制备双酚A的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及制备双酚A的装置和方法，并且提供制备双酚A的装置和方法，该装置和方法可以通过利用内部热源提高整个工艺的能量效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备双酚A的装置和方法
相关申请的交叉引用本申请要求基于在2015年11月19日提交的韩国专利申请No.10-2015-0162479的优先权的权益，该申请的公开内容通过引用全部并入本申请中。
本申请涉及制备双酚A的装置和方法。
技术介绍
双酚A通过在酸催化剂的存在下使过量的苯酚与丙酮反应来制备。为了从该反应产物中得到高纯度双酚A，除去包括水的低沸点物质，并通过结晶处理使双酚A和/或双酚A和苯酚的固体加合物结晶沉淀，对含有浆料的固体加合物进行固液分离，从回收的固体加合物中除去苯酚以得到双酚A。在工业上，为了有效地纯化大量的反应物，已经使用连续结晶法。在连续结晶法中，对在结晶器中得到的含有悬浮液(浆料)的固体加合物进行固液分离，以便回收固体加合物和液相部分残留物。由于液相部分包含约70重量％的苯酚、约15重量％的双酚A和残留的其它副产物，所以经过除去一些副产物的工艺的反应母液已经被循环并供应至需要过量的苯酚的反应器，以便回收液相部分中含有的苯酚。此外，通过从固体加合物中除去苯酚，纯化并得到双酚A。在这个工艺中，需要提高工艺效率。[现有技术文献][专利文献]1.韩国专利No.0899496
技术实现思路
技术问题本申请提供了一种双酚A的制备装置及其制备方法，能够通过利用内部能量提高整个工艺的反应效率并且能够节约能量。技术方案本申请涉及一种用于制备双酚A的装置。图2至图4是根据本申请的用于制备双酚A的一个示例性装置的工艺流程图。在一个实例中，用于制备双酚A的装置可以包括：第一结晶器(31)，向其中引入含有苯酚和丙酮反应的反应产物的双酚A浓缩流(10)，以使双酚A结晶并排出结晶双酚A与苯酚的加合物；第一固液分离器(32)，向其中引入所述第一结晶器(31)中的结晶双酚A与苯酚的加合物，并且与母液分离并排出；苯酚引入口(22)，将苯酚流(13)引入到从所述第一固液分离器(32)排出的结晶双酚A与苯酚的加合物中，以排出苯酚和结晶双酚A与苯酚的加合物的混合流(12)；第一热交换器(23)，在引入苯酚流(13)之前，在所述第一热交换器中加热苯酚流(13)；第二热交换器(21)，其中，使流出至所述苯酚引入口(22)的混合流(12)中的结晶双酚A与苯酚的加合物熔化，以排出熔化流(11)；以及第二结晶器(33)，向其中引入从所述第二热交换器(21)排出的熔化流(11)，以使双酚A重结晶并排出结晶双酚A与苯酚的加合物。根据本申请的生产装置可以通过苯酚流(13)使低温苯酚和结晶双酚A与苯酚的加合物混合。在根据本申请的制备装置中，低温苯酚可以通过苯酚流(13)与结晶双酚A与苯酚的加合物混合。低温苯酚可以在结晶产物熔化成熔化流(11)之前，通过与结晶产物混合而起到降低待熔化的物质的熔点的作用。因此，本申请可以利用苯酚的低温热源。也就是说，常规地，如图1所示，在使结晶产物熔化之后，低温苯酚流(13)已经与熔化流(11)混合并引入到第二结晶器(33)中以进行重结晶，在这种情况下，待熔化的物质具有高熔点，因此，比本专利技术需要更多的热量。另外，本申请可以通过第一热交换器(23)加热苯酚流(13)而降低第二热交换器的熔化工艺中所需要的热量。在过程中，引入到第一热交换器中的热源是低压热源，其中，可以利用余热。因此，本申请可以通过利用整个工艺中废弃的余热而减少添加的热源，从而提高整个工艺的效率并且减少能量。在本申请中，双酚A浓缩流(10)是含有通过使苯酚和丙酮反应而得到的反应产物的物流，所述反应产物可以是从下文描述的闪蒸器排出的水、丙酮和其它高挥发性组分，如助催化剂，已经提前通过蒸馏被完全或部分除去的物流。在一个实例中，双酚A浓缩流(10)可以包含30重量％至80重量％的双酚A、1重量％至60重量％的苯酚和5重量％至40重量％的未反应副产物。双酚A浓缩流(10)可以被引入到第一结晶器(31)中用于进一步处理。如上所述，第一结晶器(31)可以引入含有苯酚和丙酮反应的反应产物的双酚A浓缩流，以使双酚A结晶，并且排出结晶双酚A与苯酚的加合物。在一个实例中，结晶器可以是冷却器。也就是说，结晶可以通过在一个或多个冷却器中，连续或半连续地从含有双酚A和苯酚的双酚A浓缩流中除去热量而引起过饱和，用于使结晶双酚A与苯酚的加合物结晶。结晶双酚A与苯酚的加合物可以是悬浮液的形式。此外，除了冷却器之外，还可以向结晶器提供过饱和坍塌(supersaturationcollapse)和随后的结晶所必须的停留时间。通常可以通过泵使来自结晶器的悬浮液循环通过冷却器。另外，在本申请的一个实施方案中，含有结晶双酚A与苯酚的加合物的悬浮液可以通过固液分离器进行固液分离。在一个实例中，固液分离器没有特别限制，只要是用于固液分离的装置即可，并且可以使用本领域的常规装置，例如，可以使用旋转式过滤器或离心机。在一个实例中，第一热交换器(23)还可以包括用于分离苯酚流(13)中存在的戊烷的分离管线(17)。戊烷可以是气态戊烷。戊烷可以通过分离管线部分或完全分离。在本申请中，分离管线(17)可以将分离的戊烷引入到第二结晶器(33)中。在本申请的一个实施方案中，第一交换器(23)包括用于排出戊烷的出口，其中，该出口可以连接至分离管线(17)以分离戊烷。在本说明书中，出口可以指风口(airopening)或通风口(ventilatingopening)。苯酚流(13)含有2重量％至10重量％或5重量％至6重量％的戊烷，其中，如果戊烷流出至混合流(12)，则由于蒸发而产生的压力会增加。此外，气体包含在由固体和液体组成的混合流(12)中，由此会降低热交换效率。因此，由于第一热交换器(23)包括分离管线(17)，因此本申请可以防止压力升高并且提高热交换效率。在本申请的一个实施方案中，第一热交换器(23)可以通过引入120℃以下、115℃以下、105℃以下、100℃以下、50℃至90℃或50℃至80℃的热源加热苯酚流。如上所述，通过第一热交换器(23)加热苯酚流(13)，本申请可以减少第二热交换器的熔化工艺中所需要的热量。待引入到第一热交换器中的热源可以使用工艺过程中的余热。余热可以通过液相流传递，但是不限于此。因此，本申请可以通过利用整个工艺中废弃的余热来减少要添加的热源，从而提高整个工艺的效率并且节约能量。在一个实例中，第二热交换器(21)可以通过引入压力为200kPa至500kPa、250kPa至500kPa或270kPa至480kPa的蒸汽使结晶双酚A与苯酚的加合物熔化。该工艺中的蒸汽可以是中压蒸汽，但是不限于此，在工艺效率方面，可以使用低压蒸汽。而且，在一个实例中，引入到第二热交换器中的蒸汽的热量可以在0.8Gcal/小时至1.7Gcal/小时或1.0Gcal/小时至1.5Gcal/小时的范围内。本申请可以通过控制蒸汽的热量小来提高工艺的效率。在本申请的一个实施方案中，如图4所示，用于制备双酚A的装置可以包括返回管线(18)，用于使从第一固液分离器(32)排出的结晶双酚A与苯酚的加合物返回。返回管线(18)可以包括第二热交换器(21)和苯酚引入口(2)。也就是说，第二热交换器(21)和苯酚引入口(2)可以安装在返回管线(18)上。由于返回管线(18)引起结晶双酚A与苯酚的加合物的物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备双酚A的装置，包括：第一结晶器，向其中引入含有苯酚和丙酮反应的反应产物的双酚A浓缩流，以使双酚A结晶并排出结晶双酚A与苯酚的加合物；第一固液分离器，向其中引入所述第一结晶器中的结晶双酚A与苯酚的加合物，并且与母液分离并排出；苯酚引入口，将苯酚流引入到从所述第一固液分离器排出的结晶双酚A与苯酚的加合物中，以排出苯酚和所述结晶双酚A与苯酚的加合物的混合流；第一热交换器，在引入所述苯酚流之前，在该第一热交换器中加热所述苯酚流；第二热交换器，在该第二热交换器中，使流出至所述苯酚引入口的混合流中的结晶双酚A与苯酚的加合物熔化，以排出熔化流；以及第二结晶器，向该第二结晶器中引入从所述第二热交换器排出的熔化流，以使双酚A重结晶并排出结晶双酚A与苯酚的加合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.19 KR 10-2015-01624791.一种制备双酚A的装置，包括：第一结晶器，向其中引入含有苯酚和丙酮反应的反应产物的双酚A浓缩流，以使双酚A结晶并排出结晶双酚A与苯酚的加合物；第一固液分离器，向其中引入所述第一结晶器中的结晶双酚A与苯酚的加合物，并且与母液分离并排出；苯酚引入口，将苯酚流引入到从所述第一固液分离器排出的结晶双酚A与苯酚的加合物中，以排出苯酚和所述结晶双酚A与苯酚的加合物的混合流；第一热交换器，在引入所述苯酚流之前，在该第一热交换器中加热所述苯酚流；第二热交换器，在该第二热交换器中，使流出至所述苯酚引入口的混合流中的结晶双酚A与苯酚的加合物熔化，以排出熔化流；以及第二结晶器，向该第二结晶器中引入从所述第二热交换器排出的熔化流，以使双酚A重结晶并排出结晶双酚A与苯酚的加合物。2.根据权利要求1所述的制备双酚A的装置，其中，所述第一热交换器包括用于分离存在于所述苯酚流中的戊烷的分离管线。3.根据权利要求2所述的制备双酚A的装置，其中，所述分离管线将分离的戊烷引入到所述第二结晶器中。4.根据权利要求1所述的制备双酚A的装置，其中，所述第一热交换器通过引入120℃以下的热源加热所述苯酚流。5.根据权利要求2所述的制备双酚A的装置，其中，所述第一热交换器包括用于排出戊烷的出口，并且该出口连接至所述分离管线以分离戊烷。6.根据权利要求1所述的制备双酚A的装置，其中，所述第二热交换器通过引入压力为200kPa至500kPa的蒸气使所述结晶双酚A与苯酚的加合物熔化。7.根据权利要求1所述的制备双酚A的装置，包括返回管线，用于使从所述第一固液分离器排出的结晶双酚A与苯酚的加合物返回，其中，所述返回管线包括第二热交换器和苯酚引入口，通过所述返回管线流出的物流再次与从所述第一固液分离器排出的结晶双酚A与苯酚的加合物混合。8.根据权利要求1所述的制备双酚A的装置，还包括主反应器，在该主反应器中苯酚与丙酮反应的反应产物通过反应产物流被排出，以及闪蒸器，所述反应产物流被引入到该闪蒸器中并分离成双...

【专利技术属性】
技术研发人员：金台雨，李成圭，申俊浩，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR