本技术涉及聚碳酸酯技术领域,公开了一种聚碳酸酯副产物回收工艺,其特征在于包括有以下工序:脱轻工序、苯酚脱除工序、苯酚精制工序以及DPC精制工序,在原副产物体系中,加入一定量的水,首先将所有苯酚和水以共沸的形式从体系中分离出来,然后降温冷凝后,采用液液分层的方式将苯酚和水分相分离,同时将DPC和水的混合物通过结晶冷却的方式进行分离。与现有技术相比,本发明的工艺不但能得到高纯度的苯酚,同时也能得到高纯度的DPC。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种重要的工程塑料,广泛应用于电子、汽车、光学和建筑行业。传统的熔融法生产聚碳酸酯过程中,主要通过碳酸二苯酯(DPC)和双酚A(BPA)进行缩聚反应。然而,在这一生产过程中,除了目标产物聚碳酸酯外,还会产生一系列副产物,主要包括苯酚,同时夹带出DPC及高沸物(如低聚物等)。苯酚作为一种重要的化工原料,具有很高的市场价值。通常,苯酚需要从生产过程中回收并加以利用,以降低生产成本。
现有的聚碳酸酯副产物回收方法主要有两种:
第一种为精馏法,但由于DPC及高沸物的沸点很高(DPC沸点为309℃),即使减压精馏下,塔底温度仍有200多℃(因体系含高沸物、低聚物,因此精馏塔往往采用板式塔,再加上塔底的液柱高度,即使塔顶完全真空,塔底因为塔板压降及塔底液柱的影响,压力仍有10kPa左右,温度约222℃),长期在高温下DPC和高沸物会产生不同程度的分解,形成一些与苯酚沸点接近的物质(例如苯醚、苯醌、甲酚、苯乙酮等),使得塔顶难以得到高纯度的苯酚产品(苯酚纯度<99.6%),另外苯酚回收塔为真空环境,空气也会泄露进去使苯酚氧化成苯醌,使苯酚变色。若要得到DPC产品,则DPC精馏塔塔底温度需要更高(正常沸点大于350℃),在如此高的温度下,部分DPC和高沸物会分解,因此很难实现DPC的回收,因此现有工艺会把DPC和高沸物一起直接送去废液处理(例如去焚烧)。
如专利CN1676512A公开了减压精馏分离纯化碳酸二芳基酯的方法,该工艺是一种熔融酯交换合成碳酸二芳(苯)酯工艺的副产物回收方法,该专利提到了反应液长时间暴露在有催化剂的高温环境中,生成的碳酸二芳酯很容易发生逆反应或分解,会大大降低收率。
如专利CN113577814B公开了一种用于聚碳酸酯工业化生产的碳酸二苯酯回收装置及方法,该工艺是将苯酚精制后的物料再进入DPC精制系统,然后将DPC精制塔底部物料进入膜式汽化器,进一步分离DPC和高沸物,很可惜该专利未公布相关操作参数,高温下部分DPC和高沸物会分解,成分复杂,侧线并不能得到如此高纯度的DPC(99.95%)。另外该专利公布的实施例总进出物料中,无论是单个物质还是总量,其质量均不守恒,因此该专利的真实性存疑。
第二种为结晶法,如专利CN100500640C公开了一种碳酸二苯酯产物分离制备方法,该方法也是针对生产碳酸二苯酯工艺的产物分离方法。其以甲醇、乙醇或正丁醇为溶剂溶解反应混合物,然后通过降温、结晶、真空干燥的方式得到粗碳酸二苯酯,再重复步骤得到精制碳酸二苯酯(99.5%以上)。
如专利CN117776921A公开了一种聚碳酸酯缩聚副产物的分离方法及分离系统,其通过逐渐降温结晶使DPC全部析出,然后剩余的苯酚去精馏,从而得到高纯度的苯酚。尽管该方法能得到较高纯度的苯酚,然而根据其实施例,DPC的纯度仅为79~86%,也就是说还有许多苯酚随着DPC当废液排了,另外该专利也未交代高沸物的处理方案。
如文献《水析结晶提纯碳酸二苯酯的研究》(白荣献等,化学工程,第37卷第3期)采用水和乙醇混合溶剂对粗DPC进行纯化研究,得到了纯度大于99.5wt%的DPC。
可见,现有技术对副产物的回收,大多只限于苯酚,并且苯酚的回收纯度也不是很高(通常在98.5~99wt%左右),只能作为合格品外售,而DPC通常只能去废液处理(焚烧)。
实现思路