JPH06304479A - 反応器に対するビスフェノールa製造用触媒の充填方法 - Google Patents

反応器に対するビスフェノールa製造用触媒の充填方法

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JPH06304479A
JPH06304479A JP5116469A JP11646993A JPH06304479A JP H06304479 A JPH06304479 A JP H06304479A JP 5116469 A JP5116469 A JP 5116469A JP 11646993 A JP11646993 A JP 11646993A JP H06304479 A JPH06304479 A JP H06304479A
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reactor
resin
unmodified
catalyst
sulfur
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JP5116469A
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English (en)
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Sachio Asaoka
佐知夫 浅岡
Atsumi Kukidome
敦美 久木留
Kazuaki Ueda
一彰 上田
Kiyonori Ikeda
清則 池田
Akio Shindo
昭夫 進藤
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビスフェノールA製造用触媒をその変質や劣
化を生じさせることなく簡単にかつ効率よく反応器に充
填する方法を提供する。 【構成】 含イオウアミン化合物で変性された変性スル
ホン酸型陽イオン交換基と未変性スルホン酸型陽イオン
交換基の両方を含有する変性樹脂からなるビスフェノー
ルA製造用触媒を反応器に充填する方法において、
(i)該反応器に未変性樹脂を充填して未変性樹脂充填
層を形成する工程と、(ii)該反応器内に形成された未
変性樹脂層中に含イオウアミン化合物のフェノール溶液
を流通させて、該未変性基の一部と含イオウアミン化合
物と反応させる触媒調製工程からなることを特徴とする
反応器に対するビスフェノールA製造用触媒の充填方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は反応器に対するビスフェ
ノールA製造用触媒の充填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〕を製造するために、
アセトンと過剰のフェノールを触媒の存在下で反応させ
ることは知られている。この場合、触媒としては、スル
ホン酸型陽イオン交換樹脂(未変性樹脂)が用いられて
いる。しかし、このものを触媒として用いる場合には、
ビスフェノールAの異性体である2,(2′−ヒドロキ
シフェニル)−2−(4′−ヒドロキシフェニル)−プ
ロパン(以下、単に2,4′−ビスフェノールAとい
う)が相当量副生するため、ビスフェノールAの選択率
が低下するという問題がある。そこで、この問題を解決
するために、含イオウアミン化合物で変性した変性スル
ホン酸型陽イオン交換基(以下、単に変性基とも言う)
と未変性スルホン酸型陽イオン交換基(以下、単に未変
性基とも言う)の両方を含有する変性樹脂を用いること
が提案されている(特開昭61−118407号公報、
特公昭55−16700号公報、特公平3−36576
号公報等)。ところで、このような変性樹脂からなる触
媒は不安定で変質しやすいものであることから、これを
あらかじめ調製して反応器内に充填しようとすると、そ
の触媒の貯蔵や、搬送に際し、触媒変質や触媒劣化の問
題が生じた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ビスフェノ
ールA製造用触媒をその変質や劣化を生じさせることな
く簡単にかつ効率よく反応器に充填する方法を提供する
ことをその課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、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、含イオウアミン化合
物で変性された変性スルホン酸型陽イオン交換基と未変
性スルホン酸型陽イオン交換基の両方を含有する変性樹
脂からなるビスフェノールA製造用触媒を反応器に充填
する方法において、(i)該反応器に未変性樹脂を充填
して未変性樹脂充填層を形成する工程と、(ii)該反応
器内に形成された未変性樹脂層中に含イオウアミン化合
物のフェノール溶液を流通させて、該未変性基の一部と
含イオウアミン化合物と反応させる触媒調製工程からな
ることを特徴とする反応器に対するビスフェノールA製
造用触媒の充填方法が提供される。
【0005】本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換
樹脂は、従来よく知られているもので、ゲル型やポーラ
ス型のものを用いることができるが、好ましくはゲル型
のものが用いられる。その架橋度は、通常、2〜16
%、好ましくは2〜6%の範囲に規定するのがよい。ま
た、その平均粒径は、通常、0.2〜2mm、好ましく
は0.4〜1.5mmである。このような未変性のスル
ホン酸型陽イオン交換樹脂は既に市販されており、例え
ば、ロームアンドハース社製アンバーライトやアンバー
リスト、三菱化成社製ダヤイオン等を好ましく用いるこ
とができる。
【0006】本発明で用いる含イオウアミン化合物も従
来よく知られた化合物で、例えば、3−メルカプトメチ
ルピリジン、3−メルカプトエチルピリジン、4−メル
カプトエチルピリジン等のメルカプトアルキルピリジ
ン;2−メルカプトエチルアミン、3−メルカプトブチ
ルアミン、3−n−プロピルアミノ−1−プロピルメル
カプタン等のメルカプトアルキルアミン(又はアミノア
ルキルメルカプタン);チアゾリジン、2,2−ジメチ
ルチアゾリジン、シクロアルキルチアゾリジン、2−メ
チル−2−フェニルチアゾリジン、3−メチルチアゾリ
ジン等のチアゾリジン;1,4−アミノチオフェノール
等のアミノチオフェノール等が挙げられる。特に好まし
くは、2−メルカプトエチルアミン及び2−ジメチルチ
アゾリジンである。
【0007】次に、本発明を図面を参照しながら説明す
る。図1はビスフェノールA製造用反応器の説明図であ
る。図1において、1は反応器、2は樹脂層を示す。
【0008】本発明の方法を実施するには、先ず、ビス
フェノールA製造用反応器1に対して、未変性のスルホ
ン酸型陽イオン交換樹脂を充填し、未変性樹脂充填層2
を形成する。未変性樹脂は、通常、含水物として市販さ
れているが、このような含水未変性樹脂は、含イオウア
ミン化合物のフェノール溶液との接触に先立ち、あらか
じめフェノールと接触させ、その樹脂中に含まれる水を
フェノールと置換させるのが好ましい。次に、バルブ5
及びバルブ6を開き、含イオウアミン化合物のフェノー
ル溶液を、ライン3を介して反応器底部に導入し、さら
に未変性樹脂充填層2内を上方に流通させる。充填層2
の上部空間には充填層2を流通してきたフェノール溶液
が貯留し、その上部空間容積より過剰のフェノール溶液
はこれをライン4を介して反応器外へ抜出す。前記フェ
ノール溶液中の含イオウアミン化合物の濃度は、通常、
0.1〜10wt%、好ましくは1〜5wt%である。
また、未変性樹脂充填層2中を流通させるフェノール溶
液の全供給量は、全未変性樹脂量の3〜30wt%、好
ましくは5〜15wt%が変性樹脂に変換される量であ
る。未変性樹脂充填層を流通させるフェノール溶液の流
通速度は、乾燥物基準の樹脂1kg当り、0.01〜
0.20kg/分、好ましくは0.02〜0.1kg/
分である。前記のようにして反応器内において未変性樹
脂と含イオウアミン化合物との反応を行った後、バルブ
5を開き、反応器内に存在するフェノール溶液を反応器
外へ抜出す。このようにして、反応器1内には、変性基
と未変性基の両方を含有する変性樹脂からなる触媒充填
層2が形成される。このようにして形成された触媒充填
層は、それに含まれる変性基がほぼ均一に分散したもの
で、触媒充填層底部と頂部における変性樹脂中の変性基
の含有率の差は、通常、5%以内である。前記のように
して反応器1内に変性樹脂からなる触媒充填層を形成す
る場合、フェノール溶液は、未変性樹脂充填層底部から
ではなく、その頂部から下方に流通させることもでき
る。
【0009】前記のようにして、反応器1内に未変性樹
脂からなる触媒充填層を形成する場合、含イオウアミン
化合物は、フェノール溶液として用いることが必要であ
る。含イオウアミン化合物をフェノール溶液として用
い、これを未変性樹脂層2中を流通させるときには、含
イオウアミン化合物と未変性基との反応速度が遅いため
に、充填層2中の未変性基と含イオウアミン化合物の急
速な反応が防止され、両者の反応は未変性樹脂層全体に
わたって、ほぼ均一化された状態で行うことができる。
含イオウアミン化合物を水溶液として未変性樹脂層2中
を流通させるときには、含イオウアミン化合物と未変性
基との反応速度が速いために、未変性樹脂層の底部にお
いて急速な反応が起り、未変性樹脂層2の頂部付近にお
いて起る反応は少なく、樹脂層底部における変性基濃度
は著しく大きく、一方、樹脂層頂部における変性基濃度
は著しく小さいものとなる。
【0010】前記のようにして形成された触媒充填層を
有する反応器は、ビスフェノールA製造用反応器として
用いられる。即ち、アセトンとフェノールとの混合液を
ライン4から矢印方向に反応器1内に導入し、これを触
媒充填層2内を流通させる。この間にアセトンとフェノ
ールとの反応が起り、ビスフェノールAを含む反応生成
物は、ライン3を通って反応器から矢印方向に抜出され
る。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、ビスフェノールAの製
造用反応器の設置された現場において、変性樹脂からな
る触媒をその反応器に対して容易に充填することができ
る。従って、変性樹脂からなる不安定な触媒は、貯蔵や
搬送する必要がないことから、触媒の貯蔵及び搬送上の
問題はなくなり、かつ触媒の貯蔵及び搬送に際しての触
媒の変質や劣化の問題を回避することができる。
【0012】
【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。
【0013】実施例1 ビスフェノールA製造用反応器に対する触媒の充填を図
1に示した反応器を用いて行った。この場合、反応器1
としては、内径:120mm、高さ:1.5mmの円筒
容器からなり、反応器頂底部に多孔板(孔径:約0.1
mm)を配設したものを用いた。
【0014】先ず、この反応器1に対し、水を吸収して
湿潤状態にある含水率65wt%の未変性のスルホン酸
型陽イオン交換樹脂(平均粒径:0.5mm、商品名
「アンバーライト118−H、ローム&ハース社製)を
10kg充填し、未変性樹脂充填層2を形成した。次
に、バルブ5及びバルブ6を開き、ライン3を介してフ
ェノール流通させ、ライン4より反応器外へ抜き出しな
がら未変性樹脂にフェノールを接触させて樹脂中の水を
フェノールと置換させた。次いで、このようにして形成
された未変性樹脂充填層を有する反応器1に対し、ライ
ン3及びバルブ5を介して、2−メルカプトエチルアミ
ン(MEA)の3wt%フェノール溶液を導入するとと
もに、未変性樹脂層2中を流通させた。この場合の樹脂
とフェノール溶液の接触温度は70℃であり、樹脂充填
層に供給した全フェノール溶液の量は、樹脂充填層の全
重量(乾燥物基準)の6倍であり、フェノール溶液の樹
脂充填層に対する供給速度は、乾燥物基準の樹脂1g当
り、0.05kg/分である。以上のようにして樹脂充
填層に対するフェノール溶液を供給した後、バルブ5を
閉じ、60分間樹脂充填層を静置した後、バルブ5を開
き、反応器内のフェノール溶液を反応器外部へ除去し
た。このようにして形成された樹脂充填層中の変性基含
有率の分布を調べたところ、樹脂充填層の頂部における
変性樹脂中の変性基含有率は約9.8%であり、一方、
その底部における変性樹脂中の変性基含有率は約10.
2%であり、変性基は樹脂層中ほぼ全体的に均一に分布
していることが確認された。
【0015】実施例2 実施例1において、MEAフェノール溶液の代りに、
2,2−ジメチルチアゾリジン(DMT)のフェノール
溶液を用いた以外は同様にして実験を行った。この場合
も、得られた触媒充填層中の変性基の分布はほぼ均一で
あった。
【0016】比較例1 実施例1に示した反応器に対して、実施例1に示した含
水率65wt%の未変性樹脂10kgを充填し、未変性
樹脂充填層を形成した。次に、この反応器に対して、実
施例1と同一条件下で、MEAの3wt%水溶液を導入
するとともに、その樹脂層中を流通させて触媒充填層を
形成した。この触媒充填層中の変性基の分布を調べたと
ころ、触媒充填層の底部における変性樹脂中の変性基含
有率は約80%であるのに対し、その頂部における変性
樹脂中の変性基含有率は約5%であり、変性基含有率の
分布は極めて不均一であった。
【0017】参考例1 実施例1で得られた内部に触媒充填層を形成した反応器
1に対し、アセトン4.7wt%とフェノール95.3
wt%からなる混合液をライン4を介して反応器1に導
入し、反応生成物をライン3を介して抜出した。この場
合、反応温度は70℃とし、触媒と混合液との接触時間
は70分とした。前記のようにして約1000時間連続
反応して得られた1000時間目の反応生成物を分析し
た結果、ビスフェノールAの生成率は0.065モル%
であり、また、その異性体である2,4’−ビスフェノ
ールAの生成率は0.003モル%であった。
【0018】また、比較のために反応器として、比較例
1で得られた内部に触媒充填層を形成した反応器を用い
た以外は同様にして実験を行い、得られた反応生成物を
分析した結果、ビスフェノールAの生成率は0.043
モル%で、その異性体である2,4’−ビスフェノール
Aの生成率は0.004モル%であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】反応器の説明図である。
【符号の説明】
1 反応器 2 樹脂充填層 5、6 バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 一彰 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 池田 清則 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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含イオウアミン化合物で変性された変性
    スルホン酸型陽イオン交換基と未変性スルホン酸型陽イ
    オン交換基の両方を含有する変性樹脂からなるビスフェ
    ノールA製造用触媒を反応器に充填する方法において、
    (i)該反応器に未変性樹脂を充填して未変性樹脂充填
    層を形成する工程と、(ii)該反応器内に形成された未
    変性樹脂層中に含イオウアミン化合物のフェノール溶液
    を流通させて、該未変性基の一部と含イオウアミン化合
    物と反応させる触媒調製工程からなることを特徴とする
    反応器に対するビスフェノールA製造用触媒の充填方
    法。
JP5116469A 1993-04-20 1993-04-20 反応器に対するビスフェノールa製造用触媒の充填方法 Pending JPH06304479A (ja)

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