第一階段的結晶器的并行運行模式，在結晶器里的熔解過程期間，另外的結晶器繼續(xù)運轉在相同溫度下，產品輸出量和產品質量可以同步的保持在一個高水平，這樣可以提高系統(tǒng)利用率，同時也可以提高產品純度；第二結晶階段的串聯(lián)降膜結晶，多級逆向操作的構思，預先設定與仔細控制的物料平衡、熱量平衡相結合，可以生產任何所需純度的產品，由于可輕易改變控制設定以滿足產品規(guī)格的變化，可以贏得了可觀的市場潛力并降低制造成本。
[0011]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0012]—種采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝制備雙酚A的方法，包括下列步驟:
(一)懸浮結晶
(1)在65-75°C的溫度下，將反應溶液調至苯酚中，使P，P-雙酚A含量為25-35重量％;
(2)在此溫度下將反應溶液充入結晶反應器數η> I的η級串聯(lián)懸浮結晶器中，將反應溶液在各結晶器中循環(huán)，循環(huán)速率多2000m3/小時；
(3)在串聯(lián)結晶器中，溫度梯度安排為從第一個結晶器60°C、第二個結晶反應器50°C、最終結晶反應器40°C
(4)采用苯酚進行洗凈和/或溶解，得到雙酚A/苯酚結晶加合物；作為洗凈和/或溶解用的酚中的至少一部分是采用精制酚。
[0013](二)熔融結晶
(1)在150-175°C的溫度、1-150毫巴真空下，將雙酚A/苯酚結晶加合物中的苯酚脫除，最終得到的熔融雙酚A液相含苯酚小于1% ;
(2)將熔融雙酚A液充入η> I的η級串聯(lián)的降膜結晶器中，進行多步熔融液降膜結晶操作；得廣品。
[0014]步驟(二)熔融結晶中每級降膜結晶器中依次經過向結晶器中裝料、結晶、剩余液排出、發(fā)汗、全部熔融以及提純產品卸料步驟；在裝料、結晶、剩余液排出階段，設定從160-125°C漸降的溫度斜坡，在發(fā)汗、全部熔融以及提純產品卸料階段，設定從125-160°C漸升的溫度斜坡。
[0015]步驟(二)在熔融雙酚A液進入降膜結晶器前，添加碳酸氫鈉l-50PPm、控制PH5.05-5.10，使得p，P-雙酚A的分解損失少于0.5 %，產品具有良好色相。
[0016]具體工藝參數例子如下:
(一)懸浮結晶主要操作條件如下:
(1)供給原料的成分組成
雙酚A:25重量％，酚:65重量％，其他:10重量％
(2)結晶反應器數n=2;
晶析塔A:溫度:60°C，停留時間:120min 晶析塔B:溫度:60°C，停留時間:120min
(3)出料溶液的成分組成
雙酚A: 47重量％，酚:52重量％，其他:1重量％。調節(jié)精制苯酚洗凈用量，可有效控制BPA相對于副產物的成分。
[0017](二)熔融結晶
(O多級真空蒸發(fā)系統(tǒng)脫除苯酚，主要操作條件如下:
進料溫度:120°C
一級蒸發(fā):溫度150°C壓力:10托二級蒸發(fā):溫度160°C壓力:5托三級蒸發(fā):溫度165°C壓力:1托
出料熔融雙酚A:純度為97.5% p，p_BPA，l%苯酚，其他雜質1.5%(測定方法:氣相色譜ASTM法)ο
[0018](2)多級降膜結晶，主要操作條件如下:
進料溫度:170°C
一級降膜:溫度170-125°C，時間150min 二級降膜:溫度170-125°C，時間140min 三級降膜:溫度170-125°C，時間120min
產品雙酚A:純度為99.92% p，p-BPA，185ppmo，p-BPA，150ppm其他高沸點雜質(測定方法:液相色譜ASTM法)。
【主權項】
1.一種采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝制備雙酚A的方法，其特征是:包括下列步驟: (一)懸浮結晶 (1)在65-75°C的溫度下，將反應溶液調至苯酚中，使P，P-雙酚A含量為25-35重量％; (2)在此溫度下將反應溶液充入結晶反應器數η> I的η級串聯(lián)懸浮結晶器中，將反應溶液在各結晶器中循環(huán)，循環(huán)速率多2000m3/小時； (3)在串聯(lián)結晶器中，溫度梯度安排為從第一個結晶器60°C、第二個結晶反應器50°C、最終結晶反應器40°C (4)采用苯酚進行洗凈和/或溶解，得到雙酚A/苯酚結晶加合物； (二)熔融結晶 (1)在150-175°C的溫度、1-150毫巴真空下，將雙酚A/苯酚結晶加合物中的苯酚脫除，最終得到的熔融雙酚A液相含苯酚小于1% ; (2)將熔融雙酚A液充入η> I的η級串聯(lián)的降膜結晶器中，進行多步熔融液降膜結晶操作；得廣品。2.根據權利要求1所述的采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝制備雙酚A的方法，其特征是:步驟(二)熔融結晶中每級降膜結晶器中依次經過向結晶器中裝料、結晶、剩余液排出、發(fā)汗、全部熔融以及提純產品卸料步驟；在裝料、結晶、剩余液排出階段，設定從160-125°C漸降的溫度斜坡，在發(fā)汗、全部熔融以及提純產品卸料階段，設定從125-160°C漸升的溫度斜坡。3.根據權利要求1所述的采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝制備雙酚A的方法，其特征是:步驟(二)在熔融雙酚A液進入降膜結晶器前，添加碳酸氫鈉l-50PPm、控制ρΗ5.05-5.10。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用懸浮結晶與降膜結晶的組合工藝制備雙酚A的方法，包括多級懸浮結晶多級熔融結晶。本發(fā)明可以制備具有高于99.9％純度的雙酚Ａ，相比懸浮結晶與重結晶/蒸餾提純更為經濟。
【IPC分類】C07C37/84, C07C39/16
【公開號】CN105130758
【申請?zhí)枴緾N201510489640
【發(fā)明人】戴伍國, 陳群, 龐小琳, 范洪明
【申請人】南通星辰合成材料有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月12日