Método para producir un catalizador basado en resina de intercambio iónico para usar en la producción de bisfenol A.

Un procedimiento para producir un catalizador de resina de intercambio iónico para usar en la producción debisfenol A,

que comprende:

(a) proporcionar un catalizador de resina de intercambio iónico, en el que el catalizador es un catalizadorde estireno-divinilbenceno sulfonado;

(b) tratar el catalizador de resina de intercambio iónico con un antioxidante;

(c) almacenar el catalizador en un entorno que contiene oxígeno; y

(d) lavar el catalizador con agua desionizada.

Método para producir un catalizador basado en resina de intercambio iónico para usar en la producción de bisfenol A

La presente invención se refiere a la estabilización de una resina de intercambio iónico de ácido fuerte, para usar como un catalizador ácido para proteger la resina de la degradación oxidativa, y al uso de dicha resina de intercambio iónico estabilizada en procedimientos químicos de producción. Más en particular, la presente invención se refiere al tratamiento de una resina de intercambio iónico de ácido fuerte para usar como un catalizador ácido con un antioxidante para proteger la resina de la degradación oxidativa, y al uso de dicha resina de intercambio iónico tratada en procedimientos químicos de producción.

Las resinas de intercambio iónico poliméricas, tales como los tipos de resinas de intercambio iónico de ácido fuerte de estireno-divinilbenceno se usan como catalizadores en la producción de diferentes productos químicos orgánicos incluyendo por ejemplo el bisfenol A y la alquilación de fenoles. Estos catalizadores son susceptibles a la oxidación durante la fabricación, almacenamiento, manejo, procesamiento, lavado y secado antes de usar. La degradación oxidativa conduce a la liberación de material ácido de peso molecular bajo y medio de las resinas poliméricas, tal como sulfonatos orgánicos de bajo peso molecular, oligómeros sulfonados y polímeros de poliestestireno sulfonados. La liberación de estos componentes ácidos, por ejemplo, en los procedimientos de producción de bisfenol puede conducir a la generación de impurezas no deseadas y cuerpos de color, que dan como resultado la producción de producto fuera de especificación.

Se necesita proteger las resinas de intercambio iónico de la degradación oxidativa antes de y durante el almacenamiento; antes de y durante el lavado; antes de y durante el secado; y antes de usar la resina de intercambio iónico en un procedimiento de producción química.

La patente de EE.UU. nº 4.973.607 describe un método para estabilizar una resina de intercambio catiónico frente a la oxidación por tratamiento de la resina con un antioxidante, y después el uso de la resina de intercambio catiónico tratada con antioxidante estabilizada exclusivamente para aplicaciones para agua, en la que el propósito de la estabilización es prevenir la descomposición de la resina durante dicho uso de la resina estabilizada.

La patente de EE.UU. nº 4.973.607 no describe el uso de una resina de intercambio iónico estabilizada con antioxidante en procedimientos químicos catalíticos tales como la producción de bisfenol A o alquilación de fenol; y no describe que el propósito de la estabilización sea prevenir la degradación de la resina de intercambio catiónico antes de usarla como un catalizador. La descomposición oxidativa de las resinas de intercambio catiónico durante el uso como catalizadores en procedimientos químicos en general no es un problema en la industria, porque normalmente el oxígeno es excluido de los procedimientos de producción química debido a los problemas de inflamabilidad. Además, en muchos procedimientos químicos de producción, tales como la fabricación del bisfenol A, el catalizador se sumerge en una corriente del procedimiento que normalmente también es un antioxidante muy bueno. Por lo tanto, todavía es necesario en la industria la estabilización de un catalizador antes de usar en un procedimiento químico.

La patente de EE.UU. nº 4.973.607 tampoco reconoce que la estabilización con el antioxidante haga que las resinas de intercambio iónico sean más fáciles de lavar antes de usar como catalizadores. Además, la patente de EE.UU. nº

4.973.607 no reconoce que el material lixiviable puede ser de naturaleza ácida, y que la liberación de este material ácido, por ejemplo en el procedimiento de producción de bisfenol A o en otros procedimientos en los que se usa una resina de intercambio iónico como catalizador, podría causar problemas de producción importantes. Por ejemplo, Stahlbush et al., "Prediction and Identification of Leachables from Cation Exchange Resins", Proceedings of 48th International Water Conference, Nov. 2-4, 1987; y Stahlbush et al., "Identification, Prediction and Consequence of the Decomposition Products from Cation Exchange Resins", en "IEX '88 - Ion Exchange for Industr y ", M. Streat, editor, Ellis Horwood, Chichester, 1988; describe productos lixiviables producidos por la oxidación de las resinas de intercambio catiónico, describe un ensayo para acelerar el envejecimiento de las resinas, describe los niveles de sustancias lixiviables producidas por diferentes tipos de resinas, y muestra que las resinas de intercambio aniónico no son eficaces en la adsorción de lixiviables de mayor peso molecular de poliestirenos sulfonados.

La publicación de patente japonesa 20021132 (A) , publicación de patente japonesa 20021133 (A) y publicación de patente japonesa 20021134 (A) , se dirigen específicamente a la degradación de la parte de tiol de un promotor de aminotiol de un catalizador de resina de intercambio iónico de bisfenol A que se ha modificado con un promotor aminotiol, pero no enseña la prevención de la degradación del propio catalizador de intercambio iónico.

Los catalizadores de resina de intercambio iónico normalmente se lavan antes de usar para eliminar los contaminantes que pueden afectar al funcionamiento del procedimiento. Los métodos de optimización del lavado del catalizador antes de usar se han descrito previamente, por ejemplo, en la patente europea 765685; patente de EE.UU. nº 6.723.881; patente de EE.UU. nº 5.723.691; publicación de patente japonesa 2000143565 (A) ; y publicación de patente japonesa Kokai 09010598 (A) . La patente de EE.UU. nº 6.723.881 describe, como parte de un procedimiento de preparación de catalizador, el uso de "agua exenta de oxígeno disuelto" en la etapa de lavado con agua. Se enseña que el procedimiento de preparación del catalizador es eficaz para separar el contenido de oligómeros que se produce como parte del procedimiento de producción del catalizador; la degradación del catalizador no se discute en la patente de EE.UU. nº 6.723.881.

Las tecnologías previamente conocidas descritas antes se refieren a métodos para separar el material lixiviable de un catalizador antes de su uso. Lo que se necesita en la industria es un método que prevenga la formación del material lixiviable en primer lugar, es decir, la formación antes de usar la resina de intercambio iónico como catalizador. Las tecnologías previas conocidas descritas antes se refieren a métodos que se usan para separar el material lixiviable después de que el material lixiviable se haya formado.

Por lo tanto, se desea proporcionar un método económico para estabilizar una resina de intercambio iónico para prevenir la degradación de la resina antes de su uso como un catalizador.

La presente invención se dirige a la invención como se describe en la reivindicación 1.

En este caso, el catalizador tratado con antioxidante después se puede almacenar sin tomar precauciones especiales para prevenir el contacto con el oxigeno antes del uso posterior.

El catalizador tratado es para usar en un procedimiento para producir bisfenol A.

Un objetivo de la presente invención es estabilizar una resina de intercambio iónico de ácido fuerte para usar como un catalizador ácido para proteger a la resina de la degradación oxidativa, y el uso de dicha resina de intercambio iónico estabilizada en procedimientos químicos de producción, por ejemplo, en la producción de bisfenol A.

Para el propósito de describir la presente invención, la "estabilidad" de la resina se refiere a la capacidad de la resina para aguantar la descomposición durante el almacenamiento, manejo, procesamiento y secado. La descomposición es producida principalmente por oxidación y puede dar como resultado la decoloración no deseada, sustancias lixiviables y niveles elevados de carbono orgánico total (TOC) que a su vez puede afectar al rendimiento de las resinas y a la calidad percibida. Una resina estabilizada resiste la oxidación tras el almacenamiento, manejo, procesamiento y secado. La mejora de la estabilidad de la resina potencia la capacidad de las resinas para resistir la descomposición oxidativa después de periodos largos de almacenamiento, manejo, procesamiento y secado, eliminando la decoloración, las sustancias lixiviables y los niveles elevados de TOC cuando dicha resina se pone en servicio.

La degradación oxidativa se puede observar como una decoloración progresiva de una muestra de resina de intercambio catiónico cuando se almacena sin precauciones especiales para prevenir el contacto con el oxígeno.... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir un catalizador de resina de intercambio iónico para usar en la producción de bisfenol A, que comprende:

(a) proporcionar un catalizador de resina de intercambio iónico, en el que el catalizador es un catalizador 5 de estireno-divinilbenceno sulfonado;

(b) tratar el catalizador de resina de intercambio iónico con un antioxidante;

(c) almacenar el catalizador en un entorno que contiene oxígeno; y

(d) lavar el catalizador con agua desionizada.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el tratamiento con antioxidante comprende disolver el 10 antioxidante en el agua retenida en el catalizador.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el tratamiento con antioxidante comprende neutralizar parcialmente los grupos funcionales ácido del catalizador con el antioxidante.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el antioxidante es un fenol monocíclico o policíclico, una amina, una diamina, un tioéster, un fosfito, una quinolina o una de sus mezclas. 1.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el antioxidante es el 2, 6-di-t-butil-a-dimetilamino-p-cresol.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la cantidad de antioxidante incorporada en la resina catalizador es de 0, 001 a 10 por ciento en peso.