KR100189205B1 - Process for the production of crystalline adduct of bisphenol and phenol and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 결정 부가물의 정제방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for purifying crystal adducts.
본 발명은 정석탑에서 결정 부가물을 석출시킴에 있어 미결정 부가물 함유율이 낮은 고품위 결정 부가물을 석출시키는 방법과 함께, 결정 부가물 슬러리로 부터 고품위 결정 부가물을 분리회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for depositing high quality crystal adducts having a low content of microcrystalline adducts in precipitation of crystal adducts in a crystal column, and a method for separating and recovering high quality crystal adducts from a crystal adduct slurry.
본 발명은 또한 고품위 결정 부가물을 석출시키는 정석장치에 관한 것이다.The invention also relates to a crystallizer for depositing high quality crystal adducts.
본 발명은 또한 결정 부가물로 부터 그것에 함유되는 페놀을 증발제거하여 비스페놀 A를 제조함에 있어, 색상이 뛰어나고, 용융물의 착색이 없는 고품위의 비스페놀 A를 얻는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a process for obtaining high quality bisphenol A, which is excellent in color and free from coloration of the melt in evaporating off the phenol contained therefrom from the crystal adduct.
본 발명은 또한 비스페놀 A를 함유하는 페놀용액으로 부터 그것에 함유되는 페놀을 증발제거하는 페놀 증발공정과, 이 페놀 증발공정으로 부터 얻어지는 페놀 함유 비스페놀 A를 증기 스트립핑하는 공정에 의해서 비스페놀 A를 제조할때에 고품위의 비스페놀 A를 효율좋게 얻는 방법에 관한 것이다.The present invention also provides bisphenol A by a phenol evaporation step of evaporating and removing phenol contained therefrom from a phenol solution containing bisphenol A and steam stripping a phenol-containing bisphenol A obtained from the phenol evaporation step. The present invention relates to a method for efficiently obtaining high quality bisphenol A.
Description
제1도는 결정 부가물을 제조하기 위한 본 발명의 제1의 프로세스를 실시하는 경우의 장치 계통도의 일예를 나타내는 것이고,1 shows an example of an apparatus flow diagram when carrying out the first process of the present invention for producing a crystal adduct,
제2도는 결정 부가물을 제조하기 위한 본 발명의 제2의 프로세스를 실시하는 경우의 장치 계통도의 일예를 나타내는 것이며,2 shows an example of an apparatus flow diagram when carrying out the second process of the present invention for producing a crystal adduct,
제3도는 결정 부가물을 제조하기 위한 본 발명의 제3의 프로세스를 실시하는 경우의 장치 계통도의 일예를 나타내는 것이고,3 shows an example of an apparatus flow diagram when carrying out the third process of the present invention for producing a crystal adduct,
제4도는 결정 부가물을 제조하기 위한 본 발명의 제4의 프로세스를 실시하는 경우의 장치 계통도의 일예를 나타내는 것이며,4 shows an example of an apparatus flow diagram when carrying out the fourth process of the present invention for producing a crystal adduct,
제5도는 결정 부가물을 제조하기 위한 본 발명의 제5의 프로세스를 실시하는 경우의 플로 시트의 일예를 나타내는 것이고,5 shows an example of a flow sheet in the case of carrying out the fifth process of the present invention for producing a crystal adduct,
제6도는 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액을 증기 스트립핑 처리하는 경우의 장치 계통도의 일예를 나타내는 것이며,FIG. 6 shows an example of an apparatus flow diagram in the case of steam stripping a phenol solution containing bisphenol A.
제7도는 스트립핑 가스를 응축하기 위한 장치 계통도의 일예를 나타내는 것이고,7 shows an example of an apparatus schematic for condensing stripping gas,
제8도는 스트립핑 가스를 응축하기 위한 장치 계통도의 다른 예를 나타내는 것이다.8 shows another example of an apparatus schematic for condensing stripping gas.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
(제1도에 있어서)(In Figure 1)
A,B,C,D : 정석탑 E : 고액 분리 장치A, B, C, D: Crystal tower E: Solid-liquid separator
F : 결정 부가물 용해조 P : 내통F: Crystal Additive Dissolution Tank P: Inner Cylinder
Q : 미결정 부가물 용해 탱크Q: Microcrystalline Adduct Melting Tank
(제2도에 있어서)(In Figure 2)
A,B : 정석탑 P : 내통A, B: crystal tower P: inner cylinder
Q : 미결정 부가물 용해 탱크Q: Microcrystalline Adduct Melting Tank
(제3도에 있어서)(In Figure 3)
1 : 외통 2 : 내통1: outer cylinder 2: inner cylinder
3 : 미결정 부가물 용해 탱크 A : 정석탑3: microcrystalline adduct dissolution tank A: crystal tower
(제4도에 있어서)(In Figure 4)
A : 제1정석탑 B : 제2정석탑A: 1st crystal tower B: 2nd crystal tower
3∼4 : 제1상용 쿨러 5 : 예비 쿨러3 to 4: first commercial cooler 5: preliminary cooler
6∼7 : 제2상용 쿨러 8∼13 : 펌프6-7: 2nd phase cooler 8-13: Pump
101∼107 : 정석액 이송 라인101-107: crystallization line
(제5도에 있어서)(In Figure 5)
A-1,A-2,A-3 : 정석 공정 B-1,B-2,B-3 : 고액 분리 공정A-1, A-2, A-3: Crystallization process B-1, B-2, B-3: Solid-liquid separation process
C-1,C-2 : 재용해 공정C-1, C-2: Remelting process
(제6도에 있어서)(In Figure 6)
1,2,3 : 박막 증발기 4 : 외부 히터1,2,3 Thin Film Evaporator 4: External Heater
(제7도에 있어서)(In Figure 7)
21 : 제1냉각기 22 : 제2냉각기21: first cooler 22: second cooler
(제8도에 있어서)(In Figure 8)
21 : 제1냉각기 22 : 제2냉각기21: first cooler 22: second cooler
41 : 냉각기 45 : 간막이 판41: cooler 45: partition plate
본 발명은 색상이 양호한 고품위 비스페놀 A·페놀결정 부가물의 정제방법, 이 결정 부가물의 제조방법과 그를 위한 정석장치 및 고품위 비스페놀 A의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for purifying high quality bisphenol A-phenol crystal adducts with good color, a method for producing this crystal adduct, a crystallizer therefor and a method for producing high quality bisphenol A.
비스페놀 A [2,2-비스(4'-히드록시페닐)프로판]을 제조하기 위하여 산촉매의 존재하 과잉의 페놀에 아세톤을 반응시키는 것은 알려져 있다. 또 이 반응 생성물로 부터 고순도 비스페놀 A를 분리회수 하기 위하여, 반응 생성물을 냉각하여 비스페놀 A와 페놀과의 결정 부가물(이하, 단순히 결정 부가물이라고도 한다)을 석출시켜 얻어진 결정 부가물로 부터 페놀을 제거하는 것도 알려져 있다(일본국 특공소 36-23335호, 특공소 62-42790호).It is known to react acetone with excess phenol in the presence of an acid catalyst to produce bisphenol A [2,2-bis (4'-hydroxyphenyl) propane]. In order to separate and recover high-purity bisphenol A from the reaction product, the reaction product is cooled to precipitate a crystalline adduct of bisphenol A and phenol (hereinafter, simply referred to as a crystalline adduct). It is also known to remove it (K-36-23335, K-62-42790).
이와같은 비스페놀 A의 제조방법에 있어서, 제품으로서 회수되는 비스페놀 A의 순도 및 색상은 그 결정 부가물의 순도 및 색상에 크게 의존하기 때문에 고품위 비스페놀 A를 얻는데는 고순도이며 색상이 좋은 결정 부가물을 제조하는 것이 요구된다.In such a method for producing bisphenol A, since the purity and color of the bisphenol A recovered as a product largely depends on the purity and color of the crystal adduct, a high purity and good color crystal adduct is obtained. Is required.
과잉의 페놀에 아세톤을 반응시켜서 얻어지는 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액으로 부터 고순도 결정 부가물을 얻기 위하여 그 페놀용액을 복수단의 정석공정을, 그 중간에 결정 부가물의 분리공정과 용해공정을 통하여 결합한 일련의 정석공정에 의해서 처리하는 방법은 알려져 있다.In order to obtain a high-purity crystal adduct from a phenol solution containing bisphenol A obtained by reacting acetone with excess phenol, the phenol solution was combined with a plurality of crystallization steps in the middle and a separation step and a dissolution step. The method of processing by a series of crystallization processes is known.
이와같은 복수의 정석공정을 사용하는 종래의 결정 부가물의 제조방법에 있어서는 각 단의 정석공정에서는 하나의 정석탑이 사용되고 있으며, 그리고 그 정석공정의 단수를 증가시킴으로써 보다 고순도의 결정 부가물을 얻을 수가 있다. 그러나 이 경우 정석공정의 단수를 증가시키면 그 정석공정 단수의 증가에 따라 결정 부가물 분리장치 및 결정 부가물 용해조의 수도 증가시킬 필요가 있고, 정석장치계가 복잡하게 되는 동시에 대형화하여 장치 비용이 높아진다는 문제를 포함한다. 또 정석탑의 치수를 크게함으로써도, 고순도의 결정 부가물을 얻을 수가 있다. 그러나 정석탑의 치수를 크게하면 그 정석탑의 크기의 증가에 따라 냉각 장치, 결정 부가물 순환 장치 및 미결정 부가물 용해조의 크기도 지수 함수적으로 증가시킬 필요가 있고, 정석장치계가 비효율적으로 되는 동시에 대형화하고, 장치 비용이 높아진다는 문제도 포함한다.In the conventional method for producing a crystal addition product using a plurality of crystallization processes, one crystal tower is used in the crystallization step of each stage, and a higher purity crystal additive can be obtained by increasing the number of crystallization steps in the crystallization step. have. In this case, however, if the number of crystallization steps is increased, the number of crystal adduct separation devices and crystallization product dissolution tanks also needs to be increased as the number of crystallization steps increases. Include a problem. In addition, by increasing the size of the crystallization tower, it is possible to obtain a high purity crystal adduct. However, if the size of the crystal tower is increased, the size of the cooling device, the crystal adduct circulator and the microcrystalline adduct dissolving tank also needs to be increased exponentially as the size of the crystal tower increases. It also includes the problem of larger size and higher device cost.
비스페놀 A를 함유하는 페놀용액을 정석 처리하고, 결정 부가물을 석출시키기 위한 방법으로서는 정석탑으로 부터 결정 부가물 슬러리의 일부를 발출(拔出)하고, 이것을 냉각기로 냉각한 후 정석탑에 재순환 시킴으로써, 정석탑의 온도를 소정의 정석온도로 유지하는 것이 행해지고 있다. 그러나 이 방법에서는 얻어지는 슬러리 중의 결정 부가물의 입경을 콘트롤 하는 것이 어렵고 얻어지는 결정 부가물의 입경 분포는 크게 변동하고, 미세한 결정 부가물 입자를 다량 함유하는 결정 부가물이 얻어진다. 한편 미세입자상의 결정 부가물은 그의 표면적이 크기 때문에 착색 원인 물질인 불순물을 흡착하기 쉽고, 얻어지는 결정 부가물은 색상이 나쁜 것으로 되어 버린다. 그리고 이와같은 결정 부가물로 부터 얻어지는 비스페놀 A도 그의 착색원인 물질을 함유하게 되고, 색강이 나쁜 것으로 되어 버린다. 따라서, 고품위의 비스페놀 A를 얻는 관점에서는 비스페놀 A를 함유하는 페놀용액을 정석 처리하여 결정 부가물 슬러리를 얻을 때에, 미결정(微結晶) 부가물 입자 함유율이 낮은 결정 부가물 슬러리를 효율좋게 제조하는 방법을 개발하는 것이 중요하다.As a method for crystallizing a phenol solution containing bisphenol A and depositing a crystal adduct, a part of the crystal adduct slurry is extracted from the crystal tower, cooled by a cooler and recycled to the crystal tower. To maintain the temperature of the crystallization tower at a predetermined crystallization temperature is performed. However, in this method, it is difficult to control the particle size of the crystal adduct in the slurry to be obtained, and the particle size distribution of the obtained crystal adduct varies greatly, and a crystal adduct containing a large amount of fine crystal adduct particles is obtained. On the other hand, since the fine particle-like crystal adduct is large in its surface area, it is easy to adsorb impurities which are coloring causing substances, and the obtained crystal adduct is poor in color. And bisphenol A obtained from such a crystal addition product also contains the substance which is its coloring source, and color steel becomes bad. Therefore, from the viewpoint of obtaining high quality bisphenol A, a method for efficiently producing a crystal adduct slurry having a low content of microcrystalline adduct particles when crystallizing a phenol solution containing bisphenol A to obtain a crystal adduct slurry is obtained. It is important to develop it.
종래 고순도의 결정 부가물을 얻기 위하여 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액을 정석처리하여 얻어지는 결정 부가물 슬러리를 여과 처리하고, 분리된 결정 부가물을 고순도 페놀로 세정하는 것은 알려져 있다. 이 경우 정석공정의 수를 증가함으로써 순도가 높여진 제품 결정 부가물을 얻을 수가 있다. 그러나 이와같은 복수의 정석공정을 포함하는 결정 부가물의 제조에 있어서, 각 정석공정에서 얻어지는 결정 부가물 세정용의 각 세정액에 고순도의 페놀을 사용하더라도 착색 물질등의 흡착성이 높은 불순물을 결정 부가물로 부터 분리하기가 어려워 결정 부가물의 각별한 고순도화는 달성되지 않고, 오히려 그의 고순도 페놀을 대량으로 얻기 위한 비용이 높아진다는 문제가 있다.It is known to filter a crystal adduct slurry obtained by crystallizing a phenol solution containing bisphenol A in order to obtain a crystal adduct of high purity, and to wash the separated crystal adduct with high purity phenol. In this case, by increasing the number of crystallization processes, product crystal adducts with increased purity can be obtained. However, in the production of crystal adducts including a plurality of crystallization steps, even when high purity phenol is used in the cleaning liquid for washing the crystal adducts obtained in each crystallization step, impurities having high adsorptivity such as colored substances are used as crystal adducts. Since it is difficult to separate from the crystals, a special high purity of the crystal adduct is not achieved, but there is a problem in that the cost for obtaining a large amount of its high purity phenol is high.
또 상기와 같은 비스페놀 A의 제조방법에 있어서, 제품으로서 회수되는 비스페놀 A의 순도 및 색상은 상기와 같이 결정 부가물의 순도 및 색상에 크게 의존하는 것은 물론이지만 얻어진 결정 부가물을 가열 용융하는 조건이나, 그 가열 용융물을 증발처리하는 조건등에 의해서도 크게 영향을 받는다.In the method for producing bisphenol A as described above, the purity and color of the bisphenol A recovered as a product greatly depend on the purity and color of the crystal adduct as described above, but the conditions for heating and melting the obtained crystal adduct, It is also greatly influenced by the conditions for evaporating the heated melt.
결정 부가물로 부터 페놀의 분리는 일반적으로는, 증발, 추출, 수증기에 의한 스트립핑 등에 의해서 수행된다. 결정 부가물로 부터 증발에 의해 페놀을 제거하는 방법으로서는 구체적으로는 특공소 52-42790호 공보에 표시되어 있듯이 결정 부가물을 용융후, 180℃ 보다 높은 온도 및 감압하에서 0.1∼30 분간에서 기화하고 페놀을 분별응축하여 비스페놀 A로 부터 분리하는 방법이나, 결정 부가물을 180∼200℃에서 증발처리하여 페놀을 제거한 후의 페놀함유 비스페놀을 증기 스트립핑하는 방법도 알려져 있다(특개소 63-132850호). 그러나 결정 부가물중의 페놀을 증발처리하여 얻어지는 비스페놀 A의 색상은 그 증발처리에 있어서의 가열이 원인으로 되어서 악화한다. 예를들면 APHA 15 이하의 양호한 색상을 갖는 결정 부가물이라 할지라도 이것을 가열 용융하고, 그 용융물로 부터 페놀을 증발제거하여 얻어지는 제품 비스페놀 A의 색상은 악화하고 통상 40 이상의 APHA를 나타내도록 된다.Separation of phenol from crystalline adducts is generally carried out by evaporation, extraction, stripping with water vapor or the like. As a method for removing phenol from the crystal adduct by evaporation, specifically, as shown in JP-A 52-42790, after melting, the crystal adduct is evaporated at a temperature higher than 180 ° C. and under reduced pressure for 0.1 to 30 minutes. A method of fractionally condensing a phenol to separate it from bisphenol A or a method of vapor stripping a phenol-containing bisphenol after evaporation of a crystal adduct at 180 to 200 ° C. to remove phenol is disclosed (Japanese Patent Application No. 63-132850). . However, the color of bisphenol A obtained by evaporating phenol in the crystal adduct is deteriorated due to the heating in the evaporation treatment. For example, even if it is a crystal adduct having a good color of APHA 15 or less, the color of the product bisphenol A obtained by heating and melting it and evaporating phenol from the melt deteriorates and usually shows an APHA of 40 or more.
이와같은 문제를 해결하기 위하여 옥살산이나 시트르산을 페놀/물/비스페놀 A 혼합물 중에 가한후 증류처리함으로써 개선된 색상을 갖는 비스페놀 A를 얻는 방법이 제안되어 있다(특공소 40-19333호). 또 비스페놀 A의 안정성을 향상시키기 위하여 티오글리콜산, 글리콜산 또는 폴리인산을 첨가하는 방법(특공소 47-43937호)나, 젖산, 말산 또는 글리세린산을 첨가하는 방법(특개평 2-231444호) 등도 알려져 있다. 그러나 이것들의 방법에 있어서도 비스페놀 A의 색상 개선의 효과는 아직 충분치 않았다.In order to solve such a problem, a method of obtaining bisphenol A having an improved color by adding oxalic acid or citric acid to a phenol / water / bisphenol A mixture and then distilling it has been proposed (Public Works No. 40-19333). In addition, in order to improve the stability of bisphenol A, thioglycolic acid, glycolic acid, or polyphosphoric acid is added (Special Publication No. 47-43937), or lactic acid, malic acid, or glycerin acid is added (Japanese Patent Laid-Open No. 2-231444). Etc. are also known. However, also in these methods, the effect of the color improvement of bisphenol A was not enough.
한편 결정 부가물로 부터 페놀을 증발제거하여 얻어지는 페놀 함유 비스페놀 A를 증기 스트립핑 처리하여 고순도 비스페놀 A를 얻는 방법에 있어서는 페놀과 비스페놀 A와 증기로 이루어진 스트립핑 가스가 얻어진다. 이 스트립핑 가스는 냉각 응축 처리에 붙여지고, 비스페놀 A 및 페놀이 분리 회수되지만, 이 경우, 냉각기의 기벽에 비스페놀 A나 페놀의 고체가 스케일로서 고착되고, 냉각기의 냉각효율을 현저하게 악화시키는 동시에 냉각기의 폐색이 생기는 등의 문제가 있다.On the other hand, in the method of obtaining a high purity bisphenol A by steam stripping the phenol-containing bisphenol A obtained by evaporating and removing phenol from the crystal adduct, a stripping gas consisting of phenol, bisphenol A and steam is obtained. This stripping gas is attached to the cooling condensation treatment, and bisphenol A and phenol are separated and recovered, but in this case, solids of bisphenol A and phenol are fixed to the base wall of the cooler as a scale, which significantly deteriorates the cooling efficiency of the cooler. There is a problem such as clogging of the cooler.
본 발명의 하나의 목적은 결정 부가물의 정제방법을 제공하는데 있다.One object of the present invention is to provide a method for purifying crystal adducts.
본 발명의 다른 목적은 고품위 결정 부가물을 효율좋게 제조하는 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for efficiently preparing high quality crystal adducts.
본 발명의 또 다른 목적은 정석탑에서 결정 부가물을 석출시킴에 있어 미결정 부가물 함유율이 낮은 고품위 결정 부가물을 석출시키는 방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method for depositing high quality crystal adducts having a low content of microcrystalline adducts in depositing crystal adducts in a crystal column.
본 발명의 또 다른 목적은 결정 부가물 슬러리로 부터 고품위 결정 부가품을 분리회수하는 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for separating and recovering a high quality crystal adduct from a crystal adduct slurry.
본 발명의 또 다른 목적은 고품위 결정 부가물을 석출시키는 정석장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a crystallization apparatus for depositing high quality crystal adducts.
본 발명의 또 다른 목적은 결정 부가물로 부터 그것에 함유하는 페놀을 증발제거하여 비스페놀 A를 제조함에 있어, 색상이 뛰어나고, 용융물의 착색이 없는 고품위의 비스페놀 A를 얻는 방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method for obtaining bisphenol A having a high color and no coloration of a melt in preparing bisphenol A by evaporating and removing phenol contained therein from a crystal adduct.
본 발명의 또 다른 목적은 결정 부가물로 부터 그것에 함유하는 페놀을 증발제거하여 비스페놀 A를 제조할 때에 그 증발에 있어서의 가열에 의한 비스페놀 A의 착색을 방지하는 방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method of preventing the coloring of bisphenol A by heating in the evaporation when producing bisphenol A by evaporating off the phenol contained therefrom from the crystal adduct.
본 발명의 다른 목적은 비스페놀 A를 함유하는 페놀용액으로 부터 그것에 함유되는 페놀을 증발제거하는 페놀 증발공정과, 이 페놀 증발공정으로 부터 얻어지는 페놀 함유 비스페놀 A를 증기 스트립핑 하는 공정에 의해서 비스페놀 A를 제조할때에 고품위의 비스페놀 A를 효율좋게 얻는 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide bisphenol A by a phenol evaporation step of evaporating and removing the phenol contained therefrom from a phenol solution containing bisphenol A, and vapor stripping the phenol-containing bisphenol A obtained from the phenol evaporation step. It is to provide a method for efficiently obtaining high quality bisphenol A at the time of manufacture.
본 발명의 또 다른 목적은 페놀 함유 비스페놀 A를 스트립핑 처리할때에 얻어지는 스트립핑 가스를 고체상의 비스페놀 A 및 페놀을 석출시키지 않고 응축시키는 방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method for condensing the stripping gas obtained in the stripping treatment of phenol-containing bisphenol A without depositing solid bisphenol A and phenol.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하고자 예의 연구를 거듭한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors came to complete this invention as a result of earnestly researching in order to achieve the said objective.
본 발명에 의하면, 수분 0.5wt% 이하의 공업용 페놀을 강산형 이온 교환 수지와 접촉시킨 후, 185℃ 이하의 온도에서 증류처리하는 것을 특징으로 하는 정제 페놀의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a method for producing purified phenol, wherein the industrial phenol having a water content of 0.5 wt% or less is brought into contact with a strong acid type ion exchange resin and then distilled at a temperature of 185 ° C or less.
본 발명에 의하면 결정 부가물 제조를 위한 제1의 프로세스로서, 제1단의 정석공정을 수행하기 위해 직렬로 연결된 2개의 정석탑의 제1의 정석탑(A)에 비스페놀 A가 용해된 페놀용액을 공급하고, 비스페놀 A·페놀의 결정 부가물로 이루어진 종정(種晶)을 석출시키는 동시에 이 정석공정에서 얻어진 종정을 함유하는 결정 부가물 슬러리를 제2정석탑(B)에 도입하고 상기 제1정석탑(A)보다 낮은 온도에서 그 종정의 결정성장을 수행한 후, 이 제1단위 정석공정에서 얻어진 결정 부가물 슬러리를 고액 분리 공정에 도입하여 결정 부가물을 모액으로 부터 분리하고, 이어서 이 결정 부가물을 그 모액보다도 순도가 높은 페놀로 재용해 한 후, 제2단의 정석공정을 수행하기 위한 직렬로 연결된 2개의 정석탑의 제1의 정석탑(C)에 공급하고, 비스페놀 A·페놀의 결정 부가물로 부터 이루어진 종정을 석출시키는 동시에 이 정석공정에서 얻어진 결정 부가물 슬러리를 제2정석탑(D)에 도입하고, 상기 제1정석탑(C)보다 낮은 온도에서 그 종정의 결정성장을 수행하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A·페놀 결정 부가물의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, a phenol solution in which bisphenol A is dissolved in a first crystal tower (A) of two crystal towers connected in series as a first process for preparing a crystal adduct. The crystal additive adducts containing the seed crystals obtained in this crystallization step were introduced into the crystallization column of the crystallization product of bisphenol A-phenol, and introduced into the second crystal tower (B). After the crystal growth of the seed crystal is carried out at a temperature lower than that of the crystallization tower A, the crystal adduct slurry obtained in this first unit crystallization step is introduced into the solid-liquid separation process to separate the crystal adduct from the mother liquor. After re-dissolving the crystal adduct with phenol of higher purity than the mother liquor, it is supplied to the first crystal tower (C) of two crystal towers connected in series for performing the crystallization step of the second stage, and bisphenol A. Crystalline part of phenol At the same time as depositing seed crystals made from the temporary product, the crystal additive adduct obtained in this crystallization step is introduced into the second crystal tower (D), and crystal growth of the seed crystals is carried out at a lower temperature than the first crystal tower (C). A method for producing a bisphenol A-phenol crystal adduct is provided.
본 발명에 의하면, 결정 부가물 제조를 위한 제2의 프로세스로서, 상부에 개구부를 설치한 내통을 갖는 n(n≥2)개의 정석탑을 사용하여 비스페놀 A·페놀 결정 부가물을 제조하는 방법에 있어서, (a) 각 정석탑내에서 비스페놀 A·페놀 결정 부가물을 석출시켜서 결정 부가물 슬러리를 형성하고, (b) 각 정석탑의 내통 저부로 부터 결정 부가물 슬러리를 발출하며, (c) 각 발출된 결정 부가물 슬러리의 일부를 냉각한 후 각 정석탑에 순환 도입하고, (d) 제1단째∼제n단째의 정석탑중, 적어도 제n단째의 정석탑으로 부터 발출된 결정 부가물 슬러리의 일부를 가열하고, 이 결정 부가물 슬러리 중에 함유되는 미결정 부가물 입자를 용해시킨 후, 그 정석탑에 순환 도입하며, (e) 제1단째의 정석탑에 순환되는 냉각된 결정 부가물 슬러리에 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액으로 이루어진 원료액을 첨가하여 제1단째의 정석탑에 공급하고, (f) 제1단째 부터 제(n-1)단째의 각 정석탑의 내통 저부로 부터 발출된 결정 부가물 슬러리의 일부를 각 다음단의 정석탑에 있어서의 결정 부가물 슬러리의 순환 냉각라인에 첨가하여 각 다음단의 정석탑에 공급하며, (g) 제n단째의 정석탑의 내통 저부로 부터 발출된 결정 부가물 슬러리의 일부 또는 제n단째에 있어서의 가열된 순환 슬러리의 일부를 제품 결정 부가물 슬러리로서 회수하는 것, 을 특징으로 하는 비스페놀 A·페놀 결정 부가물의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a method for producing a bisphenol A-phenol crystal adduct using a second (n ≧ 2) crystal tower having an inner cylinder with an opening formed thereon as a second process for producing a crystal adduct. (A) depositing a bisphenol A-phenol crystal adduct in each crystal tower to form a crystal adduct slurry; (b) extracting a crystal adduct slurry from the inner bottom of each crystal tower; (c) After cooling a part of each extracted crystal adduct slurry, it is circulated and introduced into each crystal tower, and (d) the crystal adduct extracted from at least the nth crystal tower among the first to nth crystal towers. A portion of the slurry is heated, the microcrystalline adduct particles contained in the crystal adduct slurry are dissolved, and then circulated into the crystal tower, and (e) the cooled crystal adduct slurry circulated through the crystal column of the first stage. Phenolic containing bisphenol A in The raw material liquid consisting of the liquid is added and supplied to the crystallization tower of the first stage, and (f) a part of the crystalline adduct slurry extracted from the inner cylinder bottom of each crystal tower of the (n-1) th stage from the first stage is transferred. It is added to the circulating cooling line of the crystal addition product slurry in the crystallization tower of each next stage, and it is supplied to the crystallization tower of each next stage, and (g) the crystal addition product slurry extracted from the inner cylinder bottom of the crystallization tower of the nth stage. A method for producing a bisphenol A-phenol crystal adduct is provided, which recovers a part of or a part of the heated circulating slurry in the nth stage as a product crystal adduct slurry.
본 발명에 의하면 결정 부가물 제조를 위한 제3의 프로세스로서 밀폐 구조의 외통내에 상부에 개구부를 갖는 내통을 삽입한 2중 구조의 정석탑의 외통내에 비스페놀 A를 함유하는 페놀용액을 공급하는 동시에, 이 정석탑의 내통 저부로 부터 비스페놀 A·페놀 결정 부가물 슬러리를 발출하고 그 발출한 결정 부가물 슬러리의 일부를 냉각한 후, 이 외통내에 선회류(旋回流)가 생기게 하도록 순환도입하고 또한 이 발출된 결정 부가물 슬러리의 일부를 가열하고, 이 결정 부가물 슬러리에 함유되는 미결정 부가물 입자를 용해시킨 후, 이 외통 하부로 부터 상기 냉각 결정 부가물 슬러리와 동일 방향의 선회류가 생기도록 외통내에 순환도입하는 동시에, 내통 저부로 부터 발출한 결정 부가물 슬러리의 일부 혹은 이 결정 부가물 슬러리에 함유되는 미결정 부가물 입자를 용해시킨 후 결정 부가물 슬러리의 일부를, 제품 결정 부가물 슬러리로서 회수하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A·페놀 결정 부가물 슬러리의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, a phenol solution containing bisphenol A is supplied into the outer cylinder of the double crystal structure column in which an inner cylinder having an opening is inserted into the outer cylinder of the closed structure as a third process for producing a crystal adduct. The bisphenol A-phenol crystalline adduct slurry was extracted from the bottom of the inner cylinder of the crystal tower, and a part of the extracted crystalline adduct slurry was cooled and circulated and introduced into the outer cylinder to produce swirl flow. After heating a portion of the extracted crystal adduct slurry and dissolving the microcrystalline adduct particles contained in the crystal adduct slurry, the outer cylinder is formed such that swirl flow in the same direction as the cooling crystal adduct slurry is generated from the bottom of the outer cylinder. Part of the crystal adduct slurry extracted from the inner bottom of the cylinder and contained in the crystal adduct slurry at the same time as being circulated in the inside. A portion of the crystal slurry adduct was dissolved in the water particles, there is provided a bisphenol A · phenol determine additional method for producing a water slurry, characterized in that to determine additional product collected as an aqueous slurry.
본 발명에 의하면 결정 부가물 제조를 위한 제4의 프로세스로서, 정석탑 및 쿨러를 준비하고, 이 정석탑으로 부터 결정 부가물 슬러리의 일부를 발출하여 이 쿨러로 냉각하고 냉각후의 결정 부가물 슬러리를 이 정석탑에 재순환 시킴으로써 정석탑 내에서 결정 부가물의 석출을 발생시키고, 석출된 결정 부가물을 이 정석탑으로 부터 발출하여 결정 부가물 슬러리로 부터 분리하는 정석방법에 있어서, 이 쿨러를 복수기 병렬로 설치하고, 복수기의 쿨러중 1기를 예비 쿨러로하고, 예비 쿨러 이외의 쿨러만을 사용하여 결정 부가물 슬러리의 냉각을 하고 전열면에 결정 부가물이 석출된 전열효율이 저하된 쿨러를 예비 쿨러와 교환하여 연속운전을 하는 동시에 그 전열효율이 저하된 쿨러를 가온함으로써 전열면에 부착한 결정 부가물을 용해하여 재생하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A·페놀 결정 부가물의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, as a fourth process for producing a crystal adduct, a crystal tower and a cooler are prepared, a part of the crystal adduct slurry is extracted from the crystal tower, cooled by the cooler, and the cooled crystal adduct slurry is cooled. In the crystallization method in which the precipitated crystal adduct is precipitated in the crystal tower by recycling the crystal column, and the precipitated crystal adduct is extracted from the crystal tower and separated from the crystal adduct slurry. Install one of the condenser coolers as a preliminary cooler, use only a cooler other than the preliminary cooler to cool the crystal adduct slurry, and replace the cooler whose heat transfer efficiency in which the crystal adduct is deposited on the heat transfer surface is reduced. To continuously dissolve and regenerate the crystal adduct attached to the heat transfer surface by heating the cooler whose heat transfer efficiency is lowered. A method for producing a bisphenol A-phenol crystal adduct is provided.
본 발명에 의하면 결정 부가물 제조를 위한 제5의 프로세스로서, 비스페놀 A를 함유하는 페놀용액을, n(n≥2)단의 정석공정, n단의 고액 분리 공정, 적어도 1단의 비스페놀 A·페놀 결정 부가물 세정공정 및 n-1 단의 결정 부가물 재용해 공정을 포함하고, 제1단째로 부터 제n-1단째의 각 단의 정석공정에서 얻어진 정석 생성물을 고액 분리하고, 얻어진 결정 부가물을 그대로 혹은 세정액으로 세정한 후 페놀용액으로 재용해하여 다음단의 정석공정에 공급하고 또한 제n단째의 정석공정에서 얻어진 정석 생성물을 고액 분리하고 얻어진 결정 부가물을 세정액으로 세정하여 고순도의 결정 부가물을 얻는 방법에 있어서, (a) 제n단째의 고액 분리 고정에서 얻어진 제n번째의 결정 부가물의 세정액의 적어도 일부에 정제 페놀을 사용하고, (b) 적어도 제n-1단째의 고액 분리 고정에서 얻어진 결정 부가물의 재용해용 페놀 용액의 적어도 일부에, 제n단째의 고액 분리 공정에서 얻어진 결정 부가물의 세정 배액 또는 제n단째의 고액 분리 공정에서 얻어진 모액을 사용하며, (c) 적어도 제n-1단째의 고액 분리 공정에서 얻어진 결정 부가물의 세정액의 적어도 일부에 제n단째의 고액 분리 공정에서 얻어진 모액 또는 제n단째의 고액 분리 공정에서 얻어진 결정 부가물의 세정 배액(洗淨排液)을 사용하고, (d) 제1단째로 부터 제n-1단째까지의 각 단에 있어서의 결정 부가물 재용해용 페놀용액중의 불순물 농도 및 결정 부가물 세정액중의 불순물 농도가 어느것이나 다음 단에 있어서의 결정 부가물 재용해용 페놀용액중의 불순물 농도 및 결정 부가물 세정액중의 불순물 농도 보다도 높다는 것, 을 특징으로 하는 비스페놀 A·페놀 결정 부가물의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, as a fifth process for producing a crystal adduct, a phenol solution containing bisphenol A is subjected to a crystallization step of n (n ≧ 2) steps, a solid-liquid separation step of n steps, and at least one step of bisphenol A. A crystal addition obtained by solid-liquid separation of the crystallization product obtained in the crystallization process of each stage from the 1st stage to the n-1st stage including the phenol crystal adduct washing | cleaning process and the crystallization adduct reprocessing process of the n-1st stage. After washing with water or as a washing solution, it is redissolved with phenol solution to be supplied to the next step of crystallization, and the crystallization product obtained in the nth step of crystallization is solid-liquid separated, and the obtained crystal adduct is washed with a cleaning liquid to obtain high purity crystals. In the method of obtaining an adduct, (a) refined phenol is used for at least one part of the washing | cleaning liquid of the nth crystal addition product obtained by solid-liquid separation fixation of the nth stage, and (b) At least a part of the phenol solution for re-dissolution of the crystalline adduct obtained in the separation and fixing is used for washing drainage of the crystalline adduct obtained in the solid-liquid separation process of the nth stage or the mother liquor obtained in the solid-liquid separation process of the nth stage, and (c) at least At least a part of the washing liquid of the crystal adduct obtained in the solid-liquid separation process of the n-1 stage is washed with the mother liquor obtained in the solid-liquid separation process of the n-th stage or the liquid drainage of the crystal adduct obtained in the solid-liquid separation process of the n-th stage. And (d) the impurity concentration in the phenol solution for recrystallization of the crystalline adducts and the impurity concentration in the crystalline adduct washing solution in each stage from the first stage to the n-1th stage, Bisphenol A-phenol characterized in that the impurity concentration in the phenol solution for re-dissolution of the crystal adduct is higher than the impurity concentration in the rinse solution of the crystal adduct. A method for preparing a crystal adduct is provided.
본 발명에 의하면 결정 부가물 제조를 위한 제6의 프로세스로서, 비스페놀 A를 함유하는 페놀용액을 정석처리하여 얻어진 비스페놀 A·페놀 결정 부가물 슬러리를 여과처리함에 있어서, 이 결정 부가물중 입경 100㎛ 이하의 미결정 부가물 성분의 일부를 여과측에 이행시키고, 입경 100㎛ 이하의 미결정 부가물 성분의 비율이 20 중량% 이하의 조대(粗大) 결정 부가물을 회수하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 결정 부가물의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, the bisphenol A-phenol crystal adduct slurry obtained by crystallizing a phenol solution containing bisphenol A as a sixth process for producing a crystal adduct is subjected to filtration and has a particle size of 100 µm. A part of the following microcrystalline adduct component is transferred to the filtration side, and the ratio of the microcrystalline adduct component of 100 micrometers or less in particle size collect | recovers the coarse crystal adduct of 20 weight% or less, The bisphenol crystal adduct characterized by the above-mentioned. A manufacturing method is provided.
본 발명에 의하면 결정 부가물 제조를 위한 정석장치로서 정석탑 및 복수기의 쿨러를 가지며, 이 정석탑은 그의 저부 이외의 위치에 결정 부가물 슬러리 복귀구, 그의 저부에 결정 부가물 슬러리 출구를 가지며, 각 쿨러는 각각 입구 및 출구를 가지며, 정석탑의 결정 부가물 슬러리 유출구와 각 쿨러의 입구와의 사이, 및 결정 부가물 슬러리의 복귀구와 각 쿨러의 출구와의 사이는 각각 결정 부가물 슬러리 이송수단에 의해서 접속되고, 결정 부가물 슬러기가 이정석탑의 결정 부가물 슬러리 유출구로 부터 이 복수기의 쿨러중의 어느 1기를 제외한 쿨러를 선택적으로 경유하여 이 정석탑의 결정 부가물 슬러리 복귀구까기 이송되도록 구성되어 이루어지는 비스페놀 A·페놀 결정 부가물를 얻기 위한 장치가 제공된다.According to the present invention, as a crystallizer for producing a crystal adduct, a crystal tower and a plurality of coolers are provided, and the crystal tower has a crystal adduct slurry return port at a position other than its bottom, and a crystal adduct slurry outlet at its bottom; Each cooler has an inlet and an outlet, respectively, between the crystal adduct slurry outlet of the crystal tower and the inlet of each cooler, and between the return port of the crystal adduct slurry and the outlet of each cooler, respectively. And the crystal adduct sludge is transferred from the crystal adduct slurry outlet of the crystallite tower to the crystal adduct slurry return port of this crystal tower selectively via a cooler except any one of the coolers of this condenser. The apparatus for obtaining the made bisphenol A phenol crystal adduct is provided.
본 발명에 의하면 비스페놀 A를 얻기 위한 제1의 프로세스로서, 비스페놀 A와 페놀로 이루어진 용융색 APHA 15 이하의 실질적으로 중성 조건하에 있는 결정 부가물을 분위기중의 산소 농도 0.005 vol% 이하의 조건으로 가열용융하는 동시에 얻어진 용융물로 부터 페놀을 증발제거시키는 것을 특징으로 하는 고품위 비스페놀 A의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, as a first process for obtaining bisphenol A, the crystal adduct under substantially neutral conditions of molten color APHA 15 or less composed of bisphenol A and phenol is heated to a condition of oxygen concentration of 0.005 vol% or less in the atmosphere. Provided is a process for producing a high quality bisphenol A characterized by evaporating and removing phenol from the melt obtained while melting.
본 발명에 의하면 비스페놀 A를 얻기 위한 제2의 프로세스로서, 비스페놀 A와 페놀로 이루어진 용융색 APHA가 15 이하의 실질적으로 중성 조건하에 있는 결정 부가물과 지방족 카르복실산을 함유하는 혼합물을 온도 130∼200℃, 감압하에서 페놀을 증발제거 시키는 것을 특징으로 하는 고품위 비스페놀의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, as a second process for obtaining bisphenol A, a mixture containing a crystal adduct and aliphatic carboxylic acid having a molten color APHA composed of bisphenol A and phenol under substantially neutral conditions of 15 or less is subjected to a temperature of 130 to Provided is a method for producing a high quality bisphenol characterized in that the phenol is evaporated off at 200 ° C. under reduced pressure.
본 발명에 의하면 비스페놀 A를 얻기 위한 제3의 프로세스로서 비스페놀 A와 페놀로 이루어지고, 강산성 물질을 함유하는 약산성 조건하에 있는 용융색 APHA가 15 이하의 결정 부가물에, 지방족 카르복실산 염을 이 결정 부가물중의 강산성 물질의 중화 상당량으로 첨가 혼합한후, 온도130∼200℃, 감압하에서 페놀을 증발제거시키는 것을 특징으로 하는 고품위 비스페놀의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, a third process for obtaining bisphenol A is composed of bisphenol A and phenol, and the melt color APHA under weakly acidic conditions containing a strongly acidic substance is added to an aliphatic carboxylic acid salt of 15 or less crystal adduct. Provided is a method for producing a high quality bisphenol, wherein the phenol is evaporated off at a temperature of 130 to 200 ° C. under reduced pressure after the addition and mixing of the strong acidic substance in the crystal adduct.
본 발명에 의하면 비스페놀 A를 얻기 위한 제4의 프로세스로서, 용융색 APHA가 15 이하의 비스페놀 A와 페놀과의 결정 부가물을 용융장치 및 증발장치를 포함하는 장치계에 공급하고, 이 용융장치에서 결정 부가물을 용융하고, 이 증발장치에서 결정 부가물 용융액을 증발처리하여 비스페놀 A와 페놀을 상호 분리하는 방법에 있어서, 이 장치계에 포함되는 적어도 상기 용융 장치 및 증발 장치 내벽면에 부착하는 산소량을 유기 용제 세정에 의해 내벽면 1㎡ 당 10밀리몰 이하로 제거한 후, 결정 부가물을 상기 장치계에 공급하고, 용융 및 증발처리 하는 것을 특징으로 하는 고품위 비스페놀 A의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, as a fourth process for obtaining bisphenol A, the molten color APHA supplies a crystal adduct of bisphenol A having a phenol of 15 or less to phenol to an apparatus system including a melting apparatus and an evaporation apparatus, and in this melting apparatus A method of melting a crystal adduct and evaporating a crystal adduct melt in this evaporator to separate bisphenol A and phenol from each other, wherein at least the amount of oxygen adhering to the inner wall surface of the melting apparatus and the evaporation apparatus included in the apparatus system. Is removed to 10 mmol or less per 1 m 2 of the inner wall by organic solvent washing, and then a crystal adduct is supplied to the apparatus, and a method for producing high-quality bisphenol A is provided.
본 발명에 의하면 비스페놀 A를 얻기 위한 제5의 프로세스로서, 용융색 APHA가 15 이하의 비스페놀 A와 페놀과의 결정 부가물의 용융액을 증발표면적을 향상시키는 부재를 내부에 배설한 적어도 1개의 증발탑으로 이루어진 증발 처리공정에 공급하고, 감압하 페놀을 증발제거할 때에, 이 증발탑의 내벽면 및 이 증발탑 내부에 배설된 증발 변적을 향상시키는 부재 표면에 부착하는 산소를 표면적 1㎡당 10밀리몰 이하로 미리 제거한 증발탑을 사용하는 것을 특징으로 하는 고품위 비스페놀 A의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, as a fifth process for obtaining bisphenol A, the molten color APHA has at least one evaporation column in which a molten liquid of crystal adducts of bisphenol A and phenol of 15 or less is disposed inside the member for improving the evaporation surface area. When the phenol is evaporated and removed under reduced pressure, oxygen adhering to the inner wall surface of the evaporation tower and the surface of the member to improve the evaporation traces disposed inside the evaporation tower is 10 millimoles or less per 1 m 2 of surface area. Provided is a method for producing a high quality bisphenol A, characterized in that using the evaporation tower removed in advance.
본 발명에 의하면 비스페놀 A를 얻기 위한 제6의 프로세스로서, 비스페놀 A·페놀 결정 부가물로 부터 페놀을 증발제거하여 비스페놀 A를 얻을 때에, 이 결정 부가물로 형성된 비스페놀 A를 함유하는 페놀용액을 박막 증발기를 사용하여 160∼185℃의 온도 및 15∼60토르(torr)의 압력하에서 증발처리하여 페놀 함유율이 1∼5 중량%의 비스페놀 A를 얻는 페놀 증발공정과, 이 페놀 증발공정에서 얻어진 페놀을 함유하는 비스페놀 A를, 170∼185℃의 온도 및 15 트로이하의 압력하에서 스트립핑용 가스와 향류 접촉시켜서 스트립핑 철하는 제1스트립핑 공정과, 이 제1스트립핑 공정에서 얻어진 페놀을 함유하는 비스페놀 A를, 170∼185℃의 온도 및 15 토르 이하의 압력하에서 스트립피용 가스와 향유 접촉시켜서 스트립핑 처리하는 제2스트립핑 공정으로 이루어지고, 이 제2스트립핑 공정에 있어서의 스트립핑용 가스로서 증기를 사용하고, 이 제1스트립핑 공정에 있어서의 스트립핑용 가스로서, 제2스트립핑 공정에서 얻어진 페놀 및 비스페놀 A를 함유하는 증기로 이루어진 스트립핑 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 고품위 비스페놀 A의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, as a sixth process for obtaining bisphenol A, when phenol is evaporated off from bisphenol A-phenol crystal adduct to obtain bisphenol A, a phenol solution containing bisphenol A formed from this crystal adduct is thinned. A phenol evaporation step of obtaining a bisphenol A having a phenol content of 1 to 5% by weight by evaporation at a temperature of 160 to 185 ° C. and a pressure of 15 to 60 torr using an evaporator; Bisphenol A containing bisphenol A by carrying out countercurrent contact with stripping gas under the temperature of 170-185 degreeC and the pressure of 15 Troy, and the bisphenol A containing the phenol obtained by this 1st stripping process. And a second stripping process in which the stripping process is carried out by contacting the stripped gas with a fragrance oil at a temperature of 170 to 185 ° C and a pressure of 15 Torr or less. Stripping consisting of steam containing phenol and bisphenol A obtained in the second stripping process, using steam as stripping gas in the second stripping process, and stripping gas in the first stripping process. Provided is a method for producing a high quality bisphenol A characterized by the use of a gas.
본 발명에 의하면 비스페놀 A를 얻기 위한 제7의 프로세스로서, 실질적으로 중성 조건하에 있고, 용융색이 15 APHA 이하의 비스페놀 A·페놀 결정 부가물로 형성된 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액을 박막 증발기를 사용하고, 분위기 중의 산소 농도 0.005 vol% 이하의 조건으로 160∼185℃의 온도 및 15∼60 토르의 압력하에서 증발처리하여, 페놀 함유율이 1∼5중량%의 비스페놀 A를 얻는 페놀 증발공정과, 이 페놀 증발공정에서 얻어진 페놀을 함유하는 비스페놀 A를 170∼185℃의 온도 및 15 토르 이하의 압력하에서 스트립핑용 가스와 향류 접촉시켜서 스트립핑 처리하는 제1스트립핑 공정과, 이 제1스트립핑 공정에서 얻어진 페놀을 함유하는 비스페놀 A를 170∼185℃의 온도 및 15 토르 이하의 압력하에서 스트립핑용 가스와 향류 접촉시켜서 스트립핑 처리하는 제2스트립핑 공정으로 이루어지고, 이 제2스트립핑 공정에 있어서의 스트립핑용 가스로서 증기를 사용하고, 이 제1스트립핑 공정에 있어서의 스트립핑용 가스로서, 제2스트립핑용 공정에서 얻어진 페놀 및 비스페놀 A를 함유하는 증기로 이루어진 스트립핑용 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 고품위 비스페놀 A의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, as a seventh process for obtaining bisphenol A, a thin film evaporator is used for a phenol solution containing bisphenol A under substantially neutral conditions and formed of bisphenol A-phenol crystal adducts having a melt color of 15 APHA or less. And a phenol evaporation step of obtaining bisphenol A having a phenol content of 1 to 5% by weight by evaporating under a temperature of 160 to 185 ° C and a pressure of 15 to 60 torr under conditions of an oxygen concentration of 0.005 vol% or less in the atmosphere; In the first stripping process, the bisphenol A containing phenol obtained in the phenol evaporation step is subjected to countercurrent contact with the stripping gas at a temperature of 170 to 185 ° C. and a pressure of 15 Torr or less, and the first stripping process. A second stripping treatment of the bisphenol A containing the obtained phenol by countercurrent contact with the stripping gas at a temperature of 170 to 185 캜 and a pressure of 15 Torr or less; Phenolic and bisphenol A obtained by the process for stripping in a 2nd stripping process using steam as a stripping gas in this 2nd stripping process, and a stripping gas in this 1st stripping process Provided is a method for producing a high quality bisphenol A, which comprises using a stripping gas consisting of steam containing.
본 발명에 의하면 비스페놀 A를 얻기 위한 제8의 프로세스로서, 페놀과 비스페놀과의 혼합 용융액을 30 토르 이하의 저압조건으로 증기 스트립핑 처리할때에 얻어지는 페놀 화합물, 비스페놀 A 및 증기를 함유하는 스트립핑 가스를 응축처리하는 방법에 있어서, 이 스트립핑 가스를 30 토르 이하의 저압력 조건하 및 증기를 기체로 유지하고 또한 페놀 화합물의 일부를 액체로 퓨지하는 온도 조건하, 페놀 또는 비스페놀 A를 함유하는 페놀로 이루어진 제1냉각 매체와 향류 접촉시켜서, 이 스트립핑 가스에 함유되는 비스페놀 A의 실질적 전량과 페놀의 일부를 응축시키는 동시에 미응축의 증기와 페놀의 혼합 가스를 얻는 제1냉각공정과, 이 제1냉각공정에서 얻어진 상기 혼합 가스를, 30 토르 이하의 저압력 조건하 및 이 혼합가스의 실질적 전량을 응축시키는 온도 조건하에, 페놀의 수용액으로 이루어진 제2냉각매체와 향류 접촉시켜서, 이 혼합가스의 실질적 전량을 응축시키는 제2냉각공정으로 이루어진 스트립핑 가스의 응축처리 방법이 제공된다.According to the present invention, as an eighth process for obtaining bisphenol A, stripping containing a phenol compound, bisphenol A and steam obtained when steam stripping of a mixed melt of phenol and bisphenol under low pressure conditions of 30 Torr or less is performed. A method of condensing a gas, wherein the stripping gas contains phenol or bisphenol A under low pressure conditions up to 30 Torr and under temperature conditions in which the vapor is maintained as a gas and a portion of the phenolic compound is fused into the liquid. Making a countercurrent contact with a first cooling medium made of phenol to condense substantially the entire amount of bisphenol A and a part of the phenol contained in the stripping gas and at the same time obtain a mixed gas of uncondensed steam and phenol; The mixed gas obtained in the first cooling step is condensed under a low pressure condition of 30 Torr or less and substantially the entire amount of the mixed gas. Under the temperature conditions, by contact with an aqueous solution of a phenol consisting of counter-current and the second cooling medium, a second condensation process of the stripping gas consists of a method of cooling step condenses a substantial amount of the mixed gas is provided.
다음에 본 발명에 의한 결정 부가물의 정제 방법에 관하여 상술한다.Next, the method for purifying the crystal adduct according to the present invention will be described in detail.
본 발명의 결정 부가물의 정제 방법에 있어서는, 비스페놀 A와 페놀의 결정 부가물에 대하여 (ⅰ) 공업용 페놀, (ⅱ) 페놀과 아세톤과의 반응공정, (ⅲ) 반응 생성물의 농축공정, (ⅳ) 비스페놀 A를 함유하는 페놀의 정석공정 부가물의 세정공정에서 얻어지는 페놀중에서 선택되는 적어도 1종의 페놀을 특정의 방법에 의해서 정제한 정제 페놀을 사용하여 세정처리를 시행한다. 본 발명자들은 결정 부가물의 세정에 적합한 페놀을 얻기 위하여 상기 페놀 자체의 정체법에 관하여 예의 연구를 거듭한 결과, 이 페놀을 강산형 이온 교환 수지와 접촉시킨 후, 증발 처리하여 얻어지는 페놀 정제물은, 제품 비스페놀 A의 색상을 저하시키는 착색 원인 물질을 함유하지 않고 이 정제 페놀을 사용하여 결정 부가물을 세정하고 세정된 결정 부가물로 부터 페놀을 제거하여 얻어지는 제품 비스페놀 A는, 색상이 극히 뛰어난 착색성이 낮은 것이라는 것을 발견하였다.In the purification method of the crystal addition product of this invention, about the crystal addition product of bisphenol A and a phenol, (i) industrial phenol, (ii) reaction process of a phenol and acetone, (iv) the concentration process of a reaction product, (iv) Crystallization Step of Phenol Containing Bisphenol A At least one phenol selected from the phenols obtained in the washing step of the adduct is washed using a purified phenol purified by a specific method. The present inventors earnestly studied the stabilization method of the said phenol itself in order to obtain the phenol suitable for washing | cleaning a crystalline adduct, As a result, after contacting this phenol with a strong acid type ion exchange resin, the phenol purified product obtained by evaporation process is The product bisphenol A obtained by washing the crystal adduct using this purified phenol and removing the phenol from the washed crystal adduct without containing a coloring cause substance which lowers the color of the product bisphenol A has excellent colorability. Found to be low.
본 발명에서 결정 부가물의 세정용에 사용하는 페놀은 그의 적어도 일부에 (ⅰ) 공업용 페놀, (ⅱ) 페놀과 아세톤과의 반응 생성물로 부터 분리된 페놀, (ⅲ) 비스페놀을 함유하는 페놀의 정석 생성물로 부터 분리된 페놀 및 (ⅳ) 결정 부가물을 세정한 후의 사용이 끝난 페놀중에서 선택되는 적어도 1종의 페놀의 정제물을 사용한다.The phenol used for washing the crystal adduct in the present invention is a crystallization product of (i) an industrial phenol, (ii) a phenol separated from the reaction product of phenol and acetone, and (iii) a phenol containing bisphenol. Purified product of at least one phenol selected from the used phenols after washing the phenol and (iii) crystal adducts separated from the above is used.
공업용 페놀로서, 페놀 순도 99.5 중량% 이상의 것이 시판되고 있으나, 본 발명에서는 이 페놀의 정제물을 사용할 수가 있다.As industrial phenols, those having a phenol purity of 99.5% by weight or more are commercially available, but in the present invention, purified products of these phenols can be used.
페놀과 아세톤과의 반응에 의해 얻어지는 반응 생성물은, 그것에 함유되는 생성 비스페놀 A를 농축하기 위하여, 그 반응 생성물로 부터 페놀이 분리되지만, 본 발명에서는 이 분리된 페놀의 정제물을 사용할 수가 있다.The reaction product obtained by the reaction of phenol and acetone is separated from the reaction product in order to concentrate the produced bisphenol A contained therein. However, in the present invention, a purified product of the separated phenol can be used.
또 비스페놀 A를 함유하는 페놀을 정석처리하여 결정 부가물을 석출시킬 경우, 통상 복수단의 정석공정과 정석 생성물의 고액 분리 공정이 채용되고, 그것에 따라 복수종의 모액(페놀)이 얻어지지만, 본 발명에서는 이것들의 모액을 형성하는 페놀의 정제물을 사용할 수가 있다. 본 발명에서 사용하는 모액 정제물은 그것들의 모액의 어느 모액의 정제물 이라도 좋으나, 바람직하게는 최전단의 정석공정에서 얻어지는 정석 생성물로 부터 분리된 모액의 정제물을 사용하는 것이 좋다.When crystallization of a phenol containing bisphenol A is crystallized to precipitate crystal adducts, a plurality of stages of crystallization and solid-liquid separation of crystallization products are usually employed, whereby a plurality of mother liquors (phenols) are obtained. In the invention, a purified product of phenol that forms these mother liquors can be used. The mother liquor purified product used in the present invention may be a purified product of any mother liquor of the mother liquor, but preferably, a mother liquor purified product separated from the crystallization product obtained in the most advanced crystallization step is used.
본 발명에 있어서는, 결정 부가물을 세정한 후에는 사용이 끝난 페놀이 얻어지나, 본 발명에서는, 이 사용이 끝난 페놀의 정제물도 유리하게 사용할 수가 있다.In the present invention, after washing the crystal adduct, a used phenol is obtained. However, in the present invention, a purified product of the used phenol can be advantageously used.
본 발명에서 사용하는 상기 페놀 정제물을 얻기 위한 원료페놀로서는, 그의 순도가 99중량% 이상, 바람직하게는 99.5중량% 이상의 것의 사용이 바람직하다.As a raw material phenol for obtaining the said phenol refined used by this invention, the use of the thing whose purity is 99 weight% or more, Preferably it is 99.5 weight% or more is preferable.
페놀의 정제를 할 경우 그 원료 페놀은 먼저 강산형 이온 교환 수지와 접촉시켜서 처리하지만, 이 경우, 강산형 이온 교환 수지로서는 술폰기를 갖는 것이 사용된다. 이 강산형 이온 교환 수지로서는 술폰화 스티렌-디비닐 벤젠 공중합체, 술폰화 가교 스티렌 중합체, 페놀-포름 알데히드-술폰산 수지, 벤젠-포름 알데히드-술폰산 수지등이 있다. 이것들의 수지는 어느것이나 가교 구조를 가지며, 불용성의 것이다. 이 강산형 이온 교환 수지에는 겔형의 것과, 마크로포러스형의 것이 알려져 있고, 본 발명에서는, 어느것도 사용가능하한, 겔형의 것의 사용이 바람직하다. 마크로포러스형의 것은 겔형의 것과는 달라서, 촉매로 사용할 때는 경시적인 활성 저하를 나타내므로, 그의 사용은 그다지 바람직한 것은 아니다. 겔형의 강산형 이온 교환 수지에 있어서, 그 가교도 (수지 중에 함유되는 가교제의 중량%)은 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하이다. 본 발명에서 사용하는 바람직한 겔형의 강산형 이온 교환 수지로서는 예를 들면, 롬 앤드 하스사(Rohm Haas Company)로 부터 입수할 수 있는 앰버라이트(Amberlite) 및 앰버리스트(Amberlyst)나, 미쓰비시가세이사로 부터 입술할 수 있는 다이어 이온(DIAION) 등을 들 수가 있다. 이 강산형 이온 교환 수지를 사용하는 페놀의 처리는 강산형 이온 교환 수지를 함유하는 충전탑에 페놀을 유통시키는 방법이나, 강산형 이온 교환 수지를 넣은 교반조에 페놀을 넣어서 교반하는 방법등에 의해 실시할 수가 있다. 처리 온도는 45∼150℃, 바람직하게는 50∼100℃이다. 강산형 이온 교환 수지와 페놀의 접촉시간은 5∼200분, 바람직하게는 15∼60분 정도이다. 이 강산형 이온 교환 수지를 사용하여 페놀의 처리를 할 경우, 페놀중의 수분은 0.5중량% 이하, 바람직하게는 0.1중량% 이하로 한다. 이보다 수분이 많아지면, 강산형 이온 교환 수지에 의한 불순물 전하효과가 악화한다. 페놀중으로 부터의 0.5중량% 이하까지의 수분의 제거는 페놀중에 공지의 공비제(共誹劑)를 가하여 공비시킴으로써 수행할 수 있다.When the phenol is purified, the raw material phenol is first treated by contact with a strong acid type ion exchange resin, but in this case, those having a sulfone group are used as the strong acid type ion exchange resin. Examples of the strong acid type ion exchange resin include sulfonated styrene-divinyl benzene copolymers, sulfonated crosslinked styrene polymers, phenol-formaldehyde-sulfonic acid resins, and benzene-formaldehyde-sulfonic acid resins. All of these resins have a crosslinked structure and are insoluble. The strong acid type ion exchange resin is known to be a gel type or a macroporous type, and in the present invention, use of a gel type, which can be used, is preferable. The macroporous type is different from the gel type, and when used as a catalyst, the activity decreases with time, and therefore its use is not very preferable. In the gel strong acid type ion exchange resin, the degree of crosslinking (% by weight of the crosslinking agent contained in the resin) is 10% or less, preferably 5% or less. Preferred gel type strong acid ion exchange resins used in the present invention include Amberlite and Amberlyst, and Mitsubishi Chemical Corporation, available from Rohm Haas Company, for example. The diamond ion which can make a lips is mentioned. The treatment of phenol using this strong acid type ion exchange resin can be carried out by a method of circulating phenol in a packed column containing a strong acid type ion exchange resin, or by adding a phenol to a stirring tank containing a strong acid type ion exchange resin and stirring the mixture. There is a number. Treatment temperature is 45-150 degreeC, Preferably it is 50-100 degreeC. The contact time of the strong acid type ion exchange resin and phenol is 5 to 200 minutes, preferably about 15 to 60 minutes. When processing phenol using this strong acid type ion exchange resin, the moisture in phenol is 0.5 weight% or less, Preferably it is 0.1 weight% or less. If there is more moisture than this, the impurity charge effect by a strong acid type ion exchange resin worsens. Removal of water up to 0.5% by weight from phenol can be carried out by azeotropic addition of a known azeotropic agent to the phenol.
상기 강산형 이온 교환 수지와 접촉 처리된 페놀은 불순물이 전화된 고비점 불순물을 함유하는 것으로, 증류처리함으로써, 그의 고비점 불순물을 증류 잔류물로서 분리한다.The phenol contacted with the strong acid type ion exchange resin contains a high boiling point impurity in which impurities are inverted, and the high boiling point impurity is separated as a distillation residue by distillation.
증류탑의 운전조건은 페놀과 고비점 불순물이 분리될 수 있으면 좋으나, 증류되어 나오는 페놀중에 고비점 불순물이 혼입되지 않는 조건으로 행할 필요가 있고, 유의할 점은, 증류처리 온도를 185℃ 이하로 하는데 있다. 185℃ 이하의 온도이면 운전압력은 임의로 설정되지만 통상 50Torr∼600Torr 의 감압하에서 수행된다. 운전온도가 185℃을 초과하면 고비점 불순물등의 분해가 일어나 정제페놀의 품질을 저하시키므로 바람직하지 않다.The operating conditions of the distillation column should be able to separate the phenol and high boiling point impurities, but it is necessary to carry out under the condition that the high boiling point impurities are not mixed in the distilled phenol, and it is important to keep the distillation treatment temperature below 185 ° C. . If the temperature is 185 DEG C or lower, the operating pressure is arbitrarily set, but is usually performed under a reduced pressure of 50 Torr to 600 Torr. If the operating temperature exceeds 185 ° C, decomposition of high-boiling impurities, etc. occurs, which is not preferable because it lowers the quality of the purified phenol.
상기 처리에 의해서 얻어진 정제 페놀은 APHA 기준의 색상이 10 이하의 것이며, 제품 비스페놀에 부착하더라도 그의 색상을 특히 악화시키는 일은 없다.Purified phenol obtained by the above treatment has an APHA standard color of 10 or less and does not particularly deteriorate its color even if adhered to the product bisphenol.
정제페놀에 의한 결정 부가물의 세정은 결정 부가물과 정제페놀과의 접촉을 충분히 달성할 수 있는 방법이면 좋다. 이 세정처리는 예를 들면 결정 부가물을 분리하기 위한 여과기나 원심 분리기등의 고액 분리 장치중에서, 모액을 결정 부가물로 부터 제거한 후, 정제페놀을 그 고액 분리 장치내에 도입하여 세정하는 방법이나, 고액 분리 장치로 부터 배출되는 소량의 모액이 부착하는 결정 부가물을 별도의 교반조에서 정제페놀에 의해 세정할 수도 있다. 결정 부가물에 대한 정제페놀의 사용비율은 결정 부가물 100중량부에 대하여 30∼1000 중량부, 바람직하게는 100∼300 중량부의 비율이다.The washing | cleaning of a crystal addition product with refined phenol should just be a method which can fully achieve contact with a crystal addition product and a refined phenol. This washing treatment is, for example, a method in which a mother liquor is removed from the crystal addition product in a solid-liquid separation device such as a filter or a centrifugal separator for separating the crystal addition product, and then purified phenol is introduced into the solid-liquid separation device, Crystal adducts attached to a small amount of mother liquor discharged from the solid-liquid separation device may be washed with purified phenol in a separate stirring bath. The use ratio of the refined phenol to the crystalline adduct is in the ratio of 30 to 1000 parts by weight, preferably 100 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crystal addition product.
상기한 정제페놀에 의해 세정처리된 결정 부가물은 그 표면에 정제 페놀이 부착하는 것이지만, 이 자체는 결정 부가물로 부터 페놀 제거 공정에 보내고 여기서 페놀을 제거하고, 고순도의 제품 비스페놀 A를 회수한다. 결정 부가물로 부터 페놀의 제거는 종래 공지의 방법, 예를 들면, 증류, 추출, 증기 스트립핑등의 방법에 의해 수행할 수가 있다.The crystal adduct cleaned by the above-mentioned refined phenol is to attach the purified phenol to the surface thereof, but this itself is sent to the phenol removal process from the crystal adduct, where the phenol is removed and the high purity product bisphenol A is recovered. . The removal of phenol from the crystalline adduct can be carried out by conventionally known methods such as distillation, extraction, steam stripping and the like.
본 발명의 결정 부가물의 정제방법에 의하면 색상이 뛰어난 착색성이 낮은 제품 비스페놀 A를 얻을 수가 있다. 본 발명에서는 결정 부가물의 세정액으로서 특정의 페놀의 정제물을 사용하는 것 때문에 이하와 같은 이점이 있다.According to the purification method of the crystal addition product of this invention, the product bisphenol A which is excellent in color can be obtained. This invention has the following advantages because it uses the refined product of specific phenol as a washing | cleaning liquid of a crystal addition product.
(1) 불순물, 특히 착색 원인으로 되는 불순물의 혼입이 없는 부가물이 얻어지므로 고순도이며 또한 색상이 뛰어난 착색성이 낮은 제품 비스페놀이 얻어진다.(1) Since the adduct which does not contain an impurity, especially the impurity which causes coloring, is obtained, the product bisphenol which is high purity and low colorability excellent in color is obtained.
(2) 세정액중에 욕제가 혼입되어 있지 않으므로, 세정액을 그대로 반응계 혹은 정석계에 순환 사용할 수가 있다.(2) Since no detergent is mixed in the washing liquid, the washing liquid can be circulated and used in the reaction system or crystallization system as it is.
본 발명에서 사용하는 정제페놀은 상기와 같은 페놀과 비스페놀 A와의 결정 부가물의 세정액으로서 적합한 것이지만, 색상이 뛰어난 고순도의 것이기 때문에 색상이 양호한 각종 페놀 유도체, 예를 들면 알킬페놀이나 페놀수지등의 제조원료로서도 적합한 것이다.The refined phenol used in the present invention is suitable as a cleaning liquid for the above-described crystalline adducts of phenol and bisphenol A. However, the refined phenol derivatives are excellent in color and therefore have good color, and various raw phenol derivatives such as alkylphenol and phenol resin are manufactured. It is also suitable as.
또한 본 발명에서 얻어지는 정제 페놀에는 옥살산이나 시트르산을 소량 (0.0001∼0.01wt%) 첨가함으로써 저장이나 반응에 있어 그 색상의 저하를 억제할 수가 있다.In addition, by adding a small amount (0.0001 to 0.01 wt%) of oxalic acid or citric acid to the purified phenol obtained in the present invention, it is possible to suppress the deterioration of its color in storage and reaction.
다음에 본 발명인 결정 부가물의 제조방법에 관하여 설명한다.Next, the manufacturing method of the crystal additive of this invention is demonstrated.
[제1의 프로세스][First Process]
제1도는 본 발명에 따른 결정 부가물 제조를 위한 제1의 프로세스를 실시할 경우의 장치 계통도를 표시한다. 이 도면에 있어서, A, B, C, D는 정석탑을 표시하고, E는 고액 분리 장치, F는 용해조를 표시한다.1 shows an apparatus flow diagram when carrying out the first process for producing a crystal adduct according to the present invention. In this figure, A, B, C, and D denote a crystal tower, E denotes a solid-liquid separator and F denotes a dissolution tank.
각 정석탑 A, B, C, D는 그 내부에, 상부에 개구부를 가지는 내통 P가 삽입배설되어 있다. 또한 각 정석탑 A, B, C, D에는 미결정 부가물 용해 탱크 Q가 부설되어 있다. 정석탑 A 및 B는 직렬로 연결되어 제1단의 정석 공정을 행하기 위한 장치계를 구성하고, 정석탑 C 및 D는 직렬로 연결되어 제2단의 정석공정을 행하기 위한 장치계를 구성한다.In each crystal tower A, B, C, and D, the inner cylinder P which has an opening part in the upper part is inserted and installed. In addition, microcrystalline adduct dissolution tank Q is provided in each crystal tower A, B, C, and D. The crystal towers A and B are connected in series to form an apparatus system for performing the crystallization process of the first stage, and the crystal towers C and D are connected in series to form an apparatus system for performing the crystallization process of the second stage. do.
처리될 원료인 비스페놀 A를 포함하는 페놀용액을 라인(1) 및 라인(2)를 통하여 직렬로 연결된 2개의 정석탑 A, B중의 제1정석탑 A의 하부에 공급되고, 여기에서 비스페놀 A·페놀 결정 부가물로 이루어지는 종정(種晶)이 석출된다. 이 정석탑 A에 있어서는 그 탑내 상부의 결정 부가물(종정)을 포함하는 페놀용액이 내통 P내를 흘러내려 라인(3)을 통하여 외부로 발출되어, 펌프(4), 라인(5) 및 냉각기(6) 및 라인(2)를 통하여 제1정석탑 A 내로 순환되며, 이로 말미암아 정석탑 A 내의 페놀용액은 냉각되고 정석탑 A는 소정온도로 냉각된다.A phenol solution containing bisphenol A as a raw material to be treated is supplied to the lower portion of the first crystal tower A in the two crystal towers A and B connected in series through the line 1 and the line 2, wherein the bisphenol A Seeds composed of phenol crystal adducts are precipitated. In this crystal tower A, the phenol solution containing the crystal additive (top) in the upper part of the tower flows out of the inner cylinder P, and is extracted to the outside through the line 3, and the pump 4, the line 5, and the cooler Through 6 and line 2, it is circulated into the first crystal tower A, whereby the phenol solution in the crystal tower A is cooled and the crystal tower A is cooled to a predetermined temperature.
정석탑 A 내의 내통 P로 부터 발출된 종정을 포함하는 정석 생성물인 결정 부가물 슬러리(이하 단순히 슬러리라고도 한다)의 일부는 라인(7), 펌프(8), 라인(9), 라인(10) 및 가열기(11)를 통하여 미결정 부가물 용해 탱크 Q로 도입되어, 여기에서 결정 부가물속의 미세 결정이 용해되고 일정한 크기의 조대결정의 종정만을 포함하는 슬러리가 라인(13)을 통하여 정석탑 A의 하부로 순환되며, 이로 말미암아 정석탑 A내에 포함되는 종정의 입경이 고르게 되며, 정석탑 A내에는 미결정의 종정 함유율이 낮고 조대 결정의 종정 함유율이 높은 종정이 생성된다.Some of the crystalline adduct slurry (hereinafter simply referred to as slurries), which are crystallization products comprising seed extracted from the inner cylinder P in the crystal tower A, are line 7, pump 8, line 9 and line 10. And a slurry, which is introduced into the microcrystalline adduct dissolution tank Q through the heater 11, in which the fine crystals in the crystal adduct are dissolved and contain only the grains of the coarse crystal of constant size. It is circulated to the bottom, whereby the grain size of the seed crystal contained in the crystal tower A is made uniform, and the crystal seed crystal tower A has a low seed crystal content and a high seed crystal content of the coarse crystal.
정석탑 A 내에 있어서의 미결정 부가물은 그 비표면적이 크고 착색 원인 물질에 대하여 높은 흡착성을 나타낸다. 따라서 정석탑 A에서 종정으로 얻어지는 결정 부가물 속의 미결정 성분의 입자 함유율을 가급적 감소시킴으로써 색상이 좋은 종정을 얻을 수가 있다. 본 발명자들의 연구에 따르면 결정 부가물중의 입경 100㎛ 이하인 미결정 성분의 입자 함유율을 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하로 유지함으로써 색상이 좋은 고순도 결정 부가물을 제조할 수가 있다는 것이 발견되었다.The microcrystalline adduct in the crystallization tower A has a large specific surface area and shows high adsorption with respect to a coloring causative substance. Therefore, a seed with good color can be obtained by reducing the particle content of the microcrystalline component in the crystal adduct obtained as seed crystal in the crystal tower A as much as possible. According to the researches of the present inventors, it is found that high purity crystal adducts with good color can be produced by maintaining the particle content of the microcrystalline component having a particle diameter of 100 μm or less in the crystal adduct at 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less. It became.
본 발명에서 처리된 원료로 사용하는 비스페놀 A를 포함하는 페놀용액은 통상 비스페놀 A : 7∼50중량%, 바람직하게는 10∼30중량%를 함유하고 기타의 성분으로서 비스페놀 A의 이성체, 트리스 페놀등을 8중량% 이하의 비율로 포함한다.The phenol solution containing bisphenol A used as a raw material treated in the present invention usually contains bisphenol A: 7 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight, and isomers of bisphenol A, tris phenol and the like as other components. It is included in the proportion of 8% by weight or less.
라인(1)에서 공급되는 비스페놀 A를 포함하는 페놀용액의 온도는 결정 부가물의 포화 온도 보다 1∼20℃ 정도 높은 온도이다. 정석탑 A의 정석 온도는 45∼70℃, 바람직하게는 48∼57℃이다. 라인(3), 펌프(4), 냉각기(6) 및 라인(2)를 통하여 순환되는 슬러리는 냉각기(6)에 있어서 그 온도를 10℃ 정도 이하, 바람직하게는 5℃ 이하 정도 강하된다. 정석탑 A에 있어서의 페놀 용액의 체류시간은 0.5∼10시간, 바람직하게는 0.5∼5시간이다.The temperature of the phenol solution containing bisphenol A supplied by the line (1) is about 1-20 degreeC higher than the saturation temperature of a crystal adduct. The crystallization temperature of the crystallization tower A is 45-70 degreeC, Preferably it is 48-57 degreeC. The slurry circulated through the line 3, the pump 4, the cooler 6, and the line 2 drops in the cooler 6 at about 10 ° C. or less, preferably about 5 ° C. or less. The residence time of the phenol solution in the crystal tower A is 0.5 to 10 hours, preferably 0.5 to 5 hours.
한편 라인(7), 펌프(8), 라인(10), 가열기(11)을 통하여 미결정 부가물 용해 탱크 Q로 도입되는 슬러리는 그 가열기(11)에 있어서 그 온도가 0.5∼5℃ 정도 상승시켜진다. 이 탱크 Q에 있어서의 페놀 용액의 체류시간은 3∼15분 정도이다.On the other hand, the slurry introduced into the microcrystalline adduct dissolution tank Q through the line 7, the pump 8, the line 10, and the heater 11 is increased in the heater 11 by about 0.5 to 5 ° C. Lose. The residence time of the phenol solution in this tank Q is about 3 to 15 minutes.
미결정 부가물 용해 탱크 Q 내에 있어서는 주로 입경 100㎛ 이하의 미결정 부가물이 용해되고, 이 미경정 부가물이 용해된 슬러리는 라인(13)을 통하여 정석탑 A로 되돌려저서, 정석탑 A에 있어서 결정의 성장이 촉진되어 조대 결정의 종정이 얻어진다.In the microcrystalline adduct dissolving tank Q, the microcrystalline adduct having a particle size of 100 μm or less is mainly dissolved, and the slurry in which this microcrystalline adduct is dissolved is returned to the crystallization tower A through the line 13 to be crystallized in the crystallization tower A. Growth is accelerated to obtain a coarse grain finish.
제1정석탑 A 내에 내통 P의 저부로 부터 발출된 슬러리의 일부는 라인(7), 펌프(8), 라인(12) 및 라인(21)을 통하여 제2정석탑 B의 하부로 도입되고, 여기에서 결정 부가물의 성장이 이루어진다. 이러한 제2정석탑 B는 상기 정석탑 A에 관하여 제시한 것과 마찬가지로 조작된다.A part of the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the first crystal tower A is introduced into the lower portion of the second crystal tower B through the line 7, the pump 8, the line 12 and the line 21, This is where the growth of crystal adducts takes place. This second crystal tower B is operated in the same manner as described with respect to the crystal tower A.
정석탑 B에 있어서 그 온도범위는 45∼70℃이며, 정석탑 A의 정석 온도 보다도 3∼10℃ 정도 낮게 유지된다. 냉각기(26)을 통하는 슬러리는 여기에서 그 온도가 10℃ 정도 이하, 바람직하게는 5℃ 이하 정도 강하시켜진다.In the crystal tower B, the temperature range is 45-70 degreeC, and is maintained about 3-10 degreeC lower than the crystallization temperature of the crystal tower A. The slurry passing through the cooler 26 is lowered at about 10 ° C or less, preferably about 5 ° C or less.
한편 가열기(31)을 통하는 슬러리는 여기에서 그 온도가 0.5∼5℃ 정도 상승시켜진다.On the other hand, the temperature of the slurry through the heater 31 is raised about 0.5-5 degreeC here.
정석탑 B에 부설된 미결정 부가물 용해 탱크 Q내에 있어서는 입경 100㎛ 이하인 결정 부가물 성분이 용해되고, 미결정 부가물이 용해된 슬러리는 라인(33)을 통하여 정석탑에 되돌려져서 그 결정의 성장이 촉진된다. 정석탑 B 내의 내통 P의 저부로 부터 발출되는 슬러리 속의 결정 부가물의 농도는 35중량% 이하, 바람직하게는 25중량%이하이며, 그 결정 부가물 중의 입경 100㎛ 이하인 미결정 성분의 입자 함유율은 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하이다.In the microcrystalline adduct dissolving tank Q placed in the crystal tower B, a crystal adduct component having a particle size of 100 μm or less is dissolved, and the slurry in which the microcrystalline adduct is dissolved is returned to the crystal tower through the line 33 so that the growth of the crystal is prevented. Is promoted. The concentration of the crystal additives in the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the crystal tower B is 35% by weight or less, preferably 25% by weight or less, and the particle content of the microcrystalline component having a particle size of 100 μm or less in the crystal addition product is 30% by weight. It is% or less, Preferably it is 20 weight% or less.
제2정석탑 B내의 내통 P의 저부로 부터 발출된 슬러리의 일부는 라인(35)를 통하여 고액 분리 장치 E로 도입되고, 여기에서 결정 부가물과 모액이 분리되며, 분리된 결정 부가물은 라인(36)을 통하여 결정 부가물 용해조 F로 도입되며, 여기에서 다시 용해된다.A part of the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the second crystal tower B is introduced into the solid-liquid separation device E through the line 35, where the crystal adduct and the mother liquid are separated, and the separated crystal adduct is Through (36), it is introduced into the crystal adduct dissolution tank F, where it is dissolved again.
고액 분리 장치 E로는 종래 공지의 것, 예컨대 원심 분리기나 여과 장치 등이 사용된다. 용해조 F로는 종래 공지의 것, 예컨대 내부에 교반기를 가지는 교반조나 가열형의 용해조가 사용된다.As the solid-liquid separator E, a conventionally known one, such as a centrifuge or a filtration device, is used. As a dissolution tank F, a conventionally well-known thing, for example, a stirring tank which has a stirrer inside, and a heating type dissolution tank are used.
용해조 F에 있어서는 정제 페놀을 라인(81)로 부터 도입하고, 이 정제 페놀을 사용하여 교반하에서 결정 부가물을 희석 용해시키는 것이 바람직하다. 이 경우에 필요에 따라서 가열을 병용할 수도 있다. 용해조의 온도는 70∼160℃, 바람직하게는 80∼100℃이다. 정제 페놀로는 그 순도가 모액 보다도 높은 것을 사용한다.In the dissolution tank F, it is preferable to introduce purified phenol from the line 81 and to dilute and dissolve the crystal adduct under stirring using this purified phenol. In this case, heating can also be used together as needed. The temperature of a dissolution tank is 70-160 degreeC, Preferably it is 80-100 degreeC. As the purified phenol, one whose purity is higher than that of the mother liquor is used.
결정 부가물을 정제 페놀로 희석 용해시키는 경우에 그 정제 페놀로서는 제품 비스페놀 A의 착색 원인이 되지 않는 불순물 함유율이 적은 것이지만 어떠한 것이라도 좋다. 본 발명에서 바람직스럽게 사용할 수 있는 정제 페놀로는 상기 결정 부가물의 정제 방법에 있어서 제시한 각종 정제 페놀을 들 수가 있다.In the case of diluting and dissolving the crystal adduct with purified phenol, the purified phenol may have any impurity content which does not cause coloring of the product bisphenol A, but may be any. As the refined phenol which can be preferably used in the present invention, various refined phenols described in the above-described purification method of the crystal adduct can be mentioned.
이와같은 정제 페놀은 APHA 기준의 색상이 10 이하의 것이며 결정 부가물 및 제품 비스페놀 A에 부착하여도 그 색상을 특히 악화시키는 일은 없다.Such purified phenols have an APHA standard color of 10 or less and do not particularly deteriorate their color even when attached to the crystal adduct and the product bisphenol A.
용해조 F로 부터의 비스 페놀 A를 포함하는 페놀 용액은 라인(41)을 통하여 제2단의 정석계(系)를 구성하는 제1의 정석탑 C의 하부로 도입된다. 이 경우에 페놀 용액은 비스페놀 A의 농도가 7∼50중량%, 바람직하게는 10∼30중량%가 되도록 그 농도를 조정한다.The phenol solution containing bis phenol A from the dissolution tank F is introduced into the lower portion of the first crystallization tower C which constitutes the crystallization system of the second stage through the line 41. In this case, the concentration of the phenol solution is adjusted so that the concentration of bisphenol A is 7-50% by weight, preferably 10-30% by weight.
이 정석탑 C는 상기 정석탑 A에 제시한 것과 마찬가지로 조작된다. 정석탑 C에 있어서 그 정석 온도는 45∼70℃이며 정석탑 A의 온도 보다도 0∼10℃ 정도 높게 유지된다. 냉각기(46)을 통하는 슬러리는 여기에서 그 온도가 10℃ 정도 이하, 바람직하게는 5℃ 정도 이하 강하시켜진다.This crystal tower C is operated similarly to the crystal tower A shown above. In the crystal tower C, the crystallization temperature is 45-70 degreeC, and it is maintained about 0-10 degreeC higher than the temperature of the crystal tower A. The slurry passed through the cooler 46 is dropped at a temperature of about 10 ° C. or less, preferably about 5 ° C. or less.
한편 가열기(51)을 통하는 슬러리는 여기에서 온도가 0.5∼5℃ 정도 상승시켜진다.On the other hand, the slurry which passes through the heater 51 is raised in temperature about 0.5-5 degreeC here.
정석탑 C에 부설된 미결정 부가물 용해 탱크 Q 내에 있어서는 입경 100㎛ 이하인 미결정 부가물 성분이 용해되고, 미결정 성분이 용해된 슬러리는 라인(53)을 통하여 정석탑 C에 되돌리어져서 그 성장이 촉진된다.In the microcrystalline adduct dissolution tank Q placed in the crystal tower C, the microcrystalline adduct component having a particle size of 100 μm or less is dissolved, and the slurry in which the microcrystalline component is dissolved is returned to the crystal tower C through the line 53 to promote its growth. do.
정석탑 C 내의 내통 P의 저부로 부터 발출된 슬러리의 일부는 라인(52), 라인(61) 및 라인(62)를 통하여 제2단의 정석계를 구성하는 제2정석탑 D의 하부로 도입되며, 여기에서 결정의 성장이 이루어진다.A portion of the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the crystal tower C is introduced into the lower portion of the second crystal tower D, which constitutes the crystallization system of the second stage, through the lines 52, 61, and 62. Here, crystal growth takes place.
이 제2정석탑 D는 상기 정석탑 A에 제시한 것과 마찬가지로 조작된다.This second crystal tower D is operated in the same manner as shown in the crystal tower A.
정석탑 D에 있어서 그 정석 온도는 45∼70℃이며 정석탑 C의 온도 보다도 0∼10℃ 정도 낮고 또한 정석탑 B 보다도 0∼10℃ 정도 높게 유지된다.In the crystal tower D, the crystallization temperature is 45 to 70 ° C., which is about 0 to 10 ° C. lower than the temperature of the crystal tower C, and about 0 to 10 ° C. higher than the crystal tower B.
한편, 가열기(71)을 통하는 슬러리는 여기에서 그 온도가 0.5∼5℃ 정도 상승시켜진다.On the other hand, the slurry which passes through the heater 71 raises the temperature about 0.5-5 degreeC here.
정석탑 D에 부설된 미결정 부가물 용해 탱크 Q내에 있어서는 입경 100㎛ 이하인 미결정 부가물 성분이 용해되고, 미결정 성분이 용해된 슬러리는 라인(73)을 통하여 정석탑에 되돌리어져서 그 결정의 성장이 이루어진다. 정석탑 D 내의 내통 P의 저부로 부터 발출되는 슬러리 속의 결정 부가물의 농도는 35중량% 이하, 바람직하게는 25중량% 이하이며, 그 결정 부가물 중의 입경 100㎛ 이하인 미결정 부가물 성분의 함유율은 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하이다.In the microcrystalline adduct dissolving tank Q placed in the crystal tower D, the microcrystalline adduct component having a particle size of 100 μm or less is dissolved, and the slurry in which the microcrystalline component is dissolved is returned to the crystal tower through the line 73 to grow the crystals. Is done. The concentration of the crystal adduct in the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the crystal tower D is 35% by weight or less, preferably 25% by weight or less, and the content of the microcrystalline adduct component having a particle size of 100 μm or less in the crystal adduct is 30. Or less, preferably 20% or less by weight.
정석탑 D 내의 내통 P의 저부로 부터 발출된 슬러리는 라인(80)을 통하여 제품 슬러리로서 회수된다. 이 슬러리는 필요에 따라 고액 분리되고 얻어진 결정 부가물은, 이것은 비스페놀 A의 회수 공정으로 보내어 페놀을 제거하고 비스페놀 A를 회수한다.The slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the crystal tower D is recovered as a product slurry through the line 80. This slurry is solid-liquid separated as needed, and the obtained crystal adduct is sent to a recovery process of bisphenol A to remove phenol and recover bisphenol A.
본 발명에 따라 결정 부가물을 얻기 위한 제1의 프로세스에 따르면 고순도이며 색상이 APHA 15 이하로 양호한 비스페놀 A·페놀 결정 부가물을 고수율로 얻을 수가 있다.According to the first process for obtaining a crystal adduct according to the present invention, a bisphenol A-phenol crystal adduct with high purity and good color of APHA 15 or less can be obtained in high yield.
이 비스페놀 A·페놀 결정 부가물은 이것으로 부터 페놀을 분리제거함으로써 고순도이며 색상이 좋은 비스페놀 A를 부여한다.This bisphenol A phenol crystal adduct removes phenol from this, and gives bisphenol A of high purity and color.
[제2의 프로세스][Second process]
다음에 본 발명에 따라 결정 부가물을 얻기 위한 제2의 프로세스를 도면에 의하여 설명한다.Next, a second process for obtaining a crystal adduct according to the present invention will be described with reference to the drawings.
제2도는 2개(n=2)의 정석탑을 사용하여 본 발명을 실시하는 경우의 장치 계통도를 나타낸다. 이 도면에 있어서 A는 제1단째의 정석탑을 나타내고, B는 제2단째의 정석탑을 나타낸다.2 shows an apparatus flow diagram in the case of carrying out the present invention using two (n = 2) crystal towers. In this figure, A represents the crystal tower of the first stage and B represents the crystal tower of the second stage.
각 정석탑 A, B는 그 내부에 개구부를 상부에 설치한 내통 P가 삽입 배설되어 있다. 또한 각 정석탑 A, B에는 미결정 부가물 용해 탱크 Q가 부설되어 있다.In each crystal tower A and B, the inner cylinder P which installed the opening part in the upper part is inserted and installed. In addition, microcrystalline adduct dissolution tank Q is provided in each crystal tower A and B. As shown in FIG.
정상 운전되고 있는 각 정석탑 A, B에 있어서는 그 내부에 있어서 결정 부가물이 석출되어 결정 부가물의 슬러리가 형성된다. 또한 각 정석탑 A, B의 내통 P의 저부로 부터 결정 부가물 슬러리가 각 라인(3), (23)을 통하여 외부로 발출되며, 그 일부는 각 펌프(4), (24), 라인(5), (25) 및 냉각기(6), (26) 및 라인(2), (22)을 통하여 각 정석탑 A, B내로 순환되고, 이것으로 말미암아 정석탑 A, B내의 슬러리는 냉각되어 각 정석탑 A, B는 소정 온도로 냉각된다.In each crystal tower A and B which are normally operating, crystal addition product precipitates in the inside, and the slurry of crystal addition product is formed. In addition, from the bottom of the inner cylinder P of the respective crystal towers A and B, the crystalline adduct slurry is discharged to the outside through each of the lines 3 and 23, a part of which is the respective pumps 4, 24 and line ( 5), (25) and coolers (6), (26) and lines (2) and (22) are circulated into the respective crystal towers A and B, whereby the slurry in the crystal towers A and B is cooled to The crystal towers A and B are cooled to a predetermined temperature.
또한 각 정석탑 A, B내의 내통 P로 부터 발출된 결정 부가물을 포함하는 슬러리의 일부는 라인(7), (27), 펌프(8), (28), 라인(9), (29), 라인(10), (29) 및 가열기(11), (31)을 통하여 미결정 부가물 용해 탱크 Q로 도입되어, 여기에서 결정 부가물 속의 미세 결정 입자가 용해되고 일정한 크기의 조대 결정 부가물을 포함하는 슬러리가 라인(13), (33)을 통하여 정석탑 A, B의 하부로 순환되며, 이로 말미암아 정석탑 A, B 내에 포함되는 결정 부가물의 입경이 고르게 되어 정석탑 A, B내에는 미결정 부가물 입자 함유율이 낮고 조대 결정 부가물 입자 함유율이 높은 결정 부가물이 생성된다. 이 결정 부가물 슬러리를 용해 탱크 Q로 용해처리한 후 정석탑으로 순환하는 조작은 적어도 최종 단에서 행하면 좋으며, 필요에 따라 다른 단의 정석탑에서는 이것을 생략할 수도 있다.In addition, a part of the slurry including the crystal adducts extracted from the inner cylinder P in each crystal tower A, B is line (7), (27), pump (8), (28), line (9), (29) Is introduced into the microcrystalline adduct dissolution tank Q through lines 10, 29 and heaters 11, 31, whereby microcrystalline particles in the crystal adduct are dissolved and coarse crystal adducts of constant size The containing slurry is circulated through the lines 13 and 33 to the lower portions of the crystallization towers A and B, whereby the particle diameters of the crystal adducts contained in the crystallization towers A and B are evened, and thus the crystallization in the crystallization towers A and B is undetermined. A crystal adduct having a low adduct particle content and a high coarse crystal adduct particle content is produced. The operation of circulating the crystalline adduct slurry in the dissolution tank Q and then circulating to the crystallization tower may be performed at least in the final stage, and may be omitted in the crystallization tower of other stages as necessary.
정석탑 A, B 내에 있어서의 미결정 부가물은 그 비표면적이 크고 착색 원인 물질에 대하여 높은 흡착성을 나타낸다. 따라서 정석탑 A, B에서 얻어지는 결정 부가물 속의 미결정 부가물 입자 함유율을 가급적 감소시킴으로써 색상이 좋은 결정 부가물을 얻을 수가 있다. 본 발명자들의 연구에 따르면 결정 부가물 중의 입경 100㎛ 이하인 미결정 부가물 입자 함유율을 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하로 유지함으로써 색상이 좋은 고순도 결정 부가물을 제조할 수 있는 것이 발견되었다.The microcrystalline adduct in the crystal towers A and B has a large specific surface area and shows high adsorption to the coloring agent. Therefore, by reducing the content of the microcrystalline adduct particles in the crystal adducts obtained in the crystal towers A and B as much as possible, a good color crystal adduct can be obtained. According to the researches of the present inventors, it has been found that high purity crystal adducts having good color can be produced by maintaining the content of microcrystalline adduct particles having a particle diameter of 100 μm or less in the crystal adduct at 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less. .
라인(2), (22)를 통하는 온도 강하된 슬러리 및 라인 (13), (33)을 통하여 온도 상승된 슬러리를 정석탑 A, B 내로 순환 도입시킬때 정석탑 A, B의 외통 하부로 부터 외통안으로 동일한 방향의 선회류를 생기게끔 행한다. 이 경우에 바람직하게는 외통 내주면에 대하여 접선 방향이 되도록 도입하고 또한 그 도입 위치가 다르도록 행한다. 또한 이들 2개의 슬러리의 도입위치는 외통의 중심점으로 부터 각도로 표시하여, 바람직하게는 90∼180도 떨어진 위치에서 행하는 것이 좋다. 그리고 동일한 방향의 선회류가 생기도록 하기 위한 것이라면 2개의 슬러리의 도입위치는 반드시 동일 수평상에 있을 필요는 없고, 적어도 외통 하부에서 다소의 고저의 차가 있어도 상관이 없다.From the bottom of the outer cylinders of the crystal towers A and B when circulating introduction of the temperature lowered slurry through the lines (2) and (22) and the temperature-rise slurry through the lines (13) and (33) into the crystal towers A and B The swirling flow of the same direction is made into the outer cylinder. In this case, Preferably it introduces so that it may become tangential with respect to an outer cylinder inner peripheral surface, and it is performed so that the introduction position may differ. In addition, the introduction position of these two slurries is represented by the angle from the center point of an outer cylinder, Preferably it is good to carry out in the position which is 90-180 degree away. In addition, the introduction positions of the two slurries need not necessarily be on the same horizontal line so as to cause the swirl flow in the same direction, and there may be some height difference at least under the outer cylinder.
상기와 같이하여 라인(2), (22) 및 라인(13), (33)을 통하는 각 슬러리를, 그 도입 방향이 정석탑 A, B의 내주면에 접선 방향이 되도록 정석탑 A, B내로 도입하여 정석탑 A, B 내의 슬러리에 선회류가 생기도록함과 동시에, 이 선회류는 내통 P의 상단부까지 상승하고 나서 내통 P의 상부의 개구부로 부터 내통 P 내를 하강하여, 그 내통 P의 저부로 부터 발출된다.As described above, the respective slurries passing through the lines 2, 22 and 13, 33 are introduced into the crystal towers A and B such that the introduction direction thereof is tangential to the inner circumferential surfaces of the crystal towers A and B. While the swirl flow is generated in the slurry in the crystallization towers A and B, the swirl flow rises to the upper end of the inner cylinder P, and then descends from the opening of the upper portion of the inner cylinder P to the lower portion of the inner cylinder P. Emitted from.
정석탑 A, B 내에 이와같은 선회류를 생기게 함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.By producing such swirling flows in the crystal towers A and B, the following effects can be obtained.
(1) 상이한 온도인 2개의 액류를 효과적으로 균일하게 혼합할 수가 있다.(1) Two liquid streams of different temperatures can be effectively and uniformly mixed.
(2) 슬러리의 편류를 방지하고 외통내의 슬러리 농도가 균일하게 되므로 결정 부가물 입자의 외통 내에서의 체류시간의 불균일을 없앨 수가 있다.(2) Since dispersion of the slurry is prevented and the slurry concentration in the outer cylinder is uniform, nonuniformity of residence time in the outer cylinder of the crystal addition product particles can be eliminated.
(3) 결정 부가물 입자의 외통 내에서의 침강 퇴적을 방지할 만한 충분한 선속도를 얻을 수가 있다.(3) A sufficient linear velocity can be obtained to prevent sedimentation deposition in the outer cylinder of the crystal adduct particle.
본 발명에 있어서 비스페놀 A를 포함하는 페놀 용액으로 이루어진 원료액은 제1단째의 정석탑 A로 순환되는 냉각기(6)을 통하여 냉각된 슬러리에 첨가하여 제1단째의 정석탑 A로 공급된다.In this invention, the raw material liquid which consists of a phenol solution containing bisphenol A is added to the cooled slurry through the cooler 6 circulated to the crystal tower A of the 1st stage, and is supplied to the crystal tower A of the 1st stage.
또한 본 발명에서는 제1단째의 정석탑 A의 내통 P의 저부로 부터 발출된 슬러리의 일부는, 이것을 제2단째의 정석탑 B로 순환되는 냉각기(26)을 통하여 냉각된 슬러리에 첨가하여 제2단째의 정석탑 B로 공급된다. 제1단째의 정석탑 A로 부터 얻어진 슬러리를 이와같이하여 제2단째의 정석탑 B로 공급함으로써 그 공급 슬러리의 효율적인 냉각이 달성됨과 동시에 냉각열이 결정 부가물 입자의 성장에 사용되어 액의 과포화도가 경감되고 결정 부가물 입자의 입경 분포를 크게할 수 있는 등의 이점이 얻어진다.In the present invention, a part of the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P of the crystallization tower A of the first stage is added to the slurry cooled through the cooler 26 circulated to the crystallization tower B of the second stage and the second It is supplied to the crystal tower B of the stage. By supplying the slurry obtained from the crystallization tower A of the first stage to the crystallization tower B of the second stage in this way, efficient cooling of the feed slurry is achieved, and the heat of cooling is used for the growth of the crystal adduct particles so that the degree of supersaturation of the liquid is achieved. Advantages are reduced and the particle size distribution of the crystal adduct particles can be increased.
라인(1)로 부터 공급되는 비스페놀 A를 포함하는 페놀 용액의 온도는 부가물의 포화온도 보다 1∼20℃ 정도 높은 온도이며 정석탑 A의 온도는 45∼70℃이다. 라인(3), 펌프(4), 냉각기(6) 및 라인(2)를 통하여 순환되는 슬러리는 냉각기(6)에 있어서 그 온도가 10℃ 정도 이하, 바람직하게는 5℃ 정도 이하 강하시켜진다. 정석탑 A에 있어서의 페놀 용액의 체류시간은 0.5∼10시간, 바람직하게는 0.5∼5시간이다.The temperature of the phenol solution containing bisphenol A supplied from the line (1) is about 1-20 ° C higher than the saturation temperature of the adduct and the temperature of the crystallization tower A is 45-70 ° C. The slurry circulated through the line 3, the pump 4, the cooler 6 and the line 2 is lowered in the cooler 6 at a temperature of about 10 ° C or less, preferably about 5 ° C or less. The residence time of the phenol solution in the crystal tower A is 0.5 to 10 hours, preferably 0.5 to 5 hours.
한편, 라인(7), 펌프(8), 라인(10), 가열기(11)을 통하여 미결정 부가물 용해 탱크 Q로 도입되는 슬러리는 그 가열기(11)에 있어서 그 온도가 0.5∼5℃ 정도 상승되어 미결정 부가물 용융 탱크 Q에 유지된다. 이 탱크 Q에 있어서의 슬러리의 체류시간은 3∼15분 정도이다.On the other hand, the slurry introduced into the microcrystalline adduct dissolution tank Q through the line 7, the pump 8, the line 10, and the heater 11 rises in the heater 11 by about 0.5 to 5 ° C. And remain in the microcrystalline adduct melting tank Q. The residence time of the slurry in this tank Q is about 3 to 15 minutes.
미결정 용해 탱크 Q내에 있어서는 입경 100㎛ 이하의 결정 부가물이 용해되며, 미결정이 용해된 슬러리는 라인(13)을 통하여 정석탑 A로 되돌려져 결정의 성장이 촉진된다.In the microcrystalline dissolution tank Q, crystal adducts having a particle diameter of 100 µm or less are dissolved, and the slurry in which the microcrystalline is dissolved is returned to the crystal tower A through the line 13 to promote crystal growth.
제1단째의 정석탑 A내의 내통 P의 저부로 부터 발출된 슬러리의 일부는 라인(7), 펌프(8), 라인(12) 및 라인(21)을 통한 후, 냉각기(26)을 통하여 정석탑 B로 순환되는 슬러리에 첨가되어 제2단째의 정석탑 B로 도입된다. 이 제2단째의 정석탑 B는 상기 정석탑 A에 관하여 제시한 것과 마찬가지로 조작된다.A part of the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the crystal column A of the first stage is passed through the line 7, the pump 8, the line 12, and the line 21, and then passes through the cooler 26. It is added to the slurry circulated to the stone tower B and introduced into the crystallization tower B of the 2nd stage. The crystal tower B of the second stage is operated in the same manner as described with respect to the crystal tower A.
정석탑 B의 온도는 정석탑 A의 온도 보다도 3∼10℃ 낮은 온도로 유지된다. 한편 가열기(31)을 통하는 슬러리는 여기에서 그 온도가 0.5∼5℃ 정도 상승시켜지고, 이로 말미암아 정석탑 B에 부설된 미결정 부가물 용해 탱크 Q의 온도는 정석탑 B의 온도 보다도 0.5∼5℃ 정도 높은 온도로 유지된다.The temperature of the crystal tower B is maintained at a temperature 3 to 10 ° C. lower than the temperature of the crystal tower A. On the other hand, the slurry which passes through the heater 31 raises the temperature here about 0.5-5 degreeC, and the temperature of the microcrystal addition product dissolution tank Q which was attached to the crystallization tower B by this is 0.5-5 degreeC than the temperature of the crystallization tower B. It is maintained at a high temperature.
정석탑 B에 부설된 미결정 부가물 용해 탱크 Q 내에 있어서는 입경 100㎛ 이하의 결정 부가물이 용해되고, 미결정이 용해된 슬러리는 라인(33)을 통하여 정석탑 B로 되돌려져 결정 부가물의 결정의 성장이 촉진된다. 정석탑 B내의 내통 P의 저부로 부터 발출되는 슬러리 속의 결정 부가물의 농도는 35중량% 이하, 바람직하게는 25중량% 이하이며, 그 결정 부가물 중의 입경 100㎛이하인 미결정 부가물 입자 함유율은 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하이다.In the microcrystalline adduct dissolution tank Q placed in the crystal tower B, crystal adducts having a particle diameter of 100 μm or less are dissolved, and the slurry in which the microcrystals are dissolved is returned to the crystal tower B through the line 33 to grow crystals of the crystal adduct. This is facilitated. The concentration of the crystal adduct in the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the crystal tower B is 35% by weight or less, preferably 25% by weight or less, and the content of microcrystalline adduct particles having a particle diameter of 100 μm or less in the crystal adduct is 30% by weight. It is% or less, Preferably it is 20 weight% or less.
제2정석탑 B내의 내통 P의 저부로 부터 발출된 슬러리의 일부는 라인(35)를 통하여 제품 슬러리로서 회수된다. 이 슬러리는 필요에 따라 고액 분리되고 얻어진 결정 부가물은, 이것을 비스페놀 A의 회수 공정으로 보내어 페놀을 제거하고 비스페놀 A를 회수한다.A part of the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder P in the second crystal tower B is recovered as a product slurry through the line 35. This slurry is solid-liquid separated as needed, and the obtained crystal adduct is sent to the recovery process of bisphenol A, a phenol is removed, and bisphenol A is collect | recovered.
제품 슬러리는 상기와 같이 제2단째의 내통 P의 저부로 부터 발출할 수 있는 외에, 미결정 부가물 용해 탱크 Q로 부터 라인(33)을 통하여 정석탑 B로 순환되는 가열된 순환 슬러리의 일부를 제품 슬러리로서 회수할 수도 있다.The product slurry can be extracted from the bottom of the inner casing P of the second stage as described above, and the part of the heated circulating slurry circulated from the microcrystalline adduct dissolution tank Q through the line 33 to the crystal tower B is produced. It can also collect | recover as a slurry.
제2도에 있어서는 2개의 정석탑 A, B를 사용하여 본 발명의 방법을 실시하는 경우의 장치 계통도를 나타내었으나, 그것 보다 많은 수의 정석탑을 사용하여도 마찬가지로 실시할 수가 있다. 즉 n(n≥2)개의 정석탑을 사용하여 정석조작을 행하는 경우에 제1단째의 정석탑으로 순환되는 냉각된 결정 부가물 슬러리에 원료액을 첨가하여 제1단째의 정석탑으로 공급하고, 제1단째로 부터 제(n-1)단째 까지의 각 정석탑의 내통 저부로 부터 발출된 결정 부가물 슬러리의 일부를 각 다음 단의 정석탑에 있어서의 순환 냉각 슬러리에 첨가하여 다음 단의 정석탑에 공급한 다음, 제n단째(최종단)의 정석탑의 내통 저부로 부터 발출되는 결정 부가물 슬러리의 일부 또는 제n단째의 정석탑에 있어서의 가열된 순환 슬러리의 일부를 제품 슬러리로서 회수한다. 이 경우에 정석탑의 온도는 제1단째의 정석탑의 온도를 가장 높게, 제n단째의 정석탑의 온도를 가장 낮은 온도로 유지하되, 제1단째로 부터 제n단째로 향하여 순차적으로 낮게 유지한다. 각 정석탑과 각 다음 단 의 정석탑 사이의 온도차는 3∼10℃, 바람직하게는 5∼8℃이며, 각 다음 단의 정석탑의 온도는 이 온도차 분 만큼 낮게 유지한다.In FIG. 2, although the apparatus flow diagram in the case of implementing the method of this invention using two crystal towers A and B is shown, it can carry out similarly even if more crystal towers are used. That is, when performing crystallization using n (n≥2) crystallization towers, the raw material solution is added to the cooled crystal additive slurry circulated to the crystallization tower of the first stage, and is supplied to the crystallization tower of the first stage, A portion of the crystal adduct slurry extracted from the inner cylinder bottom of each crystal tower from the first stage to the (n-1) stage is added to the circulating cooling slurry in the crystal tower of the next stage and After supplying to the stone tower, part of the crystalline adduct slurry extracted from the inner cylinder bottom of the nth stage (final stage) crystal tower or a part of the heated circulation slurry in the nth stage crystal tower is recovered as a product slurry. do. In this case, the temperature of the crystallization tower is maintained at the highest temperature of the crystallization tower of the first stage and the temperature of the crystallization tower of the nth stage is the lowest, but is sequentially lowered from the first stage to the nth stage. do. The temperature difference between each crystal tower and the crystal column of each next stage is 3-10 degreeC, Preferably it is 5-8 degreeC, and the temperature of the crystal tower of each next stage is kept as low as this temperature difference.
본 발명의 제2의 프로세스에 따르면 고 순도이며 색상이 양호한 비스페놀 A·페놀 결정 부가물을 고 수율로 얻을 수가 있다.According to the second process of the present invention, bisphenol A-phenol crystal adducts having high purity and good color can be obtained in high yield.
이 비스 페놀 A·페놀 결정 부가물은, 이것으로 부터 페놀을 분리제거함으로써 고 순도이며 색상이 좋은 비스페놀 A를 부여한다.This bisphenol A phenol crystal adduct removes phenol from this and gives bisphenol A which is high purity and color is good.
[제3의 프로세스][Third Process]
다음에 본 발명에 따라 결정 부가물을 얻기 위한 제3의 프로세스를 도면에 의하여 설명한다.Next, a third process for obtaining a crystal adduct according to the present invention will be described with reference to the drawings.
제3도는 본 발명의 제3의 프로세스를 실시하기 위한 장치 계통도이다. 이 도면에 있어서 (1)은 외통, (2)는 내통, (3)은 미결정 부가물 용해 탱크, (4)는 냉각기, (5)는 가열기, (6), (7)은 펌프, A는 정석탑이다.3 is an apparatus flow diagram for carrying out the third process of the invention. In this figure, (1) is an outer cylinder, (2) is an inner cylinder, (3) is a microcrystalline adduct dissolution tank, (4) is a cooler, (5) is a heater, (6), (7) is a pump, and A is It is a crystal tower.
정석탑 A는 밀폐구조의 외통(1)내에, 상부에 개구부를 가지는 내통(2)를 삽입한 2중통 구조를 가진다.The crystal tower A has a double cylinder structure in which an inner cylinder 2 having an opening part is inserted into an outer cylinder 1 of a sealed structure.
본 발명에서 말하는 밀폐구조라 함은 정석탑이 대기 개방상태로 있는 것이 아니라 불활성 가스로 밀봉되어 있는 상태를 말한다.The closed structure as used in the present invention refers to a state in which the crystal tower is sealed with an inert gas, rather than being in an open air state.
대기 개방으로 하면 정석탑 내의 슬러리에 대기속의 산소의 일부가 흡수되어 부가물의 색상을 악화시킴과 동시에, 나아가서는 후단의 처리에 있어서 악영향을 주어 고품질의 부가물, 나아가서는 비스페놀 A를 얻을 수가 없게 된다. 따라서 정석탑에 있어서는 산소의 혼입을 방지하기 위하여 불활성 가스로 봉할 필요가 생긴다. 이 경우에 산소의 혼입을 방지할 수가 있으면 반드시 고압에 견딜 수 있는 밀폐 내압 용기일 필요는 없다. 또 정석탑은 외통부에 직접 발출 구멍을 설치할 필요는 없고, 내부의 슬러리의 선회류 중심축상에 내통을 설치하고 그 상부까지 슬러리의 선회류를 상승시켜 내통 상부의 개구부로 부터 슬러리를 익류시켜 내통 내부를 하강시킨 후 내통 저부로 부터 발출하는 방법을 취한다. 이로 말미암아 도입된 순환 슬러리에 대하여 균일한 혼합과, 부가물 입자에 대항 충분한 체류시간을 확보할 수가 있다.Opening the atmosphere will absorb some of the oxygen in the atmosphere in the slurry in the crystallization column, worsening the color of the adduct, and adversely affecting the subsequent treatment, so that high-quality adduct, even bisphenol A, cannot be obtained. . Therefore, in the crystal tower, it is necessary to seal with an inert gas in order to prevent the mixing of oxygen. In this case, if oxygen can be prevented from mixing, it is not necessarily a sealed pressure vessel that can withstand high pressure. In addition, the crystal tower does not need to provide a direct extraction hole in the outer cylinder portion, but installs the inner cylinder on the central axis of the swirl flow of the slurry inside and raises the swirl flow of the slurry to the upper portion thereof, so that the slurry flows from the opening of the upper portion of the inner cylinder to the inside of the inner cylinder. After descending, take the way out from the bottom of inner tube. This ensures uniform mixing and sufficient residence time against adduct particles for the circulating slurry introduced.
본 발명을 바람직하게 실시하기 위해서는 우선 처리될 원료인 비스페놀 A를 포함하는 페놀 용액을, 라인(8) 및 라인(9)를 통하여 정석탑 A 내로 충전함과 동시에 내통(2)의 저부로 부터 라인(10)을 통하여 페놀 용액을 발출하고, 이것을 라인(11), 펌프(6), 라인(12), 냉각기(4), 라인(13) 및 라인(9)를 통하여 정석탑 A 하부의 외통내로 연속적으로 순환시킨다. 이 조작에 의해서 정석탑 A 내의 페놀용액은 냉각되어 결정 부가물이 정석되고 결정 부가물을 포함하는 슬러리가 생성된다. 이 슬러리는 내통(2) 저부로 부터 발출되어 상기와 같이하여 냉각기(4)에서 냉각된 후, 정석탑 A 하부의 외통(1)내로 순환하게 된다.In order to carry out the present invention preferably, first, a phenol solution containing bisphenol A, which is a raw material to be treated, is filled into the crystallization tower A through lines 8 and 9 and at the same time from the bottom of the inner cylinder 2 Extract the phenol solution through (10), and through the line (11), the pump (6), the line (12), the cooler (4), the line (13) and the line (9) into the outer cylinder at the bottom of the crystallization tower A. Cycle continuously. By this operation, the phenol solution in the crystal tower A is cooled to crystallize the crystal adduct and produce a slurry containing the crystal adduct. The slurry is extracted from the bottom of the inner cylinder 2, cooled in the cooler 4 as described above, and then circulated into the outer cylinder 1 of the lower portion of the crystal tower A.
또한 내통(2)의 저부로 부터 슬러리의 일부를 라인(10), 라인(14), 펌프(7), 라인(15), 가열기(5), 탱크(3) 및 라인(16), (17)을 통하여 정석탑 A 하부의 외통(1)내로 연속적으로 순환시킨다. 이 조작에 의하여 내통(2)의 저부로 부터 발출된 슬러리 속의 미결정 부가물 입자가 탱크(3)에서 용해되어 미결정 부가물 입자 함유율이 낮은 슬러리가 정석탑 A 내로 순환된다. 그 결과 정석탑 A 내의 미결정 부가물 입자의 함유율이 감소하게 된다.In addition, a portion of the slurry from the bottom of the inner cylinder 2 is transferred to the line 10, line 14, pump 7, line 15, heater 5, tank 3 and line 16, (17). Through) continuously into the outer cylinder (1) of the bottom of the crystal tower A. By this operation, the microcrystalline adduct particles in the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder 2 are dissolved in the tank 3, and the slurry having a low content of the microcrystalline adduct particles is circulated into the crystal tower A. As a result, the content rate of the microcrystalline adduct particle in the crystallization tower A is reduced.
다음에 이와같은 상태에 있어서 원료 페놀 용액을 라인(8), 및 라인(9)를 통하여 정석탑 A 하부의 외통(1)안으로 도입함과 동시에 내통(2)의 저부로 부터 제품 슬러리를 라인(20)을 통하여 발출한다.In this state, the raw material phenol solution is introduced into the outer cylinder 1 at the bottom of the crystal tower A through the line 8 and the line 9, and at the same time, the product slurry is removed from the bottom of the inner cylinder 2. Eject through 20).
이 경우에 다음 공정으로 이 슬러리를 중력으로 흘러내리게 할 수 있는 경우에는 이와같이 라인(20)을 사용하여 발출하나, 그렇지 않은 경우에는 펌프(7)의 토출라인(21)로 부터 그 일부를 발출할 수도 있다. 또한 미결정 함유율이 적은 슬러리의 일부를 라인(18)로 부터 회수하고, 이것을 제품 결정 부가물 슬러리로 할 수도 있다.In this case, if the slurry can be flowed down by gravity in the next process, it is extracted using the line 20 in this way. Otherwise, a part thereof may be extracted from the discharge line 21 of the pump 7. It may be. In addition, a part of the slurry having a small content of microcrystals may be recovered from the line 18, and this may be used as a product crystal adduct slurry.
본 발명에 있어서는 라인(9)를 통하는 온도 강하된 슬러리 및 라인(16), (17)을 통하는 온도 상승된 슬러리를 외통(1)내로 도입시킬때, 외통 하부로 부터 외통안으로 동일한 방향의 선회류가 생기도록 도입한다. 이 경우에 바람직하게는 외통 내주면에 대하여 접선방향이 되도록 도입하고, 또한 그 도입 위치가 다르도록 행한다. 도입 위치가 너무 가까우면 국부적인 흐름의 흐트러짐을 일으켜 평탄한 선회류를 얻을 수가 없게 되고 또한 정석탑의 구조 및 강도의 측면에서 바람작하지 못하다. 따라서 이들 2개의 슬러리의 도입위치는 외통의 중심점으로 부터 각도로 표시해서 바람직하게는 90∼180도 떨어진 위치에 있어서 행하는 것이 좋다. 그리고 동일 방향의 선회류를 생기게 하기 위한 것이라면 2개의 슬러리의 도입 위치는 반드시 동일 수평 면상에 있을 필요는 없고, 적어도 외통 하부에서 다소의 고저의 차가 있어도 상관이 없다.In the present invention, when introducing the temperature-reduced slurry through the line (9) and the temperature-rise slurry through the lines (16), (17) into the outer cylinder (1), the swirl flow in the same direction from the lower portion of the outer cylinder into the outer cylinder Introduced to occur. In this case, Preferably it introduces so that it may become tangential with respect to an outer cylinder inner peripheral surface, and it introduces so that the introduction position may differ. If the introduction position is too close, the local flow may be disturbed, and a flat swirl flow may not be obtained, and the structure and strength of the crystal tower may not be expected. Therefore, the introduction positions of these two slurries are preferably displayed at an angle from the center point of the outer cylinder and preferably at a position 90 to 180 degrees apart. And if it is for producing the swirl flow in the same direction, the introduction positions of the two slurries need not necessarily be on the same horizontal plane, and there may be some height difference at least in the lower part of the outer cylinder.
상기와 같이하여 라인(9) 및 라인(16), (17)을 통하는 각 슬러리를 외통안으로 동일 방향으로 선회류가 생기도록 도입함과 동시에, 이 선회류는 외통(1)내를 내통(2)의 상단부까지 상승하고 다음에 내통(2)의 상부 개구부로 부터 내통(2) 내를 하강하여 그 내통의 저부로 부터 라인(10)을 통하여 발출된다.As described above, each slurry flowing through the lines 9, 16, and 17 is introduced into the outer cylinder so that the swirl flow is generated in the same direction, and the swirl flow flows into the inner cylinder 1 (2). ) Up to the upper end and then descend from the upper opening of the inner cylinder 2 into the inner cylinder 2 and exit from the bottom of the inner cylinder through the line 10.
외통(1)내에 이와 같은 선회류를 생기게 함으로써 다음가 같은 효과를 얻을 수가 있다.By producing such a swirl flow in the outer cylinder 1, the following effects can be acquired.
(1) 상이한 온도인 2개의 액류를 효과적으로 균일하게 혼합할 수가 있다.(1) Two liquid streams of different temperatures can be effectively and uniformly mixed.
(2) 슬러리의 편류를 방지하고 외통내의 슬러리 농도가 균일하게 되므로 결정 부가물 입자의 외통 내에서의 체류시간의 불균일을 없앨 수가 있다.(2) Since dispersion of the slurry is prevented and the slurry concentration in the outer cylinder is uniform, nonuniformity of residence time in the outer cylinder of the crystal addition product particles can be eliminated.
(3) 결정 부가물 입자의 외통 내에서의 침강 퇴적을 방지할 만한 충분한 선속도를 얻을 수가 있다.(3) A sufficient linear velocity can be obtained to prevent sedimentation deposition in the outer cylinder of the crystal adduct particle.
또한 상기와 같은 내통 (2) 저부로 부터 발출된 슬러리의 일부를 라인(10), 라인(14), 펌프(7), 가열기(5), 탱크(3) 및 라인(16), (17)을 통하여 정석탑 A로 순환시킬 때에는 슬러리 속의 미결정 부가물이 탱크(3) 안에서 용해 소실되므로 일정 크기의 조대 결정 부가물을 포함하는 슬러리가 라인(16), (17)을 통하여 정석탑 A로 순환되고, 이로 말미암아 정석탑 A 내에 포함되는 결정 부가물의 입경이 고르게 되어 정석탑 A 내에는 미결정 부가물 입자 함유율이 낮고 조대 결정 부가물 입자 함유율이 높은 결정 부가물이 생성된다. 정석탑 A 내에 있어스이 미결정 부가물은 그 비표면적이 크므로 착색 원인 물질에 대하여 높은 흡착성을 나타낸다. 따라서 정석탑 A에서 얻어지는 결정 부가물 속의 미결정 부가물 입자 함유율을 가급적 감소시킴으로써 색상이 좋은 결정 부가물을 얻을 수가 있다. 본 발명자들의 연구에 따르면 결정 부가물 중의 입경 100㎛ 이하인 미결정 부가물 입자 함유율을 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하로 유지함으로써 색상이 좋은 고 순도 결정 부가물을 제조할 수 있는 것이 발견되었다.In addition, a portion of the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder (2) as described above is line 10, line 14, pump (7), heater (5), tank (3) and line (16), (17). When circulating through the crystallization tower A through the microcrystalline adduct in the slurry dissolves and disappears in the tank 3, a slurry containing a coarse crystallization adduct having a predetermined size is circulated to the crystallization tower A through the lines 16 and 17. As a result, the grain size of the crystal adduct contained in the crystal tower A becomes even, thereby producing a crystal adduct in the crystal tower A having a low content of microcrystalline adduct particles and a high content of coarse crystal adduct particles. This microcrystalline adduct in crystal tower A has a high specific surface area, and thus exhibits high adsorption to the coloring agent. Therefore, by reducing the content of microcrystalline adduct particles in the crystal adduct obtained in the crystal tower A as much as possible, a crystal adduct with good color can be obtained. According to the researches of the present inventors, it is found that a high purity crystal adduct having good color can be produced by maintaining the content of microcrystalline adduct particles having a particle diameter of 100 μm or less in the crystal adduct at 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less. It became.
라인(8)로 부터 공급되는 비스페놀 A를 포함하는 페놀용액의 온도는 부가물의 포화 온도 보다 1∼20℃ 정도 높은 온도이며, 정석탑 A의 온도는 45∼70℃이다. 라인(11), 펌프(6), 냉각기(4) 및 라인(9)를 통하여 순환되는 슬러리는 냉각기(4)에 있어서 그 온도가 10℃ 정도 이하, 바람직하게는 5℃ 이하 정도 강하된다. 정석탑 A에 있어서의 페놀 용액의 체류시간은 0.5∼10시간, 바람직하게는 0.5∼5시간이다.The temperature of the phenol solution containing bisphenol A supplied from the line 8 is about 1-20 degreeC higher than the saturation temperature of an adduct, and the crystallization tower A is 45-70 degreeC. The slurry circulated through the line 11, the pump 6, the cooler 4, and the line 9 drops in the cooler 4 at a temperature of about 10 ° C. or less, preferably about 5 ° C. or less. The residence time of the phenol solution in the crystal tower A is 0.5 to 10 hours, preferably 0.5 to 5 hours.
한편, 라인(14), 펌프(7), 라인(15), 가열기(5)를 통하여 미결정 부가물 용해 탱크(3)으로 도입되는 슬러리는 그 가열기 (5)에 있어서 그 온도가 0.5∼5℃ 정도 상승되어 미결정 용해탱크(3)에 유지된다. 이 탱크(3)에 있어서의 페놀 용액의 체류 시간은 3∼15분 정도이다.On the other hand, the slurry introduced into the microcrystalline adduct dissolution tank 3 through the line 14, the pump 7, the line 15, and the heater 5 has a temperature of 0.5 to 5 ° C. in the heater 5. It is raised to an extent and held in the microcrystalline dissolution tank 3. The residence time of the phenol solution in this tank 3 is about 3 to 15 minutes.
미결정 용해 탱크(3)내에 있어서는 입경 100㎛ 이하인 결정 부가물이 용해되고, 라인(16)을 통하는 슬러리 속의 결정 부가물 속의 입경 100㎛ 이하인 결정 부가물 입자 함유율은 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하이다.In the microcrystalline dissolution tank 3, a crystal adduct having a particle size of 100 μm or less is dissolved, and the content of the crystal adduct particle having a particle diameter of 100 μm or less in the crystal adduct in the slurry passing through the line 16 is 30% by weight or less, preferably 20 It is weight% or less.
내탑(2)의 저부로 부터 발출되는 슬러리의 일부는 라인(20)을 통하여 제품 슬러리로서 회수된다. 이 경우에 다음의 공정으로 이 슬러리를 중력으로 흘러내리게 하는 경우에는 이와같이 라인(2)을 사용하여 발출하나, 그렇지 않은 경우에는 펌프(7)의 토출라인(21)로 부터 그 일부를 발출할 수도 있다. 또 미결정 함유율이 적은 슬러리의 일부를 라인(18)로 부터 회수하고, 이것을 제품 결정 부가물 슬러리로 할 수도 있다. 이 슬러리에는 다시 상기와 마찬가지로 정석 처리를 할 수가 있다. 또한 이 슬러리를 고액 분리 처리함으로써 결정 부가물을 얻을 수가 있다.Some of the slurry exiting from the bottom of the inner column 2 is recovered as product slurry via line 20. In this case, in the case of causing the slurry to flow down by gravity in the following process, it is extracted using the line 2 in this way. Otherwise, a part thereof may be extracted from the discharge line 21 of the pump 7. have. In addition, a part of the slurry having a small content of microcrystals may be recovered from the line 18, and this may be used as a product crystal adduct slurry. This slurry can be subjected to crystallization in the same manner as above. In addition, the crystal addition product can be obtained by solid-liquid separation treatment of this slurry.
본 발명의 제3의 프로세스에 따르면 미결정 부가물 입자 함유율이 낮고 색상이 양호한 결정 부가물을 효율좋게 생성시킬 수가 있다. 이 결정 부가물은 이것으로 부터 페놀을 분리 제거함으로써 색상이 좋은 비스페놀 A를 부여한다.According to the third process of the present invention, it is possible to efficiently produce crystal adducts having a low content of microcrystalline adduct particles and good color. This crystal adduct gives a good color bisphenol A by separating and removing phenol from it.
[제4의 프로세스][Fourth process]
다음에 본 발명에 따라 결정 부가물을 얻기 위한, 제4의 프로세스 및 그것을 실시하기 위한 정석 장치를 제4도에 의해 설명한다.Next, a fourth process for obtaining a crystal adduct according to the present invention and a crystallizing apparatus for carrying it out will be described with reference to FIG.
제4도에 있어서 A는 제1정석탑, B는 제2정석탑, (3)∼(4)는 제1상용 쿨러(cooler), (5)는 예비 쿨러, (6)∼(7)은 제2상용 쿨러를 나타낸다.In FIG. 4, A is the first crystal tower, B is the second crystal tower, (3) to (4) the first commercial cooler, (5) is the preliminary cooler, and (6) to (7) Represents a second commercial cooler.
원료인 비스페놀 A의 페놀 용액은 우선 라인(101)로 부터 제1정석탑 A로 도입한다. 제1정석탑 A의 저부로 부터 라인(102)에 의해 인발(引拔)된 결정 부가물 슬러리의 일부는 펌프(8) 및 라인(104)를 지나 제2정석탑 B로 보내어지고, 일부는 펌프(9) 및 (10) 및 쿨러(3) 및 (4)를 지나 냉각된 후 라인(103)으로 부터 제1정석탑 A로 되돌리어진다. 제1정석탑 A 내의 온도는 라인(101)로 부터 유입하는 원료액과 라인(103)으로 부터 유입하는 순환액의 각각의 온도 및 유입비에 따라 결정되며, 그 온도에 상당하는 농도에 이를 때까지 비스페놀 A와 페놀과의 등(等)몰인 결정 부가물의 석출이 일어난다. 따라서 라인(102)로 부터 펌프(9) 및 (10) 및 쿨러(3) 및 (4)를 지나 라인(103)에 이르는 순환 라인 속을 흐르고 있는 액은 상기 결정 부가물을 포함하는 슬러리이다. 마찬가지로 제2정석탑 B의 저부로 부터 라인(105)에 의해 인발된 액의 일부는 라인(107)에 의해 결정 부가물을 회수하기 위한 여과 장치로 보내어져서, 일부는 펌프(12) 및 (13) 및 쿨러(6) 및 (7)을 지나 냉각된 후 라인(106)으로 부터 제2정석탑 B로 되돌리어 진다. 제2정석탑 B 내의 온도는 라인(104)로 부터 유입하는 액과 라인(106)으로 부터 유입하는 액의 각각의 온도 및 유입비에 따라서 결정되며, 그 온도에 상당하는 농도에 이를 때까지 비스페놀 A의 페놀과의 등 몰인 결정 부가물의 석출이 일어난다. 따라서 라인(105)로 부터 펌프(12) 및 (13) 및 쿨러(6) 및 (7)을 지나 라인(106)에 이르는 순환 라인 속을 흐르고 있는 액은 상기 결정 부가물을 포함하는 슬러리이다.The phenol solution of bisphenol A as a raw material is first introduced into the first crystal tower A from the line 101. A portion of the crystal adduct slurry drawn by line 102 from the bottom of first crystal tower A is passed through pump 8 and line 104 to second crystal tower B, and a portion of After cooling through the pumps 9 and 10 and the coolers 3 and 4, it is returned from the line 103 to the first crystal tower A. The temperature in the first crystal tower A is determined according to the temperature and the inflow ratio of the raw material liquid flowing in from the line 101 and the circulating liquid flowing from the line 103, and when the concentration reaches the corresponding temperature Precipitation of the crystal adduct which is equimolar between bisphenol A and phenol occurs. The liquid flowing in the circulation line from line 102 through pumps 9 and 10 and coolers 3 and 4 to line 103 is thus a slurry comprising the crystal adduct. Similarly, a portion of the liquid drawn by line 105 from the bottom of second crystal tower B is sent by line 107 to a filtration device for recovering the crystal adduct, so that some of the pumps 12 and 13 ) And cooler (6) and (7) and then back to the second crystal tower B from line (106). The temperature in the second crystal tower B is determined according to the respective temperatures and inflow ratios of the liquid flowing from the line 104 and the liquid flowing from the line 106, and the bisphenol until the concentration corresponding to the temperature is reached. Precipitation of the crystal addition product which is equimolar with A of phenol occurs. The liquid flowing in the circulation line from line 105 through pumps 12 and 13 and coolers 6 and 7 to line 106 is therefore a slurry comprising the crystal adduct.
펌프(11) 및 쿨러(5)를 포함하는 라인은 다른 펌프 및 쿨러를 라인으로 부터 떼어냈을 때에 그 부하를 대신 떠맡기 위한 예비 라인이다. 상용 쿨러(3), (4), (6) 및 (7) 그리고 예비 쿨러(5)의 운용의 일례를 하기 표 1에 표시한다.The line comprising the pump 11 and the cooler 5 is a spare line to take over the load when another pump and cooler is removed from the line. An example of the operation of the commercial coolers 3, 4, 6 and 7, and the preliminary cooler 5 is shown in Table 1 below.
표 1에 있어서 A는 제1정석계의 슬러리를 냉각하는 것을 나타내고, B는 제2정석계의 슬러리를 냉각하는 것을 나타낸다. 운전 모드를 (1)로 부터 (5)로 순차적으로 이행시켜, 다시 (1)로 되돌아온 시점에서 1 사이클이 종료된다. 전열면(傳熱面)에 석출한 결정 부가물을 용해시키 위해서는 쿨러내의 액온이 결정 용해 온도 이상으로 상승하고 나서부터 약 1시간을 요하나, 결정 부가물의 부착에 의해 쿨러의 전열효과가 저하하여 재생이 필요할 때까지의 시간은 사용조건에도 관계되지만 적어도 수 10시간이며 상기 사이클은 용이하게 달성가능하다. 본 발명의 제4의 프로세스 및 그 실시를 위한 정석 장치는 상기와 같이 쿨러를 사용하여 결정 부가물 슬러리의 냉각을 행하는 외부 냉각식 정석 장치계의 조작에 있어서 쿨러를 복수기 병렬로 설치하여, 그들 복수기의 쿨러 중의 1기를 예비 쿨러로 하고 예비쿨러 이외의 쿨러만을 사용하여 결정 부가물 슬러리의 냉각을 행하며, 전열면에 결정이 석출하여 전열 효율이 저하한 쿨러를 예비쿨러와 교환하여 연속 운전을 함과 동시에, 그 전열 효율이 저하한 쿨러를 가온함으로써 전열면에 부착한 결정 부가물을 용해하여 재생하는 것을 특징으로 한다. 이 경우에 복수기의 쿨러중의 1기를 항상 예비쿨러로하여 고정적으로 운용하여도 좋고, 혹은 각 쿨러를 순차적으로 예비 쿨러로하여 순환적으로 운용하여도 좋다.In Table 1, A represents cooling the slurry of the first crystallization system, and B represents cooling the slurry of the second crystallization system. The operation mode is shifted from (1) to (5) in sequence, and one cycle is completed at the time when it returns to (1) again. In order to dissolve the crystal adducts deposited on the heat transfer surface, it takes about 1 hour after the liquid temperature in the cooler rises above the crystal dissolution temperature, but the heat transfer effect of the cooler decreases due to the adhesion of the crystal adducts. The time until regeneration is required also depends on the conditions of use, but at least several ten hours and the cycle is easily attainable. In the fourth process of the present invention and the crystallization device for the implementation thereof, in the operation of the externally cooled crystallization device system which cools the crystal adduct slurry using the cooler as described above, the coolers are provided in parallel with the plurality of coolers, One of the coolers of the cooler is used as a pre-cooler, and the crystal adduct slurry is cooled using only a cooler other than the pre-cooler. At the same time, it is characterized by dissolving and regenerating the crystal adduct attached to the heat transfer surface by heating the cooler whose heat transfer efficiency is lowered. In this case, one of the plurality of coolers may be fixedly operated as a preliminary cooler at all times, or may be operated cyclically with each cooler sequentially as a preliminary cooler.
본 발명에 있어서의 정석탑은 1개로 할 수도 있으나 바람직하게는 제4도에 표시한 바와같이 정석탑을 2탑 직렬로 설치하여 2단 정석을 행하고, 상용 쿨러는 각 정석탑 마다 별개로 설치하지만 예비 쿨러는 양 정석탑에 공통의 것을 1기 설치하는 것이 좋다. 정석탑을 2탑 직렬로 설치하여 2단 정석을 행하면 각 탑에 있어서의 결정 부가물 슬러리 유입 온도와 탑내 온도와의 차를 적게할 수가 있기 때문에 급격한 결정 석출을 피할 수가 있으며, 이로 말미암아 순도가 높은 큰 결정 부가물을 얻을 수가 있다. 또한 쿨러의 부하를 내릴 수가 있기 때문에 쿨러 전열면으로의 결정 석출도 억제할 수가 있다. 그리고 예비 쿨러는 양 탑에 공통으로 하면 설비 코스트를 삭감할 수가 있다. 이 경우에 예비 쿨러는 온도 및 용질 농도가 다른 2종류의 액의 냉각을 교대로 행하게 되나 열 교환 용량을 같게하면 온도나 용질농도의 다소의 차이는 그다지 문제가 되지 않다는 것을 알았다.The crystal tower in the present invention may be one, but preferably, as shown in FIG. 4, the crystal tower is installed in two towers in series to perform two-stage crystallization, and a commercial cooler is separately installed for each crystal tower. It is good to install one common cooler in both crystal towers. If the two-stage crystallization is carried out by installing two crystal towers in series, the difference between the inlet temperature of the crystalline adduct slurry and the temperature in the tower in each tower can be reduced, so that sudden crystal precipitation can be avoided. Large crystal adducts can be obtained. In addition, since the load on the cooler can be reduced, precipitation of crystals on the cooler heat transfer surface can be suppressed. And if the preliminary cooler is common to both towers, the installation cost can be reduced. In this case, the preliminary cooler alternately cools two kinds of liquids having different temperatures and solute concentrations, but it was found that a slight difference in temperature or solute concentration is not a problem if the heat exchange capacity is the same.
쿨러를 사용하여 결정 부가물 슬러리의 냉각을 행하는 외부 냉각식 정석 장치계에 있어서 쿨러속을 흐르는 액은 통상 결정 (비스페놀 A와 페놀과의 결정 부가물)을 포함하는 슬러리이다. 쿨러는 일종의 간접식 열 교환기이며, 쿨러를 통과하는 슬러리는 전열면을 통하여 냉각된다. 이것으로 말미암아 그 온도 저하에 상당하는 정도만큼 결정의 석출이 진행된다. 그러나, 온도 저하와 결정 석출과의 사이에는 타임 랙(time lag)이 있으며 일시적으로 과포화의 상태로 된 후에 서서히 결정이 석출된다. 또한 결정 부가물의 석출에는 종정의 존재가 필요하며 통상적으로는 슬러리 속의 결정이 종정으로서 작용하기 때문에 새로이 결정이 생성한다고 하기 보다는 이미 슬러리 속에 존재하는 결정이 성장한다는 형태로 석출이 진행된다. 따라서 쿨러의 전열면에 부착하는 스케일(미세한 결정과 불순물로 이루어진다)이 형성되는 속도는 처음 동안에는 그다지 크지 않으나 일단 부착하면 그것이 종정으로 작용하기 때문에 차차 가속되어 간다. 그리고 이 스케일이 축적하면 우선 전열효율(즉 냉각효율)이 저하된다는 문제가 생기고, 또한 스케일이 박리하여 정석탑에 운반되면 제품의 순도가 저하된다는 문제가 생긴다. 따라서 통상적으로는 스케일이 축적되어 가면 쿨러를 라인으로 부터 떼어내어 세정하고 있다. 이 작업 동안은 정석조작을 정지하여야 하기 때문에 어느정도 연속적으로 정석조작을 행하고자 하면 이 작업을 빈번하게 행할 수는 없어, 그 결과 상당한 스케일이 축적할때까지 그 쿨러를 사용하게 된다.In the external cooling crystallizer system which cools the crystal addition product slurry using a cooler, the liquid flowing through the cooler is usually a slurry containing crystal (crystal addition product of bisphenol A and phenol). The cooler is a kind of indirect heat exchanger, and the slurry passing through the cooler is cooled through the heat transfer surface. Thereby, precipitation of a crystal advances to the extent corresponded to the temperature fall. However, there is a time lag between the temperature drop and crystal precipitation, and crystals gradually precipitate after being temporarily supersaturated. In addition, precipitation of crystal adducts requires the presence of seed crystals, and the precipitation proceeds in the form of crystals already existing in the slurry rather than new crystals because the crystals in the slurry act as seed seeds. Therefore, the rate at which the scale (composed of fine crystals and impurities) is formed on the heat transfer surface of the cooler is not very large at first, but once attached, it accelerates gradually. When this scale accumulates, a problem arises that the heat transfer efficiency (ie, cooling efficiency) decreases first, and when the scale is peeled off and transported to the crystal tower, there is a problem that the purity of the product decreases. Therefore, normally, when the scale accumulates, the cooler is removed from the line and cleaned. Since the operation of crystallization must be stopped during this operation, the operation of crystallization to some extent cannot be done frequently, and as a result, the cooler is used until a considerable scale has accumulated.
본 발명에 따르면 상기한 문제는 완전히 해결된다. 즉, 본 발명에서는 스케일을 세정 제거하지 않고 쿨러 전열면에 미세한 결정이 약간 석출한 시점에서 그 쿨러의 부하를 예비 쿨러로 전환하여, 그 쿨러에는 필요에 따라 냉각 매체 대신에 가온 매체를 흘러내리게하여 전열면에 석출한 미세한 결정을 용해제거하는 것이다. 이 가온 매체는 별도로 순환 라인을 설치해 두고 그 쿨러를 가온 매체 순환 라인에 접속하면 된다. 이와 같이하여 미세한 결정을 그것이 딱딱한 스케일을 형성하기 전에 제거하기 때문에 시간과 수고가 드는 스케일 세정 작업을 하지 않아도, 당해 쿨러를 단순히 라인으로 부터 떼어내어 가열하는 것만으로 상기 스케일 부하 문제를 회피할 수가 있는 것이다.According to the invention the above problem is completely solved. That is, in the present invention, when fine crystals slightly precipitate on the cooler heat transfer surface without cleaning and removing the scale, the load of the cooler is switched to a preliminary cooler, and the cooler is allowed to flow a heating medium instead of a cooling medium as necessary. This is to dissolve and remove the fine crystals deposited on the heat transfer surface. The heating medium may be separately provided with a circulation line, and the cooler may be connected to the heating medium circulation line. In this way, since fine crystals are removed before they form a hard scale, the scale load problem can be avoided by simply removing the cooler from the line and heating it, without time-consuming and laborious scale cleaning. will be.
[제5의 프로세스][The fifth process]
다음에 본 발명에 따라 결정 부가물을 얻기 위한 제5의 프로세스를 도면을 참조하여 설명한다.Next, a fifth process for obtaining a crystal adduct according to the present invention will be described with reference to the drawings.
제5도는 본 발명의 방법을 실시하는 경우의 플로시트의 일례를 나타낸다. 제5도에 있어서 A-1, A-2, A-3는 각각 제1정석 공정, 제2정석 공정, 제3정석 공정을 나타낸다. B-1, B-2, B-3는 각각 제1고액 분리 공정, 제2고액 분리 공정, 제3고액 분리 공정을 나타낸다. C-1, C-2는 각각 결정 부가물의 제1재용해 공정, 제2재용해 공정을 나타낸다.5 shows an example of a flow sheet in the case of carrying out the method of the present invention. In FIG. 5, A-1, A-2, and A-3 represent a 1st crystal process, a 2nd crystal process, and a 3rd crystal process, respectively. B-1, B-2, and B-3 represent a 1st solid-liquid separation process, a 2nd solid-liquid separation process, and a 3rd solid-liquid separation process, respectively. C-1 and C-2 represent the 1st remelting process and the 2nd remelting process of a crystal addition product, respectively.
제5도에 나타낸 플로시트에 따라서 결정 부가물을 제조하는 경우에, 그 정상 상태의 플로차트에 있어서는 정석 처리용 원료액인 비스페놀 A를 포함하는 페놀 용액을 라인(1)을 통하여 제1정석 공정 A-1으로 도입된다 제1정석 공정 A-1에서 얻어진 정석 생성물은 라인(2)를 통하여 제1고액 분리 공정 B-1으로 도입되고 여기에서 제1결정 부가물 D-1과 제1모액 F-1로 분리되며, 제1모액 F-1은 그 속에 페놀, 비스페놀 A등의 유용 성분을 포함하기 때문에 적당한 처리를 실시한 후에 페놀과 아세톤과의 반응 공정으로 순환시킨다. 제1정석 생엄루로 부터 분리된 제1결정 부가물은 다음 단의 제2고액 분리 공정, B-2에서 얻어진 제2모액 F-2로 세정되고, 이 세정에서 얻어진 제1세정 배액 E-1은 페놀과 아세톤과의 반응공정으로 순환된다.In the case of producing the crystal adduct according to the flow sheet shown in Fig. 5, in the steady state flowchart, a phenol solution containing bisphenol A, which is a raw material for crystallization, is subjected to the first crystallization step A- through line (1). The crystallization product obtained in the first crystallization step A-1 is introduced into the first solid-liquid separation step B-1 via line 2, where the first crystal adduct D-1 and the first mother liquor F-1 are introduced. The first mother liquor F-1 contains useful components such as phenol and bisphenol A, and is circulated in the reaction process between phenol and acetone after proper treatment. The first crystal adduct separated from the first crystallized raw anum was washed with the second mother liquor F-2 obtained in the second solid-liquid separation process of the next stage, B-2, and the first wash liquid E-1 obtained in this washing was It is circulated by the reaction process between phenol and acetone.
상기와 같이 제2모액 F-2로 세정된 제1결정 부가물 D-1은 제1재용해 공정 C-1으로 도입되어 다음 단의 제2고액 분리 공정 B-2로 부터의 제2결정 부가물 세정 배액 E-2에 의해 용해된 후 라인(3)을 통하여 제2정석 공정 A-2로 도입된다.The first crystal adduct D-1 washed with the second mother liquor F-2 as described above is introduced into the first remelting process C-1 to add the second crystal from the second solid-liquid separation process B-2 in the next stage. It is dissolved by the water washing drainage E-2 and then introduced into the second crystallization process A-2 via the line 3.
제2정석 공정 A-2에서 얻어진 정석 생성물은 라인(4)를 통하여 제2고액 분리 공정 B-2로 도입되고, 여기에서 제2결정 부가물 D-2와 제2모액 F-2로 분리되어, 제2모액 F-2는 상기와 같이 제1고액 분리 공정 B-1에서 분리된 결정 부가물 D-1을 세정하는데 사용된다. 한편 제2결정 부가물 D-2는 다음 단의 제3고액 분리 공정 B-3에서 얻어진 제3모액 F-3으로 세정되고, 그 제2세정 배액 E-2는 상기와 같이 제1재 용해 공정 C-1에 있어서의 제1결정 부가물 D-1의 용해용의 페놀 용액으로서 사용된다.The crystallization product obtained in the second crystallization step A-2 is introduced into the second solid-liquid separation step B-2 via line 4, where it is separated into the second crystal adduct D-2 and the second mother liquor F-2. The second mother liquor F-2 is used to wash the crystal adduct D-1 separated in the first solid-liquid separation step B-1 as described above. On the other hand, the second crystal adduct D-2 is washed with the third mother liquor F-3 obtained in the third solid-liquid separation step B-3 of the next stage, and the second wash liquid E-2 is the first material dissolution step as described above. It is used as a phenol solution for melt | dissolution of the 1st crystal addition product D-1 in C-1.
상기와 같이 제3모액 F-3으로 세정된 제2결정 부가물 D-2는 제2재용해 공정 C-2로 도입되어 다음 단의 제3고액 분리 공정 B-3로 부터의 제3결정 부가물 세정 배액 E-3에 의해 용해된 후, 라인(5)를 통하여 제3정석 공정 A-3으로 도입된다.The second crystal adduct D-2 washed with the third mother liquor F-3 as described above is introduced into the second remelting process C-2 to add the third crystal from the third solid-liquid separation process B-3 in the next stage. After dissolving by the water washing liquid E-3, it is introduced into the third crystal process A-3 through the line 5.
제3정석 공정 A-3으로 얻어진 정석 생성물은 라인(6)을 통하여 제3고액 분리 공정 B-3으로 도입되고, 여기에서 제3결정 부가물 D-3과 제3모액 F-3으로 분리되며, 제1모액 F-1는 상기와 같이 제2고액 분리 공정 B-2에서 분리된 제2결정 부가물 D-2를 세정하는데 사용된다.The crystallization product obtained in the third crystallization step A-3 is introduced into the third solid-liquid separation step B-3 via line 6, where it is separated into the third crystal adduct D-3 and the third mother liquor F-3. The first mother liquor F-1 is used to clean the second crystal adduct D-2 separated in the second solid-liquid separation step B-2 as described above.
제3결정 부가물 D-3는 정제 페놀 F에 의하여 세정되고, 그 제3세정 배역 E-3은 상기와 같이 제2재용해 공정 C-2에 있어서의 제2결정 부가물 D-2의 용해용 페놀 용액으로 사용된다.The third crystal adduct D-3 is washed with purified phenol F, and the third wash basin E-3 is dissolved in the second crystal adduct D-2 in the second remelting step C-2 as described above. Used as a phenolic solution.
제3고액 분리 공정에서 얻어지는 정제 페놀 F로 세정된 제3결정 부가물 D-3은 제품으로써 회수된다.The third crystal adduct D-3 washed with purified phenol F obtained in the third solid-liquid separation process is recovered as a product.
본 발명에 있어서 정제 페놀 F로서는 통상, 그 용융색 APHA가 바람직하게는 15 이하인 것이면 임의의 것을 사용할 수 있다.In the present invention, as the purified phenol F, usually, any one can be used as long as the molten color APHA is preferably 15 or less.
본 발명에서 바람직스럽게 사용할 수 있는 정제 페놀로는 예컨대 상기 결정 부가물의 정제 방법에 관하여 제시한 각종의 페놀 정제물을 사용할 수가 있다.As the purified phenol that can be preferably used in the present invention, for example, various phenol purified products presented with respect to the purification method of the above crystal addition product can be used.
본 발명에 있어서의 각 단계의 결정 부가물의 세정액으로는, 그 적어도 일부에 다음 단으로 부터의 모액을 사용하나, 이 경우에 필요에 따라 다음 단으로 부터의 세정액의 일부를 병용하는 것도 가능하다. 또한 각 단의 재용해 공정에 있어서의 결정 부가물 용해용의 페놀 용액으로는 그 적어도 일부에 다음단으로 부터의 세정 배액을 사용하지만, 이 경우 필요에 따라 다음 단으로 부터의 모액의 일부를 병용할 수가 있다. 본 발명에 있어서 결정 부가물의 세정에 사용하는 세정액 및 결정 부가물을 용해시키기 위한 페놀 용액은 어느 것이나 그것에 포함되는 불순물 농도가 하류측, 즉 제1단의 정석공정으로 부터 제n단의 정석공정으로 향함에 따라 적어지고 있다. 환언하면 각단에 있어서 사용되는 결정 부가물 세정액 및 결정 부가물 용해용 페놀 용액속의 불순물 농도는 다음 단에 있어서의 그것보다도 커져있다. 인접하는 각 단에서 사용되는 세정액속의 불순물 농도는 거의 등비 급수적으로 감소한다.As the cleaning liquid of the crystal adduct of each step in the present invention, a mother liquid from the next stage is used for at least a portion thereof, but in this case, it is also possible to use a part of the cleaning liquid from the next stage as necessary. In addition, as a phenol solution for dissolving the crystalline adduct in the re-dissolution process of each stage, a washing drainage from the next stage is used for at least a portion thereof, but in this case, a part of the mother liquor from the next stage is used in combination. You can do it. In the present invention, both the washing liquid used for washing the crystal adduct and the phenol solution for dissolving the crystal adduct have an impurity concentration contained in the downstream side, that is, from the first stage crystallization process to the n stage crystallization process. It's getting less as you head. In other words, the impurity concentration in the crystalline addition product washing liquid and the phenol solution for dissolving the crystalline adduct used in each step is larger than that in the next step. The impurity concentration in the washing liquid used in each adjacent stage decreases almost equipotentially.
또 본 명세서에서 말하는 불순물이라 함은 페놀과 아세톤과의 반응으로 비스페놀 A를 생성할 때의 부 생성물을 의미하는 것이다. 이와같은 불순물에는 비스페놀 A의 이성체, 크로만 화합물등이 포함된다.In addition, an impurity as used in this specification means the side product at the time of producing bisphenol A by reaction of a phenol and acetone. Such impurities include isomers of Bisphenol A, Chromman compounds and the like.
또한 본 발명에서는 제품 부가물의 요구 순도에 따라 제1단째로 부터 제n-1단째 까지의 각 세정공정의 일부를 생략해서, 고액 분리 공정에서 얻어진 결정 부가물을 그대로 다음 단의 재용해 공정으로 가져올 수도 있다. 이 경우에 재용해 공정에서 사용하는 페놀용액은 다음 단의 고액 분리 공정에서 얻어지는 모액(또는 세정배액)을 사용한다.In addition, in the present invention, a part of each washing process from the first stage to the n-th stage is omitted according to the required purity of the product additive, and the crystal additives obtained in the solid-liquid separation process are directly brought to the next stage of remelting process. It may be. In this case, the phenol solution used in the re-dissolution process uses the mother liquor (or washing liquid) obtained in the solid-liquid separation step of the next step.
이와같이 본 발명에서는 제품 부가물의 요구 순도에 따라 각 단에서 사용되는 세정용 페놀용액의 양을 조정함으로써 전체로서의 페놀의 사용량을 낮추어 코스트를 억제하는 것도 가능하다.As described above, in the present invention, the amount of the phenol used as a whole can be lowered and the cost can be reduced by adjusting the amount of the phenol solution for washing used in each stage according to the required purity of the product adduct.
본 발명에 있어서의 정석 공정은 2단 이상이며 도면에 있어서는 3단의 정석 공정을 포함하는 예를 나타내었으나, 4단 이상의 정석 공정이라도 상기와 마찬가지로 해서 실시할 수가 있다.Although the crystallization process in this invention is two or more stages, and the example which includes the three-stage crystallization process was shown in the figure, even if it is four or more stages of crystallization processes, it can carry out as mentioned above.
본 발명의 제5프로세스에 따르면 최종 단의 결정 부가물의 세정에만 정제 페놀을 사용하는 것만으로 고품위의 결정 부가물을 얻을 수가 있다. 따라서 본 발명에서는 고 순도 정제 페놀의 사용량이 적어도 되며, 결정 부가물의 제조 코스트가 낮아도 되는 이점이 있다.According to the fifth process of the present invention, high-quality crystal adducts can be obtained only by using purified phenol only for washing the crystal adducts of the final stage. Therefore, in this invention, the use amount of high-purity refined phenol is at least, and there exists an advantage that the manufacturing cost of a crystal addition product may be low.
[제6의 프로세스][The sixth process]
본 발명에 따라 결정 부가물을 얻기 위한 제6의 프로세스를 이하에서 설명한다. 이 프로세스의 원료로서 사용되는 결정 부가물 슬러리는 페놀과 아세톤을 반응시켜서 얻어진 반응 생성물을 정석처리하여 얻어지는 결정 부가물 슬러리이거나, 이 슬러리로 부터 분리한 결정 부가물을 재용해하여 정석처리하여 얻어지는 결정 부가물 슬러리 등일 수가 있다.A sixth process for obtaining crystal adducts according to the present invention is described below. The crystal adduct slurry used as a raw material of this process is a crystal adduct slurry obtained by crystallizing the reaction product obtained by reacting phenol and acetone, or a crystal obtained by remelting and crystallizing the crystal adduct separated from the slurry. It may be an adduct slurry or the like.
본 발명에서는 이 결정 부가물 슬러리를 여과 처리하여 결정 부가물을 모액으로 부터 분리할 경우에 그 슬러리 속에 포함되는 결정 부가물 중 입경 100㎛ 이하인 미결정 부가물 성분의 적어도 일부를 여액(모액) 측으로 이행시켜, 입경 100㎛ 이하인 미결정 부가물 성분의 비율이 20중량% 이하, 바람직하게는 15중량% 이하인 조대 결정 부가물을 얻는다. 이 경우에 미결정 부가물 성분을 여액측으로 이행시키기 위해서는 필터의 선정이나 여과 조작 조건의 선정에 따라 행할 수가 있다. 필터로서는 일반적으로 그 메쉬가 100∼150㎛, 바람직하게는 100∼125㎛인 것이 사용된다. 또한 여과 조작 조건에 따른 미결정 부가물 성분을 여액측으로 이행시키는 경우에, 그 여과처리에 의해 얻어지는 결정 부가물 케이크의 두께나 그 케이크를 역세(逆洗) 하는 빈도에 따라 행할 수가 있다.In the present invention, when this crystalline adduct slurry is filtered to separate the crystalline adduct from the mother liquor, at least a part of the microcrystalline adduct component having a particle diameter of 100 μm or less among the crystalline adducts contained in the slurry is transferred to the filtrate (mother liquor) side. To obtain a coarse crystal adduct having a proportion of the microcrystalline adduct component having a particle size of 100 µm or less of 20% by weight or less, preferably 15% by weight or less. In this case, in order to transfer the microcrystalline adduct component to the filtrate side, it can be performed according to the selection of a filter or selection of filtration operation conditions. Generally as a filter, the mesh is 100-150 micrometers, Preferably it is 100-125 micrometers. When the microcrystalline adduct component according to the filtration operation conditions is shifted to the filtrate side, it can be performed depending on the thickness of the crystal adduct cake obtained by the filtration treatment and the frequency of backwashing the cake.
본 발명에 있어서는 상기와 같이하여 얻어진 조대 결정 부가물은 그 자체가 불순물 함유량이 낮은 고품위인 것이지만, 다시 그 조대 결정 부가물을 정제 페놀로 세정함으로써 그 품위를 더욱 향상시킬 수가 있다. 이 경우에 정제 페놀로서는 상기 결정 부가물의 정제방법에 관하여 제시한 각종의 페놀 정제물을 사용할 수가 있다.In the present invention, the coarse crystal adduct obtained as described above is itself a high quality having a low impurity content, but the quality can be further improved by washing the coarse crystal adduct with purified phenol again. In this case, as the purified phenol, various phenol purified products presented with respect to the purification method of the above crystal adduct can be used.
정제 페놀에 의한 결정 부가물의 세정은 결정 부가물과 정제 페놀과의 접촉을 충분히 달성할 수 있는 방법이면 된다. 이 세정처리는 예컨대 결정 부가물을 분리하기 위한 여과기나 원심 분리기등의 고액 분리 장치 속에서 모액을 결정 부가물로 부터 제거한 후, 정제 페놀을 그 고액 분리 장치 내로 도입하여 세정하는 방법이거나, 고액 분리 장치로 부터 배출되는 소량의 모액이 부착한 결정 부가물을 별도의 교반조에 있어서 정제 페놀에 의해 세정할 수도 있다. 결정 부가물에 대한 정제 페놀의 사용 비율은 결정 부가물 100중량부에 대하여 50중량부 이상, 바람직하게는 100중량부 이상이다.The washing | cleaning of a crystal addition product with refined phenol should just be a method which can fully achieve contact of a crystal addition product with refined phenol. This washing treatment is a method of removing the mother liquor from the crystal adduct in a solid-liquid separation device such as a filter or centrifugal separator for separating the crystal adduct, and then introducing the purified phenol into the solid-liquid separation device to wash the liquid or separating the solid-liquid. The crystal adduct adhered to a small amount of mother liquor discharged from the apparatus may be washed with purified phenol in a separate stirring tank. The use ratio of the purified phenol relative to the crystal adduct is 50 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the crystal addition product.
상기의 정제 페놀에 의해 세정처리된 결정 부가물은 그 표면에 정제 페놀이 부착되는 것인데, 이것은 결정 부가물로 부터 페놀 제거공정에 보내어 여기에서 페놀을 제거하고 고 순도의 제품 비스페놀 A를 회수한다. 결정 부가물로 부터 페놀을 제거하는데는 종래 공지의 방법 예컨대 증류, 추출, 증기 스트립핑(Steam stripping) 등의 방법에 따라 행할 수가 있다.The crystal adduct washed by the above-mentioned purified phenol is to attach the purified phenol to the surface thereof, which is sent from the crystal adduct to the phenol removal process to remove the phenol from which the high-purity product bisphenol A is recovered. The removal of phenol from the crystalline adduct can be carried out by conventionally known methods such as distillation, extraction, steam stripping, and the like.
본 발명에 따르면 색상이 우수하고 또한 착색이 생기기 어려운 열 안정성이 좋은 결정 부가물을 용이하게 얻을 수가 있다. 또한 이 결정 부가물로 부터 페놀을 제거하여 얻어지는 비스페놀 A도 색상이 우수하고 또한 착색이 생기기 어려운 고 품위의 것이다.According to the present invention, it is possible to easily obtain a crystal adduct having excellent color stability and good thermal stability that is hardly colored. In addition, bisphenol A obtained by removing phenol from this crystalline adduct is also a high quality product which is excellent in color and hardly colored.
다음에 본 발명에 따라 비스페놀 A를 얻기 위한 각 프로세스에 대하여 상술한다.Next, each process for obtaining bisphenol A according to this invention is explained in full detail.
[제1의 프로세스][First Process]
본 발명에 따라 비스페놀 A를 얻기 위한 제1의 프로세스를 이하에서 설명한다.The first process for obtaining bisphenol A according to the invention is described below.
본 발명에 있어서는 결정 부가물로서 실질적으로 중성 조건하에 있으며 또한 용융색 APHA가 15 이하, 바람직하게는 15 이하인 것을 사용한다.In the present invention, the crystal adduct is used under substantially neutral conditions and has a melt color APHA of 15 or less, preferably 15 or less.
비스페놀 A를 얻기 위한 페놀과 아세톤과의 반응에 있어서는 산 촉매로서 염산, 황산, 술폰산 형의 강 이온 교환 수지등의 강 산성 물질이 사용된다. 이와같은 강 산성 물질은 페놀과 아세톤가의 반응계에 있어서는 그 촉매로서 작용하는 외에, 가열조건하에서는 착색 물질이나 불순물의 발생을 촉진시키는 작용도 나타내어 회수되는 비스페놀 A 및 페놀의 색상 및 순도를 저하시킨다. 따라서 이와같은 강 산성 물질은 가열조건을 수반하는 후속의 탈 페놀 공정으로 유출되지 않도록 반응후 제거 또는 중화할 것이 제안되어 있다. 예컨대 염산을 촉매로서 사용하는 반응에서는 생성물을 가열하여 염산을 제거하고, 잔류하는 염산은 이것을 알칼리로 중화하여 pH5∼6으로 중화하는 방법이 제안되어 있다(일본국 특공소47-43937호). 또한 강산형 이온 교환 수지를 사용하는 방법에서는 반응할 때 그 이온 교환 수지의 분해에 의하여 유기 술폰산이 탈리하여 생성물 속에 혼입하므로, 그 유기 술폰산을 약 염기성 이온 교환 수지를 사용하여 중화하는 방법이 제안되어 있다(미국 특허 제4191843호). 한편 페놀 및 비스페놀 A의 색상 및 순도는 산만이 아니라 알칼리에 의해서도 저하되므로 강산성 물질의 알칼리에 의한 중화는 중화점을 넘지 않도록 행하는 것이 필요하다.In the reaction between phenol and acetone for obtaining bisphenol A, strong acidic substances such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and sulfonic acid type strong ion exchange resins are used as the acid catalyst. Such strong acidic substances not only act as catalysts in the reaction system between phenol and acetone, but also exhibit the action of promoting the generation of colored substances and impurities under heating conditions, thereby reducing the color and purity of the recovered bisphenol A and phenol. Therefore, it is proposed to remove or neutralize such strong acidic substances after the reaction so as not to flow to a subsequent dephenol process involving heating conditions. For example, in a reaction using hydrochloric acid as a catalyst, a method is proposed in which a product is heated to remove hydrochloric acid, and the remaining hydrochloric acid is neutralized with alkali to neutralize to pH 5 to 6 (Japanese Patent Application No. 47-43937). In addition, in the method using a strong acid type ion exchange resin, organic sulfonic acid is detached and mixed into the product by decomposition of the ion exchange resin when reacting, and thus a method of neutralizing the organic sulfonic acid using a weakly basic ion exchange resin is proposed. (US Pat. No. 4191843). On the other hand, since the color and purity of phenol and bisphenol A are lowered not only by acid but also by alkali, it is necessary to neutralize strong acidic substances by alkali so as not to exceed the neutralization point.
이상과 같이 페놀과 아세톤을 강 산성 물질의 존재하에서 반응시키는 반응에서는 반응 생성물 속에 존재하는 강 산성 물질을 반응후, 중화점을 넘지 않도록 중화하던가, 반응계로 부터 제거하는 것이 필요하며, 또한 강 산성 물질의 중화에 사용한 알칼 리가 잔존할 때에는 이 알칼리를 제거하는 것이 필요하다. 또한 반응 생성물 속에 존재하는 강 산성 물질 또는 알칼리의 제거는 후속의 정석 공정에 있어서 다단계 정석공정을 사용함으로써 제거할 수가 있다.As described above, in the reaction in which phenol and acetone are reacted in the presence of a strong acidic substance, it is necessary to neutralize the strong acidic substance present in the reaction product so as not to cross the neutralization point or to remove it from the reaction system. When the alkali used for neutralization remains, it is necessary to remove this alkali. In addition, the removal of the strongly acidic substance or alkali present in the reaction product can be removed by using a multi-stage crystallization process in the subsequent crystallization process.
본 발명에서 사용하는 실질적으로 중성 조건하에 있는 결정 부가물이라함은 상기와 같은 강 산성 물질이나 알칼리성 물질의 영향이 제거된 결정 부가물을 의미하는 것이다. 이와같은 결정 부가물은 pH 5.0을 나타내도록 산도를 조정한 메탄올 수용액에 첨가 용해하고, 페놀의 실질적 비전리 조건하에 있어서의 pH 측정 방법에 있어서 pH 4.90∼5.50, 바람직하게는 pH 4.95∼5.20을 나타내는 것을 말한다. 또한 본 명세서에 있어서 나타내는 결정 부가물의 pH는 상기 측정법으로 부터 얻어진 것이다.The term crystalline adduct under substantially neutral conditions used in the present invention means a crystalline adduct with the influence of the above strong acidic or alkaline substances removed. Such a crystal adduct is dissolved in an aqueous methanol solution adjusted to acidity so as to show pH 5.0, and in a pH measurement method under substantially non-isolated conditions of phenol, pH 4.90-5.50, preferably pH 4.95-5.20. Say that. In addition, pH of the crystal addition product shown in this specification is obtained from the said measuring method.
본 발명에서는 결정 부가물로서 상기한 바와 같이 실질적으로 중성 조건하에 있는 것을 사용하나, 이 경우에 결정 부가물의 용융색 APHA를 15이하로 유지하는 것이 바람직하다. 용융색 APHA가 15 이하의 결정 부가물은 상기한 바와같이 결정 부가물을 실질적으로 중성 조건하에 유지함으로써 얻을 수가 있으나, 필요에 따라 정석 공정에 있어서의 정석 단수를 증가시킴으로써 얻을 수 있으며, 또한 결정 부가물을 정제 페놀로 세정함으로써 얻을 수가 있다.In the present invention, as the crystal adducts, those having substantially neutral conditions as described above are used, but in this case, it is preferable to keep the molten color APHA of the crystal adducts of 15 or less. Melt color APHA of 15 or less can be obtained by maintaining the crystal adduct under substantially neutral conditions as described above, but can be obtained by increasing the number of crystallization stages in the crystallization step as necessary, It can be obtained by washing water with purified phenol.
결정 부가물을 정제 페놀로 세정하는 경우에 그 정제 페놀로는 제품 비스페놀 A의 착색 원인으로 되지 않는 불순물 함유율이 적은 것이면 어떠한 것이라도 좋다. 본 발명에서는 정제 페놀로는 통상, 그 용융색 APHA가 10 이하, 바람직하게는 5 이하인 것이 바람직스럽게 사용된다.When the crystalline adduct is washed with the purified phenol, the purified phenol may be any one as long as the content of impurities is small so as not to cause coloring of the product bisphenol A. In the present invention, as the purified phenol, usually, the melt color APHA is 10 or less, preferably 5 or less.
본 발명에서 바람직스럽게 사용할 수 있는 정제 페놀로는, 예컨대 상기 결정 부가물의 정제 방법에 되하여 제시한 각종의 정제 페놀을 들 수가 있다.As the refined phenol which can be preferably used in the present invention, various purified phenols, for example, can be cited as the purification method of the above crystal addition product.
정제 페놀에 의한 결정 부가물의 세정은 결정 부가물과 정제 페놀과의 접촉을 충분히 달성할 수 있는 방법이면 된다. 이 세정처리는 예컨대 결정 부가물을 분리하기 위한 여과기나 원심 분리기 등의 고액 분리 장치 속에서 모액을 결정 부가물로 부터 제거한 후, 정제 페놀을 그 고액 분리 장치내로 도입하여 세정하는 방법이지만, 고액 분리 장치로 부터 배출되는 소량의 모액이 부착하는 결정 부가물을, 별도의 교반조에 있어서 정제 페놀에 의해 세정할 수도 있다. 결정 부가물에 대한 정제 페놀의 사용 비율은 결정 부가물 100 중량부에 대하여 30∼1000 중량부, 바람직하게는 100∼300 중량부의 비율이다.The washing | cleaning of a crystal addition product with refined phenol should just be a method which can fully achieve contact of a crystal addition product with refined phenol. This washing treatment is a method of removing the mother liquor from the crystal adduct in a solid-liquid separation device such as a filter or a centrifugal separator for separating the crystal adduct, and then introducing purified phenol into the solid-liquid separation device to wash the liquid. The crystal adduct which a small amount of mother liquid discharged | emitted from an apparatus adheres to can also be wash | cleaned with refined phenol in a separate stirring tank. The use ratio of the purified phenol relative to the crystal adduct is 30 to 1000 parts by weight, preferably 100 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crystal adduct.
결정 부가물의 세정에 사용된 후의 정제 페놀은 그대로 또는 앞 단의 정석 공정에서 얻어지는 조제 결정 부가물의 세정에 사용한 후, 비스페놀 A의 합성 반응 공정에 있어서의 원료 페놀로서 순환사용된다.The purified phenol after being used for washing the crystal adduct is used as it is or as a raw material phenol in the synthesis reaction step of the bisphenol A after being used for washing the prepared crystal adduct obtained in the previous crystallization step.
본 발명에서는, 이 결정 부가물을 가열 용융하여 얻어진 용융물로 부터 페놀을 증발 제거하는데 그때, 그 가열 용융공정 및 용융물로 부터 페놀을 증발제거하는 공정에 있어서의 가열 분위기 속의 산소 농도를 0.005 vol% 이하, 바람직하게는 0.001 vol% 이하로 유지한다.In the present invention, the phenol is evaporated and removed from the melt obtained by heating and melting the crystal adduct. At this time, the oxygen concentration in the heating atmosphere in the heating melting step and the step of evaporating and removing the phenol from the melt are 0.005 vol% or less. Preferably it is kept at 0.001 vol% or less.
결정 부가물을 가열 용융할때의 온도는 1215∼180℃, 바람직하게는 120∼150℃이며, 또한 그 압력은 절대압으로 1.0∼5.0atm, 바람직하게는 1.0∼1.9atm이다. 결정 부가물의 가열 용융은 외열식의 가열용기를 사용하여 이룰 수 있다.The temperature at the time of heating and melting a crystal adduct is 1215-180 degreeC, Preferably it is 120-150 degreeC, and the pressure is 1.0-5.0 atm in absolute pressure, Preferably it is 1.0-1.9 atm. The heat melting of the crystal adduct may be accomplished using an external heating vessel.
결정 부가물의 용융물로 부터 페놀의 증발 제거는 증류탑이나 박막 증발기를 사용하여 이룰 수가 있다. 이 경우에 증발 장치는 다 단으로 할 수 있으나 최종 단의 가열온도는 160∼200℃, 바람직하게는 170∼185℃이며, 압력은 감압 조건이 채용되어 통상 100토르 이하, 바람직하게는 5∼40토르의 압력이 채용된다.Evaporation of phenols from the melt of the crystalline adduct can be accomplished using distillation towers or thin film evaporators. In this case, the evaporation apparatus may be multi-stage, but the heating temperature of the final stage is 160-200 ° C., preferably 170-185 ° C., and the pressure is usually 100 Torr or less, preferably 5-40, under reduced pressure. Thor pressure is employed.
이 페놀의 바람직한 증발 제거는 대부분의 페놀을 박막 증발기등을 사용하여 유거한 후, 잔류하는 미량의 페놀을 증기 스트립핑에 의해 제거함으로써 이루어진다. 이 경우에 증기의 공급량은 비스페놀 A에 대하여 중량비로 1/50∼1/5, 바람직하게는 1/25∼1/10이다.Preferred evaporation removal of this phenol is accomplished by distilling most of the phenol using a thin film evaporator or the like and then removing the remaining traces of phenol by steam stripping. In this case, the supply amount of steam is 1/50 to 1/5, preferably 1/25 to 1/10 by weight relative to bisphenol A.
상기와 같이하여 얻어지는 제품 비스페놀 A는 순도 99.95중량% 이상의 것이며, 더구나 색상이 우수한 것으로서, 통상, APHA 20 이하의 색상을 가진다. 이와같은 고품위의 비스페놀 A는 고품위의 폴리카르보네이트나 에폭시 수지의 원료 비스페놀 A로서 적합한 것이며 또한 광학 분야에 있어서 사용되는 비스페놀 A로서 적합한 것이다.The product bisphenol A obtained as mentioned above has a purity of 99.95% by weight or more, and is excellent in color, and usually has a color of APHA 20 or less. Such high-quality bisphenol A is suitable as a raw material bisphenol A of high-quality polycarbonate or epoxy resin and is suitable as bisphenol A used in the optical field.
[제2의 프로세스][Second process]
본 발명에 따른 비스페놀 A를 얻기 위한 제2의 프로세스를 이하에서 설명한다.A second process for obtaining bisphenol A according to the invention is described below.
본 발명에 있어서 사용하는 증발처리용 원료는 실질적으로 중성 조건에 있는 용융색 APHA가 15이하인 결정 부가물과 지방족 카르복실산을 포함하는 혼합물이다.The raw material for the evaporation treatment used in the present invention is a mixture containing a crystalline adduct having 15 or less of the molten color APHA in neutral conditions and an aliphatic carboxylic acid.
본 발명을 바람직하게 실시하기 위해서는 실질적으로 중성 조건하에 있는 결정 부가물 혹은 그 용융물 또는 그 결정 부가물과 페놀가의 혼합물 혹은 그 용융물을, 지방족 카르복실산의 존재하에서 용융하고 감압하에서 가열하여 페놀을 증발제거한다.In order to carry out the present invention preferably, the crystal adduct or its melt or mixture of the crystal adduct and the phenol value or the melt thereof is substantially melted in the presence of aliphatic carboxylic acid under neutral conditions and heated under reduced pressure to evaporate the phenol. Remove
본 발명에서 사용되는 지방족 카르복실산은 용융 상태에 있는 비스페놀 A를 공기와 장시간 접촉시킨다거나 고온으로 유지할때의 비스페놀 A의 착색을 방지하는 작용을 나타내는 것이다. 본 발명에 있어서는 실질적으로 중성 조건하에 있는 결정 부가물과 지방족 카르복실산으로 이루어지는 혼합물을 증발처리하고, 결정 부가물 속의 페놀을 증발 제거함으로써 색상이 우수하고 또한 착색이 없는 비스페놀 A를 얻을 수가 있다.The aliphatic carboxylic acid used in the present invention exhibits an action of preventing the coloring of bisphenol A when the bisphenol A in a molten state is brought into contact with air for a long time or kept at a high temperature. In the present invention, bisphenol A having excellent color and no coloring can be obtained by evaporating the mixture of the crystal adduct and aliphatic carboxylic acid under substantially neutral conditions and evaporating off the phenol in the crystal adduct.
지방족 카르복실산으로서는 비스페놀 A에 대하여 착색 방지 효과를 나타내는 것이면 어떠한 것이라도 좋으며 종래 공지의 것이 사용된다. 이와같은 것으로는 예컨대 포름산, 옥살산, 시트르산, 타르타르산, 글리콜산, 젖산, 말산, 글리세린산 등을 들 수가 있다. 이와같은 것들은 반응중에 160℃ 이상의 온도에서 분해 또는 이성화를 일으켜 비스페놀 A에 대한 착색 방지제로서 우수한 작용을 나타낸다.The aliphatic carboxylic acid may be any one as long as it exhibits a color preventing effect with respect to bisphenol A, and conventionally known ones are used. For example, formic acid, oxalic acid, citric acid, tartaric acid, glycolic acid, lactic acid, malic acid, glycerin acid and the like can be given. Such compounds decompose or isomerize at a temperature of 160 ° C. or higher during the reaction, showing an excellent effect as a color inhibitor for bisphenol A.
본 발명에 있어서의 착색 방지제로는 지방족 카르복실산을 사용하는 것이 필요하며 옥살산 에스테르, 테레프탈산, 인산 수소 나트륨 등을 사용하면 충분한 비스페놀 A의 착색 방지 효과를 얻을 수 없으며, 이런 경우에는 비스페놀 A를 장시간 공기와 접촉시킨다거나 고온으로 유지하면 비스페놀 A의 착색을 일으켜 그 색상이 현저하게 악화된다. 지방족 카르복실산의 첨가량은 결정 부가물에 대하여 1∼100중량 ppm, 바람직하게는 5∼50중량ppm이다.As the anti-coloring agent in the present invention, it is necessary to use aliphatic carboxylic acid, and if oxalic acid ester, terephthalic acid, sodium hydrogen phosphate, etc. are used, sufficient anti-coloring effect of bisphenol A cannot be obtained. Keeping in contact with air or at high temperatures causes bisphenol A to become pigmented, which significantly deteriorates its color. The amount of aliphatic carboxylic acid added is 1 to 100 ppm by weight, preferably 5 to 50 ppm by weight, based on the crystal adduct.
또한 본 발명에 있어서 결정 부가물 이것을 포함하는 혼합물을 옥살산 또는 시트르산의 존재하에서 가열 용해하는 경우에 그 용융 온도는 115∼180℃, 바람직하게는 120∼150℃이며, 용융 압력은 1∼5atm, 바람직하게는 1.0∼1.9atm 이다. 용융 분위기는 될 수 있는 대로 산소 농도가 낮은 분위기가 바람직하며, 산소 농도는 0.005 vol%, 바람직하게는 0.001vol% 이하인 분위기의 사용이 유리하다.In addition, in this invention, when melt | dissolving the mixture containing this crystal addition product in presence of oxalic acid or citric acid, the melting temperature is 115-180 degreeC, Preferably it is 120-150 degreeC, and melting pressure is 1-5 atm, Preferably Preferably it is 1.0-1.9 atm. The molten atmosphere is preferably an atmosphere having a low oxygen concentration, and it is advantageous to use an atmosphere having an oxygen concentration of 0.005 vol%, preferably 0.001 vol% or less.
또한 본 발명에 있어서는결정 부가물 또는 이것을 포함하는 혼합물을 단시간에 용융시키기 위하여 그 결정 부가물 또는 이것을 포함하는 혼합물을 상기한 바와 같은 정제 페놀과 같은 착색이 거의 없는 열 페놀을 사용해서 희석하여 용융하는 방법이거나, 결정 부가물 또는 이것을 포함하는 혼합물의 용융이 끝난 액속에 용해시키는 방법등을 채용할 수도 있다.In the present invention, in order to melt the crystal adduct or the mixture containing the same in a short time, the crystal adduct or the mixture containing the same is diluted and melted using a heat phenol having almost no coloring such as purified phenol as described above. Or a method of dissolving a crystalline adduct or a mixture containing the same in a molten liquid solution.
본 발명에 있어서는 상기한 바와 같이하여 얻은 가열 용융물을 증발처리 하는데, 이 경우의 증발처리는 130∼200℃, 감압 조건하에서 행한다. 바람직한 증발처리는 용융물 전체의 온도가 185℃ 이하이며 또한 용융물의 적어도 일부가 160℃ 이상인 온도의 가열을 받도록 행한다. 증발처리 온도가 너무 낮아지면 착색 방지제로서 첨가한 지방족 카르복실산의 효과가 충분히 발휘할 수 없게 되고, 한편 너무 높아지면 지방족 카르복실산의 착색 분해를 일으키게 된다 이 증발 처리는 감압하에서 이루어지며 그 압력은 100 토르 이하, 바람직하게는 5∼40 토르이다. 또한 증발처리의 분위기는 될 수 있는대로 산소 농도가 낮은 분위기가 바람직하며, 통상 산소 농도는 0.005vol% 이하, 바람직하게는 0.001vol% 이하인 분위기의 사용이 유리하다.In the present invention, the heated melt obtained as described above is evaporated. In this case, the evaporation is carried out at 130 to 200 ° C under reduced pressure. Preferred evaporation is performed such that the temperature of the entire melt is 185 ° C. or less and at least a portion of the melt is heated to a temperature of 160 ° C. or more. If the evaporation temperature is too low, the effect of the aliphatic carboxylic acid added as a coloring inhibitor cannot be sufficiently exerted, while if it is too high, the color decomposition of the aliphatic carboxylic acid is caused. This evaporation is performed under reduced pressure and the pressure is 100 Torr or less, Preferably it is 5-40 Torr. In addition, the atmosphere of the evaporation treatment is preferably an atmosphere having a low oxygen concentration, and it is usually advantageous to use an atmosphere having an oxygen concentration of 0.005 vol% or less, preferably 0.001 vol% or less.
본 발명에 따르면 고순도이고 색상이 뛰어나고 또한 용융시에 있어서의 착색이 방지된 제품 비스페놀 A를 얻을 수가 있다. 또한 이와같은 것은 저장 안정성도 우수하다.According to the present invention, it is possible to obtain a product bisphenol A having high purity, excellent color, and prevention of coloration during melting. Such a thing also has excellent storage stability.
[제3의 프로세스][Third Process]
본 발명에 따른 비스페놀 A를 얻기 위한 제3의 프로세스를 이하에서 설명한다.A third process for obtaining bisphenol A according to the present invention is described below.
본 발명에 있어서 사용하는 비스페놀 A와 페놀의 결정 부가물은 종래 공지의 방법에 의하여 제조된다. 즉 과잉의 페놀과 아세톤과를 강산 촉매의 존재하에서 반응시켜 비스페놀 A를 포함하는 반응 생성물을 얻은 뒤, 이 반응 생성물을 정석처리함으로써 비스페놀 A의 페놀과의 결정 부가물을 얻을 수가 있다. 이 경우에 결정 부가물의 순도는 정석 공정을 다단계로 행한다거나, 결정 부가물을 세정처리하는 방법등에 의해 향상시킬 수도 있으나 결정 부가물 속에는 페놀과 아세톤의 반응에서 촉매로 사용한 강산성 물질이 미량 혼입하는 경우가 많다. 그리고 이 강산성 물질은 가열조건하에 있어서는 페놀이나 비스페놀 A와 반응하여 착색 물질이나 불순물의 발생을 촉진시켜, 회수 되는 비스페놀 A 및 페놀의 순도를 저하시킨다. 한편 페놀과 아세톤의 반응에 있어서 촉매로 사용한 강산성 물질은 반응후, 중화처리에 의하여 일반적으로 제거되고 또한 다단계 정석공정에 의해서도 제거되나, 그 제거는 완전하지 못한 경우가 많고 결정 부가물 속에는 통상, 미량의 강산성 물질이 혼입한다.The crystal adduct of bisphenol A and phenol used in this invention is manufactured by a conventionally well-known method. That is, an excess of phenol and acetone can be reacted in the presence of a strong acid catalyst to obtain a reaction product containing bisphenol A, and then crystallized by the reaction product to obtain a crystal adduct with bisphenol A. In this case, the purity of the crystal adduct may be improved by performing a crystallization process in multiple stages or by a method of washing the crystal adduct. However, when a small amount of strongly acidic material used as a catalyst in the reaction between phenol and acetone is contained in the crystal adduct. There are many. This strongly acidic substance reacts with phenol or bisphenol A under heating conditions to promote the generation of colored substances and impurities, thereby lowering the purity of the recovered bisphenol A and phenol. On the other hand, strongly acidic substances used as catalysts in the reaction of phenol and acetone are generally removed by the neutralization treatment after the reaction and also by the multi-stage crystallization process, but the removal is often incomplete and usually in trace crystalline adducts. Strongly acidic substances are mixed.
본 발명은 이와같이 미량의 강산을 포함하는 결정 부가물을 원료로 사용하는 것이다. 본 발명에서 사용하는 결정 부가물속의 강산성 물질의 혼입량은 통상, 0.3meq/ℓ이하이다. 이와같은 결정 부가물은 pH 5.0을 나타내도록 산도를 조정한 메탄올 수용액에 첨가용해하고, 페놀의 실질적 비전리 조건하에 있어서의 pH 측정 방법에 있어서 pH4.0∼5.5, 바람직하게는 pH4.3∼5.2를 나타내는 것이다. 본 명세서 속에서 말하는 약 산성 조건하에 있는 결정 부가물이라함은 이와같은 pH범위의 결정 부가물을 의미한다.The present invention uses, as a raw material, a crystal adduct containing a small amount of strong acid. The amount of the strongly acidic substance in the crystal adduct used in the present invention is usually 0.3 meq / l or less. Such a crystal adduct is dissolved in an aqueous methanol solution adjusted to acidity so as to show pH 5.0, and pH 4.0 to 5.5, preferably pH 4.3 to 5.2 in a pH measurement method under substantially non-electrolyzed conditions of phenol. It represents. As used herein, the term "crystal adduct" under mildly acidic conditions means a crystal adduct in such a pH range.
본 발명에서는 결정 부가물로서 상기한 바와같이 약 산성 조건하에 있는 것을 사용하는데, 이 경우에 결정 부가물의 용융색 APHA를 15이하로 유지하는 것이 바람직하다. 용융색 APHA가 15이하인 결정 부가물은 결정 부가물을 정석시키는 정석공정에 있어서의 정석 단수를 증가시킴으로써 얻을 수 있으며, 또한 결정 부가물을 정제 페놀로 세정함으로써 얻을 수가 있다.In the present invention, the crystal adduct is used under mildly acidic conditions as described above. In this case, it is preferable to keep the molten color APHA of the crystal adduct below 15. A crystal adduct having a melting color of APHA of 15 or less can be obtained by increasing the number of crystallization stages in the crystallization step of crystallizing the crystal adduct, and also by washing the crystal adduct with purified phenol.
본 발명을 바람직하게 실시하기 위해서는 약 산성 조건하에 있는 결정 부가물을 지방족 카르복실산염의 존재하에서 용융하고, 감압하에 있어서 가열하여 페놀을 증발제거한다.In order to carry out the present invention preferably, the crystalline adduct under mildly acidic conditions is melted in the presence of aliphatic carboxylate, and heated under reduced pressure to evaporate phenol off.
본 발명에서 사용하는 지방족 카르복실산염은 결정 부가물 속에 혼입하는 미량의 강산성 물질과 반응하여, 이것을 중화함과 동시에 그 중화 반응에 의하여 유리된 지방족 카르복실산을 부생한다. 따라서 본 발명에 있어서 결정 부가물을 지방족 카르복실산염의 존재하에서 용융하여 증발처리할때에는 페놀과 비스페놀 A와 반응하여 착색 물질 및 불술물을 생성하는 강산성 물질이 존재하지 않으므로 색상이 우수한 비스페놀 A를 얻을 수가 있으며 또한 부생한 유리된 카르복실산의 착색 방지 효과로 인해, 얻어진 비스페놀 A는 용융물의 착색이 현저하게 억제된 것이 된다.The aliphatic carboxylic acid salt used in the present invention reacts with the trace amount of strongly acidic substance incorporated into the crystal adduct, and neutralizes it and at the same time by-produces the aliphatic carboxylic acid liberated by the neutralization reaction. Therefore, in the present invention, when the crystal adduct is melted and evaporated in the presence of an aliphatic carboxylate, bisphenol A having excellent color can be obtained since there is no strong acidic substance which reacts with phenol and bisphenol A to produce colored substances and impurities. Due to the anti-coloring effect of the by-produced free carboxylic acid, the resulting bisphenol A is such that the coloring of the melt is remarkably suppressed.
지방족 카르복실산염으로는 강산성 물질과 반응할 수 있는 것이면 임의의 것을 사용할 수 있으나, 일반적으로 알칼리 금속염, 암모늄염, 알칼리 토류 금속염이 사용된다. 또한 지방족 카르복실산염의 지방족 카르복실산 성분으로는 비스페놀 A에 대하여 착색 방지 효과를 갖는 것이 바람직하게 사용되고 종래 공지의 것, 예컨대 포름산, 옥살산, 시트르산, 타르타르산, 글리콜산, 젖산, 말산, 글리세린산 등을 들 수 있다. 이들의 지방족 카르복실산염은 방응중에 160℃ 이상의 온도에서 분해 또는 이성화를 일으켜 비스페놀 A에 대한 착색 방지제로서 우수한 작용을 나타낸다. 지방족 카르복실산염의 첨가량은 결정 부가물을 실질적으로 완전히 중화하는 양, 즉 강산성 물질의 중화 상당량이다.As the aliphatic carboxylate, any one can be used as long as it can react with a strongly acidic substance, but alkali metal salts, ammonium salts and alkaline earth metal salts are generally used. As the aliphatic carboxylic acid component of the aliphatic carboxylate, those having an anti-coloring effect on bisphenol A are preferably used, and conventionally known ones such as formic acid, oxalic acid, citric acid, tartaric acid, glycolic acid, lactic acid, malic acid, glycerin acid, and the like. Can be mentioned. These aliphatic carboxylates decompose or isomerize at a temperature of 160 ° C. or higher during the reaction, and exhibit an excellent effect as a color inhibitor for bisphenol A. The amount of aliphatic carboxylate added is the amount that substantially neutralizes the crystal adduct, that is, the amount of neutralization of the strongly acidic substance.
이 중화 상당량 보다 많은 가르복실산염의 첨가는 바람직하지 못하며, 카르복실산염이 다량 잔존하면 제품 비스페놀 A의 색상을 악화시킨다. 또 카르복실산염을 첨가할 경우, 부생하는 유리 카르복실산의 양이 적고 유리 카르복실산에 의한 착색 방지 효과가 적을때에는 카르복실산염과 더불어 유리카르복실산을 첨가할 수도 있다. 유리 카르복실산의 첨가량은 부생 유리 카르복실산을 포함해서 결정 부가물에 대하여 0.1∼50wt ppm, 바람직하게는 1∼30 wt ppm이다. 결정 부가물을 카르복실산염의 존재하에서 가열 용융하는 경우에, 그 용융온도는 115∼180℃, 바람직하게는 120∼150℃이며, 용융압력은 1∼5atm, 바람직하게는 1.0∼1.9atm이다. 용융 분위기는 될 수 있는 대로 산소 농도가 낮은 분위기가 바람직하며 통상, 산소 농도 0.005 vol% 이하, 바람직하게는 0.001vol% 이하인 분위기가 유리하다. 또한 본 발명에 있어서는 결정 부가물을 단시간에 융용시키기 위하여 그 결정 부가물을, 상기한 바와같은 정제 페놀과 같은 착색이 거의 없는 열 페놀을 사용해서 희석하여 융용하는 방법이거나, 결정 부가물의 융용이 끝난 액속에 융용시키는 방법등을 채용할 수도 있다.The addition of more carboxylic acid salts than this neutralization equivalent is undesirable, and a large amount of carboxylic acid salts deteriorates the color of the product bisphenol A. When carboxylate is added, free carboxylic acid may be added together with the carboxylate when the amount of by-product free carboxylic acid is small and the coloring prevention effect by the free carboxylic acid is small. The amount of the free carboxylic acid added is 0.1 to 50 wt ppm, preferably 1 to 30 wt ppm, based on the crystal adduct including the byproduct free carboxylic acid. In the case of heating and melting the crystal adduct in the presence of a carboxylate, the melting temperature thereof is 115 to 180 占 폚, preferably 120 to 150 占 폚, and the melting pressure is 1 to 5 atm, preferably 1.0 to 1.9 atm. The molten atmosphere is preferably an atmosphere having a low oxygen concentration, and usually an atmosphere having an oxygen concentration of 0.005 vol% or less, preferably 0.001 vol% or less is advantageous. In the present invention, in order to melt the crystal adduct in a short time, the crystal adduct is diluted and melted using a heat phenol having almost no coloring such as the above-described purified phenol, or the melting of the crystal adduct is completed. The method of making it melt | fuse in a liquid flow can also be employ | adopted.
본 발명에 있어서는 지방족 카르복실산염을 첨가한 결정 부가물의 가열 용융물을 증발처리하는데, 이 경우의 증발처리는 130∼200℃, 감압 조건하에서 행한다. 바람직한 증발처리는 용융물 전체의 온도가 185℃ 이하이고 또한 용융물의 적어도 일부가 160℃ 이상인 온도의 가열을 받도록 행한다. 증발처리 온도가 너무 낮아지면 강산성 물질과 지방족 카르복실산염과의 반응에서 부생한 지방족 카르복실산의 착색 방지 효과를 충분히 발휘할 수 없게 되고, 한편 너무 높아지면 지방족 카르복실산의 착색 분해를 일으키게 된다. 이 증발 처리는 감압하에서 이루어지고, 그 압력은 100 토르 이하, 바람직하게는 5∼40 토르이다. 또한 증발처리의 분위기는 될 수 있는대로 산소 농도가 낮은 분위기가 바람직하며 통상, 산소 농도 0.005 vol% 이하, 바람직하게는 0.001 vol% 이하인 분위기의 사용이 유리하다.In the present invention, the heated melt of the crystal adduct to which the aliphatic carboxylate is added is evaporated. In this case, the evaporation is carried out at 130 to 200 ° C under reduced pressure. Preferred evaporation is carried out such that the temperature of the entire melt is 185 ° C. or less and at least a portion of the melt is subjected to heating at a temperature of 160 ° C. or more. If the evaporation temperature is too low, it will not be possible to sufficiently exhibit the anti-coloring effect of the by-produced aliphatic carboxylic acid in the reaction between the strongly acidic substance and the aliphatic carboxylate, while if too high, the color decomposition of the aliphatic carboxylic acid will be caused. This evaporation process is performed under reduced pressure, and the pressure is 100 Torr or less, Preferably it is 5-40 Torr. In addition, the atmosphere of the evaporation treatment is preferably an atmosphere having a low oxygen concentration, and it is usually advantageous to use an atmosphere having an oxygen concentration of 0.005 vol% or less, preferably 0.001 vol% or less.
본 발명에 따르면 고 순도로서 색상이 우수하고 또한 용융시에 있어서의 착색이 방지된 제품 비스페놀 A를 얻을 수가 있다. 또한 이와같은 것은 저장 안정성도 우수하다.According to the present invention, it is possible to obtain a product bisphenol A which is high in purity and excellent in color, and prevents coloration during melting. Such a thing also has excellent storage stability.
[제4의 프로세스][Fourth process]
본 발명에 따른 비스페놀 A를 얻기 위한 제4의 프로세스를 이하에서 설명한다.A fourth process for obtaining bisphenol A according to the present invention is described below.
본 발명에 있어서 사용하는 결정 부가물은 그 용융색 APHA가 15 이하, 바람직하게는 10 이하인 것이다. 이와같은 결정 부가물은 비스페놀 A를 포함하는 페놀 용액을 다단 정석 처리함으로써 얻을 수가 있다. 또한 비스페놀 A를 포함하는 페놀 용액을 정석 처리하여 얻어진 결정 부가물을 상기한 착색 원인 물질이 제거된 정제 페놀로 세정함으로써 비스페놀 A를 얻기 위해 제시한 상기 본 발명의 제1, 제2 및 제3의 프로세스에 관하여 제시한 것이다.The crystal adduct used in the present invention has a melt color APHA of 15 or less, preferably 10 or less. Such a crystal addition product can be obtained by multistage crystallization of a phenol solution containing bisphenol A. In addition, the crystal adduct obtained by crystallizing the phenol solution containing bisphenol A is washed with purified phenol from which the above coloring agent is removed to obtain bisphenol A. It is presented about the process.
상기와 같이 하여 얻어진 결정 부가물은 이것을 용융장치 및 증발장치를 포함하는 결정 부가물로 부터의 페놀 제거 장치계를 사용하여 처리하나, 본 발명에 있어서는 그 처리에 앞서 미리 페놀 제거장치에 포함되는 적어도 그 용융 장치 및 증발장치에 내벽면을 구성하는 재질의 표면에 부착하는 산소 제거 처리를 실시한다.The crystal adduct obtained as described above is treated by using a phenol removal apparatus system from the crystal adduct including the melting apparatus and the evaporation apparatus, but in the present invention, at least one of the crystal adducts previously included in the phenol removing apparatus prior to the treatment. Oxygen removal processing adhering to the surface of the material which comprises an inner wall surface is performed to this melting apparatus and the evaporation apparatus.
상기 용융장치 및 증발장치의 내벽면은 금속재질, 통상 스테인레스 스틸, 예컨대 SUS 304, SUS 316, 316L 등으로 형성되고, 그 표면에는 통상, 1㎡ 당 30∼60밀리몰 정도의 산소가 부착 결합되어 있다. 이 산소량은 여러 가지 방법에 의하여 측정할 수가 있다. 예컨대 시험편에 의해 세정 조건과, 표면 에칭에 의해 깊이가 측정된 표면 부착 결합 산소량과의 상관을 구하여 추정하는 방법도 있으나, 표면 부착 결합 산소량과 세정 페놀의 착색의 관계로 부터도 측정할 수 있다. 또한 다른 세정액의 경우에도 그 착색과 표면 부착 결합 산소량의 상관을 미리 구하여 놓고 그것을 측정 방법으로 할 수가 있다. 예컨대 페놀의 착색은 산소 100 만분의 1 중량부에 대하여 6 APHA가 되며, 이 측정의 상관으로서 사용할 수가 있다. 본 발명자들의 연구에 따르면 그들 용융장치 및 증발장치는 미리 그 내벽 표면에 부착하는 산소를 제거해서 사용할 때는, 결정 부가물의 용융이나 용융액의 증발처리에 있어서의 가열에 의해 생기는 착색 원인 물질의 생성을 현저하게 억제할 수가 있어 색상이 양호한 제품 비스 페놀을 얻을 수 있음이 발견되었다.The inner wall surface of the melting apparatus and the evaporation apparatus is formed of a metal material, usually stainless steel, such as SUS 304, SUS 316, 316L, etc., on the surface of which is usually bonded with oxygen of about 30 to 60 millimoles per square meter. . This oxygen amount can be measured by various methods. For example, there is also a method of obtaining and estimating the correlation between the cleaning conditions and the amount of surface-bonded oxygen measured by the surface etching by the test piece, but can also be measured from the relationship between the amount of surface-bonded oxygen and the coloring of the cleaning phenol. Also in the case of other cleaning liquids, the correlation between the coloring and the amount of surface-bonded oxygen can be determined in advance and used as a measuring method. For example, coloring of phenol becomes 6 APHA per 1 part by weight of oxygen, and can be used as a correlation of this measurement. According to the researches of the present inventors, when the melter and the evaporator are used by removing the oxygen adhering to the inner wall surface in advance, the melting agent and the evaporator are remarkably produced by the melting of the crystal adducts and the generation of the coloring causative material generated by heating in the evaporation of the melt. It was found that the product bisphenol having good color can be obtained by suppressing it.
용융장치 및 증발장치의 내벽면으로 부터의 산소제거는 내벽면을 유기용제를 사용하여 세정처리 함으로서 이를 수가 있다. 유기 용제로는 페놀 또는 비스 페놀 A, 페놀과 비스 페놀 A의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 세정처리 온도는 100∼200℃, 바람직하게는 120∼185℃이다. 세정에 있어서의 분위기로는 질소가스나 질소가스와 아르곤가스, 탈가스 증기 등의 비산성 가스 분위기나, 감압 분위기가 사용되고, 그 분위기 중의 산소농도는 0.01 vol% 이하, 바람직하게는 0.005 vol% 이하, 더욱 바람직하게는 0.001 vol% 이하이다. 유기 용제에 의한 내벽면의 세정은 내벽면에 대하여 스프레이 노즐을 통하여 유기 용제를 분사시킴으로써 이룰 수가 있다. 유기 용제에 의한 세정 후에는 용융장치 및 증발장치의 저부에 체류하는 유기용제를 배출하고, 필요에 따라 내부를 건조처리한다. 또한 기상인 산소의 농도 측정에는 통상적인 가스 크로마토그래피법 또는 전기 화학법에 의한 미량 산소 분석계 등을 이용할 수 있다.Oxygen removal from the inner wall surface of the melting apparatus and the evaporation apparatus can be achieved by washing the inner wall surface with an organic solvent. As the organic solvent, phenol or bisphenol A, a mixture of phenol and bisphenol A, and the like can be used. The washing treatment temperature is 100 to 200 ° C, preferably 120 to 185 ° C. As the atmosphere for cleaning, a non-acidic gas atmosphere such as nitrogen gas, nitrogen gas, argon gas, or degassed vapor, or a reduced pressure atmosphere is used, and the oxygen concentration in the atmosphere is 0.01 vol% or less, preferably 0.005 vol% or less. More preferably, it is 0.001 vol% or less. The cleaning of the inner wall surface by the organic solvent can be achieved by spraying the organic solvent on the inner wall surface through a spray nozzle. After washing with the organic solvent, the organic solvent remaining in the bottom of the melting apparatus and the evaporation apparatus is discharged, and the interior is dried as necessary. In addition, a trace oxygen analyzer by a conventional gas chromatography method or an electrochemical method can be used for the measurement of the concentration of the gaseous oxygen.
상기 내벽면으로 부터의 산소 제거 처리에 있어서는 그 내벽면에 부착하는 산소량이 내벽면 1㎡ 당 10밀리몰 이하, 바람직하게는 5밀리몰 이하가 되도록 행한다.In the oxygen removal treatment from the inner wall surface, the amount of oxygen adhering to the inner wall surface is 10 millimoles or less, preferably 5 millimoles or less per 1 m 2 of the inner wall surface.
용융장치로는 외벽면에 가열 자켓을 갖춘 외부가열 방식의 밀폐형 용기나, 내부에 가열코일을 갖춘 내부 가열 방식의 밀폐형 용기등이 사용된다. 증발장치로는 증류탑이나 스트립핑장치, 원심 박막 증발기 등이 사용된다.As the melting apparatus, an external heating hermetic container having a heating jacket on the outer wall surface, or an internal heating hermetic container having a heating coil inside is used. Distillation column, stripping device, centrifugal thin film evaporator is used as the evaporator.
용융장치와 증발장치 사이에는 배관이 부설되고, 증발장치에는 비스페놀 A의 배출관이 부설되는데, 본 발명에 있어서는 이들의 배관 내벽면에 대하여도 상기와 마찬가지로하여 산소 제거 처리를 행하는 것이 바람직하다.A pipe is provided between the melting apparatus and the evaporator, and a discharge pipe of bisphenol A is provided in the evaporator. In the present invention, the oxygen removal treatment is preferably performed on the inner wall surface of these pipes in the same manner as described above.
본 발명에 있어서는 상기와 같이하여 장치계에 포함되는 적어도 용융장치 및 증발장치에 대하여 그 내벽면에 부착하는 산소제거처리를 실시한 후, 그 장치계에 대하여 결정 부가물을 공급하고 용융장치에서 결정 부가물을 용융하여, 얻어진 용융액을 증발 장치로 증발처리하여 페놀을 증발 제거한다.In the present invention, at least the melting apparatus and the evaporation apparatus included in the apparatus system as described above are subjected to the oxygen removing treatment of adhering to the inner wall surface thereof, and then the crystal additives are supplied to the apparatus system and the crystal addition is performed in the melting apparatus. Water is melted, and the obtained melt is evaporated by an evaporator to evaporate phenol.
용융장치의 조작 조건으로는 온도 : 115∼180℃, 바람직하게는 120∼150℃, 압력 : 상압, 산소농도 : 0.01vol% 이하, 바람직하게는 0.005vol% 이하, 더욱 바람직하게는 0.001vol% 이하인 조건이 채용된다. 증발장치는 1단 또는 다단을 사용할 수 있으나, 1단으로 사용하는 경우에는 그 1단의 증발장치 및 다단으로 사용하는 경우에는 그 최종 단의 증발장치의 조작조건으로 180∼200℃, 바람직하게는 170∼185℃, 압력 : 1∼100토르, 바람직하게는 5∼40토르, 분위기 중 산소 농도 : 0.005vol% 이하, 바람직하게는 0.001vol% 이하인 조건이 채용된다.The operating conditions of the melting apparatus are temperature: 115 to 180 ° C, preferably 120 to 150 ° C, pressure: atmospheric pressure, oxygen concentration: 0.01 vol% or less, preferably 0.005 vol% or less, and more preferably 0.001 vol% or less. Conditions are employed. The evaporator may be used in one stage or in multiple stages, but in the case of using in one stage, in the case of using in one stage of evaporation apparatus and in multiple stages, the operating conditions of the evaporator of the final stage are 180 to 200 ° C, preferably 170 to 185 DEG C, pressure: 1 to 100 torr, preferably 5 to 40 torr, oxygen concentration in the atmosphere: 0.005 vol% or less, preferably 0.001 vol% or less.
본 발명에 따르면 결정 부가물의 용융 및 그 용융액이 증발처리에 있어서의 가열에 기인하는 착색 원인 물질이 생성량을 현저하게 억제시킬 수가 있어, 색상이 양호한 고순도 비스 페놀 A를 얻을 수가 있다.According to the present invention, the amount of the colored causative agent due to the melting of the crystal adduct and the heating of the melt in the evaporation process can significantly suppress the amount of production, thereby obtaining a high-purity bisphenol A having good color.
[제5의 프로세스][The fifth process]
본 발명에 따른 비스페놀 A를 얻기 위한 제5의 프로세스를 이하에 설명한다.A fifth process for obtaining bisphenol A according to the present invention is described below.
본 발명에 있어서 사용하는 결정 부가물로는 비스페놀 A를 얻기 위하여 제시한 상기 본 발명의 제4의 프로세스에 관하여 제시한 각종의 결정 부가물이 사용된다.As the crystal adduct used in the present invention, various crystal adducts presented with respect to the fourth process of the present invention presented for obtaining bisphenol A are used.
본 발명에서 원료로서 사용하는 결정 부가물은 이것을, 그것에 부착 또는 동반하는 페놀과 더불어 용융한 후, 적어도 1개의 증발 표면적을 향상시키는 부재를 내부에 배설한 증발탑으로 이루어지는 증발 처리 공정으로 인도하여 페놀을 증발제거하는 것인데, 본 발명에 있어서는 그 증발탑의 운전 개시에 앞서 미리 증발탑의 내벽면 및 증발 표면적을 향상시키는 부재의 표면에 부착하는 산소를 제거한다.The crystalline adduct used as a raw material in the present invention is melted together with phenol attached or entrained therein, and then led to an evaporation process consisting of an evaporation tower in which a member for improving at least one evaporation surface area is disposed therein. In the present invention, the oxygen adhering to the inner wall surface of the evaporation tower and the surface of the member for improving the evaporation surface area is removed prior to the start of operation of the evaporation tower.
증발탑의 내벽 및 증발 표면적을 향상시키는 부재, 에컨대 충전제나 시렁(rack) 단을 구성하는 금속의 표면은 통상적인 스테인레스 스틸, 예컨대 SUS 304, SUS 316, SUS 316L 등으로 형성되어 그 표면에는 통상, 1㎡ 당 30∼60 밀리몰 정도의 산소가 부착 결합되어 있다. 본 발명자들의 연구에 따르면 그 금속 표면에 부착하는 산소를 미리 제거하여 증발탑을 사용할 때에는 결정 부가물의 증발 처리에 있어서의 가열에 의해 생기는 착색 원인 물질의 생성을 현저하게 억제할 수가 있어, 색상이 양호하고 또한 색상의 경시 변화가 억제된 제품 비스페놀 A를 얻을 수 있다는 것이 발견되었다.The inner wall of the evaporation tower and the member for improving the evaporation surface area, for example, the surface of the metal constituting the filler or the rack stage, are formed of ordinary stainless steel, for example, SUS 304, SUS 316, SUS 316L and the like. About 30 to 60 millimoles of oxygen per 1 m 2 are attached and bonded. According to the researches of the present inventors, when the evaporation tower is used by removing the oxygen adhering to the metal surface in advance, it is possible to remarkably suppress the generation of a coloring causative material caused by the heating in the evaporation treatment of the crystal adduct, and the color is good. It was also found that a product bisphenol A, in which the change in color over time is suppressed can be obtained.
증발탑의 내벽면 및 증발 표면적을 향상시킨 표면, 예컨대 충전재 표면으로 부터의 산소 제거는 그 표면을 유기 용제를 사용하여 세정처리함으로써 이룰 수가 있다. 유기 용제로는 페놀 및/또는 비스페놀 A, 페놀과 비스페놀 A의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 세정 처리 온도는 100∼200℃, 바람직하게는 120∼185℃이다. 세정에 있어서의 분위기로는 불활성 가스, 예컨대 질소 가스나 아르곤 가스 또는 탈가스 스팀 분위기 등의 산소 농도가 0.1vol% 이하, 바람직하게는 0.05 vol% 이하인 분위기가 사용된다. 유기 용제에 의한 증발탑의 내벽면 및 증발 표면적을 향상시키는 부재 표면의 세정은 그 표면에 스프레이 노즐을 통하여 용기용제를 분사시킴으로써 이룰 수가 있는 외에, 증발탑 내로 유기용제를 유통시킴으로써 이룰 수 있다.Oxygen removal from the inner wall surface of the evaporation tower and the surface which improved the evaporation surface area, for example, the filler surface, can be achieved by cleaning the surface with an organic solvent. As the organic solvent, phenol and / or bisphenol A, a mixture of phenol and bisphenol A, and the like can be used. The washing process temperature is 100-200 degreeC, Preferably it is 120-185 degreeC. As an atmosphere for cleaning, an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1 vol% or less, preferably 0.05 vol% or less is used, such as an inert gas such as nitrogen gas, argon gas or degassing steam atmosphere. The cleaning of the inner wall surface of the evaporation tower and the surface of the member which improves the evaporation surface area by the organic solvent can be achieved by spraying a container solvent on the surface through a spray nozzle, and also by distributing the organic solvent into the evaporation tower.
상기 산소 제거 처리에 있어서는 증발탑 내벽면 및 증발 표면적을 향상시키는 부재 표면에 부착하는 산소량이 표면적 1㎡ 당 10밀리몰 이하, 바람직하게는 5밀리몰 이하가 되도록 행한다.In the oxygen removal treatment, the amount of oxygen adhering to the inner wall surface of the evaporation tower and the surface of the member for improving the evaporation surface area is 10 millimoles or less, preferably 5 millimoles or less per square meter of surface area.
본 발명에 있어서는 상기 산소 제거처리는 증발탑의 내벽면 및 증발 표면적을 향상시키는 부재표면에 대하여 적용하는 외에, 결정 부가물 용융액 또는 비스페놀 A 용융액이 접촉하는 다른 금속 표면, 예컨대 결정 부가물을 용융하기 위한 용융장치의 내벽면, 용융장치와 증발탑 사이의 배관의 내벽면, 나아가서는 증발탑에 부설된 비스페놀 A 발출 배관의 내벽면 등에 대하여 적용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the oxygen removal treatment is applied not only to the inner wall surface of the evaporation tower and to the member surface for improving the evaporation surface area, but also to melt other metal surfaces such as crystal adducts contacted by the crystalline adduct melt or the bisphenol A melt. It is preferable to apply to the inner wall surface of the melting apparatus, the inner wall surface of the piping between the melting apparatus and the evaporation tower, and moreover, the inner wall surface of the bisphenol A extraction piping provided in the evaporation tower.
본 발명에 있어서는 결정 부가물은 이것을 가열 용융시켜서 용융액으로 한 후, 증발탑에 공급하고 여기에서 페놀의 증발 제거를 행한다.In the present invention, the crystal adduct is heated and melted to form a molten liquid, and then supplied to an evaporation tower, where the phenol is evaporated and removed.
결정 부가물의 용융 장치로는 외벽면에 가열 자켓을 갖춘 외부가열 방식의 밀폐형 용기나, 내부에 가열 코일을 갖춘 내부가열 방식의 밀폐형 용기등이 사용된다.As the melting apparatus of the crystal additive, an external heating hermetic container having a heating jacket on the outer wall surface, an internal heating hermetic container having a heating coil inside, or the like is used.
결정 부가물을 용융할 때의 조작 조건으로는 일반적으로 온도 : 115∼180℃, 바람직하게는 120∼150℃, 압력 : 1.0∼5.0atm(절대압), 바람직하게는 1.0∼1.9 atm(절대압)인 조건이 채용된다. 또한 결정 부가물의 용융 분위기 중의 산소 농도는 0.005vol% 이하, 바람직하기는 0.001vol% 이하로 유지된다. 또한 본 발명에 있어서는 결정 부가물을 단시간에 용융시키기 위하여, 그 결정 부가물을 상기한 바와같은 정제 페놀과 같은 착색이 거의 없는 열 페놀을 사용해서 희석하여 용융하는 방법이거나, 결정 부가물의 용융이 끝난 액속에 용융시키는 방법등을 채용할 수도 있다.The operating conditions at the time of melting the crystal adduct are generally temperature: 115 to 180 ° C, preferably 120 to 150 ° C, pressure: 1.0 to 5.0 atm (absolute pressure), preferably 1.0 to 1.9 atm (absolute pressure). Conditions are employed. Further, the oxygen concentration in the molten atmosphere of the crystal adduct is maintained at 0.005 vol% or less, preferably 0.001 vol% or less. In the present invention, in order to melt the crystal addition product in a short time, the crystal addition product is diluted or melted using a heat phenol having almost no coloring such as the above-described purified phenol, or the melting of the crystal addition product is finished. It is also possible to employ a method of melting in a liquid flow.
증발탑으로는 적어도 내벽면이 금속 재질, 특히 스테인레스 스틸, 예컨대 SUS 304, SUS 316, SUS 316L 등으로 형성되어 있는 통체 내부에 증발 표면적을 향상시키는 부재를 배설한 것이 겸용된다. 이 증발탑은 그 저부에 가열수단을 배설할 수가 있다. 증발 표면적을 향상시키는 부재로는 종래 공지의 충전재나 시렁 단, 습벽(wet wall) 등을 제시할 수 있으며, 이와 같은 것들은 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이 경우에는 충전재나 시렁단, 습벽형재 재료, 금속 재료, 예컨대 SUS 304, SUS 316, SUS 316L 등의 스테인레스 스틸로 구성된다.As an evaporation tower, the thing which provided the member which improves the evaporation surface area at least inside the cylinder body whose inner wall surface is formed from metal material especially stainless steel, for example, SUS304, SUS 316, SUS 316L, etc. is also used. This evaporation tower can provide heating means at its bottom. As a member for improving the evaporation surface area, a conventionally known filler, a cache end, a wet wall, or the like can be proposed, and these can be used alone or in combination. In this case, it is composed of a filler, a cache end, a wet wall member material, a metal material such as stainless steel such as SUS 304, SUS 316, and SUS 316L.
또한 충전재는 라시히 링(Rasching ring), 폴링(pall ring), 판체, 다공판 등일 수가 있으며, 시렁 단의 트레이(ray)는 포종형(泡鐘型), 다공판형 등이며, 그 트레이가 다운 카머를 갖춘 것일 수가 있다.In addition, the filling material may be a rasching ring, a falling ring, a plate, or a perforated plate, and the tray of the cache stage is a bubble type, a perforated plate type, and the tray is down. It may be equipped with a killer.
증발탑은 적어도 1개, 바람직하게는 2개 이상 조합하여 사용된다. 이 증발탑은 증기를 사용하는 증발탑(증기 스트립핑 증발탑) 일 수가 있다. 본 발명에 따른 결정 부가물 용융액의 바람직한 증발 처리는 증기를 사용하지 않는 통상적인 증발탑과 증기를 사용하는 증기 스트립핑 증발탑과의 조합을 사용하여 이루어진다.The evaporation tower is used in combination of at least one, preferably two or more. This evaporation tower may be an evaporation tower (vapor stripping evaporation tower) using steam. Preferred evaporation of the crystalline adduct melt according to the invention is achieved using a combination of a conventional evaporation tower without steam and a vapor stripping evaporation tower using steam.
다음에 증기를 사용하지 않는 제1증발탑과 증기를 사용하는 제2증발탑으로 이루어지는 증발처리 장치계를 사용하여 결정 부가물 용융액을 증발 처리하는 방법에 대하여 상술한다.Next, a method of evaporating the crystalline adduct melt using an evaporation treatment system comprising a first evaporation tower not using steam and a second evaporation tower using steam will be described in detail.
이 증발 처리 방법에 있어서는 결정 부가물 용융 장치로부터의 용융액은 이것을 제1의 증발탑으로 도입하여 여기에서 증기의 비존재하, 감압하에 증발 처리하고, 그 용융액 속의 페놀의 일부를 증발 제거한다. 이 제1증발탑의 탑정으로 부터는 페놀을 포함하는 증기가 분리 회수되고, 그 저부로 부터는 페놀의 일부가 증발 제거된 용융액의 분리회수된다. 이 제1증발탑으로 부터의 탑저물은 이것을 제2증발탑으로 도입하여 여기에서 증기의 존재하, 감압하에 있어서 증발처리하고, 용융액 속의 잔부 페놀을 증발 제거한다. 이 제2증발탑으로 부터는 그 탑정로서 페놀, 증기 및 소량의 비스 페놀 A를 포함하는 혼합 증기가 배출되고, 그 탑저물로서 고순도 비스페놀 A가 분리 회수된다.In this evaporation treatment method, the molten liquid from the crystal addition product melting apparatus is introduced into the first evaporation tower and evaporated therein in the absence of steam and under reduced pressure, to evaporate a part of phenol in the melt. From the top of the first evaporation tower, steam containing phenol is separated and recovered, and from the bottom, a portion of the phenol is separated and recovered by evaporation of the molten liquid. The bottoms from the first evaporation tower are introduced into the second evaporation tower, where the evaporation is carried out in the presence of steam and under reduced pressure, and the residual phenol in the melt is evaporated off. From this second evaporation tower, a mixed vapor containing phenol, steam, and a small amount of bisphenol A is discharged as the tower top, and high purity bisphenol A is separated and recovered as the column bottoms.
증기를 사용하지 않는 제1증발탑의 조작 조건으로는 온도 : 125∼200℃, 바람직하게는 130∼185℃, 압력 : 100 토르 이하, 바람직하게는 5∼40 토르가 채용된다. 증발탑 내의 증기 분위기 중의 산소 농도는 0.005vol% 이하, 바람직하게는 0.001 vol% 이하로 유지된다. 이 제1증발탑에 있어서 결정 부가물 용융액 중에 존재하는 페놀의 95∼99.8중량%, 바람직하게는 98∼99.7중량%가 증발 제거된다.As operating conditions of the first evaporation tower not using steam, a temperature of 125 to 200 ° C, preferably 130 to 185 ° C and a pressure of 100 Torr or less is preferably employed, preferably 5 to 40 Torr. The oxygen concentration in the vapor atmosphere in the evaporation tower is maintained at 0.005 vol% or less, preferably 0.001 vol% or less. In this first evaporation column, 95 to 99.8% by weight, preferably 98 to 99.7% by weight, of the phenol present in the crystal addition product melt is evaporated off.
상기 증기를 사용하는 제2증발탑의 조작 조건으로서는 온도 : 130∼200℃, 바람직하게는 160∼186℃, 압력 100 토르이하, 바람직하게는 5∼40 토르, 비스페놀 A 용융액 1 ㎏ 당의 증기 공급량 : 0.02∼0.2㎏, 바람직하게는 0.04∼0.1 ㎏의 조건이 채용된다. 증발탑내의 증기분위기 중의 산소농도는, 0.005vol% 이하, 바람직하게는 0.001vol% 이하로 유지된다. 이 제2증발탑에 있어서는, 제1증발탑에서 얻어지는 결정 부가물 용융액 중의 페놀의 실질적 전량이 증발 제거되고, 탑저물로서 페놀 함유율 200 wt ppm 이하, 바람직하게는 50 wt ppm 이하의 비스페놀 A가 얻어진다.The operating conditions of the second evaporation tower using the above steam include: temperature: 130 to 200 ° C, preferably 160 to 186 ° C, pressure of 100 torr or less, preferably 5 to 40 torr, and steam supply amount per 1 kg of bisphenol A melt: 0.02 to 0.2 kg, preferably 0.04 to 0.1 kg is employed. The oxygen concentration in the vapor atmosphere in the evaporation tower is maintained at 0.005 vol% or less, preferably 0.001 vol% or less. In this second evaporation column, substantially the entire amount of phenol in the crystalline addition product melt obtained in the first evaporation column is evaporated off, and bisphenol A having a phenol content of 200 wt ppm or less, preferably 50 wt ppm or less is obtained as the bottoms. Lose.
상기의 증기를 사용하는 제2의 증발탑으로 부터는, 증기, 페놀 및 소량의 비스페놀 A를 함유하는 혼합 증기가 얻어지지만, 이 혼합증기로 부터는 페놀 및 비스페놀 A를 분리 회수한다. 이 혼합증기로부터의 페놀 및 비스페놀 A의 분리 회수는, 종래 공지의 각종 방법으로 실시할 수 있지만, 본 발명에 있어서는, 특히, 후술하는 2단계의 냉각 공정으로 이루어지는 스트립핑 가스의 응축방법을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다.From the second evaporation column using the above steam, a mixed vapor containing steam, phenol and a small amount of bisphenol A is obtained, but phenol and bisphenol A are separated and recovered from this mixed steam. Separation and recovery of phenol and bisphenol A from this mixed steam can be carried out by various conventionally known methods, but in the present invention, in particular, by using a condensation method of a stripping gas comprising a two-step cooling step described later, It is preferable to carry out.
본 발명에 의하면, 결정 부가물 용융액의 증발처리를 감압조건하에 있어서, 증발 표면적이 큰 증발탑을 사용하여 실시하므로써, 그 증발처리를 좋은 효율로 실시 할수 있다. 더욱이, 이 경우에, 이 증발탑으로서는, 사전에, 그 내벽면 및 내부에 배설한 부재표면에서 산소제거 처리를 실시한 것을 사용하므로써 그 용융액의 증발에 있어서의 가열에 기인하는 착색 원인 물질의 생성량을 현저하게 감소시킬 수 있고, 색상이 뛰어나고, 또한 용융액의 색상이 경시 변화를 현저하게 감소시킨 고순도 비스페놀 A를 얻을 수 있다.According to the present invention, the evaporation treatment of the crystalline adduct melt can be carried out by using an evaporation tower having a large evaporation surface area under reduced pressure, so that the evaporation treatment can be carried out with good efficiency. Furthermore, in this case, the evaporation tower is formed by using an oxygen removal treatment on the inner wall surface and the member surface disposed inside in advance, so that the amount of the coloring causing substance due to heating in the evaporation of the melt can be reduced. It is possible to obtain high purity bisphenol A which can be remarkably reduced, excellent in color, and in which the color of the melt significantly reduces the change over time.
[제6의 프로세스][The sixth process]
본 발명에 의한 비스페놀 A를 얻기 위한 제6의 프로세스를 이하에 설명한다.The sixth process for obtaining bisphenol A by this invention is demonstrated below.
본 발명에서 사용하는 결정 부가물로서는 비스페놀 A를 얻기 위하여 표시한 상기 발명의 제4의 프로세스에 관해서 표시한 각종의 결정 부가물이 사용된다.As the crystal adduct used in the present invention, various crystal adducts described in relation to the fourth process of the above invention indicated to obtain bisphenol A are used.
다음에 본 발명의 제6의 프로세스를 제6도를 참조하여 설명한다.Next, a sixth process of the present invention will be described with reference to FIG.
제6도에 있어서 (1), (2) 및 (3)은 박막 증발기를 나타낸다. 이것은, 그 내주벽에 형성된 박막을 외부로 부터의 가열에 의하여 증발시키는 구조의 것이다. 본 발명에 있어서는, 내부에 회전날개를 가지며, 그 회전날개의 회전에 따라서 내주벽면에 액막을 형성하도록 한 원심 박막 증발기의 사용이 바람직하다.In FIG. 6, (1), (2), and (3) represent a thin film evaporator. This is a structure of evaporating the thin film formed in the inner peripheral wall by heating from the outside. In the present invention, it is preferable to use a centrifugal thin film evaporator which has a rotary blade inside and which forms a liquid film on the inner peripheral wall surface in accordance with the rotation of the rotary blade.
또, 제6도에 있어서, (4)는 각각의 박막 증발기에 부설된 외부 히터이다. 이것은 통상, 가열매체가 유통하는 자켓으로서 구성된다.In Fig. 6, reference numeral 4 denotes an external heater attached to each thin film evaporator. This is usually configured as a jacket through which the heating medium flows.
본 발명에 있어서는, 원료로서 사용하는 결정 부가물은, 이것을 가열에 의하여 용융하거나, 또는 정제 페놀로 희석용해 시켜서, 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액으로 한다. 본 발명에서 바람직하게 사용하는 페놀 용액은, APHA 15이하의 색상을 가지며, 비스페놀 A 농도가 50∼80중량%, 바람직하게는 60∼75중량%인 것이다.In this invention, the crystal addition product used as a raw material melts this by heating, or dilutes it with refined phenol, and makes it the phenol solution containing bisphenol A. The phenol solution preferably used in the present invention has a color of APHA 15 or less and a bisphenol A concentration of 50 to 80% by weight, preferably 60 to 75% by weight.
이 원료 페놀 용액은, 라인(10)에서 제1박막 증발기(이하, 단순히 증발기라고도 함)(1)에 도입되고, 페놀 용액은, 이 증발기의 내주벽을 액막으로서 흘러 내리는 동시에 그 상이한 외부히터(4)에 의하여 가열되고, 페놀 및 비스페놀 A를 함유하는 증기 라인(11)을 지나서 배출된다. 이 증기는 이것을 응축처리하여 페놀 및 비스페놀 A를 회수한다.This raw phenol solution is introduced into the first thin film evaporator (hereinafter also referred to simply as the evaporator) 1 in line 10, and the phenol solution flows down the inner circumferential wall of the evaporator as a liquid film, and the different external heater ( Heated by 4) and discharged past the vapor line 11 containing phenol and bisphenol A. This steam condenses it to recover phenol and bisphenol A.
라인(10)을 지나는 페놀 용액의 온도는 바람직하게는 120∼150℃이다. 제1증발기(1)의 온도는 160∼185℃, 바람직하게는 165∼175℃이고, 그 압력은 15∼60 토르, 바람직하게는 15∼30 토르이다.The temperature of the phenol solution passing through line 10 is preferably 120 to 150 ° C. The temperature of the first evaporator 1 is 160 to 185 ° C, preferably 165 to 175 ° C, and the pressure is 15 to 60 torr, preferably 15 to 30 torr.
제1증발기(1)에 있어서, 원료 페놀 용액을 증발 처리하여 얻어진 잔액(비스페놀 A)는, 라인(12)을 지나서 발출되고, 제2증발기(2)에 도입된다. 라인(12)을 지나는 페놀 용액의 증발 잔액의 온도는 바람직하게는 170∼185℃이다. 또, 이 잔액을 구성하는 비스페놀 A 중에 페놀 농도는 1∼5중량%이다.In the first evaporator 1, the remaining liquid (bisphenol A) obtained by evaporating the raw phenol solution is extracted through the line 12 and introduced into the second evaporator 2. The temperature of the evaporated balance of the phenol solution passing through line 12 is preferably 170 to 185 ° C. Moreover, the phenol concentration is 1 to 5 weight% in bisphenol A which comprises this balance.
제2증발기(2)에 있어서는, 비스페놀 A는 제3증발기(3)에서 발출되는 증기, 페놀 및 비스페놀 A로 이루어지는 스트립핑 가스와 향류 접촉하면서 외부 히터(4)에 의하여 가열되고, 페놀 비스페놀 A 및 증기를 함유하는 스트립핑가스가 라인(13)을 지나서 배출된다.In the second evaporator (2), bisphenol A is heated by the external heater (4) in countercurrent contact with a stripping gas consisting of steam, phenol and bisphenol A extracted from the third evaporator (3), phenol bisphenol A and Stripping gas containing steam is discharged past line 13.
제2증발기(2)에 있어서의 온도는 바람직하게는 170∼185℃이고, 압력은 15 토르 이하, 통상, 10∼15 토르이다.The temperature in the 2nd evaporator 2 becomes like this. Preferably it is 170-185 degreeC, and a pressure is 15 Torr or less, Usually, 10-15 Torr.
제2증발기(2)에서 얻어지는 증발잔액은, 라인(14)을 지나서 제3증발기(3)로 도입된다. 이 잔액의 온도는 바람직하게는 170∼185℃이고, 잔액을 구성하는 비스페놀 A 중의 페놀 농도는 0.05∼0.10중량%, 바람직하게는 0.05∼0.07중량%이다.The evaporation balance obtained from the second evaporator 2 is introduced into the third evaporator 3 via the line 14. Preferably the temperature of this residue is 170-185 degreeC, and the phenol concentration in bisphenol A which comprises a balance is 0.05-0.10 weight%, Preferably it is 0.05-0.07 weight%.
제3증발기(3)에 있어서는, 제2증발기(2)로 부터의 비스페놀 A는, 라인(15)를 지나서 도입되는 증기와 향류 접촉하면서 외부 히터(4)에 의하여 가열되고, 스트립핑 가스가 라인(17)을 지나서 발출되고, 이 스트립핑가스는, 제2증발기(2)에 그 스트립핑용 가스로서 도입된다. 제3증발기에 있어서의 온도는 170∼185℃이고, 압력은 15토르이하, 통상 10∼15토르이다. 라인(15)에서 제3증발기(3)에 도입되는 스팀량은, 라인(14)을 지나서 제3증발기(3)으로 도입되는 비스페놀 A에 대해서, 중량비로 3중량% 이상, 바람직하게는 4∼6중량%이다. 라인(17)을 지나는 스트립핑 가스의 조성은, 페놀 : 0.8∼1.2 중량%, 바람직하게는 1중량%이하, 비스페놀 A : 5∼7중량%, 잔부 : 증기이다.In the third evaporator (3), the bisphenol A from the second evaporator (2) is heated by the external heater (4) in countercurrent contact with the vapor introduced through the line (15), and the stripping gas is lined. Extracted after (17), this stripping gas is introduce | transduced into the 2nd evaporator 2 as the stripping gas. The temperature in the third evaporator is 170 to 185 ° C, and the pressure is 15 torr or less, usually 10 to 15 torr. The amount of steam introduced into the third evaporator 3 in the line 15 is 3% by weight or more, preferably 4 to 6, in terms of weight relative to the bisphenol A introduced into the third evaporator 3 through the line 14. Weight percent. The composition of the stripping gas passing through the line 17 is 0.8 to 1.2 wt% of phenol, preferably 1 wt% or less, bisphenol A: 5 to 7 wt%, and the balance: steam.
제3증발기(3)에 있어서 얻어진 고순도 비스페놀 A는 라인(16)을 지나서 발출된다. 이 비스페놀 A는, 페놀 함유율이 0.005중량%의 것이고, 그 색상 APHA가 20 이하의 고품위의 것이다.The high purity bisphenol A obtained in the third evaporator 3 is extracted after the line 16. This bisphenol A has a phenol content of 0.005 wt%, and the color APHA has a high quality of 20 or less.
제2증발기(2)에서 라인(13)을 지나서 발출되는 스트립핑 가스는, 응축처리를 이용하여, 그 가스에 함유되는 페놀 및 비스페놀 A가 분리 회수된다.In the stripping gas discharged from the second evaporator 2 past the line 13, the phenol and bisphenol A contained in the gas are separated and recovered by using a condensation treatment.
이 스트립핑 가스는 종래 공지의 방법에 의하여 응축처리를 할수 있지만, 특히 후술하는 2단계의 냉각 공정으로 이루어지는 스트립핑가스의 응축방법을 사용하여 실시하는 편이 바람직하다.Although the stripping gas can be condensed by a conventionally known method, it is particularly preferable to carry out using the condensation method of the stripping gas, which consists of a two-step cooling process described later.
본 발명에 있어서는, 비스페놀 A·페놀 결정 부가물에서 유도된 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액을 우선 제1박막 증발기를 사용하여 증발처리하고, 페놀 함유율이 1∼5중량%의 비스페놀 A를 얻지만, 본 발명의 경우, 그 제1박막 증발기의 온도를 160∼185℃, 압력을 15∼60토르의 조건에 유지하므로서, 페놀의 급속한 증발에 의한 냉각이 생겨도, 비스페놀 A가 석출하는 적은 없고, 원활하게 그 증발처리를 실시할 수 있다.In the present invention, a phenol solution containing bisphenol A derived from bisphenol A-phenol crystal adduct is first evaporated using a first thin film evaporator to obtain bisphenol A having a phenol content of 1 to 5% by weight. In the present invention, while maintaining the temperature of the first thin film evaporator at a condition of 160 to 185 ° C. and a pressure of 15 to 60 Torr, bisphenol A does not precipitate smoothly even if cooling due to rapid evaporation of phenol occurs. The evaporation process can be performed.
또, 본 발명에 있어서는, 상기와 같이하여 얻어진 비스페놀 A를, 이에 함유되는 페놀을 증발제거하기 위하여 박막 증발기를 사용하여 증기 스트립핑 처리하지만, 본 발명의 경우, 그 비스페놀 A 중의 페놀 함유량이 1∼5중량%로 낮고, 또한 2개의 박막 증발기를 직렬로 결합하여 사용하므로 이들 증발기의 온도를 170∼185℃로 유지하고, 또한 15 토르이하의 고진공으로 유지하여, 그 비스페놀 A 중의 페놀을 증발제거할 수 있게되고, 색상이 뛰어나는 동시에, 페놀 함유량이 0.005중량% 이하의 고순도 비스페놀 A를 얻을 수 있다.In the present invention, the bisphenol A obtained as described above is subjected to steam stripping treatment using a thin film evaporator in order to evaporate and remove the phenol contained therein. Since it is low as 5% by weight and two thin film evaporators are used in series, the temperature of these evaporators is maintained at 170 to 185 ° C., and is maintained at a high vacuum of 15 Torr or less to evaporate the phenol in the bisphenol A. It is possible to obtain a high-purity bisphenol A with a phenol content of 0.005% by weight or less while being excellent in color.
색상이 뛰어난 비스페놀 A를 얻는 데에는, 그 제조 원료인 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액 및 그 용액을 증발처리하는 경우의 온도를, 185℃ 이하로 유지하고, 이소프로페닐 페놀 등의 착색 불순물의 생성을 억제함이 필요하지만, 본 발명의 경우는, 그 증발처리 온도를 185℃ 이하로 유지하여 페놀을 실질적으로 완전히 증발제거할 수 있기 때문에, 얻어지는 비스페놀 A는, APHA 20이하의 색상이 뛰어난 고순도의 것이다.In order to obtain bisphenol A which is excellent in color, the phenol solution containing bisphenol A which is the manufacturing raw material, and the temperature at the time of evaporating this solution are maintained at 185 degreeC or less, and generation | occurrence | production of colored impurities, such as isopropenyl phenol, is carried out. In the case of the present invention, since bisphenol A is substantially completely evaporated and removed by maintaining the evaporation temperature at 185 ° C. or lower, the resulting bisphenol A has a high purity of APHA 20 or less. .
또한 본 발명에 있어서는 제3박막 증발기에서 생성된 페놀, 비스페놀 A를 함유하는 증기로 이루어지는 스트립핑가스를, 제2박막 증발기에 대한 스트립핑용 증기가스로서 사용하므로써, 제2박막 증발기에 있어서의 페놀 스트립핑 효과가 높아진다고하는 이점도 있다.Further, in the present invention, a stripping gas composed of steam containing phenol and bisphenol A produced in the third thin film evaporator is used as the stripping vapor gas for the second thin film evaporator, whereby the phenol strip in the second thin film evaporator is used. There is also an advantage that the ping effect is increased.
본 발명의 증발처리에 따르면, 전체적으로 극히 짧은 체류시간(통상 60∼180초)에서 증발처리를 할 수 있기 때문에, 그 처리 효율은 매우 높아진다. 특히 본 발명의 경우, 제1박막 증발기와 제2박막 증발기와 제3박막 증발기를 위쪽에서 그 순으로 결합하고, 액체의 흐름을 중력에 의하여 위쪽에서 아래쪽으로 흘러내리게 하는 것이 바람직하고, 이에 따라서 산소리프의 방지를 효과적으로 행하는 동시에, 장치계내에 있어서의 액체의 체류시간을 짧게 유지할 수 있다.According to the evaporation treatment of the present invention, since the evaporation treatment can be performed in a very short residence time (usually 60 to 180 seconds) as a whole, the treatment efficiency is very high. In particular, in the case of the present invention, it is preferable to combine the first thin film evaporator, the second thin film evaporator, and the third thin film evaporator in the order from the top, and to flow the liquid flow from the top to the bottom by gravity, thus oxygen The leaf can be effectively prevented and the residence time of the liquid in the system can be kept short.
[제7의 프로세스][Seventh process]
본 발명에 의한 비스페놀 A를 얻기 위한 제7의 프로세스를 하기에서 설명한다.The seventh process for obtaining bisphenol A by this invention is demonstrated below.
본 발명에 있어서 사용하는 결정부가물로서는, 비스페놀 A를 얻기 위하여 표시한 상기 본 발명의 제1프로세스에 관해서 표시한 실질적으로 중성 조건하에 있고, 용융색이 15 APHA 이하, 바람직하게는 10APHA 이하의 것이 사용된다.As the crystal addition product to be used in the present invention, a substance having a melt color of 15 APHA or less, preferably 10 APHA or less, under substantially neutral conditions indicated in relation to the first process of the present invention indicated to obtain bisphenol A. Used.
본 발명에 있어서는, 실질적으로 중성 조건하에 있고, 용융색이 15 APHA 이하의 결정 부가물로 형성된 비스페놀 A를 함유하는 용액을, 박막 증발기를 사용하여 실질적으로 무산소하, 감압하에 있어서 페놀을 증발제거 시키는 공정을 포함한다. 이 경우에, 실질적으로 무산소하란, 페놀을 증발제거하는 장치계내의 분위기 중에 있어서의 산소 농도가 0.005 부피 ppm 이하인 것을 의미한다. 장치계내를 이와같은 실질적으로 무산소 상태로하는 방법으로서는, 장치계내에서 질소가스나 아르곤가스등의 불활성가스를 퍼지(purging)하는 방법이 있고, 보다 바람직하게는, 장치계내를 감압하는 공정과 그 감압하의 장치계내에 불활성가스를 퍼지하는 공정을 반복하여 실시하는 방법이 있다.In the present invention, a solution containing bisphenol A, which is formed under crystal additives having a melting color of 15 APHA or less under substantially neutral conditions, is subjected to evaporation and removal of phenol under reduced pressure using a thin film evaporator under substantially anoxic. Process. In this case, substantially oxygen free means that the oxygen concentration in the atmosphere in the apparatus system for evaporating and removing phenol is 0.005 volume ppm or less. As a method of bringing the inside of the apparatus system into such an oxygen free state, there is a method of purging an inert gas such as nitrogen gas or argon gas in the apparatus system, and more preferably, the step of depressurizing the interior of the apparatus system and the reduced pressure. There is a method of repeatedly carrying out the step of purging the inert gas in the system.
본 발명에 따라 특정한 결정부가물로 형성된 비스페놀 A를 함유하는 용액에서 페놀을 증발 제거하는 경우, 필요에 따라서, 착색 방지제를 첨가할 수 있다. 이 착색 방지제는 결정 부가물에 직접 참가 할수 있고, 이 경우에, 착색 방지제는, 임의의 상태에 있는 결정 부가물, 즉 분말상태, 용융상태, 슬러리 상태 또는 용액 상태에 있는 결정부가물에 첨가 혼합시킬 수 있다.In the case of evaporating off phenol from a solution containing bisphenol A formed from a specific crystal adduct according to the present invention, a coloring inhibitor may be added if necessary. This anti-coloring agent can directly participate in the crystalline adduct, in which case the anti-coloring agent is added and mixed to the crystalline adduct in any state, i.e., the crystalline adduct in powder, molten, slurry or solution state. You can.
본 발명에 있어서, 바람직하게 사용할 수 있는 착색 방지제는 지방족 카르복실산이다. 이 지방족 카르복실산은 용융상태에 있는 비스페놀 A를 대기와 장시간 접촉시킨다거나, 고온으로 유지한 때의 비스페놀 A의 착색을 방지하는 작용을 나타내는 것이다.In this invention, the coloring inhibitor which can be used preferably is an aliphatic carboxylic acid. This aliphatic carboxylic acid exhibits the effect of making bisphenol A in a molten state contact with the air for a long time or preventing coloring of bisphenol A when kept at a high temperature.
지방족 카르복실산으로서는, 비스페놀 A에 대해서 착색 방지 효과를 나타내는 것이면 어떠한 것도 좋고, 종래 공지의 것이 사용된다. 이와 같은 것으로서는 예를 들면, 포름산, 옥살산, 시트르산, 타르타르산, 글리콜산, 젖산, 말산, 글리세린산 등을 들수 있다. 이들의 것은 반응중 160℃ 이상의 온도에서 분해 혹은 이성화를 일으키고, 비스페놀 A에 대한 착색 방지제로서 뛰어난 작용을 나타낸다. 지방족 카르복실산의 첨가량은 결정부가물에 대해서, 1∼100중량 ppm, 바람직하게는 5∼50중량 ppm 이다.As aliphatic carboxylic acid, any thing can be used as long as it exhibits a coloring prevention effect with respect to bisphenol A, and a conventionally well-known thing is used. As such a thing, formic acid, oxalic acid, citric acid, tartaric acid, glycolic acid, lactic acid, malic acid, glycerin acid, etc. are mentioned, for example. These cause decomposition or isomerization at the temperature of 160 degreeC or more during reaction, and show the outstanding effect as a coloring inhibitor to bisphenol A. The addition amount of aliphatic carboxylic acid is 1-100 weight ppm with respect to a crystal addition product, Preferably it is 5-50 weight ppm.
이 지방족 카르복실산의 첨가로, 용융시에 착색이 방지된 열안정성이 좋은 제품 비스페놀 A를 얻을 수 있다.By addition of this aliphatic carboxylic acid, the product bisphenol A which is good in thermal stability with which coloring was prevented at the time of melting can be obtained.
본 발명은, 제6도에 나타낸 장치계를 사용하는 상기 본 발명의 제6의 프로세스의 경우와 동일하게하여 실시할 수 있다.This invention can be implemented similarly to the case of the said 6th process of this invention using the apparatus system shown in FIG.
[제8프로세스][Eighth process]
본 발명에 의한 비스페놀 A를 얻기 위한 제8의 프로세스를 이하에 나타낸다.The eighth process for obtaining bisphenol A by this invention is shown below.
본 발명에서 처리될 원료로서 사용하는 스트립핑가스는, 페놀과 비스페놀 A와의 혼합물을 증기로 스트립핑 할 때에 얻어지는 가스이고, 페놀, 비스페놀 A 및 증기로 이루어진 것이다. 이와같은 스트립핑 가스로서는 예를 들면 제6도에 나타내지는 라인(13)에서 배출되는 스트립핑가스를 사용할 수 있다.The stripping gas used as the raw material to be treated in the present invention is a gas obtained when stripping a mixture of phenol and bisphenol A with steam, and is composed of phenol, bisphenol A and steam. As such a stripping gas, for example, a stripping gas discharged from the line 13 shown in FIG. 6 can be used.
본 발명에 있어서는 스트립핑가스는, 그 감압 상태 그대로 제1냉각 공정으로 공급하고, 여기에서 페놀 또는 비스페놀 A를 함유하는 페놀로 이루어진 제1냉각 매체와 향류 접속시켜서 냉각한다. 이 제1냉각 공정은 스트립핑가스 중의 비스페놀 A의 실질적 전량을 냉각 매체 중에 용해하도록 실시한다. 스트립핑 가스중의 증기는, 이 제1냉각 공정에서는 거의 응축되지 않고, 다음의 제2냉각 공정으로 보내진다. 스트립핑 가스중의 페놀은 그 일부가 이 제1냉각 공정에서 응축되고, 나머지의 미응축의 것은 증기와 함께 다음의 제2냉각 공정으로 보내진다. 제1냉각 공정에서 스트립핑가스에서 분리 회수된 비스페놀 A와 페놀 혼합액은, 그 일부를 냉각매체로서 사용할 수 있다.In the present invention, the stripping gas is supplied to the first cooling step as it is under reduced pressure, and is cooled by making a countercurrent connection with the first cooling medium made of phenol or phenol containing bisphenol A. This first cooling step is carried out so that substantially the entire amount of bisphenol A in the stripping gas is dissolved in the cooling medium. The vapor in the stripping gas is hardly condensed in this first cooling process, and is sent to the next second cooling process. Some of the phenol in the stripping gas is condensed in this first cooling process and the remaining uncondensed is sent to the next second cooling process with steam. The bisphenol A and phenol mixture liquid separated and recovered by the stripping gas in the first cooling process can use a part thereof as a cooling medium.
제1냉각 매체의 온도는, 페놀의 응고점보다 1∼50℃ 정도 높은 온도이다.The temperature of the first cooling medium is about 1 to 50 ° C. higher than the freezing point of phenol.
이 제1냉각 공정에 있어서의 페놀의 회수율은, 이 제1냉각 공정에 대한 전공급 페놀에 대해서, 70중량% 이상, 바람직하게는 85중량% 이상이다.The recovery rate of phenol in this first cooling step is 70% by weight or more, preferably 85% by weight or more, relative to the pre-feed phenol for this first cooling step.
제1냉각 공정에서 사용되는 냉각 매체는, 스트립핑가스를 소망온도로 냉각하기에 충분한 양이면 좋고, 통상, 스트립핑가스에 대한 중량비로 5∼10, 바람직하게는 5∼6이다. 또, 제1냉각공정에서 얻어지는 스트립핑 가스중의 비스페놀 A와 페놀을 용해한 냉각매체 중에 함유되는 비스페놀 A의 페놀에 대한 중량비는 0.05∼0.02, 바람직하게는 0.08∼0.14이다. 제1냉각 공정에 있어서는, 비스페놀 A에 대해서 과잉의 페놀이 존재하므로서, 비스페놀 A의 응고점 이하의 냉각 온도일지라도, 비스페놀 A와 페놀과의 결정 부가물이 정석하는 일은 없다.The cooling medium used in the first cooling step may be an amount sufficient to cool the stripping gas to a desired temperature, and is usually 5 to 10, preferably 5 to 6, by weight to the stripping gas. The weight ratio of bisphenol A in the stripping gas obtained in the first cooling step to bisphenol A contained in the cooling medium in which phenol is dissolved is 0.05 to 0.02, preferably 0.08 to 0.14. In the 1st cooling process, since excess phenol exists with respect to bisphenol A, even if it is cooling temperature below the freezing point of bisphenol A, the crystal adduct of bisphenol A and phenol does not crystallize.
제1냉각 공정의 압력은 30 토르 이하, 바람직하게는 5∼20 토르이고, 제2박막 증발기(2)에 있어서의 압력에 대응한다. 또, 제1냉각 공정의 온도는 상기 압력 조건하에 있어서 증기가 를 유지하고, 페놀의 일부가 액체를 유지하는 온도이다. 바람직한 냉각온도(비스페놀 A를 응축시키는 온도)는, 페놀의 응고점 보다도 1∼50℃ 정도 높은 온도이고, 그 냉각 온도 42∼90℃, 바람직하게는 45∼55℃이다.The pressure of the first cooling process is 30 Torr or less, preferably 5 to 20 Torr, and corresponds to the pressure in the second thin film evaporator 2. In addition, the temperature of a 1st cooling process is the temperature which steam value maintains and a part of phenol keeps a liquid under the said pressure conditions. Preferable cooling temperature (temperature which condenses bisphenol A) is 1-50 degreeC higher than the freezing point of a phenol, and its cooling temperature is 42-90 degreeC, Preferably it is 45-55 degreeC.
제2냉각 공정으로 보내진 증기와 페놀의 혼합가스는, 여기에서 페놀의 수용액으로 이루어진 제2냉각 매체와 향류접촉시켜서 냉각한다. 이 제2의 냉각 공정은, 이 공정으로 보내진 증기와 페놀의 실질적 전량이 응축액화 하도록 실시하고, 이 공정에서는 페놀의 수용액이 회수된다. 이 제2냉각 공정에서 얻어지는 페놀의 수용액은 그 일부를 제2냉각 매체로서 사용할 수 있다. 수용액중의 페놀의 농도는, 스트립핑가스의 조성 및 제1냉각 공정의 조건으로 정해지지만, 통상 55∼75중량%이다. 또, 이 제2냉각 매체의 온도는, 증기의 응축온도 보다 1∼10℃ 정도 낮은 온도이다.The mixed gas of steam and phenol sent to the second cooling step is cooled by being brought into countercurrent contact with a second cooling medium made of an aqueous solution of phenol. This 2nd cooling process is performed so that the substantially whole quantity of the vapor | steam and phenol sent to this process may be condensed, and in this process, the aqueous solution of phenol will be collect | recovered. A part of the aqueous solution of phenol obtained in this second cooling step can use a part thereof as the second cooling medium. The concentration of phenol in the aqueous solution is determined by the composition of the stripping gas and the conditions of the first cooling step, but is usually 55 to 75% by weight. Moreover, the temperature of this 2nd cooling medium is a temperature about 1-10 degreeC lower than the steam condensation temperature.
제2냉각 공정에서 사용한 제2냉각 매체는, 혼합가스의 전량을 응축시키기에 충분한 양이면 좋고, 통상, 제1냉각 공정에서 보내진 증기와 페놀과의 혼합 가스에 대한 중량비로, 100∼300, 바람직하게는 190∼250이다. 이러한 제2냉각 공정의 압력은, 30 토르이하, 바람직하게는 5∼20 토르이며, 제1냉각 공정의 압력에 대응한다. 제2냉각 공정에 있어서의 냉각 온도(증기 응축온도)는, 상기 압력 조건하에 있어서 증기와 페놀의 혼합 가스의 전량이 응축액화하는 온도이면 좋다.The second cooling medium used in the second cooling step may be an amount sufficient to condense the entire amount of the mixed gas, and is usually 100 to 300, in a weight ratio to the mixed gas of vapor and phenol sent in the first cooling step. Preferably 190-250. The pressure of this 2nd cooling process is 30 Torr or less, Preferably it is 5-20 Torr, and respond | corresponds to the pressure of a 1st cooling process. The cooling temperature (steam condensation temperature) in a 2nd cooling process should just be a temperature at which the whole quantity of the mixed gas of steam and a phenol condenses under the said pressure conditions.
제1냉각 공정 및 제2냉각 공정에 있어서 사용하는 냉각기는, 기액접촉형의 장치이면 좋고, 임의의 것이 사용된다. 이와 같은 냉각기로서는, 예를 들면, 충전탑 및 스프레이 탑 등을 사용할 수 있다. 충전탑을 사용하는 경우, 그 충전물로서는, 압력 손실을 억제하도록 라시히 링이나 폴링, 다공금속판등을 사용하는 것이 좋다. 또, 제1냉각공정과 제2냉각공정에서 사용하는 냉각기는, 각각 개별적으로 설치할 수도 있지만, 2개의 냉각기를 포함하는 1탑형의 장치라도 좋다. 다음에, 상기의 스트립핑가스의 응축처리 방법의 한 실시양태에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.The cooler used in a 1st cooling process and a 2nd cooling process should just be a gas-liquid contact type apparatus, and arbitrary things are used. As such a cooler, a packed tower, a spray tower, etc. can be used, for example. In the case of using a packed column, as the filler, it is preferable to use a Rashihi ring, a polling, a porous metal plate or the like so as to suppress pressure loss. In addition, although the coolers used by a 1st cooling process and a 2nd cooling process may be respectively provided separately, the 1 tower type apparatus containing two coolers may be sufficient. Next, an embodiment of the above condensation treatment method for stripping gas will be described with reference to the drawings.
제7도에 있어서, (21)은 제1냉각기를, (22)는 제2냉각기를 나타낸다. 라인(23)은 상기 제6도에 표시한 라인(13)에 접속하는 스트립핑 가스 라인을 표시한다. 라인(24)은 배기 펌프(도시않음) 및 냉각기에 접속하는 진공라인이고, 냉각기를 포함하는 전장치계는 감압조건으로 유지된다.In Fig. 7, reference numeral 21 denotes the first cooler and reference numeral 22 denotes the second cooler. Line 23 represents a stripping gas line connecting to line 13 shown in FIG. Line 24 is a vacuum line connecting to an exhaust pump (not shown) and a cooler, and the entire electric system including the cooler is maintained under reduced pressure.
스트립핑 가스는, 라인(23)을 지나서, 제1냉각기(21)의 하부에 공급되고, 여기에서 라인(25)을 지나서 제1냉각기의 상부에서 도입되는 제1냉각매체(페놀 또는 비스페놀 A를 함유하는 페놀)과 향류접촉한다. 이 제1냉각기에서 응축한 비스페놀 A와 페놀을 용해한 냉각 매체는 발출 펌프(27)을 내포하는 라인(26)을 지나서 제1냉각기의 저부에서 발출된다. 이 라인(26)을 지나서 발출되는 냉각매체는, 필요에 따라 그 일부를 소요 온도로 냉각한 후, 냉각매체로서 라인(25)에 재순환시킬 수도 있다.The stripping gas is fed to the lower part of the first cooler 21 via line 23, where it is introduced into the first cooling medium (phenol or bisphenol A, which is introduced at the top of the first cooler beyond line 25). Phenol)) in countercurrent contact. The cooling medium in which bisphenol A condensed in the first cooler and phenol are dissolved is drawn out from the bottom of the first cooler after passing through the line 26 containing the discharge pump 27. The cooling medium discharged past this line 26 may be partially recycled to the line 25 as a cooling medium after cooling a portion thereof to a required temperature if necessary.
제1냉각기(21)의 정상부에서 라인(28)을 지나서 발출되는 증기와 페놀의 혼합가스는, 제2냉각기(22)의 하부에 도입되고 여기에서 라인(29)를 지나서 제2냉각기의 상부에서 도입되는 제2냉각매체(페놀의 수용액)와 향류 접촉한다. 이 제2냉각기에서 증기와 페놀의 혼합가스는 응축액화되고, 이 응축액은 냉각 매체와 함께 제2냉각기(22)의 저부에서 발출되고 펌프(31)를 포함하는 라인(30)을 지나서 발출되고 그 일부는 라인(33)을 지나고, 냉각 매체용의 냉각기(34)를 지나서 냉각된 후, 라인(29)을 지나고, 제2냉각기에 재순환된다. 라인(30)을 지나서 발출된 응축 증기와 페놀을 함유하는 냉각 매체의 잔부는 라인(32)을 지나서 계외로 발출된다.At the top of the first cooler 21, a mixed gas of steam and phenol, which is drawn off through the line 28, is introduced into the lower part of the second cooler 22 and here from the top of the second cooler past the line 29. Countercurrent contact with the introduced second cooling medium (aqueous solution of phenol) In this second cooler, the mixed gas of steam and phenol is condensed, and this condensate is drawn out at the bottom of the second cooler 22 together with the cooling medium and past the line 30 including the pump 31 and Some pass over line 33, cool past cooler 34 for the cooling medium, then pass over line 29 and are recycled to the second cooler. The remainder of the cooling medium containing condensate vapor and phenol extracted via line 30 is drawn out of system beyond line 32.
다음에 상기 스트립핑가스의 응축처리법에 있어서, 제1냉각기와 제2냉각기를 포함하는 1탑형의 냉각장치를 사용한 경우의 플로시트를 제8도에 표시한다.Next, in the condensation treatment method of the stripping gas, a flow sheet in the case of using a one-top cooling device including a first cooler and a second cooler is shown in FIG.
제8도에 있어서, (50)은 그 냅에 제1냉각기(21)와 제2냉각기(22)를 갖춘 1탑형의 냉각장치이다. 이 냉각장치는 제1냉각기(21)와 제2냉각기(22)와의 중간에 중앙부에 개구(開口)를 가진 간막이 판(45)을 배설하고, 그 개구에 통체(43)를 세워 설치한 구조를 갖는다. 이 장치에 있어서, 통체(43)의 외주면과 냉각장치(50)의 내벽과의 사이에 형성되는 고리상 중공실은 액체를 저류(貯留)하기 위한 것이다. (42)는 제2냉각기(22)를 흘러내리는 액체를 상기 고리상 중공실로 안내하기 위한 안내판이다. 통상 공간(44)은 가스 통로를 나타낸다.In Fig. 8, reference numeral 50 denotes a tower cooling device having a first cooler 21 and a second cooler 22 at its nap. This cooling device has a structure in which a partition plate 45 having an opening in the center is disposed in the middle between the first cooler 21 and the second cooler 22, and a cylinder 43 is placed in the opening. Have In this apparatus, the annular hollow chamber formed between the outer circumferential surface of the cylindrical body 43 and the inner wall of the cooling device 50 is for storing liquid. Reference numeral 42 is a guide plate for guiding the liquid flowing down the second cooler 22 to the annular hollow chamber. Normal space 44 represents a gas passage.
또한, 제8도의 부호에 있어서, 제7도에 표시한 것과 동일 부호는 동일 의미를 표시한다. 또 제8도에 있어서는, 제7도에 표시한 유량 콘트롤계는 도시되지 않는다.In addition, in the code | symbol of FIG. 8, the same code | symbol as shown in FIG. 7 shows the same meaning. 8, the flow control system shown in FIG. 7 is not shown in figure.
상기 스트립핑가스의 응축처리법에 의하면 스트립핑가스를 승압하는 일이 없이 30 토르이하의 감압상태인 채로 냉각시킬 수 있다. 더욱이, 이 경우에, 30 토르 이하라고 하는 낮은 압력 조건과 이에 따른 낮은 스팀 응축 온도 조건을 채용했음에도 불구하고, 비스페놀 A나 페놀의 결정은 하등 석출되지 않는다. 따라서, 이 스트립핑 가스의 응축처리법에 있어서는, 고체석출에 의하여 냉각기의 효율저하나 냉각기의 폐쇄 문제점은 하등 생기지 않는다.According to the condensation treatment of the stripping gas, the stripping gas can be cooled under a reduced pressure of 30 Torr or less without boosting the stripping gas. Moreover, in this case, despite adopting a low pressure condition of 30 Torr or less and thus a low steam condensation temperature condition, crystals of bisphenol A or phenol are not precipitated at all. Therefore, in this condensation treatment method of the stripping gas, solid precipitation does not reduce the efficiency of the cooler or cause a problem of closing the cooler.
또, 상기 스트립핑가스의 응축처리에 의하면 스트립핑가스를 구성하는 스팀, 페놀 및 비스페놀 A의 모든 것이 응축되고, 진공배기계에는 그들의 가스가 실질적으로 유입되지 않는다. 따라서, 진공배기 펌프는, 장치계를 소정의 감압조건으로 유지하는 것 뿐이기 때문에, 배기 용량이 작은 것으로 되고, 설비 비용 및 에너지 비용도 적으므로 매우 유리하다.Further, according to the condensation treatment of the stripping gas, all of steam, phenol and bisphenol A constituting the stripping gas are condensed, and their gas is not substantially introduced into the vacuum exhaust machine. Therefore, the vacuum exhaust pump is advantageous because only the apparatus system is maintained at a predetermined decompression condition, the exhaust capacity is small, and the equipment cost and energy cost are small.
[실시예]EXAMPLE
다음에 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[A : 결정 부가물의 정제방법][A: Purification of Crystal Additives]
[실시예 A-1]Example A-1
시판 공업용 페놀(수분농도 0.1wt%, 불순물 농도 0.05wt%)를 앤드하스사 제조 앰버라이트 IR-118 H+ 수지를 사용하여 온도 80℃, 접촉시간 150분으로 접촉처리하고, 증류탑저 온도 175℃, 탑정압력 560 토르에서 증류하여 용융색 6 APHA의 정제 페놀을 얻었다.A commercial industrial phenol (water concentration of 0.1 wt%, impurity concentration of 0.05 wt%) was contact-treated at 80 DEG C and a contact time of 150 minutes using Amberlite IR-118 H + resin manufactured by Andas Corporation, and the distillation column bottom temperature was 175 DEG C, Distillation was carried out at a column constant pressure of 560 Torr to obtain a purified phenol of molten color 6 APHA.
한편, 페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜 얻어지는 용융색 50 APHA인 비스페놀 A, 페놀 및 불순물의 혼합물을 정석하여 결정부가물을 석출시켰다.On the other hand, a mixture of bisphenol A, phenol and impurities, which are molten color 50 APHA obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst, was crystallized to precipitate a crystal adduct.
다음에, 이 결정 부가물의 슬러리를 감압여과하여 고형상 결정부가물을 얻고, 이것을 상기에서 얻은 정제 페놀을 그 결정 부가물 1 중량부에 대해서 2.5 중량부의 비율로 사용하여 세정했다. 이와같이하여 얻어진 결정 부가물을 175℃, 25 토르에서 30분간 수증기 스트립핑하여 페놀을 실질적으로 완전히 제거하여 비스페놀 A를 얻었다. 이 비스페놀 A의 용융색(APHA)는 15이고 극히 색상이 좋은 것이었다. 용융색(APHA) 수는 ASTM. D 1686(Standard Test Method for Color of Solid Aromatic Hydrocarbons and Related Materials in the Molten State)에 준하여 측정했다.Next, the slurry of this crystal adduct was filtered under reduced pressure to obtain a solid crystal adduct, and the resultant was washed using the purified phenol obtained above at a ratio of 2.5 parts by weight based on 1 part by weight of the crystal adduct. The crystal adduct thus obtained was steam stripped at 175 DEG C and 25 Torr for 30 minutes to substantially completely remove phenol to obtain bisphenol A. The melt color (APHA) of this bisphenol A was 15 and extremely good in color. The number of melt colors (APHA) is ASTM. It was measured according to D 1686 (Standard Test Method for Color of Solid Aromatic Hydrocarbons and Related Materials in the Molten State).
[비교예 A-1]Comparative Example A-1
용융색 50 APHA인 비스페놀 A, 페놀 및 불순물의 혼합물을 정석하여 결정 부가물을 석출시켰다. 이 결정 부가물의 슬러리를 감압 여과하고, 고형상 결정 부가물을 얻고, 그 일부를 190℃에서 분해하여 페놀을 회수했다. 이 페놀을, 나머지의 결정 부가물 1 중량부에 대해서, 2.5 중량부의 비율로 사용하여 세정했다. 이와 같이하여 얻어진 세정 결정 부가물을 175℃, 25 토르로 30분간 수증기 스트립핑하여 실질적으로 페놀의 전부를 제거하여 비스페놀 A를 얻었지만, 이것은 용융색 20 APHA였다. 또 이 비스페놀 A를 용융후 5시간 대기압하에 유지한 때의 색상은 80 APHA 였다.A mixture of bisphenol A, phenol and impurities, which is a molten color 50 APHA, was crystallized to precipitate a crystal adduct. The slurry of this crystalline adduct was filtered under reduced pressure, the solid crystalline adduct was obtained, a part of it was decomposed at 190 degreeC, and phenol was collect | recovered. This phenol was wash | cleaned using the ratio of 2.5 weight part with respect to 1 weight part of remaining crystal adducts. The washing crystal adduct thus obtained was steam stripped at 175 DEG C and 25 Torr for 30 minutes to substantially remove all of the phenol to obtain bisphenol A, but this was a melt color of 20 APHA. Moreover, the color when this bisphenol A was kept at atmospheric pressure for 5 hours after melting was 80 APHA.
[비교예 A-2]Comparative Example A-2
정제 페놀을 증류할 때에, 증류탑저 온도 200℃로 하는 외는 실시예 A-1과 같게하여 페놀을 얻었다. 이 페놀을 결정부가물의 세정액으로서 사용하여 실시예 A-1과 동일하게하여 비스페놀 A를 얻었지만, 이것은 용융액 30 APHA였다.When distilling purified phenol, the distillation column bottom temperature was 200 degreeC and it carried out similarly to Example A-1, and obtained phenol. Bisphenol A was obtained in the same manner as in Example A-1 using this phenol as a washing liquid for the crystal addition product, but this was a melt of 30 APHA.
상기 실시예 A-1 및 비교예 A-1과 A-2에서 얻은 비스페놀 A의 175℃에 있어서의 용융색을, 다음 표에 정리하여 표시한다.The molten color at 175 degreeC of the bisphenol A obtained by said Example A-1 and Comparative Examples A-1 and A-2 is put together in the following table, and is shown.
[실시예 A-2]Example A-2
수분농도 0.07 wt%, 불순물 농도 430 wt ppm의 공업용 페놀을 롬 앰드하스사 제조 앰버라이트 IR-118H+ 수지를 사용하여 온도 80℃, 접촉시간 20분에서 접촉 처리했다. 다음에 얻어진 접촉처리물을 증류탑저 온도 173℃, 탑정압력 560 토르에서 증류하고, 정제 페놀을 얻었다.An industrial phenol having a water concentration of 0.07 wt% and an impurity concentration of 430 wt ppm was subjected to contact treatment at a temperature of 80 ° C. and a contact time of 20 minutes using Amberlite IR-118H + resin manufactured by Rohm Amdhath Corporation. Next, the obtained contact treated material was distilled at the distillation column bottom temperature of 173 degreeC, and column top pressure 560 Torr, and the refined phenol was obtained.
[비교예 A-3]Comparative Example A-3
수분 농도 0.73wt%, 불순물 농도 430 wt ppm의 공업용 페놀을 사용한 외는 실시예 A-2와 동일하게 실험을 실시했다.The experiment was carried out in the same manner as in Example A-2, except that industrial phenol having a water concentration of 0.73 wt% and an impurity concentration of 430 wt ppm was used.
이상과 같이하여 얻어진 정제 페놀의 성상을, 원료 공업페놀 및 이온 교환수지 처리후의 페놀의 성상과 함께 표 A-2에 표시한다.The properties of the purified phenol obtained as described above are shown in Table A-2 together with the properties of the raw material industrial phenol and the phenol after ion exchange resin treatment.
[실시예 A-3]Example A-3
실시예 A-2에 표시하는 이온 교환 수지 처리를 연속적으로 1000시간 실시했지만, 이경우에, 처리후의 페놀 중에는 불순물을 대표하는 화합물인 벤조푸란류는 검출되지 않았다.Although the ion exchange resin treatment shown in Example A-2 was continuously performed for 1000 hours, in this case, benzofuran, which is a compound representing impurities, was not detected in the phenol after the treatment.
[실시예 A-4]Example A-4
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시킨 후, 얻어진 반응 생성물에서 생성수의 대부분과 페놀의 일부를 증발시켜서 얻어지는 용융색 50 APHA 인 비스페놀 A와 페놀과 불순물과의 혼합물을 정석처리하여, 결정 부가물을 석출시켰다. 이 결정 부가물 슬러리 용액을 감압여과하고, 후술하는 방법으로 얻은 정제 페놀을 부가물 1 중량부에 대해서 2.5 중량부를 사용하여 세정했다. 이와같이하여 얻어진 결정 부가물을, 175℃, 25 토르에서 30분간 수증기 스트립핑하여 페놀을 실질적으로 완전히 제거하여 비스페놀 A를 얻었다. 이 비스페놀 A의 용융색 10∼15 APHA를 표시하고, 극히 색상이 좋은 것이었다. 또, 이 비스페놀 A를 용융후 5시간 대기압하에 유지한 때의 색상은 30 APHA 이고, 착색성이 낮은 것임이 확인되었다.After reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst, bisphenol A, a melt color 50 APHA obtained by evaporating most of the produced water and a part of phenol from the reaction product obtained, is crystallized by crystallization. Precipitated. The crystalline adduct slurry solution was filtered under reduced pressure, and the purified phenol obtained by the method described below was washed using 2.5 parts by weight based on 1 part by weight of the adduct. The crystal adduct thus obtained was steam stripped at 175 ° C. and 25 Torr for 30 minutes to substantially completely remove phenol to obtain bisphenol A. The molten color of this bisphenol A was 10-15 APHA, and the color was extremely good. Moreover, it was confirmed that the color when this bisphenol A was kept at atmospheric pressure for 5 hours after melting was 30 APHA, and it was low in colorability.
또한, 상기에서 사용한 정제 페놀은 용융색 5 APHA의 것이고, 이것은 상기의 페놀을 아세톤과의 반응 생성물에서 증발 분리된 페놀을 탈수처리한 것(수분농도 0.1wt%)를, 롬 앤드 하스사제조 앰버라이트 IR-118H+ 수지를 사용하여 온도 80℃, 접촉시간 50분으로 접촉처리하고, 이어서 증류탑 바닥온도 175℃, 탑정압력 560 토르에서 증류하여 얻어진 것이다.In addition, the purified phenol used above is melt color 5 APHA, which is obtained by dehydrating the above-mentioned phenol from the reaction product with acetone by dehydration (water concentration of 0.1 wt%). It was obtained by contact treatment with a light IR-118H + resin at a temperature of 80 ° C. and a contact time of 50 minutes, followed by distillation at a column bottom temperature of 175 ° C. and a tower static pressure of 560 Torr.
[B : 결정부가물의 제조방법][B: Manufacturing Method of Crystal Additives]
[실시예 B-1(제2 프로세스)]Example B-1 (second process)
제2도에 표시한 장치계통도에 따라, 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액에서, 결정 부가물을 함유하는 슬러리를 얻고, 이 슬러리에서 결정 부가물을 분리회수했다. 이 경우의 주요 조작조건을, 제2도에 있어서 부호로 표시한 라인 또는 장치와의 관계를 이하에 나타낸다.According to the apparatus flow diagram shown in FIG. 2, in the phenol solution containing bisphenol A, the slurry containing crystal addition product was obtained, and the crystal addition product was collect | recovered separately from this slurry. The relationship with the line or apparatus which indicated main operation conditions in this case by the code | symbol in FIG. 2 is shown below.
(1) 라인(1)에서의 공급원료의 성분 조성(1) Component Composition of Feedstock in Line (1)
비스페놀 A : 22중량%Bisphenol A: 22% by weight
페놀 : 74중량%Phenolic: 74 wt%
기타 : 4중량%Other: 4 wt%
(2) 정석탑 A(2) Crystal Tower A
(ⅰ) 온도 : 54℃(Ⅰ) Temperature: 54 ℃
(ⅱ) 체류시간 : 120분(Ii) Residence time: 120 minutes
(3) 정석탑 A에 부설된 미결정 부가물 용해탱크(3) Melt tank of microadducts attached to crystal tower A
(ⅰ) 온도 55℃(Iii) temperature 55 ℃
(ⅱ) 체류시간 : 6분(Ii) Residence time: 6 minutes
(4) 정석탑 B(4) crystal tower B
(ⅰ) 온도 : 47℃(Iii) Temperature: 47 ℃
(ⅱ) 체류시간 : 120분(Ii) Residence time: 120 minutes
(5) 정석탑 B에 부설된 미결정 부가물 용해 탱크(5) Crystalline adduct dissolving tank attached to crystal tower B
(ⅰ) 온도 : 48℃(Ⅰ) Temperature: 48 ℃
(ⅱ) 체류시간 : 6분(Ii) Residence time: 6 minutes
상기 실험에 있어서, 라인(35)을 통해서 얻어지는 슬러리에서 분리된 결정 부가물의 색상은, 15 APHA, 결정 부가물 중의 입경 10㎛ 이하의 미립자 성분의 함유율은 13중량%였다.In the above experiments, the color of the crystal adduct separated from the slurry obtained through the line 35 was 15 APHA, and the content rate of the particulate component having a particle size of 10 μm or less in the crystal adduct was 13% by weight.
[비교예 B-1]Comparative Example B-1
제2도에 나타낸 장치계에 있어서, 제1단의 정석탑 A만을 사용하여 결정부가물 슬러리의 제조를 실시했다. 이 경우에, 정석탑 A의 조작조건은, 그 온도를 47℃, 정석탑 A에 부설된 미결정 부가물 용해 탱크 Q의 온도를 48℃로 한 이외는 실시예 B-1의 경우와 동일하게 했다.In the apparatus system shown in FIG. 2, the crystal addition product slurry was manufactured using only the crystal tower A of the 1st stage. In this case, the operating conditions of the crystallization tower A were the same as in the case of Example B-1 except that the temperature was 47 ° C and the temperature of the microcrystalline adduct dissolution tank Q placed in the crystallization tower A was 48 ° C. .
이 실험에 의하여 얻어진 결정부가물의 색상은 30APHA이고, 결정부가물 중의 입경 100㎛ 이하의 미세입자 성분의 비율은 29중량%였다.The color of the crystal addition product obtained by this experiment was 30 APHA, and the ratio of the microparticle component of 100 micrometers or less in particle size in the crystal addition product was 29 weight%.
[실시예 B-2(제3프로세스)]Example B-2 (Third Process)
제3도에 표시한 장치 계통도에 따라서 비스페놀 A를 함유하는 페놀 용액으로 부터, 결정 부가물을 함유하는 슬러리를 얻고, 이 슬러리에서 결정 부가물을 분리 회수했다. 이 경우의 주요조작 조건을, 제3도에 있어서, 부호로 표시한 라인 또는 장치와의 관계를 이하에 표시한다.According to the apparatus flow diagram shown in FIG. 3, the slurry containing a crystal addition product was obtained from the phenol solution containing bisphenol A, and the crystal addition product was collect | recovered and recovered from this slurry. In Fig. 3, the main operation conditions in this case are shown below in relation to the line indicated by the reference sign or the device.
(1) 라인(8)에 있어서의 공급원료의 성분조성(1) Composition of Feedstock in Line (8)
비스페놀 A : 22중량%Bisphenol A: 22% by weight
페놀 : 74중량%Phenolic: 74 wt%
기타 : 4중량%Other: 4 wt%
(2) 정석탑 A(2) Crystal Tower A
(ⅰ) 온도 : 54℃(Ⅰ) Temperature: 54 ℃
(ⅱ) 체류시간 : 120분(Ii) Residence time: 120 minutes
(3) 정석탑 A에 부설한 미결정부가물 용해탱크 (3)(3) Melt tank of microcrystalline additives attached to crystal tower A (3)
(ⅰ) 온도 : 55℃(Ⅰ) Temperature: 55 ℃
(ⅱ) 체류시간 : 6분(Ii) Residence time: 6 minutes
상기 실험에 있어서, 라인(20)을 지나서 얻어지는 슬러리에서 분리된 결정 부가물 중의 입경 100㎛ 이하의 미립자의 비율은 20중량%였다.In the above experiment, the proportion of the particles having a particle size of 100 μm or less in the crystal adduct separated from the slurry obtained through the line 20 was 20% by weight.
[실시예 B-3(제3프로세스)]Example B-3 (third process)
실시예 B-2에 있어서, 정석탑 A의 온도를 44℃로 바꾸는 동시에, 미결정 부가물 용해 탱크(3)에 있어서의 온도와 정석탑 A의 온도와의 차를 5℃로 설정하고, 다시 그 탱크(3)에 있어서의 슬러리의 체류시간을 4분으로 설정한 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다. 그 결과, 라인(20)을 통해서 회수되는 슬러리 중의 결정 부가물에 함유되는 입경 100㎛이하의 미립자 성분의 비율은 29.5중량%였다.In Example B-2, the temperature of the crystallization tower A is changed to 44 ° C, and the difference between the temperature in the microcrystalline adduct dissolution tank 3 and the temperature of the crystallization tower A is set to 5 ° C. The experiment was performed similarly except having set the residence time of the slurry in the tank 3 to 4 minutes. As a result, the proportion of the particulate component having a particle size of 100 µm or less contained in the crystal additive in the slurry recovered through the line 20 was 29.5 wt%.
[비교예 B-2]Comparative Example B-2
실시예 B-3에 있어서, 내통(2)의 저부에서 발출되는 슬러리의 일부를, 가열기(5) 및 탱크(3)를 통해서 재순환시키지 않는 이외는 동일하게 실험을 했다. 그 결과 라인(20)을 통해서 회수되는 슬러리 중의 결정 부가물에 함유되는 미립자 성분의 비율은 69중량%였다.In Example B-3, the same experiment was conducted except that a part of the slurry extracted from the bottom of the inner cylinder 2 was not recycled through the heater 5 and the tank 3. As a result, the proportion of the particulate component contained in the crystal adduct in the slurry recovered through the line 20 was 69% by weight.
[참고예 B-1(제5 프로세스의 참고예)][Reference Example B-1 (Reference Example of Fifth Process)]
아세톤 및 페놀을 산촉매 존재하에서 반응시켜서 얻어진 반응 생성물을 농축하고, 50℃에서 정석하고, 비스페놀 A·페놀 부가물 20wt%의 정석 슬러리 3000g을 얻었다. 이것은 50℃에서 감압여과(이때 얻어진 여과 후의 모액(2250g)을 A로 한다)하여 얻어진 결정부가물을 별도 준비한 정제 페놀 600g을 사용하여 세정 여과했다(이때, 얻어진 세정배액 580g을 B로 한다).The reaction product obtained by making acetone and phenol react in presence of an acidic catalyst was concentrated, crystallized at 50 degreeC, and 3000 g of crystallization slurries of 20 wt% of bisphenol A phenol addition products were obtained. This was washed and filtered using 600 g of purified phenol prepared separately under reduced pressure filtration (prepared mother liquor (2250 g) obtained at this time as A) at 50 ° C (at this time, 580 g of the obtained washing liquid was B).
세정후의 결정 부가물을 별도 준비한 정제 페놀(APHA : 5) 1310g에 재용해하고, 50℃에 있어서 정석하고, 비스페놀 A·페놀부가물 20 wt%의 슬러리를 얻고, 이것을 50℃에서 감압여과(이때 얻어진 모액 1430g을 C로 한다)한 후 별도 준비한 정제페놀 600g으로 2회 세정여과를 실시했다(이때 얻어진 1회째의 세정 배액 580g을 D, 2회째의 세정 배액 580g을 E로 한다). 이리하여 얻어진 비스페놀·페놀 결정 부가물의 불순물 농도는 100 wt ppm, 용융색은 5 APHA였다.The crystalline adduct after washing was redissolved in 1310 g of purified phenol (APHA: 5) separately prepared, crystallized at 50 ° C, and a slurry of 20 wt% of bisphenol A-phenol adduct was obtained, which was filtered under reduced pressure at 50 ° C. After 1430 g of the obtained mother liquor was used as C), washing and filtration were performed twice with 600 g of purified phenol separately prepared (the first washing drainage 580 g obtained at this time was D and the second washing drainage 580 g was E). The impurity concentration of the bisphenol phenol crystal adduct thus obtained was 100 wt ppm, and the molten color was 5 APHA.
[실시예 B-4(제5 프로세스)]Example B-4 (Fifth Process)
참고예 B-1과 동일하게 아세톤 및 페놀을 산촉매 존재하에서 반응시켜 얻어진 반응 생성물을 농축하고 50℃의 온도에서 정석하여, 비스페놀 A, 페놀 결정 부가물 20 wt%의 정석 슬러리 3000g을 얻었다. 이것을 50℃에서 감압여과하여 얻어진 결정 부가물을 참고예 B-1의 모액 C 700g으로 세정했다. 세정후의 결정 부가물을 참고예 B-1의 모액 C의 나머지 730g과, 세정 배액 D 580g을 가하여, 재용해한 후, 50℃에서 정석하고, 비스페놀 A·페놀 결정 부가물 20wt%의 정석 슬러리를 얻고, 이것을 50℃에서 감압여과 했다. 이어서, 얻어진 결정 부가물을, 참고예 B-1의 세정 배액 E 580으로 세정한 후, 다시 최종 세정 공정으로서 정제 페놀 600g으로 세정했다. 이때 얻어진 비스페놀 A·페놀 결정 부가물의 불순물 농도는 참고예와 같은 100 wt ppm이고, 또한 용융색도 5APHA를 나타냈다.In the same manner as in Reference Example B-1, the reaction product obtained by reacting acetone and phenol in the presence of an acid catalyst was concentrated and crystallized at a temperature of 50 ° C to obtain 3000 g of a crystallization slurry of bisphenol A and 20 wt% of a phenol crystal adduct. The crystal adduct obtained by filtering this under reduced pressure at 50 degreeC was wash | cleaned with 700 g of mother liquid C of the reference example B-1. The remaining 730 g of the mother liquor C of Reference Example B-1 and 580 g of the washing liquid D were added to the crystalline adduct after washing, and redissolved, and then crystallized at 50 ° C. It obtained and filtered under reduced pressure at 50 degreeC. Subsequently, the obtained crystal adduct was washed with washing liquid E580 of Reference Example B-1, and then washed with 600 g of purified phenol again as a final washing step. The impurity concentration of the obtained bisphenol A phenol crystal adduct was 100 wt ppm as in the reference example, and the melt color was 5APHA.
따라서, 본 실시예에 있어서는, 최종단의 세정 공정에 정제 페놀을 사용했을 뿐이고, 나머지는 모두 공정의 후단측에서 회수된 모액 내지 세정액을 사용한 것이 되고, 정제 페놀의 사용량을 적게하고, 고품위의 비스페놀 A·페놀 결정 부가물, 나아가서는, 고품위의 비스페놀 A를 얻을 수 있다.Therefore, in this Example, only the refined phenol was used for the washing | cleaning process of the last stage, and all the rest used the mother liquid or washing | cleaning liquid collect | recovered at the back-end side of a process, and the usage-amount of refined phenol is reduced, and high quality bisphenol is used. A-phenol crystal adduct, Furthermore, high quality bisphenol A can be obtained.
[실시예 B-5(제6프로세스)]Example B-5 (Sixth Process)
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜서 얻어진 반응 생성물에서, 페놀을 유거시킨 후, 얻어진 농축액을 50℃에서 정석처리하여 비스페놀 A·페놀 결정 부가물을 20중량% 함유하는 결정 부가물 슬러리를 얻었다.In the reaction product obtained by making phenol and acetone react in presence of an acidic catalyst, after phenol was distilled off, the obtained concentrate was crystallized at 50 degreeC, and the crystalline adduct slurry containing 20 weight% of bisphenol A phenol crystalline adduct was obtained.
다음에 이 슬러리를 106㎛의 메쉬를 갖는 여과포를 세트한 여과기에 의하여, 슬러리 온도를 50℃로 유지하면서 감압여과한 후, 얻어진 결정 부가물 케이크를 정제 페놀에 의하여 세정했다.Next, the slurry was filtered under reduced pressure while maintaining the slurry temperature at 50 ° C. with a filter having a filter cloth having a 106 μm mesh, and then the obtained crystal addition product cake was washed with purified phenol.
이 세정 결정 부가물 중의 100㎛이하의 미결정 부가물 성분의 비율은 5중량%였다. 이 결정 부가물의 용융색은 10 APHA이고, 착색 불순물의 농도는 현저하게 낮은 것이었다. 또한 이 결정 부가물에 함유되는 크로만 화합물(착색성 불순물)의 농도는 100 wt ppm 이었다.The proportion of the microcrystalline adduct component of 100 µm or less in this washing crystal addition product was 5% by weight. The molten color of this crystal adduct was 10 APHA, and the concentration of colored impurities was remarkably low. In addition, the concentration of the chromman compound (coloring impurity) contained in this crystal adduct was 100 wt ppm.
또, 상기에 있어서, 여과포로서 여러 가지 메쉬의 것을 사용한 이외는 동일하게하여, 입경 100㎛ 이하의 미결정 부가물 함유율이 여러 가지 변화한 결정 부가물을 얻었다. 이 결정부가물에 대해서, 그 용융색의 색상 APHA 및 크로만 화합물의 농도를 측정하고, 그 결과를 표 B-2에 나타낸다.Moreover, except having used the thing of the various mesh as a filter cloth in the above, the crystal addition product in which the microcrystal addition product content rate of 100 micrometers or less of particle diameters changed variously was obtained. About this crystal addition product, the density | concentration of the hue APHA of a molten color, and a Kroman compound is measured, and the result is shown to Table B-2.
표 B-2에 나타낸 결과에서 알 수 있는 바와같이, 입경 100㎛ 이하의 미결정 부가물 성분의 지지율이 20중량%이하의 결정부가물은, 색상이 뛰어나고, 또한 착생성 불순물인 크로만 화합물의 농도도 낮은 고품위의 것이다.As can be seen from the results shown in Table B-2, the crystal adduct having a support ratio of 20% by weight or less of the microcrystalline adduct component having a particle size of 100 μm or less is excellent in color and has a concentration of a chroman compound which is a complexing impurity. It is also of high quality.
[C : 비스페놀 A의 제조][C: Preparation of Bisphenol A]
[실시예 C-1(제1프로세스)]Example C-1 (First Process)
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에 반응시켜서 얻어지는, 비스페놀 A, 페놀 및 불순물로 이루어진 혼합물을 다단계의 정석 공정에서 처리하므로써 용융색 APHA 5,pH 5.05의 결정 부가물을 얻었다.A mixture of bisphenol A, phenol and impurities, obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst, was treated in a multistage crystallization process to obtain a crystal adduct of molten color APHA 5, pH 5.05.
다음에 이 결정부가물을 온도 : 130℃, 압력(절대압) : 1.20atm, 분위기중 산소 농도 : 0.0010vol%의 조건하에, 외열식 밀폐가열용기를 사용하여 가열용융하고, 이어서 얻어진 용융물을 배관에 의하여 밀폐형 증발장치로 옮기고 용융물 온도 : 180℃, 분위기중의 산소 농도 : 0.001vol%의 조건에서 증발처리하고, 이어서 스팀을 도입하고, 온도 180℃에서 분위기중의 산소 농도 0.0030 wt%의 조건으로 스트립핑했다.Next, the crystal addition product was melted and heated using an external heat-sealed heating container under conditions of temperature: 130 ° C., pressure (absolute pressure): 1.20 atm, and oxygen concentration in the atmosphere: 0.0010 vol%. To a closed evaporator and evaporated at a melt temperature of 180 ° C. and an oxygen concentration of 0.001 vol% in the atmosphere, followed by introducing steam, and stripping at a temperature of 0.0030 wt% of oxygen in an atmosphere at a temperature of 180 ° C. Pinged.
이렇게 얻은 비스페놀 A는, 순도 99.96중량% 이상, 프리페놀 함유량 30 wt ppm 이하의 것이고 용융색 APHA 20의 색상을 나타내는 고품위의 것이었다.The bisphenol A thus obtained had a purity of 99.96% by weight and a prephenol content of 30 wt ppm or less, and was of a high quality exhibiting the color of the molten color APHA 20.
[비교예 C-1]Comparative Example C-1
실시예 C-1에 있어서는, 결정부가물의 가열용융공정 및 용융물의 증발 및 스트립핑 처리 공정에 있어서의 분위기중의 산소 농도를 0.006vol%로 한 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다. 이 경우에는 얻어진 비스페놀 A는, 용융색 APHA 65를 나타내고, 순도 99.96중량% 이상, 프로페놀함유량 30wt ppm 이하의 것이었다.In Example C-1, experiments were carried out in the same manner except that the oxygen concentration in the atmosphere in the heating and melting step of the crystal addition product and the evaporation and stripping treatment step of the melt were set to 0.006 vol%. In this case, the obtained bisphenol A exhibited a molten color APHA 65 and had a purity of 99.96% by weight or more and a prophenol content of 30 wt ppm or less.
[실시예 C-2]Example C-2
실시예 C-1에 있어서, 별도 제조한 용융액 APHA 10, pH 4.85의 결정 부가물을 사용한 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다. 이 경우에는, 얻어진 비스페놀 A는, 용융색 APHA 40을 나타내고, 순도 99.90 중량% 이상, 프리페놀 함유율 50ppm 이하의 것이었다.In Example C-1, the experiment was carried out similarly except using the separately prepared melt APHA 10 and the pH of the crystal addition product of pH 4.85. In this case, the obtained bisphenol A showed the molten color APHA 40, and was 99.90 weight% or more of purity, and 50 ppm or less of prephenol content.
[비교예 C-3]Comparative Example C-3
실시예 C-1에 있어서,별도 제조한 용융색 APHA 20, pH 5.05의 부가물을 사용한 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다. 얻어진 비스페놀 A는, 용융색 APHA 45를 표시하고, 순도 99.96중량% 이상, 프리페놀 함유량 30 wt ppm 이하의 것이었다.In Example C-1, the same experiment was conducted except that the separately prepared molten color APHA 20 and pH 5.05 adduct were used. Obtained bisphenol A showed the molten color APHA45, It was 99.96 weight% or more of purity, and was 30 wt ppm or less of prephenol content.
[실시예 C-2]Example C-2
실시예 C-1에 있어서, 결정부가물의 가열 용융공정 및 용융물의 증발처리 공정에 있어서의 분위기중의 산소 농도를 여러 가지 변화시킨 이외는 동일 하게하여 실험을 실시했다. 그 결과를 표 C-1에 표시한다.In Example C-1, the experiment was carried out in the same manner except that the oxygen concentration in the atmosphere in the heat melting step of the crystal addition product and the evaporation step of the melt were variously changed. The results are shown in Table C-1.
또한 표 C-1에 있어서의 BPA는, 비스페놀 A를 표시한다 실험 번호 6은 비교예를 나타낸다.In addition, BPA in Table C-1 represents bisphenol A. Experiment No. 6 shows a comparative example.
[실시예 C-3(제2의 프로세스)]Example C-3 (second process)
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜서 얻어지는 용융색 50 APHA인 비스페놀 A 페놀 및 불순물의 혼합물을 다단계에서 정석하여 결정 부가물을 석출시켰다. 이 슬러리 용액을 감압여과하여 고형상 결정 부가물을 얻고, 이것을 후술하는 방법으로 얻은 정제 페놀을 부가물 1중량부에 대해서 2.5 중량부의 비율로 사용하여 세정했다. 이와같이하여 얻어진 결정 부가물(색상 : APHA 5∼10, pH 5.05 이하)에 분위기중 산소농도 : 0.0010vol%의 조건하에서 용융하고, 이어서 얻어진 용융물을 온도 : 175℃, 압력 10 토르, 분위기중 산소 농도 : 0.0010vol%의 조건하에서 증발처리하고, 페놀을 실질적으로 완전히 제거하여 비스페놀 A를 얻었다. 이 경우에, 프리페놀 함유량은 30 wt ppm 이하였다.A mixture of bisphenol A phenol, which is a molten color 50 APHA, and impurities obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst was crystallized in multiple steps to precipitate a crystal adduct. The slurry solution was filtered under reduced pressure to obtain a solid crystal adduct, and the resultant was washed with a purified phenol obtained by the method described later in a proportion of 2.5 parts by weight based on 1 part by weight of the adduct. The molten crystal obtained as described above (color: APHA 5 to 10, pH 5.05 or less) was melted under the condition of oxygen concentration in the atmosphere: 0.0010 vol%, and the obtained melt was then subjected to a temperature of 175 ° C, a pressure of 10 Torr, and an oxygen concentration in the atmosphere. : Evaporation was carried out under the condition of 0.0010 vol%, and phenol was substantially completely removed to obtain bisphenol A. In this case, the prephenol content was 30 wt ppm or less.
다음에, 이 비스페놀 A를, 공기분위기에서 175℃에서 0시간 또는 2시간 가열유지하는 열안정성시험(시험 A) 및 공기를 175℃에서 2.0시간 불어 넣어 가속열안정성시험(시험 B)를 이용하고, 그 때의 색상을 평가했다. 그 결과를 표 C-2에 표시한다. 또한 실험번호 6∼12는 비교예를 표시한다.Next, the bisphenol A was heated and maintained at 175 ° C. for 0 hours or 2 hours in an air atmosphere, and air was blown at 175 ° C. for 2.0 hours to accelerate thermal stability test (test B). Evaluated the color at that time. The results are shown in Table C-2. In addition, experiment numbers 6-12 show a comparative example.
또한, 상기에서 사용한 정제 페놀은 용융색 6 APHA의 것이고, 시판공업용 페놀(수분농도 0.1wt%, 불순물농도 0.05wt%)를 롬 앤드하스사제조 앰버라이트 IR-118H+ 수지를 사용하여 온도 80℃, 접촉시간 50분에서 접촉처리하고, 증류탑저 온도 175℃, 탑정압력 560 토르에서 증류하여 얻어진 것이다.In addition, the refined phenol used above was a melt color 6 APHA, and commercially available phenol (water concentration 0.1 wt%, impurity concentration 0.05 wt%) using an Amberlite IR-118H + resin manufactured by Rohm and Haas Inc. It was obtained by contact treatment at a contact time of 50 minutes and by distillation at a distillation column bottom temperature of 175 ° C and a tower static pressure of 560 Torr.
[비교예 C-4]Comparative Example C-4
실시예 C-3에 있어서, 별도 조제한 용융색 APHA 5∼10, pH 4.85의 결정 부가물을 사용한 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다. 이 경우에 얻어진 비스페놀 A의 색상은 표 C-3과 같았다. 또 비스페놀 A중의 프리페놀은 50 wt ppm였다.In Example C-3, the same experiment was conducted except that the separately prepared molten color APHA 5 to 10 and pH 4.85 crystalline adduct were used. The color of Bisphenol A obtained in this case was as Table C-3. Moreover, the prephenol in bisphenol A was 50 wt ppm.
[비교예 C-5]Comparative Example C-5
정제 페놀을 증류할때에 증류탑저 온도 200℃로 하는 외는 실시예 C-3과 동일하게하여 비스페놀 A를 얻었지만, 이것은 175℃∼0시간의 시험 A 후의 용융색 APHA 30을 나타냈다.Bisphenol A was obtained in the same manner as in Example C-3 when the purified phenol was distilled off at a column bottom temperature of 200 ° C., but this showed a molten color APHA 30 after Test A of 175 ° C. to 0 hours.
[실시예 C-4(제3의 프로세스)]Example C-4 (third process)
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜서 얻어지는, 용융색 50 APHA인 비스페놀 A, 페놀 및 불순물의 혼합물을 다단계로 정석하여 결정부가물(색상 : APHA 5∼10, pH 4.85 이하)을 얻었다. 이 결정부가물에 표 C-4에 나타내는 첨가제를 첨가하고, 온도 : 150℃, 분위기중 산소농도 : 0.0010 vol%의 조건하에서 용융하고, 이어서 얻어진 용융물을 온도 : 175℃, 압력 : 10토르, 분위기중 산소농도 0.0010vol%의 조건하에서 증발처리하여, 페놀을 실질적으로 완전하게 제거하여 비스페놀 A를 얻었다. 이 경우에, 프리페놀 함유량은 30 wt ppm 이하였다.A mixture of bisphenol A, a phenol and an impurity of molten color 50 APHA, obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst, was crystallized in multiple steps to obtain a crystal addition product (color: APHA 5 to 10, pH 4.85 or less). The additive shown in Table C-4 was added to the crystal addition product, and the resultant melt was melted under the conditions of temperature: 150 ° C and oxygen concentration in the atmosphere: 0.0010 vol%. By evaporation under conditions of a medium oxygen concentration of 0.0010 vol%, bisphenol A was obtained by substantially completely removing phenol. In this case, the prephenol content was 30 wt ppm or less.
다음에, 이 비스페놀 A를, 공기분위기하에서 175℃에서 0시간 및 175℃에서 2시간 유지한 열안정성시험 (시험 A) 및 공기를 175℃에서 2.5시간 불어넣는 가속열안정성시험(시험 B)을 이용하여, 그 때의 색상을 평가했다. 그 결과를 표 C-4에 나타낸다. 또한, 실험번호 6∼9는 비교예를 나타낸다.Next, the thermal stability test (test A) which kept this bisphenol A for 0 hours at 175 degreeC and 2 hours at 175 degreeC under air atmosphere, and the accelerated thermal stability test (test B) which blows air at 175 degreeC for 2.5 hours were performed, The color at that time was evaluated. The results are shown in Table C-4. In addition, experiment numbers 6-9 show a comparative example.
또한, 표 C-4에 나타낸 첨가제에 있어서 본 발명에 의한 첨가제(실험 번호 1∼5)의 첨가량은 결정부가물 중의 강산성물질의 중화 상당량 (결정부가물에 대해서 약 1 ppm)이고, 비교를 위한 첨가제(실험번호 6∼8)의 첨가량은, 결정 부가물에 대해서 약 20ppm이다.In addition, in the additive shown in Table C-4, the additive amount according to the present invention (Experiment Nos. 1 to 5) is the neutralization equivalent amount of the strongly acidic substance in the crystal additive (about 1 ppm relative to the crystal additive), for comparison. The amount of the additive (Experiment Nos. 6 to 8) added was about 20 ppm relative to the crystal adduct.
[실시예 C-5]Example C-5
실시예 C-4에 있어서, 용융색 APHA 5∼10, pH 4.22의 결정부가물을 사용한 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다. 그 결과를 C-5에 표시한다.In Example C-4, the same experiment was conducted except that the molten color APHA 5 to 10 and pH 4.22 crystal addition product were used. The results are shown in C-5.
또한, 표 C-5에 표시한 첨가제에 있어서, 본 발명에 의한 시트르산 마그네슘 및 말산나트륨의 첨가량은 결정부가물중의 강산성물질의 중화 상당량(결정 부가물에 대해서 약 4ppm)이고, 비교를 위하여 사용한 시트르산의 첨가량은, 결정 부가물에 대해서 20ppm이다.In addition, in the additive shown in Table C-5, the addition amount of magnesium citrate and sodium malate according to the present invention is the neutralization equivalent amount of the strongly acidic substance in the crystal addition product (about 4 ppm relative to the crystal addition product), which was used for comparison. The addition amount of citric acid is 20 ppm with respect to a crystal addition product.
[실시예 C-6(제4프로세스)]Example C-6 (fourth process)
용융장치로서, SUS 304제의 외부가열식 밀폐용기를 사용하고, 증발장치로서, SUS 304제의 스트립핑장치를 사용했다. 용융장치의 상부에 결정 부가물 공급관을 부설하고, 또, 그 저부에는 용융액 배관을 부설하고, 이 용융액 배관을 스트립핑장치의 중간부에 연결했다. 또, 이 스트립핑장치의 상부에는 페놀 증기 배출용 배관을 부설하고, 또 그 저부에는 비스페놀 A의 용융액 배출용의 배관을 부설했다. 또한, 상기한 배관은 어느 것이나 SUS 304 제였다.As the melting apparatus, an external heating hermetic container made of SUS 304 was used, and a stripping apparatus made of SUS 304 was used as the evaporator. The crystal addition product supply pipe was provided in the upper part of the melter, and the melt pipe was provided in the bottom part, and this melt pipe was connected to the middle part of the stripping apparatus. In addition, a pipe for phenol vapor discharge was provided at the top of the stripping device, and a pipe for discharging the melt of bisphenol A was provided at the bottom thereof. In addition, all of the said piping was made of SUS304.
다음에, 상기와 같이하여 구성된 장치계에 있어서, 그 용융장치에 내벽면, 스트립핑장치의 내벽면, 융융장치와 스트립핑장치와의 사이의 배관, 스트립핑 장치에 부설된 비스페놀 A 용융의 액의 배출용 배관에 대해서 이하와 같이 그 내벽면을 세정했다.Next, in the apparatus system configured as described above, the liquid of the bisphenol A melt attached to the inner wall surface of the melting apparatus, the inner wall surface of the stripping apparatus, the piping between the melting apparatus and the stripping apparatus, and the stripping apparatus. The inner wall surface of the piping for discharging of was cleaned as follows.
(1) 용융장치내벽면의 세정(1) Cleaning the inner wall of the melting apparatus
스프레이 노즐을 통해서, 상압하에, 130℃의 페놀액을 내벽면에 분사시켜서, 내벽면을 충분히 세정한 후, 150℃의 페놀/비스페놀 A의 혼합액(혼합 중량비 : 65/35)을 분사시켜서 내벽면을 충분히 세정했다.After spraying the phenol liquid of 130 degreeC on an inner wall surface under normal pressure through a spray nozzle, and fully wash | cleaning an inner wall surface, it sprays 150 degreeC phenol / bisphenol A mixed liquid (mixed weight ratio: 65/35), and makes an inner wall surface Was sufficiently washed.
(2) 스트립핑장치내벽면의 세정(2) Cleaning the inner wall of the stripping device
상압하에, 130℃의 페놀을 그 장치상부에 부설된 스프레이 노즐에서 흐르게 하고, 장치내 중심부의 세정을 실시한 후, 130℃의 페놀, 이어서 150℃의 페놀/비스페놀 A 혼합물(혼합중량비=65/35)에 의하여 장치 벽면이 충분히 젖도록 유통 시켰다. 이어서, 180℃, 10토르의 조건으로 페놀/비스페놀 A 혼합물(혼합중량비=65/35)을 유통시켰다.Under normal pressure, 130 ° C. phenol was allowed to flow through a spray nozzle attached to the upper part of the device, and after washing the center of the device, 130 ° C. phenol followed by 150 ° C. phenol / bisphenol A mixture (mixed weight ratio = 65/35 ) So that the device wall is sufficiently wetted. Subsequently, a phenol / bisphenol A mixture (mixed weight ratio = 65/35) was passed through under conditions of 180 ° C. and 10 Torr.
(3) 배관 내벽면의 세정(3) Cleaning the inner wall of the pipe
130℃의 페놀을 배관내를 유통시켜서 세정했다. 그때, 관내벽면에 기상이 존재하지 않도록 주의했다.The phenol at 130 ° C. was circulated through the pipe and washed. At that time, care was taken not to exist in the interior wall.
또한, 상기의 세정에 의하여 각 장치 및 배관의 내벽면에 부착하는 산소량은, 내벽면 1㎡당 5밀리몰 이하인 것이 확인되었다.Moreover, it was confirmed that the amount of oxygen adhering to the inner wall surface of each apparatus and piping by said washing | cleaning was 5 millimoles or less per 1 m <2> of inner wall surfaces.
다음에 상기와 같이 하여, 결정 부가물의 용융액 및 비스페놀 A의 용융액이 접촉하는 장치 및 배관의 내벽면이 미리 산소제거된 장치계를 사용하여, 이하와 같이하여 제조한 정제결정 부가물(용융색 APHA : 5)에서 페놀을 증발 제거하여, 비스페놀 A를 분리했다.Next, using the apparatus in which the molten liquid of the crystal additive product and the molten liquid of bisphenol A contacted as described above, and the apparatus system in which the inner wall surface of the pipe was previously deoxygenated, the purified crystal additive product (molten colored APHA) was prepared as follows. Phenolic was removed by evaporation in 5), and bisphenol A was separated.
[결정 부가물의 제조][Production of Crystal Additives]
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜서 얻어지는, 용융색 50 APHA인 비스페놀 A, 페놀 및 불순물의 혼합물을 정석하여 부가물을 석출시켰다. 이 슬러리 용액을 감압여과하고, 후술하는 방접으로 얻어진 정제 페놀을 부가물 1 중량부에 대해서 2.5 중량부를 사용하여 세정하고, 정제결정 부가물을 얻었다.A mixture of bisphenol A, a phenol and an impurity of melt color 50 APHA obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst was crystallized to precipitate an adduct. This slurry solution was filtered under reduced pressure, and the refine | purified phenol obtained by the anti-friction mentioned later was wash | cleaned using 2.5 weight part with respect to 1 weight part of addition products, and the refined crystal addition product was obtained.
[정제 페놀의 제조][Production of Purified Phenol]
상기에서 사용한 정제 페놀은 용융색 6 APHA 의 것이고, 이하와 같이하여 제조했다. 시판공업용 페놀(수분농도 0.1wt%, 불순물농도 0.05wt%)를 롬 앤드하스사제조 앰버라이트 IR-118H+ 수지를 사용하여 온도 80℃, 접촉시간 50분으로 접촉처리하고, 얻어진 처리물을 증류탑저 온도 175℃, 탑정압력 560 토르에서 증류하고, 증류탑정에서 정제페놀을 회수했다.The purified phenol used above was a thing of melt color 6 APHA, and was manufactured as follows. A commercial phenol (water concentration of 0.1 wt%, impurity concentration of 0.05 wt%) was subjected to contact treatment at a temperature of 80 DEG C and a contact time of 50 minutes using Amberlite IR-118H + resin manufactured by Rohm and Haas, and the resulting product was subjected to a distillation column. Distillation was carried out at a temperature of 175 ° C and a column top pressure of 560 Torr to recover purified phenol from the column.
[조작조건][Operation Conditions]
또, 상기에 있어서의 용융장치 및 스트립핑장치에 조작조건은 이하와 같다.Moreover, the operating conditions for the melting apparatus and the stripping apparatus in the above are as follows.
[용융장치][Melting device]
온도 : 130℃Temperature: 130 ℃
압력 : 상압Pressure: normal pressure
분위기산소농도 : 0.0005vol%Atmospheric Oxygen Concentration: 0.0005vol%
[스트립핑 장치][Striping device]
온도 : 175℃Temperature: 175 ℃
압력 : 10 토르Pressure: 10 Torr
분위기산소농도 : 0.0015vol%Atmospheric Oxygen Concentration: 0.0015vol%
[비교예 C-6]Comparative Example C-6
실시예 C-6에 있어서, 용융장치, 스트립핑장치 및 배관의 각 내벽을 세정하지 않은 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다.In Example C-6, the same experiment was conducted except that the inner walls of the melting apparatus, the stripping apparatus, and the pipe were not cleaned.
다음에 상기 실시예 C-6 및 비교예 C-6에서 얻어진 비스페놀 A의 175℃에 있어서의 용융색을 다음표에 정리하여 표시한다.Next, the molten color at 175 ° C of bisphenol A obtained in Example C-6 and Comparative Example C-6 is collectively displayed in the following table.
[실시예 C-7(제5의 프로세스)]Example C-7 (Fifth Process)
결정 부가물 용해장치로서, SUS 316 제의 외부가열식 밀폐용기를 사용하고, 결정부가물 용융액의 증발처리 장치로서, 내부에 SUS 316제의 충전제로 충전한An external heating hermetically sealed container made of SUS 316 was used as the crystal addition product dissolving device, and the inside was filled with a filler made of SUS 316.
SUS 304 제의 2개의 충전탑을 사용했다.Two packed towers made of SUS 304 were used.
용융장치에는, 그 상에 결정부가물 공급관을 부설하고, 그 저부에 용융액 배관을 부설하고, 이 배관을 제1충전탑의 중간부에 연결했다. 이 제1충전탑에는, 그 탑정부에 페놀증기 배출용 배관을 부설하고, 그 저부에 비스페놀 A와 페놀을 함유하는 용융액 배관을 부설하고, 이 배관을 제2충전탑의 중간부에 연결했다. 이 제2충전탑의 탑정부는 페놀, 증기 및 소량의 비스 페놀 A를 함유하는 혼합증기 배출용 배관을 부설하고, 이 배관은, 이것을 제2도에 나타낸 냉각 응축장치에 연결시켰다. 또, 이 제2의 충전탑의 탑 저부에는, 비스페놀 A 배출배관과 증기공급관을 부설했다.In the melting apparatus, a crystal addition product supply pipe was placed thereon, a melt pipe was placed at the bottom thereof, and the pipe was connected to an intermediate portion of the first charging tower. In the first charging tower, pipes for phenol vapor discharge were laid at the top of the tower, a melt pipe containing bisphenol A and phenol was placed at the bottom thereof, and the pipes were connected to the middle of the second charging tower. The top of the second packed tower was provided with a pipe for discharging the mixed steam containing phenol, steam and a small amount of bisphenol A, which was connected to the cooling condenser shown in FIG. In addition, a bisphenol A discharge pipe and a steam supply pipe were installed at the bottom of the column of the second packed column.
또한, 상기한 제1충전탑 및 제2충전탑의 각 저부에는, 가열증기를 유통시키는 가열코일을 배설했다. 또, 상기한 각 배관은 어느 것이나 SUS 316 제의 것이었다.Moreover, the heating coil which distribute | circulates a heating steam was arrange | positioned in each bottom part of said 1st charging tower and 2nd charging tower. In addition, all the above-mentioned pipings were all made of SUS316.
다음에, 상기와 같이하여 구성된 장치계에 있어서, 그 용융장치의 내벽면, 제1충전탑 및 제2충전탑의 내벽면 및 그 충전재표면, 용융장치와 제1충전탑과의 사이의 배관, 제1충전탑과 제2충전탑과의 사이의 배관 및 제2충전탑의 저부에 배설된 비스페놀 A 배출배관에 대해서,이하와 같이하여 부착산소 제거용의 세정처리를 실시했다.Next, in the apparatus system configured as described above, the inner wall surface of the melting apparatus, the inner wall surface of the first charging tower and the second charging tower and the filler surface thereof, piping between the melting apparatus and the first charging tower, The pipes between the first charging tower and the second charging tower and the bisphenol A discharge pipe disposed at the bottom of the second charging tower were washed as follows to remove the adhered oxygen.
(1) 용융장치 내벽면의 세정(1) Cleaning the inner wall of the melting apparatus
스프레이 노즐을 통해서 상압하에 130℃의 페놀액을 내벽면에 분사시켜서, 내벽면을 충분히 세정한 후, 150℃의 페놀/비스페놀 A 혼합액(혼합중량비=65/35)를 분사시켜서 내벽면을 충분히 세정했다.After spraying 130 degreeC phenol liquid on the inner wall surface at normal pressure through a spray nozzle, and fully wash | cleaning an inner wall surface, it sprays 150 degreeC phenol / bisphenol A mixed liquid (mixed weight ratio = 65/35), and fully wash | cleans an inner wall surface. did.
상압하에, 130℃의 페놀을, 그 장치의 상부에 부설된 스프레이 노즐에서 유입시켜 장치내의 세정을 실시한 후, 130℃의 페놀, 이어서 150℃의 페놀/비스페놀 A 혼합물(혼합중량비=65/35)에 의하여 장치벽면 및 충전재표면이 충분히 젖도록 유통시켰다. 이어서 180℃, 10 토르의 조건으로 페놀/비스페놀 A 혼합물(혼합중량비=65/36)를 유통시켰다.Under normal pressure, 130 ° C. phenol was introduced through a spray nozzle installed at the top of the device, followed by washing in the device, followed by 130 ° C. phenol followed by 150 ° C. phenol / bisphenol A mixture (mixed weight ratio = 65/35). The device wall and the filler surface were circulated sufficiently to get wet. Subsequently, a phenol / bisphenol A mixture (mixed weight ratio = 65/36) was passed through under conditions of 180 ° C. and 10 Torr.
(3) 배관내벽면의 세정(3) Cleaning the inner wall of pipe
130℃의 페놀을 배관내를 유통시켜서 세정했다. 그 때, 관내벽면에 기상이 존재하지 않도록 주의했다.The phenol at 130 ° C was circulated through the pipe and washed. At that time, care was taken not to exist in the gas phase wall surface.
또한, 상기의 세정에 의하여, 용융장치내벽면, 충전탑내 벽면과 그 충전재 표면 및 배관의 내벽면에 부착하는 산소량은, 표면적 1㎡당 5밀리몰 이하로 확인되었다.In addition, by the above cleaning, the amount of oxygen adhering to the inner wall surface of the melting apparatus, the inner wall surface of the packed column and its filler, and the inner wall surface of the pipe was found to be 5 mmol or less per 1 m 2 of surface area.
다음에, 결정부가물의 용융액 및 비스페놀 A의 용융액이 접촉하는 용융장치, 충전탑, 충전재 및 배관의 표면이 미리 산소제거된 상기 장치계를 사용 하여, 이하와 같이하여 제조한 정재 결정부가물 (용융색 APHA : 5)에서 페놀을 증발제거하여, 비스페놀 A를 분리회수하는 동시에, 제2충전탑의 탑정에서 얻어지는 혼합증기의 냉각응축처리를 실시했다.Next, using the above-described apparatus system in which the surface of the melting apparatus, the packed column, the filler, and the pipe which the molten liquid of the crystal additive adduct and the melt of bisphenol A are in contact with each other is previously deoxygenated, Phenolic was evaporated and removed by color APHA: 5), and the bisphenol A was separated and recovered, and cooling condensation treatment of the mixed vapor obtained in the top of the second packed column was performed.
[결정부가물의 제조][Production of Crystal Additives]
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜 얻어지는, 용융색 50 APHA인 비스페놀 A, 페놀 및 불순물의 혼합물을 정석하여, 결정 부가물을 석출시켰다. 이 슬러리 용액을 감압여과하고, 고형상의 결정부가물을 얻고, 이것을 후술하는 방법으로 얻은 정제 페놀을 부가물 1 중량부에 대해서 2.5 중량부의 비율로 사용하여 세정하고, 정제 결정 부가물을 얻었다.A mixture of bisphenol A, a phenol and an impurity, which is a molten color 50 APHA, obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst was crystallized to precipitate a crystal adduct. The slurry solution was filtered under reduced pressure to obtain a solid crystal adduct. The purified phenol obtained by the method described later was washed at a ratio of 2.5 parts by weight based on 1 part by weight of the adduct, thereby obtaining a purified crystal adduct.
[정제 페놀의 제조][Production of Purified Phenol]
상기에서 사용한 정제페놀을 용융색 6 APHA 의 것이고, 이하와 같이 하여 제조했다. 시판공업용 페놀(수분 농도 0.1 wt%, 불순물 농도 0.05wt%)를 롬 앤드 하스사제조 앰버라이트 IR-118H+ 수지를 사용하여 온도 80℃, 접촉시간 50분으로 접촉처리하고, 얻어진 처리물을 증류탑저 온도 175℃, 탑정압력 560 토르로 증류하고, 증류탑에서 정제페놀을 회수했다.The refined phenol used above was that of molten color 6 APHA and was produced as follows. A commercial phenol (water concentration of 0.1 wt%, impurity concentration of 0.05 wt%) was subjected to contact treatment at a temperature of 80 ° C. and a contact time of 50 minutes using Amberlite IR-118H + resin manufactured by Rohm and Haas, and the resulting product was subjected to a distillation column. Distillation was carried out at a temperature of 175 deg.
[조작조건][Operation Conditions]
또 상기에 있어서의 용융장치, 제1충전탑, 제2충전탑 및 냉각응축 장치계의 조작조건은 이하와 같다.The operating conditions of the melting apparatus, the first charging tower, the second charging tower, and the cooling condensing system in the above are as follows.
[용융장치][Melting device]
온도 : 130℃Temperature: 130 ℃
압력 : 상압Pressure: normal pressure
분위기중 산소농도 : 0.0005 vol%Oxygen concentration in the atmosphere: 0.0005 vol%
[제1충전탑][First charging tower]
온도 : 170℃Temperature: 170 ℃
압력 : 10 토르Pressure: 10 Torr
증기분위기중산소농도 : 0.0015 vol%Oxygen concentration in steam atmosphere: 0.0015 vol%
[제2충전탑][Second charging tower]
온도 : 180℃Temperature: 180 ℃
압력 : 10 토르Pressure: 10 Torr
증기공급량 : 용융액 1㎏ 당 0.08㎏Steam supply: 0.08㎏ per kg of melt
증기분위기중산소농도 : 0.0005 vol%Oxygen concentration in steam atmosphere: 0.0005 vol%
[제6도의 제1냉각기의 조작조건][Operation conditions of the first cooler of FIG. 6]
(1) 라인(3)에서 제1냉각기(1)에 도입되는 스트립핑가스(1) Stripping gas introduced into the first cooler 1 in the line 3
압력 : 10 토르Pressure: 10 Torr
온도 : 180℃Temperature: 180 ℃
조성 : 비스페놀 A 25 wt%, 페놀 25wt%, 증기 50 wt%Composition: Bisphenol A 25 wt%, Phenol 25wt%, Steam 50 wt%
(2) 라인(5)에서 도입되는 제1냉각 매체(페놀)(2) a first cooling medium (phenol) introduced in line (5)
온도 : 50℃Temperature: 50 ℃
냉각매체 스트립핑가스 중량비 : 6Cooling medium stripping gas weight ratio: 6
(3) 냉각기(1)에 있어서의 스트립핑가스로 부터의 비스페놀 A의 회수율 : 100%(3) Recovery rate of bisphenol A from the stripping gas in the cooler (1): 100%
[제6도의 제2냉각기의 조작조건][Operation conditions of the second cooler of FIG. 6]
(1) 라인(8)에서 제2냉각기에 도입되는 미응축 가스(1) uncondensed gas introduced into the second cooler in line 8
압력 : 10 토르Pressure: 10 Torr
온도 : 51℃Temperature: 51 ℃
조성 : 페놀 65 wt%, 증기 35 wt%Composition: Phenolic 65 wt%, Vapor 35 wt%
(2) 라인(9)에서 제2냉각기(2)로 도입되는 제2냉각매체(페놀수용액)(2) Second cooling medium (phenol aqueous solution) introduced into the second cooler (2) in the line (9)
온도 : 9℃Temperature: 9 ℃
냉각매체/미응축가스 중량비 : 190Cooling medium / uncondensed gas weight ratio: 190
(3) 냉각기(2)에 있어서의 미응축가스로부터의 페놀 및 증기의 각 회수율(3) Recovery rate of each phenol and steam from uncondensed gas in the cooler (2)
페놀회수율 : 100%Phenol Recovery Rate: 100%
증기회수율 : 100%Steam recovery rate: 100%
[실시예 C-8]Example C-8
실시예 C-7에 있어서, 산소제거처리를 각 충전탑의 내벽면 및 충전재의 표면에 대해서만 실시한 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다.In Example C-7, the same experiment was conducted except that the oxygen removal treatment was performed only on the inner wall surface of each packed tower and the surface of the filler.
[비교예 C-7]Comparative Example C-7
실시예 C-7에 있어서, 산소제거처리를 전혀 실시하지 않은 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다.In Example C-7, the same experiment was conducted except that no oxygen removal treatment was performed.
[비교예 C-8]Comparative Example C-8
실시예 C-7에 있어서, 각 충전탑의 내벽면 및 충전제 표면에 산소 제거 처리를 하지않은 충전탑을 사용한 이외는 동일하게하여 실험을 실시했다.In Example C-7, experiments were carried out in the same manner as in the case of using the packed column without oxygen removal treatment on the inner wall surface and the filler surface of each packed tower.
이상의 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 비스페놀 A의 175℃에서의 용융색을 다음표에 정리하여 표시한다.The molten color at 175 ° C of bisphenol A obtained in each of the above Examples and Comparative Examples is collectively shown in the following table.
[실시예 C-9(제6의 프로세스)]Example C-9 (sixth process)
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜서 얻어진 반응혼합물을 다단계 정석처리하여 얻은 그의 용융색이 APHA 5인 비스페놀 A·페놀 결정부가물을 정제페놀로 부분희석하고, 130℃로 가열하여 비스페놀 A 30중량%를 함유 하는 페놀용액으로 하였다.The reaction mixture obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst was subjected to multistage crystallization. Bisphenol A-phenol crystalline adduct whose melt color was APHA 5 was partially diluted with purified phenol, and heated to 130 ° C. to give 30 weight of bisphenol A. It was set as the phenol solution containing%.
이 페놀용액을 원료액으로서 사용하여 제6도에 표시한 증발장치계를 사용하여 처리하였다.This phenol solution was used as a raw material liquid and processed using the evaporator system shown in FIG.
다음에 제6도에 표시한 장치계의 주요한 운전조건 및 주요라인을 지나는 액체의 성분조성에 관하여 이하에 표시하였다.Next, the main operating conditions of the system shown in FIG. 6 and the composition of the liquid passing through the main line are shown below.
(1) 제1증발기(1)(1) Evaporator (1)
(ⅰ) 외부히터온도 : 170℃(Ⅰ) External heater temperature: 170 ℃
(ⅱ) 내부압력 : 20토르(Ii) Internal pressure: 20 Torr
(2) 제2증발기(2)(2) second evaporator (2)
(ⅰ) 외부히터온도 : 180℃(Ⅰ) External heater temperature: 180 ℃
(ⅱ) 내부압력 : 10토르(Ii) Internal pressure: 10 Torr
(3) 제3증발기(3)(3) Third Evaporator (3)
(ⅰ) 외부히터온도 : 180℃(Ⅰ) External heater temperature: 180 ℃
(ⅱ) 내부압력 : 10토르(Ii) Internal pressure: 10 Torr
(4) 라인(12)를 지나는 비스페놀 A중의(4) in bisphenol A passing through line 12
페놀함유율 ; 2.7 중량%Phenol content; 2.7 wt%
(5) 라인(16)을 지나는 비스페놀 A(5) bisphenol A passing through line 16
(ⅰ) 페놀함유율 : 23wt ppm(Iii) Phenol content: 23wt ppm
(ⅱ) 용융색 : APHA 20(Ii) Melt color: APHA 20
(6) 라인(15)를 지나는 증기공급량 : 라인(14)를 지나는 비스페놀 A 1 중량부당 0.04 중량부(6) Steam feed through line 15: 0.04 parts by weight per 1 part by weight of bisphenol A through line 14
[비교예 C-9]Comparative Example C-9
제1증발기(1)의 운전조건을 190℃, 10토르로한 바, 라인(12)를 지나는 비스페놀 A중의 페놀함유율은 7 중량%까지밖에 저하하지 않으며, 제1증발기의 운전은 불안정하였다.When the operating conditions of the first evaporator 1 were 190 ° C. and 10 Torr, the phenol content in bisphenol A passing through the line 12 was reduced by only 7% by weight, and the operation of the first evaporator was unstable.
[비교예 C-10]Comparative Example C-10
제2증발기(2) 및 제3증발기(3)에 있어서의 각 외부히터 온도를 200℃로 한 바, 라인(16)을 지나는 제품 비스페놀 A의 용융색은 APHA 45로 되고 페놀 함유율은 70 ppm 였다.When the temperature of each external heater in the second evaporator 2 and the third evaporator 3 was set to 200 ° C., the molten color of the product bisphenol A passing through the line 16 was APHA 45 and the phenol content was 70 ppm. .
[실시예 C-10(제7의 프로세스)]Example C-10 (seventh process)
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜서 얻어진 반응혼합물을 다단계 정석처리하여 얻은 실질적으로 중성조건하(pH 5.05)에 있고,용융색이 APHA 5인 비스페놀 A·페놀 결정부가물을 정제페놀로 부분희석하여 130℃로 가열하여 비스페놀 A 30중량%를 함유하는 페놀 용액으로 하였다.The reaction mixture obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst under substantially neutral conditions (pH 5.05) obtained by multi-stage crystallization, and partially diluting bisphenol A-phenol crystalline adduct having a melting color of APHA 5 with purified phenol. It heated to 130 degreeC and made it the phenol solution containing 30 weight% of bisphenol A.
이 페놀 용액을 원료액으로서 사용하고 제6도에 표시한 증발 장치계를 사용하여 처리하였다.This phenol solution was used as raw material liquid, and it processed using the evaporator system shown in FIG.
다음에 제6도에 표시한 장치계의 주요한 운전조건 및 주요라인을 지나는 액체의 성분조성에 관하여 이하에 표시하였다.Next, the main operating conditions of the system shown in FIG. 6 and the composition of the liquid passing through the main line are shown below.
(1) 제1증발기(1)(1) Evaporator (1)
(ⅰ) 외부히터온도 : 170℃(Ⅰ) External heater temperature: 170 ℃
(ⅱ) 내부압력 : 20토르(Ii) Internal pressure: 20 Torr
(ⅲ) 분위기중 산소농도 : 0.0010 vol%(Iii) Oxygen concentration in the atmosphere: 0.0010 vol%
(2) 제2증발기(2)(2) second evaporator (2)
(ⅰ) 외부히터온도 : 180℃(Ⅰ) External heater temperature: 180 ℃
(ⅱ) 내부압력 : 10토르(Ii) Internal pressure: 10 Torr
(ⅲ) 분위기중 산소농도 : 0.0030 vol%(Iii) Oxygen concentration in the atmosphere: 0.0030 vol%
(3) 제3증발기(3)(3) Third Evaporator (3)
(ⅰ) 외부히터온도 : 180℃(Ⅰ) External heater temperature: 180 ℃
(ⅱ) 내부압력 : 10토르(Ii) Internal pressure: 10 Torr
(ⅲ) 분위기중 산소농도 : 0.0030 vol%(Iii) Oxygen concentration in the atmosphere: 0.0030 vol%
(4) 라인(16)을 지나는 비스페놀 A(4) bisphenol A passing through line 16
(ⅰ) 페놀함유율 : 29 wt ppm(Iii) Phenol content: 29 wt ppm
(ⅱ) 용융색 : APHA 15(Ii) Melt color: APHA 15
(5) 라인(15)를 지나는 증기 공급량 ; 라인(14)를 지나는 1 중량부의 비스페놀 A에 대해 0.04 중량부(5) the amount of steam supplied through line 15; 0.04 part by weight relative to 1 part by weight of bisphenol A across line 14
[실시예 C-11]Example C-11
실시예 C-10에 있어서, 원료로서의 비스페놀 A를 함유하는 페놀용액에 표 8에 표시한 첨가제를 20 wt ppm 첨가한 것 이외는 동일하게하여 실험을 하였다. 이 실험에 의해 라인(16)을 지나게해서 고순도 비스페놀 A(APHA : 10, 페놀 함유율 : 27 wt ppm)을 얻었다.In Example C-10, the same experiment was conducted except that 20 wt ppm of the additive shown in Table 8 was added to the phenol solution containing bisphenol A as a raw material. By this experiment, high purity bisphenol A (APHA: 10, phenol content: 27 wt ppm) was obtained through line 16.
다음에 이 비스페놀 A를 공기분위기 하에서 175℃에서 0시간 또는 2시간 가열유지하는 열안정성 시험(시험 A) 및 공기를 175℃에서 2.0시간 불어넣는 가속열안정성 시험(시험 B)을 이용하여 그 때의 색상을 평가하였다. 그 결과를 표 C-8에 표시하였다.Next, using the thermal stability test (test A) which keeps this bisphenol A heated at 175 degreeC for 0 hours or 2 hours in air atmosphere, and the accelerated thermal stability test (test B) which blows air at 175 degreeC for 2.0 hours, The color of was evaluated. The results are shown in Table C-8.
[실시예 C-12]Example C-12
페놀과 아세톤을 산촉매의 존재하에서 반응시켜서 얻어지는 용융색 50 APHA인 비스페놀 A, 페놀 및 불순물의 혼합물을 다단계로 정석처리하여 결정부가물을 석출시켰다. 이 슬러리 용액을 감압여과하여 고형상 결정부가물을 얻고, 이것을 후술하는 방법으로 얻은 정제페놀을 부가물 1중량부에 대하여 2.5중량부의 비율로 사용하여 세정하여 결정부가물(색상 : APHA 5∼10, pH 5.05 이하)를 얻었다.A mixture of bisphenol A, a phenol and an impurity, which is a molten color 50 APHA obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst, was crystallized in multiple steps to precipitate a crystal adduct. The slurry solution was filtered under reduced pressure to obtain a solid crystal adduct. The purified phenol obtained by the method described below was washed at a ratio of 2.5 parts by weight with respect to 1 part by weight of the adduct, and then the crystal adduct (color: APHA 5 to 10). , pH 5.05 or less).
다음에 이 결정 부가물 1중량부에 정제페놀 1 중량부를 가하여 130℃에서 용융하고, 이어서 얻어진 용융물(pH 5.05)를 실시예 C-1와 동일하게하여 증발처리하여 고순도 비스페놀 A(순도 99.96wt%)를 얻었다. 이 비스페놀 A의 페놀 함유율은 30 wt ppm 이하이며, 또 그의 용융색은 15 APHA 이었다. 또한 상기에서 사용한 정제 페놀은 용융색 6 APHA의 것이며, 시판 공업용 페놀(수분농도 0.1wt%, 불순물농도 0.05 wt%)를 롬 앤드 하스사제조 앰버라이트 IR-118H+ 수지를 사용하여 온도 80℃, 접촉시간 50분에서 접촉 처리하고, 증류탑지 온도 175℃, 탑정압력 560 토르로 증류하여 얻어진 것이다.Next, 1 part by weight of purified phenol was added to 1 part by weight of the crystal adduct, and the resultant melt (pH 5.05) was evaporated in the same manner as in Example C-1 to obtain high-purity bisphenol A (purity: 99.96 wt%). ) The phenol content of this bisphenol A was 30 wt ppm or less, and the melt color was 15 APHA. In addition, the refined phenol used above was of melt color 6 APHA, and commercially available industrial phenol (water concentration of 0.1 wt%, impurity concentration of 0.05 wt%) was contacted with a temperature of 80 ° C. using Amberlite IR-118H + resin manufactured by Rohm and Haas The resultant was subjected to contact treatment at a time of 50 minutes, and distilled at a distillation column temperature of 175 ° C and a tower static pressure of 560 Torr.
[실시예 C-13]Example C-13
제7도에 표시한 계통도에 따라서 스트립핑가스의 연속적 응축처리를 하였다. 이 경우의 제1냉각기(1) 및 제2냉각기(2)의 조작조건을 이하에 표시하였다.Continuous condensation of the stripping gas was carried out according to the system diagram shown in FIG. The operating conditions of the first cooler 1 and the second cooler 2 in this case are shown below.
[제1냉각기의 조작조건][Operation conditions of the first cooler]
(1) 라인(23)으로부터 제1냉각기(21)에 도입되는 스트립핑가스(1) Stripping gas introduced into the first cooler 21 from the line 23
압력 : 10 토르Pressure: 10 Torr
온도 : 180℃Temperature: 180 ℃
조성 : 비스페놀 A 25 wt%, 페놀 25wt%, 증기 50wt%Composition: Bisphenol A 25 wt%, Phenol 25wt%, Steam 50wt%
(2) 라인(25)로부터 도입되는 제1냉각매체(페놀)(2) First cooling medium (phenol) introduced from line 25
온도 : 50℃Temperature: 50 ℃
냉각매체/스트립핑가스중량비 : 6Cooling medium / stripping gas weight ratio: 6
(3) 냉각기(21)에 있어서의 스트립핑가스로부터의 비스페놀 A의 회수율 : 100%(3) Recovery rate of bisphenol A from the stripping gas in the cooler 21: 100%
[제2냉각기의 조작조건][Operation conditions of the second cooler]
(1) 라인(28)로부터 제2냉각기(22)에 도입되는 미응축가스(1) uncondensed gas introduced into the second cooler 22 from the line 28
압력 : 10토르Pressure: 10 Torr
온도 : 51℃Temperature: 51 ℃
조성 : 페놀 65wt%, 증기 35wt%Composition: Phenolic 65wt%, Vapor 35wt%
(2) 라인(29)로부터 제2냉각기(22)에 도입되는 제2냉각매체(페놀 수용액)(2) Second cooling medium (phenol aqueous solution) introduced into the second cooler 22 from the line 29
온도 : 9℃Temperature: 9 ℃
냉각매체/미응축가스중량비 : 190Cooling medium / uncondensed gas weight ratio: 190
(3) 냉각기(21)에 있어서의 미응축가스로부터의 페놀 및 증기의 각 회수율(3) Recovery rate of each of phenol and steam from uncondensed gas in the cooler 21
페놀 회수율 : 100%Phenol Recovery: 100%
증기 회수율 : 100%Steam recovery rate: 100%
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