[發明專利]樹脂法生產雙酚A的新工藝

無效

• 申請號: 93105090.1
• 申請日: 1993-05-21
• 公開（公告）號: CN1079953A
• 公開（公告）日: 1993-12-29
• 發明（設計）人: 袁繼堂;張宗禮;呂惠生;歐陽曉雷;金仕夷
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C39/16
• 分類號: C07C39/16
• 代理公司: 天津大學專利代理事務所
• 代理人: 任延

本發明屬于生產2.2-二（4-羥基苯基）丙烷雙酚A的新工藝。

雙酚A是生產聚碳酸脂、環氧樹脂、聚砜，以及改性酚醛樹脂等高分子材料的中間體，用途很廣。它的生產是在催化劑的作用下，由丙酮和苯酚縮合反應而生成，然后再經后處理即可得到高純產品。其生產方法主要有：以鹽酸為催化劑的釜式法和以鹽酸、硫酸為催化劑的釜式法，以及以改性離子交換樹脂為催化劑的固定床反應器法，其中后一方法是八十年代后期開發出來的。此法與前兩種方法相比較，其優點在于：無腐蝕性，反應后產物極易分離且易得到優質的產品。而不足之處是：反應速度慢，停留時間長，丙酮轉化率低，產物濃度低，選擇性差，酚酮比高，苯酚循環量大，后處理工序復雜。但是，就綜合效果而言，該法還是優于前兩種方法。但由于采用固定床反應器，決定了現有的工藝過程，不論是反應速度，停留時間，丙酮的轉化率，產物濃度，還是酚酮的摩爾比都不理想和不盡人意。

該工藝過程弊端有三：其一氣液均布性差，降低了催化劑的表面利用率。其二反應的軸向和徑向溫度不易控制。其三反應過程中生成的水抑制了催化劑的活性。基于上述原因本發明提供了一種以改性強酸性離子交換樹脂為催化劑，由丙酮和苯酚生產雙酚A的新工藝，該工藝可有效地降低消耗，而提高產率，得到高質量產品。

本發明的工藝技術方案是這樣實現的：以填充改性強酸性離子交換樹脂催化劑的滴流床為反應器，在該反應器上，液相的苯酚和液相或氣相的丙酮從其頂部和頂側送入其內，與此同時，不參與反應的惰性氣體亦從其頂部送入其內實現與物料并流反應，在反應器內反應后的液相產物由其底部移出送入下段工序處理，而惰性氣體也從其底部放出，然后經過氣液分離器，冷井，干燥器，再由氣體壓縮機送至反應器頂部循環使用。該工藝過程其操作條件是：酚酮的摩爾比為4～10;反應溫度為50～100℃;反應壓力為常壓;以干樹脂催化劑重量計的總的物料停留時間為0.25～2.0;小時;汽相的空塔氣速為0.025～0.25m/s。

本發明的工藝技術方案的實施，可帶來如下的積極效果和作用：a，由于惰性氣體流動攜帶作用，可使反應物料同催化劑表面充分接觸，傳質界面不斷更新，減少了擴散的阻力，加快了反應速度;b.惰性氣體流動方向與反應生成水的濃度遞增方向一致，這可大大提高脫水率，可使催化劑保持高活性狀態，也加快了反應進程;c.由于a和b兩點的共同積極作用可保證高的局部酚酮摩爾比，從而可得到好的反應選擇性，而好的選擇性進而又可選用較高的反應溫度和較低的酚酮比，從而進一步加快了反應速度和提高了反應縮合液中雙酚A的濃度;d.由于可得到較高的雙酚A反應液濃度，縮合液處理不需經脫輕塔而直接進行加合物結晶處理，可以減少物料的受熱機會，有利于實現全流程的“冷法”（低溫）操作，這非常有助于提高產品質量;e，由于總體酚酮比低，減少了未反應的苯酚的循環量，這有利于減輕后處理工序的負荷。

附圖是本發明的工藝流程示意圖。其中1為苯酚貯罐，2為苯酚計量泵，3為丙酮貯罐，4為丙酮計量泵，5為丙酮氣化器，6為滴流床反應器，7為出料泵，8為氣液分離器，9為冷井，10為干燥器，11為氣體壓縮機，12為惰性氣體瓶。

本發明的操作方法：苯酚由苯酚泵2加入反應器6的頂部，丙酮由丙酮泵4加入氣化器5，經汽化后分別從反應器頂部和兩個側線進料口進反應器內，與此同時，惰性氣體（氮氣）由氣體壓縮機送至反應器頂部亦進入反應器內，于是便形成了丙酮氣體、氮氣和苯酚液體并流從反應器頂部向底部以氣液混合態流動。丙酮氣自上而下逐步不斷被苯酚吸收，在催化劑表面發生反應，同時可通過調節氮氣的流量，來改變汽相中丙酮的含量和滴流床內的氣速，從而達到控制丙酮吸收反應的速率，并且可實現將總進料是較低酚酮摩爾比的狀況，轉化為在每一段反應內的實際是較高的酚酮摩爾比的狀況，這就可減少付產物生成，提高縮合液中雙酚A的濃度。反應器底部的縮合液由出料泵7排出至下工段處理。含有一定水等的氮氣由底部排出，經氣液分離器8分離和冷井9的冷卻及干燥器10的干燥，再由氣體壓縮機11送至反應器6的頂部循環使用，氮氣這一循環過程中損失的量，由氮氣瓶12加以補償。

本發明同現有的工藝流程相比較，不但有反應時間短，酚酮比低，催化劑用量少，而且可以得到較高的雙酚A濃度，反應過程中雙酚A選擇性和丙酮的轉化率較高。

本發明實施例：

（一）.實驗裝置：