高纯度双酚a的连续制备方法

专利名称：高纯度双酚a的连续制备方法技术领域：本发明涉及含有少于0.2%(重量)杂质的高纯度双酚A(BPA)的制备方法。按此方法生产的热和色稳定的双酚A改进了由其制得的聚合物例如聚碳酸酯的热变色稳定性。高纯度双酚A的制备方法是已知的(例如DE-A4213872)。该文件叙述了使双酚A纯度达99.91%(重量)的方法，然而其黑曾色值(Hazencolourvalue)仍有待提高。现已发现可工业规模地生产高纯度且黑曾色值良好的双酚A。这种高纯度p，p-双酚A终产物几乎完全是由BPA/苯酚加工中结晶加合物来决定的。因而本发明提供从反应溶液中回收纯度为99.75%至＞99.94%(重量)、黑曾色值为5-10的双酚A的方法，所述反应溶液是在可选地用巯基胺和/或噻唑烷和/或硫代羧酸改性的磺酸离子交换树脂存在下，由丙酮和苯酚制备双酚A所得到的，其特征在于1.在65-75℃的温度下，将反应溶液调至苯酚中p，p-双酚A含量为25-35%(重量)，和2.在此温度下将反应溶液充入结晶反应器数n＞1的n级串联结晶器中，和3.将反应溶液在各结晶反晶器中循环，循环速率至少为500m3/小时，混合物在各结晶反应器中的停留时间至少为3小时，和4.在整个串联结晶器中，温度梯度安排为从第一个结晶反应器的70℃(n＝1)至最终结晶反应器(n)的40℃，和5.将p，p-BPA含量的为60%、苯酚含量约为40%的p，p-双酚A加合物在结晶反应器中沉淀，过滤，除去苯酚并以通常方式回收p，p-双酚A。按照本发明方法可用作催化剂的改性磺酸离子交换树脂是已知的(例如DE-A3727641，相应于US-A4912263)。将反应溶液调至苯酚中双酚A含量(例如尤其是通过称出，计量阀)25-35%(重量)，这例如可通过气相色谱测得。将苯酚和丙酮反应得到的苯酚双酚A引入使1∶1双酚A/苯酚加合物结晶所用的多步串联结晶器中。根据本发明所用的串联结晶器具有两个或三个结晶器(n＝2，3)，但也可有更多个(n＞3)。将由该串联结晶器得到的产物过滤，滤出的双酚A/苯酚混晶(1∶1加合物)通过在苯酚和双酚A中解吸而得到分离，该产物以结晶片的形式出现。所述串联结晶器至少有两个结晶器(结晶器n，n＞1)。将三至六个结晶器串联起来较为有利。对温度的控制应使得在整个串联结晶器中温度呈70℃(反应器入口，反应器n＝1)至40℃分布。第一结晶器(n＝1)在70℃的最高温度下操作，在最后一个结晶器n中达到40℃的温度。然后用常规方法将双酚A分离出来。其纯度至少为99.75%(重量)双酚A，黑曾色值为5-10。这种特别的加合结晶的特点是可以通过改善结晶过程而不是在BPA法(BPA熔体在溶剂如苯酚或甲苯或二氯甲烷或丙酮中重结晶)之后附加一个结晶步骤来回收高纯度BPA(＞99.94%)。随后过滤和解吸的BPA/苯酚加合物结晶法比起分开的重结晶步骤更为经济。实施例1将28%双酚A的苯酚溶液以22m3/h的速率送到70℃的结晶器中并在其中冷却至54℃。将BPA/苯酚混晶的苯酚浆液以1200m3/h的速率连续循环。将温度为54℃的混晶浆液排出结晶器送入第二结晶器(22m/h)。在第二结晶器中混晶浆液被进一步冷却至41℃。将混晶浆液在第二结晶器中以1000m3/h的速率循环。从第二结晶器中以22m3/h的速率排出混晶浆液/溶液并引入旋转式过滤器中。此处，大约有5吨混晶被滤出、洗涤和干燥。滤液中残留双酚A含量为14%。经过滤和后处理的双酚A成品的纯度为99.90%p，p-BPA。该BPA片状产品的色值为5-10黑曾。混晶浆液在串联结晶器中的停留时间为9小时。实施例2将28%双酚A的苯酚溶液以45m3/h的速率送到70℃的结晶器中并在其中冷却至54℃。将BPA/苯酚混晶的苯酚浆液以1200m3/h的速率连续循环。将温度为54℃的混晶浆液排出结晶器送入第二结晶器(45m3/h)。在第二结晶器中混晶浆液被进一步冷却至41℃。将混晶浆液在第二结晶器中以1000m3/h的速率循环。从第二结晶器中以45m3/h的速率排出混晶浆液/溶液并引入旋转式过滤器中。此处，大约有10吨混晶被滤出、洗涤和干燥。滤液中残留双酚A含量为14%。经过滤和后处理的双酚A成品的纯度为99.75%p，p-BPA。该BPA片状产品的色值为10黑曾。混晶浆液在串联结晶器中的停留时间为4小时。实施例3将32%双酚A的苯酚溶液以8m3/h的速率送到70℃的结晶器中并在其中冷却至54℃。将BPA/苯酚混晶的苯酚浆液以500m3/h的速率连续循环。将温度为54℃的混晶浆液排出结晶器送入第二结晶器(8m3/h)。在第二结晶器中混晶浆液被进一步冷却至41℃。将混晶浆液在第二结晶器中以550m3/h的速率循环。从第二结晶器中以8m3/h的速率排出混晶浆液并引入旋转式过滤器中。此处，大约有2.0%的混晶被滤出、洗涤和干燥。经后处理的双酚A成品的纯度为99.94%p，p-BPA。该BPA片状产品的色值为5黑曾。停留时间为20小时。实施例4在27℃下，将29%双酚A的苯酚溶液以10m3/h的速率送到三个结晶器中的第一结晶器中，冷却至56℃。将所得双酚A/苯酚混晶的苯酚浆液以1000m3/h的速率循环。物料由第一结晶器冷泛出进入保持在49℃的第二结晶器中。通过1000m3/h的循环速率再次冷却。最后，在第三结晶器中将混合物冷却至41℃的最终温度。以常规方法在旋转式过滤器中分离所得双酚A/苯酚混晶，并进行处理，得纯双酚A。制得纯度为99.2%的双酚A，其色值为5-10黑曾。在串联结晶器中的总停留时间为18小时。比较例1(用单级结晶器操作)采用与实施例2相同的方法，不同之处在于第一结晶器不在54℃下操作。其它所有过程参数均保持相同。经过滤、处理后的双酚A成品的纯度为99.52%p，p-BPA，片状产品的色值为30。混晶在结晶器2(T＝41℃)中的停留时间为大约2小时。比较例2(用两个结晶器操作，但两者均调节至41℃)采用与实施例2相同的方法，不同之处在于第一结晶器的温度降至41℃，其它所有过程参数均保持相同。经过滤、处理后的双酚A成品的纯度为99.62%p，p-BPA，片状产品的色值为25。混晶在两个结晶器(T＝41℃)中的停留时间均为4小时。权利要求1.从反应溶液中回收纯度为99.75%至＞99.94%(重量)、黑曾色值为5-10的双酚A的方法，所述反应溶液是在可选地用巯基胺和/或噻唑烷和/或硫代羧酸改性的磺酸离子交换树脂存在下，由丙酮和苯酚制备双酚A所得到的，其特征在于1.在65-75℃的温度下，将反应溶液调至苯酚中p，p-双酚A含量为25-35%(重量)，和2.在此温度下将反应溶液充入结晶反应器数n＞1的n级串联结晶器中，和3.将反应溶液在各结晶反晶器中循环，循环速率至少为500m3/小时，混合物在各结晶反应器中的停留时间至少为3小时，和4.在整个串联结晶器中，温度梯度安排为从第一个结晶反应器的70℃(n=1)至最终结晶反应器(n)的40℃，和5.将p，p-BPA含量的为60%、苯酚含量约为40%的p，p-双酚A加合物在结晶反应器中沉淀，过滤，除去苯酚并以通常方式回收p，p-双酚A。全文摘要本发明提供通过双酚A/苯酚加合物结晶这种特别的过程结晶来生产高纯度双酚A的方法。文档编号C07C39/16GK1111608SQ9510068公开日1995年11月15日 申请日期1995年3月10日 优先权日1994年3月10日发明者K·堡格, C·伍尔夫, G·马拉梅特, A·艾特尔, K·P·默伊勒, T·范奥塞拉尔, J·兴茨 申请人:拜尔公司