制备双酚的方法技术

本发明专利技术涉及由双酚和苯酚组成的加合物晶体，制备这些晶体的方法和制备双酚的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供双酚和苯酚的加合物的晶体，制备这些晶体的方法和。在下面称为双酚的双(4-羟基芳基)烷烃作为制备多种商业产品的起始物料或中间体是重要的。双酚可以通过将苯酚和羰基化合物经缩合反应而制得。可以使用取代的苯酚或未取代的苯酚。从苯酚和丙酮的反应获得的缩合产物，即2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A，BPA)在工业上具有特别重要的意义。BPA可用作制备各种类型聚合物材料的起始物料，所述聚合物材料例如聚芳基化物、聚醚酰亚胺、聚砜和改性的酚醛树脂。较好的应用领域是制备环氧树脂和聚碳酸酯。例如从US-A 2 775 620和EP-A-0 342 758可以得知将苯酚与羰基化合物经酸催化反应。通常结构的双酚可以采用与制备BPA相类似的方法制备。可以通过将双酚和苯酚的加合物作为中间阶段来制备双酚。本专利技术是基于提供与已有技术相比改进的这个目的。本专利技术的方法尤其可用于提供高纯度的双酚。这个目的是通过制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法实现的，所述方法包括a)制备含双酚和苯酚的溶液，和b)在一个或多个包含结晶罐、循环泵和冷却器的结晶装置中连续地进行结晶，其中在结晶罐中结晶的液体的停留时间为2-12小时，结晶分1-5步进行，各步均由所述结晶装置组成，在最后结晶步骤中结晶罐的温度为40-70℃，在进入第一结晶步骤的流入物中双酚的浓度为15-40重量％，在最后结晶步骤的流出物中，溶解在母液中的双酚的浓度为10-20重量％，在双酚和苯酚的加合物晶体中结晶固体的比例为20-30重量％。因此，本专利技术提供这种方法。另外，本专利技术的目的是通过一种实现的，所述方法包括按本专利技术的方法制备双酚和苯酚的加合物，从双酚和苯酚的加合物中获得双酚。因此，本专利技术也提供这种方法。另外，本专利技术提供经本专利技术的方法获得的双酚和苯酚的加合物的晶体。本专利技术的方法是这样进行的，即在最后结晶步骤中结晶罐的温度为40-70℃，较好为40-50℃，尤其为40-43℃。本专利技术的方法是这样进行的，即在进入第一结晶步骤的流入物中双酚的浓度为15-40重量％，较好为15-35重量％，尤其为25-35重量％。通过本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法，可以获得在已有技术中未曾披露过的某一形式和纯度的这些晶体。本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法具有许多优点。所得的晶体能制备这样高质量的双酚，使得在过滤和去除苯酚后，对其无需进一步提纯就可用于制备高质量的次级(secondary)产物如聚碳酸酯、环氧树脂、甲醛树脂等。本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法，也即本专利技术也具有下述优点。它能提供双酚和苯酚的加合物以及这样高纯度的双酚，从而制备适用于高质量聚碳酸酯的双酚通常所需的进一步提纯步骤可以取消。通常需要的所述进一步提纯步骤例如是附加的结晶步骤或附加的蒸馏步骤。本专利技术的双酚和苯酚的加合物晶体具有许多优点。它们易于过滤并且具有高的纯度。它们所含的杂质的浓度低。因此，在过滤分离晶体后，可以获得高纯度的双酚和苯酚的加合物。若从本专利技术的双酚和苯酚的加合物晶体中回收双酚，则它能提供一种制备双酚的新颖、有益的方法。本专利技术具有许多优点。本专利技术的方法简单，这样其成本就节省。不需要附加的提纯步骤。本专利技术产物的特征在于纯度高，这表明该产物具有低的色指数、高的贮藏稳定性和高的热稳定性。按本专利技术，任何双酚都可以使用。按本专利技术，较好的双酚是双酚A。按本专利技术，任何苯酚都可以使用。按本专利技术，较好的苯酚是未取代的苯酚。本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法较好是以1-5步进行，特别好是以1-3步进行，非常好是以2步进行。在第一步中，所用的温度较好小于100℃，更好小于70℃，在最后步骤中，所用的温度较好小于70℃，特别好小于50℃，非常好小于43℃。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，宜采取循环结晶法。各结晶器步骤(crystalliser step)较好以相对于生产量20-40倍，特别好25-35倍，尤其是30倍的循环速率运行。按本专利技术，结晶器步骤被理解为包含结晶罐、循环泵和冷却器的结晶装置。将循环速率定义为每单位时间通过循环泵输送的量除以每单位时间用于结晶的总量。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，宜采取这样一种工艺过程，即在结晶器底部的切线方向上往结晶器中供入循环流，并在结晶器顶部的中央处将其排出。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，宜采取这样一种工艺过程，即在结晶前将反应混合物冷却到低于80℃的温度，特别好低于75℃的温度，尤其是70℃的温度。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，可以结晶出加合物的反应混合物宜正好在结晶器上游混入循环流中。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，工艺过程是这样的，即向上流过(flow up)结晶器罐的速度为0.5-4米/分钟，特别好为2-3米/分钟，非常好约为3米/分钟。向上流过的速度是液体在结晶罐中由下往上移动的平均速度。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，宜这样来运行结晶罐，使它们充满液体。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，循环泵较好位于结晶罐的上方。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，宜用能量至多为150瓦/米3，特别好至多为100瓦/米3的特定泵来循环反应混合物和其中所含加合物晶体的悬浮液。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，悬浮液宜较好以1-5米/秒，特别好2-4米/秒，非常好2.8-3.2米/秒的速度由上往下通过循环冷却器。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，循环冷却器较好包含电抛光的管，在该管中循环悬浮液。与悬浮液接触的这些电抛光管的表面的粗糙度较好小于1.5μm，特别好小于1μm。这对循环冷却器来说就具有能达到长时间运行的优点，因为在表面上仅形成少量的沉积物。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，循环冷却器较好在使用恒温温水作为冷却介质的情况下运行。在这种情况下，恒温温水和冷却的悬浮液之间的温差特别好为2-6K，非常好为3-4K。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，通过快速加热到约80℃，较好每隔40天的定期时间，宜从循环冷却器中载有悬浮液的管的内表面上去除覆盖层。这些覆盖层例如可以由双酚和双酚与苯酚的加合物组成。在本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法中，通过较好加热到80℃，较好每隔40-300天的定期时间，宜对结晶器和相关的外围设备进行清洗，其中循环回路继续运行。本专利技术制备双酚和苯酚的加合物晶体的较好方法是悬浮结晶，其中双酚和苯酚的加合物晶体是通过冷却反应混合物获得的。本专利技术制备BPA的方法较好是基于苯酚与丙酮的酸催化反应，其中在反应中宜采用的苯酚丙酮的量之比为大于5∶1。均相或非均相的Brnsted酸或Lewis酸可用作酸催化剂，即它例如是强的无机酸如盐酸或硫酸。宜使用凝胶状或大孔的磺化交联的聚苯乙烯树脂(酸离子交换剂)。下面给出的细节是关于使用酸离子交换剂作为催化剂的制备方法。为了获得高的选择性，可以在合适的巯基化合物作为助催化剂存在下进行苯酚与丙酮的反应。这些化合物可以均匀地溶解在反应溶液中或通过离子键或共价键固定到磺化聚苯乙烯基体上。反应单元较好是固定层床或流化床，它们在上部或在下部横截或是反应蒸馏柱类型的柱。在酸催化剂和巯基化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备双酚和苯酚的加合物晶体的方法，它包括： ａ）制备含双酚和苯酚的溶液，和 ｂ）在一个或多个包含结晶罐、循环泵和冷却器的结晶装置中连续地进行结晶， 其中在结晶罐中结晶的液体的停留时间为２－１２小时， 结晶分１－５步进行，各步均由所述结晶装置组成， 在最后结晶步骤中结晶罐的温度为４０－７０℃， 在进入第一结晶步骤的流入物中双酚的浓度为１５－４０重量％，在最后结晶步骤的流出物中，溶解在母液中的双酚的浓度为１０－２０重量％，在双酚和苯酚的加合物晶体中结晶固体的比例为２０－３０重量％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R纽曼，R兰泽，F海登里奇，M博迪戈，M普林，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]