способ очистки дифенилолпропана

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА кристаллизацией в виде аддукта с фенолом при охлаждении с последующим отделением кристаллов от маточного раствора, их промывки фенолом, расплавлением кристаллов и выделением очищенного целевого продукта путем вакуумной отгонки фенола, и кроме того, рециркуляцией потоков отогнанного фенола, маточного раствора и промывной жидкости на основные стадии процесса, отличающийся тем, что кристаллизацию ведут в присутствии воды и ароматического или галогенароматического углеводорода, выбранного из группы: толуол, ксилол, хлорбензол, при массовом отношении дифенилолпропан: вода: растворитель: фенол, равном 1:(0,1-0,5):(2-6): (0,4-1,25), при этом в растворителе для промывки кристаллов аддукта содержание фенола составляет 5-30 мас.%, а из маточного раствора при 0-5^oС выкристаллизовывают дополнительное количество аддукта, возвращаемого в начало процесса вместе с промывной жидкостью и растворителем, регенерированным из маточного раствора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что промывку аддукта ведут при массовом соотношении промывная жидкость: аддукт, равном (0,3-1,5):1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относистя к органической химии и, более конкретно, к способу очистки дифенилолпропана (ДФП), полученного конденсацией фенола с ацетоном.

Дифенилолпропан широко применяется в качестве сырья для получения эпоксидных и полиэфирных смол, поликарбонатов и полиарилатов.

Известен способ очистки ДФП путем кристаллизации аддукта с фенолом из смеси фенола с растворителем, таким как толуол и ацетон при мольном отношении ДФП к фенолу 1:3-8 при охлаждении раствора до 20-25^оС. Этот способ обеспечивает выход (степень выделения) ДФП до 89% (Патент США N 4492807, кл. 568-724, 1985).

Согласно другому способу (Патент США N 3049569, кл. 568-728, 1958) кристаллизацию аддукта из концентрата реакционной массы, представляющего собой раствор ДФП и побочных продуктов синтеза в феноле, проводят путем охлаждения до 40-45^оС. Кристаллы отделяют от маточного раствора и промывают фенолом. Очищенный продукт получают вакуумной отгонкой фенола. Отогнанный фенол и маточный раствор рециклизуют на стадию синтеза ДФП, а промывную жидкость на стадию концентрирования реакционной массы.

Недостатком этого способа является относительно высокая растворимость ДФП в маточном растворе и в феноле (до 10 мас.), вследствие чего наблюдается невысокая степень выделения (не выше 70% считая на содержание ДФП в концентрате). Большое количество ДФП в рециркулирующих потоках заметно ухудшает качество продукта в части содержания примесей и цветности.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является повышение степени выделения и чистоты получаемого дифенилолпропана.

Поставленная задача решается в соответствии с настоящим изобретением способом очистки дифенилолпропана кристаллизацией в виде аддукта с фенолом при охлаждении с последующим отделением кристаллов от маточного раствора, их промывкой фенолом, расплавлением кристаллов и выделением очищенного целевого продукта путем вакуумной отгонки фенола, и, кроме того, рециклизацией потоков отогнанного фенола, маточного раствора и промывной жидкости на основные стадии процесса, в котором, согласно изобретению, кристаллизацию ведут в присутствии воды и ароматического или галоген-ароматического углеводорода, выбранного из группы: толуол, ксилол, хлоpбензол при массовом отношении дифенилолпропан:вода:растворитель:фенол, равном 1:0,1-0,5:2-6:0,4-1,25, при этом в растворителе для промывки кристаллов аддукта содержание фенола составляет 5-30 мас. а из маточного раствора при 0-5^оС выкристаллизовывают дополнительное количество аддукта, возвращаемого в голову процесса вместе с промывной жидкостью и растворителем, регенерированным из маточного раствора, причем промывку аддукта ведут при массовом отношении промывная жидкость: аддукт, равном 0,3-1,5:1.

Очистка ДФП предлагаемым способом позволяет достичь общей степени выделения ДФП, равной 98-100% от его количества, поступающего в процесс.

Очень важно, что предлагаемый способ позволяет получить продукт, практически не содержащий примесей. Содержание основного вещества выше 99,8% температура кристаллизации не ниже 156,6^оС, цветность спиртового раствора по Pt-Co шкале < 10, а цвет расплава < 40 ед.

Кроме того, способ позволяет улучшить технико-экономические показатели процесса, снизить количество твердых отходов или кубовых остатков, уменьшить расходные коэффициенты по сырью и себестоимость продукта. Так снижение количества твердых отходов по сравнению с известным способом составит с 80-100 кг/т до 30-45 кг/т готовой продукции. Учитывая высокую стоимость сырья и заметную долю его в себестоимости продукта, соответственно снизятся расходные коэффициенты по нему. Все это делает предлагаемый процесс экологически оправданным, а с учетом возможности использования обычных установок, применяемых для этих целей на заводах, промышленная применимость его не вызывает сомнений.

П р и м е р 1. К 40 г исходного технического дифенилолпропана сорта эпоксидного со следующими характеристиками:

Температура кристаллизации 155,1^оС

Цвет спиртового раствора по Pt-Co шкале 80 ед.

Содержание примесей, 1,9 мас.

в т. ч. побочных продуктов синтеза 1,66 мас. фенола 0,06 мас. воды 0,18 мас. добавляют 26,4 г фенола (мольное отношение фенола к дифенилолпропану 1,6:1), 120 г толуола и 8 г воды, смесь нагревают до 70^оС до полного растворения дифенилолпропана и полученный раствор охлаждают при перемешивании в течение 1,5 ч до 20^оС. Образовавшиеся кристаллы аддукта отделяют от маточника на стеклянном фильтре и промывают 18 г смеси толуола с фенолом с температурой 35^оС и 20 г толуола. Содержание фенола в смеси составляет 18 мас. Маточник и промывные жидкости собирают отдельно и используют для последующей кристаллизации аддукта. Аддукт в количестве 54 г переносят в колбу для разгонки, плавят и из расплава отгоняют под вакуумом воду, толуол и фенол, причем остатки последнего отгоняют при остаточном давлении 100 мм рт.ст. в присутствии острого водяного пара при температуре куба 160-180^оС. Очищенный дифенилолпропан имеет следующие характеристики:

Температура кристаллизации 156,8^оС

Содержание основного

вещества, не считая фенола и влаги 99,9 мас.

Цвет спиртового раствора по Pt-Co шкале 10 ед.

Количество полученного продукта составляет 32,1 г или 82% от количества основного вещества в исходном дифенилолпропане.

П р и м е р 2. 140 г маточника примера 1 охлаждают до температуры 0^оС. Вымороженные кристаллы аддукта отделяют от жидкости фильтрованием и в количестве 11,9 г смешивают с 40 г исходного технического дифенилолпропана. К смеси добавляют 39 г промывной жидкости примера 1, 21 г фенола, 8 г воды и 80 г толуола. Смесь разогревают до температуры 65^оС и охлаждают при перемешивании до 20^оС. Выпавшие кристаллы аддукта отделяют от маточника фильтрованием, промывают 45 г смеси толуола с фенолом при концентрации последнего в смеси 10 мас. с температурой 25^оС, а затем 40 г толуола. Маточник и промывную жидкость собирают отдельно и используют в последующем примере. Из 65,9 г аддукта по методике, описанной в примере 1, выделяют 39,0 г чистого дифенилолпропана с температурой кристаллизации 156,8^оС, цветом спиртового раствора по Pt-Со шкале 5 ед. и содержанием основного вещества 99,8 мас. Выход продукта от количества основного вещества в исходном техническом дифенилолпропане составляет 99,6%

П р и м е р ы 3-4. Все операции проводят соответственно методике примера 2. Условия опытов и полученные результаты приведены в таблице.

П р и м е р 5. 40 г технического дифенилолпропана растворяют в смеси хлоpбензола, фенола и воды и проводят кристаллизацию аддукта, его выделение и промывку, а также выделение продукта из него по методике примера 1. Условия проведения эксперимента приведены в таблице. В результате выделено 32,0 г продукта с температурой кристаллизации 156,7^оС, цветом спиртового раствора по Pt-Co шкале 10 ед. и содержанием основного вещества 99,7 мас. Выход продукта составляет 81,7% от количества основного вещества в техническом дифенилолпропане.

П р и м е р 6. Кристаллизация аддукта проведена по методике примера 2 с применением в качестве растворителя хлорбензола и промывной жидкости и кристаллов аддукта, вымороженных из маточника примера 5. Условия эксперимента и его результаты также помещены в таблице.

П р и м е р ы 7 и 8. В этих примерах в качестве растворителя использован n-ксилол, причем эксперимент примера 7 проведен соответственно методике примера 1, а эксперимент примера 8 соответственно методике примера 2. Условия экспериментов и их результаты приведены в таблице.

П р и м е р 9 (сравнительный) по воспроизведению в лабораторных условиях патента США N 4492807.

100 г концентрата реакционной массы, содержащего 30% ДФП, 1,5% побочных продуктов реакции, остальное фенол, охлаждают до 45^оС, кристаллы аддукта отделяют и промывают 30 мл фенола. Маточный раствор возвращают на синтез, а промывную жидкость на концентрирование реакционной массы.

Аддукт плавят, под вакуумом (5 мм рт.ст.) отгоняют фенол и получают 21 г очищенного ДФП. Степень выделения составляет 70% Показатели качества приведены в таблице.