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雙酚A的化學名稱為2,2-二(4-羥基苯基)丙烷,是一種廣泛應用的工業原料,可用于生產環氧樹脂和聚碳酸酯等。雙酚A可由過量苯酚和丙酮在酸性催化劑作用下脫水縮合而成,該反應是放熱反應。在絕熱固定床反應器中,如果沒有有效的移熱手段,反應器內的溫度有可能大幅度升高,而目前所用的縮合反應催化劑陽離子交換樹脂在高溫下容易失活,同時由于反應溫度升高,反應過程的副反應增加。因此,對絕熱固定床反應器要用大量冷卻物流來控制反應溫升。
雙酚A
已知雙酚A作為聚碳酸酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂等工程塑料或者環氧樹脂等的原料是重要的化合物,近年來其需求呈現逐漸增加的傾向。作為用于制造高品質樹脂的原料,要求無色且高純度的雙酚A。
(1)室溫下,將22.8g雙酚A加入至100g二氯甲烷中,開啟攪拌,加入0.03g硫酸,0.5h后同時滴加溴素和雙氧水,鹽水降溫,反應體系緩慢升溫至20℃,保持20℃-25℃進行滴加,溴素滴加量為33.2g,雙氧水滴加量為25.8g,得到四溴雙酚A溶液。
(2)將步驟(1)制得的四溴雙酚A溶液升溫進行熟化反應,反應溫度為30℃,熟化時間為5h。
(3)熟化完成后的四溴雙酚A溶液,靜置分層,靜置時間為0.5h,靜置結束后將水相分出,收集有機相。向有機相中加入20g亞硫酸鈉溶液并攪拌,亞硫酸鈉溶液濃度為10%,攪拌時間為0.5h,攪拌結束后控制溫度為32℃保溫0.5h,保溫結束后靜置分層,靜置時間為0.5h,靜置結束后將水相分出,收集有機相A。向有機相A中加入50g水并進行攪拌,攪拌時間為0.5h,攪拌結束后升溫至33℃,靜置分層,靜置時間為0.5h,靜置結束后將水相分出,收集有機相B。收集的有機相B降溫至8℃結晶,抽濾干燥,得到純度為99.95%、色度5的四溴雙酚A產品。
(4)收集抽濾步驟的濾液,向濾液中加70g水蒸餾結晶,將二氯甲烷全部蒸出,得到純度為98.85%,色度20的四溴雙酚A產品。
中國專利申請CN1390819A公開了一種制備雙酚A的方法,其中脫水縮合反應在絕熱固定床反應器中進行,反應器中裝有兩段催化劑床,其中在反應器的兩段催化劑床層間的分界處接收作為循環物流的部分反應混合物并與反應器進料流混合,送至反應器上部,剩余部分的反應混合物從反應器中排出并轉移至蒸餾體系中,將丙酮-水-苯酚餾分蒸餾出來,所得殘余物為粗雙酚A,粗雙酚A經過熔融分步結晶得到雙酚A產品。該方法的缺點是循環物流的水沒有脫除,反應物流中水的濃度較高,明顯對反應不利。
CN1406218A公開了一種生產雙酚A的方法,該方法包括將苯酚和丙酮加料到多級反應器中,其中將至少兩臺填充有陽離子交換樹脂的絕熱固定床反應器串聯排列,在每臺反應器的入口處提供換熱器,從而控制每臺反應器內的溫度不超過90℃。但該專利申請中僅僅指出在每臺反應器的入口處提供換熱器以控制反應溫度,在說明書及其實施例中并未給出具體控制反應溫度的方法。
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