苯酚的纯化方法技术

一种制备纯化的苯酚流的方法一般性包括：在５０℃－１００℃的温度下使包含初始浓度的羟基丙酮和甲基苯并呋喃的苯酚流与酸性离子交换树脂接触，以同时降低苯酚流中的羟基丙酮和甲基苯并呋喃的初始浓度，从而生成纯化的苯酚流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般性涉及一种纯化和回收苯酚的方法。
技术介绍
三步异丙苯法通常生成了世界上使用的约95％的苯酚。从苯开始，该三步异丙苯法包括(1)用丙烯将苯烷基化以形成异丙苯(cumene)，这通常由磷酸或氯化铝催化；(2)使用分子氧将异丙苯氧化成氢过氧化异丙苯(也称为“CHP”)；和(3)将CHP裂解成苯酚和丙酮，这通常由硫酸催化。除了苯酚和丙酮产品之外，还通常形成了未反应的异丙苯和多种其他的副产品，包括α-甲基苯乙烯、苯乙酮、枯基苯酚、二甲基苄醇、甲基苯并呋喃(有时称作“MBF”)，以及微量的多种“羰基类”杂质，包括羟基丙酮(在下文中也在此称作“丙酮醇”和“HA”)、异亚丙基丙酮(mesityl oxide)和醛。由于这些杂质，因此必须将所得的苯酚和丙酮产品与这些所不希望的副产品和杂质分离。例如，苯酚中的丙酮醇和甲基苯并呋喃杂质的存在使得苯酚产品的质量对于许多最终应用，例如用于双酚A、碳酸二苯酯和聚碳酸酯的制备而言是不能接受的。此外，含有丙酮醇和甲基苯并呋喃杂质的苯酚在加热时，或者在随后的反应期间(例如在磺化和氯化反应期间)会脱色。取决于所采用的工作条件，酸催化裂解CHP通常生成约1,000-约2,500ppm(份/每百万)的丙酮醇。在下游工艺中将丙酮醇从苯酚中除去特别地困难，因为其在精馏过程期间与苯酚共蒸馏，由此污染了最终的苯酚产品。还已知，丙酮醇在工作条件下与苯酚一起缩合而形成甲基苯并呋喃，由此导致升高的MBF平衡浓度，由于与苯酚形成了共沸物，因此通过蒸馏方法非常难以将MBF从苯酚中分离。由于传统的蒸馏方法不能有效地用于将丙酮醇和甲基苯并呋喃杂质从苯酚产品中除去，因此已经尝试了多种化学处理方法以实现它们的除去。均相和多相方法均涉及了使用碱性处理剂和酸性处理剂，例如氢氧化钠、胺、离子交换树脂和沸石(zeolite)。已经尝试了使苯酚产品两次通过酸催化剂的两步技术。该两步法通常包括最初在115℃的温度下使苯酚通过酸催化剂以降低初始的HA浓度。然而，在所采用的温度下出现了MBF浓度升高，由此需要第二个步骤来进行MBF的去除。其他的两步法包括首先减少苯酚产品中的丙酮醇，随后是酸处理。这些附加的步骤增加了操作成本，这对于大量生产制品比如苯酚而言是不希望的。因此，仍然需要一种降低苯酚中的丙酮醇和甲基苯并呋喃含量的更有效的、单一步骤的方法。该方法产生了一种制备适合于生成较高质量的芳族双酚和聚碳酸酯的纯化苯酚的更经济的方法。
技术实现思路
用于制备纯化的苯酚流(phenol stream)的一步法包括在50℃-100℃的温度下，使包含初始浓度的羟基丙酮和甲基苯并呋喃的苯酚流与酸性离子交换树脂接触，以同时降低苯酚流中的羟基丙酮和甲基苯并呋喃的初始浓度，从而生成纯化的苯酚流。在另一个实施方案中，一种制备纯化的苯酚流的连续方法包括在50℃-100℃的温度下，在0.1-5的重时空速(weighted hourly space velocity)下使苯酚流与磺化苯乙烯-二乙烯基苯酸性离子交换树脂接触以同时降低羟基丙酮和甲基苯并呋喃的初始浓度并且形成沸点高于苯酚的产品，其中相对于所述酸性离子交换树脂的总重量，该树脂交联有大于或等于约8wt％的二乙烯基苯，并且其中该苯酚流含有初始浓度的羟基丙酮和甲基苯并呋喃；和蒸馏所述处理的苯酚流。在仍然另一个实施方案中，一种方法包括在约50℃-约100℃的温度下使包含初始浓度的羟基丙酮和甲基苯并呋喃的苯酚流与酸性离子交换树脂接触，以同时降低苯酚流中的羟基丙酮和甲基苯并呋喃的初始浓度。可以通过参考本专利技术的下述详细描述、附图和其中包括的实施例的多个特征而更容易地理解本专利技术。附图说明该图是根据本专利技术制备纯化苯酚的方法的示意图。具体实施例方式该图示意性地说明了一种制备纯化的苯酚的方法。物流(stream)1是从异丙苯到苯酚工艺的粗制苯酚流，其被中和且储存于缓冲罐2中。使该粗制苯酚通过蒸馏塔3、5和7，生成粗制的丙酮流4、焦油流6和通常包含约97-约99wt％苯酚的含杂质的苯酚流8。来自于该苯酚工艺的微量杂质包括约100-约200ppm的HA和MBF。在约50℃-约100℃的温度下使物流8连续通过装填有离子交换树脂的固定床反应器10。温度控制装置9维持物流8的温度。将具有减少的HA和MBF的流出物流11送入最后的蒸馏塔12，在该塔中将高沸点杂质流13从纯化的苯酚流14中分离出来。通过实施用于将杂质从苯酚中减少的该一步法，可以将来自于不同的源的苯酚纯化。因此，在一个实施方案中，合适的苯酚进料1包括由苯酚制备方法获得的苯酚。在另一个实施方案中，合适的苯酚进料1包括被用作其他制备方法的原料以生成其他聚合物结构单元的苯酚；非限定性例子包括芳族双酚例如双酚A；和碳酸二芳基酯例如碳酸二苯酯。更特别地，苯酚进料包括由酸催化分解CHP而获得的粗制苯酚。任何酸性离子交换树脂可用作将杂质转化成较高沸点的(即沸点高于苯酚)化合物的催化剂。如本文中所使用的术语“酸性离子交换树脂”是指氢型(hydrogen form)的阳离子交换树脂，其中氢离子连接在活性点上，可以通过在溶液中离解或者通过用其他阳离子替换而将其除去。该树脂的活性点对于不同的离子而言具有不同的吸引强度，并且这种选择性的吸引充当了阳离子交换的方式。合适的酸性离子交换树脂的非限定性例子包括磺化二乙烯基苯-交联苯乙烯共聚物系列，例如相对于酸性离子交换树脂的总重量交联有约1-约20wt％二乙烯基苯的共聚物。更特别地，合适的催化剂包括相对于酸性离子交换树脂催化剂的总重量交联有大于或等于约8wt％二乙烯基苯的酸性离子交换树脂，例如可从Aldrich Chemical Company商购获得的Amberlyst 15、可从Bayer Company商购获得的Bayer K2431、可从Thermax，Ltd.商购获得的T-66等。其他合适的树脂可从以下生产商例如Bayer Inc.、Rohm and Hass Chemical Company、Dow Chemical Company、Thermax India、Permutit和Purolite Inc商购获得。这些催化剂表现出有效地同时减少了苯酚进料中初始浓度小于或等于约250ppm的丙酮醇和初始浓度小于或等于约500ppm的甲基苯并呋喃。此外，这些催化剂在相对高的流速下例如在约0.1-约5的重时空速(WHSV)下以及在较低的温度下例如在约50℃-约100℃的温度下是有效的。重时空速是每单位催化剂每单位时间的进料质量。上文中所述的一步法可以间歇式方法，或者对本领域的普通技术人员显而易见的是进行合适的改进、以半连续式方法或者连续式方法进行。可以在固定床或流化床反应器中，更优选在固定床反应器中用酸性离子交换树脂来实现含杂质的苯酚流的处理。在间歇模式中，该一步处理法通常进行约1.5小时-约23小时。一般而言，为了实现令人满意地减少丙酮醇和甲基苯并呋喃，可以使该处理进行约2小时。在连续模式中，重时空速通常在约0.1-约5之间变化。在一个特定实施方案中，重时空速约为1-约2。在使含杂质的苯酚流与酸性离子交换树脂接触之前，将含杂质的苯酚流保持在约50℃-约100℃的温度下。将催化剂床保持在约50℃-约100℃的温度下。在一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备纯化的苯酚流的一步法，所述一步法包括：在５０℃－１００℃的温度下使包含初始浓度小于或等于５００ｐｐｍ的羟基丙酮和初始浓度小于或等于２５０ｐｐｍ的甲基苯并呋喃的苯酚流与酸性离子交换树脂接触，以同时降低苯酚流中的羟基丙酮和甲基苯 并呋喃的初始浓度，从而生成纯化的苯酚流，其中该纯化的苯酚流包含小于或等于５０ｐｐｍ的甲基苯并呋喃和小于或等于１０ｐｐｍ的羟基丙酮。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉尚特A泰塔克，乌米什K哈斯亚加，普拉莫德S孔巴，巴拉特辛，约翰W富尔默，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]