[发明专利]生产双酚A的方法

说明书

制备双酚A的方法包括在包含酸性非均相催化剂和包含至少一种有机含硫化合物的催化剂促进剂的催化剂体系的存在下使丙酮和苯酚反应，以制备包含未反应的双酚A，水，丙酮，未反应的苯酚和至少一部分催化剂促进剂的反应流出物。蒸馏至少一部分反应流出物以除去水，催化剂促进剂和未反应的丙酮，以及留下含有双酚A的残余料流。然后将至少一部分残余料流与碱性阴离子交换树脂接触以产生纯化料流，从中回收双酚A。

技术领域

本发明涉及一种生产双酚A的方法。

背景技术

双酚A(BPA)，也称为2,2-双(4-羟苯基)丙烷或对,对-二苯酚丙烷(p,p-BPA)是一种工业上重要的化合物，其用于制造聚碳酸酯、其他工程热塑性塑料和环氧树脂。BPA在工业上是通过丙酮和苯酚的缩合生产和，实际上BPA生产消费最多的苯酚。该反应可以在强均质酸如盐酸，硫酸或甲苯磺酸的存在下，或在非均相酸催化剂如磺化离子交换树脂的存在下进行。近年来，酸性离子交换树脂已经成为用于双酚制造的缩合反应的催化剂的主要选择，并且强酸性磺化聚苯乙烯离子交换树脂在这方面特别有用。

在双酚生产中采用非均相酸催化剂的两种不同技术在工业实践中占主导地位。在一种技术中，助催化剂促进剂与反应进料一起在反应器中自由循环。它用于增强反应的选择性和/或活性。在该技术中，烷基硫醇如甲基或乙基硫醇，或巯基羧酸如3-巯基丙酸通常用作自由循环助催化剂促进剂。树脂的酸性位点仍然可用，即在很大程度上不与助催化剂结合。在给定的特定反应条件下，这提供了调节促进剂最佳浓度的灵活性。

在在双酚生产中使用非均相酸催化剂的第二种技术中，通过将助催化剂如噻唑烷和氨基硫醇附加到催化剂上的某些酸位来改性催化剂。例如，巯基促进剂基团可以通过共价或离子氮连接键连接到阳离子交换树脂的主链磺酸根离子上。固定的促进剂技术比自由循环的促进剂方法所需的促进剂的直接处置和处理要少，但是通过不同处理树脂和促进剂来改进方法的能力大大降低了。

由于对最终应用中的光学透明度和颜色有严格的要求，因此对BPA的要求(尤其是用于聚碳酸酯生产中)主要是热稳定性和高纯度。因此，例如，从美国专利US5124490中得知，使BPA工艺料流与碱性阴离子交换床接触，以通过从用于丙酮/苯酚缩合反应的强酸，磺化离子交换树脂催化剂中除去痕量的浸出酸来改善BPA产品的颜色和热稳定性。

尽管用碱性阴离子交换树脂处理可有效纯化BPA工艺料流，但如果工艺料流中还含有残留的硫醇促进剂，如甲基或乙基硫醇，则发现与碱性阴离子交换树脂接触可将硫醇转化为二甲基硫化物，二甲基二硫化物，二乙基二硫化物，硫化氢或其它含硫物质。这导致硫醇助催化剂的经济损失，并且需要额外的工艺步骤以除去不需要的含硫物质。

因此，需要纯化BPA工艺料流的改进方法，该工艺料流使用由有机含硫化合物促进的非均相酸催化剂生产。

发明内容

根据本发明，现已发现为了在不损失硫醇促进剂的情况下实现与阴离子交换床接触的品质效益，在与阴离子交换床接触之前应先蒸馏BPA反应流出物以除去硫醇促进剂和未反应的丙酮。此外，为了最大化痕量酸性的捕获，优选在所蒸馏料流通过结晶或其它方法回收BPA之前实施与阴离子交换床接触。

因此，一方面，本发明提供一种生产双酚A的方法，该方法包括：

(a)在包含酸性非均相催化剂和包含至少一种有机含硫化合物的催化剂促进剂的催化剂体系的存在下使丙酮和苯酚反应，以产生包含双酚A，水，未反应的丙酮，未反应的苯酚和至少一部分催化剂促进剂的反应流出物；

(b)蒸馏至少一部分反应流出物以除去水，催化剂促进剂和未反应的丙酮，并留下含有双酚A的残余料流；

(c)使至少一部分残余料流与碱性阴离子交换树脂接触以产生纯化的料流；以及

(d)从纯化的料流中回收双酚A。

附图说明