JP5446067B2 - Method for producing bisphenol A - Google Patents

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Description

本発明は、ビスフェノールAの製造方法に関し、詳しくは、ビスフェノールA分離工程において得られる母液の一部に含まれる不純物を処理した後に反応系に再供給する工程を有するビスフェノールAの製造方法において、ビスフェノールA製造触媒の活性劣化を防止することが出来るビスフェノールAの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing bisphenol A. More specifically, the present invention relates to a method for producing bisphenol A comprising a step of treating impurities contained in a part of the mother liquor obtained in the bisphenol A separation step and then re-feeding the reaction system. The present invention relates to a method for producing bisphenol A capable of preventing the deterioration of the activity of the A production catalyst.

ビスフェノールAは、通常、フェノールとアセトンを原料として製造される。代表的な製造方法としては、陽イオン交換樹脂などの酸性触媒の存在下で上記の原料を反応させる方法が挙げられるが、この方法で得られる反応混合物は、目的物であるビスフェノールAの他に、未反応フェノール、未反応アセトン、反応生成水および着色物質などの反応副生物を含む。反応混合物からこれらの反応副生物を分離する方法としては、通常、蒸留法が採用される。この場合、蒸留塔内でフェノールの沸点よりも低い温度で蒸留を行い、未反応アセトン、反応生成水、一部の未反応フェノール等の低沸点成分を塔頂から回収し、塔底からはビスフェノールAを含む成分を得る。そして、塔底からのビスフェノールAを含む成分をビスフェノールAを主成分とする物質流と、フェノールと反応不純物とを主成分とする母液とに分離する。   Bisphenol A is usually produced using phenol and acetone as raw materials. As a typical production method, there is a method of reacting the above raw materials in the presence of an acidic catalyst such as a cation exchange resin. The reaction mixture obtained by this method is not limited to bisphenol A which is the target product. Reaction by-products such as unreacted phenol, unreacted acetone, reaction product water and colored substances. As a method for separating these reaction by-products from the reaction mixture, a distillation method is usually employed. In this case, distillation is performed at a temperature lower than the boiling point of phenol in the distillation column, and low-boiling components such as unreacted acetone, reaction product water, and some unreacted phenol are recovered from the top of the column, and bisphenol is recovered from the bottom of the column. A component containing A is obtained. Then, the component containing bisphenol A from the bottom of the tower is separated into a material stream mainly composed of bisphenol A and a mother liquor mainly composed of phenol and reaction impurities.

上記の母液の大部分は反応系に再供給されるが、反応系内に異性体や高沸点不純物が蓄積するのを避けるため、通常、母液の一部を抜出して含まれる不純物を除去する。不純物の除去方法としては、アルカリを添加して加熱反応を行い、ビスフェノールA及びその異性体をフェノールとイソプロペニルフェノールとに分解する方法が一般的である。この際、その他の不純物の一部は重質化し、タールとして系外へ除去される。この分解反応は、通常、反応蒸留方式で行なわれ、分解反応により生成したフェノールとイソプロペニルフェノールを、酸性イオン交換樹脂触媒が収容されている再結合反応器に供給し、ビスフェノールAを生成させる(例えば特許文献1〜3参照)。再結合反応器から流出した反応液は、不純物の除去を行っていない母液とともに反応系に再供給される。   Most of the mother liquor is re-supplied to the reaction system, but in order to avoid accumulation of isomers and high-boiling impurities in the reaction system, the mother liquor is usually extracted to remove impurities contained therein. As a method for removing impurities, a method is generally employed in which alkali is added and a heating reaction is performed to decompose bisphenol A and its isomer into phenol and isopropenylphenol. At this time, some of the other impurities become heavy and are removed out of the system as tar. This decomposition reaction is usually carried out by a reactive distillation system, and phenol and isopropenylphenol produced by the decomposition reaction are supplied to a recombination reactor containing an acidic ion exchange resin catalyst to produce bisphenol A ( For example, see Patent Documents 1 to 3). The reaction liquid flowing out from the recombination reactor is re-supplied to the reaction system together with the mother liquid from which impurities have not been removed.

しかしながら、この様に、母液の一部を抜き出してアルカリ加熱処理により不純物の除去処理を行っても、反応工程の酸性イオン交換樹脂触媒の劣化が起り、長期間安定してビスフェノールAの製造を行うことが出来なかった。   However, even when a part of the mother liquor is extracted and impurities are removed by alkaline heat treatment, the acidic ion exchange resin catalyst in the reaction process deteriorates, and bisphenol A is produced stably over a long period of time. I couldn't.

更に、イソプロピルフェノールによる触媒の活性劣化の検討を行った結果、原料アセトン中に含まれるメタノールがイソプロピルフェノールによる活性劣化を更に促進することを見出した。原料アセトン中には不純物として微量のメタノールが含まれており、そのメタノールがアミノチオール担持型のイオン交換樹脂触媒の触媒活性を低下させることは公知である(例えば特許文献4及び5)。しかしながら、イソプロピルフェノールの様なアルキルフェノールとの活性低下促進効果については知られていない。   Furthermore, as a result of investigating the activity deterioration of the catalyst by isopropylphenol, it was found that methanol contained in the raw material acetone further promotes the activity deterioration due to isopropylphenol. The raw material acetone contains a trace amount of methanol as an impurity, and it is known that the methanol reduces the catalytic activity of the aminothiol-supported ion exchange resin catalyst (for example, Patent Documents 4 and 5). However, the activity reduction promoting effect with alkylphenols such as isopropylphenol is not known.

特公昭49−48319号公報Japanese Patent Publication No.49-48319 特開平1−230538号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-230538 特開平5−331088号公報JP-A-5-331088 特開平6−92889号公報JP-A-6-92889 特開平6−25047号公報JP-A-6-25047

本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、ビスフェノールA分離工程において得られる母液の少なくとも一部を不純物処理した後に反応系に再供給する工程を有するビスフェノールAの製造方法において、ビスフェノールAの製造触媒の活性の劣化を抑制することが出来るビスフェノールAの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a process for producing bisphenol A, which comprises a step of re-supplying the reaction system after impurity treatment of at least a part of the mother liquor obtained in the bisphenol A separation step. Is to provide a method for producing bisphenol A capable of suppressing the deterioration of the activity of the catalyst for producing bisphenol A.

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、アルカリの存在下で加熱処理することにより不純物の除去処理を行う際に副生するイソプロピルフェノールが反応工程の酸性イオン交換樹脂触媒の活性劣化を促進させる物質であり、反応工程における反応液中のイソプロピルフェノール量を特定の範囲に制御することにより、反応工程の酸性イオン交換樹脂触媒の劣化を抑制することが出来ることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied, and as a result, isopropylphenol by-produced when removing impurities by heat treatment in the presence of alkali is an acidic ion exchange resin catalyst in the reaction step. It is a substance that promotes the deterioration of the activity of the catalyst, and it has been found that by controlling the amount of isopropylphenol in the reaction solution in the reaction step within a specific range, the deterioration of the acidic ion exchange resin catalyst in the reaction step can be suppressed, The present invention has been completed.

本発明の要旨は、酸性イオン交換樹脂触媒の存在下に原料成分のアセトンとフェノールとを反応させてビスフェノールA及びフェノ−ルを含む反応混合物を得る反応工程、反応混合物をビスフェノールAを含む成分と未反応アセトンを含む低沸点成分とに分離する低沸点成分分離工程、ビスフェノールAを含む成分をビスフェノールAを主成分とする物質流と、フェノールを主成分とする母液とに分離するビスフェノールA分離工程、分離された母液の少なくとも一部をアルカリの存在下での加熱処理および蒸留により軽質分と重質分とに分離する軽質分分離工程、分離された軽質分を酸性イオン交換樹脂触媒の存在下で処理して軽質分中のフェノールとイソプロペニルフェノールとを再結合させてビスフェノールAに変換する再結合反応工程、再結合反応液を反応工程に循環する再結合反応液循環工程とを少なくとも包含するビスフェノールAの製造方法であって、前記反応工程における反応液中のイソプロピルフェノールの含有量を0.3重量%以上、2.1重量%以下に制御することを特徴とするビスフェノールAの製造方法に存する The gist of the present invention is that a reaction step of reacting raw material components acetone and phenol in the presence of an acidic ion exchange resin catalyst to obtain a reaction mixture containing bisphenol A and phenol, the reaction mixture comprising a component containing bisphenol A and A low-boiling component separation step for separating into a low-boiling component containing unreacted acetone, a bisphenol A separation step for separating a component containing bisphenol A into a substance stream containing bisphenol A as a main component and a mother liquor containing phenol as a main component. , A light component separation step in which at least a part of the separated mother liquor is separated into a light component and a heavy component by heat treatment and distillation in the presence of alkali, and the separated light component is present in the presence of an acidic ion exchange resin catalyst. Recombination reaction process to convert bisphenol A by recombination of phenol and isopropenyl phenol in the light component And a recombination reaction liquid circulation step for circulating the recombination reaction liquid to the reaction step, wherein the content of isopropylphenol in the reaction liquid in the reaction step is 0.3% by weight. Thus, the present invention resides in a method for producing bisphenol A, which is controlled to 2.1% by weight or less .

本発明のビスフェノールAの製造触媒によれば、ビスフェノールA分離工程において得られる母液の少なくとも一部を不純物処理した後に反応系に再供給する工程を有するビスフェノールAの製造方法において、ビスフェノールAの製造触媒の活性の劣化を防止することが出来る。   According to the production catalyst for bisphenol A of the present invention, the production catalyst for bisphenol A includes the step of supplying at least a part of the mother liquor obtained in the separation step of bisphenol A to the reaction system after treating impurities. It is possible to prevent deterioration of the activity.

以下、本発明を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の代表例であり、これらの内容に本発明は限定されるものではない。本発明のビスフェノールAの製造方法は、酸性イオン交換樹脂触媒の存在下に原料成分のアセトンとフェノールとを反応させてビスフェノールA及びフェノ−ルを含む反応混合物を得る反応工程、反応混合物をビスフェノールAを含む成分と未反応アセトンを含む低沸点成分とに分離する低沸点成分分離工程、ビスフェノールAを含む成分をビスフェノールAを主成分とする物質流と、フェノール及び反応副生物を主成分とする母液とに分離するビスフェノールA分離工程、分離された母液の少なくとも一部をアルカリの存在下での加熱処理および蒸留により軽質分と重質分とに分離する軽質分分離工程、分離された軽質分を酸性イオン交換樹脂触媒の存在下で処理して軽質分中のフェノールとイソプロペニルフェノールとを再結合させてビスフェノールAに変換する再結合反応工程、再結合反応液を反応工程に循環する再結合反応液循環工程とを少なくとも包含する。更に、必要に応じて、低沸点成分分離工程で得られた低沸点成分から未反応アセトンを分離回収し、反応工程に循環させるアセトン循環工程や分離された母液の一部を処理することなく反応工程に循環する母液循環工程などを含んでもよい。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the description of the constituent elements described below is a representative example of embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these contents. The method for producing bisphenol A according to the present invention comprises a reaction step of reacting raw material components acetone and phenol in the presence of an acidic ion exchange resin catalyst to obtain a reaction mixture containing bisphenol A and phenol, and the reaction mixture is bisphenol A. A low boiling point component separation step for separating a component containing bisphenol A and a low boiling point component containing unreacted acetone, a substance stream containing bisphenol A as a main component, and a mother liquor mainly containing phenol and reaction byproducts A bisphenol A separation step, a light separation step that separates at least a part of the separated mother liquor into a light component and a heavy component by heat treatment in the presence of alkali and distillation, and a separated light component Treatment in the presence of an acidic ion exchange resin catalyst recombines phenol and isopropenyl phenol in the light component to form vinyl. Encompasses recombination reaction step of converting the phenol A, the recombination reaction between recombination reaction liquid circulating step circulating in the reaction process at least. Furthermore, if necessary, the reaction can be performed without separating and recovering unreacted acetone from the low boiling point component obtained in the low boiling point component separation step and circulating it to the reaction step without treating a part of the separated mother liquor. A mother liquor circulation process that circulates in the process may be included.

先ず、本発明の理解を容易にするため、図1のフロー図を基にビスフェノールAの製造方法の概略を説明するが、本発明の製造方法は種々の実施形態が可能である。   First, in order to facilitate understanding of the present invention, an outline of a method for producing bisphenol A will be described based on the flowchart of FIG. 1, but various embodiments of the production method of the present invention are possible.

原料であるアセトンとフェノールはライン(1)を介して反応器(2)に供給される。反応器(2)からの反応混合物はライン(3)を介して蒸留塔(4)に導入される。蒸留塔(4)の塔頂から抜出されたアセトン、水、フェノール等を含む低沸点成分は、分離システム(20)へ移送され、蒸留などにより、アセトン、水およびフェノールに分離される。アセトンは、ライン(21)及びライン(A)を介して後述する精製器としてのメタノール除去装置(1a)へ移送される。水は分離システム(20)から系外に排出される。フェノールは分離システム(20)から精製器(20a)に供給されて精製処理された後にフェノール貯留用タンク(22)へ移送される。   Acetone and phenol as raw materials are supplied to the reactor (2) via the line (1). The reaction mixture from reactor (2) is introduced into distillation column (4) via line (3). Low boiling components including acetone, water, phenol and the like extracted from the top of the distillation column (4) are transferred to the separation system (20) and separated into acetone, water and phenol by distillation or the like. Acetone is transferred to a methanol removal apparatus (1a) as a purifier to be described later via the line (21) and the line (A). Water is discharged out of the system from the separation system (20). Phenol is supplied from the separation system (20) to the purifier (20a) and purified, and then transferred to the phenol storage tank (22).

蒸留塔(4)の塔底成分は晶析器(5)に移送され、ビスフェノールAとフェノールとが付加してなる結晶アダクトを析出させる。この結晶アダクトは、固液分離器(6)で固液分離された後に、再溶解器(7)で再溶解され、再晶析器(8)で再晶析され、遠心分離機などにより構成される固液分離およびリンスシステム(9)で処理される。ここで、結晶アダクトのリンス(洗浄)は、タンク(22)から供給される清浄なフェノールで行われる。リンス廃液はライン(10)を介して再溶解器(7)へ移送される(又はライン(17)を介し固液分離器(6)のリンスに使用される)。リンス後の結晶アダクトは、アダクト分解装置(11)にて加熱されてビスフェノールAとフェノールとに分解され、ビスフェノールAは精製器(12)にて処理され、製品ビスフェノールAとなる。アダクト分解装置(11)及び精製器(12)にて分離されたフェノールは、タンク(22)へ移送される。   The bottom component of the distillation column (4) is transferred to the crystallizer (5) to precipitate a crystal adduct formed by adding bisphenol A and phenol. This crystal adduct is solid-liquid separated by a solid-liquid separator (6), then re-dissolved by a re-dissolver (7), re-crystallized by a re-crystallizer (8), and constituted by a centrifugal separator or the like. Processed in a solid-liquid separation and rinsing system (9). Here, rinsing (cleaning) of the crystal adduct is performed with clean phenol supplied from the tank (22). The rinse waste liquid is transferred to the re-dissolver (7) via the line (10) (or used for rinsing the solid-liquid separator (6) via the line (17)). The rinsed crystal adduct is heated by an adduct decomposition apparatus (11) and decomposed into bisphenol A and phenol, and bisphenol A is processed by a purifier (12) to become product bisphenol A. The phenol separated in the adduct decomposition apparatus (11) and the purifier (12) is transferred to the tank (22).

固液分離器(6)で分離された分離液(母液)の少なくとも一部は、不純物除去ライン(13’)に供給されて不純物の除去処理が行われる。不純物の除去処理においては、母液の少なくとも一部を母液濃縮塔(13c)にて濃縮した後にアルカリ分解塔(13a)でアルカリの存在下で加熱処理した後に軽質分と重質分とに分離し、軽質分は再結合反応器(13b)において再結合反応処理し、再びライン(13)に戻す。なお、母液の一部はライン(13)を介して母液タンク(14)へ移送されてもよい。母液タンク(14)内の母液は、ライン(15)を介してライン(1)へ移送され、アセトンと混合されて反応器(2)に供給される。更に、母液タンク(14)内の母液は、ライン(16)を介してライン(3)にも移送される。   At least a part of the separation liquid (mother liquid) separated by the solid-liquid separator (6) is supplied to the impurity removal line (13 ') to be subjected to impurity removal processing. In the impurity removal treatment, at least a part of the mother liquor is concentrated in the mother liquor concentrating tower (13c) and then heat-treated in the presence of alkali in the alkali decomposition tower (13a), and then separated into light and heavy components. The light component is recombined in the recombination reactor (13b) and returned to the line (13) again. A part of the mother liquor may be transferred to the mother liquor tank (14) via the line (13). The mother liquor in the mother liquor tank (14) is transferred to the line (1) via the line (15), mixed with acetone, and supplied to the reactor (2). Furthermore, the mother liquor in the mother liquor tank (14) is also transferred to the line (3) via the line (16).

反応器(2)に供給されるアセトンと母液との混合液中において、アセトンとフェノールとの比率が所定範囲となる様に、ライン(15)からライン(1)への母液の供給量が制御される。アセトンとフェノールとの比率が所定範囲となることにより、製品ビスフェノールAの品質および収率が安定する。なお、母液タンク(14)は、ライン(13)からの循環量の変動を平準化するためのバッファータンクの役目を担う。   The amount of mother liquor supplied from line (15) to line (1) is controlled so that the ratio of acetone to phenol is within a predetermined range in the mixture of acetone and mother liquor supplied to reactor (2). Is done. When the ratio of acetone to phenol is within a predetermined range, the quality and yield of the product bisphenol A are stabilized. The mother liquor tank (14) serves as a buffer tank for leveling fluctuations in the circulation amount from the line (13).

次に、各工程について詳細に説明する。   Next, each step will be described in detail.

<反応工程>
反応器(2)内で行われる反応において、原料のフェノールとアセトンは、化学量論的にフェノール過剰で反応させる。フェノールとアセトンとのモル比(フェノール/アセトン)は、通常3〜30、好ましくは、5〜20である。反応温度は、通常50〜100℃、反応圧力は、通常、常圧ないし600kPa(絶対圧力)である。
<Reaction process>
In the reaction performed in the reactor (2), the raw material phenol and acetone are reacted in a stoichiometric excess of phenol. The molar ratio of phenol to acetone (phenol / acetone) is usually 3 to 30, and preferably 5 to 20. The reaction temperature is usually 50 to 100 ° C., and the reaction pressure is usually atmospheric pressure to 600 kPa (absolute pressure).

原料のアセトンとしては、工業的に入手可能なものであれば特に制限されずに使用することが出来る。例えば、新たに系外から供給される精製アセトン、後述する低沸点成分分離工程で分離された未反応アセトンを更にアセトン循環工程で処理して得られるアセトン、それらの混合物などを使用することが出来る。   The raw material acetone can be used without particular limitation as long as it is industrially available. For example, it is possible to use purified acetone newly supplied from outside the system, acetone obtained by further treating unreacted acetone separated in the low boiling point component separation step described later in the acetone circulation step, and a mixture thereof. .

触媒としては、通常、スルホン酸型などの強酸性陽イオン交換樹脂、好ましくは、強酸性陽イオン交換樹脂を部分的に含イオウアミン化合物で修飾した樹脂が使用される。特に、2−アミノエタンチオール、2−(4−ピリジル)エタンチオール等の含イオウアミン化合物で修飾した樹脂を使用した場合、本発明の効果が顕著となる。含イオウアミン化合物による修飾の程度は、酸性イオン交換体中の酸基(スルホン酸基)に対し、通常2〜30モル%、好ましくは5〜20モル%である。   As the catalyst, a strong acid cation exchange resin such as a sulfonic acid type, preferably a resin obtained by partially modifying a strong acid cation exchange resin with a sulfur-containing amine compound is used. In particular, when a resin modified with a sulfur-containing amine compound such as 2-aminoethanethiol or 2- (4-pyridyl) ethanethiol is used, the effect of the present invention becomes remarkable. The degree of modification with the sulfur-containing amine compound is usually 2 to 30 mol%, preferably 5 to 20 mol%, based on the acid group (sulfonic acid group) in the acidic ion exchanger.

フェノールとアセトンとの縮合反応は、通常、固定床流通方式または懸濁床回分方式で行われる。固定床流通方式の場合、反応器に供給する原料混合物の液空間速度は、通常0.2〜50/hである。懸濁床回分方式の場合、反応温度、反応圧力によって異なるが、酸性イオン交換樹脂触媒の使用量は、原料混合物に対して通常20〜100重量%、反応時間は通常0.5〜5時間である。   The condensation reaction between phenol and acetone is usually carried out by a fixed bed flow system or a suspension bed batch system. In the case of a fixed bed flow system, the liquid space velocity of the raw material mixture supplied to the reactor is usually 0.2 to 50 / h. In the case of the suspension bed batch method, the amount of the acidic ion exchange resin catalyst used is usually 20 to 100% by weight with respect to the raw material mixture, and the reaction time is usually 0.5 to 5 hours, although it depends on the reaction temperature and reaction pressure. is there.

<低沸点成分分離工程>
反応工程において得られた反応混合物を、ビスフェノールAを含む成分と未反応アセトンを含む低沸点成分とに分離する。分離方法としては、図1のフロー図に基づいて前述した様に、蒸留塔(4)を使用し、反応工程において得られた反応混合物を蒸留し、塔頂から未反応アセトンを含む低沸点成分を分離する。塔底液はビスフェノールAを含む液体成分である。蒸留塔としては公知のものが使用できる。蒸留を常圧で行う場合はフェノールの沸点以下で行うが、好ましくは減圧蒸留により行われる。減圧蒸留は、通常、温度50〜150℃、圧力50〜300mmHgで行われる。反応混合物中に含まれる未反応フェノールは、以降の晶析工程でビスフェノールAとアダクト付加物を形成させるため、所定量を塔底から抜き出す条件で蒸留を行うことが好ましい。蒸留塔(4)の塔頂から分離される成分は、未反応アセトン、水、不純物として含まれるメタノール、イソプロピルフェノール、未反応フェノール等である。この塔頂から抜き出されるイソプロピルフェノールの量を調節することにより、反応液中の該物質の濃度を調節することが出来る。例えば、本蒸留塔(4)で反応液中のイソプロピルフェノールの量を低減させる場合、塔頂側へのフェノールの回収量を増加やしたり、還流比を下げたりといった操作を行うか、または、蒸留塔(4)に外部よりフェノールを供給するといった操作を行うことにより、効率よく上記の調節を行うことが出来る。この様な操作により、塔頂側に回収されるイソプロピルフェノール量が供給された同物質の量に対し、通常0.8重量%以上、好ましくは1.5重量%以上となる様にするのがよい。
<Low boiling point component separation step>
The reaction mixture obtained in the reaction step is separated into a component containing bisphenol A and a low-boiling component containing unreacted acetone. As the separation method, as described above based on the flow chart of FIG. 1, the distillation tower (4) is used, the reaction mixture obtained in the reaction step is distilled, and the low-boiling component containing unreacted acetone from the top of the tower. Isolate. The tower bottom liquid is a liquid component containing bisphenol A. A well-known thing can be used as a distillation column. When distillation is carried out at normal pressure, it is carried out below the boiling point of phenol, preferably by distillation under reduced pressure. The vacuum distillation is usually performed at a temperature of 50 to 150 ° C. and a pressure of 50 to 300 mmHg. The unreacted phenol contained in the reaction mixture is preferably distilled under the condition of extracting a predetermined amount from the bottom of the column in order to form adduct adduct with bisphenol A in the subsequent crystallization step. The components separated from the top of the distillation column (4) are unreacted acetone, water, methanol contained as impurities, isopropylphenol, unreacted phenol, and the like. By adjusting the amount of isopropylphenol extracted from the top of the column, the concentration of the substance in the reaction solution can be adjusted. For example, when reducing the amount of isopropylphenol in the reaction solution in the main distillation column (4), an operation such as increasing the amount of phenol recovered to the top of the column or lowering the reflux ratio, or By performing an operation of supplying phenol from the outside to the distillation column (4), the above adjustment can be performed efficiently. By such an operation, the amount of isopropylphenol recovered at the top of the column is usually 0.8% by weight or more, preferably 1.5% by weight or more with respect to the amount of the same substance supplied. Good.

上記の低沸点成分を塔頂から分離した後の塔底液中のビスフェノールAの濃度は、通常20〜50重量%である。ビスフェノールAの濃度が20重量%よりも小さい場合、ビスフェノールAの収率が低くなり、50重量%より大きい場合、濃縮混合液の粘度が高くなって移送が困難になる。塔底液はビスフェノールA分離工程に移送され、目的物であるビスフェノールAの回収が行われる。   The concentration of bisphenol A in the bottom liquid after separating the low boiling point component from the top is usually 20 to 50% by weight. When the concentration of bisphenol A is smaller than 20% by weight, the yield of bisphenol A is low, and when it is larger than 50% by weight, the viscosity of the concentrated mixed solution becomes high and transfer becomes difficult. The column bottom liquid is transferred to the bisphenol A separation step, and bisphenol A, which is the target product, is recovered.

上記のアセトン循環工程を有する場合、低沸点成分分離工程で分離された未反応アセトン、水、フェノール、イソプロピルフェノールを含む低沸点成分は、分離システム(20)から成るアセトン循環工程に送られ、例えば蒸留などによりアセトンが分留される。分留されたアセトンは、原料アセトンとして反応系に再供給される前に、反応工程前段のメタノール除去装置(1a)へフィードバックし、不純物であるメタノールを除去することが好ましい。   In the case of having the above acetone circulation step, the low boiling point components including unreacted acetone, water, phenol and isopropylphenol separated in the low boiling point component separation step are sent to the acetone circulation step comprising the separation system (20). Acetone is fractionated by distillation or the like. The fractionated acetone is preferably fed back to the methanol removal apparatus (1a) in the previous stage of the reaction step to remove methanol as an impurity before being re-supplied to the reaction system as raw material acetone.

触媒の活性劣化という側面からはメタノール量は少ないほど好ましいが、原料アセトンから微量のメタノールを除去するためには、非常に大きな段数を有する蒸留塔を必要に応じて複数基設置するなど、巨大な設備が必要になり、経済的な負担が大きく現実的ではない。これらを考慮すると、原料アセトン中のメタノール量は、通常10〜500重量ppm、好ましくは30〜500重量ppm、更に好ましくは50〜300重量ppmであり、これにより、アセトンの精製に過度の負担をかけることなく、触媒の活性低下が抑制された実用的な運転を行うことが出来る。   From the aspect of catalyst activity deterioration, the smaller the amount of methanol, the better. However, in order to remove a trace amount of methanol from the raw material acetone, a huge number of distillation towers having a very large number of stages are installed as necessary. Equipment is required and the financial burden is large and not realistic. Considering these, the amount of methanol in the raw material acetone is usually 10 to 500 ppm by weight, preferably 30 to 500 ppm by weight, more preferably 50 to 300 ppm by weight, and this imposes an excessive burden on the purification of acetone. Without being applied, a practical operation in which a decrease in the activity of the catalyst is suppressed can be performed.

分離システム(20)としては、通常、多段蒸留塔が使用される。分離回収したフェノールは、通常、フレッシュフェノールと共に精製器(20a)において精留された後、清浄フェノールの貯留用タンク(22)に貯えられ、後述の結晶アダクトのリンスに使用される。精製器(20a)では、蒸留などによりイソプロピルフェノールが系外へパージされる。蒸留によりイソプロピルフェノールを系外へパージする場合、例えば、温度150〜190℃、絶対圧力300〜760mmHgとし、外部から供給されたフェノールに含まれる重質物と共にフェノールに含まれるイソプロピルフェノールも合わせて塔底よりパージする方法が挙げられる。   As the separation system (20), a multistage distillation column is usually used. The separated and recovered phenol is usually rectified together with fresh phenol in a purifier (20a), stored in a storage tank (22) for clean phenol, and used for rinsing a crystal adduct described later. In the purifier (20a), isopropylphenol is purged out of the system by distillation or the like. When purging isopropylphenol out of the system by distillation, for example, the temperature is 150 to 190 ° C., the absolute pressure is 300 to 760 mmHg, and the isopropylphenol contained in the phenol is added together with the heavy material contained in the phenol supplied from the outside. The method of purging more is mentioned.

<ビスフェノールA分離工程>
ビスフェノールA分離工程において、低沸点成分分離工程で得られたビスフェノールAを含む成分からビスフェノールAを主成分とする物質流を分離する。物質流を分離する方法としては特に制限されず、公知の方法が採用できる。ここで、「ビスフェノールAを主成分とする物質流」とは、ビスフェノールAが50重量%以上含まれる物質流のことをいう。すなわち、ビスフェノールAとフェノールのアダクト結晶またはビスフェノールA単独の結晶のケーキやスラリー、溶融ビスフェノールAやガス状のビスフェノールA等のビスフェノールAを主成分とする固体、液体、ガス、スラリー、ケーキ状の物質流を意味し、これらにフェノールや、反応副生物の様な不純物が含まれていてもよい。物質流を分離する方法としては、晶析によりビスフェノールAとフェノールのアダクト結晶のケーキから成る物質流と、ビスフェノールAや2,4−ビスフェノールA、クロマン等の反応副生物を含有するフェノールを主成分とする所謂「母液」と呼ばれる物質流とに分離する方法が例示される。この方法以外にも、ビスフェノールAを含む溶液に水やアセトンの様な第三成分を添加し、アダクトではなく直接ビスフェノールAの結晶を晶析させ、固液分離することによりビスフェノールAを分離する方法、蒸留塔を使用して高真空下でビスフェノールAを含む物質流を蒸留し、塔頂からビスフェノールAを留出させて分離する方法などが例示できる。以下に、代表例として、晶析を行った後に固液分離を行うことによりビスフェノールAとフェノールとのアダクト結晶と母液に分離する方法における晶析工程およびビスフェノールAの回収工程について説明する。
<Bisphenol A separation step>
In the bisphenol A separation step, a material stream containing bisphenol A as a main component is separated from the component containing bisphenol A obtained in the low boiling point component separation step. The method for separating the material flow is not particularly limited, and a known method can be adopted. Here, the “material flow mainly composed of bisphenol A” refers to a material flow containing 50% by weight or more of bisphenol A. That is, cakes and slurries of bisphenol A and phenol adduct crystals or crystals of bisphenol A alone, solids, liquids, gases, slurries, cake-like substances mainly composed of bisphenol A such as molten bisphenol A and gaseous bisphenol A This means a stream, and these may contain impurities such as phenol and reaction by-products. As a method for separating the material stream, the main component is a material stream composed of a cake of adduct crystals of bisphenol A and phenol by crystallization, and phenol containing reaction by-products such as bisphenol A, 2,4-bisphenol A, and chroman. The method of separating into a so-called “mother liquor” material stream is exemplified. In addition to this method, a third component such as water or acetone is added to a solution containing bisphenol A, bisphenol A crystals are directly crystallized instead of adducts, and solid-liquid separation is performed to separate bisphenol A. Examples thereof include a method of distilling a material stream containing bisphenol A under a high vacuum using a distillation tower and distilling bisphenol A from the top of the tower to separate it. Below, the crystallization process and the recovery process of bisphenol A in the method which isolate | separates into the adduct crystal | crystallization and mother liquid of bisphenol A and phenol by performing solid-liquid separation after crystallization as a typical example are demonstrated.

<晶析工程>
低沸点成分分離工程で低沸点成分を分離した塔底液(ビスフェノールAを含む液体成分)に対して引続き晶析工程にて晶析を行う。斯かる晶析工程では、晶析器(5)において塔底液が70〜140℃から35〜60℃まで冷却され、結晶アダクトが晶析してスラリーとなり、このスラリーは、固液分離器(6)において固液分離される。晶析器(5)としては、通常、1基または切替運転可能な複数の外部冷却器を有する晶析槽が使用される。外部冷却器を複数設けて切替運転する場合、使用していない方の外部冷却器の内部に付着している結晶を加熱溶解した後に切替えて使用することにより、高い能力を保ったまま、連続的に晶析工程の運転を行うことが出来る。なお、外部冷却器の切り替え時に、晶析槽での晶析特性が変動するため、固液分離器(6)で分離される母液量が変動することがある。この様なライン(15)からライン(1)へ供給される母液量の変動を防ぐためには、通常、ライン(16)を介して母液の一部を反応器(2)の後方側へバイパスさせる。晶析器(5)として、ジャケット式冷却器を具備した晶析槽を使用する場合、伝熱面に付着した結晶を除去する掻き取り装置を備えたものが好ましい。
<Crystal crystallization process>
The tower bottom liquid (liquid component containing bisphenol A) from which the low boiling point component has been separated in the low boiling point component separation step is subsequently subjected to crystallization in the crystallization step. In such a crystallization step, the tower bottom liquid is cooled from 70 to 140 ° C. to 35 to 60 ° C. in the crystallizer (5), and the crystal adduct crystallizes into a slurry. This slurry is a solid-liquid separator ( In 6), solid-liquid separation is performed. As the crystallizer (5), a single crystallizer or a crystallizer having a plurality of external coolers capable of switching operation is usually used. When switching operation with a plurality of external coolers, the crystals attached to the external cooler that is not being used are heated and dissolved, and then switched to use continuously, maintaining high performance. The operation of the crystallization process can be performed. In addition, since the crystallization characteristic in a crystallization tank fluctuates at the time of switching an external cooler, the amount of mother liquor separated by the solid-liquid separator (6) may fluctuate. In order to prevent such a change in the amount of the mother liquor supplied from the line (15) to the line (1), a part of the mother liquor is normally bypassed to the rear side of the reactor (2) via the line (16). . When using the crystallization tank which equipped the jacket type cooler as a crystallizer (5), what was equipped with the scraping apparatus which removes the crystal | crystallization adhering to a heat-transfer surface is preferable.

<ビスフェノールAの回収工程>
固液分離器(6)において回収された結晶アダクトは、再溶解器(7)中でフェノールに再溶解され、再晶析器(8)で再晶析されて純度を高めた後に、遠心分離機などにより構成される固液分離およびリンスシステム(9)で固液分離され、清浄なフェノールでリンスされる。次いで、結晶アダクト分解システム(11)に移送される。
<Bisphenol A recovery process>
The crystal adduct recovered in the solid-liquid separator (6) is redissolved in phenol in the re-dissolver (7), recrystallized in the re-crystallizer (8) to increase the purity, and then centrifuged. Solid-liquid separation and rinsing system (9) constituted by a machine and the like, and rinsed with clean phenol. It is then transferred to the crystal adduct decomposition system (11).

なお、固液分離およびリンスシステム(9)で分離された液分の大部分およびリンス廃液は、再溶解器(7)における結晶アダクト再溶解用フェノール及び固液分離器(6)に供給されるリンス液として使用できる。固液分離およびリンスシステム(9)で分離された液分の一部は循環母液と共にタンク(14)に循環される。   Note that most of the liquid separated by the solid-liquid separation and rinsing system (9) and the rinsing waste liquid are supplied to the crystal adduct re-dissolving phenol and the solid-liquid separator (6) in the re-dissolver (7). Can be used as a rinse solution. A part of the liquid separated by the solid-liquid separation and rinsing system (9) is circulated to the tank (14) together with the circulating mother liquor.

結晶アダクト分解装置(11)においては、通常、100〜160℃に結晶アダクトを加熱溶融し、得られた溶融液から大部分のフェノールを留去する方法が使用される。精製器(12)においては、通常、スチームストリッピング等により残存するフェノールを除去し、ビスフェノールAを精製する方法が使用される。この方法は、例えば、特開平2−28126号公報、特開昭63−132850号公報などに記載されている。   In the crystal adduct decomposition apparatus (11), a method is generally used in which the crystal adduct is heated and melted at 100 to 160 ° C., and most of the phenol is distilled off from the obtained melt. In the purifier (12), a method of purifying bisphenol A by removing residual phenol by steam stripping or the like is usually used. This method is described, for example, in JP-A-2-28126 and JP-A-63-132850.

<母液循環工程>
本発明における母液とは、ビスフェノールA分離工程において、ビスフェノールAを含む成分からビスフェノールAを主成分とする物質流を除いたものであって、例えば、アダクト晶析後、固液分離器によりビスフェノールA/フェノールアダクト体を分離した液をなどを示す。固液分離器(6)で固液分離された液分(母液)の一部(例えば85〜96%)は、ライン(13)を介し、ライン(15)を通して反応工程の前に及び/又はライン(16)を通して反応工程後方側に循環される。本発明において、本工程は必須ではないが、後述の軽質分分離工程と併用することにより、効率的に重質物除去を行い、安定運転を継続することが可能となる。
<Mother liquor circulation process>
In the bisphenol A separation step, the mother liquor in the present invention is obtained by removing a material flow mainly composed of bisphenol A from a component containing bisphenol A. For example, after adduct crystallization, bisphenol A is separated by a solid-liquid separator. / The liquid which isolate | separated the phenol adduct body is shown. A part (for example, 85 to 96%) of the liquid (mother liquor) separated by solid-liquid separation in the solid-liquid separator (6) passes through the line (13) and through the line (15) and / or before the reaction step. It is circulated through the line (16) to the rear side of the reaction process. In the present invention, this step is not essential, but by using it together with the light component separation step described later, it is possible to efficiently remove heavy substances and continue stable operation.

すなわち、固液分離器(6)から得られる母液の組成は、通常、フェノール65〜85重量%、ビスフェノールA10〜20重量%、2,4’−異性体などの副生物5〜15重量%であり、2,4’−異性体などの不純物を多く含んでいる。これらの不純物のプロセス内への蓄積を防止するため、固液分離器(6)から得られる母液の一部を後述する軽質分分離工程へ供する。この場合、ライン(1)へのフレッシュアセトン量(a)とライン(21)を介して供給される回収アセトン量(b)との合計量(a+b)に対するフェノールのモル比(フェノール/アセトン)が前記に示した一定の混合比率となる様にタンク(14)からライン(15)への母液送出用ポンプ(図示略)の制御を行う。   That is, the composition of the mother liquor obtained from the solid-liquid separator (6) is usually 65 to 85% by weight of phenol, 10 to 20% by weight of bisphenol A, and 5 to 15% by weight of by-products such as 2,4′-isomer. Yes, it contains many impurities such as 2,4'-isomer. In order to prevent accumulation of these impurities in the process, a part of the mother liquor obtained from the solid-liquid separator (6) is subjected to a light fraction separation step described later. In this case, the molar ratio (phenol / acetone) of phenol to the total amount (a + b) of the amount of fresh acetone (a) to line (1) and the amount of recovered acetone (b) supplied via line (21) is The mother liquid delivery pump (not shown) from the tank (14) to the line (15) is controlled so that the constant mixing ratio shown above is obtained.

<軽質分分離工程>
本工程においては、前記の工程で分離された母液の少なくとも一部をアルカリの存在下での加熱処理および蒸留により軽質分と重質分とに分離する。具体的には、ライン(13)から母液の少なくとも一部を不純物除去ライン(13’)に分取し、アルカリ分解塔(13a)において、アルカリ存在下での加熱処理および蒸留により軽質分と重質分とに分離する。好ましくは、分取した母液の少なくとも一部を母液濃縮塔(13c)にて蒸留によりフェノールの一部と共にイソプロピルフェノールの多くを軽質留出液として塔頂および/またはサイドから留出せた後、アルカリ性物質の存在下に加熱して、ビスフェノールA及び異性体をフェノールとイソプロペニルフェノールに分解する。以下、軽質留出液を塔頂から得る場合を例として説明する。
<Light fraction separation process>
In this step, at least a part of the mother liquor separated in the above step is separated into light and heavy components by heat treatment and distillation in the presence of alkali. Specifically, at least a part of the mother liquor is separated from the line (13) to the impurity removal line (13 ′), and the light and heavy components are separated from the light by heavy heat treatment and distillation in the alkali decomposition tower (13a) in the presence of alkali. Separated into masses. Preferably, at least a part of the separated mother liquor is distilled in a mother liquor concentrating column (13c) by distilling most of the isopropyl phenol together with a part of phenol as a light distillate from the top and / or side, and then alkaline. Heating in the presence of the substance decomposes bisphenol A and isomers into phenol and isopropenylphenol. Hereinafter, the case where a light distillate is obtained from the top of the column will be described as an example.

母液濃縮塔(13c)塔頂より回収されたフェノールには多くのイソプロピルフェノールが含まれるため、この液の少なくとも一部を分岐し、ライン(13d)を経由して系外にパージする、または、少なくとも一部を分岐して精製器(20a)に供給してイソプロピルフェノールを精製除去することにより、反応液中のイソプロピルフェノール濃度を調節することが出来る。蒸留塔(4)でのイソプロピルフェノールの分離操作と合わせて行うことにより、更に効率的なイソプロピルフェノール濃度のコントロールを行うことが出来る。   Since the phenol recovered from the top of the mother liquor concentration tower (13c) contains a large amount of isopropylphenol, at least a part of this liquid is branched and purged outside the system via the line (13d), or At least a portion is branched and supplied to the purifier (20a) to purify and remove isopropylphenol, whereby the isopropylphenol concentration in the reaction solution can be adjusted. By performing it together with the separation operation of isopropylphenol in the distillation column (4), the isopropylphenol concentration can be controlled more efficiently.

母液濃縮塔(13c)塔頂より回収されたフェノールのうち、ライン(13d)を経由して系外にパージされなかったフェノールは、アルカリ分解塔(13a)塔頂の冷却(クエンチ)に使用される。ライン(13d)を経由して系外にパージされフェノールに含まれるイソプロピルフェノールの量は、母液濃縮塔(13c)に供給されるイソプロピルフェノール量の5重量%以上であることが好ましく、5〜20重量%であるのが更に好ましく、7〜15重量%以上であるのが特に好ましい。イソプロピルフェノールの抜出し量が上記の範囲未満の場合、反応工程における反応液中のイソプロピルフェノールの含有量を所定の範囲に保つことが困難な場合がある。また、ライン(13d)を経由して系外にパージされるイソプロピルフェノールの量を多くするためには、パージされるフェノールの量を増加させる必要があり、フェノールの損失を招く場合がある。特に、系外にパージされなかったフェノールをアルカリ分解塔(13a)塔頂の冷却(クエンチ)に使用する場合には、冷却(クエンチ)に使用するフェノールの量が少なくなるなるので冷却(クエンチ)が不十分になる場合がある。また、冷却(クエンチ)に使用するフェノールの量が少な過ぎる場合は、アルカリ分解塔(13a)から得られる軽質分中のイソプロペニルフェノールの濃度が高くなる。イソプロペニルフェノールの濃度が高い場合、イソプロペニルフェノールの2量化が起こったり、後述する再結合反応工程での選択率が悪化する傾向がある。   Of the phenol recovered from the top of the mother liquor concentration tower (13c), the phenol not purged out of the system via the line (13d) is used for cooling (quenching) the top of the alkali decomposition tower (13a). The The amount of isopropylphenol purged out of the system via the line (13d) and contained in the phenol is preferably 5% by weight or more of the amount of isopropylphenol supplied to the mother liquor concentration tower (13c). It is more preferable that it is weight%, and it is especially preferable that it is 7 to 15 weight% or more. When the extraction amount of isopropylphenol is less than the above range, it may be difficult to keep the content of isopropylphenol in the reaction solution in the reaction step within a predetermined range. Further, in order to increase the amount of isopropylphenol purged out of the system via the line (13d), it is necessary to increase the amount of phenol purged, which may cause phenol loss. In particular, when phenol that has not been purged out of the system is used for cooling (quenching) the top of the alkali decomposition tower (13a), the amount of phenol used for cooling (quenching) decreases, so cooling (quenching) May be insufficient. Moreover, when there is too little quantity of the phenol used for cooling (quenching), the density | concentration of the isopropenyl phenol in the light part obtained from an alkali decomposition tower (13a) becomes high. When the concentration of isopropenylphenol is high, dimerization of isopropenylphenol occurs or the selectivity in the recombination reaction step described later tends to deteriorate.

母液濃縮塔(13c)では、塔頂側へのフェノールの回収量を増加したり、還流比を下げたりといった操作を行うことにより、留出塔頂側に回収されるイソプロピルフェノール量が供給された同物質の量に対し、通常0.6以上、好ましくは0.8以上にする。また、この留出液を分岐して抜き出す比率は0.1以上が好ましい。このとき、後工程の再結合反応器(13b)に供給するフェノール量が低減することにより、フェノールとイソプロペニルフェノールの比率をコントロールする必要がある場合は、外部よりフェノールを供給するといった操作を合わせて行うことも出来る。   In the mother liquor concentration column (13c), the amount of isopropylphenol recovered at the top of the distilling column was supplied by performing operations such as increasing the amount of phenol recovered at the column top and decreasing the reflux ratio. The amount of the same substance is usually 0.6 or more, preferably 0.8 or more. Further, the ratio of branching out of the distillate is preferably 0.1 or more. At this time, if it is necessary to control the ratio of phenol and isopropenylphenol by reducing the amount of phenol supplied to the recombination reactor (13b) in the subsequent step, the operation of supplying phenol from the outside is also combined. It can also be done.

上記の分解反応は、アルカリ分解塔(13a)に母液とアルカリ性物質を供給し、200〜300℃に加熱して分解させる様な反応蒸留方式で行うことが好ましい。アルカリ性物質としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、フェノール塩、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、フェノール塩など、公知のアルカリ性物質が使用でき、これらのアルカリ性物質は水溶液などの状態で供給するのが好ましい。アルカリ分解工程におけるビスフェノールA及び異性体の分解率は、通常30%以上、好ましくは50%以上、更に好ましくは60%以上である。   The above decomposition reaction is preferably carried out by a reactive distillation method in which a mother liquor and an alkaline substance are supplied to the alkali decomposition tower (13a) and heated to 200 to 300 ° C. for decomposition. As the alkaline substance, known alkaline substances such as hydroxides of alkali metals such as sodium and potassium, carbonates, phenol salts, hydroxides of alkaline earth metals such as magnesium and calcium, and phenol salts can be used. The alkaline substance is preferably supplied in the form of an aqueous solution. The decomposition rate of bisphenol A and isomers in the alkali decomposition step is usually 30% or more, preferably 50% or more, more preferably 60% or more.

上記の母液は、特開平10−218814号公報に開示されている様に、予め濃縮して分解反応に供してもよく、また濃縮せずに分解反応に供してもよい。これは、母液をそのまま分解反応に供しても、母液中のフェノールは直ちに蒸発するために濃縮されるからである。不純物処理する母液は、アルカリ分解塔(13a)内においてアルカリ分解すると共に、フェノールとイソプロペニルフェノールとを含む軽質分と、タール等の重質分に分離される。重質分は系外に放出される。   As disclosed in JP-A-10-218814, the above mother liquor may be concentrated in advance and subjected to a decomposition reaction, or may not be concentrated and may be subjected to a decomposition reaction. This is because even if the mother liquor is subjected to the decomposition reaction as it is, the phenol in the mother liquor is immediately evaporated and concentrated. The mother liquor to be treated with impurities is alkali-decomposed in the alkali decomposition tower (13a) and separated into a light component containing phenol and isopropenylphenol and a heavy component such as tar. Heavy components are released out of the system.

<再結合反応工程>
上記の軽質分は再結合反応器(13b)において再結合反応処理される。すなわち、上記のイソプロペニルフェノールは重合性物質であり、容易に重合体を形成する。したがって、イソプロペニルフェノールを含有する軽質分をそのまま母液循環ライン(13)に戻すと、この重合体により、製品ビスフェノールが着色する問題が生じる。そこで、アルカリ分解塔(13a)の塔頂から留出した軽質分(フェノールとイソプロペニルフェノール)を、直ちに凝縮させて再結合反応器(13b)に供給し、酸性イオン交換樹脂の存在下で再結合反応を行うことにより、着色成分である重合物の生成を抑制している。
<Recombination reaction step>
The above light components are subjected to a recombination reaction treatment in a recombination reactor (13b). That is, the above-mentioned isopropenylphenol is a polymerizable substance and easily forms a polymer. Therefore, if the light component containing isopropenylphenol is returned to the mother liquor circulation line (13) as it is, a problem arises that the product bisphenol is colored by this polymer. Therefore, the light components (phenol and isopropenylphenol) distilled from the top of the alkali decomposition tower (13a) are immediately condensed and supplied to the recombination reactor (13b), and re-reacted in the presence of the acidic ion exchange resin. By performing the binding reaction, the formation of a polymer as a coloring component is suppressed.

再結合反応は、通常50〜85℃の温度で行う。再結合反応に使用する強酸性陽イオン交換樹脂としては、通常、スルホン酸型などの強酸性陽イオン交換樹脂が使用される。なお、反応工程で使用する含イオウアミン化合物で部分的に中和されたスルホン酸型強酸性陽イオン交換樹脂と同じものを使用してもよい。   The recombination reaction is usually performed at a temperature of 50 to 85 ° C. As the strong acid cation exchange resin used for the recombination reaction, a strong acid cation exchange resin such as a sulfonic acid type is usually used. In addition, you may use the same thing as the sulfonic acid type strong acidic cation exchange resin partially neutralized with the sulfur-containing amine compound used at a reaction process.

再結合反応において、イソプロペニルフェノールが二量化する副反応が生起することがあるが、再結合反応器(13b)に供給するイソプロペニルフェノールに対するフェノールのモル比を40以上とすることにより、この副反応を著しく抑制することが出来て好ましい。イソプロペニルフェノールに対するフェノールのモル比を40以上とする場合、外部からのフェノール(晶析工程で結晶の洗浄に使用したフェノール等)を追加供給することが好ましい。   In the recombination reaction, a side reaction in which isopropenylphenol is dimerized may occur. By setting the molar ratio of phenol to isopropenylphenol supplied to the recombination reactor (13b) to be 40 or more, this side reaction occurs. It is preferable because the reaction can be remarkably suppressed. When the molar ratio of phenol to isopropenylphenol is 40 or more, it is preferable to additionally supply external phenol (such as phenol used for washing crystals in the crystallization step).

<再結合反応液循環工程>
上記の工程で得られた再結合反応液(ビスフェノールAの生成液)は、母液循環ライン(13)に戻す。
<Recombination reaction liquid circulation process>
The recombination reaction liquid (bisphenol A production liquid) obtained in the above step is returned to the mother liquor circulation line (13).

本発明のビスフェノールAの製造方法は、反応工程における反応液中のイソプロピルフェノールの含有量を4重量%以下、好ましくは2重量%以下、更に好ましくは1重量%以下、特に好ましくは0.5重量%以下に制御することを特徴とする。本発明者らは、反応工程における反応液中に不純物として含まれるイソプロピルフェノール(o−、m−、p−体およびそれらの混合物を含む)が反応工程の酸性イオン交換樹脂触媒の活性劣化を促進させる物質であることを見出した。更に、このイソプロピルフェノールは、上記の不純物処理工程におけるアルカリの存在下で加熱処理することにより副生することも見出した。それゆえ、上記の不純物処理工程を有するビスフェノールAの製造方法において、イソプロピルフェノールの混入は避けられず、不純物処理を行えば行うほど、イソプロピルフェノールが系内に蓄積していく。したがって、本発明においては、反応工程における反応液中のイソプロピルフェノールの含有量を4重量%以下に制御する。これにより、反応工程における酸性イオン交換樹脂触媒の劣化を抑制することが出来る。反応工程における反応液中のイソプロピルフェノールの濃度としては、反応器入口、反応器内部、反応器出口の何れを基準にしてもよいが、イオン交換樹脂の劣化を防ぐ為には、反応器入口を基準として調節するのが好ましい。   In the method for producing bisphenol A of the present invention, the content of isopropylphenol in the reaction solution in the reaction step is 4% by weight or less, preferably 2% by weight or less, more preferably 1% by weight or less, particularly preferably 0.5% by weight. % Or less. The present inventors have promoted the deterioration of the activity of the acidic ion exchange resin catalyst in the reaction step by isopropylphenol (including o-, m-, p-isomers and a mixture thereof) contained as an impurity in the reaction solution in the reaction step. It was found that it is a substance to be made. Furthermore, it has also been found that this isopropylphenol is by-produced by heat treatment in the presence of alkali in the impurity treatment step. Therefore, in the method for producing bisphenol A having the above-described impurity treatment step, mixing of isopropylphenol is unavoidable, and as the impurity treatment is performed, isopropylphenol accumulates in the system. Therefore, in the present invention, the content of isopropylphenol in the reaction solution in the reaction step is controlled to 4% by weight or less. Thereby, deterioration of the acidic ion exchange resin catalyst in the reaction step can be suppressed. The concentration of isopropylphenol in the reaction solution in the reaction step may be based on any of the reactor inlet, the reactor interior, and the reactor outlet. To prevent deterioration of the ion exchange resin, the reactor inlet is It is preferable to adjust as a reference.

反応工程における反応液中のイソプロピルフェノールの含有量を4重量%以下に制御する方法としては、軽質分分離工程に供給される母液の5〜20重量%、好ましくは5〜15重量に相当する量を重質分として分離することが好ましい。これは、本発明者らが、系内におけるアルキルフェノールの生成量とアルカリ分解塔(13a)から排出される重質分(タール分)の量との間に相関があることを見出したことに基づく。重質分排出量を調節する要件としては、アルカリ分解塔(13a)における母液の滞留時間、アルカリ濃度、分解温度、減圧度などであり、これらを適宜選択し、組合せることにより、重質分排出量を上記の範囲に調節することが出来る。   As a method for controlling the content of isopropylphenol in the reaction solution in the reaction step to 4% by weight or less, 5 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight of the mother liquor supplied to the light fraction separation step. Is preferably separated as a heavy component. This is based on the fact that the present inventors have found that there is a correlation between the amount of alkylphenol produced in the system and the amount of heavy component (tar component) discharged from the alkali decomposition tower (13a). . The requirements for adjusting the discharge amount of the heavy component are the residence time of the mother liquor in the alkali decomposition tower (13a), the alkali concentration, the decomposition temperature, the degree of reduced pressure, and the like. The discharge amount can be adjusted to the above range.

具体的には、アルカリ分解塔(13a)における母液の滞留時間は、通常1〜20時間、好ましくは2〜10時間であり、アルカリ濃度(軽質分分離工程で系外に除去される重質分中のアルカリ濃度(金属ナトリウム換算)としては、通常100〜4000重量ppm、好ましくは200〜2000重量ppmであり、分解温度は、通常170〜300℃、好ましくは200〜250℃であり、減圧度は、通常10〜100Torr、好ましくは20〜50Torrである。また、ライン(13)から不純物除去ライン(13’)に分取する母液の分取率を調節したり、アルカリを添加する前に、母液濃縮塔(13c)で行うフェノールの蒸留に際し、イソプロピルフェノールはフェノールと共に抜き出されるため、その留出割合を変更したり、または、ライン(13d)より精製器(20a)へ抜き出す量を調節することにより、反応工程における反応液中のイソプロピルフェノール含有量を調節することが出来る。特に、ライン(13d)より精製器(20a)へ抜き出す量を調整する方法は、イソプロピルフェノールを効率的に抜き出すことが出来るので好ましい。また、再結合反応器(13b)からライン(13)に供給する量を調節したり、原料フェノール中のフレッシュフェノールの量を調節することによっても、反応工程における反応液中のイソプロピルフェノールの含有量を調節することが出来る。また、アルカリ分解塔(13a)から得られた軽質分から蒸留によりイソプロピルフェノールを除去することも出来るが、上記アルカリ分解塔(13a)の運転条件により制御する方法が簡便で好ましい。   Specifically, the residence time of the mother liquor in the alkali decomposition tower (13a) is usually 1 to 20 hours, preferably 2 to 10 hours, and the alkali concentration (heavy fraction removed from the system in the light fraction separation step). The alkali concentration in metal (in terms of metallic sodium) is usually 100 to 4000 ppm by weight, preferably 200 to 2000 ppm by weight, and the decomposition temperature is usually 170 to 300 ° C, preferably 200 to 250 ° C. Is usually 10 to 100 Torr, preferably 20 to 50 Torr, before adjusting the fraction of the mother liquor fractionated from the line (13) to the impurity removal line (13 ′) or adding an alkali, When the phenol was distilled in the mother liquor concentration tower (13c), isopropylphenol was extracted together with the phenol, so the distillation rate was changed. Alternatively, the content of isopropylphenol in the reaction solution in the reaction step can be adjusted by adjusting the amount extracted from the line (13d) to the purifier (20a). The method of adjusting the amount extracted to 20a) is preferable because isopropylphenol can be extracted efficiently, and the amount supplied to the line (13) from the recombination reactor (13b) is adjusted, The content of isopropylphenol in the reaction solution in the reaction step can also be adjusted by adjusting the amount of fresh phenol, and the isopropylphenol is distilled from the light fraction obtained from the alkali decomposition tower (13a). The operating conditions of the alkali decomposition tower (13a) can be removed. How to more controlled is preferably simple.

なお、本発明の製造方法において、上記の操作に加えて、反応触媒の使用開始時に脱水操作で発生した含水フェノールについて、運転中に、当該含水フェノールをプロセス内の蒸留塔に少しずつ供給し、脱水することによりフェノールを再利用することが原料となるフェノールを再使用することが出来るので好ましい。   In addition, in the production method of the present invention, in addition to the above-described operation, for the hydrated phenol generated by the dehydration operation at the start of use of the reaction catalyst, during operation, the hydrated phenol is supplied little by little to the distillation column in the process, It is preferable to reuse phenol by dehydration because the phenol used as a raw material can be reused.

前述の様に、本発明の好ましい態様として、アミノチオール化合物で修飾されているスルホン酸型イオン交換樹脂を充填した反応器にアセトンと大過剰のフェノールとを加えることにより縮合反応が進行し、ビスフェノールAが生成する。この場合、触媒として使用しているスルホン酸型イオン交換樹脂触媒は、ビスフェノールA生成反応を長期間行うことにより、助触媒として働くアミノチオール化合物が変性してその効果が失われたり、イオン交換樹脂表面に副生成物であるタールの様な重質物が付着し、触媒表面が覆われることにより、触媒活性の低下が起ることがある。そのため、定期的にこれらの触媒を反応器から抜き出し、交換する必要がある。   As described above, as a preferred embodiment of the present invention, a condensation reaction proceeds by adding acetone and a large excess of phenol to a reactor filled with a sulfonic acid type ion exchange resin modified with an aminothiol compound. A is generated. In this case, the sulfonic acid-type ion exchange resin catalyst used as the catalyst has a bisphenol A production reaction for a long period of time, so that the aminothiol compound acting as a co-catalyst is denatured and its effect is lost. A heavy product such as tar, which is a by-product, adheres to the surface, and the catalyst surface may be covered, resulting in a decrease in catalyst activity. Therefore, it is necessary to periodically remove these catalysts from the reactor and replace them.

交換により新たに添加される触媒としては、新規に製造された触媒でもよく、又は、活性が低下して反応器から抜き出した使用済みの触媒を酸などで処理することにより表面のタールや変性した助触媒を除去した後、再びアミノチオール化合物を含む溶液に含浸させる事により、改めて修飾されたスルホン酸型イオン交換樹脂触媒でもよい。   The catalyst newly added by exchange may be a newly produced catalyst, or surface tar or modified by treating the used catalyst extracted from the reactor with reduced activity with an acid or the like. After removing the cocatalyst, a sulfonic acid type ion exchange resin catalyst modified again by impregnation with a solution containing an aminothiol compound may be used.

反応器へのイオン交換樹脂触媒の充填は、通常、イオン交換樹脂触媒が水で膨潤した状態で行われる事が多い。そのため、充填したイオン交換樹脂触媒は、ビスフェノールAの製造反応の前に脱水操作を行うことが好ましい。イオン交換樹脂の脱水操作は、通常、粗々の水分を除去した後に、フェノールと接触させることにより行われる。水膨潤イオン交換樹脂は脱水により急激に体積が減少するので、脱水操作によりイオン交換樹脂自体が破損するおそれがある。そこで、最初の脱水操作は、フェノール/水=9/1程度の混合溶液を使用して行う事が好ましい。この操作により急激な体積変化が抑制できるので、イオン交換樹脂の破損などを防止することが出来る。   The filling of the ion exchange resin catalyst into the reactor is usually performed in a state where the ion exchange resin catalyst is swollen with water. Therefore, it is preferable that the charged ion exchange resin catalyst is dehydrated before the production reaction of bisphenol A. The dehydration operation of the ion exchange resin is usually performed by removing coarse water and then bringing it into contact with phenol. Since the volume of the water-swollen ion exchange resin is rapidly reduced by dehydration, the ion exchange resin itself may be damaged by the dehydration operation. Therefore, the first dehydration operation is preferably performed using a mixed solution of about phenol / water = 9/1. Since this operation can suppress a rapid volume change, the ion exchange resin can be prevented from being damaged.

脱水操作におけるフェノールの接触方法については、バッチ操作により含浸させてもよく、又、連続的にフェノールを流通させてもよい。使用するフェノールは精製した純フェノールでもよく、又、ビスフェノールAプロセスで循環使用している固液分離工程で発生する濾液(母液)でもよい。   About the contact method of the phenol in dehydration operation, you may impregnate by batch operation and you may distribute | circulate phenol continuously. The phenol to be used may be purified pure phenol, or may be a filtrate (mother liquor) generated in a solid-liquid separation step that is recycled in the bisphenol A process.

脱水操作で使用したフェノールは、水分やスルホン酸型イオン交換樹脂から脱離した酸性成分などを含んでいるので、精製して再利用することが好ましい。脱水操作で使用したフェノールの精製方法については特に限定されず、タンクなどに貯めて運転を再開した際に少しずつプロセス内に戻すことにより精製する方法、専用の蒸留塔などを用いて精製する方法などが挙げられる。また反応器を2基以上並列に設置して運転している場合は、1基以上の反応器を運転したまま、他の停止している1基以上の反応器の脱水処理を同時に行い、その際に発生する未精製フェノールをプロセス内に戻してもよい。   Phenol used in the dehydration operation contains water and acidic components desorbed from the sulfonic acid type ion exchange resin, and therefore, it is preferable to purify and reuse. The method for purifying the phenol used in the dehydration operation is not particularly limited. A method for purifying by storing it in a tank or the like and returning it to the process little by little when the operation is restarted, a method for purifying using a dedicated distillation column, etc. Etc. In addition, when two or more reactors are installed and operated in parallel, dehydration treatment of one or more other stopped reactors is performed simultaneously while operating one or more reactors. The unpurified phenol generated in the process may be returned to the process.

プロセス内に戻す場合は、反応器下流の未反応アセトン、水などを除去する低沸点成分分離工程の蒸留塔に供給してもよく、又、不純物除去処理の前に供給して、フェノールの精製を行ってもよい。またこれらを組み合わせて行ってもよい。一般に、未精製フェノール中に含まれる酸性成分が製品ビスフェノールA中に含まれてしまうおそれがあるので、不純物除去処理の前へ供給することが好ましいが、不純物除去処理に脱水操作の初期に発生する水含有量の多いフェノールを供給してしまうと、不純物除去処理のアルカリ分解塔に水が混入してしまい、高温(200℃以上)・高減圧(80mmHg以下)の条件で運転しているアルカリ分解工程の運転が、混入した水の蒸気圧のために高減圧が保てなくなることがあって、困難となる場合がある。そのため、脱水操作初期の水分含有量が多いフェノールは低沸点成分分離工程で処理し、フェノール中の水分含有量が少なくなった時点で不純物除去処理前への供給に切り替えるのが好ましい。   When returning to the process, it may be supplied to the distillation column of the low boiling point component separation step for removing unreacted acetone, water, etc. downstream of the reactor, or supplied before the impurity removal treatment to purify phenol. May be performed. Moreover, you may carry out combining these. In general, since there is a possibility that an acidic component contained in the unpurified phenol is contained in the product bisphenol A, it is preferable to supply it before the impurity removal treatment, but the impurity removal treatment occurs at the beginning of the dehydration operation. If phenol with a high water content is supplied, water is mixed into the alkaline decomposition tower for impurity removal treatment, and alkaline decomposition is performed under conditions of high temperature (over 200 ° C) and high pressure reduction (under 80mmHg). Operation of the process may be difficult because high vapor pressure may not be maintained due to the vapor pressure of the mixed water. For this reason, it is preferable to treat the phenol having a high water content at the beginning of the dehydration operation in the low boiling point component separation step, and switch to the supply before the impurity removal treatment when the water content in the phenol decreases.

精製したフェノールは、固液分離工程におけるアダクト結晶の洗浄用フェノールなどに使用される。   The purified phenol is used as a phenol for washing adduct crystals in a solid-liquid separation process.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

(1)アセトンの分析方法:
フューズドシリカキャピラリーカラム及びTCD検出器を備えたガスクロマトグラフ装置(島津製作所製GC−14B)にて行った。
(1) Analysis method of acetone:
The measurement was performed with a gas chromatograph apparatus (GC-14B manufactured by Shimadzu Corporation) equipped with a fused silica capillary column and a TCD detector.

(2)イソプロピルフェノールの分析方法:
フューズドシリカキャピラリーカラム及びFID検出器を備えたガスクロマトグラフ装置(島津製作所製GC−14B)にて行った。
(2) Isopropylphenol analysis method:
A gas chromatograph apparatus (GC-14B manufactured by Shimadzu Corporation) equipped with a fused silica capillary column and an FID detector was used.

(3)アセトン転化率:
以下の式によって求めた。
(3) Acetone conversion:
It calculated | required with the following formula | equation.

Figure 0005446067
Figure 0005446067

実施例1:
図2に示すフローを有するパイロット実験設備により連続的にビスフェノールAを製造した。反応工程に設置されている反応器(2)の直径は660mmであり、この反応器に触媒としてスルホン酸型陽イオン交換樹脂(三菱化学社製「ダイヤイオンSK−104H」)を2−(4−ピリジル)エタンチオールにてスルホン酸基の20モル%を修飾したイオン交換樹脂340Lを充填した。触媒を充填した反応器(2)に、ライン(15)から供給される母液とアセトンとの混合液(フェノール82重量%、アセトン4重量%、ビスフェノールA8重量%及びその他の成分6重量%から成り、アセトンに含有されるメタノール濃度は100重量ppmである)を400kg/hの流量でフィードし、65℃で反応を行った。理論段数が7段となる様に充填物を装備した蒸留塔(4)に、ライン(3)からの液を供給し、塔頂に62kg/h抜き出した。このとき、蒸留塔(4)の塔頂から抜き出されるイソプロピルフェノールの量は、供給された量の1.6重量%であった。蒸留塔(4)の塔底液は、晶析塔(5)に供給し、ビスフェノールAとフェノールのアダクト結晶を晶析させた。得られたアダクト結晶は、リンスに使用した精製フェノール(120kg/h)を含めて、固液分離装置(6)で固体(78kg/h)と母液(385kg/h)に分離した。理論段数3段となる様に充填物を装備した母液濃縮塔(13c)に、ライン(13’)からの液を供給し、塔頂に29kg/h抜き出した。この液の11%を分岐し、ライン(13d)から系外に排出することによってイソプロピルフェノールの除去を行った。このとき、イソプロピルフェノールの系外排出量は、母液濃縮塔(13c)に供給された量の10重量%であった。
Example 1:
Bisphenol A was continuously produced by a pilot experimental facility having the flow shown in FIG. The diameter of the reactor (2) installed in the reaction process is 660 mm, and sulfonic acid type cation exchange resin (“Diaion SK-104H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is used as a catalyst in this reactor. -Pyridyl) Ion exchange resin 340L modified with 20 mol% of sulfonic acid group with ethanethiol was filled. The reactor (2) filled with the catalyst was mixed with a mother liquor and acetone (82% by weight phenol, 4% by weight acetone, 8% by weight bisphenol A and 6% by weight of other components) fed from the line (15). The methanol concentration contained in acetone is 100 ppm by weight) at a flow rate of 400 kg / h, and the reaction was carried out at 65 ° C. The liquid from the line (3) was supplied to a distillation column (4) equipped with a packing so that the number of theoretical plates was 7, and 62 kg / h was withdrawn from the top of the column. At this time, the amount of isopropylphenol extracted from the top of the distillation column (4) was 1.6% by weight of the supplied amount. The bottom liquid of the distillation tower (4) was supplied to the crystallization tower (5) to crystallize bisphenol A and phenol adduct crystals. The obtained adduct crystal was separated into a solid (78 kg / h) and a mother liquor (385 kg / h) by a solid-liquid separator (6) including the purified phenol (120 kg / h) used for rinsing. The liquid from the line (13 ′) was supplied to the mother liquor concentrating tower (13c) equipped with packing so that the number of theoretical plates was 3, and 29 kg / h was withdrawn from the top of the tower. The isopropylphenol was removed by branching 11% of this liquid and discharging it out of the system from the line (13d). At this time, the amount of isopropylphenol discharged out of the system was 10% by weight of the amount supplied to the mother liquor concentration tower (13c).

母液の内の347kg/h(母液全体量の90重量%)は、ライン(13)を介してそのまま反応工程に再供給したが、残りの38kg/h(母液全体量の10重量%)は、上記の母液濃縮塔(13c)での処理の後、系外に排出されなかった塔頂液および塔底液をアルカリ分解塔(13a)に供給し、不純物の除去を行った。アルカリ分解塔(13a)において、25重量%の水酸化ナトリウム水溶液を0.22kg/h添加した後に、温度210℃、圧力40Torr、滞留時間4時間の条件でアルカリ分解反応および蒸留を行って、重質分3.8kg/h(重質分パージ率10重量%)を分離した。重質分(タール分)を除去した軽質分を、65℃に保持された含イオウアミン化合物で修飾されていないスルホン酸型陽イオン交換樹脂(三菱化学社製「ダイヤイオンSK−104H」が充填された再結合反応器(13b)に供給し、アルカリ分解反応で生成したイソプロペニルフェノールとフェノールとを反応させてビスフェノールAにした後、ライン(13)を介して反応系に再供給した。   Of the mother liquor, 347 kg / h (90% by weight of the total amount of the mother liquor) was directly re-supplied to the reaction step via the line (13), but the remaining 38 kg / h (10% by weight of the total amount of the mother liquor) After the treatment in the mother liquor concentration tower (13c), the tower top liquid and tower bottom liquid that were not discharged out of the system were supplied to the alkali decomposition tower (13a) to remove impurities. In the alkali decomposition tower (13a), 0.22 kg / h of 25 wt% sodium hydroxide aqueous solution was added, and then an alkali decomposition reaction and distillation were performed under the conditions of a temperature of 210 ° C., a pressure of 40 Torr, and a residence time of 4 hours. A mass of 3.8 kg / h (heavy content purge rate of 10% by weight) was separated. The light component from which the heavy component (tar component) has been removed is filled with a sulfonic acid type cation exchange resin ("Diaion SK-104H" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) that is not modified with a sulfur-containing amine compound maintained at 65 ° C. Then, it was supplied to the recombination reactor (13b) to react bisphenol A with isopropenylphenol produced by the alkali decomposition reaction to form bisphenol A, and then was supplied again to the reaction system via the line (13).

上記の操作により4000時間連続運転を行った。運転開始から250時間で系内の不純物量は安定し、その後4000時間まで不純物量の変化はなかった。その際の反応器(2)に供給する原料中のp−イソプロピルフェノールの濃度は0.3重量%であり、蒸留塔(4)の塔頂から抜出されるイソプロピルフェノールは、供給されたイソプロピルフェノールの1.5重量%、ライン(13d)から系外に排出されたイソプロピルフェノールは、母液濃縮塔(13c)に供給されたイソプロピルフェノールの10重量%であった。また、アセトン転化率は、アセトンフィード開始後1時間で98.5%となり、その後4000時間の運転により93.1%となった。   The continuous operation was performed for 4000 hours by the above operation. The amount of impurities in the system stabilized after 250 hours from the start of operation, and the amount of impurities did not change until 4000 hours thereafter. In this case, the concentration of p-isopropylphenol in the raw material supplied to the reactor (2) is 0.3% by weight, and the isopropylphenol extracted from the top of the distillation column (4) is supplied isopropylphenol. The isopropylphenol discharged out of the system from the line (13d) was 10% by weight of the isopropylphenol supplied to the mother liquor concentration tower (13c). The acetone conversion was 98.5% 1 hour after the start of acetone feed, and then 93.1% after 4000 hours of operation.

実施例2:
母液濃縮塔(13c)の留出液の一部をライン(13d)から系外に排出するのを取り止めた以外は、実施例1と同様の操作を行ったところ、反応器(2)に供給する原料中のイソプロピルフェノールの濃度は0.8重量%で安定した。アセトンの転化率は、アセトンフィード開始後1時間で98.5%となり、その後、4000時間の運転により91.8%となった。
Example 2:
The same operation as in Example 1 was performed except that a part of the distillate from the mother liquor concentrating tower (13c) was discharged from the system from the line (13d), and supplied to the reactor (2). The concentration of isopropylphenol in the starting material was stable at 0.8% by weight. The acetone conversion was 98.5% 1 hour after the start of acetone feed, and then 91.8% after 4000 hours of operation.

実施例3:
蒸留塔(4)の留出液からイソプロピルフェノールを系外に排出するのを取り止めた以外は、実施例1と同様の操作を行ったところ、反応器(2)に供給する原料中のイソプロピルフェノールの濃度は1.2重量%で安定した。アセトンの転化率は、アセトンフィード開始後1時間で98.5%となり、その後、4000時間の運転により90.4%となった。
Example 3:
Except that the discharge of isopropylphenol from the distillate of the distillation column (4) was stopped, the same operation as in Example 1 was performed. As a result, isopropylphenol in the raw material supplied to the reactor (2) was obtained. The concentration of was stable at 1.2% by weight. The acetone conversion was 98.5% 1 hour after the start of acetone feed, and then 90.4% after 4000 hours of operation.

実施例4:
反応原料としてメタノールを650重量ppm含有するアセトンを使用した他は、実施例1と同様の操作を行ったところ、反応器(2)に供給する原料中のイソプロピルフェノールの濃度は0.4重量%で安定した。アセトン転化率は、アセトン供給開始後1時間で98.0%となり、その後4000時間の運転により88.6%となった。
Example 4:
The same operation as in Example 1 was performed except that acetone containing 650 ppm by weight of methanol was used as a reaction raw material. The concentration of isopropylphenol in the raw material supplied to the reactor (2) was 0.4% by weight. And stable. The acetone conversion was 98.0% 1 hour after the start of the acetone supply, and then 88.6% after 4000 hours of operation.

実施例5:
軽質分分離工程において、アルカリ分解塔(13a)の温度を250℃、分離される重質分を0.9kg/h(重質分パージ率2.3重量%)とし、母液濃縮塔(13c)塔頂からライン(13d)を経由してパージされるイソプロピルフェノールの量を母液濃縮塔(13c)に供給される量の20重量%とし、蒸留塔(4)塔頂から抜出されるイソプロピルフェノールの量を蒸留塔(4)に供給される量の2.5重量%とした他は、実施例1と同様の操作を行ったところ、反応器(2)に供給する原料中のイソプロピルフェノールの濃度は2.1重量%で安定した。アセトン転化率は、アセトン供給開始後1時間で98.5%となり、その後4000時間の運転により88.3%となった。
Example 5:
In the light fraction separation step, the temperature of the alkali decomposition tower (13a) is 250 ° C., the heavy fraction to be separated is 0.9 kg / h (heavy fraction purge rate 2.3% by weight), and the mother liquor concentration tower (13c). The amount of isopropylphenol purged from the top of the column via the line (13d) is 20% by weight of the amount supplied to the mother liquor concentration column (13c), and the amount of isopropylphenol extracted from the top of the distillation column (4) Except that the amount was 2.5% by weight of the amount supplied to the distillation column (4), the same operation as in Example 1 was performed. As a result, the concentration of isopropylphenol in the raw material supplied to the reactor (2) Was stable at 2.1% by weight. The acetone conversion was 98.5% 1 hour after the start of acetone supply, and then 88.3% after 4000 hours of operation.

比較例1:
実施例1において、アルカリ分解による反応蒸留条件を変更し、250℃にて反応・蒸留を行った以外は、実施例1と同様の条件で運転を行った。アルカリ分解温度が実施例1よりも高かったため、実施例1と比較してアルカリ分解がより進行し、塔底部より除去される重質分の量は0.8kg/h(重質分パージ率2.3重量%)と減少した。運転開始から250時間で系内の不純物量は安定し、その後4000時間まで変化はなかった。その際の反応器(2)に供給する原料中のイソプロピルフェノールの濃度は6.3重量%であった。アセトン転化率はアセトンフィード開始後1時間で98.5%となり、その後4000時間の運転により80.9%となってアセトン添加率は大きく減少し、スルホン酸型陽イオン交換樹脂触媒の劣化が顕著に認められた。
Comparative Example 1:
In Example 1, the operation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the reaction distillation conditions by alkali decomposition were changed and the reaction / distillation was performed at 250 ° C. Since the alkali decomposition temperature was higher than that in Example 1, the alkali decomposition proceeded more than in Example 1, and the amount of heavy component removed from the bottom of the column was 0.8 kg / h (heavy component purge rate 2 .3% by weight). The amount of impurities in the system stabilized after 250 hours from the start of operation, and did not change until 4000 hours thereafter. The concentration of isopropylphenol in the raw material supplied to the reactor (2) at that time was 6.3% by weight. Acetone conversion was 98.5% 1 hour after the start of acetone feed, then 80.9% after operation for 4000 hours, and the acetone addition rate was greatly reduced, and the deterioration of the sulfonic acid type cation exchange resin catalyst was remarkable. Recognized by

比較例2:
反応原料としてメタノールを650重量ppm含有するアセトンを使用した他は、比較例1と同様の操作を行ったところ、反応器(2)に供給する原料中のイソプロピルフェノールの濃度は6.3重量%で安定した。アセトン転化率は、アセトン供給開始後1時間で97.5%となり、その後4000時間の運転により71.1%となった。
Comparative Example 2:
The same operation as in Comparative Example 1 was performed except that acetone containing 650 ppm by weight of methanol was used as a reaction raw material. As a result, the concentration of isopropylphenol in the raw material supplied to the reactor (2) was 6.3% by weight. And stable. The acetone conversion was 97.5% 1 hour after the start of acetone supply, and then 71.1% after 4000 hours of operation.

Figure 0005446067
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以上、現時点において、最も実践的であり、且つ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読みとれる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、その様な変更を伴う場合も本発明の技術的範囲であると理解されなければならない。   Although the present invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments at the present time, the invention is not limited to the embodiments disclosed herein. It should be understood that the present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention as read from the claims and the entire specification, and that such changes are also within the technical scope of the present invention. .

本発明のビスフェノールAの製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the bisphenol A of this invention. 実施例1で使用したパイロットを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the pilot used in Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1a:メタノール除去装置
2:反応器
4:蒸留塔
5:晶析器
6:固液分離器
7:再溶解器
8:再晶析器
9:固液分離及びリンスシステム
11:結晶アダクト分解装置
12:精製器
13a:アルカリ分解塔
13b:再結合反応器
13c:母液濃縮塔
14:タンク
20:分離システム
20a:精製器
22:フェノール貯留タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a: Methanol removal apparatus 2: Reactor 4: Distillation column 5: Crystallizer 6: Solid-liquid separator 7: Re-dissolver 8: Re-crystallizer 9: Solid-liquid separation and rinse system 11: Crystal adduct decomposition apparatus 12 : Purifier 13a: Alkaline decomposition tower 13b: Recombination reactor 13c: Mother liquor concentration tower 14: Tank 20: Separation system 20a: Purifier 22: Phenol storage tank

Claims (6)

酸性イオン交換樹脂触媒の存在下に原料成分のアセトンとフェノールとを反応させてビスフェノールA及びフェノ−ルを含む反応混合物を得る反応工程、反応混合物をビスフェノールAを含む成分と未反応アセトンを含む低沸点成分とに分離する低沸点成分分離工程、ビスフェノールAを含む成分をビスフェノールAを主成分とする物質流と、フェノール及び反応副生物を主成分とする母液とに分離するビスフェノールA分離工程、分離された母液の少なくとも一部をアルカリの存在下での加熱処理および蒸留により軽質分と重質分とに分離する軽質分分離工程、分離された軽質分を酸性イオン交換樹脂触媒の存在下で処理して軽質分中のフェノールとイソプロペニルフェノールとを再結合させてビスフェノールAに変換する再結合反応工程、再結合反応液を反応工程に循環する再結合反応液循環工程とを少なくとも包含するビスフェノールAの製造方法であって、前記反応工程における反応液中のイソプロピルフェノールの含有量を0.3重量%以上、2.1重量%以下に制御することを特徴とするビスフェノールAの製造方法。   A reaction step of reacting raw material components acetone and phenol in the presence of an acidic ion exchange resin catalyst to obtain a reaction mixture containing bisphenol A and phenol, the reaction mixture comprising a component containing bisphenol A and low unreacted acetone Low-boiling component separation step for separating into boiling components, bisphenol A separation step for separating components containing bisphenol A into a substance stream containing bisphenol A as a main component and mother liquor containing phenol and reaction by-products as a main component, separation Light separation process in which at least a portion of the mother liquor is separated into light and heavy components by heat treatment and distillation in the presence of alkali, and the separated light components are treated in the presence of an acidic ion exchange resin catalyst. The recombination reaction step of recombining phenol and isopropenylphenol in the light component into bisphenol A And a recombination reaction liquid circulation step for circulating the recombination reaction liquid to the reaction step, wherein the content of isopropylphenol in the reaction liquid in the reaction step is 0.3% by weight or more. 2.1% by weight or less, The manufacturing method of bisphenol A characterized by the above-mentioned. 反応工程の酸性イオン交換樹脂触媒がアルキルアミノチオールで修飾されている変性酸性イオン交換樹脂触媒である請求項1に記載のビスフェノールAの製造方法。   The method for producing bisphenol A according to claim 1, wherein the acidic ion exchange resin catalyst in the reaction step is a modified acidic ion exchange resin catalyst modified with alkylaminothiol. アルキルアミノチオールが2−アミノエタンチオール及び/又は2−(4−ピリジル)エタンチオールである請求項2に記載のビスフェノールAの製造方法。   The method for producing bisphenol A according to claim 2, wherein the alkylaminothiol is 2-aminoethanethiol and / or 2- (4-pyridyl) ethanethiol. 軽質分分離工程が、加熱処理に先立って、母液濃縮塔を有しており、当該母液濃縮塔から得られる軽質留出分の少なくとも一部がパージとして軽質分離工程から抜出されるに際し、母液濃縮塔に供給されるイソプロピルフェノールの5重量%以上が抜出される様になされている請求項1〜の何れか一項に記載のビスフェノールAの製造方法。 The light fraction separation step has a mother liquor concentration tower prior to the heat treatment, and when at least part of the light distillate obtained from the mother liquor concentration tower is withdrawn from the light separation step as a purge, the mother liquor concentration is performed. The method for producing bisphenol A according to any one of claims 1 to 3 , wherein 5% by weight or more of isopropylphenol supplied to the tower is extracted. 低沸点成分分離工程において、供給されるイソプロピルフェノールの0.8重量%以上を低沸点成分と共に分離する請求項1〜の何れか一項に記載のビスフェノールAの製造方法。 The manufacturing method of the bisphenol A as described in any one of Claims 1-4 which isolate | separates 0.8 weight% or more of the supplied isopropyl phenol with a low boiling-point component in a low boiling-point component isolation | separation process. 反応工程に供給される原料成分のアセトン中に含有されるメタノールの量が10〜500重量ppmである請求項1〜の何れか一項に記載のビスフェノールAの製造方法。 The method for producing bisphenol A according to any one of claims 1 to 5 , wherein the amount of methanol contained in the raw material component acetone supplied to the reaction step is 10 to 500 ppm by weight.
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