专利名称：一种脱除双酚a反应液中残留催化剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于化工原料生产中脱除双酚A反应液中残余催化剂的方法。
背景技术：
双酚A是重要的化工原料，它不仅是制造环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜的单体，而且是有机合成工业中用途广泛的原料之一，其质量的优劣直接影响着树脂的性能，因此，双酚 A的纯化是工业中的一个重要问题。在离子法双酚A反应合成过程中，树脂催化剂会释放出游离酸，造成设备、仪表的腐蚀损坏，并且由于游离酸的存在，造成双酚A在高温单元薄膜蒸发精制过程中分解，生成高分子重组分，影响双酚A的色泽和纯度，且增加了高分子重组分等焦油残渣量，影响原料苯酚的单位消耗。因此，必须除去双酚A反应液中残余的酸性催化剂。目前有关双酚A反应液中脱除残留催化剂的方法主要有(1)弱碱性离子法在双酚A装置上配一个装有弱碱性阴离子交换树脂的过滤器，用于捕捉、收集反应过程中释放的游离酸。该法存在除酸过滤器的再生洗涤工艺较繁琐复杂，操作、投资费用高等问题； (2)碱-酸再沉淀法双酚A在碱中溶解性能好，可生成相应的金属衍生物，而伴随双酚A 的某些副产物很难溶于碱中，可经过滤除去，然后向溶液中加入酸，便析出纯的双酚A。但是碱性物质的存在会引起双酚A的氧化变质，使反应体系中物料着色，双酚A的质量变劣，为此需增设脱色装置，添加活性碳对溶液进行脱色处理，从而使工艺流程复杂化，操作费用增加。
发明内容
本发明的目的在于为了解决双酚A反应液中残留催化剂脱除的问题，提高双酚A 的质量，特提供一种脱除双酚A反应液中残留催化剂的方法。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种脱除双酚A反应液中残留催化剂的方法，其特征是先将双酚A反应液或将双酚A反应液和的脱酸助剂混合液，经反应液输入管输送入混合器混合均勻，脱酸助剂为水或甲醇的一种，或为水和甲醇的混合液；其次将混合器中的混合液输送入吸附器A及吸附器B，吸附器A及吸附器B为列管式装置，列管内装填纤维膜聚结材料，列管外的壳层通入80-90°C的热水，起到保温和干燥吸附床层的作用，双酚A反应液流经吸附器吸附处理后，其酸度OOlmmol/L符合处理要求， 双酚A反应液经反应液输出管直接外输；当经处理后的双酚A反应液的酸度> 0. OOlmmol/ L时，吸附器中的吸附填料需经处理后再生，将溶剂罐中的丙酮溶液用泵输送至吸附器A及吸附器B洗涤纤维膜聚结材料，清洗用过后的丙酮溶液输入溶剂罐中循环使用，或经换热器输入蒸馏塔蒸馏，回收后的丙酮溶液经换热器贮存于溶剂罐中循环再用，蒸馏后剩余产物以酸性催化剂水为主，由废液输出管输出做进一步处理；最后用80-90°C的热水经热水输入管输入吸附器壳层，烘干吸附器A及吸附器B列管中纤维膜聚结材料，蒸出的溶剂丙酮贮存于溶剂罐中供循环使用。
为避免在吸附器上部处理后双酚A反应液出口处产生沟流，设纤维膜聚结材料层顶端距吸附器顶部的高度为h，纤维膜聚结材料层底端距吸附器顶部的高度为H，H和h的关系为
h=(l/2 2/3) H
本发明采用强亲水性的吸附材料制成的纤维膜，作为填料，吸附器体积空速为 25-35m3/h，温度为55-75°C ；吸附器填料的再生，再生溶剂是用丙酮溶液，丙酮用量是床层所处理双酚A反应液体积的1/3-2/3，新鲜丙酮与循环丙酮的体积比为1 1或3 7， 再生温度为45-55°C，再生的体积空速为80-90m3/h ；吸附器的烘干是使用吸附器壳层中 80-90°C的热水。本发明的有益效果是(1)本工艺采用强亲水性的吸附材料制成的纤维膜，作为填料，它可以选择吸附脱除双酚A反应液中的微量水，溶于水中的游离酸性催化剂随着微量水一起被脱除；(2)本工艺设备投资低，工艺流程简单，易操作，操作费用低，未见国内外报导；(3)本工艺采用物理吸附法脱除双酚A反应液中的微量游离酸性催化剂，不使用任何的强酸强碱，在双酚A反应液中不引入新的杂质，不会改变双酚A的性质，不会使双酚A的质量变劣；(4)本工艺的脱酸温度低，吸附温度为55-75°C，具有明显的节能效果；(5)本工艺装置的再生操作简便，费用低，能耗低，再生溶剂可循环利用。
图1为本发明双酚A反应液中脱除残留催化剂装置的示意图。图2为本发明双酚A反应液中脱除残留催化剂装置中吸附器的结构示意图。图中1.反应液输入管；2.混合器；3.吸附器A;4.吸附器B;5.热水输入管； 6.反应液输出管；7.溶剂罐；8.泵；9.蒸馏塔；10.换热器；11.废液输出管；12.纤维膜聚结材料。
具体实施例方式实施例1 将双酚A反应液加入以纤维模聚结材料为填料的吸附器装置中，温度控制在75°C，常压，体积空速为25m3/h，此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的35 倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得2/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量各占50%)，丙酮的体积空速为80m3/h，再生温度为55°C，再生后的装置填料能恢复到原先的处理能力。实施例2 将双酚A反应液加入以纤维模聚结材料为填料的吸附器装置中，温度控制在75°C，常压，体积空速为25 m3/h,此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的 35倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得1/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量比为3 7)，丙酮的体积空速为85 m3/h，再生温度为50°C，再生后的装置填料能恢复到原先的处理能力。实施例3 将双酚A反应液加入以纤维模聚结材料为填料的吸附装置中，温度控制在75°C，常压，体积空速为25 m3/h，此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的35 倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得1/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量比为1 1)，丙酮的体积空速为90 m3/h，再生温度为45°C，再生后的装置填料能恢复到原先的处理能力。实施例4:将双酚A反应液加入以纤维模聚结材料为填料的吸附装置中，温度控制在75°C，常压，体积空速为35 m3/h，此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的60 倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得1/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量各占50%)，丙酮的体积空速为80 m3/h，再生温度为50°C，再生后的装置填料能恢复到原先的处理能力。实施例5 将双酚A反应液与1%的水混合后加入以纤维模聚结材料为填料的吸附装置中，温度控制在75°C，常压，体积空速为35 m3/h,此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的35倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得1/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量各占50%)， 丙酮的体积空速为85 m3/h，再生温度为45°C，再生后的装置能恢复到原先的处理能力。实施例6 将双酚A反应液与m的水混合后加入以纤维模材料为填料的吸附装置中，温度为75°C，常压，体积空速为35 m3/h，此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的35倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料 (用量为所处理双酚A反应液量得2/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量各占50%)，丙酮的空速为90 m3/h，体积再生温度为55°C，再生后的装置能恢复到原先的处理能力。实施例7 将双酚A反应液加入以纤维模聚结材料为填料的吸附装置中，温度控制在65°C，常压，体积空速为35 m3/h,此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的10 倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得1/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量比为3 7)，丙酮的体积空速为85 m3/h，再生温度为50°C，再生后的装置填料能恢复到原先的处理能力。实施例8:将双酚A反应液加入以纤维模聚结材料为填料的吸附装置中，温度为 55°C，常压，体积空速为35 m3/h,此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的M 倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得1/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量各占3 7)，丙酮的体积空速为80 m3/h，再生温度为45°C，再生后的装置填料能恢复到原先的处理能力。实施例9 将双酚A反应液与1%的水混合后加入以纤维模聚结材料为填料的吸附装置中，温度为55°C，常压，体积空速为35 m3/h，此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的M倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得2/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量各占50%)，丙酮的体积空速为85 m3/h，再生温度为55°C，再生后的装置填料能恢复到原先的处理能力。实施例10 将双酚A反应液与21的水混合后加入以纤维模聚结材料为填料的吸附装置中，温度为^°C，常压，体积空速为35 m3/h，此装置可连续处理双酚A反应液的量为填料体积的M倍，当处理的双酚A不符合酸度要求，装置的填料需要再生，用热丙酮冲洗装置填料(用量为所处理双酚A反应液量得1/3，其中新鲜丙酮与回收丙酮用量各占50%)，丙酮的空速为90 m3/h，体积再生温度为50°C，再生后的装置填料能恢复到原先的处理能力。
权利要求
1.一种脱除双酚A反应液中残留催化剂的方法，其特征在于先将双酚A反应液或将双酚A反应液和1- 的脱酸助剂混合液，经反应液输入管(1)输送入混合器(2)混合均勻， 脱酸剂为水或甲醇的一种，或者为水和甲醇的混合液；其次将混合器(2)中的混合液输送入吸附器A (3)及吸附器B (4)，吸附器A (3)及吸附器B (4)为列管式装置，列管内装填纤维膜聚结材料(12)，列管外的壳层通入80-90°C的热水，双酚A反应液流经吸附器(3、4) 吸附处理后，其酸度< 0. OOlmmol/L符合处理要求，双酚A反应液经反应液输出管(6)直接外输；当经处理后的双酚A反应液的酸度> 0. OOlmmol/L时，吸附器(3、4)中的吸附填料需经处理再生，将溶剂罐(7)中的丙酮溶剂用泵(8)输送至吸附器(3、4)洗涤纤维膜聚结膜材料(12)，清洗用过后的丙酮溶剂输入溶剂罐(7)中循环使用、或经换热器(10)输入蒸馏塔 (9)蒸馏，回收后的丙酮溶液经换热器(10)贮存于溶剂罐(7)中循环再用，蒸馏后剩余产物以酸性催化剂水为主，由废液输出管(11)输出做进一步处理；最后用80-90°C的热水经热水输入管(5)输入吸附器(3、4)壳层，烘干吸附器(3、4)内列管中纤维膜聚结材料(12)，蒸出的溶剂丙酮贮存于溶剂罐(7)中供循环使用。
2.根据权利要求1所述的脱除双酚A反应液中残留催化剂的方法，其特征是吸附器 (3,4)的体积空速为25-;35m7h，温度55_75°C，常压。
3.根据权利要求1所述的脱除双酚A反应液中残留催化剂的方法，其特征是吸附器(3、4)中填料的再生溶剂是用丙酮溶液，丙酮用量是床层所处理双酚A反应液体积的 1/3-2/3;新鲜丙酮与循环丙酮的体积比为1 1或3 7;再生温度为45-55°C，再生的体积空速为80-90m7h。
全文摘要
本发明涉及一种用于化工原料生产中脱除双酚A反应液中残留催化剂的方法。它能除去双酚A反应液中残余的酸性催化剂，提高双酚A的质量。其技术方案是先将双酚A反应液或双酚A反应液的脱酸助剂，经输入管输入混合器；再输入吸附器，吸附器为列管式装置，列管内装填纤维膜聚结材料，列管处的壳层通入热水，双酚A反应液经吸附器吸附处理后，其酸度≤0.001mmol/L符合要求，经输出管直接外输；当其酸度＞0.001mmol/L时，需用丙酮溶剂输入吸附器洗涤纤维膜聚结材料，清洗后的丙酮输入溶剂罐循环使用或经蒸馏循环再用。本方法设备投资低、工艺流程简单；不会引入其它杂质、不改变双酚A的性质，脱酸温度低，溶剂可循环利用，用于双酚A的生产。
文档编号C07C39/16GK102304026SQ20111018429
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者唐晓东, 张华龙, 李晓贞, 杨凯, 王燕, 许玮玮, 郑存川 申请人:西南石油大学