KR20080057307A - 색상이 양호한 비스페놀 ａ의 제조방법 - Google Patents

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마사히로 고다마
슈이치 마스다
준 고히루이마키
호쿠토 야마사키
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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

(1) 과잉량의 페놀과 아세톤을 축합반응시키는 축합반응 공정, (2) 농축 공정, (3) 정석·고액분리 공정, (4) 어덕트분해 공정 및 (5) 조립 공정을 갖는 비스페놀 A의 제조장치에 있어서, (4) 어덕트분해 공정 이후의 반응 혼합물과 접하는 부분의 금속 재질로서 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸을 사용하고, 원료계 및 반응 생성물의 액상 부분의 온도를 180℃ 이하로 하고, 또한 그것들을 가열하기 위한 열매체 온도를 200℃ 이하로 한다. 이에 의해, 페놀과 아세톤으로부터 비스페놀 A를 제조하는 장치에 있어서 색상이 양호한 비스페놀 A를 경제적으로 유리하게 제조할 수 있다.

Description

색상이 양호한 비스페놀 Ａ의 제조방법{PROCESS FOR PRODUCING BISPHENOL A WITH SATISFACTORY HUE}
본 발명은, 비스페놀 A의 제조장치에 있어서의 재질 선정방법 및 비스페놀 A의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는, 페놀과 아세톤으로부터 고품질의 비스페놀 A, 특히 색상이 양호한 제조를 만들기 위한 장치에 있어서의 금속 재료의 재질의 선정 및 상기 제조장치를 이용한 색상이 양호한 비스페놀 A의 제조방법에 관한 것이다.
비스페놀 A는 에폭시 수지 또는 폴리카보네이트 수지의 원료로서 중요한 화합물이며, 최근 그 용도 및 수요가 증대하고 있다. 고품질의 수지를 얻기 위해서는, 무색이며 고순도의 비스페놀 A가 요구되고 있다.
비스페놀 A는, 통상, 페놀과 아세톤을 산성 촉매의 존재하에 반응시킴으로써 제조된다. 산성 촉매로서는, 강산성 양이온 교환 수지가 대표적이다. 반응 생성물은, 비스페놀 A 외에, 미반응 페놀, 미반응 아세톤, 반응 생성수 및 착색 물질 등의 반응 부산물을 포함하고 있다.
반응 혼합액으로부터 고순도의 비스페놀 A를 회수하는 방법의 하나로서, 상기 반응 생성액으로부터, 미반응 아세톤, 반응 생성수 및 일부의 미반응 페놀을 증류 등으로 제거한 후, 남은 농축 혼합액을 냉각함으로써 비스페놀 A를 페놀과의 부가물(어덕트)로서 정석(晶析)시키고, 반응 부산물을 포함하는 모액으로부터 이 결정(어덕트 결정)을 분리한 후, 페놀을 제거하여 비스페놀 A를 회수하는 방법이 있다(예컨대 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
이 특허문헌 1 및 특허문헌 2는 비스페놀 A를 페놀과의 부가물로부터 수증기 스트리핑에 의해 잔류 페놀을 제거하는 것이지만, 얻어지는 제품 비스페놀 A에 대하여 소량의 착색 원인 물질이 혼입되기 때문에, 제품 비스페놀 A의 색상이 악화된다고 하는 문제가 있다. 이 색상 악화(착색)의 문제는, 그 착색 원인 물질이 어덕트 결정의 용융 및 그 용융액의 증발처리에서의 가열에 기인하는 것이기 때문에, 불가피한 것으로 생각되고 있었다.
이러한 어덕트 결정으로부터 색상이 우수한 고순도 비스페놀 A를 분리하는 방법으로서는, 어덕트 결정을 용융장치 및 증발장치를 포함하는 장치계의 내벽에 부착되는 산소를 유기용제 세정에 의해 제거한 후, 용융 및 증발하는 방법이 알려져 있다(예컨대 특허문헌 3 참조).
상기한 바와 같이 비스페놀 A의 제조 공정은, (1) 페놀과 아세톤을 산성 촉매의 존재하에 축합반응시키는 축합반응 공정, (2) 상기 반응 생성액으로부터, 미반응 아세톤, 반응 생성수 및 일부의 미반응 페놀을 감압증류 등으로 제거하는 농축 공정, (3) 농축 혼합액을 냉각함으로써 비스페놀 A를 페놀과의 부가물(어덕트) 로서 정석시키고, 이 결정(어덕트 결정)을 반응 부산물을 포함하는 모액으로부터 분리하는 정석·고액분리 공정, (4) 어덕트 결정을 가열용융하여 페놀을 증발제거하여 비스페놀 A를 제조하는 어덕트분해 공정 및 (5) 회수한 비스페놀 A를 조립하여, 제품 비스페놀 A를 얻는 조립공정으로 나눌 수 있는데, 이들 반응장치나 농축장치, 용융장치, 증발장치에 있어서의 금속 재질로서는 스테인레스 스틸, 예컨대, SUS304, SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L이 일반적으로 사용되는 것은 공지되어 있다. 그러나, 고품질의 비스페놀 A를 제조하기 위해서, 상기 공정 중 어느 장치에 어떤 재질의 것을 이용해야 되는가에 대해서는 명확히 구별되어 있지 않고, 또한, 사용되는 장치의 재질에 있어서, 운전온도나 열매체 온도를 어떻게 할 것인가에 대해서 명확히 기재되어 있는 문헌은 발견되지 않았다.
특허문헌 3의 실시예에서는 용융장치 및 증발장치의 금속 재질로서 SUS304를 이용하고 있지만, 용융장치 및 증발장치의 내벽면에서 산소를 제거하기 위해 고온 페놀을 장치내에 분출시켜 세정해야 하고, 조작이 매우 번잡하며 실용적인 것은 아니다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 제1990-28126호 공보
특허문헌 2: 일본 특허공개 제1988-132850호 공보
특허문헌 3: 일본 특허공개 제1993-39238호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
이러한 상황하에서, 본 발명의 목적은, 페놀과 아세톤으로부터 비스페놀 A를 제조하는 장치에 있어서, 특허문헌 3에 기재된 바와 같은 번잡한 조작을 필요로 하지 않고, 색상이 양호한 비스페놀 A를 경제적으로 유리하게 제조하기 위한 방법을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자등은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 행한 결과, 상기의 결정 어덕트를 처리하는 용융장치 및 증발장치의 재질로서 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸(SUS316 또는 SUS3164L)을 사용함으로써 착색 원인 물질의 발생을 억제할 수 있고, 결정 어덕트로부터 색상이 우수한 고순도 비스페놀 A를 분리할 수 있으며, 또한, 페놀과 아세톤의 축합반응에 의한 비스페놀 A의 제조장치에 있어서, 반응 혼합물로부터 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 정석 분리하는 정석·고액분리 공정까지는, 착색 원인 물질이 모액으로 회수되어 분리할 수 있는 것으로부터 일반 재질인 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸(SUS304 또는 SUS304L)을 이용하고, 어덕트분해 이후에 대해서는 고급 재질인 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸(SUS316 또는 SUS316L)을 이용함으로써, 비스페놀 A의 제조장치의 설비 비용이 저감되어, 색상이 양호한 비스페놀 A를 경제적으로 유리하게 제조할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
즉 본 발명은, 이하의 비스페놀 A의 제조방법을 제공하는 것이다.
1. (1) 과잉량의 페놀과 아세톤을 산성 촉매의 존재하에, 축합반응시키는 축합반응 공정, (2) 축합반응 공정에서 얻어진 반응 혼합물을 농축하는 농축 공정, (3) 농축 공정에서 얻어진 농축액을 냉각함으로써 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 정석시키고, 해당 부가물과 모액으로 분리하는 정석·고액분리 공정, (4) 비스페놀 A와 페놀의 부가물로부터 페놀을 제거하여, 비스페놀 A를 회수하는 어덕트분해 공정 및 (5) 회수한 비스페놀 A를 조립(造粒)하여, 제품 비스페놀 A를 얻는 조립 공정을 갖는 비스페놀 A의 제조장치에 있어서, (4) 어덕트분해 공정 이후의 반응 혼합물과 접하는 부분의 금속 재질로서 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸을 사용하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조방법.
2. 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸이 SUS316 또는 SUS316L인 상기 1의 비스페놀 A의 제조방법.
3. (1) 내지 (3) 공정의 원료계 및 반응 생성물과 접하는 부분의 금속 재질로서 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸을 사용하는 상기 1 또는 2의 비스페놀 A의 제조방법.
4. 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸이 SUS304 또는 SUS304L인 상기 3의 비스페놀 A의 제조방법.
5. 상기 1 또는 2의 비스페놀 A의 제조장치에서, (4) 어덕트분해 공정 이후에 반응 생성물의 액상 부분의 온도를 180℃ 이하로 하고, 또한 열매체 온도를 200℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조방법.
6. 상기 3 또는 4의 비스페놀 A의 제조장치에서, (1) 내지 (3)의 공정에서의 원료계 및 반응 생성물의 액상 부분의 온도를 180℃ 이하로 하고, 또한 그것들을 가열하기 위한 열매체 온도를 200℃ 이하로 하는 상기 5의 비스페놀 A의 제조방법.
발명의 효과
본 발명의 비스페놀 A의 제조방법에 있어서는, (4) 어덕트분해 공정 이후의 반응 생성물과 접하는 기기의 금속 재질로서 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸(SUS316 또는 SUS316L)을 사용함으로써 결정 어덕트로부터 색상이 우수한 고순도 비스페놀 A를 분리할 수 있고, 고온 페놀에 의한 장치의 세정 등의 번잡한 조작을 필요로 하지 않고 색상이 양호한 비스페놀 A를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, (1) 내지 (3)공정에 대해서는 저렴한 일반 재질인 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸(SUS304 또는 SUS304L)을 이용함으로써 장치 비용이 저감되고, (4) 어덕트분해 공정 이후에 대해서는 고급 재질이며 부식되기 어려운 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸(SUS316 또는 SUS316L)을 이용함으로써 제품의 색상 악화 등이 회피되는 것으로부터, 색상이 양호한 비스페놀 A를 경제적으로 유리하게 제조할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 비스페놀 A의 제조방법에 있어서는, (1) 축합반응 공정, (2) 농축 공정, (3) 정석·고액분리 공정, (4) 어덕트분해 공정 및 (5) 회수한 비스페놀 A를 조립하여, 제품 비스페놀 A를 얻는 조립 공정을 갖고, 색상이 양호한 비스페놀 A가 제조된다.
이하, 각 공정에 대하여 구체적으로 설명한다.
(1) 축합반응 공정
원료의 페놀과 아세톤은, 화학양론적으로 페놀 과잉으로 반응시킨다. 페놀과 아세톤의 몰비는, 페놀/아세톤: 3 내지 30이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 5 내지 20의 범위이다. 반응온도는, 통상, 50 내지 100℃, 반응압력은, 통상, 상압 내지 1.5MPa, 바람직하게는 상압 내지 0.6MPa에서 행해진다. 촉매로서는, 통상, 설폰산형 등의 강산성 양이온 교환 수지가 사용된다.
또한, 강산성 양이온 교환 수지 촉매의 일부를 머캅토알킬아민 등의 조촉매에 의해 중화된 촉매를 이용하는 것도 있다. 예컨대, 2-머캅토에틸아민, 3-머캅토프로필아민, N,N-다이메틸-3-머캅토프로필아민, N,N-다이-n-뷰틸-4-머캅토뷰틸아민, 2,2-다이메틸싸이아졸리딘 등으로 설폰산기의 5 내지 30몰%가 중화된 것을 들 수 있다.
페놀과 아세톤의 축합반응은, 연속방식이나 압류방식인 고정상 유통방식, 또는 현탁상 회분방식으로 행해진다. 고정상 유통방식의 경우, 반응기에 공급하는 원료액의 액 공간속도는, 0.2 내지 50hr-1 정도이다. 또한, 현탁상 회분방식으로 행하는 경우, 반응온도, 반응압력에 따라서 다르지만, 일반적으로, 상기 원료액에 대하여 20 내지 100질량%의 범위의 수지 촉매량이며, 처리시간은 0.5 내지 5시간 정도이다.
(2) 농축 공정
축합반응 공정으로부터의 반응 혼합물은 통상 2단의 공정으로 농축이 행해진다. 제 1 농축 공정에서, 감압증류 등의 방법에 의해 미반응 아세톤, 반응 생성수 등이 제외된다. 감압증류는, 통상, 온도 30 내지 180℃, 압력 13 내지 67kPa에서 실시된다. 계속해서, 제 2 농축 공정에서, 페놀을 증류 제거하고, 비스페놀 A의 농도를 조정한다. 이 때의 비스페놀 A의 농도는 20 내지 60질량%로 하는 것이 바람직하다. 비스페놀 A의 농도가 20질량%보다도 작은 경우에는 수율이 낮아지는 경향이 있고, 또한, 60질량%보다 커지면 고화온도가 높아져, 수송 불가능하게 된다고 하는 문제가 일어난다. 따라서, 통상은 제 1 농축 공정에서 반응 혼합액을 미리 농축함으로써 상기 농도로 조정한다. 이 제 2 농축 공정은, 통상, 압력 4 내지 40kPa, 온도 70 내지 140℃의 조건하에서 실시하는 것이 바람직하다.
(3) 정석·고액분리 공정
농축 공정으로부터의 농축액은, 통상, 70 내지 140℃로부터 35 내지 60℃까지 냉각되어, 비스페놀 A와 페놀의 부가물(어덕트)을 정석하여, 슬러리상으로 된다. 냉각은, 외부 열교환기나, 정석기에 가해지는 물의 증발에 의해 열이 낮아짐에 따라 행해진다.
다음으로 슬러리상의 액은 고액분리된다. 이 정석·고액분리 공정에서 얻어지는 모액은 반응 생성수를 포함하기 때문에 통상은 탈수탑에 도입된다. 단, 이 함수 모액의 일부를 정석기로 순환하여도 좋다. 탈수 후의 모액 조성은, 통상, 페놀: 65 내지 85질량%, 비스페놀 A: 10 내지 20질량%, 2,4'-이성체 등의 부산물: 5 내지 15질량%이며, 2,4'-이성체 등의 불순물을 많이 포함하고 있다.
이 모액은, 모액 중의 반응 부산물을 이성화 처리함으로써, 농축 공정 등으로 순환할 수 있다.
이성화 처리는, 통상, 설폰산형 양이온 교환 수지가 사용되고, 반응온도 50 내지 100℃ 정도이고, 연속식이나 압류방식인 고정상 유통방식의 경우, 액 공간속도는 0.2 내지 50hr-1 정도로 행해진다.
한편, 불순물의 축적을 막기 위해, 이성화 반응액의 일부를 취입하고, 그 농축액을 냉각하여 어덕트를 정석시켜 분리하는 것이 바람직하다.
고액분리된 어덕트를 주성분으로 하는 고체성분은 세정액에 의한 세정을 행하는 것이 바람직하다. 세정액으로서는, 증발하여 회수한 페놀, 원료 페놀, 물, 물-페놀 혼합액 외에, 비스페놀 A의 포화 페놀 용액과 같은 것도 사용된다.
사용되는 세정액의 양은 많은 쪽이, 세정 효율의 점에서 좋은 것은 당연하지만, 결정의 재용해 손실, 세정액의 순환, 회수, 재사용의 관점에서 저절로 상한이 있고, 통상은, 질량기준으로 결정량의 O.1 내지 10배 정도가 가장 효율적이다.
한편, 정석·고액분리 후에 결정을 재용해하고, 재차 정석과 고액분리를 반복하더라도 좋다. 이 정석과 고액분리를 다단으로 반복함으로써 어덕트 결정내에 취입된 불순물이 순차적으로 감소되어진다.
이 경우, 재용해의 용해액 및 고액분리로 얻어지는 어덕트를 주성분으로 하는 고체성분의 세정액으로서는, 증발하여 회수한 페놀, 원료 페놀, 물, 물-페놀 혼합액 외에, 비스페놀 A의 포화 페놀 용액과 같은 것을 각 단에서 사용할 수 있다.
고액분리에 있어서 사용되는 고액 분리 기기로서는 통상 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 벨트필터, 드럼필터, 트레이필터, 원심분리기 등이 사용된다.
(4) 어덕트분해 공정
고액분리에 의해 회수된 어덕트는, 다음으로 어덕트분해 공정으로 보내어져 페놀을 제거함으로써 고순도의 비스페놀 A가 얻어진다.
상기 고액분리에 의해 회수된 비스페놀 A와 페놀의 부가물(어덕트)은, 어덕트분해 공정에서 페놀이 제거되어 고순도 비스페놀 A가 된다. 즉, 상기 부가물(어덕트)을 100 내지 160℃ 정도로 가열 용융함으로써 비스페놀 A와 페놀로 분해하고, 이 용융액으로부터 증발관 등에 의해서 대부분의 페놀을 제거하고, 또한, 스팀 스트리핑에 의해 잔존하는 페놀을 제거함으로써, 고품질의 비스페놀 A를 얻을 수 있다. 이 어덕트분해 온도는, 고품질의 비스페놀 A를 얻기 위해, 증류온도를 180℃ 이하로 하는 것이 필요하고, 바람직하게는 170℃ 이하이다. 또한, 이 가열하기 위한 열매체 온도를 200℃ 이하로 하는 것이 필요하고, 바람직하게는 190℃ 이하이다.
(5) 조립공정
어덕트분해 공정에서 수득된 비스페놀 A는, 조립함으로써 제품 비스페놀 A가 되어 사일로 등에 저장된다. 비스페놀 A의 조립는 용융액을 조립 탑상부에 설치된 노즐 플레이트로부터 낙하시키고, 조립 탑하부로부터 냉각용 기체를 상부로 향해 흘려 입상(프릴)의 제품을 얻는다(분무 조립).
본 발명의 비스페놀 A의 제조장치에 있어서의 재질 선정방법에 있어서는, (4) 어덕트분해 공정 이후에 있어서의 반응 생성물과 접하는 부분의 금속 재질로서 고급 재질인 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸(SUS316 또는 SUS316L)을 사용한다. 이하의 실시예에 나타낸 바와 같이, (4) 어덕트분해 공정에서, 일반 재질인 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸(SUS304 또는 SUS304L)을 사용한 경우에는 얻어지는 비스페놀 A가 착색하는 데 대하여, 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸을 이용한 경우에는 착색하지 않는다. 이와 같이 어덕트분해 공정 이후에서 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸을 이용함으로써 양호한 색상이 유지되게 되는 것은 알려져 있지 않은 것이다.
한편, 어덕트분해 공정 이후란, 어덕트분해 공정에서의 열교환기나 조립탑 노즐이라고 하는 용융 비스페놀 A 및 비스페놀 A와 비스페놀 혼합액에 접하는 금속 재료를 말한다.
비스페놀 A는 열에 의해 열화하는 것은 잘 알려져 있고, 고온의 열에 노출되면 품질, 특히 색상이 악화된다. 따라서 어덕트분해 공정 이후에 있어서는, 반응 생성물의 액상 부분의 온도를 180℃ 이하, 열매체 온도를 200℃ 이하로 하는 것이 필요하고, 액상 부분의 온도를 170℃ 이하, 열매체 온도를 190℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
그러나, 원료계 및 반응 생성물과 접하는 부분의 금속 재질로서, 모든 계에 고급 재질(예컨대 SUS316 또는 SUS316L)을 사용하는 것은 경제적이지 않으며, 상기의 (3) 정석·고액분리 공정까지에 대해서는 일반 재질인 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸(SUS304 또는 SUS304L)을 사용할 수 있다. 즉, (2) 농축 공정의 감압증류나 (3) 정석·고액분리 공정에서 회수되는 함수 모액을 탈수할 때에는 가열조작이 행해져, 일반 재질인 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸을 이용하면 착색성 물질이 생성될 가능성이 있다. 그러나, 이러한 착색성 물질은 (3) 정석·고액분리 공정에서 모액측으로 이행하기 때문에, 그 불순물을 제거할 수 있고, (3) 정석·고액분리 공정까지의 공정에서 착색성 물질이 생성되더라도 비스페놀 A로의 영향을 피할 수 있다. 따라서, (3) 정석·고액분리 공정까지에 있어서는, 일반 재질인 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸(SUS304 또는 SUS304L)을 사용할 수 있어, 경제적이며 우수한 색상이 양호한 비스페놀 A를 얻을 수 있다.
상기한 바와 같이 (3) 정석·고액분리 공정까지의 공정에서 착색성 물질이 생성되더라도 비스페놀 A로의 영향을 피할 수 있지만, 이 (1) 내지 (3)공정에서도 착색성 물질의 생성을 될 수 있는 한 적게 하는 것이 바람직하고, 원료계 및 반응 생성물의 액상 부분의 온도를 180℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 170℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 그들을 가열하기 위한 열매체 온도를 200℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 190℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(4) 어덕트분해 공정 이후에서의 온도는 상기와 같다. 어덕트분해 공정 이후에서는, 어덕트분해에 의해 분리되는 비스페놀 A의 품질이 악화되면, 이것을 정제하기 어렵기 때문에, 고급 재질인 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸(SUS316 또는 SUS316L)을 사용한다. (4) 어덕트분해 공정 이후는 (3) 정석·고액분리 공정까지에 비해 기기가 적기 때문에 고급 재질을 이용하더라도 경제적 영향이 작다.
이하, 본 발명의 방법을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
한편, 이하의 실시예에 있어서, 페놀 및 비스페놀 A 등은, 고속 액체크로마토그래피(HPLC) 분석에 의해서 정량했다.
실시예 1
(축합반응 공정)
양이온 교환 수지〔미쓰비시화학(주)제, 「다이야이온 SK104H」〕를 2-머캅토에틸아민으로서 설폰산기의 20몰%를 부분 중화한 것을 충전한 고정상 반응탑(재질: SUS304)에, 몰비 10:1의 페놀과 아세톤을 연속적으로 LHSV를 3hr-1로 통액하고, 75℃에서 반응을 행했다.
(농축 공정)
수득된 반응 혼합액을 감압하에 증류탑(재질: SUS304, 열매체 온도: 190℃, 액 온도 170℃)에서 아세톤, 물, 페놀을 증류 제거시켜, 비스페놀 A 농도가 40질량%가 될 때까지 농축하여, 페놀비스페놀 A 용액을 수득했다.
(정석·고액분리 공정)
다음으로, 이 비스페놀 A 농도가 40질량%인 페놀비스페놀 A 용액에 물을 가하여, 정석관(재질: SUS304)에서 감압하에 50℃로 냉각 유지함으로써, 비스페놀 A페놀 어덕트를 정석시켜 슬러리 용액을 수득했다.
이어서, 수득된 슬러리 용액을 고액분리기(재질: SUS304)에서 고액분리 및 페놀 세정함으로써 비스페놀 A페놀 어덕트를 수득했다. 이 어덕트에 페놀을 가하고, 용해조(재질: SUS304)에서 170℃로 가열(열매체 온도 190℃)하여 페놀 60질량% 및 비스페놀 A 40질량%를 포함하는 용액을 조제했다. 이 용액을 재차, 같은 기기에서 진공 냉각 정석 및 고액분리 및 페놀 세정을 행하여, 비스페놀 A페놀 어덕트를 수득했다.
(어덕트분해 공정)
이 어덕트결정을 용융조(재질: SUS316L)에 공급하여, 용융(액 온도 170℃, 열매체 온도 190℃)한 후, 증류탑(재질: SUS316L)에서 액 온도 170℃, 열매체 온도 190℃, 감압하에서 탈페놀하여 비스페놀 A 용융액을 수득했다.
(조립 공정)
수득된 용융액은, 190℃의 열매체로 가열된 노즐 플레이트(재질 SUS316L)를 갖는 조립탑에서, 불활성 가스 분위기하에서, 조립 조작을 행하여, 입상의 비스페놀 A를 제조했다.
수득된 비스페놀 A를 공기 분위기 하에서 220℃, 40분간 가열하고, APHA 표준색을 이용하여, 육안으로 색상 평가한 결과, APHA 10이었다.
실시예 2
반응 혼합액의 증류조작 및 정석후의 용해조작에 있어서의 열매체 온도를 210℃로 하고 액 온도를 190℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 조작을 행하여, 입상의 비스페놀 A를 제조했다. 수득된 비스페놀 A의 APHA는 15였다.
실시예 3
어덕트분해 공정 이후의 기기의 재질을 SUS316으로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 행하여, 입상의 비스페놀 A를 제조했다. 수득된 비스페놀 A의 APHA는 10이었다.
비교예 1
어덕트분해 공정 이후의 기기의 재질을 SUS304L로 변경하고, 용융, 어덕트분해, 조립 조작시의 액상 온도를 190℃, 열매체 온도를 210℃로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 행하여, 입상의 비스페놀 A를 제조했다. 수득된 비스페놀 A의 APHA는 30이었다.
비교예 2
어덕트분해 공정 이후의 기기의 재질을 SUS304로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 행하여, 입상의 비스페놀 A를 제조했다. 수득된 비스페놀 A의 APHA는 50이었다.
이상의 각 실시예 및 비교예에 있어서의 각 공정의 기기의 재질과, 액상부 온도, 열매체 온도 및 제품 비스페놀 A의 색상 평가결과(APHA)를 표 1에 나타내었다. 이로부터 어덕트분해 공정 이후의 기기의 재질을 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸인 SUS316계를 이용하고, 또한 열매체 온도와 액상부 온도를 규정함으로써 색상이 양호한 비스페놀 A가 얻어지는 것을 알 수 있다.
Figure 112008028185028-PCT00001
본 발명의 비스페놀 A의 제조방법에 있어서는, 고온 페놀에 의한 장치의 세정 등의 번잡한 조작을 필요로 하지 않고 색상이 양호한 비스페놀 A를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, (1) 내지 (3)공정에 대해서는 저렴한 일반 재질을 이용함으로써 장치 비용이 저감되고, (4) 어덕트분해 공정 이후에 대해서는 부식되기 어려운 고급 재질을 이용함으로써 제품의 색상 악화 등이 회피되는 것으로부터, 색상이 양호한 비스페놀 A를 경제적으로 유리하게 제조할 수 있다.

Claims (6)

  1. (1) 과잉량의 페놀과 아세톤을 산성 촉매의 존재하에, 축합반응시키는 축합반응 공정, (2) 축합반응 공정에서 얻어진 반응 혼합물을 농축하는 농축 공정, (3) 농축 공정에서 얻어진 농축액을 냉각함으로써 비스페놀 A와 페놀의 부가물을 정석시키고, 해당 부가물과 모액으로 분리하는 정석·고액분리 공정, (4) 비스페놀 A와 페놀의 부가물로부터 페놀을 제거하여, 비스페놀 A를 회수하는 어덕트분해 공정 및 (5) 회수한 비스페놀 A를 조립(造粒)하여, 제품 비스페놀 A를 얻는 조립 공정을 갖는 비스페놀 A의 제조장치에 있어서, (4) 어덕트분해 공정 이후의 반응 혼합물과 접하는 부분의 금속 재질로서 몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸을 사용하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    몰리브덴을 포함하는 스테인레스 스틸이 SUS316 또는 SUS316L인 비스페놀 A의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    (1) 내지 (3)공정의 원료계 및 반응 생성물과 접하는 부분의 금속 재질로서 몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸을 사용하는 비스페놀 A의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    몰리브덴을 포함하지 않는 스테인레스 스틸이 SUS316 또는 SUS316L인 비스페놀 A의 제조방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 비스페놀 A의 제조장치에서, (4) 어덕트분해 공정 이후에 반응 생성물의 액상 부분의 온도를 180℃ 이하로 하고, 또한 열매체 온도를 200℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 비스페놀 A의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 3 항 또는 제 4 항에 기재된 비스페놀 A의 제조장치에서, (1) 내지 (3)의 공정에서의 원료계 및 반응 생성물의 액상 부분의 온도를 180℃ 이하로 하고, 또한 그것들을 가열하기 위한 열매체 온도를 200℃ 이하로 하는 비스페놀 A의 제조방법.
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