KR20020092463A

KR20020092463A - 비스페놀 ａ 의 제조 방법

Info

Publication number: KR20020092463A
Application number: KR1020027014618A
Authority: KR
Inventors: 노무라마꼬또; 쯔지까와미찌노리; 시부따니이사오; 야마모또스스무; 니시지마히로아끼
Original assignee: 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2002-12-11
Also published as: AU2001252614A1; KR100786042B1; CN1738787A; WO2001083416A1; JP2001316313A; JP4140171B2

Abstract

하기 단계를 포함하는 비스페놀 A 의 제조 방법:

(a) 산 촉매의 존재하에 페놀 및 아세톤을 함유하는 공급원료를 반응시켜 생성물 흐름을 수득하는 단계; (b) 상기 생성물 흐름을 증류시켜, 아세톤을 제거하고, 비스페놀 A, 페놀 및 산 오염물질을 함유하는 탑저 흐름을 수득하는 단계; (c) 상기 탑저 흐름을 결정화시켜, 비스페놀 A 와 페놀의 첨가생성물의 결정을 수득하는 단계; (d) 상기 결정으로부터 페놀을 제거하여 비스페놀 A 를 수득하는 단계; (e) 상기 모액의 일부를 단계 (a)로 재순환시키는 단계; (f) 상기 모액의 나머지 부분을 처리하여 잔류 타르를 퍼지하고 정제된 모액을 회수하며, 상기 나머지 부분의 양이 상기 모액의 100 중량부 당 0.5-5 중량부인 것을 특징으로 하는 단계; (g) 상기 정제액을 단계 (a)로 재순환시키는 단계; 및 (h) (i) 상기 공급원료의 일부 이상, (ii) 상기 생성물 흐름의 일부 이상, (iii) 상기 모액의 일부분 이상의 적어도 하나를 거기에 함유된 산 오염물질을 제거하기 위한 처리를 수행하여, 단계 (c)에 공급되는 흐름에서의 산 오염물질의 농도를 0.001-0.5 meq/L 의 범위로 유지하는 단계.

Description

비스페놀 Ａ 의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING BISPHENOL A}

공지된 비스페놀 A (이후부터 BPA로 언급함)의 제조 방법중의 하나는 반응 부산물과 같은 불순물을 함유하는 미정제 BPA 를 결정화기로 도입하여 페놀 및 모액과 BPA 의 첨가생성물의 결정을 형성하는 단계를 포함한다. 모액으로부터 분리된 결정은 탈페놀화 단계로 도입되어 페놀을 제거하고 고순도의 BPA를 수득한다. 대부분의 모액은 반응 구역으로 재순환되는 한편, 이의 일부는 퍼지되고 처리되어 정제된 모액 및 잔류 타르를 수득한다. 정제된 모액은 반응 구역으로 재순환된다.

또한 미정제 BPA 는 산 오염물질을 함유하며, 이것은 증류, 결정화, 및 기타 단계동안 페놀 및 이소프로페닐 페놀의 생성 및 BPA의 분해를 야기한다. 따라서, 산 오염물질이 시스템내에 축적되는 것을 허용하는 것은 바람직하지 않다. 상기 방법에서, 산 오염물질은 타르와 함께 시스템으로부터 방출될 수 있다. 그러나, 공정 라인에서 산 오염물질의 농도를 허용가능한 수준으로 유지하기 위하여, 페놀, 2,4'-BPA 등과 같은 불순물을 함유하는 공정 유체로 산 오염물질을 뽑아내기 위한 타르 퍼지의 퍼지 유속을 증가시키는 것이 필요하다. 이러한 조작은 BPA 생산 비용을 증가시키는 문제점을 야기한다.

본 발명은 색조가 우수하며 열적으로 안정하고 고온에서 착색되지 않는 고급 비스페놀 A 의 경제적인 제조 방법에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 BPA의 제조 방법을 수행하기에 적합한 시스템의 공정도이다.

본 발명은 상기 문제의 관점에서 만들어졌으며, 생성물 BPA의 등급에 부정적인 영향을 주지 않으면서 원료 물질 페놀 소비를 감소시킬 수 있는 경제적인 방법을 제공하는 것을 목표로 한다.

본 발명에 따라, 하기 단계를 포함하는 비스페놀 A 의 제조 방법이 제공된다:

(a) 산 촉매의 존재하에 페놀 및 아세톤을 함유하는 공급원료를 반응시켜, 비스페놀 A, 페놀 및 산 오염물질을 함유하는 생성물 흐름을 수득하는 단계;

(b) 상기 생성물 흐름을 증류시켜 아세톤을 제거하고, 비스페놀 A, 페놀 및 산 오염물질을 함유하는 탑저 흐름을 수득하는 단계;

(c) 상기 탑저 흐름을 결정화시켜, 산 오염물질 및 페놀을 함유하는 모액 및 페놀과 비스페놀 A 의 첨가생성물의 결정을 수득하는 단계;

(d) 상기 결정으로부터 페놀을 제거하여 비스페놀 A 를 수득하는 단계;

(e) 상기 모액의 제 1 부분을 상기 공급원료의 일부로서 단계 (a)로 재순환시키는 단계;

(f) 상기 모액의 나머지 부분인 제 2 부분을 처리하여 잔류 타르를 퍼지하고 정제된 모액을 회수하며, 상기 제 2 부분의 양이 상기 모액의 100 중량부 당 0.5-5 중량부인 것을 특징으로 하는 단계;

(g) 상기 정제된 모액을 상기 공급원료의 일부로서 단계 (a)로 재순환시키는 단계; 및

(h) (i) 상기 공급원료의 일부 이상, (ii) 상기 생성물 흐름의 일부 이상, 및 (iii) 상기 모액의 제 1 부분의 일부 이상을 거기에 함유된 산 오염물질을 제거하기 위한 처리를 수행하여, 단계 (c)에 공급되는 상기 탑저 흐름에서의 산 오염물질의 농도를 0.001-0.5 meq/L 의 범위로 유지하는 단계.

본 발명은 하기 도면을 참조로 하여 하기에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1 을 참조하여, (1)로 표시되는 것은 라인 (11) 로부터의 원료 물질(페놀 및 아세톤의 혼합물)을 함유하는 공급원료가 라인 (13) 및 (15)를 통해 공급되는 반응기이다. 반응기 (1)에서, 아세톤 및 페놀은 술폰산 형의 양이온 교환 수지와 같은 강산 촉매의 존재하에 반응한다. 반응은 일반적으로 온도 45-95 ℃, 바람직하게는 55-85 ℃에서 수행된다. 반응 압력은 BPA 생성 반응에 거의 영향을 주지 않으며, 구체적으로 한정되지 않는다. 반응기 (1) 이 고정층 시스템일 때, 반응기에 요구되는 기계적인 강도 및 촉매 분쇄의 관점에서, 반응 압력은 바람직하게는 0.05-0.5 MPa 의 범위이다.

술폰산형 양이온 교환 수지는 바람직하게는 겔 형태이며, 황-함유 화합물, 바람직하게는 예를 들어 머캡토알킬피리딘 또는 머캡토알킬아민과 같은 머캡토 기 및 3차 질소-함유 기를 갖는 화합물로 부분적으로 개질된다. 황-함유 화합물의 예로는 2-머캡토에틸아민 및 2,2-디메틸티아졸리딘을 포함한다. 양이온 교환 수지의 개질은 수중 또는 유기 용매중에서 수지를 황-함유 화합물과 반응시켜, 술폰산기의 일부, 일반적으로 3-30%, 바람직하게는 5-15% 를 황-함유 화합물로 개질할 수 있다.

촉매는 바람직하게는 입자 형태이며, 원통형 반응기내에 팩킹된다. 촉매 입자의 평균 입자 직경은 바람직하게는 0.2-2.0 mm, 더욱 바람직하게는 0.4-1.5 mm이며, 이 때 입자 직경 분포의 균등성은 1.0-1.4, 바람직하게는 1.0-1.3 이다. 여기서의 평균 입자 직경 및 입자 직경 분포의 균등성은 촉매 입자가 물로 팽창된 상태에서 측정된 것이다. 입자 직경 분포의 균등성 Z 는 하기 식으로 정의된다:

Z = A/B

(식 중, A 및 B 는 각각 촉매 입자의 40 부피% 및 90 부피%가 통과되지 않고 남아있게 되는 체의 개구 크기임).

반응기 (1)에서 반응 혼합물은 라인 (17)을 통해 생성물 흐름으로서 여기로부터 방출된다. 비스페놀 A, 페놀, 미반응 아세톤, 산 촉매로부터 유래된 산 오염물질 또는 유리산, 반응 부산물 등을 함유하는 생성물 흐름이 라인 (20) 을 통해 증류탑 및/또는 증발기와 같은 증류 구역 (2)로 공급되며, 여기서 물, 미반응 아세톤 및 일부 페놀을 함유하는 증류물이 분리되고 라인 (21)을 통해 방출된다. 비스페놀 A, 페놀 및 산 오염물질을 함유하는 증류 구역 (2) 로부터의 탑저 흐름은 라인 (22) 를 통해 결정화 구역 (3) 으로 공급되며, 여기서 탑저 흐름은 냉각되어 비스페놀 A와 페놀의 첨가생성물의 결정을 생성한다. 산 오염물질 및 페놀을 함유하는 모액으로부터 결정이 분리된 후, 라인 (23) 을 통해 다음 탈페놀화 단계(8)로 보내진다. 바람직하게는, 결정화는 2 회 이상 반복된다.

하나의 바람직한 구현예에서, 결정화 구역 (3) 내에서의 결정화는 제 1 및 제 2 결정화 단계의 시리즈에서 수행되며, 제 1 결정화 단계에서 수득되는 결정은 페놀에 용해되고, 제 2 결정화 단계로부터 적합하게 모액이 분리되고, 수득되는 용액은 제 2 결정화 단계에서 결정화가 수행된다.

제 1 결정화 단계는 바람직하게는 제 1 및 제2 결정화기의 2 개의 시리즈를 사용하여, 증류 구역으로부터의 탑저 흐름이 냉각되어 직경이 100 ㎛ 이하인 미세 결정의 함량이 30 중량% 미만인, 첨가생성물 결정의 상대적으로 큰 결정(순수 결정종)을 형성하는 방식으로 수행된다. 제 1 결정화기내의 결정종-함유 슬러리는 제 2 결정화기로 공급되고, 제 1 결정화기의 온도보다 더 낮은 온도로 냉각되어 결정종을 성장시키고, 100 ㎛ 이하의 직경의 미세 결정의 함량이 30 중량% 미만인, 첨가생성물 결정을 형성한다.

제 2 결정화기내에 형성된 결정은 모액으로부터 분리되고 페놀로 다시 용해된다. 상기 용액은 제 2 결정화 단계에서 결정화되고, 또한 제 3 및 제 4 결정화기인 2 개의 시리즈를 사용하여 바람직하게는 수행된다. 따라서, 용액은 제 3 결정화기로 공급되고 냉각되어, 100 ㎛ 이하의 직경을 갖는 미세한 결정의 함량이 30 중량% 미만인 첨가 생성물의 상대적으로 큰 결정(순수 결정종)을 형성한다. 제 3 결정화기내의 결정종-함유 슬러리는 제 4 결정화기로 공급되고 제 3 결정화기의 온도보다 낮은 온도로 냉각되어, 결정종을 성장시키고 100 ㎛ 이하의 직경을 갖는 미세 결정의 함량이 30 중량% 미만인 결정을 형성한다. 제 4 결정화기에서형성된 결정은 모액으로부터 분리되고 열에 의해 용융되며, 다음 탈페놀화 단계로 보내진다. 제 2 결정화 단계에서 수득된 모액은 바람직하게는 제 1 결정화 단계에서 수득된 첨가생성물 결정을 용해시키는데 사용된다.

결정화 구역 (3) 에서 수득된 페놀과 비스페놀 A 의 첨가생성물의 용융 결정은 탈페놀화 단계 (8) 로 보내지고, 여기서 페놀은 상기 결정으로부터 제거되어 비스페놀 A 가 수득되고, 이것은 라인 (32)를 통해 회수된다. 탈페놀화는 임의의 적합한 공지된 방법으로 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 하나의 바람직한 구현예에서, 결정을 용융시켜 비스페놀 A 및 페놀을 함유하는 용융물을 형성하고, 수득된 용융물을 가열하여 페놀을 증발시킴에 의해 탈페놀화가 수행된다. 바람직하다면, 증발에 이어 탈거, 예를 들어 증기 탈거가 이어질 수 있다.

증발 전에, 용융물을 양이온 공여 고체와 접촉시켜, 양이온 공여 고체로 용융물내에 함유된 강산을 중화시키는 것이 바람직하다. 양이온 공여 고체와의 이러한 처리에 의해, 용융물의 가열동안 비스페놀 A 의 분해가 효과적으로 방지될 수 있으며, 고순도 고급 비스페놀 A 가 고수율로 회수될 수 있다. 양이온 공여 고체로서, 유리 섬유가 적합하게 사용될 수 있다.

결정화 구역 (3)에서 수득되는 모액은 일반적으로 비스페놀 A 8-12 중량%, 페놀 75-90 중량% 및 트리스페놀 및 쿠마론 화합물과 같은 폴리페놀 및 산 오염물질과 같은 불순물 5-15 중량%를 포함한다. 모액의 대부분은 라인 (24), (31), (12), (13) 및 (16)을 통해 재순환되어, 공급원료의 일부로서 반응기 (1)로 되돌려진다. 또다른 모액의 나머지 부분, 즉 모액 100 중량부 당 0.5-5 중량부는 라인 (25)를 통해서 퍼지 회수 구역 (4)로 공급된다. 퍼지 회수 구역 (4)에서, 액체는 처리되어 타르성 화합물을 퍼지하고, 정제된 모액을 회수한다. 또한 산 화합물은 모액으로부터 분리된다. 퍼지 회수 구역 (4) 로 공급되는 모액의 양이 0.5 부 미만일 때, 고비등점 물질 및 산 오염물질과 같은 불순물이 시스템내에서 생성되어 BPA의 등급을 감소시킨다. 모액 100 중량부 당 5 중량부 초과로 퍼지 회수 구역 (4) 로 공급되는 너무 많은 모액의 양은 원료 물질의 소비를 증가시켜 페놀 손실이 증가되므로 경제적으로 유익하지 않다.

바람직하게는, 퍼지 회수 구역 (4) 는 페놀 증류탑, 진공 조건하에서 작동되는 증발기가 구비된 반응기 및 강산형 이온 교환 수지-함유 탑을 포함한다. 퍼지 회수 구역 (4)에서, 모액 흐름 (25) 는 먼저 증류탑으로 공급되어 증류물로서 페놀을 회수한다. 탑저 흐름인 농축 모액은 염기성 촉매가 첨가된 반응기로 도입되고, 여기서 탑저 흐름에 함유된 비스페놀, 트리스페놀 및 기타 폴리페놀이 촐매에 의해 이소프로페닐페놀 및 페놀로 열적으로 분해되는 한편, 크로만(chromans) 화합물과 같은 불순물이 축중합되어 고비등점 물질, 타르를 형성한다.

반응기로부터 회수된 이소프로페닐 페놀 및 페놀의 증기는 응축기로 도입되고, 여기서 증기는 증류탑으로부터의 증류물과 접촉되고 응축된다. 그 후, 응축된 증기는 강산형 이온 교환 수지-함유 탑으로 공급되어, 비스페놀 A 가 페놀과 이소프로페닐 페놀의 반응 결과로서 형성된다. 탑으로부터의 유출물은 퍼지 회수 구역 (4)로부터 수득된 정제액을 나타내며, 라인 (27), (12), (13) 및 (16)을통해 반응기 (1)로 재순환된다. 반응기내에서 수득되는 고비등점 물질은 라인 (26) 을 통해 잔류 타르로서 방출된다.

바람직하다면, 라인 (26)으로부터의 타르는 페놀 제조 공정으로부터 수득되는 방향족 에테르를 포함하는 에테르 부산물 오일과 혼합되고 희석됨으로써, 연료 오일로서 사용될 수 있다. 180-230 ℃에서의 타르는 혼합 구역으로 공급되고, 60-170 ℃에서 방향족 에테르를 포함하는 희석제 부산물 오일이 타르와의 혼합을 위해 공급된다. 희석제 대 타르의 혼합 비는 0.1:1 내지 2:1 이다. 혼합 구역으로부터 방출되는 혼합물은 냉각되며, 냉각된 혼합물의 온도는 80-150 ℃이다. 냉각된 혼합물의 일부는 연료 오일로서 회수되는 나머지 부분과 함께 혼합 구역으로 재순환된다.

본 발명에서, 결정화 구역 (3)으로 공급되는 흐름 (22) 내의 산 오염물질의 농도는 결정화 구역 (3)에서 첨가생성물의 고급 결정을 수득하기 위하여, 0.001-0.5 meq/L(milliequivalent/liter), 바람직하게는 0.001-0.10 meq/L의 범위 내로 유지되어야 한다. 그러한 고급 결정은 결정 용융뮬내에 산 함유량의 관점에서 실질적으로 산 오염물질 함량이 없다. 결정화 구역 (3) 으로 공급되는 흐름 (22)에서 산 오염물질의 농도가 0.5 meg/L 을 초과할 때, 산 오염물질의 일부가 결정화 구역내에서 수득되는 첨가생성물의 결정내에 포함된다. 결과적으로, 이어지는 탈페놀화 단계 (8)에서, 산 오염물질은 BPA 의 분해를 야기하여, BPA 내의 페놀 함량의 증가 및 생성물 BPA 의 착색 및 분해를 증가시킨다.

따라서, 본 발명에서,

(i) 라인 (13) 및 (16)을 통해 반응기 (1)로 도입되는 공급원료의 일부 이상,

(ii) 라인 (17) 및 (20) 을 통해 반응기 (1)로부터 증류 구역 (2) 로 공급되는 생성물 흐름의 일부 이상, 및

(iii) 라인 (24), (31), (12), (13) 및 (16) 을 통해 반응기 (1) 로 재순환되는 모액의 일부 이상

의 적어도 하나는 여기에 함유된 산 오염물질을 제거하기 위한 처리가 수행되어, 결정화 구역 (3) 으로 공급되는 흐름 (22) 에서 산 오염물질의 농도가 0.001-0.5 meq/L 의 범위내로 유지된다.

탑저 흐름에서 산 오염물질의 농도를 극히 낮은 수준으로 감소시키기 위하여 거대한 산 제거 시스템이 요구되기 때문에, 산 오염물질의 농도 하한은 경제적인 관점에서 0.001 meq/L 이다.

산 오염물질은 불순물을 거의 용출시키는 않는 흡착제와 산 오염물질 함유 유체를 접촉시킴으로써 제거될 수 있다. 그러한 흡착제의 예로는 활성탄, 알칼리성 무기 산화물 및 음이온 교환 수지를 포함한다. 음이온 교환 수지가 바람직하게 사용된다. 다양한 음이온 교환 수지가 본 발명의 목적을 위해 적합하게 사용될 수 있는 한편, 1차, 2차, 또는 3차 아민과 같은 약한 염기성 음이온 교환기를 갖는 음이온 교환 수지의 사용이 바람직하다. 적합한 음이온 교환 수지의 예시로는 Amberlite(Rohm & Haas Company 제조), Dowex(Dow Chemical Inc. 제조), 및 Diaion(Mitsubishi Chemical Company 제조)가 있다.

예시적 구현예에서, (i) 라인 (13) 내의 공급원료의 일부 또는 전부가 라인 (14) 를 통해 산 처리 구역 (5) 로 도입되고 라인 (15) 를 통해 반응기 (1)로 공급되며, (ii) 라인 (17) 에서의 생성물 흐름의 일부 또는 전부는 라인 (18) 을 통해 산 처리 구역 (6) 으로 도입되고, 라인 (19) 를 통해 증류 구역 (2) 로 공급되고, (iii) 라인 (28) 에서의 모액의 일부 또는 전부는 라인 (29) 를 통해 산 처리 구역 (7) 로 도입되고 라인 (31) 을 통해 반응기 (1) 로 공급된다. 그러나, 상기 처리 구역 (5), (6) 및 (7) 중 1 또는 2 는 원한다면 생략될 수 있다. 산 오염물질은 경제적인 관점에서 산 처리 구역 (7) 에서만 제거되는 것이 바람직하다. 라인 (28) 에서 흐름의 부피당 산 오염물질의 농도는 라인 (13), (14), (17) 및 (18) 에서의 것보다 높으므로, 구역 (7) 에서 산 제거는 구역 (5) 또는 (6) 에서의 것보다 더욱 효율적이며 효과적이다.

산 제거 구역 (5)-(7) 의 각각에서 처리되는 흐름의 양은 처리되는 흐름내의 산 오염물질의 농도에 따라 적합하게 결정될 수 있다.

본 발명에서, 공정 흐름내의 산 오염물질이 산 제거구역 (5)-(7) 의 하나 이상에서 제거되어야 하므로, 퍼지 회수 구역 (4) 로의 흐름 (25)의 유속이 산 오염물질을 제거하기 위해 제거되어야 한다는 것은 더이상 필요하지 않다. 퍼지 회수 구역 (4) 에서의 처리는 산 오염물질외의 불순물을 감소시킬 목적만으로 수행될 수 있다. 따라서, 퍼지의 양이 감소될 때라도, 결정화 구역 (3) 에서 수득되는 첨가생성물의 결정의 품질은 부정적인 영향을 받지 않는다. 결과적으로, 라인 (26) 을 통해 방출되는 타르의 양은 감소될 수 있다.

따라서, BPA 와 산 오염물질이 없는 페놀 또는 유리산과의 고급 결정성 첨가생성물을 생성하여, 본 발명의 방법에 따라 착색체가 없는 고급 BPA 를 생성하는 것이 가능하다. 퍼지를 처리하기 위한 시스템은 압축되어 만들어질 수 있고, 공정 라인으로부터의 퍼지의 양이 작으므로, 여기서 방출되는 타르의 양이 작다. 따라서, 원료 물질로서 공급되는 아세톤 및 페놀의 양을 감소시켜 BPA의 생산 비용을 감소시키는 것이 가능하다. 게다가, 본 발명에서의 산 처리가 결정화 구역으로 공급되는 탑저 흐름에서의 산 오염물질의 농도를 0.001-0.5 meq/L 의 범위로 유지하도록 수행되여, 산 제거 단계에서 작동 하중이 감소될 수 있고, 산 처리에서 흡착제의 양이 감소될 수 있다. 따라서, 산은 감소되는 비용과 함께 제거될 수 있다.

하기 실시예들이 본 발명을 추가적으로 예증할 것이다. 백분율은 중량에 의한 것이다.

실시예 1

도 1 의 공정도에서 보여지는 장치를 사용하여 BPA를 생성했다. (5) 및 (6) 에서의 산 제거 단계가 생략되었고, 산 처리는 단계 (7)에서만 수행되었다. 결정화 구역 (3)에서, 첨가생성물의 결정은 23.2 kg/h 의 순수 페놀로 세척되었다.유속, 조건 및 분석 자료가 하기에 주어졌다.

반응기 1:

반응 온도: 60 ℃

반응 압력: 0.3 MPa

촉매: 술폰산형 양이온 교환 수지 (Rhom & Haas 제조; Amberlite 118-H, 평균 입자 직경: 0.54 mm, 균일성 예외 입자 직경 분포도: 1.46) 를 체쳐서, 평균 입자 직경 0.69 mm 및 입자 직경 분포의 균일성 1.17 을 갖는 걸러진 생성물을 수득했다. 걸러진 생성물은 이의 술폰산기의 10% 가 2-머캡토아민으로 개질되도록 처리되어, 촉매를 수득한다.

라인 (17) 에서의 생성물 흐름:

유속: 116.7 kg/h

조성

BPA:18.8 %

페놀:73.6 %

물:1.0 %

아세톤:0.8 %

유리산:0.086 meq/L

기타 불순물:5.8 %

라인 (21) 에서의 증류물:

유속:17.8 kg/h

조성

물:7 %

아세톤:6 %

페놀:86 %

기타:1 %

라인 (22) 내의 탑저 흐름:

유속:98.9 kg/h

조성

BPA:22 %

페놀:74 %

유리산:0.101 meq/L

기타 불순물:4 %

라인 (23) 내의 첨가생성물의 결정:

유속:22.1 kg/h

유리산:측정 한계 미만

(≤ 0.001 meq/L)

라인 (24) 에서의 모액:

유속:100 kg/h

조성:

BPA:8 %

페놀:86 %

유리산:0.1 meq/L

기타 불순물:6 %

라인 (25) 에서의 퍼지:

유속:3 kg/h (라인 (24) 에서의 모액의 100 중량부 당 3 중량부)

퍼지 회수 단계 4:

반응기/진공 응축기:

탑저 온도: 250 ℃

압력: 0.02 MPa

강산형 이온 교환 수지탑

온도: 53 ℃

압력: 0.1 MPa

라인 (26) 에서의 타르:

유속:0.2 kg/h

라인 (27)에서의 정제액:

유속:2.8 kg/h

조성

BPA:8 %

페놀:89.5 %

유리산:측정 한계 미만

(≤0.001 meq/L)

기타 불순물: 2.5 %

라인 (28) 에서의 모액:

유속:97 kg/h

라인 (29) 에서의 모액

유속:7.0 kg/h

유리산:0.1 meq/L

산 제거 단계 (7):

흡착제: 2차 아민을 갖는 음이온 교환 수지

(Rhom & Haas 사에 의해 제조된 Amberlite)

온도:50 ℃

라인 (30) 내의 처리액:

유리산:측정 한계 미만

(≤0.001 meq/L)

라인 (16)에서의 공급원료:

유속:116.7 Kg/h

유리산:0.078 meq/L

라인 (32) 로부터의 BPA:

유속:13.0 kg/h

유리산:측정 한계 미만

(≤0.001 meq/L)

페놀:15 중량ppm 미만

비교예 1

구역 (7) 에서의 산 제거 처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1 에서 설명된 것과 같은 방식을 반복했다. 따라서, 라인 (28) 에서의 모액은 라인 (31)을 직접적으로 통과하고 반응기 (1) 로 공급되었다. 이 경우, 라인 (22) 에서의 탑저 흐름에서의 유리산 (산 오염물질)의 농도는 0.101 meq/L 초과였다. 라인 (22) 에서의 유리산 함량을 0.101 meq/L 로 유지하기 위하여, 라인 (25) 를 통과하여 퍼지되는 모액의 양을 10 kg/h 로 증가시키는 것이 필요했다. 결과적으로, 라인 (26) 을 통해 방출되는 타르의 양은 0.7 kg/h 로 증가했다. 따라서 BPA 생산 비용이 실시예 1 에서보다 높았다.

비교예 2

구역 (7) 에서의 산 제거 처리를 수행하지 않고, 라인 (25) 로 퍼지되는 모액의 양을 0.5 kg/h 로 감소시킨 것을 제외하고는, 실시예 1 에서 설명된 것과 동일한 방식을 반복했다. 이 경우, 라인 (26) 을 통해 방출되는 타르의 양은 0.05 kg/h 였다. 그러나, 라인 (22) 의 탑저 흐름에서 유리산의 농도는 2.0 meq/L 초과로 증가하여, 탈페놀화 단계 (8) 에서 BPA 가 분해되었다. 라인 (32)를 통해 회수되는 BPA 생성물은 100-1000 중량ppm 의 페놀 농도를 가졌다.

Claims

하기 단계를 포함하는 비스페놀 A 제조 방법:

(a) 산 촉매의 존재하에 페놀 및 아세톤을 함유하는 공급원료를 반응시켜, 비스페놀 A, 페놀 및 산 오염물질을 함유하는 생성물 흐름을 수득하는 단계;

(b) 상기 생성물 흐름을 증류시켜, 아세톤을 제거하고, 비스페놀 A, 페놀 및 산 오염물질을 함유하는 탑저 흐름을 수득하는 단계;

(c) 상기 탑저 흐름을 결정화시켜, 비스페놀 A 와 산 오염물질 및 페놀을 함유하는 모액 및 페놀의 첨가생성물의 결정을 수득하는 단계;

(d) 상기 결정으로부터 페놀을 제거하여 비스페놀 A 를 수득하는 단계;

(e) 상기 모액의 제 1 부분을 상기 공급원료의 일부로서 단계 (a)로 재순환시키는 단계;

(f) 상기 모액의 나머지 부분인 제 2 부분을 처리하여 잔류 타르를 퍼지하고 정제액을 회수하며, 상기 제 2 부분의 양이 상기 모액의 100 중량부 당 0.5-5 중량부인 것을 특징으로 하는 단계;

(g) 상기 정제액을 상기 공급원료의 일부로서 단계 (a)로 재순환시키는 단계; 및

(h) (i) 상기 공급원료의 일부 이상, (ii) 상기 생성물 흐름의 일부 이상, (iii) 상기 모액의 제 1 부분의 일부 이상의 적어도 하나를 거기에 함유된 산 오염물질을 제거하기 위한 처리를 수행하여, 단계 (c)에 공급되는 상기 흐름에서의 산오염물질의 농도를 0.001-0.5 meq/L 의 범위로 유지하는 단계.
제 1 항에 있어서, 단계 (h) 는 흡착제와 접촉함에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 흡착제는 염기성 양이온 교환 수지인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 단계 (c) 는 제 1 및 제 2 결정화 단계의 시리즈를 포함하며, 여기서 제 1 결정화 단계에서 수득된 결정은 제 2 결정화 단계에서 수득되는 모액에 용해되고, 수득되는 용액은 제 2 결정화 단계에서 결정화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 단계 (d) 는 상기 결정을 용해시켜 비스페놀 A 및 페놀을 함유하는 용융물을 형성하고, 이 용융물을 가열하여 페놀을 증발시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기의 가열전, 상기 용융물이 양이온 공여 고체와 접촉되어 상기 용융물내에 함유된 강산을 상기 고체로 중화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 양이온 공여 고체는 유리 섬유인 것을 특징으로 하는 방법.