双酚的合成制造技术

所公开的多种实施方式涉及合成多种双酚的方法和装置。在多个实施方式中，本发明专利技术提供了制备双酚的方法，包括在包含第一末端和第二末端的反应器塔的第一末端处或附近进料苯酚，所述反应器塔还包括在所述反应器塔的第一末端和第二末端之间多个位置分布的固体催化剂。所述方法包括在位于所述第一末端处或附近的第一位置和在所述反应器塔的所述第一位置和所述第二末端之间的一个或多个其它位置将氧亚甲基化合物进料至反应器塔，并从所述反应器塔移开至少一些水。所述方法包括在所述反应器塔的第二末端处或附近移开包含二酚亚甲基产物的产物组合物。

Synthesis of bisphenol

Various embodiments disclosed are methods and apparatus for the synthesis of a variety of bisphenol. In various embodiments, the invention provides a method for preparing bisphenol A, including feed phenol in the reactor tower includes a first end and a second end of the first end at or near the reactor tower is also included in the reactor tower between the first end and the second end multiple position distribution solid catalyst. The method includes in the first position or near the first end and between the reactor tower in the first position and the second at the end of one or more other positions will oxymethylene compound feed to the reactor tower, and from the reactor tower to remove less water. The method includes removing a product composition comprising a two phenol methylene product at or near the end of the reactor column or near the second end thereof.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
对于多种聚合物和树脂，包括可固化树脂的制造，双酚是有用的并且重要的单体。例如，双酚A(4,4'-(丙烷-2,2-二基)联苯酚，“BPA”)用于合成聚合物和树脂，如聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、多芳基化合物、环氧树脂和改性的酚-甲醛树脂。用于制造BPA的方法包括合成BPA以及反应混合物的后续纯化。在存在酸性催化剂，可选地连同助催化剂(promoter)的情况下，通过苯酚和丙酮的放热液相缩合反应合成BPA，如以下方案所示。通常，BPA的合成是在浅填充床反应器(shallowpackedbedreactor)中进行的。反应器中的温度控制是困难的。使用额外的耗时且昂贵的脱水步骤移开合成期间产生的水。
技术实现思路
在多个实施方式中，本专利技术提供了制备双酚的方法以及用于制备双酚的装置。在一个实施方式中，制备双酚的方法可以包括：将苯酚在包含第一末端和第二末端的反应器塔的第一末端处或附近进料，所述反应器塔包含在反应器塔的第一末端和第二末端之间的多个位置分布的固体催化剂；将氧亚甲基化合物在第一末端处或附近的第一位置以及在反应器塔的第一位置和第二末端之间的一个或多个另外的位置进料至反应器塔；在存在足以使酚和氧亚甲基化合物缩合以提供二酚亚甲基产物和水的催化剂的情况下，将酚和氧亚甲基化合物在反应器塔中接触；通过在惰性气体中夹带水和在真空下操作反应器塔中的至少一种，从反应器塔移开水(例如，至少一些水)；和在反应器塔的第二末端处或附近移开包含二酚亚甲基产物的产物组合物，其中水的移开是充分的，从而产物组合物含水约5wt％或更小。在另一个实施方式中，制备双酚的方法可以包括：将酚在包含顶端和底端的反应器塔的顶端处或附近进料，所述反应器塔包含在所述反应器塔的顶端和底端之间多个位置处分布的固体催化剂，其中所述反应器塔的催化剂容量为约20vol％至约60vol％；在位于所述顶端处或附近的第一位置和在所述第一位置和所述反应器塔的底端之间的一个或多个其它位置，将丙酮进料至所述反应器塔，其中所述反应器塔以约5h-1至约20h-1的重量时空速度运行；在存在足以使酚和丙酮缩合以提供双酚A(4,4'-(丙烷-2,2-二基)联苯酚)和水的催化剂的情况下，在所述反应器塔中将酚和丙酮化合物接触；通过在所述反应器塔底端处或附近注入并在所述反应器塔的顶端处或附近从反应器塔中移开的惰性气体中夹带水的至少一种，从所述反应器塔移开至少一些水，其中惰性气体的进料速率除以苯酚和丙酮的进料速率为约0.01L/kg至约0.55L/kg；和在所述反应器塔底端处或附近移开包含双酚A的产物组合物，其中水的移开是足够的，从而所述产物组合物含水约2wt％或更少，其中约8wt％至约35wt％的产物组合物为双酚A，并且在所述产物组合物中，双酚A的浓度除以双酚A的浓度和所有其它副产物的浓度之和的比值为约70％至约95％；其中根据所述方法的小时(h)性能(perhour(h)ofperformanceofthemethod)，在反应器塔中，所述方法产生了约0.1至约2kg的双酚A每千克催化剂，和约10至约1000千克(kg)的双酚A每小时每立方米(m3)反应器塔体积。在一个实施方式中，用于制备双酚的装置可以包括：包含第一末端和第二末端的反应器塔，所述反应器塔包含在所述反应器塔的第一末端和第二末端之间多个位置处分布的固体催化剂；位于所述反应器塔的第一末端处或附近配置成用于进料取代的或未取代的酚的酚入口；位于所述反应器塔的第一末端处或附近配置成用于进料氧亚甲基化合物的第一氧亚甲基入口，其中所述氧亚甲基化合物具有结构R1-C(O)-R2，其中R1和R2各自独立地选自-H、卤化物和取代的或未取代的(C1-C10)烃基，或R1和R2一起形成包含氧亚甲基化合物的-C(O)-的取代的或未取代的(C1-C20)烃基环；位于第一氧亚甲基入口和所述反应器塔的第二末端之间配置成用于进料氧亚甲基化合物的一个或多个其它氧亚甲基入口，其中配置所述反应器塔使得在存在足以使酚和氧亚甲基化合物缩合以提供二酚亚甲基产物和水的催化剂的情况下酚和氧亚甲基化合物在反应器塔中彼此接触；和位于所述反应器塔第二末端处或附近配置成用于移开包含二酚亚甲基产物的产物组合物的产物出口，其中配置所述反应器塔通过在惰性气体中夹带水或在真空下操作来移开水，其中水的移开是足够的，从而使得所述产物组合物含水约5wt％或更少。附图说明附图通常通过举例而不是通过限制来显示在本专利技术文档中讨论的多个实施方式。图1A显示了在塔中负载或固定化在结构填料(structuredpacking)上的催化剂。图1B显示了具有交替的反应区和分离区的塔。图1C显示了分段式淤浆鼓泡塔(sectionalizedslurrybubblecolumn)。图2显示了包括反应器塔的工艺流程。图3显示了可以影响双酚A反应器塔的性能的因素。图4a显示了相对于液体进料温度的丙酮转化、丙酮损失和双酚A选择性。图4b显示了对于不同液体进料温度的反应器塔的温度曲线。图4c显示了使用70℃的液体进料温度，水、丙酮、4,4'-(丙烷-2,2-二基)联苯酚和2,4'-(丙烷-2,2-二基)联苯酚的浓度曲线。具体实施方式现将详细参考所公开主题的某些实施方式，在附图中部分显示了它们的实例。尽管将结合所列举的权利要求描述所公开的主题，但是将理解举例说明的主题不意欲将所述权利要求限制于所公开的主题。应以灵活的方式将以范围形式表示的值解释为不仅包括作为范围限制明确列举的数值，而且还包括该范围内所涵盖的所有单个数值或子范围，就像明确列举了每个数值和子范围一样。例如，“约0.1％至约5％”或者“约0.1％至5％”的范围应解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且还包括所指明的范围内的单个值(例如，1％、2％、3％和4％)以及子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外说明，否则声明“约X至Y”与“约X至约Y”具有相同含义。同样地，除非另外说明，否则声明“约X、Y或约Z”与“约X、约Y或约Z”具有相同含义。在本文档中，除非上下文中另外明确指明，否则术语“一个”、“一种”或“该”用于包括一个或多于一个。除非另外说明，否则术语“或”用于表示非排他的“或”。声明“A和B中至少一个”与“A、B或A和B”具有相同含义。另外，应理解在本文中使用且未另外定义的表达方式或术语仅是出于描述的目的而不是限制。在本文所述的制造方法中，除了当明确列举时间或操作顺序外，在不背离本专利技术的原理的情况下，可以以任何顺序，甚至同时实施步骤。例如，可以在单个操作内同时进行要求保护的实施X的步骤和要求保护的实施Y的步骤，并且所得方法将属于要求保护的方法的文字范围内。如本文所使用的术语“约”可以允许数值或范围一定程度的改变，例如，指定值或指定范围限制的10％之内。如本文所使用的术语“基本上”是指大多数或主要地，如至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或至少约99.999％或更多。如本文所使用的术语“有机基团”是指任何含碳官能团。例如，含氧基团，如烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、氧(羰基)；羧基，其包括羧酸、羧酸盐和羧酸酯；含硫基团，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备双酚的方法，所述方法包括：在包含第一末端和第二末端的反应器塔的第一末端处或附近进料酚，所述反应器塔包含在所述反应器塔的所述第一末端和所述第二末端之间多个位置分布的固体催化剂；将氧亚甲基化合物在位于所述第一末端处或附近的第一位置和在所述反应器塔的所述第一位置和所述第二末端之间的一个或多个其它位置进料至所述反应器塔，其中所述氧亚甲基化合物具有结构R1‑C(O)‑R2，其中R1和R2各自独立地选自‑H、卤化物、和取代的或未取代的(C1‑C10)烃基，或R1和R2一起形成包含所述氧亚甲基化合物的‑C(O)‑的取代的或未取代的(C1‑C20)烃基环；在存在足以使所述酚和所述氧亚甲基化合物缩合以提供二酚亚甲基产物和水的催化剂的情况下，在所述反应器塔中使所述酚和所述氧亚甲基化合物接触；通过在惰性气体中夹带水或在真空下运行所述反应器塔中的至少一种从所述反应器塔中移开至少一些水；和在反应器塔的第二末端处或附近移开包含二酚亚甲基产物的产物组合物，其中水的移开是足够的，使得所述产物组合物含水约5wt％或更少。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.15 US 62/024,5741.一种制备双酚的方法，所述方法包括：在包含第一末端和第二末端的反应器塔的第一末端处或附近进料酚，所述反应器塔包含在所述反应器塔的所述第一末端和所述第二末端之间多个位置分布的固体催化剂；将氧亚甲基化合物在位于所述第一末端处或附近的第一位置和在所述反应器塔的所述第一位置和所述第二末端之间的一个或多个其它位置进料至所述反应器塔，其中所述氧亚甲基化合物具有结构R1-C(O)-R2，其中R1和R2各自独立地选自-H、卤化物、和取代的或未取代的(C1-C10)烃基，或R1和R2一起形成包含所述氧亚甲基化合物的-C(O)-的取代的或未取代的(C1-C20)烃基环；在存在足以使所述酚和所述氧亚甲基化合物缩合以提供二酚亚甲基产物和水的催化剂的情况下，在所述反应器塔中使所述酚和所述氧亚甲基化合物接触；通过在惰性气体中夹带水或在真空下运行所述反应器塔中的至少一种从所述反应器塔中移开至少一些水；和在反应器塔的第二末端处或附近移开包含二酚亚甲基产物的产物组合物，其中水的移开是足够的，使得所述产物组合物含水约5wt％或更少。2.根据权利要求1所述的方法，其中约5wt％至约50wt％的所述产物组合物为二酚亚甲基产物。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括纯化所述产物组合物以提供纯度至少约90wt％的二酚亚甲基产物，而不对所述产物组合物进行脱水。4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述产物组合物中，二酚亚甲基产物的浓度除以二酚亚甲基产物的浓度和所有其它副产物的浓度之和为约50％至约98％。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中根据所述方法的每小时性能，在所述反应器塔中所述方法生产约0.05至约5kg的二酚亚甲基产物每千克催化剂。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述惰性气体的进料速率除以酚和氧亚甲基化合物的进料速率为约0.001L/kg至约3L/kg。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法生产约1至约50,000kg的二酚亚甲基产物每小时每m3反应器塔体积。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将助催化剂进料至所述反应器塔，其中在存在所述助催化剂的情况下，酚和氧亚甲基彼此接触。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述惰性气体从所述反应器塔一端至另一端的速度为约0.01cm/sec至约30cm/sec。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述反应器塔的底端处或附近注入所述惰性气体，并且其中在所述反应器塔的顶端处或附近从所述反应器塔移开所述惰性气体。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应器塔是以约0.1h-1至约30h-1的重量时空速度运行的。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应器塔的温度曲线选自等温、绝热，并且在所述第一末端温度较高，在所述第二末端温度较低。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述酚选自苯酚、甲酚、2-异丙基苯酚和2-苯基苯酚。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述酚为未取代的羟基苯。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氧亚甲基化合物选自丙酮、苯乙酮、六氟丙酮、丁酮、二苯甲酮、乙醛、甲醛、取代的或未取代的环己酮、和3,3,5-三甲基环己酮。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氧亚甲基化合物为丙酮。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿伦·瓦桑特·曼彻卡尔，萨米尔·阿纳帕特，马丁·奥耶瓦尔，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL