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KR101011878B1 - Manufacturing method of bisphenol A - Google Patents

Manufacturing method of bisphenol A Download PDF

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KR101011878B1
KR101011878B1 KR1020057006584A KR20057006584A KR101011878B1 KR 101011878 B1 KR101011878 B1 KR 101011878B1 KR 1020057006584 A KR1020057006584 A KR 1020057006584A KR 20057006584 A KR20057006584 A KR 20057006584A KR 101011878 B1 KR101011878 B1 KR 101011878B1
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츠키시마기카이가부시키가이샤
이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

페놀과 아세톤의 반응 혼합물로부터 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 석출시켜 생성된 슬러리를 고체 액체 분리한 후, 고체 성분으로부터 페놀을 제거하는 비스페놀 A의 제조 방법으로서, 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 상태로 함유하는 비스페놀 A의 페놀 슬러리 용액을, 감압하에서 가열된 불활성 가스 기류 중에서 수평 순환 벨트 필터 상에 도입함으로써 상기 필터 상에 결정 상태의 비스페놀 A와 페놀의 부가물층을 형성시켜, 필터를 통해 상기 부가물층에 포함되는 모액을 분리함으로써 부가물층의 함액율을 30중량% 이하로 한 후, 부가물층을 필터 상으로부터 자체 중량에 의해 분리하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제조 방법에 의하면, 비스페놀 A와 페놀의 부가물의 결정을 모액으로부터 안정적이고 연속적으로 분리할 수 있어서, 고순도의 결정을 효율적으로 회수할 수 있다. A method for producing bisphenol A in which a slurry formed by crystallization of an adduct of bisphenol A and phenol from a reaction mixture of phenol and acetone is separated from a solid liquid, and then phenol is removed from a solid component. A phenol slurry solution of bisphenol A contained in a crystalline state was introduced onto a horizontal circulation belt filter in an inert gas stream heated under reduced pressure to form an adduct layer of crystalline bisphenol A and phenol on the filter, through the filter. After separating the mother liquid contained in the said adduct layer to make the content rate of an adduct layer into 30 weight% or less, the adduct layer is isolate | separated by the self weight from a filter phase. According to the production method of the present invention, crystals of bisphenol A and phenol adducts can be stably and continuously separated from the mother liquor, and high purity crystals can be efficiently recovered.

Description

비스페놀 A의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING BISPHENOL A} Production method of bisphenol A {PROCESS FOR PRODUCING BISPHENOL A}

본 발명은 비스페놀 A [2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인〕의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 상기 제조 방법에 있어서의 비스페놀 A와 페놀 A의 부가물의 분리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing bisphenol A [2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane], and more particularly, to a method for separating an adduct of bisphenol A and phenol A in the above production method. .

비스페놀 A는 폴리카보네이트 수지나 폴리알릴레이트 수지 등의 엔지니어링 플라스틱, 또는 에폭시 수지 등의 원료로서 중요한 화합물인 것이 알려져 있고, 최근 그 수요는 점점 더 증대되는 경향이다. Bisphenol A is known to be an important compound as a raw material for engineering plastics such as polycarbonate resins, polyallylate resins, or epoxy resins, and in recent years, the demand tends to increase.

이 비스페놀 A는 산성 촉매 및 경우에 따라 사용되는 황 화합물 등의 조촉매의 존재 하에, 과잉의 페놀과 아세톤을 축합시킴으로써 제조된다. This bisphenol A is produced by condensation of excess phenol and acetone in the presence of an acidic catalyst and optionally a sulfur compound to be used.

반응 혼합물로부터 비스페놀 A를 취출하는 방법으로서는 반응 혼합물로부터 직접 조질의 결정상으로 분리하는 방법 및, 반응 혼합물로부터 아세톤, 물 등을 제거한 후의 액상 혼합물을 농축·냉각함으로써 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 석출시켜 분리하는 방법이 알려져 있다. As a method for extracting bisphenol A from the reaction mixture, a method of separating bisphenol A directly into the crude crystalline phase and a liquid mixture after removing acetone and water from the reaction mixture are concentrated and cooled to precipitate an adduct of bisphenol A and phenol. Separation methods are known.

전자의 반응 혼합물로부터 직접 조질의 결정상으로 분리하는 방법은 비스페 놀 A를 미결정질로 몇 번이나 세정해야 하여, 손실이 많다는 점 등의 결점이 있다. The method of separating the crude crystalline phase directly from the former reaction mixture has a drawback in that bisphenol A has to be washed several times with microcrystalline, resulting in high loss.

이 때문에 현 상태에서는 후자의 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 석출시켜 분리하는 방법이 주로 사용되고 있다. 이 경우, 비스페놀 A와 페놀 부가물을 결정 석출시켜, 여과 또는 원심 분리기를 이용하는 공지된 고체 액체 분리법에 의해, 모액으로부터의 결정 분리가 실시되고 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제 1982-77637호 공보, 일본 특허 공개 제 1993-331088호 공보, 일본 특허 공개 제 1988-275539호 공보, 일본 특허 공개 제 1994-306002호 공보 참조). For this reason, in the present state, the method of precipitating and separating the adduct of the latter bisphenol A and phenol is mainly used. In this case, crystallization of the bisphenol A and the phenol adduct is carried out, and crystal separation from the mother liquor is carried out by a known solid liquid separation method using filtration or a centrifugal separator (for example, JP-A-1982-77637, See Japanese Patent Laid-Open No. 1993-331088, Japanese Patent Laid-Open No. 1988-275539, and Japanese Patent Laid-Open No. 1994-306002.

상기 고체 액체 분리법에 있어서, 여과법에 의한 분리로서는 흡인식 벨트 필터, 트레이 필터, 드럼 필터 등을 사용할 수 있지만(예컨대, 일본 특허 공개 제 1995-25798호 공보, 제 3페이지[0011] 참조), 그 때 여과재의 메시 크기에 의한 손실을 막거나 고순도화를 위해 큰 결정으로 하여 표면적을 작게 해야 할 필요가 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제 1993-331088호 공보 참조). In the solid liquid separation method, a suction belt filter, a tray filter, a drum filter and the like can be used as the separation by the filtration method (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1995-25798, page 3). In order to prevent the loss due to the mesh size of the filter medium or to increase the purity, it is necessary to make the surface area small (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1993-331088).

이러한 여과법에 의한 분리에서는 함액률이 높아 결정 사이에 포함되는 모액 등을 충분히 제거하기 어렵고, 또한, 큰 결정 내에 모액을 함유할 위험성도 있어서, 이를 막기 위해 결정을 작게 하면 결정층 중을 모액이 빠져나가기 어려워지거나 여과재의 눈 막힘이 일어나, 처리 효율의 현저한 저하를 초래한다. In the separation by such a filtration method, it is difficult to sufficiently remove the mother liquid and the like contained between the crystals due to the high content of the liquid, and there is also a risk of containing the mother liquid in large crystals. It becomes difficult to get out or the blockage of the filter medium occurs, which causes a significant decrease in the treatment efficiency.

원심 분리기를 사용하는 방법은 결정 사이에 있는 함액량을 낮추어 보다 건조한 부가물을 수득한다는 점에서는 바람직하지만, 원심 부하가 걸리기 때문에, 결정의 파쇄 등이 일어나 모액이나 세정액 등의 치환 효율이 여과법에 비해 나빠진다. 따라서 대량의 제품을 처리할 때, 순도를 올리기 위해서 일반적으로는 복수 개의 기기를 이용하여 세정을 반복하는 것이 필수적이고, 기기 수의 증가나 운전 시간의 연장을 초래하여, 경제적으로 바람직하지 못하다. The method of using a centrifuge is preferable in that the content of the liquid between the crystals is lowered to obtain a drier adduct. However, since the centrifugal load is applied, the crystals are crushed and the substitution efficiency of the mother liquor and the washing liquid is higher than that of the filtration method. Worse Therefore, when processing a large amount of products, it is generally necessary to repeat the cleaning using a plurality of devices in order to increase the purity, which leads to an increase in the number of devices or an extension of the operating time, which is not economically desirable.

또한, 색상이 우수하고, 또한 고순도 및 고품질의 비스페놀 A를 수득하기 위해서, 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 석출 분리한 후, 저산소 분위기 하에서 용융하여, 탈페놀화하는 방법이 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제 1993-32577호 공보, 제 1 페이지, 일본 특허 공개 제 1993-39238호 공보, 일본 특허 공개 제 1994-25044호 공보, 일본 특허 공개 제 1994-25045호 공보 참조). In addition, in order to obtain bisphenol A having excellent color and high purity and high quality, a method of crystallizing and separating the adducts of bisphenol A and phenol, then melting in a low oxygen atmosphere and dephenolizing is known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1993-32577, page 1, Japanese Patent Laid-Open No. 1993-39238, Japanese Patent Laid-Open No. 1994-25044, and Japanese Patent Laid-Open No. 1994-25045.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 이상과 같은 상황에서 비스페놀 A의 제조 방법에 있어서, 반응 혼합물로부터 비스페놀 A를 취출할 때, 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 고순도로 효율적으로 반응 모액으로부터 회수하는 것에 있다.The present invention is directed to recovering bisphenol A and phenol from the reaction mother liquor with high purity when taking out bisphenol A from the reaction mixture in the above-described situation.

발명자들은 상기 과제를 갖는 비스페놀 A의 제조 방법에 대하여 예의 검토한 결과, 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 석출시켜 분리하는 방법에 있어서, 고체 액체 분리에 흡인식 수평 순환(endless) 벨트 필터를 이용하여 가열한 불활성 가스 기류를 도입하고, 상기 벨트 필터를 특정한 조건 하에서 운전함으로써 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 연속적이고 안정적이며, 효율적이며 고순도로 회수할 수 있다는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다. As a result of earnestly examining the manufacturing method of bisphenol A which has the said subject, in the method of depositing and separating the adduct of bisphenol A and a phenol, the inventors used the suction type horizontal endless belt filter for solid-liquid separation. By introducing a heated inert gas stream and operating the belt filter under specific conditions, it was found that the adducts of bisphenol A and phenol can be recovered continuously, stably, efficiently and with high purity.

즉, 본 발명은 이하의 비스페놀 A의 제조 방법을 제공하는 것이다. That is, this invention provides the manufacturing method of the following bisphenol A.

1. 산 촉매의 존재 하에 페놀과 아세톤을 반응시켜 수득되는 비스페놀 A의 페놀 용액으로부터 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 석출시키고, 생성된 슬러리의 고체 액체 분리 후, 고체 성분으로부터 페놀을 제거하는 비스페놀 A의 제조 방법에 있어서, 1. Bisphenol which precipitates an adduct of bisphenol A and phenol from a phenol solution of bisphenol A obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst and removes phenol from the solid component after solid liquid separation of the resulting slurry. In the manufacturing method of A,

(1) 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 상태로 함유하는 비스페놀 A의 페놀 슬러리 용액을 감압하에 가열된 불활성 가스 기류 중에서 수평 순환 벨트 필터 상에 도입함으로써 상기 필터 상에 결정 상태의 비스페놀 A와 페놀의 부가물층을 형성시키고, (1) A phenol slurry solution of bisphenol A containing an adduct of bisphenol A and phenol in a crystalline state was introduced onto a horizontal circulating belt filter in an inert gas stream heated under reduced pressure to form bisphenol A and phenol in a crystalline state on the filter. To form an adduct layer of

(2) 상기 필터를 통해서 상기 부가물층에 포함되는 모액을 분리함으로써 상기 부가물층의 함액율을 30중량% 이하로 하고, (2) The content of the additive layer is 30% by weight or less by separating the mother liquid contained in the additive layer through the filter,

(3) 상기 부가물층을 상기 필터 상으로부터 자체 중량에 의해 분리하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조 방법. (3) A method for producing bisphenol A, wherein the adduct layer is separated from the filter phase by its own weight.

2. 가열된 불활성 가스가 80℃ 이하의 질소 가스이고, 상기 질소 가스 중의 산소 농도가 5000ppm 이하인 상기 1의 비스페놀 A의 제조 방법. 2. The method for producing bisphenol A of 1 described above, wherein the heated inert gas is 80 ° C. or less of nitrogen gas, and the oxygen concentration in the nitrogen gas is 5000 ppm or less.

3. 수평 순환 벨트 필터의 감압도와 벨트 속도를 조절함으로써 부가물층의 함액율을 30중량% 이하로 하는 상기 1의 비스페놀 A의 제조 방법. 3. The method for producing bisphenol A according to the above 1, wherein the content of the adduct layer is 30% by weight or less by adjusting the pressure reduction degree and the belt speed of the horizontal circulation belt filter.

4. 부가물층을 수평 순환 벨트 필터 상으로부터 자체 중량에 의해 분리하기 전에 세정액에 의해 부가물층을 세정하는 상기 1의 비스페놀 A의 제조 방법. 4. The process for producing bisphenol A of 1 above, wherein the adduct layer is cleaned with a cleaning liquid before the adduct layer is separated by its own weight from the horizontal circulation belt filter.

본 발명의 비스페놀 A의 제조 방법에서는, (A) 페놀과 아세톤의 반응 공정, (B) 부생된 물 및 미반응 원료중 저비점 물질 제거 공정, (C) 비스페놀 A의 농축 공정, (D) 결정 석출·고체 액체 분리 공정, (D') 페놀 부가물의 용해, 결정 석출·고체 액체 분리 공정, (E) 가열 용융 공정, (F) 비스페놀 A의 탈페놀 공정, 및 (G) 과립화 공정을 거쳐 비스페놀 A가 제조된다. In the manufacturing method of bisphenol A of this invention, (A) reaction process of a phenol and acetone, (B) low boiling point material removal process in by-product water and unreacted raw material, (C) concentration process of bisphenol A, (D) crystal precipitation Bisphenol through solid liquid separation step, (D ') phenol adduct dissolution, crystal precipitation and solid liquid separation step, (E) heating melting step, (F) dephenol step of bisphenol A, and (G) granulation step A is prepared.

본 발명에서는 상기의 (D) 및 (D') 공정의 고체 액체 분리에 있어서 수평 순환 벨트 필터를 이용하여, 상기 벨트 필터를 특정한 조건 하에서 운전하는 것이다. In the present invention, the belt filter is operated under specific conditions by using a horizontal circulation belt filter in the solid liquid separation in the above-mentioned steps (D) and (D ').

상술한 바와 같이, 색상이 우수하고, 또한 고순도이고 고품질인 비스페놀 A를 수득하기 위해서, 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 석출 분리한 후, 저산소 분위기 하에서 용융하여 탈페놀하는 방법이 알려져 있다. As mentioned above, in order to obtain bisphenol A which is excellent in color, high purity, and high quality, a method of crystallizing and separating an adduct of bisphenol A and a phenol, and then melting and dephenolizing in a low oxygen atmosphere is known.

그러나 이와 같이 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 석출 분리 후, 저산소 분위기 하에서 용융하여 탈페놀해도, 비스페놀 A와 페놀의 부가물 중에 포함되는 산소의 영향을 배제할 수 없다. However, even if the adduct of bisphenol A and phenol is melt | dissolved in a low oxygen atmosphere after crystal precipitation separation, and dephenol is removed, the influence of oxygen contained in the adduct of bisphenol A and phenol cannot be excluded.

본 발명에서는 상기 (D) 및 (D')공정의 고체 액체 분리에 있어서 수평 순환 벨트 필터를 이용하여, 비스페놀 A와 페놀의 부가물이 결정 상태로 함유되는 슬러리 용액에 감압 하에서 가열한 저산소 분위기의 불활성 가스를 도입하는 것으로, 상기 부가물 중에 포함되는 산소가 효과적으로 제거되기 때문에 더욱 고품위의 비스페놀이 수득된다. In the present invention, in the solid liquid separation of the steps (D) and (D '), a low-oxygen atmosphere heated under reduced pressure in a slurry solution containing bisphenol A and an phenol adduct in a crystalline state using a horizontal circulation belt filter. By introducing an inert gas, a higher quality bisphenol is obtained because oxygen contained in the adduct is effectively removed.

다음으로 비스페놀 A의 제조 방법에 있어서의 각 공정에 대하여 설명한다. Next, each process in the manufacturing method of bisphenol A is demonstrated.

(A) 반응 공정 (A) reaction process

이 반응 공정에서는 산성 촉매의 존재하에서 과잉의 페놀과 아세톤을 축합시켜 비스페놀 A를 생성시킨다. 상기 산성 촉매로서는 산형 이온 교환 수지를 이용할 수 있다. 이 산형 이온 교환 수지로서는 특별히 제한되지 않고, 종래 비스페놀 A의 촉매로서 관용되는 것을 이용할 수 있지만, 특히 촉매 활성 등의 관점에서 설폰산형 양이온 교환 수지가 적합하다. In this reaction process, excess phenol and acetone are condensed in the presence of an acidic catalyst to produce bisphenol A. An acid type ion exchange resin can be used as said acidic catalyst. Although it does not restrict | limit especially as this acid type ion exchange resin, Although what is conventionally used as a catalyst of bisphenol A can be used, A sulfonic acid type cation exchange resin is suitable especially from a catalyst activity viewpoint.

상기 설폰산형 양이온 교환 수지에 관해서는 설폰산기를 갖는 강산성 양이온 교환 수지이면 바람직하여 특별히 제한되지 않고, 예컨대 설폰화 스타일렌-다이바이닐벤젠코폴리머, 설폰화 가교 스타일렌폴리머, 페놀포름알데하이드-설폰산 수지, 벤젠포름알데하이드-설폰산 수지 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. The sulfonic acid type cation exchange resin is preferably a strong acid cation exchange resin having a sulfonic acid group, and is not particularly limited. Examples thereof include sulfonated styrene-divinylbenzene copolymers, sulfonated crosslinked styrene polymers, phenolformaldehyde-sulfonic acid resins, Benzeneformaldehyde-sulfonic acid resin and the like. These may be used independently, respectively and may be used in combination of 2 or more type.

본 공정에서는 상기 산형 이온 교환 수지와 같이 보통 조촉매로서 머캅탄류가 병용된다. 이 머캅탄류는 분자 내에 SH기를 유리된 형태로 갖는 화합물을 가리키는데, 이러한 것으로서는 알킬 머캅탄이나, 카복실기, 아미노기, 수산기 등의 치환기 1종 이상을 갖는 알킬 머캅탄류, 예컨대 머캅토 카복실산, 아미노알케인싸이올, 머캅토알코올 등을 이용할 수 있다. 이러한 머캅탄류의 예로서는 메틸 머캅탄, 에틸 머캅탄, n-부틸 머캅탄, n-옥틸 머캅탄 등의 알킬 머캅탄, 싸이오글라이콜산, β-머캅토프로피온산 등의 싸이오카복실산, 2-아미노에테인싸이올 등의 아미노알케인싸이올, 머캅토에탄올 등의 머캅토알코올 등을 들 수 있지만, 이들의 중에서 알킬 머캅탄이 조촉매로서의 효과의 관점에서 특히 바람직하다. 또한, 이들 머캅탄류는 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. In this step, mercaptans are usually used together as a cocatalyst like the acid type ion exchange resin. The mercaptans refer to a compound having an SH group in a free form in the molecule, and examples thereof include alkyl mercaptans and alkyl mercaptans having at least one substituent such as a carboxyl group, an amino group, and a hydroxyl group, such as mercapto carboxylic acid and amino. Alkane thiol, mercapto alcohol, etc. can be used. Examples of such mercaptans include alkyl mercaptans such as methyl mercaptan, ethyl mercaptan, n-butyl mercaptan and n-octyl mercaptan, thiocarboxylic acids such as thioglycolic acid and β-mercaptopropionic acid, and 2-aminoethanes. Although aminocapane thiols, such as a thiol, mercapto alcohols, such as mercaptoethanol, etc. are mentioned, Among these, alkyl mercaptan is especially preferable from a viewpoint of an effect as a promoter. In addition, these mercaptans may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

이들의 머캅탄류는 상기 산형 이온 교환 수지 상에 고정화시켜 조촉매로서 기능시킬 수도 있다. These mercaptans can also be immobilized on the acid type ion exchange resin to function as a cocatalyst.

상기 머캅탄류의 사용량은 일반적으로 원료인 아세톤에 대하여, 0.1 내지 20몰%, 바람직하게는 1 내지 10몰%의 범위에서 선정된다. The amount of the mercaptans used is generally selected in the range of 0.1 to 20 mol%, preferably 1 to 10 mol% with respect to acetone as a raw material.

또한, 페놀과 아세톤의 사용 비율에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 생성되는 비스페놀 A의 정제의 용이성 및 경제성 등의 관점에서, 미반응 아세톤의 양은 될 수 있는 한 적은 것이 바람직하고, 따라서, 페놀을 화학량론적 양보다도 과잉으로 이용하는 것이 유리하다. 보통, 아세톤 1몰당 3 내지 30몰, 바람직하게는 5 내지 15몰의 페놀이 사용된다. 또한, 이 비스페놀 A의 제조에서 반응액의 점도가 지나치게 높거나, 응고하여 운전이 곤란해지는 저온에서 반응시킬 때 외에는 반응 용매는 일반적으로 필요하지 않다. The use ratio of phenol and acetone is not particularly limited, but the amount of unreacted acetone is preferably as small as possible from the viewpoint of ease of purification and economical efficiency of the resulting bisphenol A, and therefore, phenol is stoichiometric. It is advantageous to use in excess of the amount. Usually, 3 to 30 moles, preferably 5 to 15 moles of phenol are used per mole of acetone. In addition, in the preparation of this bisphenol A, a reaction solvent is generally not required except when the reaction liquid is too high in viscosity, or reacted at a low temperature where solidification is difficult to operate.

페놀과 아세톤의 축합 반응은 회분식 및 연속식 중 어떤 것도 바람직하지만, 산형 이온 교환 수지를 충전한 반응탑에 페놀과 아세톤과 머캅탄류(머캅탄류가 산형 이온 교환 수지에 고정화되지 않은 경우)를 연속적으로 공급하여 반응시키는 고정 베드형 연속 반응 방식(fixed bed-type continuous reaction method)을 이용하는 것이 유리하다. 이 때, 반응탑은 한대일 수도 있고, 또한 2대 이상을 직렬로 배치할 수도 있지만, 공업적으로는 산형 이온 교환 수지를 충전한 반응탑을 2대 이상 직렬로 연결하여, 고정 베드형 다단계 연속 반응 방식을 채용하는 것이, 특히 유리하다. The condensation reaction of phenol and acetone is preferably either batch or continuous, but a phenol, acetone, and mercaptans (if the mercaptans are not immobilized on the acid type ion exchange resin) in a reaction column filled with an acidic ion exchange resin are continuously used. It is advantageous to use a fixed bed-type continuous reaction method which is fed and reacted. At this time, one reaction tower may be used, or two or more reaction towers may be arranged in series. However, industrially, two or more reaction towers filled with an acidic ion exchange resin are connected in series to provide a fixed bed multistage continuous operation. It is particularly advantageous to employ the reaction system.

이 고정 베드형 연속 반응 방식에서의 반응 조건에 대하여 설명한다. The reaction conditions in this fixed bed type continuous reaction system are demonstrated.

우선, 아세톤/페놀 몰비는 보통 1/30 내지 1/3, 바람직하게는 1/15 내지 1/5의 범위에서 선택된다. 이 몰비가 1/30 보다 작은 경우, 반응 속도가 지나치게 느려질 우려가 있고, 1/3 보다 크면 불순물의 생성이 많아져, 비스페놀 A의 선택율이 저하되는 경향이 있다. 한편, 머캅탄류가 산형 이온 교환 수지에 고정화되지 않는 경우, 머캅탄류/아세톤 몰비는 보통 0.1/100 내지 20/100, 바람직하게는 1/100 내지 10/100의 범위에서 선택된다. 이 몰비가 0.1/100 보다 작은 경우, 반응 속도 및 비스페놀 A의 선택율의 향상 효과가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있고, 20/100 보다 크면 그 양에 비해서는 효과의 향상은 그다지 인정되지 않았다. First, the acetone / phenol molar ratio is usually selected in the range of 1/30 to 1/3, preferably 1/15 to 1/5. When this molar ratio is smaller than 1/30, there exists a possibility that reaction rate may become slow too much, and when larger than 1/3, generation | occurrence | production of an impurity will increase and the selectivity of bisphenol A will fall. On the other hand, when the mercaptans are not immobilized on the acid type ion exchange resin, the mercaptans / acetone molar ratio is usually selected in the range of 0.1 / 100 to 20/100, preferably 1/100 to 10/100. When this molar ratio is smaller than 0.1 / 100, there is a possibility that the effect of improving the reaction rate and the selectivity of bisphenol A may not be sufficiently exhibited. If the molar ratio is larger than 20/100, the improvement of the effect is not much recognized compared to the amount.

또한, 반응 온도는 보통 40 내지 150℃, 바람직하게는 60 내지 110℃의 범위에서 선택된다. 상기 온도가 40℃ 미만에서는 반응 속도가 느리다는 점에서 반응액의 점도가 매우 높고, 경우에 따라 고화될 우려가 있고, 150℃를 초과하면 반응 제어가 곤란해지고, 또한 비스페놀 A(p, p'-이성체)의 선택율이 저하되기 때문에, 촉매의 산형 이온 교환 수지가 분해 또는 열화되는 경우가 있다. 또한, 원료 혼합물의 LHSV(액체 시간당 공간 속도)는 보통 0.2 내지 30시-1, 바람직하게는 0.5 내지 10시-1의 범위에서 선택된다. In addition, the reaction temperature is usually selected in the range of 40 to 150 ° C, preferably 60 to 110 ° C. If the temperature is less than 40 ° C, the viscosity of the reaction solution is very high in that the reaction rate is slow, and there is a risk of solidification in some cases, and if it exceeds 150 ° C, the reaction control becomes difficult, and bisphenol A (p, p ' Since the selectivity of -isomer decreases, the acid type ion exchange resin of a catalyst may decompose | disassemble or deteriorate. In addition, the LHSV (liquid space velocity per hour) of the raw material mixture is usually selected in the range of 0.2 to 30 hour -1 , preferably 0.5 to 10 -1 -1 .

(B)저비점 물질 제거 공정 (B) Low boiling point material removal process

저비점 물질 제거 공정에서는 상기 (A)공정의 반응 공정에서 수득된 비스페놀 A를 포함하는 반응 혼합액을, 실질상 산형 이온 교환 수지가 포함되지 않는 상태, 즉 회분 반응 방식인 경우에는 상기 촉매를 여과 등에 의해 제거하고, 고정 베드형 연속 반응 방식인 경우에는 그 상태 그대로 저비점 물질 제거 처리가 실시된다. In the low boiling point material removal step, the reaction mixture containing bisphenol A obtained in the reaction step of the step (A) is substantially free of acid type ion exchange resin, that is, in the case of a batch reaction method, the catalyst is filtered by filtration or the like. In the case of a fixed bed type continuous reaction system, the low boiling point substance removal process is performed as it is.

이 공정에서는 보통, 우선 증류탑을 이용한 감압 증류에 의해, 미반응 아세톤, 부생된 물 및 알킬 머캅탄 등의 저비점 물질의 제거가 실시된다. In this step, usually, first, by vacuum distillation using a distillation column, low-boiling substances such as unreacted acetone, by-product water and alkyl mercaptan are removed.

이 감압 증류는 일반적으로 압력 6.5 내지 80kPa, 온도 70 내지 180℃의 조건에서 실시된다. 이 때, 미반응 페놀이 공비(共沸)하여 그 일부가 상기 저비점 물질과 함께 증류탑의 탑 정상으로부터 시스템 밖으로 제거된다. 이 증류에서는 비스페놀 A의 열분해를 방지하기 위해서, 사용하는 가열원의 온도는 190℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 기기의 재료로서는 일반적으로 SUS304, SUS316 및 SUS316L이 사용된다. This vacuum distillation is generally performed at the pressure of 6.5-80 kPa and the temperature of 70-180 degreeC. At this time, the unreacted phenol is azeotrope and a part of it is removed from the tower top of the distillation column together with the low boiling point material. In this distillation, in order to prevent the thermal decomposition of bisphenol A, it is preferable that the temperature of the heating source to be used shall be 190 degrees C or less. In addition, generally, SUS304, SUS316, and SUS316L are used as a material of an apparatus.

(C) 농축 공정 (C) concentration process

반응 혼합물로부터 저비점 성분을 제거한 탑저액(bottom liquid)에는 비스페놀 A 및 페놀 등이 포함되어 있고, 감압 증류에 의해 페놀을 증발 제거시켜, 비스페놀 A를 농축한다. 이 농축 조건에 관해서는 특별히 제한되지 않지만, 보통 온도 100 내지 170℃ 정도 및 압력 5 내지 70kPa의 조건으로 실시된다. 이 온도가 100℃ 보다 낮으면 고진공이 필요하게 되고, 170℃ 보다 높으면 다음 결정 석출 공정에서 여분의 열을 제거할 필요가 생기기 때문에 바람직하지 못하다. 농축액 중의 비스페놀 A의 농도는 바람직하게는 20 내지 50중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 40중량%의 범위이다. 이 농도가 20중량% 미만에서는 비스페놀 A의 회수율이 낮고, 50중량%를 초과하면 결정 석출 후의 슬러리 이송이 곤란해질 우려가 있다. Bisphenol A, phenol, etc. are contained in the bottom liquid from which the low boiling point component was removed from the reaction mixture, and phenol is evaporated and removed by vacuum distillation, and bisphenol A is concentrated. Although it does not restrict | limit especially about this concentration condition, Usually, it implements on the conditions of the temperature of about 100-170 degreeC, and a pressure of 5-70 kPa. If this temperature is lower than 100 DEG C, high vacuum is required, and if higher than 170 DEG C, it is not preferable because excess heat needs to be removed in the next crystal precipitation step. The concentration of bisphenol A in the concentrate is preferably in the range of 20 to 50% by weight, more preferably 20 to 40% by weight. If this concentration is less than 20% by weight, the recovery of bisphenol A is low, and if it is more than 50% by weight, the slurry transfer after crystal precipitation may be difficult.

(D) 결정 석출·고체 액체 분리 공정 (D) Crystal Precipitation and Solid Liquid Separation Process

결정 석출·고체 액체 분리 공정은 상기 (C)공정의 농축 공정에서 수득된 농축액으로부터 비스페놀 A와 페놀의 1:1 부가물(이하, 페놀 부가물이라고 부르는 경우가 있다.)을 결정 석출·분리하는 공정이다. In the crystal precipitation and solid liquid separation step, crystallization and separation of 1: 1 adducts of bisphenol A and phenol (hereinafter sometimes referred to as phenol adducts) are performed from the concentrate obtained in the concentration step of step (C). It is a process.

이 공정에서는, 우선 상기 농축액을 40 내지 70℃ 정도로 냉각하고, 페놀 부가물을 결정 석출시켜 슬러리로 한다. 이 때의 냉각은 외부 열 교환기를 이용하여 실시할 수도 있고, 또한 농축액에 물을 첨가하여, 감압 하에서의 물의 증발 잠열을 이용하여 냉각하는 진공 냉각 결정 석출법에 의해서 실시할 수도 좋다. 이 진공 냉각 결정 석출법에서는 상기 농축액에, 물을 3 내지 20중량% 정도 첨가하고, 보통 온도 40 내지 70℃, 압력 4 내지 16kPa의 조건으로 결정 석출 처리가 실시된다. 상기 물의 첨가량이 3중량% 미만에서는 제열 능력이 충분하지 않고, 20중량%를 초과하면 비스페놀 A의 용해 손실이 커져, 바람직하지 못하다. 이러한 결정 석출 조작에 있어서, 결정 석출 온도가 40℃ 미만에서는 결정 석출액의 점도의 증대 및 고화를 가져올 우려가 있고, 70℃를 초과하면 비스페놀 A의 용해 손실이 커지기 때문에 바람직하지 않다. In this step, the concentrate is first cooled to about 40 to 70 ° C, and the phenol adduct is crystallized to obtain a slurry. The cooling at this time may be performed using an external heat exchanger, or may be performed by a vacuum cooling crystal precipitation method in which water is added to the concentrate and cooled using latent heat of evaporation of water under reduced pressure. In this vacuum cooling crystal precipitation method, about 3 to 20 weight% of water is added to the said concentrated liquid, and a crystal precipitation process is given on the conditions of normal temperature 40-70 degreeC and pressure 4-16 kPa. If the added amount of water is less than 3% by weight, the heat removal capacity is not sufficient. If the amount of water is more than 20% by weight, the dissolution loss of bisphenol A becomes large, which is not preferable. In such crystal precipitation operation, when the crystal precipitation temperature is less than 40 ° C., there is a risk of increasing the viscosity and solidification of the crystal precipitation liquid, and when it exceeds 70 ° C., the dissolution loss of bisphenol A becomes large, which is not preferable.

본 발명에서는 다음으로, 결정 석출된 페놀 부가물을 포함하는 슬러리를 감압하에서 가열한 불활성 가스 기류 중에서 수평 순환 벨트 필터(간단하게, 벨트 필터라고 부르는 경우가 있다) 상에 도입함으로써 상기 필터상에 결정 상태의 비스페놀 A와 페놀의 부가물층을 형성시킨다. In the present invention, next, the slurry containing the phenol adducts which have been crystallized is introduced into a horizontal circulation belt filter (simply referred to as a belt filter) in an inert gas stream heated under reduced pressure to crystallize on the filter. The adduct layer of bisphenol A and phenol of a state is formed.

수평 순환 벨트 필터는, 다공성의 순환 컨베이어로 여과포를 지지하고 진공박스 위를 주행시켜, 한쪽 단부에서 슬러리를 공급하여 여과하고, 고형분(cake)을 세정하는 것으로, 고형분은 자체 중량에 의해 분리된다. 수평 순환 벨트 필터의 여과포에는 폴리프로필렌, 폴리에스터, 나일론, 폴리테트라플루오로에틸렌, 면포, 마포 등으로 제조된 다공성 시트가 사용된다. The horizontal circulation belt filter supports a filter cloth with a porous circulation conveyor, runs on a vacuum box, feeds a slurry from one end, filters it, and washes the cake. The solid content is separated by its own weight. As the filter cloth of the horizontal circulation belt filter, a porous sheet made of polypropylene, polyester, nylon, polytetrafluoroethylene, cotton cloth, abrasion, or the like is used.

수평 순환 벨트 필터를 이용함으로써 여과가 연속적으로 실시되고, 또한 큰 중력을 걸지 않고 여과를 실시할 수 있기 때문에 유리하다. The use of the horizontal circulation belt filter is advantageous because the filtration is continuously performed and the filtration can be performed without applying great gravity.

이 때, 결정 상태의 비스페놀 A와 페놀 부가물의 평균 입경을 0.05 내지 1mm로 하는 것이 바람직하다. 평균 입경이 0.05mm 미만이면 페놀 부가물 결정과 모액과의 분리가 곤란해져, 여과재의 눈 막힘이 일어나, 처리 효율의 저하를 초래한다. 1mm보다 크면 결정 내에 모액을 함유시킬 위험이 있다. At this time, it is preferable to make the average particle diameter of the bisphenol A and a phenol adduct of a crystalline state into 0.05-1 mm. If the average particle diameter is less than 0.05 mm, separation of the phenol adduct crystal from the mother liquor becomes difficult, and clogging of the filter medium occurs, leading to a decrease in treatment efficiency. If it is larger than 1 mm, there is a risk of containing the mother liquor in the crystal.

불활성 가스로서는, 보통 질소 가스가 사용되고, 질소 가스 중의 산소 농도가 5000ppm 이하, 바람직하게는 3000ppm 이하이다. As an inert gas, nitrogen gas is normally used, and the oxygen concentration in nitrogen gas is 5000 ppm or less, Preferably it is 3000 ppm or less.

벨트 필터를 통해 상기 부가물층에 포함되는 모액을 분리함으로써, 상기 부가물층의 함액율을 30중량% 이하, 바람직하게는 2.5% 이하로 한다. 벨트 필터로부터 분리할 때 고형분 형상으로 자체 중량으로 자연 낙하하기 위해서는 상기 부가물층의 함액율을 30중량% 이하로 할 필요가 있고, 필터 상에 퇴적된 부가물의 함액율은 낮은 편이 후-공정으로의 부하가 작아진다. By separating the mother liquid contained in the adduct layer through a belt filter, the content of the adduct layer is 30% by weight or less, preferably 2.5% or less. In order to spontaneously fall to its own weight in the form of a solid when separated from the belt filter, the content of the additive layer needs to be 30% by weight or less, and the content of the additive deposited on the filter is lower. The load becomes smaller.

감압 하에서 여과함으로써 모액을 페놀 부가물 결정과 분리할 수 있어서, 상기 부가물층의 함액율을 내릴 수 있다. 그러나 너무 강하게 감압하면, 경우에 따라서는 결정의 파쇄에 의한 미소화 등도 일어나, 여과포의 눈 막힘 등의 원인이 되어 문제를 촉진하는 경우가 있기 때문에 바람직하지 못하다. 바람직한 감압도는 60 내지 95kPa이다. By filtering under reduced pressure, the mother liquor can be separated from the phenol adduct crystal, and the content of the adduct layer can be lowered. However, if the pressure is too strong, micronization due to crushing of the crystals may occur in some cases, which may cause clogging of the filter cloth and may cause problems, which is not preferable. Preferred degrees of decompression are from 60 to 95 kPa.

또한, 상기 부가물층의 함액율은 벨트 필터의 진행 속도(벨트 속도)에 영향받기 때문에, 수평 순환 벨트 필터의 감압도와 벨트 속도를 조절함으로써 부가물층의 함액율을 30중량% 이하로 할 수 있다. Moreover, since the content rate of the said additive layer is influenced by the advancing speed (belt speed) of a belt filter, the content rate of an additive layer can be 30 weight% or less by adjusting the pressure reduction degree and belt speed of a horizontal circulation belt filter.

벨트 필터 상에 함액율이 30중량% 이하의 퇴적된 페놀 부가물이 생성하는 것이면 상기 부가물층의 두께는 제한되지 않지만, 너무 두텁게 하면 단위 면적당 중량이 증가되어, 장치에 부담이 되기 때문에 바람직하지 못하다. The thickness of the adduct layer is not limited if the content of the deposited phenol adduct of 30% by weight or less is produced on the belt filter. However, if the thickness is too thick, the weight per unit area increases, which is unfavorable. .

또한, 비스페놀 A와 페놀의 부가물층을 수평 순환 벨트 필터 상으로부터 자체 중량에 의해 분리하기 전에, 상기 부가물층에 포함되어 있는 불순물이나 미량의 산 촉매를 가능한 한 제거하기 위해서, 상기 부가물층에 세정액을 뿌려 세정하는 것이 바람직하다. 세정액으로서는 페놀, 물, 물-페놀 혼합액, 또는 이들에 비스페놀 A가 용해된 액체가 사용된다. In addition, before separating the bisphenol A and the phenol adduct layer from the horizontal circulation belt filter by its own weight, a washing solution is added to the adduct layer in order to remove as much as possible impurities and trace amounts of the acid catalyst contained in the adduct layer. It is preferable to spray and wash. As the washing liquid, phenol, water, a water-phenol mixed liquid, or a liquid in which bisphenol A is dissolved therein is used.

상기 부가물층의 두께와 감압 흡인되는 시간은 벨트 속도로 조절할 수 있다. 벨트 속도를 느리게 할수록 퇴적한 페놀 부가물은 보다 두텁게 되지만, 반면 보다 장시간 감압 하에 노출시킬 수 있다. The thickness of the adduct layer and the time to be sucked under reduced pressure may be controlled by a belt speed. The slower the belt speed, the thicker the deposited phenol adduct, but can be exposed under reduced pressure for a longer time.

여과시에 결정 석출된 페놀 부가물을 포함하는 슬러리를 유지하기 위해서 80℃ 이하로 할 필요가 있고, 또한 모액이나 세정액의 응고가 일어날 가능성이 있기 때문에, 필터를 포함하는 분위기의 온도를 30 내지 80℃, 바람직하게는 35 내지 50℃로 유지하는 것이 중요하다. In order to hold the slurry containing the phenol adduct which crystallized out at the time of filtration, it is necessary to be 80 degrees C or less, and since the coagulation | solidification of a mother liquid and a washing | cleaning liquid may occur, the temperature of the atmosphere containing a filter is 30-80. It is important to maintain the temperature at 35 ° C, preferably 35 to 50 ° C.

분리된 모액은 직접 또는 일부 반응기로 리사이클하거나, 일부 또는 전부를 이성화하여 결정 석출 원료에 리사이클할 수도 있다. The separated mother liquor may be recycled directly or in part to a reactor, or may be recycled to crystallization raw material by isomerizing part or all of it.

이 (D) 결정 석출·고체 액체 분리 공정은 고순도의 제품을 수득하기 위해서, 복수회 반복하는 것이 효과적이다. 즉, 결정 석출 후, 고체 액체 분리에 의해서 수득된 페놀 부가물에 대해, 다음 (D') 페놀 부가물의 용해, 결정 석출·고체 액체 분리 공정을 한 번 이상 반복한 후, (E) 가열 용융 공정으로 옮긴다. It is effective to repeat this (D) crystal precipitation and solid liquid separation process in order to obtain a high purity product. That is, after crystal precipitation, the dissolution of the following (D ′) phenol adduct and the crystal precipitation / solid liquid separation process are repeated one or more times with respect to the phenol adduct obtained by solid liquid separation, followed by (E) heating melting step. Move to.

(D') 페놀 부가물의 용해, 결정 석출·고체 액체 분리 공정 (D ') dissolution of phenol adduct, crystal precipitation and solid liquid separation process

(D) 공정에서 결정 석출·분리된 페놀 부가물을, 페놀 함유 용액을 이용하여 용해한다. 이 공정에서 사용되는 페놀 함유 용액으로서는 특별히 제한되지 않고, 예컨대 상기 (C)공정의 농축 공정에서 수득된 회수 페놀, (D) 공정의 결정 석출·고체 액체 분리 공정에서 생성되는 것으로 페놀 부가물의 세정액, 본 (D') 공정 이후의 공정에서 생성되는 것으로, 결정 석출한 페놀 부가물의 고체 액체 분리에 있어서의 모액이나 상기 페놀 부가물의 세정액 등을 들 수 있다. The phenol adduct which precipitated and isolate | separated the crystal | crystallization in the process (D) is melt | dissolved using a phenol containing solution. The phenol-containing solution used in this step is not particularly limited, for example, the recovered phenol obtained in the concentration step of step (C), the crystallization and solid liquid separation step in step (D), and a phenol adduct washing liquid, As a thing produced in the process after this (D ') process, the mother liquid in the solid-liquid separation of the phenol adduct of the crystal precipitation, the cleaning liquid of the said phenol adduct, etc. are mentioned.

이 공정에서는 (D) 공정에서 수득된 페놀 부가물 결정에 상기 페놀 함유 용액을 첨가하고, 80 내지 110℃ 정도로 가열하여, 상기 페놀 부가물을 가열 용해시켜, 결정 석출 조작에 바람직한 비스페놀 A 농도를 갖는 비스페놀 A 함유 용액을 조제한다. 이렇게 해서 조제된 비스페놀 A 함유 용액은 비교적 낮은 온도에서도 점도가 낮고 취급이 비교적 용이하여, 필터로 여과하는 데 적합하다. In this step, the phenol-containing solution is added to the phenol adduct crystal obtained in the step (D), heated to about 80 to 110 ° C, and the solvent is dissolved by heating the phenol adduct. A bisphenol A containing solution is prepared. The bisphenol A-containing solution thus prepared has a low viscosity and relatively easy handling even at a relatively low temperature, and is suitable for filtration with a filter.

이와 같이 비스페놀 A 함유 용액으로부터, 페놀 부가물을 결정 석출·고체 액체 분리하고, 추가로 상기 페놀 부가물을 페놀 함유 용액을 이용하여 용해한 후, (D) 공정의 결정 석출·고체 액체 분리하는 조작을 한 번 이상 반복한다. Thus, from the bisphenol A containing solution, the phenol adduct is crystal-crystallized and solid-liquid separation, Furthermore, the said phenol adduct is melt | dissolved using a phenol containing solution, and operation (D) of crystal precipitation and solid-liquid separation is performed. Repeat at least once.

(E) 가열 용융 공정 (E) heating melting process

가열 용융 공정은 상기 (D) 또는 (D')공정에서 결정 석출·분리된 페놀 부가물을 가열 용융하는 공정이다. 이 공정에서 페놀 부가물을 100 내지 160℃ 정도로 가열·용융하면 액상 혼합물이 된다. The heat melting step is a step of heating and melting a phenol adduct which has been precipitated and separated in the step (D) or (D ′). In this step, when the phenol adduct is heated and melted at about 100 to 160 ° C, a liquid mixture is obtained.

(F) 탈페놀 공정 (F) Dephenol Process

탈페놀 공정은 감압 증류에 의해서 (E)공정에서 가열 용융된 페놀 부가물로부터 페놀을 증발 제거하여, 용융 상태의 비스페놀 A를 회수하는 공정이다. 상기 감압 증류는 일반적으로 압력 1.3 내지 13.3kPa, 온도 150 내지 190℃의 범위의 조건에서 실시된다. 잔존 페놀은 추가로 스팀 스트리핑에 의해 제거할 수 있다. The dephenol step is a step of recovering bisphenol A in a molten state by evaporating and removing phenol from the phenol adduct heated and melted in step (E) by vacuum distillation. The vacuum distillation is generally carried out under conditions of a pressure of 1.3 to 13.3 kPa and a temperature of 150 to 190 ° C. Residual phenol can be further removed by steam stripping.

(G) 과립화 공정 (G) granulation process

과립화 공정에서는 상기 (G)공정에서 수득된 용해 상태의 비스페놀 A를, 스프레이 건조기 등의 과립화 장치에 의해 액적으로 하여, 냉각 고화하여 제품으로 하는 공정이다. 상기 액적은 분무, 살포 등에 의해 형성되어, 질소나 공기 등에 의해서 냉각된다. In the granulation step, bisphenol A in the dissolved state obtained in the above (G) step is dropped into a droplet by a granulation device such as a spray dryer, and cooled and solidified to obtain a product. The droplets are formed by spraying, spraying or the like and are cooled by nitrogen, air or the like.

본 발명의 비스페놀 A의 제조 방법에 있어서의 특징은 상기 (D) 및 (D') 공정의 고체 액체 분리에 있어서 흡인식 벨트 필터를 이용하여, 가열된 불활성 가스 기류를 도입하여 상기 필터를 통해서 모액을 분리한 후, 페놀 부가물을 자체 중량에 의해 분리하는 것으로, 이에 의해, 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 안정적이고 연속적이고 효율적으로 고순도로 회수할 수 있다. A feature of the method for producing bisphenol A of the present invention is to introduce a heated inert gas stream using a suction belt filter in the solid liquid separation of the steps (D) and (D ') to introduce a mother liquor through the filter. After separation, the phenol adducts are separated by their own weight, whereby the adducts of bisphenol A and phenol can be recovered stably, continuously and efficiently with high purity.

다음으로 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되지 않는다. Next, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited at all by these examples.

실시예 1Example 1

양이온 교환 수지가 충전된 반응기에, 페놀을 49.7t/시, 아세톤을 3.7t/시 및 에틸 머캅탄을 0.25t/시의 속도로 온도를 75℃로 유지하면서, 연속적으로 공급했다. 반응 혼합물은 저비점 물질 제거 공정으로 보내어 미반응 아세톤을 주요 성분인 저비점 물질을 제거했다. 다음으로 농축 공정에서 비스페놀 A 및 미반응 페놀의 일부를 증발 제거하여, 비스페놀 A의 농도가 30중량%가 되도록 농축 조정했다. 이 비스페놀 A 농축액에 물을 첨가하여, 교반하에서 45℃의 조건에서 냉각 결정 석출하고, 비스페놀 A와 페놀의 부가물(부가생성물)을 결정 석출했다. 액체 온도 45℃로 유지된 상기 부가물의 슬러리 용액을, 산소 1200ppm을 포함하는 60℃의 질소 기류 하에서 케이싱(casing) 내에 수거하고, 진행 속도 2m/분으로 움직이는 프로필렌으로 제조된 여과포(다이와 보세키 캄파니 리미티드(Daiwa Boseki Co., Ltd.), 통기도 70CCS)의 수평 순환 벨트 필터 상에 부어, 55kPa의 감압하에서 15초에 걸쳐 비스페놀 A와 페놀의 부가물 결정과 모액을 분리했다. 모액으로부터 분리된 상기 부가물 결정은 두께 82mm의 층을 형성했다. 부착 모액을 탈액한 후, 페놀로 약 10초간 세정을 2회(세정비 0.75) 실시하여 탈액·건조하고, 수평 순환 벨트 필터의 반환 단으로부터 자체 중량으로 떨어뜨려 습윤 부가물을 수득했다. 상기 습윤 부가물의 함액율을 측정한 결과, 24.5중량%였다. 모액의 치환율은 액체 크로 마토 그래피로 이성체 함량으로부터 구한 결과, 98.7%였다. 수득된 부가물을 용융하여 하젠 색수(Hazen color number)를 175℃, 20분의 조건으로 측정한 결과, APHA5였다. The reactor charged with the cation exchange resin was continuously fed while maintaining the temperature at 75 ° C. at a rate of 49.7 t / hr phenol, 3.7 t / hr acetone and 0.25 t / hr ethyl mercaptan. The reaction mixture was sent to a low boiling point material removal process to remove unreacted acetone, the main component of low boiling point material. Next, a part of bisphenol A and unreacted phenol was evaporated and removed in the concentration step, and the concentration was adjusted so that the concentration of bisphenol A was 30% by weight. Water was added to this bisphenol A concentrate, and cooling crystal | crystallization precipitated on 45 degreeC conditions under stirring, and the adduct (addition product) of bisphenol A and phenol was crystal-crystallized. A slurry solution of the adduct maintained at a liquid temperature of 45 ° C. was collected in a casing under a nitrogen gas stream of 60 ° C. containing 1200 ppm of oxygen, and a filter cloth made of propylene (Daiwa Boseki Kampa) moving at a running speed of 2 m / min. The adjuvant crystals of bisphenol A and phenol and the mother liquor were separated over 15 seconds under a reduced pressure of 55 kPa under Niwa Boseki Co., Ltd., aeration 70CCS). The adduct crystals separated from the mother liquor formed a layer 82 mm thick. After the adhered mother liquor was liquefied, washing was performed twice with phenol (wash ratio 0.75) for about 10 seconds, followed by dehydration and drying, followed by dropping to its own weight from the return stage of the horizontal circulation belt filter to obtain a wet adduct. It was 24.5 weight% when the content rate of the said wet adduct was measured. The substitution rate of the mother liquor was 98.7%, as determined from the isomer content by liquid chromatography. The obtained adduct was melted, and Hazen color number was measured at 175 ° C. for 20 minutes. As a result, it was APHA5.

또한, 통기도의 CCS는 cc/cm2/초의 약호이며, 단위 시간(1초)에 단위 면적(1cm) 당 여과포를 통과하는 공기량(cc)을 나타낸다. In addition, CCS of air permeability is abbreviation of cc / cm <2> / sec, and shows the amount of air (cc) which passes a filter cloth per unit area (1 cm) in unit time (1 second).

제조예 1Preparation Example 1

전술한 (A) 내지 (C)공정에 의해 비스페놀 A 농축액을 연속적으로 제조한 후, 비스페놀 A와 페놀의 부가물(부가생성물)을 수득했다. After continuously producing the bisphenol A concentrate by the above-mentioned steps (A) to (C), an adduct (adduct) of bisphenol A and phenol was obtained.

우선 (A)공정에서, 양이온 교환 수지가 600g 충전된 반응기에, 페놀을 4600g/시, 아세톤을 280g/시, 에틸 머캅탄을 16g/시의 속도로 하여 온도를 75℃로 유지하면서 연속적으로 공급했다. 반응 혼합물은 저비점 물질 제거 공정(B)으로 보내어, 미반응 아세톤이 주요성분인 저비점 물질을 제거하여, 비스페놀 A 및 미반응 페놀이 주요 성분인 반응 생성물을 4640g/시로 수득하였다. 다음으로 (C) 공정에서, 반응 생성물로부터, 165℃, 53.3kPa(400Torr)의 조건으로 페놀을 일부 제거하여, 비스페놀 A의 농도가 30중량%가 되도록 농축 조정했다. 이 비스페놀 A 농축액에 물을 첨가하여, 교반하에서 45℃의 조건에서 냉각 결정 석출하여, 비스페놀 A와 페놀의 부가물(부가생성물)을 결정 석출했다. First, in the step (A), the reactor was continuously supplied with 600 g of cation exchange resin, while the temperature was maintained at 75 ° C. at a rate of 4600 g / h phenol, 280 g / h acetone, and 16 g / h ethyl mercaptan. did. The reaction mixture was sent to a low boiling point material removal process (B) to remove low boiling point material in which unreacted acetone was the main component, thereby obtaining a reaction product having 4,640 g / hr of bisphenol A and unreacted phenol as the main component. Next, in the step (C), part of the phenol was removed from the reaction product under conditions of 165 ° C and 53.3 kPa (400 Torr), and the concentration was adjusted so that the concentration of bisphenol A was 30% by weight. Water was added to this bisphenol A concentrate, and cooling crystal | crystallization precipitated on 45 degreeC conditions under stirring, and the adduct (addition product) of bisphenol A and phenol was crystal-crystallized.

참고예 1Reference Example 1

제조예 1에서 수득된 비스페놀 A와 페놀의 부가물의 슬러리액을 산소 1200ppm을 포함하는 45℃의 질소 분위기하에서, 액체 온도 45℃에서 55kPa의 감압하에서, 프로필렌으로 제조된 여과포(다이와 보세키 캄파니 리미티드, 통기도 70CCS)를 깐 누체(Nutsche)에 붓고, 비스페놀 A와 페놀의 부가물의 결정을 모액으로부터 분리했다. 모액으로부터 분리된 상기 부가물 결정에 세정 페놀(습윤 고형분의 약 0.75배의 양)을 부은 후, 약 15초간 흡인을 계속했다. 상기 부가물은 두께 64mm의 고형분 형상으로 되어, 고형분에 칼집을 넣어, 가볍게 충격을 가함으로써 상기 부가물의 고형분을 취출했다. 수득된 부가물의 함액율을 측정한 결과, 25.2%였다. 또한, 모액의 치환율을 액체 크로마토그래피로 이성체 함량으로부터 구한 결과, 99.1%였다. 수득된 부가물을 용융하여 하젠 색수를 175℃, 20분의 조건에서 측정한 결과, APHA5였다. A slurry of bisphenol A and phenol adduct obtained in Production Example 1 was made of propylene under a reduced pressure of 55 kPa at a liquid temperature of 45 ° C. under a nitrogen atmosphere of 45 ° C. containing 1200 ppm of oxygen (Daiwa Boseki Co., Ltd.). , ACC 70CCS) was poured into Nutsche, and crystals of the adducts of bisphenol A and phenol were separated from the mother liquor. Washing phenol (amount of about 0.75 times the wet solid content) was poured into the adduct crystal separated from the mother liquor, and then suction was continued for about 15 seconds. The adduct was in the form of a solid having a thickness of 64 mm, a sheath was placed in the solid, and a light impact was taken out to extract the solid content of the adduct. The content rate of the obtained adduct was measured and found to be 25.2%. In addition, the substitution rate of the mother liquid was 99.1% as a result of the liquid chromatography finding the isomer content. The obtained adduct was melted, and the Hazen color number was measured at 175 ° C for 20 minutes. As a result, it was APHA5.

이상과 같이 누체를 이용하여 실시예 1을 재현할 수 있다는 것을 알 수 있다. It can be seen that Example 1 can be reproduced using the nutche as described above.

참고예 2Reference Example 2

참고예 1에서 감압한 부분을 상압에서 여과를 시도했지만, 필터 상에 모액이 남은 채로 2층으로 분리되어, 부가물과 모액의 분리를 실시할 수 없었다. Filtration was attempted at the reduced pressure in Reference Example 1 at atmospheric pressure, but the mother liquor was separated into two layers with the mother liquor remaining on the filter, so that the adduct and the mother liquor could not be separated.

참고예 3Reference Example 3

참고예 1에서 사용한 누체 대신에, 내경이 1/2인 누체를 사용한 점 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시했다. 수득된 고형분의 두께는 15mm, 고형분의 함액율은 38중량%이고, 치환율은 95.5%였다. Instead of the nucleus used in Reference Example 1, the same procedure as in Example 1 was carried out except that a nucleus having an inner diameter of 1/2 was used. The thickness of the obtained solid content was 15 mm, the content rate of solid content was 38 weight%, and the substitution rate was 95.5%.

참고예 4Reference Example 4

참고예 1과 동일한 장치를 이용하여 슬러리를 감압하에서 처리한 후, 고형분을 압축하여 포함되어 있는 모액을 짜내었다. 일부 시료를 취출하여 함액율을 조사한 결과, 15중량%였다. 그 후, 세정 페놀을 부은 후, 약 15초간 흡인을 계속했다. 고형분의 두께는 55mm이고, 고형분의 함액율은 21중량%이고, 치환율은 84%였다. After the slurry was treated under reduced pressure using the same apparatus as in Reference Example 1, the solid was compressed to squeeze the mother liquor contained therein. Some samples were taken out and the content rate was examined, and it was 15 weight%. Thereafter, after pouring the washing phenol, suction was continued for about 15 seconds. The thickness of solid content was 55 mm, the content rate of solid content was 21 weight%, and the substitution rate was 84%.

이로부터, 고형분이 너무 딱딱해지면 단시간 동안 세정액이 부가물 결정으로 침투하지 못하고, 부착 모액이 충분히 제거되지 않는다는 것을 알 수 있다. From this, it can be seen that if the solid content becomes too hard, the washing liquid does not penetrate into the adduct crystal for a short time, and the adherent mother liquid is not sufficiently removed.

본 발명의 비스페놀 A의 제조 방법에 따르면, (D) 및 (D') 공정의 고체 액체 분리에 있어서, 비스페놀 A와 페놀의 부가물의 결정을 모액으로부터 안정적으로 연속적해서 분리할 수 있고, 고순도의 결정을 효율적으로 회수할 수 있다. According to the method for producing bisphenol A of the present invention, in the solid liquid separation in the steps (D) and (D '), crystals of the adducts of bisphenol A and phenol can be stably and continuously separated from the mother liquor, and crystals of high purity Can be efficiently recovered.

따라서 본 발명은 비스페놀 A의 제조 장치의 안정 운전에 기여하여, 고순도의 비스페놀 A를 효율적으로 제조할 수 있다. Therefore, this invention contributes to the stable operation of the manufacturing apparatus of bisphenol A, and can manufacture bisphenol A of high purity efficiently.

Claims (4)

산 촉매의 존재하에서 페놀과 아세톤을 반응시켜 수득되는 비스페놀 A의 페놀 용액으로부터 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 석출시키고, 생성된 슬러리의 고체 액체 분리 후, 고체 성분으로부터 페놀을 제거하는 비스페놀 A의 제조 방법에 있어서, Of bisphenol A which crystallizes an adduct of bisphenol A and phenol from a phenol solution of bisphenol A obtained by reacting phenol and acetone in the presence of an acid catalyst and removes phenol from the solid component after solid liquid separation of the resulting slurry. In the manufacturing method, (1) 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 결정 상태로 함유하는 비스페놀 A의 페놀 슬러리 용액을, 감압하에 가열된 불활성 가스 기류 중에서 수평 순환(endless) 벨트 필터 상에 도입함으로써, 상기 필터 상에 결정 상태의 비스페놀 A와 페놀의 부가물층을 형성시키고, (1) A phenol slurry solution of bisphenol A containing bisphenol A and an adduct of phenol in a crystalline state is introduced on a horizontal endless belt filter in an inert gas stream heated under reduced pressure to thereby form a crystalline state on the filter. To form an adduct layer of bisphenol A and phenol, (2) 상기 필터를 통해서 상기 부가물층에 포함되는 모액을 분리함으로써 상기 부가물층의 함액율을 30중량% 이하로 하고, (2) The content of the additive layer is 30% by weight or less by separating the mother liquid contained in the additive layer through the filter, (3) 상기 부가물층을 상기 필터 상으로부터 자체 중량에 의해 분리하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조 방법. (3) A method for producing bisphenol A, wherein the adduct layer is separated from the filter phase by its own weight. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 가열된 불활성 가스가 80℃ 이하의 질소 가스이고, 상기 질소 가스 중의 산소 농도가 5000ppm 이하인 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조 방법. The heated inert gas is 80 degrees C or less nitrogen gas, and the oxygen concentration in the said nitrogen gas is 5000 ppm or less, The manufacturing method of bisphenol A characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 수평 순환 벨트 필터의 감압도와 벨트 속도를 조절함으로써, 부가물층의 함액율을 30중량% 이하로 하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조 방법. The content rate of an addition layer is 30 weight% or less by adjusting the pressure reduction degree and belt speed of a horizontal circulation belt filter, The manufacturing method of bisphenol A characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 부가물층을 수평 순환 벨트 필터 상으로부터 자체 중량에 의해 분리하기 전에, 세정액에 의해 부가물층을 세정하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조 방법. A method for producing bisphenol A, wherein the adduct layer is washed with a cleaning liquid before the adduct layer is separated from the horizontal circulation belt filter by its own weight.
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