一种氢化双酚Ａ的连续制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氢化双酚A的连续制备方法，其采用固定床式加氢反应器，在贵金属负载型加氢催化剂作用下，对配置好的双酚A原料进行加氢反应，加氢产物按一定比例返回反应器中循环加氢，以控制加氢产物中反/反式结构的比例，采出部分的加氢产物再经后续的气液分离、常压脱溶剂、减压脱除副产物以及结片处理等工序，得到最终的氢化双酚A产品，分离出的氢气及溶剂可循环使用。本发明专利技术工艺流程简单，反应过程可控性强，能够实现加氢产品的连续制备，且产品性能稳定，尤其是加氢产物的部分循环过程，可以提高加氢产物中反/反式异构体的比例，加氢反应的转化率达到100%，选择性＞95%，产品纯度＞97%，其中反/反式异构体比例达到60%。

Process for continuous preparation of hydrogenated bisphenol A

Continuous preparation method of the invention relates to a method for the hydrogenation of bisphenol A, using a fixed bed hydrogenation reactor, supported hydrogenation catalyst in precious metals, hydrogenation reaction to the configured bisphenol A material, hydrogenation products according to a certain proportion of the return cycle reactor hydrogenation to control hydrogen product trans / trans structure ratio, recovery of hydrogenation products by part of the gas-liquid separation and pressure subsequent solvent removal, decompression and removal of the by-product and sheeting processing process, get the final hydrogenated bisphenol A products, hydrogen and solvent separated can be used circularly. The invention has the advantages of simple process, controllable reaction process, to achieve continuous preparation of hydrogenation products, product performance and stability, especially the part of recycling process of hydrogenation products, can increase the proportion of trans / trans isomer hydrogenation, hydrogenation conversion rate reached 100%, the selectivity. 95%, product purity of more than 97%, the trans / trans isomer ratio reached 60%.

【技术实现步骤摘要】
一种氢化双酚Ａ的连续制备方法
本专利技术涉及氢化双酚A的制备工艺，具体说是一种氢化双酚A的连续制备方法。
技术介绍
氢化双酚A是生产特种环氧树脂、酚醛树脂、不饱和树脂、聚丙烯酸树脂等合成材料的重要原料，具有热稳定性、光稳定性、化学稳定性及耐候性等优点。氢化双酚A可改进环氧树脂的耐候性能，能够应用于大部分户外及特殊环境之中。氢化双酚A的制备一般是以双酚A为原料，将其溶解于适当的溶剂之中，在催化剂的作用下进行加氢反应得到的。氢化双酚A的制备方法研究已有几十年的历史，大多数研究的重点在于开发双酚A加氢催化剂，目前常见的加氢催化剂主要有金属骨架型催化剂、均相催化剂以及贵金属负载型催化剂，尤以贵金属负载型催化剂的应用最为广泛。如美国专利US2118954中，采用负载型镍基催化剂用于双酚A液相釜式加氢制备氢化双酚A，反应温度为200℃，压力为10～20MPa，但其反应时间长，产品收率低。美国专利US4271323采用镍系催化剂及釜式加氢的方法，在反应温度180℃，压力3MPa条件下反应4小时，反应的转化率达到99%。美国专利US4885409公开了一种采用钯负载在活性碳载体上将本体或在溶剂中的双酚A与氢反应实现双酚A氢化的方法，采用釜式加氢工艺，在反应温度140℃，压力10MPa条件下，反应12小时，氢化双酚A的选择性高于99％，产物中反/反异构体的含量高于55％。美国专利US4001343和US4192960采用镍系催化剂及釜式加氢方法，反应温度120～220℃，压力3MPa，反应4小时可以实现转化率达97％，选择性99％。中国专利CN1095690C和CN1100608C开发了一种负载型钌催化剂可以用于双酚A的加氢过程，其采用釜式加氢工艺，在反应温度150℃，压力20MPa条件下反应5小时，反应转化率达到99%以上。中国专利CN1375484公开了在负载在二氧化硅上的钌催化剂存在下制备氢化双酚A的方法，采用固定床加氢工艺，加氢反应在50～250℃、0.5～15MPa压力下进行，氢气与双酚A的摩尔比为6∶1～30∶1，反应40小时之内转化率为100％，平均选择性为96％。现有的关于氢化双酚A制备技术的研究大多关注于加氢催化剂的开发，而相应的制备工艺技术方面的研究报道不多，大多是在加氢催化剂的研究过程中提及，尚未见有专门的氢化双酚A制备工艺技术方面的专利及研究文献。现有专利技术中多是采用釜式加氢工艺，一般反应条件为50～250℃、氢气压力1～30MPa。也有少量采用固定床式连续加氢工艺，但未作为研究重点，如上述中国专利CN1375484所开发的加氢催化剂虽可以应用于固定床反应器连续制备氢化双酚A，但其研究重点在于催化体系，固定床反应器只是作为催化剂体系的考察手段，对单独的加氢反应环节进行了讨论，未对整体固定床式加氢工艺流程做进一步说明。与此同时，多年氢化双酚A应用研究表明，氢化双酚A产品由三种同分异构体组成，其中反/反式异构体的应用价值更大，但当前生产技术中，反/反式异构体比例通常在30～45%。要提高反/反式异构体比例，一般需要进行后续处理，如专利US4487979中，使用含氯有机化合物做为溶剂进行重结晶，才可以得到高反/反式异构体比例的产物。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种工艺流程简单，反应过程可控性强，能够实现加氢产品的连续制备，且产品性能稳定，加氢反应的转化率达到100%，选择性＞95%，产品纯度＞97%，反/反式异构体比例达到60%的氢化双酚A的连续制备方法。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种氢化双酚A的连续制备方法，其特征在于包括如下步骤：首先将配制好的双酚A原料溶液经计量泵（10）计量增压后，与经过流量控制仪（8）计量的高压氢气在管路中混合，然后共同进入列管反应器（11）中，在加氢催化剂作用下进行加氢反应，加氢产物经冷凝器（12）冷却并由在线色谱（13）分析检测后，进入一级高分罐（14）进行气液分离，分离出的氢气脱除夹带的少量汽化溶剂后返回氢气压缩部分循环使用，分离出的加氢产物溶液经过控制阀（18）进入收集罐（19）中，根据在线色谱分析结果，确定加氢产物溶液返回量与采出量的比例，返回部分由计量泵（20）计量增压后返回列管反应器（11）中进行循环加氢，采出部分由计量泵（21）计量泵出，进行常压脱溶剂、减压脱副产物处理，脱除溶剂及副产物的加氢产物经结片处理后即为氢化双酚A产品，脱除的溶剂经冷凝器（24）冷凝后，收集到溶剂回收罐（25）中，可再次进行双酚A原料溶液的配制，实现循环使用。进一步，所述配制好的双酚A原料溶液的浓度为5～25%，溶剂为甲醇或乙醇或丙醇或异丙醇或丁醇，优选溶剂为异丙醇。在进行加氢反应之前双酚A原料溶于所述溶剂之中，形成一定浓度的原料溶液送入原料罐9中。进一步，所述溶剂可以循环使用，溶剂与双酚A配制成一定浓度的原料溶液，经计量增压后进入加氢反应及气液分离部分，一级高分罐（14）分离出的氢气中夹带少量的汽化溶剂，经过冷凝器（15）冷凝为液相并由二级高分罐（16）分离出来，经控制阀（17）进入溶剂回收罐（25）；一级高分罐分离出的加氢产物溶液进入收集罐（19）中，经计量泵（21）泵出再经预热器（22）加热后进入常压闪蒸罐（23）中，大部分的溶剂由罐顶蒸出，由冷凝器（24）冷凝为液相后进入溶剂回收罐（25），溶剂回收罐（25）中的溶剂可返回配制原料溶液，实现溶剂的循环使用。进一步，所述氢气经稳压阀（1）控制压力，并经流量计（2）计量体积流量后进入进口缓冲罐（3）中与循环氢气混合，混合的氢气再由循氢压缩机（4）升压并进入出口缓冲罐（5），升压后的氢气离开出口缓冲罐（5）经稳压阀（7）控制压力，并经流量控制仪（8）控制氢气流量，然后与原料溶液混合进入加氢反应及气液分离部分，分离的过量氢气经冷凝器（15）将其中夹带的汽化溶剂冷凝为液相，再进入二级高分罐（16）进行再次气液分离，分离出的氢气由二级高分罐（16）的顶部返回进口缓冲罐（3）中与新鲜氢气混合，实现氢气的循环使用。进一步，所述加氢催化剂为贵金属负载型催化剂，其以碱金属或磷元素改性的氧化铝作为载体，其活性组分为Pd、Ru、Rh中的一种或多种，以及微量的一种或多种VIIB、VIIIB族金属元素作为活性改进剂。进一步，所述加氢反应器采用列管式固定床加氢反应器，列管数目可为单根（即单管反应器），也可以为多根（即列管反应器）；管中催化剂采取散堆装填方式，催化剂床层高度与管径之比为3～10:1。进一步，所述双酚A加氢反应的工艺条件为温度140～180℃、压力5～9MPa、进料浓度5～25%、液体空速2～6h-1、氢气:BPA=15～48（mol）。进一步，所述常压闪蒸罐操作温度为80～120℃、压力为常压；刮膜蒸发器的操作温度为180～220℃、压力为-0.08～-0.1MPa。进一步，所述收集罐（19）中的加氢产物溶液部分循环回反应器中循环加氢，循环量比例为进料量的5～25%。以便能控制加氢产物中反/反式异构体的比例。在加氢装置开始运行过程中，加氢产物可全部返还列管反应器（11）中循环加氢，随着装置运行趋于平稳后，调整为部分采出、部分循环加氢的运行方式，循环量占进料量的5～25%。本专利技术氢化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢化双酚A的连续制备方法，其特征在于包括如下步骤： 首先将配制好的双酚A原料溶液经计量泵（10）计量增压后，与经过流量控制仪（8）计量的高压氢气在管路中混合，然后共同进入列管反应器（11）中，在加氢催化剂作用下进行加氢反应，加氢产物经冷凝器（12）冷却并由在线色谱（13）分析检测后，进入一级高分罐（14）进行气液分离，分离出的氢气脱除夹带的少量汽化溶剂后返回氢气压缩部分循环使用，分离出的加氢产物溶液经过控制阀（18）进入收集罐（19）中，根据在线色谱分析结果，确定加氢产物溶液返回量与采出量的比例，返回部分由计量泵（20）计量增压后返回列管反应器（11）中进行循环加氢，采出部分由计量泵（21）计量泵出，进行常压脱溶剂、减压脱副产物处理，脱除溶剂及副产物的加氢产物经结片处理后即为氢化双酚A产品，脱除的溶剂经冷凝器（24）冷凝后，收集到溶剂回收罐（25）中，可再次进行双酚A原料溶液的配制，实现循环使用。

【技术特征摘要】
1.一种氢化双酚A的连续制备方法，其特征在于包括如下步骤：首先将配制好的双酚A原料溶液经计量泵（10）计量增压后，与经过流量控制仪（8）计量的高压氢气在管路中混合，然后共同进入列管反应器（11）中，在加氢催化剂作用下进行加氢反应，加氢产物经冷凝器（12）冷却并由在线色谱（13）分析检测后，进入一级高分罐（14）进行气液分离，分离出的氢气脱除夹带的少量汽化溶剂后返回氢气压缩部分循环使用，分离出的加氢产物溶液经过控制阀（18）进入收集罐（19）中，根据在线色谱分析结果，确定加氢产物溶液返回量与采出量的比例，返回部分由计量泵（20）计量增压后返回列管反应器（11）中进行循环加氢，采出部分由计量泵（21）计量泵出，进行常压脱溶剂、减压脱副产物处理，脱除溶剂及副产物的加氢产物经结片处理后即为氢化双酚A产品，脱除的溶剂经冷凝器（24）冷凝后，收集到溶剂回收罐（25）中，可再次进行双酚A原料溶液的配制，实现循环使用。2.根据权利要求1所述氢化双酚A的连续制备方法，其特征在于：所述配制好的双酚A原料溶液的浓度为5～25%，溶剂为甲醇或乙醇或丙醇或异丙醇或丁醇。3.根据权利要求2所述氢化双酚A的连续制备方法，其特征在于：所述溶剂可以循环使用，溶剂与双酚A配制成一定浓度的原料溶液，经计量增压后进入加氢反应及气液分离部分，一级高分罐（14）分离出的氢气中夹带少量的汽化溶剂，经过冷凝器（15）冷凝为液相并由二级高分罐（16）分离出来，经控制阀（17）进入溶剂回收罐（25）；一级高分罐分离出的加氢产物溶液进入收集罐（19）中，经计量泵（21）泵出再经预热器（22）加热后进入常压闪蒸罐（23）中，大部分的溶剂由罐顶蒸出，由冷凝器（24）冷凝为液相后进入溶剂回收罐（25），溶剂回收罐（25）中的溶剂可返回配制原料溶液，实现溶剂的循环使用。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璐，刘金刚，王超，王金青，张健，
申请(专利权)人：荣成市科盛化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37