(57)【要約】【課題】ビスフェノールＡをフェノールとの付加体として晶析させる工程において、装置の壁面に付加体が固着して設備の能力が低下するのを軽減する。【解決手段】壁面に固着した付加体の厚さをガンマ線密度計で測定し、その測定結果に応じて装置内の流体の流動条件を制御する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノールとアセトンとを反応させてビスフェノールＡを生成させ、このビスフェノールＡをフェノールとの付加体として晶析させて回収するビスフェノールＡの製造方法において、ビスフェノールＡとフェノールとの付加体が晶析する条件下にある流体が流通している装置における装置壁面への付加体の固着厚さをガンマ線密度計で測定し、この測定結果に基づいて該装置における流体の流通条件を制御することを特徴とする方法。
【請求項２】
流体がビスフェノールＡとフェノールとの付加体を懸濁状態で含有しているものであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ガンマ線密度計での測定結果に基いて、流体の流速を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
ガンマ線密度計での測定結果に基いて、流体の過飽和度を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
ガンマ線密度計での測定結果に基いて、流体を冷却する冷却器の入口と出口における流体の温度差を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【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ものであり、特にビスフェノールＡをフェノールとの付加体として晶析させて回収するに際し、長期間安定して運転を継続する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビスフェノールＡはポリカーボネートやエポキシ樹脂などの原料として重要な化学品であり、アセトンとフェノールとを原料として大規模に製造されている。その代表的な製造方法では、フェノールと過剰量のアセトンとを酸触媒の存在下に反応させて、ビスフェノールＡを生成させる。生成したビスフェノールＡを含む反応液は、アセトンを留去してビスフェノールＡを濃縮したのち、冷却してビスフェノールＡをフェノールとの付加体として晶析させる。晶析した付加体を含むスラリーは固液分離装置で付加体と母液とに分離され、母液はフェノールとアセトンを反応させてビスフェノールＡを生成させる工程に循環される。付加体は融解させたのち蒸留してフェノールとビスフェノールＡとに分離し、フェノールはビスフェノールＡを生成させる工程に循環される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ビスフェノールＡをフェノールとの付加体として晶析させる際の問題点の一つは、装置内において付加体が晶析する条件下にある流体が流通する帯域、すなわち流体の冷却器や冷却器に接続する配管などの壁面に、付加体が固着することである。冷却器の伝熱面に付加体が固着すると伝熱が阻害されて冷却器の冷却能力が低下する。また配管の壁面に付加体が固着すると管内を流通する液体に対する抵抗が増大し、配管の輸送能力が低下する。冷却器や配管の壁面への付加物の固着による設備の能力低下が許容限度を超えると、運転を中止して加熱や溶媒洗浄などにより、壁面に固着している付加体を除去しなければならない。
【０００４】
ビスフェノールＡをフェノールとの付加体として晶析させる工程では、冷却器から流出する流体は付加体が晶析する条件下にある。また冷却器から流出した流体は晶析槽に供給して付加体を晶析させるが、晶析槽から流出する晶析した付加体を含むスラリーは多くの場合にその一部を固液分離装置に供給し、残部は冷却器に循環される。従って冷却器から流出する流体は多くの場合に晶析した付加体を含むスラリーである。このように晶析工程では、流体は付加体が晶析する条件下にあるので、装置壁面への付加体の固着を完全に防止することは不可能に近い。しかし壁面への付加体の固着速度を低下させることができれば、運転継続期間を延長できるので有利である。従って本発明は装置壁面への付加体の固着速度を低下させ、長期間に亘り安定して運転を継続し得る方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、フェノールとアセトンとを反応させてビスフェノールＡを生成させ、このビスフェノールＡをフェノールとの付加体として晶析させて回収するビスフェノールＡの製造方法において、ビスフェノールＡとフェノールとの付加体が晶析する条件下にある流体が流通している装置における装置壁面への付加体の固着厚さをガンマ線密度計で測定し、この測定結果に基づいて該装置における流体の流通条件を制御することにより、壁面への付加体の固着速度を低下させ、長期間に亘り安定した運転を行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では冷却器や配管などの壁面に固着したビスフェノールＡとフェノールとの付加体の厚さをガンマ線密度計で測定する。ガンマ線密度計は公知であり、ガンマ線が物体を通過する際の減衰量が、物体の密度と通過距離により定まることを利用して、物体の密度を測定する計器である。
【０００７】
本発明では、ビスフェノールとフェノールとの付加体が晶析する条件下にある流体が流通している装置、例えば晶析装置の冷却器、晶析槽、配管などの壁面に、ガンマ線密度計を設置し、ガンマ線を透過させてその減衰率を測定し、これから壁面に固着している付加体の厚さを推算する。例えば円形の配管では付着物は管壁にほぼ一様な厚さに固着しているので、ガンマ線がこの管の中心を通過するようにガンマ線密度計を取付けると、管の材質によるガンマ線の吸収を除けば、次式が成立する。
【０００８】
【数１】
２ρｓ×Ｌｓ＋ρｆ（Ｄｐ−２Ｌｓ）＝Ｄｐ×ρｔ    （１）
【０００９】
ここでρｓ：管壁に固着している付着物の密度
Ｌｓ：管壁に固着している付着物の厚さ
ρｆ：管内を流れている流体の密度
Ｄｐ：管の内径
ρｔ：測定により得られた平均密度
上式より
【００１０】
【数２】
2004168723.tif 000002
【００１１】
管の内径Ｄｐは予じめ測定しておくので既知であり、管内を流れる流体の密度ρｆは流体を抜出して測定することにより容易に知ることができる。また管壁に固着している付着物の密度ρｓは、厳密には温度や固着状態などにより変化するであろうが、本発明者らの検討によれば、管内を流れる流体の温度が、付加体の工業的な晶析温度である５０〜７５℃の範囲にある場合には、１１４０ｋｇ／ｍ３と見做して差支えない。従ってガンマ線密度計により、壁面に固着している付加体と管内を流れている流体との平均密度（ρｔ）を測定すれば、式（２）により管壁に固着している付加体の厚さＬｓを算出することができる。
【００１２】
本発明においては、ガンマ線密度計による平均密度の測定は、連続的に行うこともできるが、通常は間欠的に行えばよい。何故ならば定常運転条件下では、付加体の固着厚さは急激に変化しないからである。壁面に固着している付加体を除去して運転を再開する場合や、運転条件を固着が促進される方向に変化させる場合などを除き、通常は１日ないし数日に１回の測定で十分である。
【００１３】
本発明では、ガンマ線密度計で測定された壁面上への付加体の固着厚さや固着速度に応じて、当該装置内における流体の流動条件を制御する。制御する流動条件としては通常は流体の流速や付加体の過飽和度が用いられ、これらを単独で又は組合せて制御する。例えば管内の流れる流体の流速の増加は、一般的には付加体の壁面への固着を妨げるので、付加体の固着速度を低下させる。流速の制御はポンプにより容易に行うことができる。また流体中の付加体の過飽和度の増加は、付加体の固着速度を上昇させる。過飽和度の制御は、最も簡単には、冷却器での温度低下量、すなわち冷却器に流入する流体と、これから流出する流体との温度差を制御することにより行うことができる。この温度差が大きいほど過飽和度は大きくなり、付加体の固着速度も大きくなる。
【００１４】
本発明ではこのように壁面に固着している付加体の厚さやその成長速度を監視しながら晶析操作を行うことができるので、壁面への付加体の固着を抑制しつつ長期間に亘り晶析操作を行うことにより生産量の増大を図ることができる。例えば壁面に相当量の付加体が固着しているので運転を更に継続するため付加体の固着速度を小さくし、なおかつ生産量を確保したい場合には、晶析装置に供給されるフェノールとビスフェノールＡとを含む溶液中のビスフェノールＡの濃度を上昇させ、かつ冷却器の入口と出口との流体の温度差を小さくすればよい。冷却器の入口と出口との温度差を小さくすることにより壁面への付加体の固着速度を低下させることができ、かつ冷却器に流入する流体中のビスフェノールＡの濃度を上昇させることにより、晶析槽での付加体の晶析量を確保することができる。