清洁用于酸催化制备双酚的反应器的方法技术

通过加热反应器壁，例如将蒸汽引入围绕反应器的壳层，来增强用于双酚制备的反应器的清洁。蒸汽加热了介于壳层和反应室内部之间的器壁，并因此有助于融化／溶解在反应室内壁上形成的双酚：苯酚加合物。蒸汽引入的时间为至少５分钟，优选５－６０分钟。在本方法的变型中，在蒸汽引入过程中，向反应室引入增溶组合物，以增加双酚的溶解度。适合的增溶组合物包括盐酸和／或水、或丙酮和苯酚的混合物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。专利技术的背景双酚，特别是双酚A(2，2-双(对-羟基苯基)丙烷)已经成为工业上重要的反应物用于包括制备聚碳酸酯在内的许多方法。在工业规模上，双酚是通过一个两步反应制备的酸催化或HCl步骤和其中采用了酸性离子交换树脂——例如磺酸取代的聚苯乙烯——的离子交换步骤。在HCl步骤中，在HCl存在下，通过缩合2摩尔苯酚与1摩尔酮或醛——例如丙酮——制备双酚。双酚的制备和纯化方法是已知的，尤其公开在US专利No.4107218；4294994；5210329；5243093:5245088；5288926；5368827；5786552和5874644中。在通过上述方法制备双酚的过程中，双酚产物的溶解度并不总是达到使制得的所有双酚溶解的高度。其结果是，双酚可作为双酚—苯酚的加合物在反应器内表面上结晶出来。该结晶层降低了反应器的热交换效率，并由此限制了反应器的温控。造成产量降低和/或设备生产能力下降。因此，用于双酚制备的反应器需要定期清洁，除去任何累积的双酚—苯酚加合物。根据已知方法，所述清洁是通过用纯苯酚充满反应器或将额外的水或酸注入反应器而进行的。这些操作增加了双酚在混合物中的溶解度，并使积累的双酚—苯酚加合物溶解。但不幸的是，在所述清洁过程中制备的产物不能满足技术要求。这意味着清洁所消耗的时间实际上是反应器的停机时间。因此需要一种用于清洁制备双酚的反应器的方法，其可以进行清洁而没有明显的产率损失、设备不稳定或质量降低。专利技术的概述在本专利技术中，通过加热反应器壁，例如将蒸汽引入围绕反应器的壳层，来增强用于双酚制备的反应器的清洁。蒸汽加热了介于壳层和内部反应室之间的器壁，因此促进了已经在反应室内壁上形成的双酚∶苯酚加合物的融化/溶解。蒸汽引入的时间至少是5分钟，优选5-60分钟。在本专利技术的另一实施方案中，将增溶组合物引入反应室，以增加蒸汽引入期间所述双酚的溶解度。适合的增溶组合物包括盐酸和/或水，或丙酮和苯酚的混合物。附图的说明附图说明图1是使用本专利技术方法清洁的反应器的简图。专利技术的详述本专利技术的方法通常用于清洁双酚制备中使用的反应器。尽管反应器具有不同的尺寸和结构，但它们具有某些共有的特征。因此，图1描述了一种“通用”反应器，且根据该反应器的结构特征描述本专利技术并要求保护。如图所示，反应器具有反应器壁11限定的反应室10。连接件12和13用于向反应室10中引入和除去物料。图1未表示出根据本领域常识可在反应室包括的挡板，填料等。围绕反应室10壁11的是壳层15，其中可以通过热交换流体(例如冷却剂)。壳层15由外壁14和内壁确定。内壁可以如图1所示，与壁11共用，或者是与反应室壁11进行热接触的独立结构。当反应器用于双酚的制备时，双酚∶苯酚加合物将积累在反应室10的内表面16上。这导致热交换效率的损失，并因此降低了双酚的制备效率和产品质量。根据本专利技术的方法，通过将壁表面16加热至有助于双酚苯酚加合物溶解的温度对被双酚∶苯酚加合物淤塞的反应器进行清洁。在本专利技术的特定的和经济的实施方案中，所述加热是通过将蒸汽，例如经连接器17引入壳层15而完成的。连接器17’可用于回收通过壳层15的蒸汽。但应当强调的是，也可以采用其它加热壁11的表面16的方法，包括循环其它热交换流体和直接加热壁11。本专利技术的方法可以以间歇、半连续或连续方式进行，但半连续或连续操作的优点最大，因为可以在不显著破坏反应器操作的情况下进行清洁。当采用蒸汽作为热交换流体时，引入壳层的蒸汽可以是饱和或不饱和蒸汽，其温度高于约110□。所需的蒸汽量根据下面的条件变化所用蒸汽的质量/温度；所用反应器的各种特征，包括壳层15和反应室10的容积、反应器/壳层内表面的传热特征；和待除去的污垢量。但一般而言，蒸汽引入壳层15的速率应当足以在清洁周期内将反应室10的内表面16升温至至少70□。清洁的循环时间也可以根据上述的反应器特征、以及所用蒸汽的温度和流速变化。对于大部分工业规模的反应器，循环时间至少是5分钟。可以使用更长的时间周期，且清洁周期的实际持续时间代表生产过程中所达到的清洁程度与破坏时间之间的平衡。一般而言，持续时间为5-60分钟的清洁周期就足够了。在蒸汽操作中，可以保持正常运行的反应物和产物物流。在蒸汽操作之前、期间和之后，反应器流出物是“正常的”。因此，使清洁周期过程中的反应器流出物进入HCl回收设备、苯酚蒸馏设备，并最终按照常规方式结晶和造粒。这使得本专利技术的方法高效地用于半连续或连续操作，因为在产品制备中的破坏最小。在将蒸汽引入壳层清洁反应室10内表面16的同时，通过向反应室引入增强溶解度的组分，增加蒸汽引入过程中双酚的溶解度，以增强清洁效率。在本申请的说明书和权利要求中使用的短语“在蒸汽引入期间”并不隐含需要绝对同时发生的含义。因此，可以在开始引入蒸汽之前、开始引入蒸汽之后或在开始引入蒸汽的同时加入增溶组合物。重要的是在加热内表面16以除去双酚∶苯酚加合物的过程中，至少一段时间内，反应室中存在增溶组合物。对增溶组合物的特性没有限制，但希望组合物不干扰制备双酚的连续反应以及不需要昂贵的回收/分离步骤。因此，优选的增溶组合物是实际上用于双酚制备的反应物，以不同的浓度使用，使双酚∶苯酚加合物溶解。具体例子包括HCl、水或HCl和水的混合物，以及丙酮和苯酚的混合物。增溶组合物的具体用量根据反应室的容积以及所需的加强程度而变化。一般而言，2-5重量％的水或丙酮就足够了。使用额外的水或丙酮增加了溶解进行的速率，但也增加了对质量和生产速率的干扰。现在结合以下非限制性的实施例进一步阐述本专利技术。实施例在以下反应条件下操作图1所示类型的反应器9天进料流13m3/h，9.5％丙酮，温度66□。在该时间段结束时，反应器严重淤塞，必须进行清洁。随后根据本专利技术操作同一反应器。采用相同的反应条件，除了每天向反应器的壳层引入蒸汽10分钟。250天后，反应器仍然正常运行。随后，根据本专利技术的另一实施方案操作同样情况的反应器。采用相同的反应条件，除了每天向反应器的壳层引入蒸汽10分钟并在引入蒸汽之前加入200升盐酸作为增溶剂之外。100天后，反应器仍然正常运行。权利要求1.一种清洁用于制备双酚的反应器的方法，其中所述反应器具有反应室和围绕的壳层，所述壳层通过内壁与反应室分隔，该内壁允许在反应室和壳层间进行热交换，并且其中在反应室内部，双酚∶苯酚加合物已经在反应室壁部分上形成，所述方法包括将蒸汽引入反应器的壳层至少5分钟，通过从壳层传递热量提高反应室壁部分的温度，并有助于从反应室壁部分除去双酚∶苯酚加合物。2.权利要求1的方法，其中蒸汽引入壳层5-60分钟。3.权利要求1的方法，还包括在蒸汽引入过程中，将增溶组合物引入反应室，以增加反应室内双酚∶苯酚加合物的溶解度的步骤。4.权利要求3的方法，其中增溶组合物包括盐酸。5.权利要求4的方法，其中增溶组合物还包括水。6.权利要求3的方法，其中增溶组合物包括水。7.权利要求3的方法，其中增溶组合物包括丙酮和苯酚。8.一种在酸的存在下通过苯酚与酮或醛反应制备双酚的方法，其中反应在反应室中进行，且在反应室壁上形成双酚∶苯酚加合物，改进之处包括通过加热反应室壁，定期从反应室壁上除去双酚∶苯酚加合物，同时保持反应物和产物物流流入和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洁用于制备双酚的反应器的方法，其中所述反应器具有反应室和围绕的壳层，所述壳层通过内壁与反应室分隔，该内壁允许在反应室和壳层间进行热交换，并且其中在反应室内部，双酚∶苯酚加合物已经在反应室壁部分上形成，所述方法包括将蒸汽引入反应器的壳层至少５分钟，通过从壳层传递热量提高反应室壁部分的温度，并有助于从反应室壁部分除去双酚∶苯酚加合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G奥普登德里斯，MJ赛特尔斯，MA克莱弗韦尔德，EH施拉曼，GTF玛利亚范多雷马尔，
申请(专利权)人：沙比克创新塑料IP有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]