JP3294339B2 - ビスフェノールaの製造方法 - Google Patents

ビスフェノールaの製造方法

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武志 香崎
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ビスフェノールAの
製造方法に係り、詳しくは、ビスフェノールAとフェノ
ールとの付加物又は混合物からフェノールを除去して高
純度のビスフェノールAを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ビスフェノールA、すなわち2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンは、常温固体の
化合物であって、酸性触媒の存在下にアセトンと過剰の
フェノールとを反応させることにより製造されている。
この反応によって得られる反応混合物は、目的物のビス
フェノールAのほかに触媒、未反応フェノール、未反応
アセトン、反応生成水及びその他の反応副生物等の不純
物を含んでおり、その後処理工程でこれらの不純物を分
離除去する必要がある。そして、この反応混合物からビ
スフェノールAを回収する方法の1つとして、反応混合
物から触媒や必要により水を除去したのち、得られた液
状混合物を冷却してビスフェノールAとフェノールとの
付加物の結晶を析出せしめ、この付加物結晶を含むスラ
リーから母液を分離除去し、次いで得られた付加物結晶
を脱フェノール処理して目的のビスフェノールAを回収
する方法がある。
【0003】ここで行うビスフェノールAとフェノール
との付加物又は混合物の脱フェノール処理の方法として
は、減圧蒸溜法や水蒸気ストリッピング法(例えば、特
開昭63−132,850号や特開平2−28,126
号公報等)があるが、比較的高純度のビスフェノールA
を製造し得ることから、遠心薄膜蒸発器を使用する方法
(特開平3−95,135号公報)も提案されている。
この遠心薄膜蒸発器を使用する方法は、被処理物が高温
に長時間さらされることがなく、ビスフェノールAの分
解や着色を最小限に抑えることができ、得られたビスフ
ェノールAの色相が優れているという利点はあるが、反
面、運転中に結晶が析出し、胴体内に可動部を有する遠
心薄膜蒸発器ではその運転を長期間に亘って安定的に行
うのが困難であるという問題が見出された。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、このように遠心薄膜蒸発器を長期間に亘って安定的
に運転出来ない原因について検討した結果、従来におい
ては専ら残留フェノールの低減に主眼がおかれ、この遠
心薄膜蒸発器の運転を30トル以下の高真空下で行って
いたため、30重量%以上のフェノールを含む付加物又
は混合物がこの遠心薄膜蒸発器内に導入されると、この
フェノールが短時間で多量に蒸発し、その際に多量の蒸
発潜熱が奪われて処理液の温度が急速に低下し、残存フ
ェノールと液温との関係でビスフェノールAの結晶が析
出し、これが遠心薄膜蒸発器を長期間安定に運転する際
の障害になることを突き止めた。特に、このビスフェノ
ールAの結晶の析出が遠心薄膜蒸発器の装入部で発生す
ると、遠心薄膜蒸発器の回転部に結晶が付着し、回転が
アンバランスになり、また、遠心薄膜蒸発器自体に振動
又は遠心力が生じて安定した運転が不可能になる。ま
た、この結晶の析出が遠心薄膜蒸発器の蒸発部で発生す
ると、遠心薄膜蒸発器の回転翼と胴体との間に結晶が噛
み込まれ、モーターに異常な力が働いて安定した運転が
不可能になる。
【0005】そして、この問題を解消するための方法と
しては、付加物又は混合物を遠心薄膜蒸発器へ装入する
際の温度を低くし、残存エノール中にビスフェノールA
を溶解させることが考えられるが、この方法では装入部
での結晶の析出は効果的に抑制できるが、その後に蒸発
部でフェノールが蒸発して行く際に残存フェノールの量
と液温度との関係で結晶が析出する。また、他の方法と
して、遠心薄膜蒸発器での真空度を落とすことによりフ
ェノールの急速な蒸発を抑えて結晶の析出を防止するこ
とも可能であるが、真空度の低下により製品のビスフノ
ールA中への残存フェノールが約4重量%程度にまで上
昇してしまい、高純度のビスフノールAを製造するため
には後段により高真空の遠心薄膜蒸発器による処理工程
を設ける必要が生じる。
【0006】本発明者らは、遠心薄膜蒸発器を使用する
方法におけるこのような問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、ビスフェノールAとフェノールとの付加物又
は混合物を遠心薄膜蒸発器に装入する際に、予めフラッ
シュ蒸発器に使用してこの付加物又は混合物のフェノー
ル分を4重量%以下にまで調整することにより、上述し
た遠心薄膜蒸発器での問題を解決することができること
を見出し、本発明を完成した。従って、本発明の目的
は、遠心薄膜蒸発器を使用し、ビスフェノールAとフェ
ノールとの付加物又は混合物からフェノールを蒸発除去
し、長期間安定して高純度のビスフェノールAを製造す
ることができるビスフェノールAの製造方法を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ビ
スフェノールAとフェノールとの付加物又は混合物を遠
心薄膜蒸発器に装入してビスフェノールAを分離回収す
るに際し、このビスフェノールAとフェノールとの付加
物又は混合物をフラッシュ蒸発器に装入してフェノール
分4重量%以下に調整し、次いで遠心薄膜蒸発器に装入
してビスフェノールAを分離回収するビスフェノールA
の製造方法である。
【0008】本発明において、ビスフェノールAとフェ
ノールとの付加物は、酸性触媒の存在下にアセトンと過
剰のフェノールとを反応させて得られた反応混合物を、
必要により低沸点物質の除去や、触媒除去等を行ったの
ち、得られた液状混合物を冷却してビスフェノールAと
フェノールとの付加物の結晶を析出せしめ、この付加物
結晶を含むスラリーから母液を除去して得られるもので
あり、好ましくは更にフェノールで再結晶したり、洗浄
して不純物のほとんどを除去したものである。この付加
物については、高純度のビスフェノールAを得る上で、
できるだけ高純度のものであることが望ましい。このビ
スフェノールAとフェノールとの付加物又は混合物は、
通常、フェノールを30〜40重量%程度含んでいる。
【0009】本発明方法においては、このようなビスフ
ェノールAとフェノールとの付加物又は混合物を一旦フ
ラッシュ蒸発器に装入し、フェノール分が4重量%以下
となるように調整する。このフェノール分については、
4重量%以下であれば下限はないが、フェノールの除去
率が遠心薄膜蒸発器に比べて圧倒的に低いので、このフ
ラッシュ蒸発器では2〜4重量%程度に留め、所望の残
存フェノール濃度までのフエノールの除去は次の遠心薄
膜蒸発器で行うのがよい。このフラッシュ蒸発器出のフ
ェノール分が4重量%を越えると、長期間に亘って安定
的に遠心薄膜蒸発器による脱フェノール操作を行うのが
難しくなる。このフラッシュ蒸発器は、温度160℃以
上であって残存フェノールを4重量%以下に維持できる
平衡圧力を保って運転され、好ましくはビスフェノール
Aの熱分解や着色等を防止するために、220℃以下、
より好ましくは195℃以下の温度で運転される。
【0010】このようにして得られたフェノール分4重
量%以下のビスフェノールAは、次に遠心薄膜蒸発器に
装入して高純度のビスフェノールAを分離回収する。こ
の遠心薄膜蒸発器は、真空度30トル以下、好ましくは
15トル以下の高真空に維持し、ジャケット等により約
170〜220℃、好ましくは170〜195℃に加熱
し、残存フェノールが50ppm以下になるまで除去さ
れる。
【0011】ここで、図1に基づいて、本発明方法で使
用されるフラッシュ蒸発器及び遠心薄膜蒸発器の一例を
説明する。図1において、フラッシュ蒸発器1は胴体1
a、原料装入ライン1b、循環ポンプ1c、加熱器1d
及び蒸気出口ライン1eを備え、また、遠心薄膜蒸発器
2は胴体2a、液装入ライン2b、蒸気出口ライン2c
及び液出口ライン2dを備えている。遠心薄膜蒸発器2
の胴体2aの内部には、回転翼が胴体2aの内壁に近接
して回転するように設けられており、また、蒸気出口ラ
イン1e、2cは真空系と接続されており、更に、遠心
薄膜蒸発器2は必要により複数連続して設けることがで
きる。
【0012】
【作用】本発明方法によれば、フェノール分30重量%
以上のビスフェノールAとフェノールとの付加物又は混
合物が30トル以下の高真空下で運転される遠心薄膜蒸
発器に直接装入されることがなく、予めフェノール分4
重量%以下にまで調整されてから装入されるので、遠心
薄膜蒸発器内で短時間のうちにフェノールが多量に蒸発
し、多量の蒸発潜熱が奪われて処理液の温度が急速に低
下し、残存フェノールと液温との関係でビスフェノール
Aの結晶が析出し、遠心薄膜蒸発器の長期間の安定運転
が阻害されるようなことがない。
【0013】
【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明
方法を具体的に説明する。
【0014】実施例1 図1に示すようなフラッシュ蒸発器及び遠心薄膜蒸発器
において、ビスフェノールA70重量%及びフェノール
30重量%からなるビスフェノールAとフェノールとの
付加物又は混合物を150℃に予熱し、原料装入ライン
1bから温度165℃で圧力50トルに保持したフラッ
シュ蒸発器1の胴体1aに装入した。このとき、フラッ
シュ蒸発器1を出て遠心薄膜蒸発器2の液装入ライン2
bから胴体2a内に装入されたビスフェノールA中のフ
ェノール分は3.8重量%であった。また、遠心薄膜蒸
発器2は、図示外のジャケット中を循環する蒸気によっ
て200℃に加熱され、また、圧力10トルに保持され
た。
【0015】このような条件でフラッシュ蒸発器1及び
遠心薄膜蒸発器2が運転され、遠心薄膜蒸発器2の液出
口ライン2dからフェノール濃度35ppmのビスフェ
ノールAが回収された。この条件でフラッシュ蒸発器1
及び遠心薄膜蒸発器2が30日間運転されたが、その
間、振動、遠心力の発生、モーターの過負荷等の異常現
象は全く観察されず、安定した運転ができた。
【0016】比較例1 フラッシュ蒸発器1の保持圧力を70トルとし、このフ
ラッシュ蒸発器1を出て遠心薄膜蒸発器2の液装入ライ
ン2bから胴体2a内に装入されたビスフェノールA中
のフェノール分が5.1重量%であった以外は、実施例
1と同様に運転し、遠心薄膜蒸発器2の液出口ライン2
dからビスフェノールAを回収した。得られたビスフェ
ノールAのフェノール濃度は120ppmであり、5日
目には遠心薄膜蒸発器2に振動や遠心力の発生が起こ
り、安定運転ができなくなった。
【0017】比較例2 フラッシュ蒸発器1の保持圧力を100トルとし、この
フラッシュ蒸発器1を出て遠心薄膜蒸発器2の液装入ラ
イン2bから胴体2a内に装入されたビスフェノールA
中のフェノール分が10.0重量%であり、遠心薄膜蒸
発器2の保持圧力を60トルとした以外は、実施例1と
同様に運転し、遠心薄膜蒸発器2の液出口ライン2dか
らビスフェノールAを回収した。この条件でフラッシュ
蒸発器1及び遠心薄膜蒸発器2が30日間運転され、そ
の間に、振動、遠心力の発生、モーターの過負荷等の異
常現象は観察されなかったが、得られたビスフェノール
Aのフェノール濃度は5,800ppmもあり、目標の
200ppm以下には達しなかった。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、遠心薄膜蒸発器を使用
し、ビスフェノールAとフェノールとの付加物又は混合
物から長期間安定して高純度のビスフェノールAを製造
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の実施例に係るフラッシュ蒸
発器及び遠心薄膜蒸発器を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…フラッシュ蒸発器、1a…胴体、1b…原料装入ラ
イン、1c…循環ポンプ、1d…加熱器、1e…蒸気出
口ライン、2…遠心薄膜蒸発器、2a…胴体、2b…液
装入ライン、2c…蒸気出口ライン、2d…液出口ライ
ン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植村 文彦 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12 番1号、千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 香崎 武志 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12 番1号、千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 古川 俊彦 福岡県北九州市小倉北区白萩町2番14− 301号 (72)発明者 古賀 洋征 福岡県中間市桜台1丁目6−5 (72)発明者 丸山 利和 福岡県北九州市小倉北区中井2丁目4− 3−201 (72)発明者 江頭 史明 福岡県北九州市八幡西区千代2丁目3番 21号 審査官 藤森 知郎 (56)参考文献 特開 平3−95135(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 37/70 C07C 39/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビスフェノールAとフェノールとの付加
    物又は混合物を遠心薄膜蒸発器に装入してビスフェノー
    ルAを分離回収するに際し、このビスフェノールAとフ
    ェノールとの付加物又は混合物をフラッシュ蒸発器に装
    入してフェノール分4重量%以下に調整し、次いで遠心
    薄膜蒸発器に装入してビスフェノールAを分離回収する
    ことを特徴とするビスフェノールAの製造方法。
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