CZ288355B6 - Process for preparing ultra-fine bisphenol-A - Google Patents
Process for preparing ultra-fine bisphenol-A Download PDFInfo
- Publication number
- CZ288355B6 CZ288355B6 CZ1995978A CZ97895A CZ288355B6 CZ 288355 B6 CZ288355 B6 CZ 288355B6 CZ 1995978 A CZ1995978 A CZ 1995978A CZ 97895 A CZ97895 A CZ 97895A CZ 288355 B6 CZ288355 B6 CZ 288355B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- bisphenol
- boiling
- distillation
- low
- bpa
- Prior art date
Links
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 189
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 title claims abstract description 110
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 16
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 4
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 3
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 3-mercaptopropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- -1 30 o Chemical compound 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- PQNFLJBBNBOBRQ-UHFFFAOYSA-N indane Chemical compound C1=CC=C2CCCC2=C1 PQNFLJBBNBOBRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMNLUUOXGOOLSP-UHFFFAOYSA-N 2-mercaptopropanoic acid Chemical group CC(S)C(O)=O PMNLUUOXGOOLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PBEHQFUSQJKBAS-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol;phenol Chemical class OC1=CC=CC=C1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 PBEHQFUSQJKBAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWRHAGPOKIFROG-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol;sodium Chemical compound [Na].C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 JWRHAGPOKIFROG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCVGMDXMZAXBHF-UHFFFAOYSA-N 6-propan-2-ylidenecyclohexa-2,4-dien-1-ol Chemical class CC(C)=C1C=CC=CC1O VCVGMDXMZAXBHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001944 continuous distillation Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- OASFYFTVWALXTH-UHFFFAOYSA-L disodium;diphenoxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C1=CC=CC=C1.[O-]C1=CC=CC=C1 OASFYFTVWALXTH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000015227 regulation of liquid surface tension Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C39/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C39/12—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings
- C07C39/14—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings with at least one hydroxy group on a condensed ring system containing two rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/04—Aromatic polycarbonates
- C08G64/06—Aromatic polycarbonates not containing aliphatic unsaturation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/68—Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C37/70—Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
- C07C37/74—Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby ultračistého bisfenolu-A (obsah ρ,ρ-BPA > 99,98 %). Vysokovroucí izomety, jako Mol 402, trisfenol, spiroindan, indan atd., kovy, kovový otěr, kovové ionty a ionty alkalických kovů, soli, kyselé součásti, oligopolymery, případně funkcionalizované a rovněž sloučeniny aktivní, jako tenzidy, se oddělí.
Dosavadní stav techniky
Bisfenol-A (BPA) se vyrábí příkladně známými způsoby zacenotu a fenolu v přítomnosti případně modifikovaných iontoměničových pryskyřic (příkladně DE-A 3 727 641, odpovídající US-A 4 912 263). Takto vyrobený bisfenol-A je bez dalšího čištěni vhodný jako monomemí stavební jednotka k výrobě jiných polymerů, příkladně polykarbonátů.
Pokud však mají být polymery vyrobené z bisfenolu-A obzvláště čisté a vyhovět tak vysokým nárokům, pak se musí bisfenol-A, který již při výrobě vzniká o vysoké čistotě, dále čistit, příkladně krystalizaci adduktu bisfenol-A/fenol a následným odstraněním fenolu (příkladně DEA4 105 428, DE-A 4 213 872).
Takto vysoce vyčištěný bisfenol-A má čistotu 99,60 až 99,90% obsahu ρ,ρ-ΒΡΑ a číslo zabarvení podle Házená 20 (šupinková kvalita). Test (podle Házená) při teplotě 166 °C, měřeno po dobu 1,5 hodiny, udává číslo zabarvení 50.
Metody deštilativního odstraňování fenolu z adduktu z bisfenolu-A a fenolu jsou známé z EP-A 0 290 179 a EP-A 0 523 93. V EP-A 0 290 179 je popsána jednostupňová destilace, v EP-AA 0 523 931 je popisována jednostupňová destilace nebo vícestupňový stripovací postup svodní párou, přičemž se k destilovanému adduktu výhodně přidává karboxylová kyselina, která má zaručovat lepší kvalitu barvy získaného produktu.
Na rozdíl od toho popisuje předložený vynález dvoustupňový destilační proces pro oddělení nepatrných zbytkových množství fenolu (<10%). Pára nebo jiná stripovací média se nepoužívají.
Podstata vynálezu
Nyní bylo nalezeno, ze je možné vyrobit vysoce čistý bisfenol-A s mnohem lepším číslem zabarvení (Házen 0-5), jestliže se frakcionuje ve vakuu a destiluje se za postupného oddělování vysokovroucích složek, nízkovroucích složek a neoddestilovatelných složek.
Předmětem vynálezu je způsob výroby ultračistého bisfenolu-A destilací, který se vyznačuje tím, že (a) tavenina bisfenolu-A, vyrobená obvyklým výrobním procesem pro bisfenol-A nebo roztavením šupinek, prášku nebo drobných kousků, s obsahem p,p-bisfenolu-A nejméně 90 % a obsahem fenolů < 10 % se použije jako edukt a destiluje se, (b) destilace této taveniny se provádí bez přídavku stabilizátorů v inertním plynu, (c) destilace se vede tak, aby ztráty vzniklé rozkladem p,p-bisfenolu-A činily < 0,5 %,
-1 CZ 288355 B6 (d) destilace se provádí při teplotách 220 až 250 °C, (e) destilace se provádí za vakua při tlaku 0,1 až 5 kPa, (f) destilace se provádí dvoustupňové, (g) nejprve (g,l) se úplně oddělí vysokovroucí podíly s teplotou varu vyšší než bisfenolu A, potom (g,2) se úplně oddělí neoddestilovatelné podíly, zahrnující kovový otěr, stopy kovových iontů a solí, stopy kyselin, poly-/oligomemí produkty z katalyzátorů a neoddestilovatelné jiné vysokomolekulámí sloučeniny, potom (g,3) se úplně oddělí tenzidicky aktivní sloučeniny, potom se (g,4) oddělí případně omezí nízkovroucí složky s teplotou varu nižší než bisfenolu A, jako o,p-bisfenol-A, alkylfenoly, stopy fenolu a chromanů a nízkovroucí složky obsahující síru jako kyselina markaptopropionová, potom se (g,5) tavenina bisfenolu-A, obohacená nízkovroucími složkami, fenolem a vysokovroucími složkami s obsahem p,p-bisfenolu-A > 92 % uvádí jako zpětný tok zpět do procesu, (h) podíl oddělených tavenin bisfenolu-A obohacených nízkovroucími složkami v procesu není 25 vyšší než 5 % a podíl oddělených tavenin bisfenolu-A obohacených vysokovroucími složkami není vyšší než 10 %, (i) nízkovroucí složky a vysokovroucí složky' v oddělených produktech ze zpětných toků smíchaných s p,p-bisfenolem-A se vracejí do procesu, izomerují na p,p-bisfenol-A a opět získávají, (j) destilovaný p,p-bisfenol-A se jako stabilní patní produkt dále nezávisle zpracovává.
Vyčištěný ultračistý bisfenol-A má čistotu >99,98% obsahu p,p-bisfenolu-A. Úplným 35 oddělením (< 10 ppm) hlavní nečistoty ο,ρ-BPA, vysokovroucích složek a neoddestilovatelných složek při procesu čištění má BPA tepelnou barevnou stabilitu v tavenině podle Házená až do 5 a vyznačuje se dlouhodobou tepelnou stabilitou (> 200 hodin) taveniny.
Bisfenol-A takto vysoké kvality není ze stavu techniky známý. EP-A 0 290 179 popisuje pouze 40 bisfenol-A s obsahem fenolu nejvýše 2 % hmotnostní (př. 1 EP-A 0 290 179). EP-A 0 523 931 popisuje pouze bisfenol-A s čistotou 99,96 % (tabulka 1). Žádný z obou dokumentů nepopisuje bisfenol-A s čistotou > 99,98 % a obsahem ο,ρ-ΒΡΑ < 10 ppm, jaký je dostupný podle předloženého vynálezu.
Podle vynálezu se použije předčištěný BPA, přičemž se předčištění bisfenolu-A provádí nejprve kiystalizací adduktů BPA - fenol, potom filtrací adduktu a následnou desorpcí fenolu a potom prostou destilací taveniny BPA.
Způsob destilace podle předloženého vynálezu se vyznačuje obzvláště tím, že obsah hlavní 50 nečistoty ve vyrobeném bisfenolu-A, ο,ρ-ΒΡΑ se může snížit až na <10 ppm. Obsah nízkovroucích podílů se sníží až na < 150 ppm.
Vysoce čistý destilovaný BPA podle vynálezu se odlišuje od vysoce čistého krystalizovaného BPA tím, že je v alkalickém roztoku tenzidicky aktivní, zvláště tepelně stabilní a obsahuje podíl 55 ο,ρ-ΒΡΑ < 10 ppm. V roztoku NaBPA, kteiý obsahuje rozpuštěný destilovaný bisfenol-A podle
-2CZ 288355 B6 vynálezu, nedochází při třepání nebo při uvádění plynu (příkladně probublávání N2 při teplotě místnosti) ke tvorbě pěny (vysoké povrchové napětí).
Destilačně frakcionovaný čištěný bisfenol-A se oproti bisfenolu-A získanému obvyklou, velkoprovozně prováděnou krystalizací z rozpouštědel nebo z fenolu vyznačuje navíc tím, že vysokovroucí podíly a neoddestilované složky se oddělí úplně, o,p-bisfenol-A na oddělí úplně, o, p-bisfenol-A na < 10 ppm a nízkovroucí složky a fenol na < 150 ppm.
Jako nízkovroucí složky se označují látky, které mají teplotu varu nižší než bisfenol-A (p,pBPA: 220 °C, 5 kPa) jako příkladně ο,ρ-BPA, fenol, alkylované fenoly, chromany a tak dále. Jako vysokovroucí složky se označují látky, které mají teplotu varu vyšší než bisfenol-A, jako příkladně Mol 402, trisfenol, indan, spiroindan nebo jiné sloučeniny s molekulovou hmotností >300.
p, p-Bisfenol-A čištěný způsobem podle vynálezu se může skladovat jako kapalný, transportovatelný a při teplotách >160°C skladovatelný, tepelně stabilní předprodukt pro polymery.
Při destilaci způsobem podle vynálezu se bisfenol-A s obsahem nejméně 90 % hmotnostních bisfenolu-A a méně než 10 % izomerů destilačně frakcionuje z taveniny ve vakuu pod inertním plynem. Destilace se může provádět diskontinuálně za použití kolony s odběrem kapaliny nebo plynu nebo kontinuálně s postupným oddělováním vysokovroucích a nízkovroucích složek s pomocí dvou technicky přizpůsobených kolon.
Kontinuálně prováděný způsob se dvěma kolonami za vakua se provádí tak, že se nejprve oddělí vysokovroucí složky, neoddestilovatelné složky a složky způsobující nestabilitu (pata kolony 1) a potom se oddělí nízkovroucí složky stou výhodou, že nízkovroucí složky případně vzniklé v koloně 2 v patě kolony z vysokovroucích složek a bisfenolu-A chemickou reakcí nebo rozkladnými procesy se mohou s nízkovroucími složkami přítomnými v eduktu oddělit přes hlavu kolony 2.
Tlak činí 10 Pa až 1 kPa, teplota v patě kolon 220 až 250 °C.
Tak se z bisfenolu-A odstraní vysokovroucí složky obsahující síru (oligomemí sulfáty a jiné), zbytky kyseliny merkaptopropionové a jiné nízkovroucí složky obsahující síru.
Bisfenol-A, vyčištěný způsobem podle vynálezu má obsah až 99,99 % hmotnostních bisfenoluA, méně (<) než 100 ppm izomerů a číslo zabarvení podle Házená menší (<) 5 (tepelná stabilita při teplotě 166 °C: 1,5 hodiny). Takto vyčištěný ρ,ρ-BPA je barevně stálý při teplotě 230 °C nejméně 20 hodin a při teplotě 170 °C nejméně 200 hodin.
Bisfenol-A použitelný ke způsobu čištění podle vynálezu, který byl již dříve předčištěn kiystalizací adduktu bisfenol-A/fenol, obsahuje méně (<) než 10 % izomerů a fenolu.
Výsledek charakterizovaný vysokou čistotou ve spojení s vynikajícím číslem zabarvení a obzvláště oddělením vysoko a nízkovroucích izomerů, neoddestilovatelných složek velkoprovozně připravené taveniny bisfenolu-A a neočekávanou vysokou tepelnou stabilitu zabarvení nebylo možné očekávat, protože je známé, že se bisfenol-A při vyšších teplotách rozpadá a izomeruje. To bylo dosud velkou nevýhodou procesu destilace bisfenolu-A.
Destilovaný bisfenol-A se látkově oproti bisfenolům čištěným jinými způsoby vyznačuje tím, že obsahuje velmi nepatrný podíl ο,ρ-ΒΡΑ (<10ppm). Tím se stává destilovaný bisfenol-A zajímavým jako výchozí produkt pro tavné kondenzace. ο,ρ-ΒΡΑ se v tavných procesech považuje za komponentu přerušující řetězec a zhoršující barvu (sklon k rozkládání).
- J ·
Vysoce čistý bisfenol-A, který se získá (jedním) krystalizačním krokem (kroky) z rozpouštědel nebo z fenolu se od vysoce čistého destilovaného bisfenolu-A odlišuje tím, že se koncentrace obsahu všech vyskytujících se izomerů sice jednotlivými krystalizačními kroky snižuje, ale stále ještě - i když v menším množství - jsou v tavenině BPA přítomné (< 1 ppm až 50 ppm všech 5 izomerů), obzvláště o,p-bisfenol-A (> 20) ppm) jako hlavní znečišťující složka dnešních, na trhu běžných, vysoce čistých výrobků bisfenolu-A.
Velkoprovozně prováděná krystalizace bisfenolu-A je navíc technicky náročnější a ve srovnání s destilací dražší. Značný pohyb rozpouštědel a potřebné skladovací objemy při procesu io krystalizace jsou další nevýhodou. Z energetického hlediska vyplývají pro krystalizaci další nevýhody.
Další výhodou destilace oproti diskontinuálně prováděné krystalizaci je vedle nepatrné náchylnosti k narušování procesu kontinuální způsob provozu. Umožňuje konstantní čistotu 15 taveniny BPA, to znamená vysoká barevná stabilita a čistota taveniny se projevuje zvýšením kvality při tvorbě šupin nebo prillu a při výrobě natriumbisfenolátových roztoků, které dále předurčují konstantní kvalitu vysoce transparentních a vysoce čistých polymerů (polykondenzátů).
Vysoce čistá surovina bisfenolu-A navíc vede k omezení aditiv stabilizujících barvu v případě barevně citlivých polymerů, příkladně určitých typů polykarbonátů.
Další výhodou vysoce čistého, destilovaného bisfenolu-A oproti vysoce čistému, krystalovanému bisfenolu-A je rozpouštění za vzniku roztoků natriumbisfenolátu (NaBPA), při kterém dochází 25 jen málo nebo vůbec ke vzniku pěny. Tyto roztoky slouží ve velkých množstvích jako vstupní surovina při výrobě polykarbonátů. To znamená, že roztoky NaBPA, které obsahují destilovaný bisfenol-A, mají nižší tenzidickou aktivitu, to znamená vyšší povrchové napětí. Aktivita těchto roztoků ve smyslu tvorby pěny, která se projevuje při nutných velkoprovozních procesech inertizace, transportu (čerpání případně skladování v tancích a potrubních systémech) a při 30 zpracovatelských postupech, se výrazně sníží. Tím se zabrání vzniku stabilních emulzí. Rovněž vysoce čisté kiystalované bisfenoly (99,90 %-99,98 % ρ,ρ-BPA) nedosahují v roztocích NaBPA extrémně vysokých hodnot povrchového napětí destilovaných, vysoce čistých bisfenolů.
Dále se oddělováním v patě kolony vyloučí dosud v postupu nutné filtrační procesy taveniny 35 BPA. (Oddělení kovového otěru s obsahem Fe, Ni, Cr.) Protože se bisfenol-A jednou předestiluje (způsob se dvěma kolonami: kolona 1), nevyskytují se již dále v tavenině ρ,ρ-ΒΡΑ žádné mikročástice.
Bilance destilace skýtá následující výsledek: při destilaci se tvoří jen velmi málo nestabilních 40 izomerů, jako ο,ρ-BPA nebo alkylfenoly. Vysokovroucí podíly se rozpadají ve prospěch o,pBPA, fenolu, alkylfenolů. Ztráta ρ,ρ-ΒΡΑ v celém procesu činí < 0,1 %.
Bisfenol-A čištěný destilací způsobem podle vynálezu je při teplotách > 160 °C možné skladovat a transportovat. Bez předchozího ochlazení je možné ho přímo použít k výrobě jiných polymerů, 45 příkladně polykarbonátů, polyimidů, polyesterů, polyakrylátů, polysulfonů, polyetherketonů, bílkových polymerů, kopolymerů a dalších.
Příklady provedení vynálezu
Laboratorní destilace bisfenolu-A (diskontinuální pokusy)
Experimentální podmínky diskontinuálních laboratorních pokusů
-4CZ 288355 B6
Skleněná kolona s dvojitým pláštěm o délce 1,2 m (vnitřní průměr 50 mm) se do výšky 0,5 m naplní skleněnými kroužky o d = 10 mm. Jako hlava kolony se použije oddělovač plynu případně oddělovač kapaliny, kteiý se modifikuje k umožnění kondenzace nízko vroucích složek. Lehko vroucí složky se imobilizují vodním chlazením asi 200 mm nad místem odběru. Kondenzace destilátu se provádí pomocí glycerinu při teplotě 160 °C.
Zpravidla se destiluje při tlaku asi 50 Pa, měřeno na výstupu z kolony. Teplota v hlavě kolony v místě odběru činí 200 °C; při odečtu z křivky pára - tlak bisfenolu-A to znamená tlak 150 Pa. Poměr zpětného toku se nastaví na 1,5 : I (doba destilace: < 8 hodin). Přívod energie se provádí pomocí plášťového topení na vařáku kolony. Celá aparatura se předem intenzivně inertizuje pomocí dusíku. Během destilace se průběžně uvádí dusík pomocí kapiláry.
Provedení laboratorních diskontiuálních pokusů.
Při provedení frakcionační laboratorní vakuové destilace taveniny BPA se destiluje BPA v šupinkovité formě (s výchozí čistotou příkladně 99,72 % obsahu ρ,ρ-BPA) v aparatuře s konvenční hlavou a oddělovačem plynu.
Při poměru zpětného toku 2:1a tlaku od 100 do 150 Pa se odeberou dvě předfrakce velikosti cca 10 % a 20 %; asi 50 % se izoluje jako hlavní frakce s obsahem ρ,ρ-ΒΡΑ 99,95 % až 99,96 %.
Pomocí oddělovače plynu se nedosáhne lepší kvality destilátu; lehce vroucí složky a dimer izopropylidenfenolu nejsou v hlavě kolony dostatečně imobilizovány a dostávají se do destilátu.
Podstatně lepších výsledků se může dosáhnout s modifikovaným oddělovačem kapaliny, který se nad hlavou kolony opatří vodním chladičem. Nasazené šupiny BPA (čistota 99,80 % ρ,ρ-ΒΡΑ) se destilují při refluxním poměru 1,5 : 1.
Za těchto podmínek a po odebrání asi 30 % předfrakce, obsahující lehkovroucí složky a o,pBPA, se izoluje frakce (44 %) s čistotou 99,985 % obsahu ρ,ρ-ΒΡΑ (metoda stanovení: plynovou chromatografií podle metody ASTM). Jako nečistoty bylo kvantifikováno 10 ppm fenolu, 40 ppm alkylfenolů, 50 ppm chromanů a 50 ppm p,p-Me-BPA. Vysokovroucí trisfenol a Mol 402 zůstávají kompletně ve vařáku kolony.
Hmotnostní rozdělení při kapalinové destilaci je po optimalizaci procesu následující: předfrakce 10,6 % a 22 %, hlavní frakce 49,2 %; destilát z hlavy kolony 7,1 %; zádrž kolony: 0,8 %; vařák: 9 % a ztráty vakuováním 1,3 %.
Podle bilance vychází ztráta ρ,ρ-ΒΡΑ <0,1 %.
Tepelná stabilita zabarvení destilované taveniny BPA (test Bagno)
Hlavní frakce se pomocí Bagno testu (166 °C, 90 minut) zkoušejí z hlediska jejich tepelné stability zabarvení. Všechny frakce vykazují číslo barevnosti podle Házená 5 a < 5.
Test Bagno
150 g ρ,ρ-ΒΡΑ (pevný) se zahřívá po dobu 1,5 hodiny v neinertizované skleněné trubce na olejové lázni temperované termostatem na 160 °C. Skleněná trubka je směrem nahoru (otvor) otevřená a volně přístupná vzduchu. Po 1,5 hodině se měří barva roztaveného BPA podle Hazenovy stupnice. V zásadě se provádějí paralelní srovnávací testy s jinými šupinkovitými BPA.
-5CZ 288355 B6
Test barevnosti šupinkovitého BPA
Destilovaný šupinkovitý BPA se testuje ve srovnání se standardním šupinkovitým BPA (čistota BPA od 99,63 do 99,92 ρ,ρ-BPA). Šupinkovitý BPA se vystaví 96 hod. trvale účinku kyslíkové 5 atmosféry (500 ml skleněná baňka, 150 g šupinek BPA, trvalý proud O2 asi 100 ml/hodinu, denní světlo). Přitom se v závislosti na čistotě BPA a vlivu doby/denního světla pozoruje u všech šupinek BPA vizuálně ve srovnání více nebo méně zřetelné žloutnutí šupinek BPA. Destilovaný materiál BPA nevykázal ani po 96 hodinách žádné žluté zabarvení.
Měření povrchového napětí/test pěnivosti roztoku NaBPA (destilovaný BPA, krystalovaný BPA, obvyklý BPA ke srovnání)
Povrchové napětí se stanoví metodou drop-weight. Šupinky BPA se uvedou do 14,5% roztoku NaBPA s přebytkem hydroxidu 0,2 % (vlastní stanovený standard) a rozpustí se. Šupinkovitý 15 bisfenol-A, obvyklé BPA, překrystalované bisfenoly a destilovaný bisfenol se za stejných podmínek podrobí testu pěnivosti. Destilovaný, vysoce čistý BPA vykazuje nejvyšší hodnoty povrchového napětí a nejnižší hodnoty při stanovení výšky pěny.
Kontinuální pokusy destilace BPA (kontinuální destilace)
Pomocí kontinuální, dvoustupňové destilace se dosáhne čistoty bisfenolu-A 99,98-99,99% ρ,ρ-ΒΡΑ (Házen < 5).
Nastavení
1. stupeň kolony
Nátok: 400 ml/hodina; R/E: 0,5; odběr vařák 20 ml/hodina; topný prostředek Dilschi: 240 °C
2. stupeň kolony
R/E: 10; odběr vařák 360 ml/hodina; destilát 20 ml/hodina; topný prostředek Duschi: 240 °C
Destilace se provádí při provozním tlaku 200 Pa až 300 Pa (teplota 202 °C až 210 °C). Přiváděný produkt se ohřívá na teplotu 160 °C, vnitřní teplota kolony je rovněž 160 °C. Adiabatický plášť se z teploty 250 °C k předehřátí sníží na 165 °C. Zásobník taveniny (předloha destilace) má teplotu 200 °C. Nasazený produkt BPA se před načerpáním do první kolony promyje dusíkem a evakuuje. Při doplňování kolony je vhodné použít zachycovač kapek.
Claims (1)
- íPATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby ultračistého bisfenolu-A destilací, vyznačující se tím, že (a) tavenina bisfenolu-A, vyrobená obvyklým výrobním procesem pro bisfenol-A nebo roztavením šupinek, prášků nebo drobných kousků, s obsahem p,p-bisfenolu-A nejméně 90 % a s obsahem fenolů < 10 % se použije jako edukt a destiluje se,10 (b) destilace této taveniny se provádí bez přídavku stabilizátorů v inertním plynu, (c) destilace se vede tak, aby ztráty vzniklé rozkladem p,p-bisfenolu-A činily < 0,5 %, (d) destilace se provádí při teplotách 220 až 250 °C,15 (e) destilace se provádí za vakua při tlaku 0,1 až 5 kPa, (f) destilace se provádí dvoustupňové, (g) nejprve (g, 1) se úplně oddělí vysokovroucí podíly, s teplotou varu vyšší než bisfenolu-A, potom (g,2) se úplně oddělí neoddestilovatelné podíly, zahrnující kovový otěr, stopy kovových iontů a solí, stopy kyselin, poly-/oligomemí produkty z katalyzátorů 25 a neoddestilovatelné jiné vysokomolekulámí sloučeniny, potom (g,3) se úplně oddělí tenzidicky aktivní sloučeniny, potom se (g,4) oddělí, případně omezí nízkovroucí složky s teplotou varu nižší než bisfenolu-A, jako30 o,p-bisfenol-A, alkylfenoly, stopy fenolu a chromanů a nízkovroucí složky obsahující síru, jako kyselina merkaptopropionová, potom se (g,5) tavenina bisfenolu-A, obohacená nízkovroucími složkami, fenolem a vysokovroucími složkami s obsahem p,p-bisfenolu-A > 92 % uvádí jako zpětný tok zpět do procesu, (h) podíl oddělených tavenin bisfenolu-A obohacených nízkovroucími složkami v procesu není vyšší než 5 % a podíl oddělených tavenin bisfenolu-A obohacených vysokovroucími složkami není vyšší než 10 %,40 (i) nízkovroucí složky a vysokovroucí složky v oddělených produktech ze zpětných toků smíchaných s p,p-bisfenolem-A se vracejí do procesu, izomerují na p,p-bisfenol-A a opět získávají, (j) destilovaný p,p-bisfenol-A se jako stabilní patní produkt dále nezávisle zpracovává.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4413396A DE4413396A1 (de) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Verfahren zur Herstellung von ultrareinem Bisphenol-A und dessen Verwendung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ97895A3 CZ97895A3 (en) | 1995-11-15 |
| CZ288355B6 true CZ288355B6 (en) | 2001-05-16 |
Family
ID=6515742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ1995978A CZ288355B6 (en) | 1994-04-18 | 1995-04-14 | Process for preparing ultra-fine bisphenol-A |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5696295A (cs) |
| EP (1) | EP0679626B1 (cs) |
| JP (1) | JPH07285902A (cs) |
| KR (1) | KR100375082B1 (cs) |
| CN (1) | CN1113839C (cs) |
| BR (1) | BR9501593A (cs) |
| CA (1) | CA2147048A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ288355B6 (cs) |
| DE (2) | DE4413396A1 (cs) |
| ES (1) | ES2123848T3 (cs) |
| PL (1) | PL179694B1 (cs) |
| RO (1) | RO118533B1 (cs) |
| RU (1) | RU2139848C1 (cs) |
| TW (1) | TW434212B (cs) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19529855A1 (de) * | 1995-08-14 | 1997-02-20 | Bayer Ag | Verfahren zur Reinigung von Bisphenol |
| DE19611141A1 (de) * | 1996-03-21 | 1997-09-25 | Bayer Ag | Reinigung von p,p-Bisphenolat-Lösungen |
| US6222130B1 (en) * | 1996-04-09 | 2001-04-24 | Belden Wire & Cable Company | High performance data cable |
| US6074503A (en) | 1997-04-22 | 2000-06-13 | Cable Design Technologies, Inc. | Making enhanced data cable with cross-twist cabled core profile |
| DE19720541A1 (de) | 1997-05-16 | 1998-11-19 | Bayer Ag | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Dihydroxydiphenylalkanen |
| DE19954786A1 (de) * | 1999-11-15 | 2001-05-17 | Bayer Ag | Schmelzkristallisation |
| US6723881B1 (en) * | 1999-11-23 | 2004-04-20 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for conditioning ion exchangers |
| DE19961566A1 (de) * | 1999-12-20 | 2001-06-21 | Bayer Ag | Bis(4-hydroxyaryl)alkane |
| US6716729B2 (en) | 1999-12-22 | 2004-04-06 | Borden Chemical, Inc. | Stable bisphenolic compositions |
| US20030036177A1 (en) * | 2002-08-13 | 2003-02-20 | Joachim Strohhacker | Single colonies of myxobacteria cells |
| US6703530B2 (en) | 2002-02-28 | 2004-03-09 | General Electric Company | Chemical reactor system and process |
| US20050075520A1 (en) * | 2002-03-13 | 2005-04-07 | O'young Drow Lionel | System and method of producing bisphenol-A (BPA) using two stage crystallization |
| US6960697B2 (en) | 2002-03-13 | 2005-11-01 | Mitsubishi Chemical Corporation | System and method of producing bisphenol-A (BPA) |
| DE102004032232A1 (de) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Abtrennung von Phenol aus phenolhaltigen Strömen aus der Herstellung von Bisphenol A |
| US7371902B2 (en) * | 2004-09-29 | 2008-05-13 | General Electric Company | Methods for purifying p,p-bisphenol-A |
| NO327921B1 (no) * | 2005-02-11 | 2009-10-19 | Nexans | Elektrisk signalkabel og umbilical for dypt vann |
| CN101336220B (zh) * | 2006-01-27 | 2012-04-25 | 出光兴产株式会社 | 高品质粒状双酚a的制备方法 |
| WO2009067551A2 (en) | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Belden Technologies, Inc. | Separator spline and cables using same |
| KR102317927B1 (ko) * | 2014-02-28 | 2021-10-26 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 폴리카보네이트 수지 및 폴리카보네이트 수지 조성물 |
| WO2015129638A1 (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | 出光興産株式会社 | ポリカーボネート樹脂及びポリカーボネート樹脂組成物 |
| JP6635575B2 (ja) * | 2014-04-25 | 2020-01-29 | 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 | 安定性の良いフェノール化合物及びその製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1793431A1 (de) * | 1968-09-17 | 1971-07-01 | Bayer Ag | Verfahren zur Reinigung von 4,4'-Dihydroxydiphenylpropan-(2,2) oder des Phenoladduktes dieser Verbindungen |
| JPH066542B2 (ja) * | 1987-05-06 | 1994-01-26 | 三井東圧化学株式会社 | ビスフェノ−ルａの製造方法 |
| US4931146A (en) * | 1988-04-05 | 1990-06-05 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Process for obtaining high-purity bisphenol A |
| PL164289B1 (pl) * | 1990-11-24 | 1994-07-29 | Inst Ciezkiej Syntezy Orga | Sposób otrzymywani blsfenolu A PL PL |
| DE4105428A1 (de) * | 1991-02-21 | 1992-08-27 | Bayer Ag | Verfahren zur reinigung von bisphenolen |
| ES2097610T3 (es) * | 1991-07-16 | 1997-04-01 | Chiyoda Chem Eng Construct Co | Procedimiento de condensacion para recuperacion de bisfenol a y fenol. |
| DE4213872A1 (de) * | 1992-04-28 | 1993-11-04 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von hochreinem bisphenol-a |
-
1994
- 1994-04-18 DE DE4413396A patent/DE4413396A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-03-10 TW TW084102259A patent/TW434212B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-04-04 RO RO95-00658A patent/RO118533B1/ro unknown
- 1995-04-05 ES ES95105091T patent/ES2123848T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-05 DE DE59504187T patent/DE59504187D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-05 EP EP95105091A patent/EP0679626B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-06 US US08/418,583 patent/US5696295A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-13 CA CA002147048A patent/CA2147048A1/en not_active Abandoned
- 1995-04-14 JP JP7112573A patent/JPH07285902A/ja active Pending
- 1995-04-14 PL PL95308167A patent/PL179694B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1995-04-14 CZ CZ1995978A patent/CZ288355B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-04-17 KR KR1019950008925A patent/KR100375082B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-17 CN CN95103968A patent/CN1113839C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-17 BR BR9501593A patent/BR9501593A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-04-18 RU RU95105893/04A patent/RU2139848C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0679626A1 (de) | 1995-11-02 |
| BR9501593A (pt) | 1995-11-14 |
| DE59504187D1 (de) | 1998-12-17 |
| CN1113839C (zh) | 2003-07-09 |
| KR100375082B1 (ko) | 2003-05-22 |
| KR950032044A (ko) | 1995-12-20 |
| TW434212B (en) | 2001-05-16 |
| DE4413396A1 (de) | 1995-10-19 |
| JPH07285902A (ja) | 1995-10-31 |
| CZ97895A3 (en) | 1995-11-15 |
| ES2123848T3 (es) | 1999-01-16 |
| CA2147048A1 (en) | 1995-10-19 |
| CN1112103A (zh) | 1995-11-22 |
| RO118533B1 (ro) | 2003-06-30 |
| RU2139848C1 (ru) | 1999-10-20 |
| PL308167A1 (en) | 1995-10-30 |
| US5696295A (en) | 1997-12-09 |
| EP0679626B1 (de) | 1998-11-11 |
| PL179694B1 (pl) | 2000-10-31 |
| RU95105893A (ru) | 1997-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ288355B6 (en) | Process for preparing ultra-fine bisphenol-A | |
| KR100216330B1 (ko) | 정제된 비스페놀-a의 제조방법 | |
| KR100435021B1 (ko) | 비스페놀의정제방법 | |
| EP0343382B1 (en) | Method for the production of bis-phenols | |
| KR100781863B1 (ko) | 비스페놀의 제조 방법 | |
| US3936507A (en) | Process for the production of 2,2-(4,4'-dihydroxy-diphenyl)propane | |
| US6133486A (en) | Phenol recovery from BPA process waste streams | |
| US5495038A (en) | Process for the purification of diphenyl carbonate | |
| USH1943H1 (en) | Process for the manufacture of bisphenol-A | |
| MXPA02004812A (es) | Procedimiento para la produccion de bisfenol a. | |
| US8247620B2 (en) | Production of highly pure hydroquinone | |
| KR100717662B1 (ko) | 비스페놀의 제조 방법 | |
| US6414198B1 (en) | Method for producing bisphenol-A | |
| US3359281A (en) | Separation and isolation of 2, 2, (2, 4'-dihydroxydiphenyl) propane and 2, 2, 4-trimethyl 4(4'-hydroxyphenyl) chroman from mixtures containing the same | |
| EP0757030B1 (en) | Process for purifying diaryl carbonates | |
| US4873376A (en) | Process for the production of monomeric alkenylphenols from dihydroxydiphenylalkanes | |
| EP0495097A1 (en) | Preparation of relatively pure p, p-bisphenol s | |
| US6919487B2 (en) | Bis(4-hydroxyaryl)alkanes | |
| US4568776A (en) | Process for purifying 2,6-xylenol | |
| KR20010073114A (ko) | 용융 결정화 방법에 의한 알킬화 페놀의 정제방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20040414 |