JPH11279094A - 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

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JPH11279094A
JPH11279094A JP10095341A JP9534198A JPH11279094A JP H11279094 A JPH11279094 A JP H11279094A JP 10095341 A JP10095341 A JP 10095341A JP 9534198 A JP9534198 A JP 9534198A JP H11279094 A JPH11279094 A JP H11279094A
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phenol
bisphenol
acetone
crystal
adsorbent
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JP10095341A
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English (en)
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Katsuhiko Sakura
克彦 佐倉
Shingo Ueda
真吾 上田
Shohei Onishi
章平 大西
Yasuharu Fukuda
靖治 福田
Taketoshi Kito
武利 木藤
Morio Kimura
護男 木村
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
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Nippon Steel Chemical Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料中に含まれる触媒劣化原因化合物を除去
し、しかも製品品質に悪影響を与えることなく、使用す
る酸性イオン交換樹脂触媒の寿命延長を図ることができ
るビスフェノールAの製造方法を提供する。 【解決手段】 過剰のフェノールとアセトンを酸性イオ
ン交換樹脂触媒と反応させてビスフェノールAを生成さ
せ、これをフェノールとのアダクト結晶として析出させ
る結晶分離工程に送り、分離されたビスフェノールAと
フェノールとのアダクト結晶を脱フェノール処理するこ
とにより精製ビスフェノールAを回収するビスフェノー
ルAの製造方法において、アセトンと反応させるフェノ
ールの少なくとも一部は、結晶分離工程から得られる原
料フェノールを吸着処理したものを使用し、この吸着処
理で使用する吸着剤が、架橋剤単位/モノビニル芳香族
単位のモル比が0.01〜0.3である架橋結合を有す
るゲル型樹脂であるビスフェノールAの製造方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はビスフェノールAの
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ビスフェノールAはアセトンと過剰量の
フェノールを酸性イオン交換樹脂等の反応触媒の存在下
で反応させることにより得られる。得られた反応混合物
はビスフェノールAの他、フェノール及び少量の副生物
を含む。反応混合物はアセトン、水等の低沸点物を蒸留
等の手段で除去した後、これを冷却してビスフェノール
Aとフェノールとのアダクト結晶を析出させ、この結晶
を濾過等の手段により母液と分離し、次いで脱フェノー
ル処理してビスフェノールAを回収する方法が一般的で
ある。このような方法では、過剰のフェノールは母液と
して分離されるので、これを再使用することが一般的で
ある。この母液はビスフェノールAだけでなく、その他
の副生物を含んでいる。副生物の中には触媒劣化原因化
合物となるものも含まれるため、この副生物の濃度は極
力少ないことが望ましい。
【0003】例えば、特開昭62−201833号公報
は、母液の一部をパージして不純物の増加を防止するこ
とを教えている。しかしながら、パージ量を増加させる
ことは結果的に原料原単位の増加につながり、コスト的
に望ましくない。そのため、パージ量を増加させること
なく、触媒劣化原因化合物を系内から取り除く方法が望
まれる。また、特開平6−172241号公報は、アル
キル−SH基で改質したスルホン酸型イオン交換樹脂を
用いてビスフェノールAを製造する方法において、反応
に先立ってアセトンとフェノールの混合物に水を添加す
ることによって、長期間活性を保持することを教えてい
る。しかし、通常の酸性イオン交換樹脂を用いる系では
原料中に水を添加すると、アセトン転化率が低下する。
そのため、アセトン転化率を低下させることなく、触媒
寿命を延長させるよりよい方法が望まれる。
【0004】また、特開平9−255607号公報は、
反応原料となる母液を予め、酸性イオン交換樹脂と接触
させることによって反応原料中に含まれる触媒劣化原因
化合物を吸着除去することにより、触媒寿命を延長する
ことを教えている。しかしながら、この方法は条件によ
っては、ビスフェノールAや反応副生物が酸性イオン交
換樹脂のスルホン酸基により変質し、製品の品質劣化を
生じる可能性がある。更に、特開昭58−21633号
公報は、反応原料となる母液を予め、シリカ−アルミナ
と接触させることによって反応原料中に含まれる着色原
因化合物を吸着除去することにより、製品の色相を改良
することを教えている。しかしながら、この方法は触媒
寿命の延長を目的とするものではなく、延長効果の点で
の効果は不十分である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、原料中に含
まれる触媒劣化原因化合物を除去し、しかも製品品質に
悪影響を与えることなく、使用する酸性イオン交換樹脂
触媒の寿命延長を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記のよう
な問題点を解決するために、酸性イオン交換樹脂触媒の
寿命を延長させるビスフェノールAの製造方法について
鋭意検討を重ねた結果、原料フェノール中のビスフェノ
ールAや副生物の変質反応を伴わず、原料フェノール中
の触媒劣化原因物質に対して吸着能力を有する特定の吸
着剤と接触させた後に主反応を行うことにより、その目
的を達成しうることを見出した。
【0007】すなわち、本発明は過剰のフェノールとア
セトンを酸性イオン交換樹脂触媒と反応させてビスフェ
ノールAを生成させ、これをフェノールとのアダクト結
晶として析出させる結晶分離工程に送り、分離されたビ
スフェノールAとフェノールとのアダクト結晶を脱フェ
ノール処理することにより精製ビスフェノールAを回収
するビスフェノールAの製造方法において、アセトンと
反応させるフェノールの少なくとも一部は、結晶分離工
程から得られる原料フェノールを吸着処理したものを使
用し、この吸着処理で使用する吸着剤が、架橋剤単位/
モノビニル芳香族単位のモル比が0.01〜0.3であ
る架橋結合を有するゲル型樹脂であることを特徴とする
ビスフェノールAの製造方法である。この吸着剤は、有
機溶剤で洗浄して再生することがよい。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明において、反応は、酸性イ
オン交換樹脂等の反応触媒の存在下、アセトンと過剰の
フェノールを反応させることにより行われる。この反応
は、公知の任意の条件で行うことが出来る。また、反応
促進剤を添加してもよい。反応混合物からビスフェノー
ルAを回収する一般的な方法は、反応混合物からアセト
ン、水等の低沸点物を分離後、ビスフェノールAとフェ
ノールのアダクト結晶を析出させ、濾過等により付加物
と母液を分離し、このアダクト結晶を脱フェノール処理
する方法である。ビスフェノールAを回収する際に分離
される成分のうち、未反応のアセトンは、反応混合物か
ら低沸点成分を蒸留等の手段により分離する工程より回
収され、大部分のフェノールは上記母液として回収され
る。この際の母液は副生物が少ないものは精製すること
なく原料フェノールとして全量反応工程へ戻すこともあ
るが全量をそのまま戻すと副生物が蓄積し、ビスフェノ
ールAの品質に悪影響を与えるため一部に止め、残りは
副生物を系外へパージする工程で精製され回収されるこ
とが多い。
【0009】いずれにしても、一部の母液は精製される
ことなく原料フェノールとして再使用されるが、母液中
の副生物には酸性イオン交換樹脂触媒劣化の原因となる
化合物も含まれているので、これの含有量を可及的に減
少させることが望ましい。触媒劣化原因化合物は、パー
ジした際、副生物と共に系外へ除去されることは判明し
ているが、同時に母液中のビスフェノールAも系外へ除
去させるため、本工程での精製量を増加させれば原料原
単位の悪化となり経済的には不利となる。
【0010】したがって、原料フェノールには、新鮮な
フェノールの他、結晶分離工程から得られる母液や結晶
洗浄液などのフェノールを主とし少量のビスフェノール
Aと微量の副生物を含むフェノール溶液、脱フェノール
工程から回収されるフェノールなどがあるが、本発明で
吸着処理する原料フェノールは、結晶分離工程から得ら
れるフェノール溶液を含む限り、これらの2種以上を混
合して得られるものであっても、いずれか一つのみであ
ってもよい。効率の点からは、副生物を最も高濃度に含
む結晶分離工程から得られるフェノール溶液、より好ま
しくは母液のみであることが有利といえる。
【0011】また、原料フェノールを吸着処理する位置
は、アセトンと混合する直前のライン、結晶分離工程か
らフェノール液を回収するラインなどが適当であるが、
前記観点からすれば後者のラインが有利といえる。
【0012】本発明で使用する吸着剤は、疎水性を有
し、架橋結合を有する樹脂であって、モノマー成分とし
てモノビニル芳香族と架橋剤を共重合させて得られるゲ
ル型の樹脂である。そして、樹脂構成単位中の架橋剤/
モノビニル芳香族のモル比は0.01〜0.3、好まし
くは0.03〜0.2の範囲にある。
【0013】ここで、モノマー成分としてのモノビニル
芳香族としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチ
ルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルビフェニル、エ
チルビニルベンゼン、ビニルクロロベンゼン、クロロメ
チルスチレン等が挙げられるが、好ましくはスチレン又
はスチレンと他のモノビニル芳香族の組み合わせてあ
る。なお、モノビニル芳香族の他に、改質を目的として
他のモノビニル化合物を少量併用することも可能であ
る。
【0014】また、架橋剤としては2個以上の不飽和結
合を有するモノマーであり、具体的には、ジビニルベン
ゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニ
ルナフタレン、ジビニルビフェニル、ジビニルアントラ
セン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、ビスフェノールA
ジメタクリレート等が挙げられるが、好ましくはジビニ
ルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルビフェニル
又はこれらと他のジビニル化合物の組み合わせである。
【0015】これらのモノマーを共重合させる方法とし
ては、公知の方法を採用することができる。例えば、前
記モノマーにパーオキサイド類等の重合開始剤を加え、
塊状、溶液又は懸濁重合する方法である。ビーズ状の樹
脂を得るためには懸濁重合とすることが好ましく、この
場合ポリビニルアルコール等の分散安定剤、塩化ナトリ
ウム等の塩析剤を水相に加えることがある。重合温度は
50〜90℃程度、重合時間は1〜12時間程度が適当
である。この際、巨大網目構造とはならず、ゲル型の樹
脂を得る条件とすることが重要であり、このためには重
合系内にヘプタンやメタノールのような希釈剤を実質的
に存在させないなどの方法をとる。
【0016】このようなゲル型樹脂は、上記のようにし
て製造することによって得ることもできるし、市販品を
そのまま使用することもできる。また、必要によりゲル
型樹脂の表面を改質することも可能であるが、イオン交
換樹脂としての機能を付加するような改質はしない。
【0017】これを吸着剤として用いる場合の使用量
は、反応触媒に対して3〜25%が好ましい。3%未満
では吸着剤の寿命が短過ぎ、吸着剤の洗浄や交換を頻繁
に行わなければならず、操業上好ましくない。25%を
超えての使用では吸着装置が設備的に大掛かりになるば
かりでなく、吸着剤交換時の作業コストも大きくなるた
め好ましくない。
【0018】吸着剤は固定床として容器に充填すること
が一般的であるが、流動床として使用してもよい。ま
た、吸着剤は吸着面積を極力広くするために球状の微粒
子として使用することが好ましいが、粒子径が小さ過ぎ
ると固定床として容器に充填した際の圧力損失が問題と
なるので0.05〜2mmが好ましく、更に好ましくは
0.1〜1mmである。
【0019】原料フェノールと吸着剤を接触させる温度
は、高温であると原料フェノールと吸着剤との副反応に
より不純物が生成したりし、低温であると原料フェノー
ルの粘度が上昇するため固定床として吸着剤を充填した
容器の圧力損失が問題となったりするので好ましくな
い。具体的には、50〜120℃が好ましく、更に好ま
しくは60〜80℃である。また、通常、原料フェノー
ルと吸着剤は固定床として吸着剤を充填した容器内で接
触させるが、その時の空間速度は遅い程、吸着剤の充填
量が低減できるが、触媒劣化原因化合物の吸着が不充分
となる危険性がある。逆に空間速度が速いと吸着剤の充
填量が増加し経済的でない。具体的な空間速度はLHS
Vとして1〜50hr-1が好ましく、更に好ましくは3
〜30hr-1である。
【0020】吸着剤は原料フェノールと長時間接触させ
ると経時的に破過するが、この場合触媒劣化原因化合物
を含有していない洗浄液で洗浄すれば、吸着剤は繰り返
し使用できる。この場合、洗浄する洗浄液は、ビスフェ
ノールA製造設備内の蒸留工程で回収されたフェノー
ル、アセトン又は工業用の市販フェノール、市販アセト
ン等が適当である。また、上記洗浄液には水を添加して
もよい。
【0021】
【実施例】実施例1 反応混合物から、アセトン、水等の低沸点物を除去後、
ビスフェノールAとフェノールのアダクト結晶を析出さ
せ、濾過して得られた母液(フェノール85%、ビスフ
ェノールA8%、2,4−異性体5%、その他の不純物
2%)を、温度調節器を有するステンレス管に吸着剤5
ml(ジビニルベンゼン/スチレンのモル比を0.08
に調製して、懸濁重合法により得られたゲル型樹脂)を
充填した吸着層に、75℃に保ちながら50ml/hr
で連続的に流通させ、母液中の触媒劣化原因化合物を吸
着剤に吸着させた。この吸着剤層通液後の母液1000
重量部にアセトン30重量部とエチルメルカプタン2重
量部を加えたものを酸性イオン交換樹脂(三菱化学製S
K104H)50mlを充填した流通式反応器に、70
℃、50ml/hrで連続的に装入し反応させた。流通
式反応器の通液日数毎のアセトン転化率の推移を表1に
示す。
【0022】比較例1 母液を吸着剤を充填したステンレス管へ通液しなかった
以外は実施例1と同様な実験を行った。流通式反応器の
通液日数毎のアセトン転化率の推移を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】実施例2 実施例1で150日間母液を通液した吸着剤層を市販合
成フェノールを用いて、80℃、10ml/hrで5時
間連続的に洗浄した。吸着剤洗浄後、再度母液を通液し
実施例1と同様の実験を行いアセトン転化率を測定し
た。その結果を表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、触媒劣化原因化合物が
吸着除去され触媒活性の劣化を防止することができる。
その結果、触媒の寿命が延長され触媒の入れ換え回数を
減らすことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 37/84 C07C 37/84 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 福田 靖治 福岡県北九州市戸畑区大字中原先の浜46番 地の80新日鐵化学株式会社九州製造所内 (72)発明者 木藤 武利 福岡県北九州市八幡西区船越1丁目2−8 (72)発明者 木村 護男 福岡県北九州市小倉北区井堀3丁目24−21

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過剰のフェノールとアセトンを酸性イオ
    ン交換樹脂触媒と反応させてビスフェノールAを生成さ
    せ、これをフェノールとのアダクト結晶として析出させ
    る結晶分離工程に送り、分離されたビスフェノールAと
    フェノールとのアダクト結晶を脱フェノール処理するこ
    とにより精製ビスフェノールAを回収するビスフェノー
    ルAの製造方法において、アセトンと反応させるフェノ
    ールの少なくとも一部は、結晶分離工程から得られる原
    料フェノールを吸着処理したものを使用し、この吸着処
    理で使用する吸着剤が、架橋剤単位/モノビニル芳香族
    単位のモル比が0.01〜0.3である架橋結合を有す
    るゲル型樹脂であることを特徴とするビスフェノールA
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 吸着剤を有機溶剤で洗浄して再生するこ
    とを特徴とする請求項1に記載のビスフェノールAの製
    造方法。
JP10095341A 1998-03-24 1998-03-24 ビスフェノールaの製造方法 Withdrawn JPH11279094A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002053512A (ja) * 1999-12-03 2002-02-19 Mitsui Chemicals Inc 高品質ビスフェノールaおよびその製造方法
JPWO2003076378A1 (ja) * 2002-03-13 2005-07-07 三菱化学株式会社 ビスフェノールaの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002053512A (ja) * 1999-12-03 2002-02-19 Mitsui Chemicals Inc 高品質ビスフェノールaおよびその製造方法
JPWO2003076378A1 (ja) * 2002-03-13 2005-07-07 三菱化学株式会社 ビスフェノールaの製造方法

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