离子交换树脂法双酚A技术取得的进展http://www.elisa-goy.com/
双酚A的3种生产方法——硫酸法、氯化氢法、离子交换树脂法,在全球范围内已经逐渐走向单一化,即建立起离子交换树脂法单一的双酚A工艺体系。国外在离子交换树脂法工艺技术应用过程中不断优化,目前在两大方面取得了有效进展,使之进一步走向成熟,也促使整个双酚A工业不断取得技术进步。
双酚A是由丙酮与过量苯酚在酸性缩合剂作用下生成的,根据缩合剂的不同工业生产方法有硫酸法、氯化氢法和离子交换树脂法。据介绍,离子交换树脂法一般采用磺酸型阳离子交换树脂为催化剂、以巯基化合物为助催化剂,过程包括缩合、分离和异构化3个部分。苯酚和丙酮按物质的量比8~10:l加入反应器,反应可在悬浮床或固定床反应器中进行,反应过程一般采用相对较高的温度(70~90℃)和较长的停留时间,反应结束后蒸馏脱出低沸物,冷法分离苯酚及副产物,终得到双酚A产品。通过控制反应母液去清洗回收系统的比例,可获得环氧级、聚碳级不同品质的产品。
世界上具有自己的双酚A技术的公司有GE、Bayer、Dow、Chivoda、Blachounia等,其中Chiv-oda、GE、Bayer、Dow的技术代表当今世界双酚A合成技术的水平。国外主要树脂法生产工艺全部采用固定床反应器,生产工艺大同小异,在反应器的数量、助催化剂的结构、加入形式、结晶方式上略有差别。近几年国外双酚A技术的研究重点集中在对树脂法的进一步开发和完善上,如简化流程、提高产品收率和质量、减少三废等。
具体可归纳为两个方面:一方面是对反应体系的研究,包括催化剂改性、反应器型号和加料方式等。对催化剂的改性主要是用酸、碱进行处理,如采用粒子状双层离子交换树脂等;在装填有未改性的离子交换树脂催化剂的反应器中引入2-巯基乙基氯化铵溶液,使催化剂均匀改性。为了提高苯酚和丙酮反应速率,采用将脱水剂和离子交换树脂混合或分层装入固定床反应器的方法;GE公司将若干个固定床反应器串联,反应所需的全部苯酚和部分丙酮由第1个反应器加入,其余丙酮补加到后序各反应器中,从而提高了单个反应器的酚酮比。
另一方面是高效精制回收技术的研究,主要以高效节能为目,对结晶器设备型号、结晶消除方式、工艺参数优化、加合物分离蒸馏工艺、洗涤过滤等方面。如GE公司采用热水清除BPA结晶表面剩余污染物的方法替代有机溶剂提纯双酚A的方法;出光石油化学公司通过母液和一种磺酸取代基阳离子交换树脂催化剂作用的方法,发生异构化通过结晶系统再循环,有效的回收母液,获得高收率和高品质产品。欧技新工艺设计采用SULZER的降膜结晶技术和静态结晶技术,革除了传统的离心过滤设备,缩短了工艺流程。