JPH0778029B2 - 一価フェノール化合物、ビスフェノール化合物及びスチームを含有するストリッピングガスの凝縮処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一価フェノール化合
物、ビスフェノール化合物及びスチームを含有するスト
リッピングガスの凝縮処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】ビスフェノール化合物を製
造するために、酸触媒の存在下、過剰の一価フェノール
化合物にアルデヒド又はケトンを反応させることは知ら
れている。また、この反応生成物から、高純度ビスフェ
ノール化合物を分離回収するために、反応生成物を冷却
してビスフェノール化合物と一価フェノール化合物との
アダクトを晶出させ、得られたアダクト結晶から一価フ
ェノール化合物を除去することも知られている。ビスフ
ェノール化合物と一価フェノール化合物とのアダクトか
ら一価フェノール化合物を分離除去するための１つの方
法として、そのアダクトを熱溶融し、この溶融物をその
まま又はそれから大部分の一価フェノール化合物を除去
した後、スチームストリッピングする方法が知られてい
る（例えば、特開平２−２８１２６号、特開昭６３−１
３２８５０号等）。このスチームストリッピング法は、
一価フェノール化合物を含むビスフェノール化合物の溶
融液を、充填塔や、濡れ壁塔、遠心薄膜蒸発器等の気液
接触装置内において、スチームと向流接触させて、溶融
液中の一価フェノール化合物をスチームとともに蒸発除
去させる方法である。この場合、そのスチームストリッ
ピングにより一価フェノール化合物の蒸発除去を促進さ
せるために、減圧条件が採用され、その絶対圧力が低い
程あるいは減圧度（真空度）が高い程一価フェノール化
合物を効率的に除去することができ、より高純度のビス
フェノール化合物を得ることができる。

【０００３】また、このスチームストリッピング法で
は、排出ガスとして、一価フェノール化合物の蒸気と、
ビスフェノール化合物の蒸気とスチームからなるストリ
ッピングガスが得られ、このガスは、それらの各成分を
凝縮回収するために、冷却処理される。この冷却温度は
スチームの凝縮温度によって支配され、圧力が低くなる
につれて、より低い冷却温度が必要とされる。比較的圧
力が高い条件では、ストリッピングガスの凝縮処理には
格別の問題はないが、ビスフェノール化合物の純度を向
上させようとして、圧力条件を前記した３０トール以下
の低圧にすると、ストリッピングガス中のスチームの凝
縮温度はビスフェノール化合物や一価フェノール化合物
の凝固点よりも低くなり、冷却に際し、スチームが凝縮
する以前に、それらビスフェノール化合物や一価フェノ
ール化合物の凝固が起るようになり、冷却器上にはその
固体が析出付着するようになる。そして、冷却器上にビ
スフェノール化合物や一価フェノール化合物の固体が付
着すると、その冷却器の冷却効果が著しく悪化するとと
もに、冷却器の閉塞トラブルを生じるようになる。一
方、このような問題を回避するために、ビスフェノール
化合物や一価フェノール化合物の凝固を生じないような
条件までストリッピングガスを昇圧した後冷却処理する
ことも可能であるが、この場合には、大型の圧縮機が必
要となり、多大のエネルギーを消費することになるの
で、工業的に有利な方法とは言えない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、一価フェノ
ールを不純物として含むビスフェノール化合物をスチー
ムストリッピング法により精製するに際して得られる低
圧のストリッピングガスを、それに含まれるビスフェノ
ール化合物や一価フェノール化合物の凝固を生じさせる
ことなく、かつストリッピングガスを昇圧させることな
く、効率よく凝縮処理する方法を提供することをその課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。

【０００６】即ち、本発明によれば、一価フェノール化
合物とビスフェノール化合物との混合溶融液を３０トー
ル以下の低圧条件でスチームストリッピング処理する際
に得られる一価フェノール化合物、ビスフェノール化合
物及びスチームを含有するストリッピングガスを凝縮処
理する方法において、該ストリッピングガスを３０トー
ル以下の低圧力条件下及びスチームを気体に保持しかつ
一価フェノール化合物の一部を液体に保持する温度条件
下、一価フェノール化合物又はビスフェノール化合物を
含む一価フェノール化合物からなる第１冷却媒体と向流
接触させて、該ストリッピングガスに含まれるビスフェ
ノール化合物の実質的全量と一価フェノール化合物の一
部を凝縮させるとともに、未凝縮のスチームと一価フェ
ノール化合物の混合ガスを得る第１冷却工程と、該第１
冷却工程で得られた前記混合ガスを、３０トール以下の
低圧力条件下及び該混合ガスの実質全量を凝縮させる温
度条件下、一価フェノール化合物の水溶液からなる第２
冷却媒体と向流接触させて、該混合ガスの実質的全量を
凝縮させる第２冷却工程からなるストリッピングガスの
凝縮処理方法が提供される。

【０００７】本発明におけるビスフェノール化合物は、
前記したように、一価フェノール化合物とアルデヒド又
はケトンを酸触媒の存在下で反応して得られるもので、
その反応は公知である。ビスフェノール化合物として
は、フェノールとアセトンを反応させて得られるビスフ
ェノールＡ〔２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
プロパン〕がその代表例であるが、他のビスフェノール
化合物も同様にして製造され、本発明におけるビスフェ
ノール化合物として適用することができる。

【０００８】スチームストリッピング工程は、一価フェ
ノール化合物を含むビスフェノール化合物にスチームを
向流接触させ、一価フェノール化合物をスチームととも
に蒸発除去する工程で、従来公知の工程である。スチー
ムストリッピングの対象となる一価フェノール化合物を
含むビスフェノール化合物は、前記したように、ビスフ
ェノール化合物と一価フェノール化合物とのアダクトの
溶融物であってもよいし、また、この溶融物を蒸留処理
して、その一価フェノール化合物の大部分を除去したも
のであってもよく、さらに、抽出法等の他の方法により
一価フェノール化合物の大部分を除去したものであって
もよい。本発明におけるスチームストリッピング工程
は、一価フェノール化合物を含むビスフェノール化合物
であればどのようなものに対しても適用される。本発明
におけるスチームストリッピング工程に供給されるビス
フェノール化合物中の一価フェノールの含有量は、通
常、２９〜４２重量％、好ましくは３５重量％以下であ
る。

【０００９】本発明においては、一価フェノール化合物
を含むビスフェノール化合物を溶融状態でスチームスト
リッピング工程へ供給し、ここでスチームと向流接触さ
せる。ストリッピング装置としては、充填塔、濡れ壁
塔、遠心薄膜蒸発器等があり、液体とガスとを向流接触
させ得る装置であれば、その構造は特に制約されない。

【００１０】スチームストリッピング工程に供給する一
価フェノール化合物を含むビスフェノール化合物（以
下、原料ビスフェノール化合物とも言う）の温度は、そ
の融点より少なくとも１５℃高い温度であり、ビスフェ
ノール化合物がビスフェノールＡの場合、１７０〜２０
０℃、好ましくは１７５〜１９０℃である。スチームの
温度は、原料ビスフェノール化合物より少なくとも１５
℃高い温度であり、ビスフェノール化合物がビスフェノ
ールＡの場合、１７０〜２００℃、好ましくは１７５〜
１９０℃である。原料ビスフェノール化合物とスチーム
との重量比は１５以上、好ましくは２０以上である。ス
トリッピング工程は減圧条件で実施され、その圧力は３
０トール以下、好ましくは５〜２０トールである。

【００１１】スチームストリッピング工程からは、一価
フェノール化合物が蒸発除去された高純度のビスフェノ
ール化合物が精製物として得られ、一価フェノール化合
物と、ビスフェノール化合物と、スチームからなるスト
リッピングガスが排出ガスとして得られる。ストリッピ
ングガスにおける各成分の重量比は、スチーム１重量部
当り、一価フェノール化合物０．４〜０．８重量部、好
ましくは０．５〜０．８重量部、ビスフェノール化合物
０．０５〜０．２５重量部、好ましくは０．０５〜０．
１５重量部であり、一価フェノール化合物とビスフェノ
ール化合物との重量比は、２〜１０、好ましくは３以上
である。

【００１２】本発明においては、前記のようにしてスチ
ームストリッピング工程から得られたストリッピングガ
スは、その減圧状態のまま第１冷却工程へ供給し、ここ
で一価フェノール化合物又はビスフェノール化合物を含
む一価フェノール化合物からなる第１冷却媒体と向流接
触させて冷却する。この第１冷却工程は、ストリッピン
グガス中のビスフェノール化合物の実質的全量を冷却媒
体中に溶解するように実施する。ストリッピングガス中
のスチームは、この第１冷却工程では実質上凝縮され
ず、次の第２冷却工程へ送られる。ストリッピングガス
中の一価フェノール化合物は、その一部がこの第１冷却
工程で凝縮され、残りの未凝縮のものはスチームととも
に次の第２冷却工程へ送られる。第１冷却工程でストリ
ッピングガスから分離回収されたビスフェノール化合物
と一価フェノール化合物の混合液は、その一部を冷却媒
体として用いることができる。第１冷却媒体の温度は、
一価フェノール化合物の凝固点より１〜５０℃程度高い
温度である。この第１冷却工程における一価フェノール
化合物の回収率は、この第１冷却工程に対する全供給一
価フェノール化合物に対し、７０重量％以上、好ましく
は８５重量％以上である。

【００１３】第１冷却工程で用いる冷却媒体は、ストリ
ッピングガスを所望温度に冷却し得るに充分な量であれ
ばよく、通常、ストリッピングガスに対する重量比で、
５〜１０、好ましくは５〜６である。また、第１冷却工
程で得られるストリッピングガス中のビスフェノール化
合物と一価フェノール化合物を溶解した冷却媒体中に含
まれるビスフェノール化合物の一価フェノール化合物に
対する重量比は、０．０５〜０．２０、好ましくは０．
０８〜０．１４である。本発明の第１冷却工程において
は、ビスフェノール化合物に対し過剰の一価フェノール
化合物が存在することから、ビスフェノール化合物の凝
固点以下の冷却温度であっても、ビスフェノール化合物
と一価フェノール化合物とのアダクトが晶出するような
ことはない。

【００１４】第１冷却工程の圧力は、３０トール以下、
好ましくは５〜２０トールであり、スチームストリッピ
ング工程における圧力に対応する。また、第１冷却工程
における温度は、前記圧力条件下においてスチームが気
体を保持し、一価フェノール化合物の一部が液体を保持
する温度である。好ましい冷却温度（ビスフェノール化
合物を凝縮させる温度）は、一価フェノール化合物の凝
固点よりも１〜５０℃程度高い温度である。ビスフェノ
ール化合物がビスフェノールＡである場合、その冷却温
度は４２〜９０℃、好ましくは４５〜５５℃である。

【００１５】第２冷却工程へ送られたスチームと一価フ
ェノール化合物の混合ガスは、ここで一価フェノール化
合物の水溶液からなる第２冷却媒体と向流接触させて冷
却する。この第２冷却工程は、この工程へ送られたスチ
ームと一価フェノール化合物の実質的全量が凝縮液化す
るように実施し、この工程からは一価フェノール化合物
の水溶液が回収される。この第２冷却工程で得られる一
価フェノール化合物の水溶液は、その一部を第２冷却媒
体として用いることができる。水溶液中の一価フェノー
ル化合物の濃度は、ストリッピングガスの組成及び第１
冷却工程の条件で決まるが、通常、５５〜７５重量％で
ある。また、この第２冷却媒体の温度は、スチームの凝
縮温度より１〜１０℃程度低い温度である。

【００１６】第２冷却工程で用いる第２冷却媒体は、混
合ガスの全量を凝縮させるに充分な量であればよく、通
常、第１冷却工程から送られたスチームと一価フェノー
ル化合物との混合ガスに対する重量比で、１００〜３０
０、好ましくは１９０〜２５０である。この第２冷却工
程の圧力は、３０トール以下、好ましくは５〜２０トー
ルであり、第１冷却工程の圧力に対応する。第２冷却工
程における冷却温度（スチーム凝縮温度）は、前記圧力
条件下においてスチームと一価フェノール化合物の混合
ガスの全量が凝縮液化する温度であればよい。

【００１７】第１冷却工程及び第２冷却工程において用
いる冷却器は、気液接触型の装置であればよく、任意の
ものが用いられる。このような冷却器としては、例え
ば、充填塔や、スプレー塔等を用いることができる。充
填塔を用いる場合、その充填物としては、圧力損失を抑
えるように、ラッシッヒリングや、ポールリング、多孔
金属板等を用いるのがよい。また、第１冷却工程と第２
冷却工程で用いる冷却器は、それぞれ別個に設置するこ
ともできるが、２つの冷却器を含む一塔型の装置であっ
てもよい。

【００１８】次に、本発明のストリッピングガスの凝縮
処理方法の１つの実施態様について、図面を参照して説
明する。図１において、１は第１冷却器、２は第２冷却
器を示す。ライン３は、スチームストリッピング装置に
持続するストリッピングガスラインを示す。ライン４は
排気ポンプ（図示されず）及び冷却器に接続する真空ラ
インであり、スチームストリッピング装置（図示され
ず）及び冷却器を含む全装置系は減圧条件に保持され
る。スチームストリッピング装置からのストリッピング
ガスは、ライン３を通って第１冷却器１の下部に供給さ
れ、ここで、ライン５を通って第１冷却器の上部から導
入される第１冷却媒体（一価フェノール化合物又はビス
フェノール化合物を含む一価フェノール化合物）と向流
接触する。この第１冷却器で凝縮したビスフェノール化
合物と一価フェノール化合物を溶解した冷却媒体は、抜
出しポンプ７を含むライン６を通って第１冷却器の底部
から抜出される。このライン６を通って抜出される冷却
媒体は、必要に応じ、その一部を所要温度に冷却した
後、冷却媒体としてライン５にリサイクルすることもで
きる。

【００１９】第１冷却器１の頂部からライン８を通って
抜出されるスチームと一価フェノール化合物の混合ガス
は、第２冷却器２の下部に導入され、ここで、ライン９
を通って第２冷却器の上部から導入される第２冷却媒体
（一価フェノール化合物の水溶液）と向流接触する。こ
の第２冷却器でスチームと一価フェノール化合物の混合
ガスは凝縮液化し、この凝縮液は冷却媒体とともに第２
冷却器２の底部から抜出しポンプ１１を含むライン１０
を通って抜出され、その一部はライン１３を通り、冷却
媒体用の冷却器１４を通って冷却された後、ライン９を
通り、第２冷却器にリサイクルされる。ライン１１を通
って抜出された凝縮スチームと一価フェノール化合物を
含む冷却媒体の残部はライン１２を通って系外へ抜出さ
れる。

【００２０】本発明のストリッピングガスの凝縮処理法
において、第１冷却器と第２冷却器を含む一塔型の冷却
装置を用いた場合のフローシートを図２に示す。図２に
おいて、３０はその内部に第１冷却器１と第２冷却器２
を備えた一塔型の冷却装置である。この冷却装置は、第
１冷却器１と第２冷却器２との中間に中央部に開口を有
する仕切板２５を配設し、その開口に筒体２３を立設し
た構造を有する。この装置において、筒体２３の外周面
と冷却装置３０の内壁との間に形成される環状中空室
は、液体を貯留するためのものである。２２は、第２冷
却器２を流下する液体を前記環状中空室に案内するため
の案内板である。筒状空間２４はガス通路を示す。な
お、図２における符号において、図１に示したものと同
じ符号は同じ意味を示す。また、図２においては、図１
に示した流量コントロール系は図示されていない。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、一価フェノール化合物
を含むビスフェノール化合物のスチームストリッピング
工程から得られるスチーム、一価フェノール化合物及び
ビスフェノール化合物を含むストリッピングガスを、昇
圧することなく、３０トール以下の減圧状態のままで冷
却凝縮させることができる。しかも、本発明の場合、３
０トール以下という低い圧力条件と、それに応じた低い
スチーム凝縮温度条件を採用したにもかかわらず、ビス
フェノール化合物や一価フェノール化合物の結晶は何ら
析出しない。従って、本発明のストリッピングガスの凝
縮処理法においては、固体析出による冷却器の効率低下
や、冷却器の閉塞トラブルは何ら生じない。

【００２２】また、本発明では、ストリッピングガスを
構成するスチーム、一価フェノール化合物及びビスフェ
ノール化合物の全てが凝縮され、真空排気系にはそれら
のガスは実質的に流入されない。従って、真空排気ポン
プは、装置系を所定の減圧条件に保持するだけであるの
で、排気容量の小さなもので済み、設備コスト及びエネ
ルギーコスト的に非常に有利である。本発明において
は、前記のように、ストリッピングガスの冷却凝縮処理
を３０トール以下の極めて低い圧力で実施し得ることか
ら、その前段のスチームストリッピング工程を低圧で行
うことができる。従って、このスチームストリッピング
工程からは、一価フェノール化合物含有率が極めて低い
高純度のビスフェノール化合物、例えば、一価フェノー
ル化合物含有率が５０ｐｐｍ以下、特に２０ｐｐｍ以下
という極めて低い高純度ビスフェノール化合物を得るこ
とができる。

【００２３】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。

【００２４】実施例 図１に示したフローシートに従ってストリッピングガス
の連続的凝縮処理を行った。この場合の第１冷却器１及
び第２冷却器２の操作条件を以下に示す。 （第１冷却器の操作条件） （１）ライン３から第１冷却器１に導入されるストリッ
ピングガス 圧力：１０トール 温度：１８０℃ 組成：ビスフェノールＡ２５ｗｔ％、フェノール２５ｗ
ｔ％、スチーム５０ｗｔ％ （２）ライン５から導入される第１冷却媒体（フェノー
ル） 温度：５０℃ 冷却媒体／ストリッピングガス重量比：６ （３）冷却器１におけるストリッピングガスからのビス
フェノールＡの回収率：１００％

【００２５】（第２冷却器の操作条件） （１）ライン８から第２冷却器２に導入される未凝縮ガ
ス 圧力：１０トール 温度：５１℃ 組成：フェノール６５ｗｔ％、スチーム３５ｗｔ％ （２）ライン９から第２冷却器２に導入される第２冷却
媒体（フェノール水溶液） 温度：９℃ 冷却媒体／未凝縮ガス重量比：１９０ （３）冷却器１における未凝縮ガスからのフェノール及
びスチームの各回収率 フェノール回収率：１００％ スチーム回収率：１００％

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施態様についてのフローシー
トを示す。

【図２】本発明の他の実施態様についてのフローシート
を示す。

【符号の説明】

１ 第１冷却器 ２ 第２冷却器 ３ ストリッピングガスライン ４ 真空ライン ３０ 第１冷却器と第２冷却器を含む一塔型冷却装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安井 誠 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 下河原 薫 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−28126（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−48105（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一価フェノール化合物とビスフェノール
   化合物との混合溶融液を３０トール以下の低圧条件でス
   チームストリッピング処理する際に得られる一価フェノ
   ール化合物、ビスフェノール化合物及びスチームを含有
   するストリッピングガスを凝縮処理する方法において、
   該ストリッピングガスを、３０トール以下の低圧力条件
   下及びスチームを気体に保持しかつ一価フェノール化合
   物の一部を液体に保持する温度条件下、一価フェノール
   化合物又はビスフェノール化合物を含む一価フェノール
   化合物からなる第１冷却媒体と向流接触させて、該スト
   リッピングガスに含まれるビスフェノール化合物の実質
   的全量と一価フェノール化合物の一部を凝縮させるとと
   もに、未凝縮のスチームと一価フェノール化合物の混合
   ガスを得る第１冷却工程と、該第１冷却工程で得られた
   前記混合ガスを、３０トール以下の低圧力条件下及び該
   混合ガスの実質全量を凝縮させる温度条件下、一価フェ
   ノール化合物の水溶液からなる第２冷却媒体と向流接触
   させて、該混合ガスの実質的全量を凝縮させる第２冷却
   工程からなるストリッピングガスの凝縮処理方法。
2. 【請求項２】 第２冷却工程において得られた混合ガス
   の凝縮液の一部を第２冷却媒体として用いる請求項１の
   方法。
3. 【請求項３】 ビスフェノール化合物がビスフェノール
   Ａであり、一価フェノール化合物がフェノールである請
   求項１又は２の方法。
4. 【請求項４】 第１冷却工程における冷却温度が４２〜
   ９０℃である請求項３の方法。