KR101885941B1

KR101885941B1 - 비스페놀-에이 스트림들로부터 페놀 및 아세톤의 회수

Info

Publication number: KR101885941B1
Application number: KR1020137030267A
Authority: KR
Inventors: 데이빗 팔머; 스티븐 에빗; 스테펀 펫스코; 충-밍 치
Original assignee: 바져 라이센싱 엘엘씨
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2018-08-06
Also published as: BR112013031526A2; JP2014524897A; JP5990265B2; KR20140037843A; US8431749B2; MY163204A; WO2012170329A1; TW201313672A; CN103596912A; ES2708299T3; TWI598328B; EP2718251B1; EP2718251A1; BR112013031526B1; SG194666A1; CN106673966A; US20120310015A1

Abstract

비스페놀-A와 이의 이성질체들을 포함하는 공급물 스트림으로부터 페놀과 아세톤을 회수하는 방법에 있어서, 그 공급물 스트림은 적어도 상기 비스페놀-A의 일부와 이의 이성질체들을 페놀과 아세톤으로 분해하는 데 효과적인 조건들 하에서 물 및 수산화 이온들의 소스와 접촉된다. 그 조건들은 150℃ 내지 300℃의 온도, 그 물을 상기 온도에서 실질적으로 액상으로 유지하기에 충분한 압력, 그리고 잔류 스트림 내의 하이드록시페닐기에 대한 수산화 이온의 몰 비 0.3:1 내지 0.9:1을 포함한다.

Description

비스페놀-에이 스트림들로부터 페놀 및 아세톤의 회수 {RECOVERY OF PHENOL AND ACETONE FROM BISPHENOL-A STREAMS}

[0001] 본 발명은 비스페놀-A 스트림들, 보다 구체적으로는 비스페놀-A 잔류 스트림들로부터 페놀 및 아세톤을 회수하는 것에 관한 것이다.

[0002] 비스페놀-A(4,4'-디하이드록시-2,2-디페닐프로판 또는 BPA)는 산성 촉매 또는 양이온 교환 수지(cation-exchange resin)의 존재 하에 과잉상태의 페놀을 가지고 아세톤을 응축시켜 생성된다. 조생성물(crude product)은 원하는 비스페놀-A와 미반응 페놀뿐만 아니라, 비스페놀-A 이성질체들, 트리스페놀(trisphenols) 및 기타 고분자량 물질들 같은 원치 않는 부산물도 포함한다. 비스페놀-A는 보통 단일 또는 일련의 결정화 단계에 의해 그 조생성물로부터 분리되고, 원치 않는 부산물이 더 풍부해진 모액 스트림(mother liquor stream)을 남기며, 그 스트림의 일부는 원치 않는 부산물들을 없애기 위해 그 공정에서 제거된다. 다른 방안으로, 비스페놀-A는 조생성물로부터 단일 또는 일련의 증류 단계에 의해 분리될 수도 있으며, 이 또한 원치 않는 부산물들이 더 풍부해진 스트림을 생성하고, 그 스트림의 일부는 제거된다. 제거된 스트림은 원치 않는 부산물들뿐만 아니라, 미반응 페놀 및 비스페놀-A도 포함할 수 있다. 페놀은 통상적으로는 증류에 의해, 보통은 진공 증류에 의해 그 제거된 스트림으로부터 회수되고, 원치 않는 중질물들(heavies)이 농축되어 있는 잔류 스트림을 생성하며, 그 잔류 스트림은 BPA 제조 공정으로부터 제거된다.

[0003] 전반적인 BPA 제조 공정의 경제적 성과를 향상시키기 위해, 이러한 잔류 스트림에서 페놀과 이소프로페닐(isopropenyl) 페놀을 회수하는 방법을 설명하는 중요한 선행 기술이 있다. 그러한 한 가지 방법은 BPA, BPA 이성질체, 트리스페놀, 그리고 기타 다른 부산물들을 페놀과 이소프로페닐 페놀로 분해하기 위해, 상승된 온도와 진공 상태에서 염기(base)를 촉매적 양만큼 부가하고, 이에 뒤이어 페놀을 회수하기 위해 상승된 온도와 진공 상태에서 산(acid)을 촉매적 양만큼 부가하는 것을 포함한다.(미국 특허번호 6,191,316 참조)

[0004] 또한, BPA 및 BPA 잔류 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법을 설명하는 중요한 선행기술이 있다. 그런 한 가지 방법은 BPA 제조공정에서 배출된(purged) BPA 잔류물들을 물의 존재 하에 초임계 또는 근-초임계(near-supercritical) 온도와 압력에서 가수분해(hydrolysis)하는 것을 포함한다 (참조, "초임계 물에서 BPA 타르 가수 분해에 의한 페놀 회수", Adschiri T., Shibata R., Arai, K., Sekiyu Gakkasishi, 제 40 권, 제 4 호, 1997, p. 291-297).

[0005] 또한, BPA 및 BPA 잔류물의 가수분해가 암모니아 수용액, 알칼리-금속 및 알칼리 토금속 수산화물 및 탄산염(carbonates)의 존재 하에서 준임계(subcritical) 온도 및 압력에서 일어나서 나중에 회수될 수 있는 페놀 및 아세톤을 생성하는 것으로 밝혀졌다 (참고, 미국 특허 번호 3,075,015). 이런 공정에서, 150℃ 내지 320℃의 온도, 예컨대 200℃ 내지 300℃에서, 그리고 5 내지 150의 대기압에서, 그리고 실시예 각각에서 하이드록시페닐기 대 하이드록실기(hydroxyl to hydroxyphenyl groups)의 몰 비(molar ratio) 1:1에서, 그 가수분해가 수행된다. 농축된 중질물들(concentrated heavies)은 수산화나트륨 용액(sodium hydroxide solution) 이나 기타 다른 염기성 용액과 반응하여 p,p-BPA와 기타 다른 화합물들을 다시 페놀과 아세톤으로 변환시킨다. 그 아세톤은 증류탑에서 회수되고, 그 페놀은 스팀 증류에 앞서 행해지는 중화처리에 의해 회수된다. 가수분해를 이용한 페놀과 아세톤의 수율은 물 없이 촉매 분해를 이용하는 방법들에 비해 상당히 개량된 것이긴 하지만, 가성제 사용량(caustic usage)이 높다.

[0006] 본 발명에 따르면, BPA 함유 스트림들은, 염기성 수산화물(basic hydroxide)의 존재 하에, 1:1보다 훨씬 작은 하이드록시페닐기 대 하이드록실기의 몰 비에서, 그리고 비교적 짧은 체류시간 동안에, 페놀과 아세톤으로 효과적으로 가수분해될 수 있다는 것을 이제 알게 되었다. 또한, 아세톤과 페놀 회수율은 공급물 스트림 내 농축 중질물에 대한 물의 비율이 증가함에 따라 증가하는 것도 알게 되었다. 이렇게 하여, 가성제 사용량, 당연히 그 공정의 비용을 줄이면서, 그 공정의 효율성은 극대화될 수 있다.

[0007] 일 측면에 따르면, 본 발명은 비스페놀-A 및 이의 이성질체들을 포함하는 공급물 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법으로서, 이 방법은 상기 비스페놀-A 및 이의 이성질체들의 적어도 일부를 페놀 및 아세톤으로 분해하기에 효과적인 조건들 하에서 상기 공급물 스트림을 물과 수산화이온들(hydroxyl ions)의 소스와 접촉시키는 단계를 포함하며, 상기 조건들은 약 150℃ 내지 약 300℃의 온도, 상기 물이 상기 온도에서 실질적으로(substantially) 액상으로 유지되도록 하기에 충분한 압력, 그리고 상기 잔류 스트림 내 하이드록시페닐기에 대한 수산화 이온들의 몰 비 약 0.3:1 내지 약 0.9:1을 포함한다.

[0008] 바람직하게, 상기 온도는 180℃ 내지 약 260℃이고, 하이드록시페닐기들에 대한 수산화 이온들(hydroxyl ions)의 몰 비는 약 0.4:1부터 약 0.7:1까지이다.

[0009] 바람직하게, 상기 접촉은 4시간 이내의 시간 동안, 예컨대 약 2시간에서 약 3시간 동안 수행된다.

[0010] 하나의 실시예에 있어서, 상기 공급물 스트림은 비스페놀-A의 생산에서 나오는 잔류 스트림으로서, 미반응 페놀, BPA, BPA 이성질체들, 트리스페놀들, 그리고 기타 다른 무거운 방향족 화합물들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 공급물 스트림 내의 BPA, BPA 이성질체들, 트리스페놀들, 그리고 기타 다른 방향족 중질물들에 대한 물의 무게 비가 2:1보다 크거나 같고, 예를 들어 약 2:1에서 약 10:1까지이다.

[0011] 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 비스페놀-A를 생산하는 방법으로서, 상기 방법은: (a) 촉매의 존재 하에 비스페놀-A와 이의 이성질체들, 미반응 페놀, 트리스페놀들, 그리고 다른 무거운 방향족 화합물들을 포함하는 생성물 스트림(product stream)을 생성하는 조건 하에서, 몰 과잉 상태의 페놀로 아세톤을 응축하는 단계; (b) 미반응 페놀, BPA, BPA 이성질체들, 트리스페놀들, 그리고 다른 무거운 방향족 화합물들을 포함하는 잔류 스트림을 남기면서 상기 생성물 스트림에서 상기 비스페놀-A와 미반응 페놀의 일부를 회수하는 단계; (c) 약 150℃에서 약 300℃까지의 온도에서 그리고 상기 온도에서 상기 물을 거의 액상으로 유지하는 데 충분한 압력에서, 상기 잔류 스트림을 물 및 수산화 이온들의 소스와 접촉시키는 단계, 여기서 상기 잔류 스트림 내의 하이드록시페닐기들에 대한 수산화 이온들의 몰 비는 약 0.3:1에서 약 0.9:1까지 이며, 상기 접촉은 상기 잔류 스트림을 가수분해하여 페놀과 아세톤을 함유하는 배출 스트림(an effluent stream)을 생성하며; 그리고 (d) 상기 배출 스트림으로부터 페놀 및 아세톤을 회수하는 단계를 포함한다.

본 발명은 비스페놀-A와 이의 이성질체들을 포함하는 공급물 스트림으로부터 페놀과 아세톤을 회수하는 방법에 있어서 가성제 사용량을 줄일 수 있게 해주어 공정의 비용을 감소시키고, 공정의 효율성을 극대화할 수 있게 해준다.

[0012] 도 1은 실시예 1에 따라 NaOH 수용액(aqueous NaOH solution)으로 BPA 잔류 스트림을 처리하는 공정에서 온도에 대한 페놀 및 아세톤 회수물 wt%의 그래프이다.
[0013] 도 2는 실시예 2에 따른 공정에서 250℃의 온도에서 체류시간에 대한 페놀 및 아세톤 회수물 wt%의 그래프이다.
[0014] 도 3은 실시예 3에 따른 공정에서 250℃의 온도에서 물 대 중질물의 무게 비에 대한 페놀 및 아세톤 회수물 wt%의 그래프이다.
[0015] 도 4는 실시예 4에 따른 공정에서 250℃의 온도에서 하이드록시페닐기 대 수산화 이온의 몰 비에 대한 페놀 및 아세톤 회수물 wt%의 그래프이다.

[0016] 이하에서 설명하는 것은 비스페놀-A(BPA)의 이성질체들을 포함하는 공급물 스트림에서 페놀 및 아세톤을 회수하는 개선된 공정이다. 그 공급물은 BPA 및/또는 BPA 제조 공장에서 발견되는 이의 이성질체들을 함유하는 임의의 스트림일 수 있지만, 대부분의 경우 그 BPA의 일부와 미반응 페놀이 페놀을 가진 아세톤 응축물의 배출 스트림으로부터 분리된 후에 남는 잔류 스트림이 바로 그 공급물일 것이다.

[0017] 비스페놀-A(BPA)의 제조는 일반적으로 산 촉매의 존재 하에 아세톤을 화학량적 과잉상태의 페놀과 반응시키는 것을 포함한다. 페놀/아세톤 몰 비는 대개 3부터 30까지의 범위, 통상적으로는 5부터 20까지의 범위 내이다. 그 반응은 약 50℃에서 100℃까지의 온도에서 그리고 대기압에서 약 600kPa까지의 압력 하에서 수행된다.

[0018] 그 촉매로서, 대개는 강한 무기산(mineral acid) 또는 강산성 양이온교화수지들 예컨대 황-함유 아민 화합물로 부분적으로 중화되는 것들을 비롯하여, 술폰산 타입 수지 같은 것이 이용된다. 황-함유 아민 화합물로서는, 예를 들어 2-(4-피리딜)에탄에티올 (2-(4-pyridyl)ethanethiol), 2-메로캅토에틸아민 (2-mercaptoethylamine), 3-메르캅토프로필아민 (3-mercaptopropylamine), N,N-디메틸-3-메르캅토프로필아민 (N,N-dimethyl-3-mercaptopropylamine), N,N-디-n-부틸-4-메르캅토부틸아민 (N,N-di-n-butyl-4-mercaptobutylamine), 그리고 2,2-디메틸티아졸리다인 (2,2-dimethylthiazolidine) 같은 비스페놀 A의 합성을 위해 사용되는 보통의 촉진제들(promoters)이 사용될 수 있다. 그러한 촉진제는 상기 산 이온 교환제(acid ion exchanger) 내의 산기(설폰산기)(acid group (sulfonic group))에 의거하여 대개 2 내지 30 mol%, 예컨대 5 내지 20 mol%의 양이 사용된다.

[0019] 페놀과 아세톤의 응축 반응은 통상적으로 고정베드 연속흐름 시스템(fixed bed continuous flow system) 또는 부유베드 일괄시스템(a suspended bed batch system)에서 수행된다. 고정베드 흐름 시스템의 경우에, 반응기에 공급되는 원료 물질들의 혼합물의 액체 공간 속도(liquid space velocity) 는 보통 0.2 내지 50 hr^- ¹ 이다. 부유 베드 일괄시스템의 경우, 사용되는 강산성 이온 교환수지의 양은, 비록 반응 온도와 압력에 따라 가변적이긴 하지만, 그 원료 물질들의 혼합물을 기준으로 대개 20 내지 100중량%이다. 반응 시간은 대개 0.5 내지 5시간이다.

[0020] 원하는 비스페놀-A 외에, 그 응축 반응에서 나오는 배출물은 반응-생성물(reaction-generated water), 미반응 아세톤, 미반응 페놀, 그리고 원치 않는 다양한 부산물들 예컨대 비스페놀-A 이성질체들 (예를 들어, 2-(4-하이드록시페닐)-2-(2-하이드록시페닐)프로판 또는 o,p-BPA), 트리스페놀 (아래 식 I 참조), 이소프로페닐 페놀 이량체 (isopropenyl phenol (IPP) dimmers) (아래 식 IIa, IIb 및 IIc 참조)와 하이드록시페닐 크로만(hydroxyphenyl chromans) (이하의 식 IIIa 및 IIIb 참조), 치환된 크산텐(xanthenes), 분자 프레임워크에 셋 이상의 페닐 링을 갖는 고농축(more highly condensed) 화합물들 같은 것을 포함한다. 집합적으로, IPP 이량체들, 하이드록실페닐 크로만, 인단(indanes), 크산텐과 고농축 화합물들은 "BPA 중질물(BPA heavies)"이라 부른다.

[0021] 물, 미반응 페놀 그리고 미반응 아세톤뿐만 아니라 이들 부산물들도 폴리머 생산을 위한 BPA의 적합성을 손상시키는바, 농축 배출물(condensation effluent)로부터 분리되어야만 한다. 특히 폴리카보네이트의 생산을 위해서는, 원료 물질 BPA의 순도에 관해 높은 수준이 요구된다.

[0022] BPA 정제화 작업은 예컨대 부유 결정화(suspension crystallization), 용융 결정화(melt crystallization), 증류(distillation) 및/또는 탈착(desorption) 같은 적합한 정제 공정들의 다단계 케스케이드(multi-stage cascade)에 의해 수행된다. BPA 생성물을 분리한 후, 이들 공정은 BPA, 물, 미반응 페놀과 일을 수 있는 미반응 아세톤을 포함하는 모액을 남기며, 그것은 위에서 언급한 부산물들이 풍부하다. 통상적으로, 이러한 모액 스트림은 응축 반응으로 리사이클 된다. 산성 이온 교환자의 촉매 활동을 유지하기 위해, 만들어진 물 전부 또는 일부는, 여전히 존재하는 어떤 미반응 아세톤과 함께, 사전에 증류에 의해 제거된다. 그렇게 얻어진 탈수 모액은 부가적인 페놀과 아세톤으로 보충되어 응축 장치 속으로 피드백된다.

[0023] 이러한 재활용 절차는 BPA 제조용 물질(BPA preparation)의 부산물들이 순환 스트림 내에서 농축되어 최종 BPA 생성물의 순도에 부정적으로 영향을 미칠 수 있고, 촉매 시스템의 비활성화로 이어질 수 있다는 단점이 있다. 그 순환 스트림 내에 상기 부산물들의 지나친 농축을 피하기 위해서는, 모액 혼합물의 일부가 그 시스템으로부터 방출되어야만 한다. 그 방출은, 통상적으로는 종종 반응의 물, 미반응 아세톤, 그리고 미반응 페놀을 제거하는 증류 후에, 그 순환 스트림에서 모액의 일부를 제거함으로써 달성된다. 이 지점에서 그 모액의 구성요소, 그리고 따라서 그 방출물의 구성요소는, 통상적으로 60 내지 90 wt% 의 페놀, 6 내지 20 wt%의 BPA 그리고 3 내지 15 wt%의 BPA 이성질체들과 더 무거운 부산물들을 포함한다. 이런 방출 스트림이 상당한 양의 페놀과 다른 유용한 생성물들을 포함하므로, 그 방출은 추가적 처리를 할 만한 가치가 있는 공정이다.

[0024] 그 방출 스트림의 추가적 처리는 처음에 페놀을 보통 진공 증류에 의해 잔류함량을 20wt% 미만까지, 예컨대 10wt% 미만까지, 특히 5wt% 미만까지, 심지어는 1wt% 미만까지 증류하여 줄이고, <10wt%의 페놀, 약 45 내지 약 55wt%의 BPA, 그리고 약 45 내지 55wt%의 BPA 중질물들을 포함하는 무거운 잔류 스트림을 남기는 것을 포함한다.

[0025] 페놀을 제거한 후, 그 무거운 잔류 스트림은, 그 잔류 스트림의 적어도 일부를 페놀 및 아세톤으로 분해하기에 효과적인 조건들 하에서, 물 및 수산화 이온들의 소스와 접촉된다. 그 잔류 스트림의 가수분해를 위한 적당한 조건들은 약 150℃ 내지 약 300℃, 예컨대 약 180℃ 내지 약 260℃의 온도와, 그와 같은 온도에서 상기 물의 거의(substantially) 액상으로 유지하기에 충분한 압력을 포함한다. 적당한 압력은 약 2.6MPa에서 약 4.2MPa까지이다.

[0026] 그 가수분해 반응을 촉진하는 데 사용되는 수산화 이온들의 소스는 암모니아 수용액 및/또는 알칼리 금속 수산화물 및/또는 알칼리 토금속 수산화물-선호할만한 것으로 수산화나트륨이 있는-이 될 수 있다. 그 잔류 스트림에 부가되는 수산화 이온 소스의 양은 그 잔류 스트림 내 하이드록시페닐기에 대한 수산화 이온들의 몰 비가, 예컨대 약 0.4:1에서 약 0.7:1까지와 같이, 약 0.3:1부터 약 0.9:1까지가 되도록 통제된다. 따라서 페놀 및 아세톤의 유익한 회수는 이러한 범위 내에서 달성될 수 있는 반면, 그 하이드록실/하이드록시페닐 몰 비를 이 범위를 초과하여 증가시키는 것은 회수에 있어서 거의 또는 전혀 향상된 결과를 달성할 수 없고 가성제의 사용량(caustic usage)만 증가시킬 뿐임을 알게 되었다.

[0027] 잔류 스트림에 부가된 물의 양은 보통 그 투입 스트림 내의 BPA, BPA 이성질체, 트리스페놀, 기타 다른 방향족 중질물의 합에 대한 물의 중량비가 2:1보다 크거나 같도록 조절된다. 왜냐하면 물/중질물들 비가 2 보다 낮은 경우에는 가수분해 반응에서 페놀 및 아세톤의 회수가 감소되기 때문이다. 일반적으로 투입 스트림 내의 BPA, BPA 이성질체, 트리스페놀, 기타 다른 방향족 중질물의 합에 대한 물의 중량비는 대략 2:1에서 대략 10:1까지 이다.

[0028] 가수분해 반응의 지속시간은 페놀과 아세톤의 원하는 회수 정도에 의해 일반적으로 결정된다. 특히, 4시간 미만의 반응시간, 예컨대 약 2 내지 3시간의 반응시간으로, 70%를 넘는, 심지어는 80%를 넘는 양호한 회수율이 달성될 수 있음이 확인되었다. 이러한 값을 넘는 체류 시간은 일반적으로 페놀과 아세톤의 회수량을 거의 증가시키지 못한다. 이런 점에서, 생성물 회수율은 그 공급물 내의 페놀 링(phenolic rings) 또는 아세톤 성분(moieties)의 몰 수에서 생성물 내의 하이드록시페닐 또는 아세톤 성분의 몰수를 빼고 그 공급물 내의 하이드록시페닐 또는 아세톤 성분들의 몰 수로 나눈 값으로 정의된다. 두 가지 회수율에 있어서, 그 공급물 내 페놀과 아세톤의 몰 수는 그 계산에서 제외된다.

[0029] 이제 본 발명을 실시예들과 첨부 도면들을 참조하면서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

실시예 1

[0030] 잔류 스트림은 다음의 구성요소를 가지면서 BPA 제조 시설로부터 수집된다: 75wt%의 페놀, 17wt%의 비스페놀 A와 이의 이성질체들, 그리고 8wt%의 중질물들.

[0031] 일련의 샘플들을 준비하여, 0.1의 중질물/물 중량비와 0.6의 수산화물/하이드록시페닐 몰 비를 갖는 복수의 혼합물을 생성하기 위해 잔류 스트림의 35g은 수용액 내의 8wt% 수산화 나트륨 105g과 혼합하였다.

[0032] 결과 혼합물들의 제1 세트를 이후에 190 내지 250℃의 범위 내에서 다양한 온도로 2시간 동안 가열하였고, 페놀과 아세톤의 퍼센티지 회수율을 측정하였다. 그 결과가 도 1에 도시되어 있는바, 그것은 페놀과 아세톤 각각의 회수율이 190℃에서 약 40%부터 250℃에서 약 90%까지 증가하였음을 실증적으로 보여준다.

실시예 2

[0033] 실시예 1에서 생성된 샘플들의 제2 세트를 250℃에서 1 내지 3시간 사이에서 여러 가지 시간 동안 가열하였고, 페놀과 아세톤의 퍼센티지 회수율을 측정하였다. 그 결과가 도 2에 도시되어 있는데, 이는 페놀과 아세톤 각각의 회수율은 1시간의 체류 시간 동안에 약 70%이던 것이 2시간의 체류 시간 동안에 약 80%까지 증가하였음을 실증적으로 보여준다. 그렇지만, 체류 시간이 3시간까지 증가하였을 때에는 회수율의 증가가 거의 관찰되지 않았다.

실시예 3

[0034] 추가적인 일련의 샘플들을 준비하였고, 0.1과 2.5 사이에서 가변적인 중질물/물 무게 비와 0.01과 0.6 사이의 수산화물/하이드록시페닐 몰 비를 가지는 복수의 혼합물을 생산하도록 하기 위해, 제1 실시예에서 사용된 잔류 스트림의 가변적인 양들을 수용액 내의 수산화 나트륨의 가변적인 양들과 혼합하였다. 결과 혼합물들 각각을 250℃에서 2시간 동안 가열하였고, 페놀과 아세톤의 퍼센트 회수율을 측정하였다. 그 결과가 도 3에 도시되어 있는데, 페놀과 아세톤 각각의 회수율은 0.1의 중질물/물 중량비를 갖는 혼합물의 경우 대략 70-80%에서 1.5를 넘는 중질물/물 중량비를 갖는 혼합물의 경우 대략 50%까지 감소하였음을 실증적으로 보여준다.

실시예 4

[0035] 추가적인 일련의 샘플들을 준비하였는바, 0.07에서 0.08 사이의 중질물/물 중량비와 0.1과 1.4 사이에서 가변적인 수산화물/하이드록시페닐 몰 비를 갖는 복수의 혼합물들을 생산하기 위해, 제1 실시예에서 사용된 그 잔류 스트림 60g을 수용액 내 가변농도의 수산화 나트륨 210g과 혼합하였다. 결과 혼합물들 각각을 250℃에서 1시간 동안 가열하였고, 페놀과 아세톤의 퍼센트 회수율을 측정하였다. 그 결과는 도 4에 도시되어 있는바, 페놀과 아세톤 각각의 회수율은 0.3에서 대략 1 사이에서 가변적인 수산화물/하이드록시페닐 몰 비를 갖는 혼합물들의 경우 약 70-80%에서 유지되지만, 이들 값보다 크거나 작은 수산화물/하이드록시페닐 몰 비를 갖는 혼합물의 경우에는 감소하였음을 실증적으로 보여준다.

[0036] 본 발명은 특정 실시예들을 참조하면서 설명하고 예시하였지만, 당해 기술분야의 통상의 기술자들은 본 발명으로부터 여기서 필수적으로 예시하지 않은 변형 실시예를 도출할 수 있을 것이라는 점을 인식할 것이다. 이런 이유로, 특허청구범위에 대한 참조는 본 발명의 진정한 범위를 결정하는 목적으로만 이루어져야 할 것이다.

Claims

비스페놀-A 및 이의 이성질체들을 포함하는 공급물 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법으로서, 상기 방법은 비스페놀-A 및 이의 이성질체들의 적어도 일부를 페놀 및 아세톤으로 분해하는 조건들 하에서 상기 공급물 스트림을 물과 수산화이온들(hydroxyl ions)의 소스와 접촉시키는 단계를 포함하며, 상기 조건들은 150℃ 내지 300℃의 온도, 상기 물이 상기 온도에서 액상으로 유지되도록 하는 압력, 그리고 잔류 스트림 내의 하이드록시페닐기들에 대한 수산화 이온들의 몰 비 0.3:1 내지 0.9:1을 포함하는 것을 특징으로 하는 공급물 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 온도는 180℃ 내지 260℃인 것을 특징으로 하는 공급물 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급물 스트림 내의 하이드록시페닐기들에 대한 수산화 이온들의 몰 비는 0.4:1 내지 0.7:1인 것을 특징으로 하는 공급물 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접촉은 4시간 미만 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 공급물 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급물 스트림은, 미반응 페놀, BPA 및 이의 이성질체들, 트리스페놀들, 그리고 다른 무거운 방향족 화합물들을 포함하는, 비스페놀-A의 생성에서 얻어지는 잔류 스트림인 것을 특징으로 하는 공급물 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 공급물 스트림 내 BPA 및 이의 이성질체들, 트리스페놀들, 그리고 다른 방향족 중질물들의 합에 대한 물의 중량비는 2:1보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 공급물 스트림에서 페놀과 아세톤을 회수하는 방법.
비스페놀-A를 생산하는 방법으로서, 상기 방법은:
(a) 촉매의 존재 하에, 비스페놀-A와 이의 이성질체들, 미반응 페놀, 트리스페놀들, 그리고 다른 무거운 방향족 화합물들을 포함하는 생성물 스트림(a product stream)을 생산하는 조건 하에서, 몰 과잉 상태의 페놀로 아세톤을 응축하는 단계;
(b) 미반응 페놀, 비스페놀-A 및 이의 이성질체들, 트리스페놀들, 그리고 다른 무거운 방향족 화합물들을 포함하는 잔류 스트림을 남기면서, 상기 생성물 스트림에서 비스페놀-A와 미반응 페놀의 일부를 회수하는 단계;
(c) 상기 잔류 스트림의 적어도 일부를 페놀과 아세톤으로 분해하는 조건들 하에서 공급물 스트림을 물 및 수산화 이온들의 소스와 접촉시키는 단계, 상기 조건들은 150℃ 내지 300℃의 온도, 상기 온도에서 상기 물을 액상으로 유지시키는 압력, 그리고 상기 잔류 스트림 내의 하이드록시페닐기들에 대한 수산화 이온들의 몰 비 0.3:1 내지 0.9:1을 포함하며; 그리고
(d) 배출 스트림으로부터 페놀 및 아세톤을 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비스페놀-A 생산 방법.
제7항에 있어서, 상기 온도는 180℃ 내지 260℃인 것을 특징으로 하는 비스페놀-A 생산 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 잔류 스트림 내의 하이드록시페닐기들에 대한 수산화이온들의 몰 비는 0.4:1에서 0.7:1까지인 것을 특징으로 하는 비스페놀-A 생산 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 잔류 스트림 내의 BPA 및 이의 이성질체들, 트리스페놀들 그리고 다른 방향족 중질물들의 합에 대한 물의 중량비는 2:1보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 비스페놀-A 생산 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 접촉은 4시간 미만 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 비스페놀-A 생산 방법.