Brevet FR2271190A1 — publié le 19751212

La présente invention est relative à un procéde en continu et à l'installation pour la préparation du 2,2 bis(4-hydroxyphényl) propane (diphenylolpropane, pp"-isopropylidèndiphénol, bisphénol A) par réaction entre le phénol et l'acétone en présence de catalyseurs acides. Les procédés en continus pour l'obtention du 2 > 2-bis (4-hydroxyphényl) propane tant en présence d'acides minéraux qu'en présence d'échangeurs dotions cationiques sulfonés, prévoient la réalisation de la réaction dans des récipients pourvus d'agitateurs tandis que la purification du produit de la réaction consiste a éliminer le phénol par distillation, avec OU sans cristallisation des hydrocarbures aromatiques comme le benzène, le toluène et le xylène. La réalisation généralement en plus de deux étapes de la réaction dans des récipients pourvus d'agitateurs, nécessite de grands réacteurs qui occupent beauooup d'espace. De plus, un melange efficace, ltévacuation de la chaleur de réaction sont difficiles à obtenir lorsqu'on utilise de tels reacteurs. En outre, ltélimination du phénol par distillation nécessite même sous vide, le chauffage du produit a la base de la colonne qui contient en particulier du Bisphénol, a' des températures supérieures à 1580C, pour être manipulé en masse fondue. Hormis les difficultés mécaniques et technologiques liées à la circulation des matériaux dans les conditions respectives, apparaît aussi la possibilité de la dégradation thermique du Bisphénol. L'élimination du phénol par distillation à vapeurs d'eau complique beaucoup le problème des eaux résiduaires. Le procédé de l'invention permet d'éviter ces inconvénients en conduisant la réaction entre le phénol et l'acétone en une seule retape. Les fractions légères sont séparées par distillation azeo- tropique avec addition dthydrocarbures aromatiques du type benzène, toluène, de préférence toluène, dans les proportions de 10 à 90 %, de préférence 15-50 X, en poids par rapport au mélange de réaction. Le produit résiduel contenant du phenol et du bisphénol, est soumis à une extraction à froid par des solvants du type benzène, toluene, xylène, monochlobbenzène, dichloroôthane, de préférence toluène, dans un rapport solvant/phénol et bisphénol situé entre 1,5 et 7/1, de manière à éliminer le phénol. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre dans une installation composée d'un réacteur à recyclage relié à une colonne de distillation dans laquelle se produit la distillation azôotropique, et d'une batterie d'extraction pour la séparation du bisphénol par extraction à froid. Dans ce qui suit on donne deux exemples de réalisation du procédé de l'invention avec référence à la figure 1. Premier Exemple On mélange dans une conduite (3), 4 kg/h d'acétone amenée par une conduite (1) et un mercaptan éthylique en proportion de 3 % par rapport à l'acétone, amené par une conduite (2). La conduite (4) est alimentée par 44 kg/h de phénol que l'on mélange avec l'acétone et le mercaptan éthylique dans la conduite (3); après cela on introduit à l'aide d'une pompe (5) le mélange de réaction dans un réacteur à recyclage (6) contenant 350 litres d'échangeurs d'ions cationiques sulfonés très acides. Un changeur de chaleur (7) est prévu pour maintenir la température entre 80 et 850C. Le produit de réaction auquel on additionne 14 kg/h de toluène amené par une conduite (8), est distillé dans une colonne de distillation (9). On obtint un produit de tete contenant des traces de phénol dont on récupère ultérieurement l'acétone et le mercaptan éthylique qui sont recyclés ensuite pour la synthèse. Le produit de réaction contenant du phénol, du bisphénol et du toluène, est traité dans une batterie d'extraction (10) (extraction liquide-solide)en plusieurs étapes avec 59,85 kg de toluène amenés par la conduite (8). L'extraction a lieu entre 18 et 230C, la séparation entre les phases d'extraction se faisant par centrifugation. de de Après séchage, on obtient 7,6 kg/bisphénol dont le point de fusion est supérieur à 1560C. Deuxième Exemple Dans un réacteur à recyclage, on met en contact 44 kg/h de phénol et 4 kg/h d'acétone mélangée préalablement à 3 % en poids de mercaptan éthylique et à 1,8 kg/h d'KC1 gazeux, à la température de 60 - 800C. Le produit de réaction est traité dans les mêmes conditions que dans le premier exemple pour obtenir un bisphénol de même qualité. On obtent des résultats analogues en utilisant du benzène ou des xylènes au lieu du toluène dans la phase de distillation azéotropique en utilisant du benzène, des xylènes, du monochlorov benzène ou du dichloroéthane pour l'extraction. Le procédé de l'invention possède les avantages suivants - le contrôle de la température lors de la réaction est plus efficace, et l'installation utilisée est beaucoup plus sim plifiee; -on élimine la possibilité de dégradation thermique du bisphénol par son traitement aux températures inférieures a' 150 C. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé en continu de préparation du 2,2-bis (4-hydroxyphényl) propane qui consiste affaire réagir le phénol et l'ace- tone mis en contact dans la proportion de 10/1, en présence de catalyseurs acides comme les échangeurs dotions cationiques très acides et d'acides minéraux avec addition de mercaptan éthylique à une température comprise entre 60 et 850C, puis à séparer par distillation la fraction légère du mélange de réaction, et à purifier le produit de la réaction, caractérisé par le fait que la réaction s'effectue en une seule étape, en ce que les fractions légères sont séparées par distillation azéotropique avec addition d'hydrocarbures aromatiques du type benzène, toluène, xylènes, de préférence toluène, dans la proportion de 10 à 90 %, de préférence 15 à 50 * en poids, par rapport au mélange de réaction, tandis que le produit résiduel qui contient le phénol et le bisphnnol, est soumis à une extraction à froid par des solvants du type benzène, toluène, xylènes, monochlombenzène, dichloroéthane, de préférence toluène, dans un rapport solvant/phénol et bisphénol situé entre 1,5 et 7/1, de manière à éliminer le phénol. 2. Installation en continue pour la-préparation du 2,2-bis (4-hydroxyphényl) propane conformément à la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un réacteur à recyclage relié à une colonne de distillation dans laquelle se produit la distillation azéotropique et une batterie d'extraction pour la séparation du bisphénol par extraction à froid.