Спосіб одержання бісфенолу а

1. Способ получения бисфенола А взаи модействием фенола с ацетоном в присутст вии катиона в качестве катализатора, с возвратом смеси нелрореагировавших исходных реагентов, бисфенола А и побочных продуктов реакции в реакционную зону, о тличающийся тем, что реакцию конденсации фенола с ацетоном проводят при начальной концентрации бисфенола А в реакционной массе, равной 16-20 мас.%, а побочных продуктов 15,5-23 мас.%. при этом реакцию проводят до концентрации бисфенола А в конце процесса 24-35 мас.% при 75~95°С и молярном отношении фенол: ацетон равном 5-30:1. 2. Способ по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве катализатора используют смесь микропористого и макропористого катионита в количестве, соответственно, 7095 мас.% микропористого, а остальное до 100 мас.% макропористого. со Изобретение относится к способу получения бисфенола А путем конденсации фенола с ацетоном в присутствии кислого ионообменного катализатора, который используется в качестве стабилизатора полимеров. Известно большое количество способов получения бисфенола А при употреблении кислого ионообменного катализатора. Известен способ получения бисфенола А (1) в несколько этапов и заключается в конденсировании ацетона с фенолом, содержащимся в стехиометрическом избытке по отношению к ацетону в безводной среде, в которой поддерживается температура от около 30°С до около 125°С, в слое нерастворимой катионообменной смолы, причем часть ацетона и фенола в реакционной зоне сохраняет жидкое состояние в период времени между началом реакции ацетона с фенолом и окончанием реакции, в результате чего возникает не полностью прореагировавшая во время реакции смесь, содержащаяся бисфенол А, аддукты бисфенола А и фенола, непрореагировавшие ацетон и фенол, побочные продукты реакции и воду. Не полностью прореагировавшую реакционную смесь выводят из реакционной зоны, разделяют на верхнюю струю, содержащую ацетон воду и фенол, и нижнюю струю, содержащую бисфенол А, аддукт бисфенол 00 О 13478 А/фенол и побочные продукты реакции, обезвоживают верхнюю струю и возвращают почти полностью обезвоженные фенол и ацетон в реакционную зону, затем из нижней струи выделяют аддукт бисфенола А с фенолом, а оставшуюся часть нижней струи направляют обратно в реакционную зону, а после этого выделяют бисфенол А из его аддукта с фенолом, а фенол возвращают в процесс. Отличительной чертой этого процесса является возвращение побочных продуктов в реакционную зону для задержки процессов их возникновения, а также однократный проход реакционной смеси через слой катионита при коротком времени ее пребывания в реакционной зоне. При таких условиях реагирует около 50% ацетона, а реакция проводится в диапазоне низких концентраций бисфенола А от 4-6 вес.% в загрузочной смеси перед реакцией до 12-14 вес.% в смеси после реакции. Возвращение в реакционную зону побочных продуктов должно было обеспечить их равновесие на уровень около 8 вес.% в реакционной смеси, что позволило бы получить избирательность реакции фенола с ацетоном. Однако в промышленной практике оказалось, что способ получения бисфенола по данному способу, несмотря на большие преимущества, такие, например, как высокая производительность реакции на единицу объема катализатора и простота технологического процесса, не обеспечивает достаточно высокой избирательности фенола с ацетоном и требуемой чистоты продукта. Оказалось также, что нельзя получить ожидаемое состояние равновесия для части побочных продуктов, например, для изомера о-п-бисфенола А, а кроме этого, нельзя вести процесс в течение длительного времени без удаления из процесса значительного количества побочных продуктов. Кроме того, способ характеризуется сравнительно низкой избирательностью, а одновременно большой энергоемкостью, причиной которой является низкая концентрация бисфенола А в оставшейся после реакц ии смеси и нео бходимо сть использования большого количества разбавленных феноловых растворов. Цель настоящего изобретения - повышение селективности процесса и увеличение срока службы катализатора. Поставленная цель достигается описываемым способом получения бисфенола А взаимодействием фенола с ацетоном в присутствии катализатора-катионита t возвратом непрореаг.ировавших исходных реагентов, бисфенола А и побочных продук тов реакции в реакционную зону, причем конденсацию проводят при начальной концентрации бисфенола А в реакционной массе 16-20 мас.%, а побочных продуктов 5 15,5-23 мас.% при этом реакцию проводят до концентрации бисфенола А в конце процесса 24-35 мас.% при 75-95°С и молярном отношении фенол:ацетон, равном 5-30:1. Предпочтительно в качестве катализа-10 тора используют смесь микропористого и макропористого катионита в количестве соответственно 70-95 мас.% микропористого, а остальное до 100 мас.% макропористого. Отличительными признаками способа 15 является проведение процесса, как показано выше, при вышеуказанных концентрациях бисфенола А, побочных продуктов в реакционной массе. Технические преимущества осуществ-20 ления процесса в соответствии с изобретением вытекают из того, что концентрация бисфенола А в реакции увеличивается почти в два раза (16-19%), в то время как в известных способах он не превышает 9%. 25 Послереакционная смесь, полученная в результате использования изобретения, содержит примерно 30% бисфенола А по сравнению с, например, 12-14% [1]. Благодаря вышеуказанному факту, при 30 проведении процесса в соответствии с изобретением необходимо использовать значительно меньшее количество растворов в расчете на 1 т бисфенола А, что приводит к уменьшению потребления энергии в про-35 цессе. Благодаря тому, что в соответствии с нашим изобретением получаемые послереакционные смеси содержат гораздо большие количества бисфенола А, его выделение 40 упрощается, и результирующий конечный продукт (бисфенол А) отличается очень высокой чистотой. Уменьшение количества побочных продуктов, образующихся при синтезе, пример-45 но на 60%, и увеличение селективности примерно на 7% являются значительными. Обеспечивается также стабильная работа катализатора - его можно не заменять в течение 5 лет. 50 Примеры 1-5 иллюстрируют изобретение. П р и м е р 1 (сравнительный). Этот пример демонстрирует протекание реакции между фенолом и ацетоном в реак-55 торе, используемом для тестов, и до настоящего времени эксплуатируемом способом, который считается оптимальным. Реактор представляет собой вертикальный цилиндр с диаметром 2400 мм и высотой 10 м, содержащий микропористый 13478 катионообменник типа Wofatit kps, высота подложки катионообменника составляет 7 м. Wofatit kps имеет следующие характеристики: Ионообменная 5 емкость 4,7 мэкв/г Объемная плотность 800-900 г/дм3. Поток реакционной смеси, представляющий собой осушенные маточные растворы, подают в реактор через дно (снизу). Темпе- 10 ратура реакционной смеси на входе в реактор составляет 75°С при скорости подачи реакционной смеси 12000 кг/ч. Исходная смесь, согласно хроматогрзфическому анализу, имеет следующий со- 15 став, мас.%: Бисфенол А 8,0 Побочные продукты 9,1 в том числе ор-тоорто орто-па- 20 ра изомеры 3,8 Ацетон 6,0 Вода 0,2 Фенол Остальное. Цвет (5%-ный раст70 единиц Ха- 25 вор в метаноле) зена. Выходящая из раствора послереакционная смесь имеет следующий состав, мас.%: Бисфенол 17,0 Побочные продукты 10,2 (в т.ч. 4,3% 30 изомеров) Ацентон 3,5 Вода 1,0 Фенол Остальное Цвет 125 единиц Ха- 35 зена. Селективность реакции, вычисленная как отношение количества полученного бисфенола А к сумме полученных побочных продуктов и бисфенола А, составляет 89,1 %. 40 Количество полученного бисфенола А составляет 1080 кг/ч. Пример 2. Через описанный в примере 1 реактор, выполненный той же подложкой катионообменника, пропускают поток 45 реакционной смеси, которую получают предварительным смешением осушенных маточных растворов, содержащих, среди прочего, 8% бисфенола Аи 15,5% побочных продуктов, с частью потока реакционной 50 смеси. Температура реакционной смеси на входе в реактор составляет 75°С и смесь имеет следующий состав, мас.%: Бисфенол А 16,0 55 Побочные продукты 15,5 (в т.ч. 4,4% изомеров) Ацетон 6,0 Вода 0,5 Фенол Остальное Цвет 100 единиц Хазена. Выходящая из реактора послереакционная смесь (3500 кг/ч) имеет следующий состав, мас.%: Бисфенол А 24,0 Побочные про- 16,2 (в т.ч. 4,8% изодукты меров) Ацетон 3,8 Вода 1,2 Фенол Остальное Цвет 125 единиц Хазена. Селективность реакции составляет ос о