JPH08509412A

JPH08509412A - 多段懸垂反応ストリッピング方法および装置

Info

Publication number: JPH08509412A
Application number: JP6518522A
Authority: JP
Inventors: ジン、シイ; ニアン、ジタン; チャン、ゾンリ; ル、フイセン; ワン、リアンシュン; イン、ジンチュー
Original assignee: チャイナペトロ−ケミカルコーポレーション; テイアンジンユニヴァーシティ
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 1996-10-08
Anticipated expiration: 2018-08-18
Also published as: DE69408130T2; EP0693957B1; EP0693957A1; RU2126706C1; JP3437575B2; CA2155969C; BR9406248A; CA2155969A1; EP0693957A4; WO1994019079A1; US5679312A; AU6105694A; KR100216163B1; DE69408130D1

Abstract

(57)【要約】反応生成物から反応物を分離しながら化学反応を連続的に行うための反応ストリッピング方法が提供され、その方法は反応塔中を液体反応物と不活性ストリッピングガス流を通過させ、反応塔（１）はその中に設けられ、かつ多数の降下管（３）で相互接続された多数の穴あきトレイ（２）、トレイ（２）上および降下管（３）の頂上開口部に設けられたスクリーン（４と５）とを有する。トレイ（２）および降下管（３）はスクリーン（４と５）に接続して、場合によっては固体の微粉体あるいは液体触媒（６）をその中に伴って反応室を形成している。そのような方法を行うための反応ストリッピング装置も提供されている。本発明によれば、異なった沸点を有する少なくとも１種の反応生成物と反応混合物とは、所望通りに連続的に化学反応を進行させるために分離することができる。

Description

【発明の詳細な説明】多段懸垂反応ストリッピング方法および装置発明の技術分野本発明は懸垂床反応塔中で化学反応を行うための新規なストリッピング方法に関する。その他の面では、本発明は化学反応と複数の懸垂床から成る新規な反応生成物ストリッピングを同時に実行するための新規な反応ストリッピング装置に関する。その他の面では、本発明は不均一系触媒および支持台上にある微粉体状の触媒を有する複数の懸垂床からなる実質的に垂直の多段反応ストリッピング中の反応混合物中から少なくとも１種の反応生成物を分離あるいはストリッピングを同時に実行するための新規な方法および装置を志向している。更に特異的には本発明は支持台上にある触媒中の微粉体状固体の修正されたカチオン交換体を有する複数の懸垂床からなる実質的に垂直の多段反応ストリッピング配置中でのビスフェノール−Ａの製造のための新規な方法および装置に関し、その場合連続処理を大幅に単純化し、未反応の反応物のリサイクル量を大規模に減少し、装置および操業コストのための資本支出を大幅に減少している。発明の技術的背景化学反応を連続的に実行すること、かつ反応物を十分に転換することはあいかわらず工業化の一つの目的である。可逆的である多くの化学反応を連続的に実行するためにおよび実用的であってかつ経済的な反応条件の下で反応平衡に容易に達するためには、反応混合物から少なくとも１種の反応生成物を分離することが化学反応を進行させるので、反応生成物から反応物を分離することが要求されている。その結果として、目的とする生成物の収率が反応動力学によって改善される。しかしながら、ポリアリーレート、ポリアイド、ポリエテルイミド、ポリスルフォン、ポリカーボネートなど、エポキシ樹脂、改質フェノールーフォルムアルデヒド樹脂等を含む種々のポリマーの商業的生産のための基本的な原料あるいは中間体である例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノール−Ａ、以降時には「４，４−ＢＰＡ」あるいは「ｐ，ｐ−ＢＰＡ」と記載しあるいは簡単に「ＢＰＡ」命名する）の製造のように、少なくとも１種の反応生成物を連続的に除去しようとするときに大きな困難に通常は遭遇する。従来縮合反応、エステル化反応、アミノ化反応およびけん化反応などのような反応を行わせる場合に反応生成物から反応物を分離するときの困難を克服するために多様な解決方法あるいは提案が行われている。この点に関して、例えばＵＳＰ４，４７１，１５４および５，１３３，９４２などに記載されているような蒸留反応器システムを使用することが良く知られている。沸点の相違による分別蒸留をすることによって反応生成物から反応物の極めて速やかな分離を実行し、その間に化学反応を行わせて、化学反応を速やかに希望通りに進行させるこれらの既知の蒸留反応器システムが伝統的に使用されている。通常は公知の蒸留反応器システムは微粉体状の触媒の存在中に液相中の不均一触媒化学反応を行うために使用されている。この場合、触媒粒子は固定反応器システムを成している静止状態にある液相中に完全に漬かっており、あるいは懸垂床反応システムを形成しているガスの攪拌作用によって液相中に懸濁されている。更に詳細にはローレンスＡ．スミスジュニアー（ＬａｗｒｅｎｃｅＡＳｍｉｔｈ，Ｊｒ．）に付与されたＵＳＰ４，２１５，０１１号は針金網目によって上記の反応蒸留塔中に設置されていて、かつ支持されている微粉体状の触媒材料を含有する複数の閉鎖した布製ポケットから成る反応蒸留塔の中で使用するための触媒システムを開示しており、この針金網目は上記の閉鎖した布製ポケットと緊密に結合している。触媒粒子のこの複雑な配置は特に少なくとも１種のイソオレフィンおよび対応する直鎖のオレフィンの混合物を含有する流れからイソオレフィンを分離する時に使用される。この特許は直鎖ブテンを含有する流れからイソブテンを分離する時に特に有用である。ビスフェノール−Ａの製造に有用であること、あるいは今までに使用されたことは知られていない。アーリエンクワンテス（ＡｒｉｅｎＫｗａｎｔｅｓ）などに付与されたＵＳＰ４，３０８，４０４号は一連の反応器からなる反応ゾーン内で酸性イオン交換樹脂触媒の存在下にフェノールおよびアセトンからビスフェノール−Ａのようにフェノールおよびカルボニル化合物からビスフェノール類を製造するための改良型の連続式製造方法を提案しており、その反応器中では最後の反応器をのぞいて少なくとも１個の反応器からの一部の流出液をその前の反応器中に、好ましくは最初の反応器にリサイクルさせ、その後の反応器にフィードした流量に対するリサイクルした流量の比（リサイクル比）が約０．１：１ないし約１０：１の範囲内に在るのである。しかしながら、クワンテスの操作方法は疑いもなく縮合反応が進むに連れて、反応速度の実質的な減少になるのである。アショックＫ．メンディラッタ（ＡｓｈｏｋＫ．Ｍｅｎｄｉｒａｔｔａ）に付与されたＵＳＰ４，３９１，９９７号は連続反応器システム中の触媒としてカチオン交換樹脂の存在下にフェノールおよびアセトンを反応させることから成るビスフェノールーＡの製造方法を記載しており、そのシステムでは反応温度が反応器の長さに従って上昇し、または反応は次々に上昇する温度で操作されている一連の反応器中で起こり、ビスフェノールーＡ，フェノール、アセトン、水およびフェノール／アセトン縮合反応副生成物の縮合反応混合物を製造し、その後にこれをいかなる慣用の手段によっても処理してももよく、その結果着色物質、他の縮合反応副生成物あるいは不純物の限定された量含有するビスフェノールーＡを合成している。メンディラッテの教えるところに従って、副生成物あるいは不純物および原料のロス量を減少させることを試みると原料の使用方法と使用システム中でのＢＰＡの品質が改善される。しかしながら、アセトン反応の転換率と選択性は著しく限定されている。実際に、約１０．７：１と言うフェノール対アセトンのモル比および約９０℃では、アセトンの転換率は約６９％の一定値のままである。定常操作条件では、ｐ，ｐ−ビスフェノール−Ａは約９４＋％の収率で得られ、ｐ，ｐ−ＢＰＡおよびｏ，ｐ−ＢＰＡは纏めて約９８＋ないし９９＋％（ｐ，ｐ−ＢＰＡ、ｏ，ｐ−ＢＰＡおよび少量の副生成物をベースとして）の収率で得られる。ｐ，ｐ−ＢＰＡの選択性はたかだか約９６％程度であると信じられている。アショックＫ．メンディラッタに付与されたＵＳＰ４，４００、５５５号はカチオンイオン交換樹脂触媒によるビスフェノール−Ａ製造方法中で多重アセトン注入技術を使用した改良型ビスフェノール−Ａ合成反応器システムを提供している。アショックＫ．メンディラッタは高い原料使用率を得ること、かつビスフェノール生成物の色および色相を改善することを目指しており、かつ反応器システムに投入した同一の全フェノール対アセトン比について余分のフェノールの回収およびリサイクリングを含めた設備に対する投下資本／操業コストを低減することを目指している。実際の操業では、アセトンの原料供給量の２５−７５％が最初の反応器あるいは反応器の初めに投入され、残りはその後の反応器にあるいは反応器の長さに沿って投入され、フェノール全量は最初の反応器あるいは反応器の最初に投入される。この方法は大部分の縮合反応の間に維持されるべきフェノールの高い相対濃度を許容すること、他方全フェノール対アセトンのモル比をできるだけ低く低下させていると信じられている。メンディラッタ氏によれば、多重アセトン注入システムではアセトン反応のｐ，ｐ−ＢＰＡへの転換率および選択性は著しく限定されている［ｐ，ｐ−ＢＰＡの収率は約９４＋％であり、ｐ，ｐ−ＢＰＡおよびｏ，ｐ−ＢＰＡの収率は纏めてただ約９８＋ないし９９＋％である（ｐ，ｐ−ＢＰＡ、ｏ，ｐ−ＢＰＡおよび少量の副生成物をベースにして）。フレデリックＣ．フランクリン（ＦｒｅｄｅｒｉｃｋＣ．Ｆｒａｎｋｌｉｎ）に付与されたＵＳＰ４，４７１、１５４号は相互に垂直に離れておりかつトレイからトレイに下方に向かう反応液を導くためのそれぞれの降下管によって結合されている複数のトレイを有する反応容器を含む多段の流動床蒸留反応器を示唆しており、上記のトレイの少なくとも幾つかはさらに各トレイに結合しているスクリーンによって含有体積中に封じ込められ、かつ蒸気の作用によって流動されている大量の微粉体触媒を含有している。操作が始まると、蒸気および液体の流れがその上に置かれている触媒を含有するそれぞれのトレイを通じて上向きにあるいは下向きにそれぞれ通過する。低沸点および高沸点の物質をそれぞれ蒸留反応器の上部および下部から除去する。フレデリックＣ．フランクリンの教えるところによるとこの特許は多段の流動床蒸留反応器を提供することにより反応物ＡおよびＢの反応を行わせることに焦点を絞っていることは明白である。ケンイチオカモト（ＫｅｎｉｃｈｉＯｋａｍｏｔｏ）等に付与されたＵＳＰ５，０８７、７６７号は触媒として酸性のイオン交換樹脂の存在下にアセトンおよびフェノールを反応させることからなる２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを製造する方法を示唆しており、この中ではアセトおよびフェノールを含有する混合溶液から反応中に生じた水の一部を多孔質のガラス、シリカ、アルミナ、セラミック製の膜のような選択性を有する水透過性膜を有する透折蒸発によって除去することによってアセトンおよびフェノールの反応を行う。この特許に記載されている方法によれば、反応中に生じた水は速やかに反応と同時にあるいは反応と交互に透折蒸発操作によって除去され、したがって、イオン交換樹脂の触媒活性は全く損傷されていない。更に、脱水に付随したいかなる複雑な操作も要求されていない。したがって、酸性イオン交換樹脂触媒は再生のためのいかなる処理もせずに長期間にわたって連続して使用することができる。更に、この特許の方法によれば、ビスフェノール−Ａはアセトンおよびフェノールから高い転換率および高い収率で経済的に製造することができる。しかしながら、その実施例が示すように、水を除去する能力は強くはなく、その結果バッチ式の攪拌反応器中の縮合反応の約８時間後にアセトンの転換率あるいはｐ，ｐ− ビスフェノールーＡの収率は無機−有機物複合材料膜では約７５％に達し、有機物膜では８０％，無機物膜では９０％に達する。エドワードＭ．ジョーンズ（ＥｄｗａｒｄＭ．Ｊｏｎｅｓ）に付与されたＵＳＰ５，１３３，９４２号は蒸留塔反応器中で化学反応を行わせ、反応物と反応生成物を分別蒸留によって分離し、蒸留塔反応器から反応触媒を除去し、使用済み触媒と新鮮なおよび／または再生した触媒で置き換えることを平行して行わせる装置を提案している。蒸留塔は複数の適当な液体−蒸気接触トレイを含有している。これらの各トレイはそれに関連した降下管および堰を持っており、その降下管は上記の各トレイより下のトレイに上記の各トレイを結合している。固体状の微粉体触媒は針金網あるいはスクリーンあるいはフィルター手段で上記のトレイの少なくとも１部の上に支持されており、上記のトレイ上でほぼ液体の深さにまで浸漬されている。トレイ上の液体を通じて上昇する蒸気は微粉体触媒を液体中の懸濁物の形態で保持しようとする。明らかに、実施できない多くの化学反応が存在し、その理由は反応物の反応温度および分別蒸留によって分離されるべき成分あるいは生成物の蒸留温度が互に一致してなく、あるいはそれらの間に大きな相違があるからである。明らかに、有効な反応温度が反応混合物の沸点より低いような化学反応を行うためには上記の特許を使用することはできない。例として、触媒イオン交換樹脂粒子の存在下にフェノールおよびアセトンからビスフェノール−Ａを製造することをこれ以降にさらに詳細に記載する。反応および蒸留は通常は反応中に形成された反応生成物の１つを分別蒸留法で取り出すために蒸留反応器システムに結合されており、それによって希望した生成物の収率あるいは原料流入物の転換率が大幅に改善される。今までに、固定床反応器システムが一般的にはビスフェノール−Ａの製造に使用されており、アセトンの転換は１回の通過では僅かに約５０重量％に過ぎない。したがって、既知の蒸留反応器はアセトンの転換率を改善するためにおよびエネルギー消費、リサイクル量、物質特にビスフェノール−Ａの製造ロスおよび装置の体積を減少させるためにはビスフェノール−Ａの製造には今までは使用されていない。反応蒸留法は理論的には有用であると考えられるが、蒸留反応器システムを実際に使用することには大きな制約がある。典型的な例としては、反応蒸留システムはＭＴＢＥおよび低分子量エステルを蒸留反応器システム中で製造するために使用されているが、しかし他の産業ではこれらは希にしか使用されてない。アミド化、水素添加、メトキシル化では理論的には適用可能であるが、しかしこれらのような反応では未だに使用されていない。触媒が活性を示す温度と反応混合物の沸点の間に大きな差異があると言う困難によく遭遇する。例えば、触媒がビスフェノール−Ａの製造のための縮合反応中で活性である温度は約６０℃ないし約１００℃に渡っており、１３０℃が最高温度になる。これらの温度およびその関連圧力下では、余分のあるいは未反応のフェノールと水などは沸騰することができなく、したがって、反応システムから蒸留してとり出すことができない。一方では、より高い温度を使用するならば、触媒は失活あるいはその後の完全な分解を起こしかねない。その理由はフェノール、反応生成物、副生成不純物の混合物の沸点が１８０℃以上であるが故に、触媒は軟化したりあるいは老化したりするかも知れぬからである。明らかに、蒸留反応器システムはビスフェノール−Ａの製造には使用不可能である。反応機構の観点からは、縮合反応中に生成した水は反応速度を抑制している。公知の方法では、例えば上記特許のような文献に記載されている半透膜あるいは脱水剤などを使用して水を反応システムから取り出すのである。発明の開示本発明は新規な反応ストリッピング方法および装置を提供することによって上記の欠点を克服することを意図している。したがって、本発明の一目的は少なくとも１種の反応生成物から反応物を分離しながら化学反応を連続的に行うための方法を提供することである。本発明の他の目的は化学反応を行うのと同時に、複数の降下管により相互接続した複数の蒸気−液体接触トレイをその内部に有する反応塔中で不活性ガスの流れによって反応生成物をストリッピングすることによって少なくとも１種の反応生成物を向流方式で反応物から分離するためのストリッピング方法を提供することである。本発明のその他の目的は、反応器塔中に設置されていて、かつ複数の降下管により相互接続されている複数の穴あきトレイから成る新規な多段懸垂反応ストリッピング装置中での化学反応を行うときに、少なくとも１種の低沸点の反応生成物をより高い沸点の反応混合物から不活性ガスの流れによって連続的にストリピングするための方法を提供することであり、その際、少なくとも１種の液体反応物を最上トレイに導入し、一種以上の他の反応物を同時に最上トレイより下にある１部あるいは全てのトレイの中に導入し、かつ不活性ガスの流れは穴あきトレイを通じて上昇させて、反応混合物から低沸点反応生成物を取り出すのである。本発明のその他の目的は少なくとも１種の反応生成物を反応混合物から取り出すことによって化学反応を連続的に行わせるための装置を提供することである。本発明のその他の目的は、少なくとも１種の低沸点の反応生成物を高沸点の反応混合物から不活性ガスの流れによってストリッピングしながら化学反応を同時に連続的に行わせるための反応ストリッピング装置を提供することである。本発明のその他の目的は高い収率で、かつ優れた選択性で、その中に設置されている複数の穴あきトレイを有し、複数の降下管で相互に連結されている新規な反応塔の中でフェノールおよびアセトンからビスフェノール−Ａを製造するための新規な方法及び装置を提供することであり、その各降下管はそのトップに接続されているスクリーンを有し、そのスクリーンは各トレイに接続されており、トレイ中の、降下管およびトレイに接続しているスクリーンによって決定されている、含有容積中に固体の微粉体触媒が含有されており、他方全ての必要とするフェノールは最上のトレイに導入され、アセトンは最上トレイの下にある一部あるいは全てのトレイに分割して導入されている。本発明による１態様では、反応混合物から少なくとも１種の低沸点反応生成物を分離しながら化学反応を連続的に行うための反応ストリッピング方法を提供しており、その方法はａ）液体の反応物を同時におよび下降方向に反応塔に流し、その反応塔はｉ）その中に設けた複数の穴あきのトレイｉｉ）各トレイ上に位置する第１のスクリーンｉｉｉ）トレイを相互に結合している複数の降下管を有し、その各降下管はそのトップに接続されている第２のスクリーンを有し、その第２のスクリーン、上記の各降下管の部分、反応塔の側壁の部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの一つとが、場合によってはその中に含まれる触媒と共に一緒になって反応室を規定していて、それによって少なくとも低沸点反応生成物を含む液体反応混合物を形成しており、ｂ）その反応室内の中身を攪拌するために、不活性ガスの流れを同時に上向きにトレイと反応室を通過させ、液体反応混合物中に懸濁物を生じさせ、ｃ）少なくともその低沸点反応生成物を反応塔の上部から不活性ガス流れによって抜き出し、ｄ）反応塔の低位置部分から反応混合物の残留物を排出する、以上４点から成り立っている。本発明のその他の態様では、少なくとも低沸点反応生成物を反応混合物から分離しながら、化学反応を連続的に行うための反応ストリッピング装置を提供することであり、その装置はａ）下部および頂上を有する上部を持つ反応塔、ｂ）反応塔の中に設けられている複数の穴あきトレイ、ｃ）各トレイの上に位置する第１のスクリーン、ｄ）トレイを相互に結合している複数の降下管、各降下管はそのトップに結合している第２のスクリーンを持っており、その第２のスクリーン、上記の各降下管の部分、反応塔の側壁部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの１個とが、場合によってはその中に含まれている触媒と共に一緒になって反応室を規定している。ｅ）液体および／または気体反応物の導入のために上部にあるおよび最も下のトレイより上にある反応塔のたて方向にある複数の入口、ｆ）不活性ガスの流れを導入するためにおよび反応混合物を排出するために反応塔の下部に位置する入口および出口、ｇ）反応混合物からの少なくとも１種の低沸点反応物と共に不活性ガスを抜き出すために反応塔のトップにある出口、以上７点から成り立っている。本発明の他の態様では、高純度あるいはポリカーボネートグレードおよび極高純度のビスフェノール−Ａの製造のための反応ストリッピング方法を提供することであり、その方法は１）反応塔の中で触媒として修正されたカチオン交換樹脂の存在下に約４ないし約１２倍モル過剰のフェノールとアセトンとを反応させ、その反応塔はｉ）その中に設けた複数の穴あきトレイ、ｉｉ）各トレイ上に位置する第１のスクリーン、ｉｉｉ）トレイを相互に結合している複数の降下管を有し、その各降下管はそのトップに接続されている第２のスクリーンを有し、その第２のスクリーン、上記の各降下管部分、反応塔の側壁部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの１つとが一緒になって触媒室を規定しており、ｉｖ）その触媒室内に含まれる固体の微粉体触媒を有しており、約６０℃ないし約１３０℃の範囲の温度で、その方法の中ではアセトンとの縮合反応に必要なすべてのフェノールは最上部のトレイの上から反応塔に供給され、必要とする全てのアセトンは最上部トレイの次のトレイおよびそれより下の一部あるいは全てのトレイにそれぞれ供給され、固体−液体懸濁物を形成し、かつ水を反応混合物からストリップするように、不活性ガスの流れが触媒室を通じて上向きに通過し、２）結晶化器内で反応ストリッピング装置からの液状縮合反応混合物流出物を冷却し、ビスフェノール−Ａおよびフェノールの１：１のモル比の付加物の結晶と母液を含有するスラリーを形成し、３）母液から付加物結晶を分離し、場合によってはそれに引き続いて分離した付加物結晶を洗浄することを行い、４）上記段階３）で得られた付加物結晶にフェノール除去操作を受けさせて、高純度のビスフェノール−Ａ結晶を得る、場合によってはそれに引き続いて５）再結晶化器内で溶媒の存在下に上記段階４）で得られた高純度ビスフェノール−Ａの結晶を再結晶し、６）母液からビスフェノール−Ａ結晶を分離し、場合によっては、分離したビスフェノール−Ａ結晶をそれに引き続いて洗浄し、極高純度のビスフェノール−Ａ製品を得るというものである。本発明による反応性ストリッピングの操作に使用する装置は反応性ストリッピングのための多段懸垂床とも呼ばれている。本発明によると、その装置は互いに垂直に間隔をおいて設けられた複数のトレイを含む反応塔を有している。それらのトレイはトレイからトレイに下方に液体を導くための降下管により相互に結合している。篩スクリーンは全てのトレイの上に設置されており、スクリーンの篩網目よりも大きい直径を有する固体の微粉体触媒は直接的に篩スクリーン上に担持されている。降下管の上開口部は同一の篩スクリーンで、好ましくは各降下管のトップで、取り囲まれているかあるいはカバーされている。不活性ガスの流れは反応器の底部にあるガス入口から反応塔に入り、トレイ上の液体層を通じて上方に上昇し、反応器のトップでガス出口から脱する。反応塔は反応器トップでの少なくとも１種の液体原料流れのための入口を有しており、最低位置のトレイより上で反応塔の壁面に沿って種々の高さにおいていくつかの側面原料流れのための入口が設けられている。反応塔の底に液体生成物出口がある。反応器側面に沿って、使用済みのあるいは失活した触媒を引き出すためにおよび新鮮なあるいは再生した触媒を導入するために各トレイに側管がある。反応ストリッピング塔中に設けられているこれらのトレイは篩トレイ、フロートバルブトレイ、あるいはその他の適当なガス−液体接触トレイである。触媒としてイオン交換樹脂の存在下にビスフェノールを製造するためのフェノールおよびアセトン間の反応の本発明による連続方法は固定床反応器の代わりに新規な多段（床）反応ストリッピング装置内で反応が行われることに特徴がある。反応に必要な全てのフェノールは反応器の上部にある液体原料流れのための入口から供給され、アセトンはいくつかの側面原料流れのための入口から供給される。新規な反応ストリッピング装置の使用は上記の欠点を克服している。本発明によれば、不活性ガスまたは、ガス状流れ、穴あきトレイおよび、側面アセトン入り口の効果はフェノールおよびアセトン間の反応を行うための本発明の好ましい実施態様を以下のように纏めることができる。上昇する不活性ガスの効果は各トレイ上の反応液体をある高さに維持し、トレイ上でフェノールとアセトンを速やかに反応させつつ、トレイ上に位置する篩スクリーンを通じての反応液体の漏洩を防止し、各トレイは理想的な混合タンクに等しく、全反応器は直列に並んだ多数のタンクに等しくなるように不活性ガスの攪拌によってトレイ上の反応液体層の中に樹脂触媒粒子を懸濁させ、不活性ガスと反応液体との泡接触を通じてフェノールおよびアセトン間の反応の間に生成した水を不活性ガスによって除くことである。穴あきトレイの効果は反応液体のバックミクシングゾーンを１トレイに局限する、そのことによって初期のあるいは上部のトレイの高い反応速度を完全に利用し、反応中に生成した水をアセトン、フェノールおよびビスフェノール−Ａ生成物を含む混合溶液から除く為に必要とする気体−液体の物質移動領域を提供し、トレイ上の静的液面を低下させ、それによって樹脂粒子を液体中に一様に懸濁するようにすることである。アセトン原料流れのためのいくつかの側面入口の効果は個々の反応室の中での高い相対フェノール濃度を維持し、他方全フェノール／アセトン供給モル比が比較的に低く、それによってビスフェノール−Ａへの反応選択性を増大し、かつフェノールのリサイクル量を低減し、かつ使用しうる反応温度を高くすることである。図面の簡単な説明図１は本発明による各トレイ上に支持されている微粒子状触媒を有する種々のトレイを示す新規な、多段懸垂反応ストリッピング装置の模式図である。図２は本発明による新規な装置を使用する本反応ストリッピング方法の好ましい実施態様を説明するための模式的フローダイアグラムである。図３は本発明による新規な多段懸垂反応ストリッピング方法および装置の第２の実施態様の模式図であり、各トレイ上に支持されている液体触媒あるいは触媒なしの状態で使用するために適合している。発明を実施するための最良の形態先ず図１を引用すると、反応混合物あるいは反応システムから少なくとも１種の低沸点成分を分離しながら、化学反応を連続的に実行するための新規な多段懸垂反応ストリッピング装置は、間隔をおいて設けられた多数の垂直のトレイ２を有する反応塔１を含んでいる。下方に向かって流れる液体の流れ通路はトレイ間に降下管３によって提供されている。篩スクリーン４はトレイ上に置かれており、すべての降下管のトップ開口はトレイ上に置かれているスクリーンと同様な篩スクリーン５で取り囲まれている。篩スクリーン４および５は例えばステンレススチールあるいは反応条件で影響を受けないその他の素材で構成されている。篩網目よりも大きな直径を有する微粉体触媒６（懸垂状態で図示）はトレイ上に位置している。反応塔の上部には同伴する液体飛沫捕捉構造７が存在する。８および９は不活性ガス入口および出口をそれぞれ示している。１０および１１は液体反応物入口および液体反応混合物の出口をそれぞれ示している。反応器の側壁に沿って、いくつかの側面反応物入口１２があり、使用済みの微粉体触媒を各トレイから引き出しかつ新鮮な微粉体触媒および／または再生触媒を供給するための側面管１３が存在する。図１に示すごとく、反応塔の中には少なくとも２個の穴あきトレイ２が存在する。勿論、もっと多くのトレイ２を使用するならば、もっと良い効率が得られるが、しかし、装置にかかる設備投資がしたがって大きくなる。トレイ２の開孔度（porosity）は通常は約５％ないし約５０％であり、好ましくは約１０％ないし約３０％である。スクリーン４の網目は微粉体触媒６の粒径によって変動するが、しかし前者は常に後者よりやや小さい。全ての降下管３はその末端に位置するスクリーンキャップ５を有しており、そのキャップ５は溶接のような慣用の方法で降下管３に接続されていてもよい。キャップスクリーン５はトレイ２の上に置かれているスクリーン４と同様の素材から構成されている。それが結合しているトレイの上の各降下管３の長さは隣接する２個のトレイ２の間の高さの約１／２ないし約３／４である。反応塔内の圧力は大気圧かあるいはそれ以上の圧力である。反応塔１に投入されるアセトンの種々の部分の比は主にビスフェノール−Ａの所望する収率およびビスフェノール−Ａへの希望する選択率に基づいて決定される。その上にアセトンを供給するトレイ２の数あるいは側面アセトン入口の数も所望するビスフェノール−Ａの収率およびビスフェノール−Ａへの選択率によって変動する。勿論、アセトン入口を多くすればするほど、反応塔の構造はますます複雑になる。本発明の好ましい実施態様では、全てのトレイ２の上にアセトン入口を設置することは可能かもしれないが、２個の隣接する側面アセトン入口間に少なくとも１個のトレイ２が存在する。もっと好ましくは、本発明の実際面では２個の隣接する側面アセトン入口間に１ないし５個のトレイが存在する。アセトンの原料流れは蒸気あるいは液体あるいはそれらの混合物の形態であってもよい。反応混合物から少なくとも１種の低沸点反応生成物を取り出すために有用な不活性ガス流れは窒素、アルゴンのようななんらかの商業的に入手しうる不活性ガスあるいはそれらのなんらかの混合物であってもよく、窒素はその入手しやすさと経済性故に特に好ましい。本発明による反応ストリッピング方法を実行する方法に関しては、本発明はアミノ化、水素添加、エステル化、エーテル化、メトキシ化、けん化などのような種々の化学反応を行うために使用することが出来ることは明白であるが、ビスフェノール−Ａの製造を特に本発明による装置の操作を明確にするために実施例によって例示する。本発明の好ましい実施態様を図２を利用して説明するならば、フェノール貯蔵槽２１からの縮合反応に必要な全てのフェノールは反応ストリッピング反応塔２７の頂上投入入口にフェノールポンプ２２で供給し、アセトンはそれぞれアセトンポンプ２４、２５、２６によって３個の側面供給入口を通じてアセトン貯蔵槽２３から反応ストリッピング反応塔２７に供給する。窒素は反応ストリッピング反応塔２７にコンプレッサー２１２によって反応器の底のガス入口から吹き込む。反応器の頂上のガス出口から反応ストリッピング反応塔２７を離れた後に窒素は気体−液体分離機２９、冷却槽２１０および分子篩乾燥器２１１を通過し、その後に最終的に反応ストリッピング反応塔２７にコンプレッサー２１２によってリサイクルする。縮合反応液体をポンプ２１３によって直接付加物結晶化器に輸送する。本発明の反応ストリッピング方法にしたがって、全フェノール／アセトン供給モル比は約４−１２：１であってもよく、もっと好ましくは７−１０：１であり、最も好ましくは約７：１である。反応温度は約６０℃ないし約１３０℃であり、好ましくは約８０℃ないし１００℃であり、かつ乾燥触媒重量換算で滞在時間値は約０．２５−２時間である。反応圧は大気圧かあるいはそれ以上の圧力である。上昇する不活性ガスの速度は塔断面積を基にして計算すれば、約０．００６ないし約０．０７５ｍ／ｓである。各トレイあるいは各反応室用の触媒投入は触媒および反応液体を含む全混合物の合計体積に基づいて約３体積％ないし約３０体積％の範囲内にある。図３に示す反応ストリッピング方法及び装置は液体触媒が使用されていることを除いて、図１に示す方法および装置と殆ど同じである。ただし触媒は不活性ガスの流れの上昇作用によって穴あきトレイ上に保持されていいる。図３では、図１に示すような装置および原料の流れと同じ様な方法を実行するために原料および装置を構成する全ての同一の部分は同じ番号で示されている。図３の実施態様ではしかしながら、図１に示すようなスクリーン４および５は基本的に不要であり、したがって、図示の実施態様には含まれていない。更に、触媒が使用されていないならば、側面パイプ１３は不要である。図３に示すような装置を操作する方法は図２に示すことと実質的には同一である。投入ガス入口８からの不活性ガス流れは液体反応物入口１０および逆方向に側面反応物入口１２を通してはいる液体流れに対して同時に流れている。液体反応物入口１０からの過剰フェノールおよび側面反応物入口１２からのアセトン間の反応がトレイ２上の液体−固体懸濁物中で起こる。本発明による上記の多段反応ストリッピング方法および装置は下記のような長所を持っている。不活性ガスの攪拌によって、微粉体触媒は反応塔にある反応液の中に懸濁しており、その結果触媒表面にむかう反応物の拡散に対する抵抗が減少し、かつ反応速度を大幅に増大する。不活性ガスは反応液体から水を除去し、その結果、触媒は高い活性を維持し、かつ反応速度を更に増大している。対照的に、慣用のシステムでは、水は触媒に対して毒作用をする。イオン−交換触媒によるＢＰＡ合成方法における多段アセトン注入点の使用により高純度あるいは極高純度のＢＰＡを低い全フェノール／アセトン供給モル比で合成できるための、個々それぞれのトレイにおいて維持すべき高い相対的フェノール濃度を許容することになる。不活性ガスの攪拌効果および熱輸送効果は発熱反応によって生ずる塔の軸方向のおよび直径方向の温度差を減少し、その結果局部的な過熱を避けることができ、最適反応条件を容易にコントロールすることができる反応塔の各トレイに関して、場合によってはそれにより樹脂を添加することができあるいはトレイから除去することができる側面管が存在することができる。したがって、触媒はトレイ毎に変更することも可能であり、したがって、予備の塔を持つことは不要である。更に、１トレイ上での触媒を変更する時でさえ、塔を連続的に操作することも可能である。本発明にしたがって、高いＢＰＡ濃度を有する縮合反応液体が得られる。この液体は母液中に１：１のモルのフェノール／ＢＰＡ付加物結晶のスラリーを製造するために結晶化器に直接輸送することができる。したがって、結晶化前にアセトン、水および一部のフェノールを濃縮器中で蒸発によって除く操作をＢＰＡ製造方法から除くことができる。この除去することがビスフェノール−Ａの生成物の品質を大幅に上昇するという結果に現れている。全フェノール／アセトンの低い供給モル比が未反応のフェノールリサイクル流れの容量を減少し、したがって、縮合反応後のプロセスの負担を軽減している。液体の沸点および触媒活性温度の妥当な組み合わせのための要求条件が蒸留反応塔の効率的な使用の限界を課している。本発明によれば、より揮発性の成分を不活性ガスによって反応液体から除去するので、反応および分離操作のために温度を合致させるための要求は存在しない。本発明の方法にしたがって、縮合反応液体中でのＢＰＡ濃度は３０重量％あるいはそれ以上に達することができ、アセトンの転換率は約９６％あるいはそれ以上であり、ＢＰＡへの選択率は単一のパスにおける平均で約９５％あるいはそれ以上である。以下の個々の実施例はこの発明の反応ストリッピング方法および装置を示している。実施例多段懸垂反応ストリッピング装置の反応塔はガラス管製であり、その内径は約１５０ｍｍであり、全体の高さは約２９００ｍｍである。６０メッシュの篩スクリーンが乗せられている１３段のトレイがある。約１４ｍｍの外径および約２ｍｍの厚さを有し、合金鋼３１６１製の降下管を使用した。反応塔内で使用した触媒はマクロポーラスなスルフォン化ポリスチレンジビニルベンゼン共重合体イオン交換樹脂であって、部分的に中和されており、乾燥重量ベースで約１８０ｇである。分子篩乾燥器は塔から取り出した窒素流に随伴された水分除去のための反応塔に外側で接続されている。定常状態では操作条件は以下の通り：反応温度 80℃ フェノール／アセトン供給モル比 7：1 滞留時間（乾燥触媒重量換算） 0.38ｈアセトンの流速 0.49ｋｇ／ｈフェノールの流速 5.604ｋｇ／ｈ１／第２／第３アセトン注入比 40/40/30％窒素の流速 2.9ｍ３／ｈ反応塔底からの流出液を集めて、その後に分析した。高圧液体クロマトグラフィーおよびカールフィシャー水分分析器を反応塔からの流出液の組成分析に使用した。定常操作状態の１２時間内の縮合反応混合物の組成を表１に示す。比較例本発明の上記の実施例に記載したのと同じ反応器および同じ操作条件を使用したが、分子篩乾燥器２１１は図２から除外したことだけがちがっている。定常状態に到達した後に、反応塔底から取り出した縮合反応混合物の組成分析を行った。縮合反応混合物の組成を表２に示した。産業利用の可能性以上に記載したビスフェノール−Ａの製造に加えて、本発明は少なくとも１種の低沸点反応生成物、好ましくは少なくとも１種の反応生成物を反応および分離についての温度適合には関係なく高沸点反応混合物から分離することが必要であるような多くの化学反応を行うことが可能でることが、反応工学、化学的処理および関連業界の当業者には明白である。化学反応の例として、アミン化、けん化、水素添加、エーテル化、エステル化、アルキル化などをあげることができる。更に高純度および極高純度のビスフェノール−Ａの製造のための特に好ましい実施態様による説明および図示の目的で今まで本発明を記載してきた。一般的な反応ストリッピング方法および装置に関連して、以下の添付の特許請求の範囲に一般的に記載したように多くの変法および変更が本発明の範囲およびその発明の精神内で行って良いことは当業者には明白である。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９４年７月２６日【補正内容】１０ａ）下部および頂上を有する上部を持つ反応塔、ｂ）反応塔の中に設けられている複数の穴あきトレイ、ｃ）各トレイの上に位置する第１のスクリーン、ｄ）トレイを相互に結合している複数の降下管、各降下管はそのトップに結合している第２のスクリーンを持っており、その第２のスクリーン、上記の各降下管の部分、反応塔の側壁部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの１個とが、場合によってはその中に含まれている触媒と共に、一緒になって反応室を規定しており、ｅ）液体および／または気体反応物の導入のために上部にあるおよび最も下のトレイより上にある反応塔のたて方向にある複数の入口、ｆ）不活性ガスの流れを導入するためにおよび反応混合物を排出するために反応塔の下部に位置する入口および出口、ｈ）反応混合物からの少なくとも１種の低沸点反応物と共に不活性ガスを抜き出すために反応塔のトップにある出口、を特徴とする、少なくとも低沸点反応生成物を反応混合物から分離しながら、化学反応を連続的に行うための反応ストリッピング装置。１８ｉ）その中に設けた複数の穴あきのトレイ、ｉｉ）各トレイ上に位置する第１のスクリーン、ｉｉｉ）トレイを相互に結合している複数の降下管を有し、その各降下管はそのトップに接続されている第２のスクリーンを有し、その第２のスクリーン、上記の各降下管部分、反応塔の側壁部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの１つとが一緒になって触媒室を規定しており、ｉｖ）その触媒室内に含まれる固体の微粉体触媒から成る実質的に垂直な、多段懸垂反応ストリッピング装置中で微粉体固体状の修正されたカチオン交換樹脂触媒の存在下に約４ないし約１２倍モル過剰量のフェノールとアセトンを約６０ ℃ないし約１３０℃の範囲の温度で反応させ、この方法の中でアセトンとの縮合反応に必要なすべてのフェノールを最上部のトレイの上から反応塔に供給し、必要とする全てのアセトン部分を最上部トレイの次のトレイおよびそれより下の一部のあるいは全てのトレイにそれぞれ供給し、不活性ガスの流れを触媒室を通じて上向きに通過させて、固体−液体懸濁物を形成し、かつ水を反応混合物からストリップすることを特徴とする、触媒の存在下に過剰のフェノールをアセトンと反応させて高いビスフェノール−Ａの濃度を有する反応混合物を製造するための反応ストリッピング方法。【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年９月１４日【補正内容】更に特異的には本発明は支持台上にある微粉体状固体の修正されたカチオン交換樹脂触媒を有する複数の懸垂床からなる実質的に垂直の多段反応ストリッピング配置中でのビスフェノール−Ａの製造のための新規な方法および装置に関し、その場合連続処理を大幅に単純化し、未反応の反応物のリサイクル量を大規模に減少し、装置および操業コストのための資本支出を大幅に減少している。発明の技術的背景化学反応を連続的に実行すること、かつ反応物を十分に転換することはあいかわらず工業化の一つの目的である。可逆的であるかあるいは実用的であってかつ経済的な反応条件の下で反応平衡に容易に達する多くの化学反応を連続的に実行するためには、反応混合物から少なくとも１種の反応生成物を分離することが化学反応を進行させるので、反応生成物から反応物を分離することが要求されている。その結果として、目的とする生成物の収率が反応動力学によって改善される。しかしながら、ポリアリーレート、ポリアイド、ポリエテルイミド、ポリスルフォン、ポリカーボネートなど、エポキシ樹脂、改質フェノールーフォルムアルデヒド樹脂等を含む種々のポリマーの商業的生産のための基本的な原料あるいは中間体である例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノール−Ａ、以降時には「４，４−ＢＰＡ」あるいは「ｐ，ｐ−ＢＰＡ」と記載しあるいは簡単に「ＢＰＡ」命名する）の製造のように、少なくとも１種の反応生成物を連続的に除去しようとするときに大きな困難に通常は遭遇する。反応蒸留法は理論的には有用であると考えられるが、蒸留反応器システムを実際に使用することには大きな制約がある。典型的な例としては、反応蒸留法はＭＴＢＥおよび低分子量エステルを蒸留反応器システム中で製造するために使用されているが、しかし他の産業ではそれは希にしか使用されてない。アミド化、水素添加、メトキシル化ではそれは理論的には適用可能であるが、しかしこれらのような反応では未だに使用されていない。触媒が活性を示す温度と反応混合物の沸点の間の大きな差異があると言う困難によく遭遇する。例えば、触媒がビスフェノール−Ａの製造のための縮合反応中で活性である温度は約６０℃ないし約１００℃に渡っており、１３０℃が最高温度になる。これらの温度およびその関連圧力下では、余分のあるいは未反応のフェノールと水などは沸騰することができなく、したがって、反応システムから蒸留してとり出すことができない。一方では、より高い温度を使用するならば、触媒は失活あるいは完全な分解さえも起こしかねない。その理由はフェノール、反応生成物、副生成不純物の混合物の沸点が１８０℃以上であるが故に、触媒は軟化したりあるいは老化したりするかも知れぬからである。明らかに、蒸留反応器システムはビスフェノール−Ａの製造には使用不可能である。反応機構の観点からは、縮合反応中に生成した水は反応速度を抑制している。公知の方法では、例えば上記特許のような文献に記載されている半透膜あるいは脱水剤などを使用して水を反応システムから取り出すのである。ガス入口８からの不活性ガス流れは液体反応物入口１０および側面反応物入口１２を通してはいる液体流れに対して逆方向に流れている。液体反応物入口１０からの過剰フェノールおよび側面反応物入口１２からのアセトン間の反応がトレイ２上の液体−固体懸濁物中で起こる。本発明による上記の多段反応ストリッピング方法および装置は下記のような長所を持っている。不活性ガスの攪拌によって、微粉体触媒は反応塔にある反応液の中に懸濁しており、その結果触媒表面にむかう反応物の拡散に対する抵抗を減少し、かつ反応速度を大幅に増大する。イオン−交換樹脂触媒によるＢＰＡ合成方法における多段アセトン注入点の使用により高純度あるいは極高純度のＢＰＡを低い全フェノール／アセトン供給モル比で合成できるための個々のそれぞれのトレイにおいて維持すべき高い相対的フェノール濃度を許容することになる。実施例多段懸垂反応ストリッピング装置の飯能塔はガラス管製であり、その内径は約１５０ｍｍであり、全体の高さは約２９００ｍｍである。６０メッシユの篩スクリーンがのせられている１３段のトレイがある。約１４ｍｍの外径および約２ｍｍの厚さを有し、合金鋼３１６１製の降下管を使用した。反応塔内で使用した触媒はマクロポーラスなスルフォン化したポリスチレンジビニルベンゼン共重合体イオン交換樹脂であって、メルカプトエチルアミンで部分的に中和されている。各トレイ上の触媒充填は乾燥重量ベースで約１８０ｇである。分子篩乾燥器は塔から取り出した窒素流に随伴された水分除去のための反応塔に外側で接続されている。定常状態では操作条件は以下の通り：反応温度 80℃ フェノール／アセトン供給モル比 7：1 滞留時間（乾燥触媒重量換算） 0.38h アセトンの流速 0.49kｇ／ｈフェノールの流速 5.604ｋｇ／ｈ第１／第２／第３アセトン注入比 40/40/30％窒素の流速 2.9ｍ３／ｈ反応塔底からの流出液を集めて、その後に分析した。高圧液体クロマトグラフィーおよびカールフィシャー水分分析器を反応塔からの流出液の組成分析に使用した。１２時間の定常操作状態での反応塔の操業後に得られた縮合反応混合物の組成を表１に示す。【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年５月１０日【補正内容】請求の範囲１ａ）液体の反応物を同時におよび下降方向に反応塔に流し、その反応塔はｉ）その中に設けた複数の穴あきトレイ、ｉｉ）各トレイ上に位置する第１のスクリーン、ｉｉｉ）トレイを相互に結合している複数の降下管を有し、その各降下管はそのトップに接続されている第２のスクリーンを有し、その第２のスクリーン、上記の各降下管の部分、反応塔の側壁の部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの一つとが場合によってはその中に含まれる触媒と共に、一緒になって反応室を規定していて、それによって少なくとも低沸点反応生成物を含む液体反応混合物を形成しており、ｂ）その反応室内の中身を攪拌するために、窒素ガス流を同時に上向きにトレイと反応室を通過させ、液体反応混合物中に懸濁物を生じさせ、ｃ）少なくともその低沸点反応生成物を反応塔の上部から窒素ガス流によって抜き出しｄ）反応塔の低位置部分から反応混合物の残留物を排出することを特徴とする、その中に設けた複数の穴あきトレイを有する反応塔中で、少なくとも１種の反応生成物から反応物を分離しながら化学反応を連続的に行うための反応ストリッピング方法。２反応室内に固体の微粉体触媒が存在することを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。３反応室内に液体の触媒が存在することを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。４反応室内に触媒が存在しないことを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。５上昇する窒素ガス流の速度が約０．００６ないし約０．０７５ｍ／ｓの範囲内にあることをとを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。６液体反応物をいくつかの入口を通じて反応塔に導入することを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。７少なくとも１種の反応物を最低のトレイより上で塔の種々の高さに設置されているいくつかの入口を通じて反応塔に導入することを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。８同伴物質が除去されたあとの窒素ガス流を反応塔の底にリサイクルすることを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。９ａ）下部および頂上を有する上部を持つ反応塔、ｂ）反応塔の中に設けられている複数の穴あきトレイ、そのトレイの開孔度は約５％ないし約５０％であり、ｃ）各トレイの上に位置する第１のスクリーン、ｄ）トレイを相互に結合している複数の降下管、各降下管はそのトップに結合している第２のスクリーンを持っており、それが結合しているトレイの上の各降下管の長さは隣接する２個のトレイの間の高さの約１／２ないし約３／４であり、その第２のスクリーン、上記の各降下管の部分、反応塔の側壁部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの１個とが、場合によってはその中に含まれている触媒と共に、一緒になって反応室を規定しており、ｅ）液体および／または気体反応物の導入のために上部にあるおよび最も下のトレイより上にある反応塔のたて方向にある複数の入口、ｆ）窒素ガス流を導入するためにおよび反応混合物を排出するために反応塔の下部に位置する入口および出口、ｇ）反応混合物からの少なくとも１種の低沸点反応物と共に窒素ガスを抜き出すために反応塔のトップにある出口、を特徴とする、少なくとも低沸点反応生成物を反応混合物から分離しながら、化学反応を連続的に行うための反応ストリッピング装置。１０塔トレイが篩トレイあるいはフロートバルブトレイであることを特徴とする請求項９による反応ストリッピング装置。１１トレイ上におかれたスクリーンの網目が触媒粒子の粒径よりも小さいことを特徴とする請求項９による反応ストリッピング装置。１２反応塔に置かれた各トレイ用の触媒装填が触媒および反応液体を含む全混合物の合計体積の約３体積％ないし約３０体積％の範囲内にあることを特徴とする請求項９による反応ストリッピング装置。１３トレイの開孔度が約１０％ないし約３０％であることを特徴とする請求項９による反応ストリッピング装置。１４トレイ上に置かれたスクリーンが降下管の頂上に接続されているスクリーンと同じであることを特徴とする請求項９による反応ストリッピング装置。１５ｉ）その中に設けた複数の穴あきトレイ、ｉｉ）各トレイ上に位置する第１のスクリーン、ｉｉｉ）トレイを相互に結合している複数の降下管を有し、その各降下管はそのトップに接続されている第２のスクリーンを有し、その第２のスクリーン、上記の各降下管部分、反応塔の側壁部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの１つとが一緒になって触媒室を規定しており、ｉｖ）その触媒室内に含まれる固体の微粉体触媒から成る実質的に垂直な、多段懸垂反応ストリッピング装置中で微粉体の固体状の修正されたカチオン交換樹脂触媒の存在下に約４ないし約１２倍モル過剰量のフェノールとアセトンを約６０℃ないし約１３０℃の範囲の温度で反応させ、この方法の中でアセトンとの縮合反応に必要なすべてのフェノールを最上部のトレイの上から反応塔に供給し、必要とする全てのアセトン部分を最上部トレイの次のトレイおよびそれより下の一部のあるいは全てのトレイにそれぞれ供給し、窒素ガス流を触媒室を通じて上向きに通過させて、固体 −液体懸濁物を形成し、かつ水を反応混合物からストリップすることを特徴とする、触媒の存在下に過剰のフェノールをアセトンと反応させて高いビスフェノール−Ａの濃度を有する反応混合物を製造するための反応ストリッピング方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ニアン、ジタン中国 300072 テイアンジンナンカイディストリクト、ウェイジンロード 72 (72)発明者チャン、ゾンリ中国 300072 テイアンジンナンカイディストリクト、ウェイジンロード 72 (72)発明者ル、フイセン中国 300072 テイアンジンナンカイディストリクト、ウェイジンロード 72 (72)発明者ワン、リアンシュン中国 300072 テイアンジンナンカイディストリクト、ウェイジンロード 72 (72)発明者イン、ジンチュー中国 300072 テイアンジンナンカイディストリクト、ウェイジンロード 72

Claims

【特許請求の範囲】１ａ）液体の反応物を同時におよび下降方向に反応塔に流し、その反応塔はｉ）その中に設けた複数の穴あきトレイ、ｉｉ）各トレイ上に位置する第１のスクリーン、ｉｉｉ）トレイを相互に結合している複数の降下管を有し、その各降下管はそのトップに接続されている第２のスクリーンを有し、その第２のスクリーン、上記の各降下管の部分、反応塔の側壁の部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの一つとが、場合によってはその中に含まれる触媒と共に、一緒になって反応室を規定していて、それによって少なくとも低沸点反応生成物を含む液体反応混合物を形成しており、ｂ）その反応室内の中身を攪拌するために、不活性ガスの流れを同時に上向きにトレイと反応室を通過させ、液体反応混合物中に懸濁物を生じさせ、ｃ）少なくともその低沸点反応生成物を反応塔の上部から不活性ガス流れによって抜き出しｄ）反応塔の低位置部分から反応混合物の残留物を排出することを特徴とする、その中に設けた複数の穴あきトレイを有する反応塔の中で反応混合物から少なくとも１種の低沸点反応生成物を分離しながら化学反応を連続的に行うための反応ストリッピング方法。２反応室内に固体の微粉体触媒が存在することを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。３反応室内に液体の触媒が存在することを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。４反応室内に触媒が存在しないことを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。５不活性ガスの流れが窒素から成ることを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。６上昇するガスの流れの速度が約０．００６ないし約０．０７５ｍ／ｓの範囲内にあることをとを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。７液体反応物をいくつかの入り口を通じて反応塔に導入することを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。８最低のトレイより上で塔の種々の高さに設置されているいくつかの入口を通じて少なくとも１種の反応物を反応塔に導入することを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。９同伴物質が除去された後の不活性ガス流を反応塔の底にリサイクルすることを特徴とする請求項１による反応ストリッピング方法。１０ａ）下部および頂上を有する上部を持つ反応塔、ｂ）反応塔の中に設けられている複数の穴あきトレイｃ）各トレイの上に位置する第１のスクリーン、ｄ）トレイを相互に結合している複数の降下管、各降下管はそのトップに結合している第２のスクリーンを持っており、その第２のスクリーン、上記の各降下管の部分、反応塔の側壁部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの１個とが、場合によってはその中に含まれている触媒と共に、一緒になって反応室を規定しており、ｅ）液体および／または気体反応物の導入のために上部にあるおよび最も下のトレイより上にある反応塔のたて方向にある複数の入口、ｆ）不活性ガスの流れを導入するためにおよび反応混合物を排出するために反応塔の下部に位置する入口および出口、ｇ）反応混合物からの少なくとも１種の低沸点反応物と共に不活性ガスを抜き出すために反応塔のトップにある出口、からさらに成ることを特徴とする少なくとも低沸点反応生成物を反応混合物から分離しながら、化学反応を連続的に行うための反応ストリッピング装置。１１塔トレイが篩トレイあるいはフロートバルブトレイであることを特徴とする請求項１０による反応ストリッピング装置。１２トレイ上に置かれたスクリーンの網目が触媒粒子の粒径よりも小さいことを特徴とする請求項１０による反応ストリッピング装置。１３反応塔に置かれた各トレイ用の触媒装填が触媒および反応液体を含む全混合物の合計体積の約３体積％ないし約３０体積％の範囲内にあることを特徴とする請求項１０による反応ストリッピング装置。１４トレイの開孔度が約５％ないし約５０％であることを特徴とする請求項１０による反応ストリッピング装置。１５トレイの開孔度が約１０％ないし約３０％であることを特徴とする請求項１４による反応ストリッピング装置。１６トレイ上に置かれたスクリーンが降下管の頂上に接続されているスクリーンと同じであることを特徴とする請求項１０による反応ストリッピング装置。１７それが結合しているトレイの上の各降下管の長さは隣接する２個のトレイの間の高さの約１／２ないし約３／４であることを特徴とする請求項１０による反応ストリッピング装置。１８（１）触媒の存在下に過剰量のフェノールおよびアセトンを反応させ、（２）反応混合物を冷却して、フェノールおよび母液と共にビスフェノール−Ａの付加物結晶を形成する、（３）母液から付加物結晶を分離する、（４）付加物結晶からフェノールを除去することから成る高純度あるいはポリカーボネートグレードおよび極高純度のビスフェノール−Ａ製造のための反応ストリッピング方法において、段階（１）では約４ないし約１２倍モル過剰量のフェノールがｉ）その中に設けた複数の穴あきのトレイ、ｉｉ）各トレイ上に位置する第１のスクリーン、ｉｉｉ）トレイを相互に結合している複数の降下管を有し、その各降下管はそのトップに接続されている第２のスクリーンを有し、その第２のスクリーン、上記の各降下管部分、反応塔の側壁部分、その上に第１のスクリーンを有する穴あきトレイの１つとが一緒になって触媒室を規定しており、ｉｖ）その触媒室内に含まれる固体の微粉体触媒からなる実質的に垂直な、多段懸垂反応ストリッピング装置中で微粉体の固体状の触媒中の修正されたカチオン交換体の存在下にアセトンと約６０℃ないし約１３０℃の範囲の温度で反応させ、この方法の中でアセトンとの縮合反応に必要なすべてのフェノールを最上部のトレイの上から反応塔に供給し、必要とする全てのアセトン部分を最上部トレイの次のトレイおよびそれより下の一部のあるいは全てのトレイにそれぞれ供給し、不活性ガスの流れを触媒室を通じて上向きに通過させて、固体−液体懸濁物を形成し、かつ氷を反応混合物からストリップし、（２）結晶化器内で反応ストリッピング装置からの液状の縮合反応混合物流出物を冷却し、ビスフェノール−Ａとフェノールの１：１のモル比の付加物の結晶と母液を含有するスラリーを形成し、（３）母液から付加物結晶を分離し、場合によってはそれに引き続いて分離した付加物結晶を洗浄することを行い、（４）上記段階（３）で得られた付加物結晶にフェノール除去操作を受けさせて、高純度のビスフェノール−Ａ結晶を得る、場合によってはそれに引き続いて（５）再結晶化器内で溶媒の存在下に上記段階（４）で得られた高純度ビスフェノール−Ａの結晶を再結晶し、（６）母液からビスフェノール−Ａ結晶を分離し、場合によっては、分離したビスフェノール−Ａ結晶をそれに引き続いて洗浄し、極高純度のビスフェノール− Ａ製品を得ることを特徴とする方法。