JPH08325185A - 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Info
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- JPH08325185A JPH08325185A JP7158507A JP15850795A JPH08325185A JP H08325185 A JPH08325185 A JP H08325185A JP 7158507 A JP7158507 A JP 7158507A JP 15850795 A JP15850795 A JP 15850795A JP H08325185 A JPH08325185 A JP H08325185A
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- sulfonic acid
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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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】 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
基の両方を含有する変性樹脂からなる触媒を用いてアセ
トンとフェノールを反応させてビスフェノールＡを製造
する方法において、その触媒性能の低下を防止する方法
及び性能低下した触媒を再び高性能化させる方法を提供
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触媒を用いて
アセトンとフェノールを反応させてビスフェノールＡを
製造する方法において、チオール化合物を反応系に添加
することを特徴とするビスフェノールＡの製造方法。
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
基の両方を含有する変性樹脂からなる触媒を用いてアセ
トンとフェノールを反応させてビスフェノールＡを製造
する方法において、その触媒性能の低下を防止する方法
及び性能低下した触媒を再び高性能化させる方法を提供
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触媒を用いて
アセトンとフェノールを反応させてビスフェノールＡを
製造する方法において、チオール化合物を反応系に添加
することを特徴とするビスフェノールＡの製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビスフェノールＡの製造
方法に関するものである。
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、単に変性スルホン酸基
とも言う）と未変性スルホン酸型陽イオン交換基（以
下、単に未変性スルホン酸基とも言う）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を用いてビスフェノールＡ
を製造する場合、その触媒性能は使用時間とともに、徐
々に低下し、ある期間使用した後には、新しい触媒と交
換することが必要となる。しかしながら、このような触
媒交換は、その交換に多くの手間を要する上、経済的に
も不利である。従って、触媒の性能低下を防止する方法
や性能低下した触媒を再び高性能の触媒に再生する方法
の開発が要望されている。
−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、単に変性スルホン酸基
とも言う）と未変性スルホン酸型陽イオン交換基（以
下、単に未変性スルホン酸基とも言う）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を用いてビスフェノールＡ
を製造する場合、その触媒性能は使用時間とともに、徐
々に低下し、ある期間使用した後には、新しい触媒と交
換することが必要となる。しかしながら、このような触
媒交換は、その交換に多くの手間を要する上、経済的に
も不利である。従って、触媒の性能低下を防止する方法
や性能低下した触媒を再び高性能の触媒に再生する方法
の開発が要望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、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基の両方を含有する変
性樹脂からなる触媒を用いてアセトンとフェノールを反
応させてビスフェノールＡを製造する方法において、そ
の触媒性能の低下を防止する方法及び性能低下した触媒
を再び高性能化させる方法を提供することをその課題と
する。
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基の両方を含有する変
性樹脂からなる触媒を用いてアセトンとフェノールを反
応させてビスフェノールＡを製造する方法において、そ
の触媒性能の低下を防止する方法及び性能低下した触媒
を再び高性能化させ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、反応系にチオール
化合物を添加することにより、その課題を解決し得るこ
とを見出し、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触媒を用いて
アセトンとフェノールを反応させてビスフェノールＡを
製造する方法において、チオール化合物を反応系に添加
することを特徴とするビスフェノールＡの製造方法が提
供される。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、反応系にチオール
化合物を添加することにより、その課題を解決し得るこ
とを見出し、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触媒を用いて
アセトンとフェノールを反応させてビスフェノールＡを
製造する方法において、チオール化合物を反応系に添加
することを特徴とするビスフェノールＡの製造方法が提
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。
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】本発明でスルホン酸型陽イオン交換樹脂の
変性に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２，２−ジメチルチアゾリジンで
ある。前記した含イオウアミン化合物は、塩酸等の酸性
物質の付加塩や第４級アンモニウム塩であることができ
る。
変性に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２，２−ジメチルチアゾリジンで
ある。前記した含イオウアミン化合物は、塩酸等の酸性
物質の付加塩や第４級アンモニウム塩であることができ
る。
【０００７】スルホン酸型陽イオン交換樹脂の変性は、
その樹脂を水中又は有機溶媒中で含イオウアミン化合物
と反応させることによって行うことができる。有機溶媒
としては、フェノールやアセトンを用いることができる
が、好ましくは水中で行う。反応温度としては、常温又
は加温が採用され、反応時間は、特に長時間を必要とせ
ず数分で充分である。均一に反応させるため、反応混合
物を撹拌するのが好ましい。この反応においては、未変
性樹脂中に含まれるスルホン酸型陽イオン交換基（未変
性スルホン酸基）の一部、通常、３〜３０％、好ましく
は５〜１５％が、変性スルホン酸型陽イオン交換基（変
性スルホン酸基）に変換されるように行うのがよい。
その樹脂を水中又は有機溶媒中で含イオウアミン化合物
と反応させることによって行うことができる。有機溶媒
としては、フェノールやアセトンを用いることができる
が、好ましくは水中で行う。反応温度としては、常温又
は加温が採用され、反応時間は、特に長時間を必要とせ
ず数分で充分である。均一に反応させるため、反応混合
物を撹拌するのが好ましい。この反応においては、未変
性樹脂中に含まれるスルホン酸型陽イオン交換基（未変
性スルホン酸基）の一部、通常、３〜３０％、好ましく
は５〜１５％が、変性スルホン酸型陽イオン交換基（変
性スルホン酸基）に変換されるように行うのがよい。
【０００８】本発明で用いるチオール化合物は、分子中
にチオール基（−ＳＨ）を有する化合物で、従来公知の
各種のものを用いることができる。このようなチオール
化合物としては、例えば、メチルメルカプタン、エチル
メルカプタン、ｎ−プロピルメルカプタン、ｎ−ブチル
メルカプタンなどのアルキルメルカプタン類；チオフェ
ノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノー
ル、クロロチオフェノール、チオヒドロキノン、チオナ
フトールなどのチオフェノール類等を挙げることができ
る。
にチオール基（−ＳＨ）を有する化合物で、従来公知の
各種のものを用いることができる。このようなチオール
化合物としては、例えば、メチルメルカプタン、エチル
メルカプタン、ｎ−プロピルメルカプタン、ｎ−ブチル
メルカプタンなどのアルキルメルカプタン類；チオフェ
ノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノー
ル、クロロチオフェノール、チオヒドロキノン、チオナ
フトールなどのチオフェノール類等を挙げることができ
る。
【０００９】前記変性樹脂を用いてビスフェノールＡを
製造するには、前記変性樹脂を触媒として充填した反応
器に対し、アセトンとフェノールを連続的に供給してそ
の変性樹脂充填層を流通させるとともに、その間にアセ
トンとフェノールの反応を行い、得られたビスフェノー
ルＡを含む反応生成物を反応器から連続的に抜出す。反
応温度はフェノールの融点以上の温度、通常、４０〜１
００℃、好ましくは５０〜９０である。反応圧力は、１
〜１．５気圧、好ましくは常圧ないし微加圧である。反
応時間は１５〜２００分、好ましくは３０〜１２０分で
ある。フェノールの使用量は、アセトン１モルに対し、
８〜２０モル、好ましくは１０〜１６モルである。本発
明においては、反応系にチオール化合物を添加するが、
このためには、反応原料であるフェノール及び／又はア
セトンあるいはフェノールとアセトンの混合液にチオー
ル化合物を添加する方法や、チオール化合物をこれらの
反応原料とは別に、直接反応器に添加する方法等を採用
することができる。
製造するには、前記変性樹脂を触媒として充填した反応
器に対し、アセトンとフェノールを連続的に供給してそ
の変性樹脂充填層を流通させるとともに、その間にアセ
トンとフェノールの反応を行い、得られたビスフェノー
ルＡを含む反応生成物を反応器から連続的に抜出す。反
応温度はフェノールの融点以上の温度、通常、４０〜１
００℃、好ましくは５０〜９０である。反応圧力は、１
〜１．５気圧、好ましくは常圧ないし微加圧である。反
応時間は１５〜２００分、好ましくは３０〜１２０分で
ある。フェノールの使用量は、アセトン１モルに対し、
８〜２０モル、好ましくは１０〜１６モルである。本発
明においては、反応系にチオール化合物を添加するが、
このためには、反応原料であるフェノール及び／又はア
セトンあるいはフェノールとアセトンの混合液にチオー
ル化合物を添加する方法や、チオール化合物をこれらの
反応原料とは別に、直接反応器に添加する方法等を採用
することができる。
【００１０】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は樹脂充填層（触媒
充填層）を示す。
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は樹脂充填層（触媒
充填層）を示す。
【００１１】反応器に触媒充填層を形成するには、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を開いた状態で、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、０．１〜１０重量％、好ましくは
１〜５重量％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３〜３０重量％、好ましくは５〜１５重量％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１ｋ
ｇ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、変性スルホン酸基と未変性スルホン酸基の
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
含まれる変性スルホン酸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スルホン酸樹脂
中の変性スルホン酸基の含有率の差は、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、反応
器底部からではなく、その頂部から下方に流通させるこ
ともできる。
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を開いた状態で、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、０．１〜１０重量％、好ましくは
１〜５重量％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３〜３０重量％、好ましくは５〜１５重量％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１ｋ
ｇ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、変性スルホン酸基と未変性スルホン酸基の
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
含まれる変性スルホン酸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スルホン酸樹脂
中の変性スルホン酸基の含有率の差は、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、反応
器底部からではなく、その頂部から下方に流通させるこ
ともできる。
【００１２】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好まし
い。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スルホン酸基との反応速度
が遅いために、充填層２中の未変性スルホン酸基と含イ
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スルホン酸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スルホン酸基濃度は著しく
大きく、一方、樹脂層頂部における変性スルホン酸基濃
度は著しく小さいものとなる。
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好まし
い。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スルホン酸基との反応速度
が遅いために、充填層２中の未変性スルホン酸基と含イ
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スルホン酸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スルホン酸基濃度は著しく
大きく、一方、樹脂層頂部における変性スルホン酸基濃
度は著しく小さいものとなる。
【００１３】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から反応器１内に導入するとともに、ライン７
及びバルブ８を介してチオール化合物を混合物に添加
し、チオール化合物を含む混合液を触媒充填層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を含む反応生物はライン３を通っ
て反応器１から抜出される。
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から反応器１内に導入するとともに、ライン７
及びバルブ８を介してチオール化合物を混合物に添加
し、チオール化合物を含む混合液を触媒充填層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を含む反応生物はライン３を通っ
て反応器１から抜出される。
【００１４】ライン７を通って反応系に供給されるチオ
ール化合物は、単独でもよいし、フェノール溶液又はア
セトン溶液あるいはフェノールとアセトンの混合液に溶
解させた溶液であってもよい。チオール化合物の添加量
は、原料混合液中のチオール化合物の濃度が０．３〜１
０００重量ｐｐｍ、好ましくは３〜１００重量ｐｐｍと
なるような割合である。前記のようにして反応を行うこ
とにより、触媒性能の低下を防止することができ、１０
０００時間以上にもわたって高収率でかつ選択性よくビ
スフェノールＡを連続的に製造することができる。
ール化合物は、単独でもよいし、フェノール溶液又はア
セトン溶液あるいはフェノールとアセトンの混合液に溶
解させた溶液であってもよい。チオール化合物の添加量
は、原料混合液中のチオール化合物の濃度が０．３〜１
０００重量ｐｐｍ、好ましくは３〜１００重量ｐｐｍと
なるような割合である。前記のようにして反応を行うこ
とにより、触媒性能の低下を防止することができ、１０
０００時間以上にもわたって高収率でかつ選択性よくビ
スフェノールＡを連続的に製造することができる。
【００１５】反応系に対するチオール化合物の添加は、
前記のように反応初期から連続的に行う必要はなく、間
欠的に行うことができる他、触媒性能が低下した時点に
おいて、チオール化合物を添加することができ、これに
よって性能低下した触媒を再び高性能の触媒とすること
ができる。即ち、アセトンとフェノールとの混合物を、
ライン４及びバルブ６を介して反応器１内に導入すると
ともに、反応生成液をバルブ５及びライン３を介して反
応器１から抜出しながら反応操作を継続すると、触媒性
能がその反応操作時間の経過とともに、徐々に低下す
る。触媒性能が所望性能より低下したときには、バルブ
８を開にして、ライン７よりチオール化合物をライン４
を通るアセトンとフェノールとの混合液に添加混合す
る。ライン７を通って供給されるチオール化合物は単独
でもよいし、フェノール溶液又はアセトン溶液あるいは
フェノールとアセトンの混合液に溶解させた溶液等であ
ってもよい。この場合のチオール化合物の添加割合は、
原料混合液中のチオール化合物の濃度が１００〜１００
０重量ｐｐｍ、好ましくは３００〜７００重量ｐｐｍと
なるような割合である。前記のようにして、チオール化
合物を連続的に添加すると、低下した触媒性能は所望性
能にまで回復される。チオール化合物の添加は、アセト
ン転化率がある程度低下した時点、例えば初期の転化率
に対し、７０％あるいは８０％に低下した時点において
行うのがよい。また、チオール化合物の添加は、それ以
降継続的に行うのが好ましい。前記のようにして、触媒
性能を回復させることができ、またそれ以上の触媒性能
の低下を防止することができる。このようにして１００
００時間以上にわたって高収率でかつ選択性よくビスフ
ェノールＡを連続的に製造することができる。
前記のように反応初期から連続的に行う必要はなく、間
欠的に行うことができる他、触媒性能が低下した時点に
おいて、チオール化合物を添加することができ、これに
よって性能低下した触媒を再び高性能の触媒とすること
ができる。即ち、アセトンとフェノールとの混合物を、
ライン４及びバルブ６を介して反応器１内に導入すると
ともに、反応生成液をバルブ５及びライン３を介して反
応器１から抜出しながら反応操作を継続すると、触媒性
能がその反応操作時間の経過とともに、徐々に低下す
る。触媒性能が所望性能より低下したときには、バルブ
８を開にして、ライン７よりチオール化合物をライン４
を通るアセトンとフェノールとの混合液に添加混合す
る。ライン７を通って供給されるチオール化合物は単独
でもよいし、フェノール溶液又はアセトン溶液あるいは
フェノールとアセトンの混合液に溶解させた溶液等であ
ってもよい。この場合のチオール化合物の添加割合は、
原料混合液中のチオール化合物の濃度が１００〜１００
０重量ｐｐｍ、好ましくは３００〜７００重量ｐｐｍと
なるような割合である。前記のようにして、チオール化
合物を連続的に添加すると、低下した触媒性能は所望性
能にまで回復される。チオール化合物の添加は、アセト
ン転化率がある程度低下した時点、例えば初期の転化率
に対し、７０％あるいは８０％に低下した時点において
行うのがよい。また、チオール化合物の添加は、それ以
降継続的に行うのが好ましい。前記のようにして、触媒
性能を回復させることができ、またそれ以上の触媒性能
の低下を防止することができる。このようにして１００
００時間以上にわたって高収率でかつ選択性よくビスフ
ェノールＡを連続的に製造することができる。
【００１６】本発明者らの研究によれば、触媒性能の低
下は、触媒中の変性スルホン酸基が被毒を受けてその機
能停止に起因することが見出された。本発明による触媒
性能の低下を防止する原理は、チオール化合物を反応系
に共存させることにより、変性スルホン酸基の被毒を防
止することにあり、一方、低下した触媒性能を回復させ
る原理は、チオール化合物を反応系に共存させることに
より、変性スルホン酸基の被毒を防止するとともに、一
部劣化した変性スルホン酸基の活性を補充することにあ
る。
下は、触媒中の変性スルホン酸基が被毒を受けてその機
能停止に起因することが見出された。本発明による触媒
性能の低下を防止する原理は、チオール化合物を反応系
に共存させることにより、変性スルホン酸基の被毒を防
止することにあり、一方、低下した触媒性能を回復させ
る原理は、チオール化合物を反応系に共存させることに
より、変性スルホン酸基の被毒を防止するとともに、一
部劣化した変性スルホン酸基の活性を補充することにあ
る。
【００１７】
【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。
する。
【００１８】参考例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：１．５ｍの円筒容
器からなり、反応器頂底部に多孔板（孔径：約０．１ｍ
ｍ）を配設したものを用いた。
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：１．５ｍの円筒容
器からなり、反応器頂底部に多孔板（孔径：約０．１ｍ
ｍ）を配設したものを用いた。
【００１９】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３重量％フェノール溶液を樹脂充填層の
全重量（乾燥物基準）の１．３倍導入するとともに、未
変性樹脂層２中を上方に循環流通させた。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
填層を通過したフェノール溶液の循環量は、樹脂充填層
の重量（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１ｋ
ｇ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、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スルホン酸基含有
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スルホン酸基含有率は
約１０．２％であり、変性スルホン酸基は樹脂層中ほぼ
全体的に均一に分布していることが確認された。
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３重量％フェノール溶液を樹脂充填層の
全重量（乾燥物基準）の１．３倍導入するとともに、未
変性樹脂層２中を上方に循環流通させた。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
填層を通過したフェノール溶液の循環量は、樹脂充填層
の重量（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１ｋ
ｇ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、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スルホン酸基含有
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スルホン酸基含有率は
約１０．２％であり、変性スルホン酸基は樹脂層中ほぼ
全体的に均一に分布していることが確認された。
【００２０】参考例２ 参考例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スルホン酸基の分布は
ほぼ均一であった。
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スルホン酸基の分布は
ほぼ均一であった。
【００２１】実施例１ 参考例１で得られた内部に触媒充填層２を形成した反応
器１に対し、試薬アセトン（和光純薬工業社製、試薬特
級）４．７重量％と試薬フェノール（和光純薬工業社
製、試薬特級）９５．３重量％からなる混合液をライン
４を介して反応器１に導入するとともに、ライン７及び
バルブ８を介して、チオール化合物としてエチルメルカ
プタンをライン４を通る混合液に添加混合した。この場
合のチオール化合物の添加量は、触媒充填層２を通る以
前の反応混合液中の濃度で３０重量ｐｐｍであった。反
応生成液は、ライン３を介して反応器１から抜出した。
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。前記のようにして連続反応して
得られた５００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７．００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０．２８％であった。前記のようにして３０００時間
連続反応を行った結果、反応生成液はビスフェノールＡ
の生成率は６．９５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０．２８モ
ル％であり、長時間にわたって触媒性能が高性能に保持
されることが確認された。
器１に対し、試薬アセトン（和光純薬工業社製、試薬特
級）４．７重量％と試薬フェノール（和光純薬工業社
製、試薬特級）９５．３重量％からなる混合液をライン
４を介して反応器１に導入するとともに、ライン７及び
バルブ８を介して、チオール化合物としてエチルメルカ
プタンをライン４を通る混合液に添加混合した。この場
合のチオール化合物の添加量は、触媒充填層２を通る以
前の反応混合液中の濃度で３０重量ｐｐｍであった。反
応生成液は、ライン３を介して反応器１から抜出した。
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。前記のようにして連続反応して
得られた５００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７．００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０．２８％であった。前記のようにして３０００時間
連続反応を行った結果、反応生成液はビスフェノールＡ
の生成率は６．９５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０．２８モ
ル％であり、長時間にわたって触媒性能が高性能に保持
されることが確認された。
【００２２】比較例１ 実施例１において、チオール化合物の添加を行わない以
外は同様にして実験を行った。この場合には、５００時
間目の生成物組成は実施例１と、ほぼ同じであったが、
３０００時間目の反応生成液組成は、ビスフェノールＡ
の生成は４．８８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の生成率が０．３７モル
％となり、触媒性能が低下したことが確認された。
外は同様にして実験を行った。この場合には、５００時
間目の生成物組成は実施例１と、ほぼ同じであったが、
３０００時間目の反応生成液組成は、ビスフェノールＡ
の生成は４．８８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の生成率が０．３７モル
％となり、触媒性能が低下したことが確認された。
【００２３】実施例２ 実施例１において、反応器１として、参考例２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
様にしてアセトンとフェノールとの反応を行った。前記
のようにして連続反応して得られた５００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
７．０４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０．２９モル％であっ
た。前記反応を３０００時間連続的に行ったところ、反
応生成物組成は、ビスフェノールＡの生成率は７．０３
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０．２８モル％であり、触媒性
能は長時間にわたって高性能に保持されることが確認さ
れた。
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
様にしてアセトンとフェノールとの反応を行った。前記
のようにして連続反応して得られた５００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
７．０４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０．２９モル％であっ
た。前記反応を３０００時間連続的に行ったところ、反
応生成物組成は、ビスフェノールＡの生成率は７．０３
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０．２８モル％であり、触媒性
能は長時間にわたって高性能に保持されることが確認さ
れた。
【００２４】比較例２ 実施例２において、チオール化合物の添加を行わない以
外は同様にして実験を行った。この場合には、５００時
間目の生成物組成は実施例２とほぼ同じであったが、３
０００時間目の反応生成液組成は、ビスフェノールＡの
生成率は４．９５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の生成率が０．３９モル
％となり、触媒性能が低下したことが確認された。
外は同様にして実験を行った。この場合には、５００時
間目の生成物組成は実施例２とほぼ同じであったが、３
０００時間目の反応生成液組成は、ビスフェノールＡの
生成率は４．９５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の生成率が０．３９モル
％となり、触媒性能が低下したことが確認された。
【００２５】実施例３ 比較例１において、２，４’−ビスフェノールＡの生成
率が４．８８モル％になった時点で、チオール化合物を
実施例１と同様にして連続的に添加し、さらに反応を継
続した。チオール化合物の濃度は原料混合液中の濃度で
５００重量ｐｐｍであった。チオール化合物の添加後、
１０００時間目における反応生成液を分析したところ、
ビスフェノールＡの生成率は６．８５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０．２９モル％であった。このことから、チオー
ル化合物の添加により、性能低下した触媒は再び高性能
化されることが確認された。
率が４．８８モル％になった時点で、チオール化合物を
実施例１と同様にして連続的に添加し、さらに反応を継
続した。チオール化合物の濃度は原料混合液中の濃度で
５００重量ｐｐｍであった。チオール化合物の添加後、
１０００時間目における反応生成液を分析したところ、
ビスフェノールＡの生成率は６．８５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０．２９モル％であった。このことから、チオー
ル化合物の添加により、性能低下した触媒は再び高性能
化されることが確認された。
【００２６】実施例４ 比較例２において、２，４’−ビスフェノールＡの生成
率が４．９５モル％になった時点で、チオール化合物を
実施例１と同様にして連続的に添加し、さらに反応を継
続した。チオール化合物の濃度は原料混合液中の５００
重量ｐｐｍであったチオール化合物の添加後、１０００
時間目における反応生成液を分析したところ、ビスフェ
ノールＡの生成率は６．８８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
０．２９モル％であった。このことから、チオール化合
物の添加により、性能低下した触媒は再び高性能化され
ることが確認された。
率が４．９５モル％になった時点で、チオール化合物を
実施例１と同様にして連続的に添加し、さらに反応を継
続した。チオール化合物の濃度は原料混合液中の５００
重量ｐｐｍであったチオール化合物の添加後、１０００
時間目における反応生成液を分析したところ、ビスフェ
ノールＡの生成率は６．８８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
０．２９モル％であった。このことから、チオール化合
物の添加により、性能低下した触媒は再び高性能化され
ることが確認された。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、ビスフェノールＡの製
造に際し、その触媒性能を長時間にわたって高性能に保
持することができ、これにより、ビスフェノールＡを高
収率及び高選択率で製造することができる。
造に際し、その触媒性能を長時間にわたって高性能に保
持することができ、これにより、ビスフェノールＡを高
収率及び高選択率で製造することができる。
【図１】反応器の説明図である。
１ 反応器 ２ 樹脂充填層（触媒充填層） ５、６、８ バルブ
Claims (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触媒を用
いてアセトンとフェノールを反応させてビスフェノール
Ａを製造する方法において、チオール化合物を反応系に
添加することを特徴とするビスフェノールＡの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15850795A JP3834837B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | ビスフェノールａの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15850795A JP3834837B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | ビスフェノールａの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08325185A true JPH08325185A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3834837B2 JP3834837B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=15673251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15850795A Expired - Lifetime JP3834837B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | ビスフェノールａの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3834837B2 (ja) |
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-
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- 1995-06-01 JP JP15850795A patent/JP3834837B2/ja not_active Expired - Lifetime
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