二酚基丙烷或2、2-二-(4-羥苯基)丙烷是制備珍貴化工產(chǎn)品的原料,如可制備環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯。近年來,二酚基丙烷及其衍生物的應(yīng)用領(lǐng)域都有很大發(fā)展。可利用它們制備苯氧樹脂、聚砜樹脂、聚酯樹脂等化學(xué)穩(wěn)定性高的產(chǎn)品。
世界上二酚基丙烷產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)。資本主義世界1977年總產(chǎn)量為50萬噸,其中美國(guó)占一半。
目前各國(guó)工業(yè)上普遍采用的二酚基丙烷生產(chǎn)方法是將苯酚和丙酮在酸性催化劑(氯化氫、鹽酸)參與下進(jìn)行縮合。但由于存在強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),須選擇耐腐蝕材料來制造設(shè)備,這是該方法的最大缺點(diǎn)。
因此提出了研制新的能夠克服上述缺點(diǎn)的連續(xù)生產(chǎn)二酚基丙烷的方法。
作者對(duì)苯酚和丙酮在固體催化劑—含有磺酸基的強(qiáng)酸陽離子交換樹脂和促進(jìn)劑作用正氣綜合反應(yīng)進(jìn)行了研究。研究指出,反應(yīng)如果在苯酚過量(比化學(xué)計(jì)算量)、于55-75℃下進(jìn)行,那么在不長(zhǎng)的接觸時(shí)間—半小時(shí)內(nèi),丙酮就能達(dá)到充分的轉(zhuǎn)化。在這種情況下,制得的產(chǎn)品質(zhì)量高,并能符合生產(chǎn)聚碳酸酯的要求。
研究了離子交換樹脂催化劑的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和液體動(dòng)力學(xué)。以選擇最佳的反應(yīng)條件和研制反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。
這個(gè)方法由于二酚基丙烷的熱穩(wěn)定性不高,由反應(yīng)物析出二酚基丙烷的工藝基礎(chǔ)是在減壓設(shè)備中,用不長(zhǎng)的仃留時(shí)間蒸餾出沒有反應(yīng)的成份、促進(jìn)劑、反應(yīng)生成的水。為此可利用薄膜式裝置。由塔釜析出的二酚基丙烷中含有3.5%左右合成產(chǎn)品:鄰,對(duì)-和鄰、鄰-二酚基丙烷同分異構(gòu)體、二聯(lián)體加成物、對(duì)-異丙烯基酚等。它具有相當(dāng)高的結(jié)晶溫度(約154℃),能夠用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂。為了制備質(zhì)量更高的產(chǎn)品(結(jié)晶溫度為156.6℃),可將二酚基丙烷用溶劑進(jìn)行再結(jié)晶。適宜的溶劑為苯酚、甲苯、氯苯、二氯乙烷,用離心機(jī)分離獲得結(jié)晶和母液。
如果利用苯酚作為溶劑,那么析出的結(jié)晶(為二酚基丙烷和苯酚的加成物)含~30%的苯酚。因此將它們?cè)偃刍懤m(xù)導(dǎo)入二個(gè)塔中以蒸去苯酚。二個(gè)塔都在填空下操作。第二塔釜產(chǎn)品經(jīng)輥壓結(jié)晶制片、包裝,母液苯酚一部份返回反應(yīng)器,另一部份返回精餾塔。
在同樣條件下,如果利用甲苯或類似溶劑,二酚基丙烷漿液可先經(jīng)離心機(jī),然后去干燥器,最后結(jié)晶包裝,發(fā)送給消費(fèi)者。為了包裝和發(fā)運(yùn)的方便,產(chǎn)品可制成粒狀,可以將二酚基丙烷漿液像第一個(gè)條件那樣熔化,并把熔化體送到輥壓結(jié)晶器制得晶片產(chǎn)品。由離心機(jī)出來的母液中除了含有付產(chǎn)品外,還含有大量的二酚基丙烷,在結(jié)晶階段來不及冷卻,在這個(gè)溫度下還溶解在溶劑中。將母液精餾再生時(shí),由塔釜析出付產(chǎn)品和二酚基丙烷。作者研究了釜?dú)埩粑锏睦梅椒ǎ梢源蠓鹊亟档彤a(chǎn)品成本。方法是:將釜?dú)埩粑镌趬A性催化劑的參與下,于200-270℃和殘壓為10-40毫米汞柱情況下,分解為苯酚和對(duì)-異丙基酚,再將所獲組分返回到合成段。生產(chǎn)二酚基丙烷流程包括:1、反應(yīng)器,2、精餾塔,3、結(jié)晶器,4、離心機(jī),5、干燥器。
通過幾年的工業(yè)性裝置試驗(yàn),得到了高質(zhì)量的產(chǎn)品。該法與前面指出的氯化氫作催化劑的方法相比較有很多優(yōu)點(diǎn):催化劑連續(xù)使用一年;催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物容易分離;裝置能夠大型化;獲得的產(chǎn)品純度高;生成的廢物量少;沒有強(qiáng)腐蝕介質(zhì),儀器、設(shè)備、管道可用不銹鋼材。
蘇聯(lián)第一個(gè)采用該法生產(chǎn)
二酚基丙烷的車間在1978年投產(chǎn)。
摘自---《環(huán)氧咨詢》