JPH06135874A

JPH06135874A - フェノールとアセトンとの反応生成物の処理方法

Info

Publication number: JPH06135874A
Application number: JP4316350A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakashita; 幸司坂下; Nobuyuki Suda; 信幸須田; Fumihiko Uemura; 文彦植村; Nobuo Moriya; 信男守屋; Akio Shindo; 昭夫進藤; Tsunemitsu Tanaka; 恒光田中
Original assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1994-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】フェノールとアセトンとの反応工程で得られる
反応生成物の蒸留処理に際し、アセトンを塔頂成分とし
て分離するアセトン蒸留処理工程において見られるアセ
トンが塔底成分に混入するという問題あるいは循環アセ
トンに多量の水が混入するという問題を解決する。【構成】フェノールとアセトンを酸触媒の存在下で反応
させて得られた反応生成物の処理方法において、該反応
生成物を第１蒸留処理工程において、未反応フェノール
及びビスフェノールＡからなる塔底物と、未反応フェノ
ール、未反応アセトン及び水からなる塔頂物とに分離す
る工程と、該塔頂物を第２蒸留処理工程において、未反
応フェノール及び水からなる塔底物と、アセトンからな
る塔頂物に分離する工程からなり、該第１蒸留処理工程
における塔頂物中のフェノールの含有量を４０重量％以
下に保持することを特徴とするフェノールとアセトンと
の反応生成物の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フェノールとアセトン
を酸触媒の存在下で反応させて得られる反応生成物の処
理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビスフェノールＡ〔２，２−ビス（４′
−ヒドロキシフェニル）プロパン〕を得るために、塩酸
や強酸型イオン交換樹脂等の酸触媒の存在下、過剰のフ
ェノールにアセトンを反応させることは知られている。
この反応工程で得られる反応生成物は、ビスフェノール
Ａ、未反応フェノール、未反応アセトン、水及び副生物
を含有する。この反応生成物は、通常、第１蒸留処理工
程に付され、アセトン、水及び重量（通常、６０ｗｔ％
以上）のフェノールからなる混合物からなる塔頂成分
と、ビスフェノールＡ及びフェノールからなる塔底成分
とに分離される。そして、塔底成分はビスフェノールＡ
・フェノール結晶アダクトを析出させるために、晶析工
程に送られる（特公昭５５−３４７７９号公報）。

【０００３】一方、前記塔頂成分は、さらに第２蒸留処
理工程に付され、アセトンからなる塔頂成分と、水とフ
ェノールからなる塔底成分とに分離される。分離された
アセトンは反応系に循環される。そして、第２蒸留処理
工程の塔底成分は、さらに第３蒸留処理工程に付され、
水からなる塔頂成分と、フェノールからなる塔底成分に
分離される。しかしながら、前記第２蒸留処理工程にお
いては、全アセトンを塔頂成分として分離することは困
難で、第２蒸留処理工程に供給されるアセトンの多量が
塔底成分に混入し、このため、第３蒸留処理工程におい
て塔頂成分として分離される水には、多量のアセトンが
混入するという不都合を生じる。また、第３蒸留処理工
程に多量のアセトンが導入されると、その分第３蒸留工
程の負荷が大きくなり、熱エネルギー的に不利になる。
一方、第２蒸留処理工程において、蒸留温度を高くし
て、全アセトンを塔頂に集めようとすると、多量の水も
塔頂に集まるようになるため、この場合には、反応系に
循環させるアセトンに多量の水が混入するという不都合
を生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フェノール
とアセトンとの反応工程で得られる反応生成物の蒸留処
理に際し、アセトンを塔頂成分として分離するアセトン
蒸留処理工程において見られるアセトンが塔底成分に混
入するという問題あるいは循環アセトンに多量の水が混
入するという問題を解決することをその課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。即ち、本発明によれば、フェノールとアセトン
を酸触媒の存在下で反応させて得られた反応生成物の処
理方法において、該反応生成物を第１蒸留処理工程にお
いて、未反応フェノール及びビスフェノールＡからなる
塔底物と、未反応フェノール、未反応アセトン及び水か
らなる塔頂物とに分離する工程と、該塔頂物を第２蒸留
処理工程において、未反応フェノール及び水からなる塔
底物と、アセトンからなる塔頂物に分離する工程からな
り、該第１蒸留処理工程における塔頂物中のフェノール
の含有量を４０重量％以下に保持することを特徴とする
フェノールとアセトンとの反応生成物の処理方法が提供
される。

【０００６】次に、本発明を図面を参照しながら説明す
る。図１は、フェノールとアセトンとの反応工程から得
られる反応生成物の蒸留処理系統図を示す。図１におい
て、１は第１蒸留塔、２は第２蒸留塔、３は第３蒸留
塔、４は第４蒸留塔、５はフェノールとアセトンとの反
応装置、６は強酸型イオン交換樹脂処理装置、７は晶析
装置を示す。

【０００７】フェノールとアセトンとの反応を行う反応
装置５で得られた生成物は、ライン１０を通して、第１
蒸留処理工程を構成する第１蒸留塔１に導入される。反
応装置５から得られる反応生成物は、ビスフェノールＡ
の他、未反応フェノール、未反応アセトン、水及び副生
物を含むものである。この反応生成物における未反応フ
ェノールの含有量は６０〜９０ｗｔ％、好ましくは７０
〜８０ｗｔ％、未反応アセトンの含有量は０．１〜２．
０ｗｔ％、好ましくは０．５〜１．５ｗｔ％、水の含有
量は０．１〜２．０ｗｔ％、好ましくは０．５〜１．５
ｗｔ％である。また、ビスフェノールＡの含有量は１５
〜３０ｗｔ％、好ましくは１８〜２５ｗｔ％であり、副
生物（ビスフェノールＡの異性体等）の含有量は５〜１
５ｗｔ％、好ましくは５〜１０ｗｔ％である。この反応
生成物は、第１蒸留塔１において、未反応フェノール、
ビスフェノールＡ及び副生物を含む塔底物（Ｉ）と、未
反応フェノール、未反応アセトン及び水を含む塔頂物
（Ｉ）とに分離される。

【０００８】本発明においては、第１蒸留塔１は、その
塔頂物（Ｉ）中のフェノール含有量が４０ｗｔ％以下、
好ましくは３０ｗｔ％以下の範囲になるように操作す
る。これにより、第２蒸留塔２から得られる塔頂物（I
I）中の水含有量を５ｗｔ％以下、特に２ｗｔ％以下に
抑制することができる。第１蒸留塔１の塔頂物（Ｉ）の
成分組成を示すと、フェノール：４０ｗｔ％以下、好ま
しくは３０ｗｔ％以下、アセトン：２０〜４５ｗｔ％、
好ましくは３０〜４０ｗｔ％、水：２０〜４５ｗｔ％、
好ましくは３０〜４０ｗｔ％である。一方、第１蒸留塔
の塔底物（Ｉ）の成分組成を示すと、フェノール：５５
〜８０ｗｔ％、好ましくは６５〜７５ｗｔ％、ビスフェ
ノールＡ：１８〜３０ｗｔ％、好ましくは２０〜２５ｗ
ｔ％、副生物：５〜１５ｗｔ％、好ましくは６〜１０ｗ
ｔ％である。

【０００９】前記第１蒸留塔１で得られた塔頂物（Ｉ）
はライン１２を通って第２蒸留処理工程を構成する第２
蒸留塔２に導入され、一方、前記第１蒸留塔１で得られ
た塔底物（Ｉ）はライン１１を通って第４蒸留塔４に導
入される。

【００１０】第２蒸留塔２においては、アセトンが塔頂
物（II）として得られ、このものは、ライン１３を通っ
て反応装置５に循環される。この循環アセトン中の水含
有量は、１０ｗｔ％以下、好ましくは５ｗｔ％以下であ
る。一方、第２蒸留塔２の塔底からは、フェノールと水
との混合物からなる塔底物(II)が得られ、このものは、
ライン１４を通って第３蒸留塔３に導入される。第２蒸
留塔２の塔底物(II)の成分組成は、フェノール：４０〜
６０ｗｔ％、好ましくは４０〜５０ｗｔ％、水：４０〜
６０ｗｔ％、好ましくは５０〜６０ｗｔ％であり、アセ
トンの含有量は１ｗｔ％以下である。

【００１１】第３蒸留処理工程を構成する第３蒸留塔３
においては、塔頂物(III)として水が得られ、このもの
はライン１７を通って排出される。一方、第３蒸留塔３
の塔底からは、フェノールからなる塔底物(III)が得ら
れるが、このものはライン１６を通って強酸型イオン交
換樹脂処理装置６で処理された後、第４蒸留処理工程を
構成する第４蒸留塔４に導入される。また、この第３蒸
留塔３の塔底物(III)には、必要に応じ、未精製フェノ
ールをライン１５を介して添加し、強酸型イオン交換樹
脂処理装置６に導入することができる。この場合、未精
製フェノールとしては、工業用フェノールや、晶析工程
で得られる母液フェノール、洗浄濾液フェノール等が挙
げられる。

【００１２】強酸型イオン交換樹脂処理装置６において
は、その強酸型イオン交換樹脂が触媒となって、第３蒸
留塔３の塔底物（III)(フェノール)中に含まれる着色不
純物や着色不純物前駆体等の縮合性不純物が縮合反応し
て、タール状高沸点物に変換される。この場合、縮合性
不純物としては、ベンゾフラン等が挙げられる。強酸型
イオン交換樹脂としては、スルホン基を有するゲル型の
ものが用いられ、このような強酸型イオン交換樹脂は、
従来良く知られているものである。例えば、ロームアン
ドハース社から入手し得るアンバーライト及びアンバー
リストや、三菱化成社から入手し得るダイヤイオン等を
好ましく用いることができる。この強酸型イオン交換樹
脂を用いる塔底物（III)の処理は、強酸型イオン交換樹
脂を含む充填塔に流通させる方法や、強酸型イオン交換
樹脂を入れた撹拌槽に塔底物(III）を入れて撹拌する方
法等により実施することができる。処理温度は４５〜１
５０、好ましくは５０〜１００℃である。強酸型イオン
交換樹脂と塔底物（III)との接触時間は、５〜２００
分、好ましくは１５〜６０分程度である。この強酸型イ
オン交換樹脂を用いて塔底物（III)の処理を行う場合、
塔底物（III)中に水分が混入すると、強酸型イオン交換
樹脂による不純物除去効果が悪化する。本発明において
は、前記のように、第３蒸留塔３において、水が塔頂物
として除去され、塔底物として得られるフェノール中に
は、水は殆ど含まれていないことから、その塔底物（II
I)の強酸型イオン交換樹脂処理は円滑に実施される。

【００１３】強酸型イオン交換樹脂処理装置６で得られ
る処理生成物はライン１８を通って第４蒸留処理工程を
構成する第４蒸留塔４に導入され、ここでフェノールが
塔頂物（IＶ）として取得される。また、この第４蒸留
塔４には、第１蒸留塔１の塔底物（Ｉ）がライン１１を
通して導入される。この第４蒸留塔４の運転条件はフェ
ノールと高沸点物質とが完全に分離できる条件であるこ
とが必要があり、フェノール中に高沸点物質が混入しな
い条件で行う必要がある。この際、留意すべきポイント
は蒸留処理温度を１９０℃以下にすることである。１９
０℃以下の温度であれば運転圧力は任意に設定される
が、通常５０Ｔｏｒｒ〜７６０Ｔｏｒｒの減圧ないし常
圧が採用される。運転温度が１９０℃をこえると高沸点
物質等の分解が著しくなり、留出フェノールの品質を低
下させるので好ましくない。この第４蒸留塔４において
は、導入されるフェノールの９５重量％以上、好ましく
は９９重量％以上が留出される。第４蒸留塔４の塔頂か
ら得られたフェノールは色相の良好なもので、その色相
ＡＰＨＡは、１０以下である。この精製フェノールは、
図１に示すようにその少なくとも一部をライン１９を通
して晶析装置７に循環して、高純度ビスフェノールＡを
得るための結晶アダクトの洗浄液として使用できる他、
必要に応じ反応工程５に循環使用することができる。第
４蒸留塔４の底部からライン２０を通って抜出される塔
底物（IＶ）は、通常、ビスフェノールを１５〜３０ｗ
ｔ％、好ましくは、２０〜２５ｗｔ％を含み、フェノー
ルを５０〜８０ｗｔ％、好ましくは６５〜７５ｗｔ％含
み、さらに高沸点物質を５〜１５ｗｔ％以下の割合で含
む。このものは、晶析工程を構成する晶析装置７に導入
される。

【００１４】晶析装置７においては、第４蒸留塔４の塔
底物（Ｉ）として得られたフェノールとビスフェノール
Ａの混合物が冷却され、ビスフェノールＡがフェノール
との結晶アダクトとして晶析され、この結晶アダクト
は、ライン１９を通って導入される精製フェノールによ
り洗浄される。この晶析装置７で得られる結晶アダクト
はライン２１を通って抜出され、晶析母液及び洗浄排液
として得られるフェノールは、必要に応じ、ライン２２
を通って反応器５に循環することができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、第１蒸留塔１から得ら
れる塔頂物（Ｉ）中のフェノール含有量を４０重量％以
下に保持したことにより、第２蒸留塔２に供給されるア
セトンの実質的全量を第２蒸留塔の塔頂物（II）として
分離することができ、第２蒸留塔２の塔底物には、実質
上アセトンの混入はなく、また、アセトンに対する多量
の水の混入もない。この結果、第３蒸留塔３において、
水のほぼ全量が塔頂物（II）として分離され、かつその
塔頂物（III)として分離される水にはアセトンの混入が
なく、その分離水からアセトンを除去するような面倒な
廃水処理の問題は解消される。また、本発明によれば、
第３蒸留塔内には、アセトンが存在しないため、効率よ
くその蒸留操作を行うことができる。

【００１６】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。

【００１７】実施例１図１に示す装置系統図に従って、反応装置５で得られた
フェノールとアセトンとの反応生成物を処理した。この
際に用いた主要な操作条件を図１に示したライン又は装
置との関係で以下に示す。（１）ライン１０を通る反応生成物（ｉ）成分組成アセトン：０．８ｗｔ％水：１．０ｗｔ％フェノール：７３．６ｗｔ％ビスフェノールＡ：１８．８ｗｔ％その他：５．８ｗｔ％（２）ライン１２を通る塔頂物（Ｉ）（ｉ）成分組成アセトン：２９．０ｗｔ％水：３８．８ｗｔ％フェノール：２９．９ｗｔ％その他：２．３ｗｔ％（３）ライン１３を通る塔頂物（ＩＩ）（ｉ）成分組成アセトン：８９．７ｗｔ％水：２．１ｗｔ％その他：８．２ｗｔ％（４）ライン１４を通る塔底物（ＩＩ）（ｉ）成分組成水：５５．５ｗｔ％フェノール：４４．２ｗｔ％その他：０．３ｗｔ％（５）ライン１７を通る塔頂物（ＩＩＩ）（ｉ）成分組成水：９９．７ｗｔ％フェノール：０．２ｗｔ％その他：０．１ｗｔ％（６）ライン１６を通る塔底物（ＩＩＩ）（ｉ）成分組成フェノール：９９．０ｗｔ％その他：１．０ｗｔ％

【００２０】実施例２第１蒸留塔１の運転条件を変化させて、ライン１２を通
る塔頂物中のフェノール含有量を変化させるとともに、
ライン１２を通る塔頂物中のフェノール含有量と、ライ
ン１３を通る第２蒸留塔２の塔頂物中の水含有量との関
係を調べた。その結果を表１に示す。なお、この実験に
おいては、第２蒸留塔２の塔頂にほぼ全アセトンが集ま
る条件、即ち、ライン１４を通る第２蒸留塔の塔底物
（II）中のアセトン含有量を１ｗｔ％以下に保持するよ
うに第２蒸留塔２を運転した。

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】フェノールとアセトンとの反応生成物の蒸留処
理系統図である。

【符号の説明】１，２，３，４蒸留塔５反応装置６強酸型イオン交換樹脂処理装置７晶析装置

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者守屋信男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)発明者進藤昭夫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)発明者田中恒光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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フェノールとアセトンを酸触媒の存在下
で反応させて得られる反応生成物の処理方法において、
該反応生成物を第１蒸留処理工程において、未反応フェ
ノール及びビスフェノールＡからなる塔底物（Ｉ）と、
未反応フェノール、未反応アセトン及び水からなる塔頂
物（Ｉ）とに分離する工程と、該塔頂物（Ｉ）を第２蒸
留処理工程において、未反応フェノール及び水からなる
塔底物（II）と、アセトンからなる塔頂物（II）に分離
する工程からなり、該第１蒸留処理工程における塔頂物
（Ｉ）中のフェノールの含有量を４０重量％以下に保持
することを特徴とするフェノールとアセトンとの反応生
成物の処理方法。
【請求項２】該第２蒸留処理工程で得られた塔底物
（II）を、第３蒸留処理工程において、フェノールから
なる塔底物(III）と、水からなる塔頂物(III)分離する
ことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】第３蒸留処理工程で得られた塔底物（II
I）に、未精製フェノールを添加し、得られた混合物を
強酸型イオン交換樹脂と接触させた後、第４蒸留処理工
程において、タール状高沸点物からなる塔底物（IＶ）
と、フェノールからなる塔頂物（IＶ）とに分離するこ
とを特徴とする請求項２の方法。
【請求項４】第１蒸留処理工程で得られた塔底物
（Ｉ）を第４蒸留処理工程に導入する請求項２又は３の
方法。