【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于结晶分离，涉及一种双酚a加合物晶体连续真空结晶的工艺方法及分离系统。
技术介绍
1、双酚a或p,p’-双酚a，主要用于聚碳酸酯和环氧树脂等高技术和商业应用材料的合成原料，通常是由苯酚和丙酮缩合反应制备的2,2-双(4-羟苯基)-丙烷的简称。
2、但随着聚碳酸酯需求量的不断增加，对双酚a的制备和质量提出了更高的要求，由于双酚a反应液中存在着除苯酚外的其他副产物杂质，分离纯化双酚a的工艺主要包括结晶工序、固液分离工序、洗涤和汽提等工序。其中结晶工序中生成的双酚a加合物晶体的粒度和晶形，直接影响着最终产品双酚a的纯度。在固液分离工序中由于加合物晶体颗粒尺寸过小，会增加离心分离的固体含湿率，导致固液分离效率降低和洗涤工艺中洗涤液的消耗量增加。因此，生产双酚a中重要的一个步骤是在结晶加合物过程中控制好加合物晶体的粒度和晶形，减少细微颗粒的比例，降低后续分离的含湿率和洗涤量，获得超纯色相良好的加合物晶体。
3、目前，双酚a加合物结晶方式主要有两种，一种是烃类闪蒸结晶分离技术，用到的关键设备为带有搅拌叶轮的立式结晶器，当原料与烃类物质一并进入结晶器后，烃类物质的沸点低快速蒸发，潜热带走的热量使得结晶物料温度降低，造成反应液中双酚a过饱和以双酚a加合物形式析出；另一种是间壁冷却结晶分离技术，采用的关键设备包括循环泵、结晶器、外置换热器等，原料进入结晶器由循环泵将结晶料液循环经过外置换热器经过冷却后返回结晶器内，结晶器物料温度降低析出加合物晶体。
4、中国专利cn100402478a公开了一种双酚
5、中国专利cn1069961a公开了一种双酚a加合物结晶分离方法，该方法采用多级晶析塔串联操作方法与上述cn100402478a类似，但强调多级间的晶浆和母液多种分配方式来控制加合物晶体的纯度和色相。该分离方法涉及结晶级数多，操作成本高，控制难，能耗较高。
6、中国专利cn113926216a公开了一种双酚a提纯分离方法，该方法所述分离装置包括冷凝单元、动态分离单元、出料熔融单元、静态结晶分离单元以及产品储存单元，(a)对双酚a加合物母液进行冷却结晶得到加合物晶体和母液的混合物；(b)将双酚a加合物母液批次注入静态结晶器内，经过冷却后，静态结晶器内获得加合物晶层，排出结晶母液后，经过第一次加热熔融获得双酚a加合物产品，分离后得到的加合物晶体与回流的产品溶液形成浆料；(c)将浆料进行第二次加热熔融，经获得的产品溶液部分回流，剩余部分得到双酚a加合物产品。该方法涉及的板式静态结晶装置内部结构复杂，易结疤不变维护和维修，批次间歇操作，不能实现连续操作，成本高，能耗较高。
7、中国专利cn109476572a公开了一种连续制造双酚a的方法，该方法以苯酚和丙酮在酸性催化剂反应获得的包含双酚a和苯酚的产物混合物引入包括结晶器和外置换热器的结晶单元，经过冷却获得双酚a加合物晶体悬浮晶浆。结晶物料在结晶器中经过循环至外置换热器间壁冷却换热，控制温差(加合物混合物与冷源的温度之差)来调节换热器加热刷罐的频率解决冷却时换热管壁的结疤影响换热和产率的问题。该方法涉及结晶系统中换热器结疤和换热器加热刷罐频繁造成连续操作稳定性差，操作成本高，控制难，能耗较高。
8、因此，为保证双酚a产品的纯度和色相，提供一种连续稳定运行、降低成本、节省能源的双酚a加合物分离纯化工艺及其装置系统具有重要的意义。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种双酚a加合物晶体连续真空结晶的工艺方法及分离系统，该方法采用连续真空闪蒸冷却悬结晶工艺，适用于双酚a质量百分含量≥20wt％苯酚混合液，实现连续稳定操作，降低了操作成本，提高收率，节省能耗，制备的双酚a加合物晶体中双酚a的质量百分含量≥65.0wt％。
2、本专利技术是通过以下技术方案予以实现：
3、本专利技术一方面提供一种双酚a加合物晶体连续真空结晶的工艺方法，包括如下步骤：
4、1)溶解稀释：将双酚a反应液加入混合罐内，再加入去离子水，得到双酚a反应稀释液，混合罐内双酚a反应稀释液中水的质量百分数5～10wt％，再通过蒸汽加热控制双酚a反应稀释液温度为80-90℃；
5、2)连续真空闪蒸冷却结晶：将1)步骤得到的双酚a反应稀释液，连续加入到包括原料泵、结晶循环泵、真空结晶器、冷凝器、真空系统、采浆泵的真空闪蒸冷却结晶系统进行冷却结晶，控制原料进料流率与结晶循环流量的比例，通过调节返回的结晶母液量控制结晶器内双酚a加合物晶体固含量(晶体占晶浆的质量分率)为15～55％；晶浆从真空结晶器中下部通过采浆泵采出获得包含双酚a加合物晶体的晶浆；
6、3)固液分离：将2)步骤包含双酚a加合物晶体的晶浆送入连续式离心机，并采用苯酚液体在线洗涤，得到双酚a加合物晶体，晶体含湿率≤10％，双酚a的质量百分含量≥65.0wt％，晶体平均粒度≥150um，80目筛上物比例大于75％；离心后获得的结晶母液部分返回2)步骤中的真空结晶器中，其余的结晶母液排出系统。
7、本专利技术与其他现有技术相比，具有如下特点：按本专利技术的方法分离提纯双酚a加合物晶体，对原料的组成有很强的适应性，反应液中残余水量质量百分含量＜10wt％即可，如反应液含水量超过5wt％，可以省略步骤1)；采用本专利技术的方法分离提纯双酚a加合物晶体中的双酚a的质量百分含量≥65.0wt％；本专利技术工艺原料进入分离系统后，除了步骤3)部分结晶母液回真空闪蒸冷却结晶系统，其他结晶母液通过减压精馏系统将其它杂质进行分离后，富集的双酚a还可以回到步骤1)作为原料。整个系统中的双酚a可以最大程度的回收，双酚a的收率接近100％。本专利技术除了引入少量的水不需要外加其他有机溶剂，操作条件温和，具有能耗低、产品纯度高、回收率高、成本低及连续稳定性高等优点，是一种高效分离工艺。
8、进一步地，步骤1)中，所述双酚a反应液在前处理时含水量可保留为质量百分数5～10wt％，如含水量低于5％，通过补充少量去离子水稀释至含水量达到质量百分数5～10wt％，如双酚a反应液含水量高于5wt％，溶解稀释步骤可省略。
9、进一步地，步骤1)中，所述双酚a反应液中双酚a的质量浓度为20～30wt％，苯酚的质量浓度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双酚A加合物晶体连续真空结晶的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤1)中，所述双酚A反应液中双酚A的质量浓度为20～30wt％，苯酚的质量浓度为65～75wt％，其他组分≤5％。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤2)中，所述真空结晶器(4)内晶浆温度控制在40～50℃，真空结晶器(4)上部气液分离室(41)绝对压力对应为6～12KPa。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤2)中，所述结晶过程中，物料的停留时间为0.5～3小时，原料进料流率与结晶循环流率比例为1:80～1:200，连续闪蒸水量与进料流率的比率为4～9％。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述结晶过程中连续返回结晶母液与采出晶浆质量的比例为0～3。
6.一种用于权利要求1～5任一项所述的工艺方法的分离系统，其特征在于，所述分离系统包括稀释溶解单元、连续真空闪蒸冷却结晶单元以及固液分离单元；
7.根据权利要求6所述的分离系统，其特征在于，所述
8.根据权利要求6所述的分离系统，其特征在于，所述真空结晶器(4)为OSLO型结晶器、DTB型结晶器或FC型结晶器；所述连续式离心机(6)为沉降螺旋式离心机、真空过滤器或活塞推料式离心机。
9.根据权利要求6所述的分离系统，其特征在于，所述的冷凝器(7)为管壳式换热器，所述冷凝器(7)管程采用冷却循环水作为冷源，管程分别设置冷却循环水进口和冷却循环水排出口。
10.根据权利要求6所述的分离系统，其特征在于，所述连续式离心机(6)的甩后液出口通过管线分成两路，一路连接至真空结晶器(4)的结晶母液返回进口，一路连接至外部系统。
...【技术特征摘要】
1.一种双酚a加合物晶体连续真空结晶的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤1)中，所述双酚a反应液中双酚a的质量浓度为20～30wt％，苯酚的质量浓度为65～75wt％，其他组分≤5％。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤2)中，所述真空结晶器(4)内晶浆温度控制在40～50℃，真空结晶器(4)上部气液分离室(41)绝对压力对应为6～12kpa。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤2)中，所述结晶过程中，物料的停留时间为0.5～3小时，原料进料流率与结晶循环流率比例为1:80～1:200，连续闪蒸水量与进料流率的比率为4～9％。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述结晶过程中连续返回结晶母液与采出晶浆质量的比例为0～3。
6.一种用于权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨立斌，李岚鑫，王彦飞，王红星，朱亮，刘庆宏，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：
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