JP7771765B2 - Phenol production method and phenol composition - Google Patents
Phenol production method and phenol compositionInfo
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Description
本発明は、フェノールの製造方法及びフェノール組成物に関する。 The present invention relates to a method for producing phenol and a phenol composition.
フェノールは、工業的には、一般的にクメン法により製造される。クメン法によるフェノールの製造は、クメンを酸化してクメンハイドロパーオキサイド(以下CHPという。)を含む反応液を生成させる酸化工程、CHPを酸分解することによりフェノールとアセトンとを生成させる酸分解工程、分解生成液を中和し洗浄により塩を除去する中和洗浄工程、及び洗浄液中のフェノール以外の成分を分離してフェノールを回収する回収工程を有する。 Phenol is generally produced industrially by the cumene process. Phenol production using the cumene process involves an oxidation process in which cumene is oxidized to produce a reaction liquid containing cumene hydroperoxide (hereinafter referred to as CHP); an acid decomposition process in which CHP is acid-decomposed to produce phenol and acetone; a neutralization washing process in which the decomposition product liquid is neutralized and washed to remove salts; and a recovery process in which components other than phenol are separated from the washing liquid to recover phenol.
クメン法によるフェノール製造方法における酸分解工程では、硫酸などの酸を加えてCHPを効率的に分解する。この酸分解生成物中に酸が残留すると、後の回収工程において加熱による重質物を生成する触媒となる。そのため、回収工程前の中和洗浄工程にて炭酸ナトリウム等のアルカリを加えた洗浄水を酸分解生成物に接触させ、酸を洗浄水中に抽出除去する。また、中和洗浄工程では同時にCHPを製造する酸化工程で不純物として生成する有機酸類も抽出除去される。 In the acid decomposition process of the cumene process for producing phenol, an acid such as sulfuric acid is added to efficiently decompose CHP. If any acid remains in the acid decomposition product, it can act as a catalyst for producing heavy products when heated in the subsequent recovery process. Therefore, in a neutralization and washing process prior to the recovery process, the acid decomposition product is brought into contact with wash water containing added alkali such as sodium carbonate, and the acid is extracted and removed into the wash water. At the same time, the neutralization and washing process also extracts and removes organic acids that are produced as impurities in the oxidation process for producing CHP.
この酸分解生成物と接触させた洗浄水中には、抽出された酸、塩類が含まれ、これが回収工程に持ち込まれると蒸留塔内でナトリウム塩として析出し、塔を閉塞させる(特許文献1)。塔閉塞は蒸留塔の運転を不安定にし、最終的にはプラントを停止して洗浄する必要があり、プラント連続運転の障害となる。このため、抽出した後の洗浄水を酸分解生成物から分離させる必要がある。 The wash water that comes into contact with this acid decomposition product contains the extracted acid and salts, and if this is carried over to the recovery process, it will precipitate as sodium salts in the distillation column, causing the column to clog (Patent Document 1). Tower clogging makes the operation of the distillation column unstable, ultimately requiring the plant to be shut down for cleaning, which hinders the plant's continuous operation. For this reason, the wash water after extraction must be separated from the acid decomposition product.
酸分解生成物と洗浄水の分離は、油水分離法を用いて行われる。油水分離法として、具体的には、静置分離、フィルターによる凝集分離、遠心分離等の方法が挙げられる。 The separation of the acid decomposition products and the wash water is carried out using oil-water separation methods. Specific examples of oil-water separation methods include static separation, coagulation separation using a filter, and centrifugation.
上述した油水分離処理において、油水分離性が不十分であると、塩類を含む水相液の一部が油相液中に混入し、除去すべき塩類が、洗浄工程以降に設けられたフェノール回収工程に持ち込まれる。この場合、持ち込まれた塩類が蒸留塔内でナトリウム塩等として析出し、蒸留塔を閉塞させる。 If the oil-water separation process described above is insufficient, some of the aqueous phase liquid containing salts will be mixed into the oil phase liquid, and the salts that should be removed will be carried over to the phenol recovery process that follows the washing process. In this case, the carried-over salts will precipitate as sodium salts and other substances in the distillation column, clogging the column.
油水分離速度には、液組成の違い、界面活性物質の有無、混合攪拌速度等による違いから生じる油水密度差、界面張力、分散液滴径等の物理性質が影響するが、フェノール製造工程の各種工程で生成、混入する種々の不純物類や金属類が油水分離にどのような影響を与えるかについては、十分には解明されていない。 The speed of oil-water separation is affected by physical properties such as differences in oil-water density, interfacial tension, and dispersed droplet size, which arise from differences in liquid composition, the presence or absence of surfactants, and mixing and stirring speed, but it has not been fully elucidated how the various impurities and metals generated and mixed in during the various steps of the phenol production process affect oil-water separation.
本発明は、フェノールの製造において、油水分離工程における油水分離性をより良好に行うことが可能な、フェノールの製造方法を提供することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide a method for producing phenol that enables better oil-water separation in the oil-water separation process during phenol production.
本発明者は、フェノールを製造する際の、油水分離後の油相液に水洗水を混合して洗浄する洗浄工程において、油相液と水洗水の混合液中に分散する水粒子の粒子径が小さい場合に油水分離性が悪化することに着目し、前記混合液中に、従前では分離すべきものと考えられていた水を、所定の濃度の範囲内となるように、敢えて存在させることで、油水分離性を良好にすることができ、洗浄工程において長期間、より安定に油水分離処理できるようになることを見出した。 The inventors noticed that in the washing process of producing phenol, in which wash water is mixed with the oil phase liquid after oil-water separation for washing, oil-water separability deteriorates when the particle size of the water particles dispersed in the mixture of oil phase liquid and wash water is small. They discovered that by intentionally allowing water, which was previously thought to be something that should be separated, to be present in the mixture so that it is within a specified concentration range, oil-water separability can be improved, enabling more stable oil-water separation processing over a long period of time in the washing process.
すなわち、本発明の第1の要旨は、クメンハイドロパーオキシドの酸分解反応液をアルカリで中和する中和工程、中和された反応液を油相液と水相液に分離する油水分離工程、前記油相液に水洗水を混合して洗浄した後、油相液と水相液とに分離する洗浄工程、を有するフェノールの製造方法において、前記洗浄工程における油相液と水洗水の混合液が、該混合液の総質量に対して、水を14.5質量%以上含有する、フェノールの製造方法、に関する。
本発明の第2の要旨は、クメン法フェノールの製造プロセスにおける蒸留用のフェノール組成物であって、フェノールを30質量%以上50質量%以下、水を11.5質量%以下、アルカリ金属を3.0質量ppm以下含有する、フェノール組成物、に関する。
That is, a first gist of the present invention relates to a method for producing phenol, which includes a neutralization step of neutralizing an acid decomposition reaction solution of cumene hydroperoxide with an alkali, an oil-aqueous separation step of separating the neutralized reaction solution into an oil phase liquid and an aqueous phase liquid, and a washing step of mixing wash water with the oil phase liquid for washing, and then separating the oil phase liquid and the aqueous phase liquid, wherein the mixed liquid of the oil phase liquid and the wash water in the washing step contains 14.5 mass % or more of water relative to the total mass of the mixed liquid.
A second aspect of the present invention relates to a phenol composition for distillation in a cumene process for producing phenol, the phenol composition containing 30% by mass or more and 50% by mass or less of phenol, 11.5% by mass or less of water, and 3.0 ppm by mass or less of an alkali metal.
本発明によれば、フェノールの製造において、油水分離工程における油水分離を良好に行うことが可能な、フェノールの製造方法を提供できる。この結果、中和洗浄水中に含まれる塩、有機酸類等が、油水分離装置更には蒸留塔等の後段の精製装置に持ち込まれて配管等が閉塞することを抑制することができ、油水分離装置及び後段の回収装置等を長期間、連続して安定に運転できるようになる。
本発明によれば、また、クメン法フェノールの製造プロセスにおける蒸留用のフェノール組成物であって、塩、有機酸類等が十分に低減され、蒸留塔を長期間安定して連続運転可能なフェノール組成物が提供される。
According to the present invention, there is provided a method for producing phenol, which can perform good oil-water separation in the oil-water separation step in the production of phenol. As a result, it is possible to prevent salts, organic acids, etc. contained in the neutralization wash water from being carried over to the oil-water separator and further to downstream purification equipment such as a distillation column, thereby preventing the pipes from clogging, and it is possible to operate the oil-water separator and downstream recovery equipment stably for a long period of time.
The present invention also provides a phenol composition for distillation in a cumene process for producing phenol, in which salts, organic acids, and the like are sufficiently reduced, allowing for stable, continuous operation of a distillation column for a long period of time.
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。 The present invention is described in detail below, but the present invention is not limited to the following description and can be modified and implemented as desired without departing from the spirit of the present invention.
なお、特に断らない限り、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~
」の前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味し、「A~B」は、
A以上B以下であることを意味する。
本明細書において、「質量ppm」とは、単位を質量として算出した「ppm」であり、1質量ppm=1×10-4質量%を意味する。
Unless otherwise specified, the numerical ranges expressed using "to" in this specification are "to
" means a range including the numerical values written before and after as the lower and upper limits, and "A to B" means a range including the numerical values written before and after as the lower and upper limits,
It means that it is greater than or equal to A and less than or equal to B.
In this specification, "ppm by mass" refers to "ppm" calculated with the unit being mass, and 1 ppm by mass = 1 x 10 -4 mass%.
[フェノールの製造方法]
本発明はクメン法に基づくフェノールの製造方法に関する。
本発明のフェノールの製造方法は、後述する中和工程、後述する油水分離工程、後述する洗浄工程を有するフェノールの製造方法である。
[Production method of phenol]
The present invention relates to a process for producing phenol based on the cumene process.
The method for producing phenol of the present invention is a method for producing phenol comprising a neutralization step, an oil-water separation step, and a washing step, which will be described later.
本発明のフェノールの製造方法は、前記中和工程、前記油水分離工程、前記洗浄工程を、この順番で任意の回数だけ繰り返して行うことができる。
さらに、本発明のフェノールの製造方法は、前記洗浄工程の後に、後述する回収工程を有することができる。
In the method for producing phenol of the present invention, the neutralization step, the oil-water separation step, and the washing step can be repeated in this order any number of times.
Furthermore, the method for producing phenol of the present invention may have a recovery step described below after the washing step.
さらに、本発明のフェノールの製造方法は、前記中和工程の前に、後述するクメンの酸化工程、及び、後述するCHPの酸分解工程を含むことができる。
さらに、本発明のフェノールの製造方法は、前記酸化工程と前記酸分解工程の間に、後述するCHPの濃縮工程を含むことができる。
Furthermore, the phenol production method of the present invention may include, before the neutralization step, a cumene oxidation step described below and a CHP acid decomposition step described below.
Furthermore, the phenol production method of the present invention may include a CHP concentration step described below between the oxidation step and the acid decomposition step.
フェノールの製造方法の一般的な一実施態様としては、例えば特開2017-178826号公報に記載の条件など、公知の方法が使用できる。 As a general embodiment of a method for producing phenol, known methods can be used, such as the conditions described in JP 2017-178826 A.
上述した各工程について、以下に順に説明する。 Each of the above steps will be explained in order below.
[クメンの酸化工程]
本発明のフェノールの製造方法は、後述する中和工程の前に、クメンを酸化してCHPを製造する工程を含むことができる。
クメンの酸化に用いられるクメンは、通常、ベンゼンとプロピレンとを反応させ蒸留により99.5重量%以上に精製されたものを使用することが好ましい。これに、後述のCHP濃縮工程から回収されたクメンや、フェノール合成後のフェノール、アセトン等の混合物から蒸留塔で分離されたα-メチルスチレンを水素化してクメンにしたものなどを混合してもかまわない。
[Cumene oxidation process]
The method for producing phenol of the present invention may include a step of oxidizing cumene to produce CHP before the neutralization step described below.
The cumene used in the oxidation of cumene is preferably one that has been purified to 99.5% by weight or more by distillation after reacting benzene with propylene. This may be mixed with cumene recovered from the CHP concentration step described below, or cumene obtained by hydrogenating α-methylstyrene separated in a distillation column from a mixture of phenol, acetone, etc. after phenol synthesis.
クメンの酸化反応は、40℃~130℃で、常圧下又は加圧下、酸素と不活性ガスとを含む混合ガスを吹き込むことにより行われる。この混合ガスとしては空気、及び酸素濃度を増加又は減少させた空気等が挙げられ、このうち酸素濃度を増加させた空気が好ましい。酸化反応器は、反応を1段階で行わせるものでも、2段階以上の多段階で行わせるものでもよい。後者の場合には、通常、各段階毎に酸素と不活性ガスとを含む混合ガスを追加供給する。なお、α-メチルスチレンを目的物の一つとする場合には、この酸化反応時に、ジメチルベンジルアルコールが所望量発生するようにそのプラントに適した条件を選べばよい。
上述のクメンの酸化反応により、CHPを10~40重量%含むクメン溶液が得られる。
The oxidation reaction of cumene is carried out by blowing a mixed gas containing oxygen and an inert gas into the reactor at 40°C to 130°C under atmospheric pressure or under pressure. Examples of the mixed gas include air and air with an increased or decreased oxygen concentration, with air with an increased oxygen concentration being preferred. The oxidation reactor may be one in which the reaction is carried out in a single stage or in multiple stages of two or more stages. In the latter case, additional mixed gas containing oxygen and an inert gas is usually supplied at each stage. When α-methylstyrene is one of the desired products, conditions suitable for the plant can be selected so that the desired amount of dimethylbenzyl alcohol is produced during the oxidation reaction.
The above-mentioned oxidation reaction of cumene yields a cumene solution containing 10 to 40% by weight of CHP.
[CHPの濃縮工程]
本発明のフェノールの製造方法は、上述したクメンの酸化工程の後、且つ、後述する中和工程の前に、或いは後述する中和工程の前に行う後述のCHPの酸分解工程の前に、該酸化工程で得られたCHPを含むクメン溶液を濃縮する、CHPの濃縮工程を含むことができる。
上述したクメンの酸化工程で得られたクメン溶液を濃縮し、CHP濃度を好ましくは65重量%以上、より好ましくは80重量%以上、より好ましくは80重量%以上90重量%以下とする。CHPは、温度が高い状態や、触媒の存在下では激しく開裂反応を起こすため、安全の面から90重量%以下であることが好ましい。
クメン溶液の濃縮方法は特に限定されないが、減圧により濃縮することが好ましい。減圧濃縮することにより、酸化反応時に吹き込んだ空気などを脱ガスすることもできる。濃縮したCHP溶液は、アセトンにより希釈され、次の酸分解工程に供される。
[CHP concentration process]
The phenol production method of the present invention may include a CHP concentration step of concentrating the cumene solution containing CHP obtained in the oxidation step, which is performed after the cumene oxidation step described above and before the neutralization step described below, or before the CHP acid decomposition step described below which is performed before the neutralization step described below.
The cumene solution obtained in the above-described cumene oxidation step is concentrated to a CHP concentration of preferably 65% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and more preferably 80% by weight to 90% by weight. CHP undergoes a violent cleavage reaction at high temperatures or in the presence of a catalyst, so a CHP concentration of 90% by weight or less is preferable from a safety standpoint.
The method for concentrating the cumene solution is not particularly limited, but it is preferably concentrated under reduced pressure. By concentrating under reduced pressure, it is also possible to degas the air blown in during the oxidation reaction. The concentrated CHP solution is diluted with acetone and subjected to the subsequent acid decomposition step.
[CHPの酸分解工程]
本発明のフェノールの製造方法は、上述したクメンの酸化工程又はCHPの濃縮工程の後、且つ、後述する中和工程の前に、該酸化工程又は濃縮工程で得られたCHPを含むクメン溶液を、酸触媒の存在下で分解し、フェノールとアセトンを含有する溶液を製造する、CHPの酸分解工程を含むことができる。
具体的には濃縮工程で得られたCHPを含むクメン溶液中を、酸触媒存在下で、CHPの開裂反応を起し、フェノール、アセトン、そして前述のジメチルベンジルアルコールに起因するα-メチルスチレン及びその他の副生物を含む混合物を得る。
前記酸触媒としては、硫酸が挙げられる。
[CHP acid decomposition process]
The phenol production method of the present invention may include, after the above-mentioned cumene oxidation step or the CHP concentration step and before the neutralization step described below, a CHP acid decomposition step in which the CHP-containing cumene solution obtained in the oxidation step or the concentration step is decomposed in the presence of an acid catalyst to produce a solution containing phenol and acetone.
Specifically, in the cumene solution containing CHP obtained in the concentration step, a cleavage reaction of CHP is caused in the presence of an acid catalyst to obtain a mixture containing phenol, acetone, and the above-mentioned α-methylstyrene resulting from dimethylbenzyl alcohol, as well as other by-products.
The acid catalyst includes sulfuric acid.
CHPの酸分解反応は、通常反応温度60℃~90℃の条件下で行われる。CHPの酸分解反応は発熱反応であり、除熱を行う。
CHPはほぼ全量開裂してフェノールとアセトンになるが、それに副生物として、フェノールのダイマーや、クミルフェノール等の重質油分(HE(ヘビーエンド))及び有機酸等が含まれた混合物よりなる酸分解生成物が得られる。
すなわち、CHPを酸触媒により分解して得られた、酸分解反応液は、フェノールとアセトンを含有する溶液であり、前記溶液は、α-メチルスチレンとその他の副生物、並びに、HE等や有機酸等を含む酸分解生成物を含む。
The acid decomposition reaction of CHP is usually carried out at a reaction temperature of 60° C. to 90° C. The acid decomposition reaction of CHP is an exothermic reaction, and heat is removed.
Almost all of the CHP is cleaved to produce phenol and acetone, and by-products obtained include phenol dimers, heavy oils (HE (heavy ends)) such as cumylphenol, and acid decomposition products comprising a mixture of organic acids.
That is, the acid decomposition reaction liquid obtained by decomposing CHP using an acid catalyst is a solution containing phenol and acetone, and the solution contains α-methylstyrene and other by-products, as well as acid decomposition products including HE, organic acids, etc.
[中和工程]
本発明のフェノールの製造方法は、CHPの酸分解反応液をアルカリで中和する中和工程を含む。
本発明における中和工程の一実施態様として、上述のCHPの酸分解工程で、CHPを酸触媒下で分解して得られた酸分解反応液を、アルカリで中和し、洗浄する(以下、単に「アルカリで中和する」という。)ことを含む工程を挙げることができる。アルカリで中和するときに用いる中和洗浄水としては、アルカリ水溶液が挙げられる。
前記中和工程では、フェノールとアセトンを含有する溶液と、アルカリ水溶液等の中和洗浄水とを複数回接触させる。これにより、CHPの酸分解時に使用した硫酸等の酸触媒を中和して中和塩を得た後、前記中和塩と、クメンの酸化工程及びCHPの酸分解工程で副生した有機酸等とを、中和洗浄水中に移行させ、抽出する。フェノールとアセトンを含有する溶液と中和洗浄水との接触は、向流で行い、また多段階で行うのが好ましい。また、中和工程におけるこれらの処理は、ラインミキサー等の公知の混合装置を用いて行うことができる。
[Neutralization process]
The method for producing phenol of the present invention includes a neutralization step of neutralizing the acid decomposition reaction solution of CHP with an alkali.
One embodiment of the neutralization step in the present invention includes a step of neutralizing with an alkali the acid decomposition reaction solution obtained by decomposing CHP in the presence of an acid catalyst in the above-mentioned CHP acid decomposition step, and washing the solution (hereinafter simply referred to as "neutralizing with an alkali"). The neutralization wash water used in neutralizing with an alkali may be an aqueous alkali solution.
In the neutralization step, a solution containing phenol and acetone is contacted multiple times with neutralization wash water such as an alkaline aqueous solution. This neutralizes the acid catalyst, such as sulfuric acid, used in the acid decomposition of CHP to obtain a neutralization salt. The neutralization salt, along with organic acids and other by-products from the cumene oxidation step and the CHP acid decomposition step, are then transferred to the neutralization wash water and extracted. The contact between the solution containing phenol and acetone and the neutralization wash water is preferably carried out countercurrently and in multiple stages. These treatments in the neutralization step can be carried out using a known mixing device, such as a line mixer.
アルカリ水溶液による中和に用いる中和剤としては、アンモニアの水溶液や、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有する塩基性化合物の水溶液や陰イオン交換樹脂などを用いることができる。これらのうち、ナトリウムフェノラート、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等のナトリウム含有塩基性化合物の水溶液が好適に用いられる。この水溶液中のナトリウム含有塩基性化合物は、中和後の水相pHが6程度になる量加えるのが好ましい。 Neutralizing agents used in neutralization with an alkaline aqueous solution include aqueous ammonia solutions, aqueous solutions of basic compounds containing alkali metals or alkaline earth metals, and anion exchange resins. Among these, aqueous solutions of sodium-containing basic compounds such as sodium phenolate, sodium hydroxide, and sodium carbonate are preferred. The sodium-containing basic compound in this aqueous solution is preferably added in an amount that results in a pH of the aqueous phase after neutralization of around 6.
[油水分離工程]
本発明のフェノールの製造方法は、前記中和工程で中和された反応液を油相液と水相液に分離する油水分離工程を含む。
前記中和工程で得られた、中和洗浄後の酸分解生成物と中和洗浄水との混合物は、油水分離装置により水相と油相液(有機相)とに分離され、水相を除去することにより油相液が得られる。なお、アルカリ金属含有塩基性化合物により中和した場合には、フェノールの一部がアルカリ金属との塩(ナトリウムフェネート等)となり、水相側に移行してフェノール収率が低下する。そのため、水相に硫酸ナトリウム等の塩類を加えて、油相液中のフェノールが水相側に移行しないようにするのが好ましい。
また、油水分離工程におけるこれらの処理は、静置分離槽のような公知の油水分離装置を用いて行うことができる。
[Oil/water separation process]
The method for producing phenol of the present invention includes an oil-aqueous separation step of separating the reaction liquid neutralized in the neutralization step into an oil phase liquid and an aqueous phase liquid.
The mixture of the acid decomposition product after neutralization washing and the neutralization washing water obtained in the neutralization step is separated into an aqueous phase and an oil phase liquid (organic phase) using an oil-water separator, and the oil phase liquid is obtained by removing the aqueous phase. Note that when neutralization is performed with an alkali metal-containing basic compound, a portion of the phenol becomes a salt with the alkali metal (sodium phenate, etc.) and migrates to the aqueous phase, resulting in a decrease in the phenol yield. Therefore, it is preferable to add a salt such as sodium sulfate to the aqueous phase to prevent the phenol in the oil phase liquid from migrating to the aqueous phase.
Furthermore, these treatments in the oil-water separation step can be carried out using a known oil-water separation device such as a static separation tank.
[洗浄工程]
本発明における洗浄工程は、前記油水分離工程で得られた油相液に、水洗水(以下、「洗浄水」とも言う。)を混合して洗浄し、次いで、油相液と水相液に分離(以下、「洗浄工程における油水分離」という。)することを含む。より具体的には、前記油水分離工程で得られた、塩類を含む油相液に、所定の条件で水洗水を混合して洗浄することで、油相液と、油相から抽出された塩類を含む水相液とに効率よく油水分離することができ、且つ、油相中に含まれる塩類を効率よく低減又は除去することができる。
[Cleaning process]
The washing step in the present invention involves mixing wash water (hereinafter also referred to as "wash water") with the oil phase liquid obtained in the oil-aqueous separation step to wash the oil, and then separating the oil phase liquid and the aqueous phase liquid (hereinafter referred to as "oil-aqueous separation in the washing step"). More specifically, by mixing wash water under predetermined conditions with the oil phase liquid containing salts obtained in the oil-aqueous separation step to wash the oil, a liquid containing oil and an aqueous phase liquid containing salts extracted from the oil phase can be efficiently separated into the oil phase liquid and the aqueous phase liquid containing salts extracted from the oil phase, and the salts contained in the oil phase can be efficiently reduced or removed.
上記のCHPの酸分解工程は前述のように硫酸を用いて行うことが好ましく、用いた硫酸は、中和工程により芒硝(硫酸ナトリウムの10水和物)に変換される。油水分離工程で分離された油相液には、この芒硝などの中和塩が含まれるため、これを除去するためにさらに油相液の洗浄を行う。 As mentioned above, the acid decomposition process of CHP is preferably carried out using sulfuric acid, and the sulfuric acid used is converted to Glauber's salt (sodium sulfate decahydrate) in the neutralization process. The oil phase liquid separated in the oil-water separation process contains neutralized salts such as Glauber's salt, so the oil phase liquid is further washed to remove them.
本発明においては、前記油相液と水洗水の混合液は、該混合液の総質量に対して、水が14.5質量%以上含有されるように水洗水を用いる。即ち、本発明においては、従前では分離すべきものと考えられていた水を、前記混合液に、敢えて所定の濃度以上に含有させることにより、上述したように油水分離性を向上させることができる。 In the present invention, the wash water is used so that the mixture of the oil phase liquid and the wash water contains 14.5% by mass or more of water relative to the total mass of the mixture. In other words, in the present invention, water, which was previously considered to be something that should be separated, is intentionally included in the mixture at a predetermined concentration or more, thereby improving oil-water separability as described above.
油相液の洗浄工程において、水の含有量が多いほど、油相液中に分散した水洗水の液滴が凝集して、粒子径が大きくなる傾向があり、その結果、油相液洗浄後の油水分離性が良好となる観点から、前記混合液に含まれる水の含有量の下限は、該混合液の総質量に対して、14.5質量%以上であり、15.0質量%以上が好ましく、より好ましくは15.5質量%以上、さらに好ましくは16.0質量%以上である。一方、前記混合液中において、水の含有量の上限は、特に限定されないが、洗浄後の排水量を削減する観点から、該混合液の総質量に対して、30.0質量%以下が好ましく、25.0質量%以下がより好ましく、20.0質量%以下がさらに好ましい。 In the oil phase liquid washing process, the higher the water content, the more likely the wash water droplets dispersed in the oil phase liquid will aggregate, resulting in larger particle sizes. As a result, from the viewpoint of improving oil-water separability after oil phase liquid washing, the lower limit of the water content in the mixed liquid is 14.5 mass% or more, preferably 15.0 mass% or more, more preferably 15.5 mass% or more, and even more preferably 16.0 mass% or more, relative to the total mass of the mixed liquid. Meanwhile, the upper limit of the water content in the mixed liquid is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing the amount of wastewater discharged after washing, it is preferably 30.0 mass% or less, more preferably 25.0 mass% or less, and even more preferably 20.0 mass% or less, relative to the total mass of the mixed liquid.
上記の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。例えば、前記油相液と水洗水の混合液において、水の含有量は、該混合液の総質量に対して、14.5質量%以上30.0質量%以下であり、好ましくは15.0質量%以上25.0質量%以下、より好ましくは15.5質量%以上20.0質量%以下である。 The above upper and lower limits can be combined in any combination. For example, in the mixture of the oil phase liquid and wash water, the water content is 14.5% by mass or more and 30.0% by mass or less, preferably 15.0% by mass or more and 25.0% by mass or less, and more preferably 15.5% by mass or more and 20.0% by mass or less, relative to the total mass of the mixture.
油相液の洗浄は、中和に用いた装置と同様にラインミキサー等の混合装置と静置分離槽のような油水分離装置を用いて行っても良いし、コアレッサー等の抽出分離装置を用いて行っても良い。油相液洗浄後の水相を前述の中和洗浄工程での洗浄水に利用してもよい。これにより、水相側に移行したフェノールの回収を行うことができる。
上述した抽出分離装置の中でも、生産性や経済性に優れることから、コアレッサーが好ましい。
The oil phase liquid may be washed using a mixer such as a line mixer and an oil-water separator such as a static separator tank, similar to the apparatus used for neutralization, or may be washed using an extraction separator such as a coalescer. The aqueous phase obtained after washing with the oil phase liquid may be used as wash water in the neutralization washing step described above. This allows the recovery of phenol that has migrated to the aqueous phase.
Among the above-mentioned extraction and separation devices, a coalescer is preferred because of its excellent productivity and economy.
本発明のフェノールの製造方法においては、前記混合液が通過するようにフィルターが備えられたコアレッサーを用いることにより、前記混合液を、より効率的に油相液と水相液に分離することができる。 In the phenol production method of the present invention, the mixed liquid can be separated more efficiently into an oil phase liquid and an aqueous phase liquid by using a coalescer equipped with a filter through which the mixed liquid passes.
コアレッサーとしては、具体的には、特開平7-24211号公報に開示されているように、親水性不純物を含む水分を凝集させて、油液から分離する機能を有する凝集器が挙げられる。 Specific examples of coalescers include a condenser that has the function of condensing water containing hydrophilic impurities and separating it from the oil liquid, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 7-24211.
コアレッサーは主として、金属、合成樹脂等により形成された有孔の円筒形の保持筒外周面に、略均一な密度および厚みを持ったカーボンファイバー、グラスファイバー等で構成される濾材(フィルター)を有しており、さらにこの濾材の外周面に金属製のパンチプレート等により形成された有孔の円筒形の外筒を有するエレメントを1本以上、ケーシング内に収めた凝集器として形成される。 A coalescer is primarily a condenser that contains one or more elements fitted inside a casing, each element having a perforated cylindrical outer cylinder made of metal, synthetic resin, etc., fitted with a filter material (filter) made of carbon fiber, glass fiber, etc. with a roughly uniform density and thickness, attached to the outer surface of the filter material. These elements have a perforated cylindrical outer cylinder formed from a metal punch plate, etc.
図1を用いて、洗浄工程の油水分離に使用できる、油水分離装置(コアレッサー)の一実施態様について説明する。
中和工程出口油相ライン1にて送液される油相液に、前記ライン1の途中に設けられた洗浄水供給ライン2から洗浄水が注入され、注入口の下流に設けられたスタティックミキサー3等の公知の混合手段により、前記油相液と洗浄水が混合される。
前記油相液と洗浄水の混合液は、コアレッサー4の下部から供給され、前記コアレッサー4の内部に配置された、複数のエレメント5を通過する。前記エレメント5は、前記混合液を油相と水相に分離する機能を有しており、前記混合液が通過するように、フィルター(濾材)と、該フィルターを支持するための内筒及び外筒を備えている。コアレッサー4及びエレメント5の、より具体的な態様については、上述したとおりである。
An embodiment of an oil-water separator (coalescer) that can be used for oil-water separation in the cleaning process will be described with reference to FIG.
Wash water is injected from a wash water supply line 2 provided midway through the oil phase line 1 into the oil phase liquid sent through the neutralization step outlet oil phase line 1, and the oil phase liquid and the wash water are mixed by a known mixing means such as a static mixer 3 provided downstream of the injection port.
The mixture of the oil phase liquid and wash water is supplied from the bottom of the coalescer 4 and passes through a plurality of elements 5 arranged inside the coalescer 4. The elements 5 have the function of separating the mixture into an oil phase and an aqueous phase, and are provided with a filter (filtering medium) and an inner cylinder and an outer cylinder for supporting the filter so that the mixture can pass through. More specific aspects of the coalescer 4 and elements 5 are as described above.
前記混合液が、エレメント5の内筒、濾材、及び外筒をこの順に通過する際に、混合液中の水相の成分は凝集され、エレメント5の外筒表面からコアレッサー4の下部側に沈降して、捕集され、コアレッサー4の下部に設けられた油水分離後水相液抜出ライン7より抜き出される。
一方、水相成分が除去された油相液は、コアレッサー4の上部に設けられた油水分離後油相液抜出ライン6より抜き出される。
As the mixed liquid passes through the inner cylinder, filter medium, and outer cylinder of element 5 in this order, the aqueous phase components in the mixed liquid are coagulated, settle from the surface of the outer cylinder of element 5 to the lower side of coalescer 4, and are collected and withdrawn from line 7 for withdrawing the aqueous phase liquid after oil-water separation, which is provided at the bottom of coalescer 4.
On the other hand, the oil phase liquid from which the aqueous phase components have been removed is withdrawn from a post-oil-water-separation oil phase liquid withdrawal line 6 provided above the coalescer 4 .
油相液の洗浄に用いる洗浄水は、特に限定されないが、イオン交換水、蒸留水を用いることができる。油相液の洗浄工程は、油相液中の塩類を除く目的のために行うものであり、油相液の洗浄工程に用いる洗浄水は、中和工程で用いる洗浄水に比べ、硫酸ナトリウム等の塩類の含有量を少なくする必要がある。 The wash water used to wash the oil phase liquid is not particularly limited, but ion-exchanged water or distilled water can be used. The oil phase liquid washing process is carried out for the purpose of removing salts from the oil phase liquid, and the wash water used in the oil phase liquid washing process must contain less salts such as sodium sulfate than the wash water used in the neutralization process.
さらに、本発明のフェノールの製造方法においては、前記混合液において、油相液中に分散した水洗水の液滴の平均粒子直径が、前記フィルターの有効濾過径よりも大きい条件とすることが好ましい。前記液滴の平均粒子直径を、前記フィルターの有効濾過径よりも大きい条件とすることで、油相液洗浄後の油水分離性をより良好にできる。
水の液滴の平均粒子直径を、前記フィルターの有効濾過径よりも大きい径とするには、前記混合液中の水の含有割合や、任意に、鉄等の金属原子や界面活性剤の含有割合を調整することにより制御できる。
Furthermore, in the method for producing phenol of the present invention, it is preferable that the average particle diameter of the droplets of the wash water dispersed in the oil phase liquid in the mixed liquid is larger than the effective filtration diameter of the filter. By setting the average particle diameter of the droplets to be larger than the effective filtration diameter of the filter, oil-water separation after washing with the oil phase liquid can be improved.
The average particle diameter of water droplets can be controlled to be larger than the effective filtration diameter of the filter by adjusting the content of water in the mixed liquid and, optionally, the content of metal atoms such as iron and surfactants.
さらに、本発明のフェノールの製造方法においては、前記混合液において、油相液中に分散した水洗水の液滴の平均粒子直径の下限は、油相液洗浄後の油水分離性をさらに良好にできることから、5μm以上とすることが好ましく、10μm以上がより好ましく、20μm以上がさらに好ましい。
一方、前記液滴の平均粒子直径の上限は、特に限定されるものではないが、通常は1mm以下であり、500μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましい。
水の液滴の平均粒子直径は、前記混合液中の水の含有割合や、ラインミキサーの条件、任意に、鉄等の金属原子や界面活性剤の含有割合を調整することにより制御できる。
なお、油相液中に分散した水洗水の液滴の平均粒子直径は、ホールスライドガラスに採取した液をマイクロスコープにより拡大写真撮影し、各液滴直径を測定後に、液滴直径合計値を測定液滴数で除することで測定することができる。
Furthermore, in the method for producing phenol of the present invention, the lower limit of the average particle diameter of the droplets of wash water dispersed in the oil phase liquid in the mixed liquid is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and even more preferably 20 μm or more, because this can further improve oil-water separability after oil phase liquid washing.
On the other hand, the upper limit of the average particle diameter of the droplets is not particularly limited, but is usually 1 mm or less, preferably 500 μm or less, and more preferably 200 μm or less.
The average particle diameter of the water droplets can be controlled by adjusting the content of water in the mixed liquid, the conditions of the line mixer, and optionally the content of metal atoms such as iron and surfactant.
The average particle diameter of the wash water droplets dispersed in the oil phase liquid can be measured by taking an enlarged photograph of the liquid collected on a hole slide glass using a microscope, measuring the diameter of each droplet, and then dividing the total droplet diameter by the number of droplets measured.
前記混合液において、油相液中に分散した水洗水の液滴の平均粒子直径が上記好適な範囲内である場合、前記フィルターの有効濾過径は1~50μm、特に5~15μm程度であることが好ましい。 When the average particle diameter of the wash water droplets dispersed in the oil phase liquid in the mixed liquid is within the above-mentioned preferred range, the effective filtration diameter of the filter is preferably 1 to 50 μm, and particularly preferably 5 to 15 μm.
さらに、本発明のフェノールの製造方法において、前記洗浄工程で分離され、回収された油相液は、該油相液の総質量に対して、フェノールを30質量%以上50質量%以下含有し、且つ、水の含有割合が11.5質量%以下、アルカリ金属の含有割合が2.0質量ppm以下であることが好ましい。 Furthermore, in the phenol production method of the present invention, it is preferable that the oil phase liquid separated and recovered in the washing step contains 30% by mass or more and 50% by mass or less of phenol, relative to the total mass of the oil phase liquid, and that the water content is 11.5% by mass or less and the alkali metal content is 2.0 ppm by mass or less.
ここで、「アルカリ金属」とは、後述の通り、周期表第1族に属するアルカリ金属をさし、具体的にはナトリウム、カリウムが挙げられ、好ましくはナトリウムである。 Here, "alkali metal" refers to alkali metals belonging to Group 1 of the periodic table, as described below, and specific examples include sodium and potassium, with sodium being preferred.
前記洗浄工程で分離された油相液中のフェノールの含有割合が30質量%以上であれば、後述する回収工程において、洗浄後の油相液を蒸留してフェノールを回収する際のエネルギー消費量を低減できる。前記洗浄工程で分離された油相液中のフェノールの含有割合は、35質量%以上が好ましい。一方、前記フェノールの含有割合が50質量%以下であれば、前記油水分離工程又は前記洗浄工程におけるエネルギー消費量を低減できる。前記洗浄工程で分離された油相液中のフェノールの含有割合は、45質量%以下が好ましい。
洗浄工程で分離された油相液中のフェノールの含有割合は、油水分離工程、洗浄工程又は酸分解工程における公知の製造条件を、適宜調整することにより制御できる。
洗浄工程で分離された油相液中のフェノールの含有割合は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。
If the phenol content in the oil phase liquid separated in the washing step is 30% by mass or more, the amount of energy consumed when distilling the washed oil phase liquid to recover the phenol in the recovery step described below can be reduced. The phenol content in the oil phase liquid separated in the washing step is preferably 35% by mass or more. On the other hand, if the phenol content is 50% by mass or less, the amount of energy consumed in the oil-aqueous separation step or the washing step can be reduced. The phenol content in the oil phase liquid separated in the washing step is preferably 45% by mass or less.
The content of phenol in the oil phase liquid separated in the washing step can be controlled by appropriately adjusting known production conditions in the oil-aqueous separation step, washing step or acid decomposition step.
The content of phenol in the oil phase liquid separated in the washing step is measured by the method described in the Examples section below.
前記洗浄工程で分離された油相液中のアルカリ金属の含有割合が3.0質量ppm以下であれば、後述する回収工程において、洗浄後の油相液を蒸留してフェノールを回収する際に、アルカリ金属が蒸留塔内でアルカリ金属塩として析出し、塔を閉塞させることを防ぐことができる。前記アルカリ金属の含有割合は、2.5質量ppm以下がより好ましく、2.0質量ppm以下がさらに好ましい。一方、前記アルカリ金属の含有割合の下限は、特に限定されるものではなく、アルカリ金属を実質的に含まないことが好ましい。
洗浄工程で分離された油相液中のアルカリ金属の含有割合は、油水分離工程又は洗浄工程における公知の製造条件や、後述する前記油相液中の水分の含有割合を、適宜調整することにより制御できる。
洗浄工程で分離された油相液中のアルカリ金属の含有割合は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。
If the alkali metal content in the oil phase liquid separated in the washing step is 3.0 ppm by mass or less, when the washed oil phase liquid is distilled to recover phenol in the recovery step described below, the alkali metal can be prevented from precipitating as an alkali metal salt in the distillation column and clogging the column. The alkali metal content is more preferably 2.5 ppm by mass or less, and even more preferably 2.0 ppm by mass or less. On the other hand, the lower limit of the alkali metal content is not particularly limited, and it is preferable that the alkali metal is substantially free of alkali metal.
The alkali metal content in the oil phase liquid separated in the washing step can be controlled by appropriately adjusting known production conditions in the oil-aqueous separation step or the washing step, or the water content in the oil phase liquid described below.
The content of alkali metal in the oil phase liquid separated in the washing step is measured by the method described in the Examples section below.
前記洗浄工程で分離された油相液中の水の含有割合が11.5質量%以下であれば、上述した油相液中のアルカリ金属の含有割合を3.0質量ppm以下にできるため、後述する回収工程において、洗浄後の油相液を蒸留してフェノールを回収する際に、アルカリ金属が蒸留塔内でアルカリ金属塩として析出し、塔を閉塞させることを防ぐことができる。前記水の含有割合は、11.2質量%以下がより好ましく、11.0質量%以下がさらに好ましい。一方、前記水の含有割合の下限は、特に限定されるものではなく、水を実質的に含まないことが好ましい。
洗浄工程で分離された油相液中の水の含有割合は、油水分離工程又は洗浄工程における公知の製造条件を、適宜調整することにより制御できる。
洗浄工程で分離された油相液中の水の含有割合は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。
If the water content in the oil phase liquid separated in the washing step is 11.5% by mass or less, the alkali metal content in the oil phase liquid can be reduced to 3.0 ppm by mass or less. This prevents the alkali metal from precipitating as an alkali metal salt in the distillation column and clogging the column when the washed oil phase liquid is distilled to recover phenol in the recovery step described below. The water content is more preferably 11.2% by mass or less, and even more preferably 11.0% by mass or less. On the other hand, the lower limit of the water content is not particularly limited, and it is preferable that the oil phase liquid is substantially free of water.
The water content in the oil phase liquid separated in the washing step can be controlled by appropriately adjusting known production conditions in the oil-water separation step or washing step.
The water content in the oil phase liquid separated in the washing step is measured by the method described in the Examples section below.
以上より、本発明のフェノールの製造方法で得られた、フェノールを30質量%以上50質量%以下、好ましくは35質量%以上45質量%以下、水を11.5質量%以下、好ましくは11.2質量%以下、より好ましくは11.0質量%以下、アルカリ金属を3.0質量ppm以下、好ましくは2.5質量ppm以下、より好ましくは2.0質量%以下含有し、最も好ましくはアルカリ金属を含まない、フェノール組成物は、クメン法を用いたフェノールの製造プロセスにおいて、蒸留用の組成物として好適に使用できる。 From the above, the phenol composition obtained by the phenol production method of the present invention contains 30% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 35% by mass or more and 45% by mass or less, water 11.5% by mass or less, preferably 11.2% by mass or less, more preferably 11.0% by mass or less, alkali metals 3.0 ppm by mass or less, preferably 2.5 ppm by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, and most preferably no alkali metals, and can be suitably used as a composition for distillation in a phenol production process using the cumene process.
本発明のフェノールの製造方法において、油相液の洗浄工程の入口における、中和工程の出口から送出された油相液と、該油相液の洗浄に用いる洗浄水との混合液に含まれる、周期表第1族に属するアルカリ金属(以下、単に「第1族に属するアルカリ金属」と称す。)を除いた金属元素の含有量の下限は、特に限定されないが、油相液の洗浄工程において油相液洗浄後の油水分離性が良好となる観点から、該混合液の総質量に対して、0.1質量ppm以上が好ましく、より好ましくは0.2質量ppm以上、さらに好ましくは0.5質量ppm以上である。一方、前記混合液中において、第1族に属するアルカリ金属を除いた金属元素の含有量の上限は、特に限定されないが、油相液洗浄工程以降において金属塩の析出による閉塞を防ぐ観点から、該混合液の総質量に対して、25質量ppm以下が好ましく、3質量ppm以下がより好ましく、2質量ppm以下がさらに好ましい。 In the phenol production method of the present invention, the lower limit of the content of metal elements, excluding alkali metals belonging to Group 1 of the periodic table (hereinafter simply referred to as "alkali metals belonging to Group 1"), contained in the mixed liquid at the inlet of the oil phase liquid washing step, consisting of the oil phase liquid discharged from the outlet of the neutralization step and the wash water used to wash the oil phase liquid, is not particularly limited, but from the viewpoint of achieving good oil-water separability after washing the oil phase liquid in the oil phase liquid washing step, it is preferably 0.1 ppm by mass or more, more preferably 0.2 ppm by mass or more, and even more preferably 0.5 ppm by mass or more, relative to the total mass of the mixed liquid. On the other hand, the upper limit of the content of metal elements, excluding alkali metals belonging to Group 1, in the mixed liquid is not particularly limited, but from the viewpoint of preventing clogging due to precipitation of metal salts after the oil phase liquid washing step, it is preferably 25 ppm by mass or less, more preferably 3 ppm by mass or less, and even more preferably 2 ppm by mass or less, relative to the total mass of the mixed liquid.
上記の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。例えば、前記混合液中において、第1族に属するアルカリ金属を除いた金属元素の含有量は、該混合液の総質量に対して、0.1質量ppm以上25質量ppm以下であり、好ましくは0.2質量ppm以上3質量ppm以下、より好ましくは0.5質量ppm以上2質量ppm以下である。 The above upper and lower limits can be combined in any manner. For example, the content of metal elements, excluding alkali metals belonging to Group 1, in the mixed solution is 0.1 mass ppm or more and 25 mass ppm or less, preferably 0.2 mass ppm or more and 3 mass ppm or less, and more preferably 0.5 mass ppm or more and 2 mass ppm or less, relative to the total mass of the mixed solution.
金属元素の含有量から、第1族に属するアルカリ金属の含有量を除く理由としては、例えばナトリウムのような第1族に属するアルカリ金属が存在した場合に、油水分離性が悪化することから、第1族に属するアルカリ金属を除いた、金属元素の含有量が、油水分離性を向上するために重要であるためである。 The reason for excluding the content of alkali metals belonging to Group 1 from the content of metal elements is that the presence of alkali metals belonging to Group 1, such as sodium, deteriorates oil-water separability, and therefore the content of metal elements excluding alkali metals belonging to Group 1 is important for improving oil-water separability.
第1族に属するアルカリ金属を除いた金属元素の含有量を制御する方法としては、第1族に属するアルカリ金属を除いた金属元素を含有する水洗水を予め用意しておき、前記洗浄工程において、前記油相液に、該水洗水を、前記油相液と水洗水の混合液における該金属元素の含有量が0.1質量ppm以上25質量ppm以下の範囲内となるように、混合する方法が挙げられる。 One method for controlling the content of metal elements excluding alkali metals belonging to Group 1 is to prepare wash water containing metal elements excluding alkali metals belonging to Group 1 in advance, and then mix the wash water with the oil phase liquid in the washing step so that the content of the metal elements in the mixture of the oil phase liquid and wash water is within the range of 0.1 ppm by mass or more and 25 ppm by mass or less.
或いは又、第1族に属するアルカリ金属を除いた金属元素の含有量を制御する方法としては、工程間に設けられる中間タンク等への犠牲金属材の設置による溶出金属添加など、公知の方法が挙げられる。 Alternatively, methods for controlling the content of metal elements excluding alkali metals belonging to Group 1 include well-known methods such as adding eluted metals by placing a sacrificial metal material in an intermediate tank or the like between processes.
第1族に属するアルカリ金属としては、特に限定されないが、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム等が挙げられる。中でも、ナトリウム、カリウムが好ましい。 Alkali metals belonging to Group 1 include, but are not limited to, lithium, sodium, potassium, rubidium, etc. Of these, sodium and potassium are preferred.
第1族に属するアルカリ金属を除いた金属元素としては、特に限定されないが、周期表において第4及び第5周期に属する典型金属が挙げられる。取り扱いが容易である観点から、鉄、銅及び亜鉛を挙げることができる。中でも、鉄が好ましい。 Metal elements excluding alkali metals belonging to Group 1 include, but are not limited to, typical metals belonging to the fourth and fifth periods of the periodic table. From the viewpoint of ease of handling, iron, copper, and zinc are preferred. Of these, iron is preferred.
油相液の洗浄工程においてナトリウム等の第1族に属するアルカリ金属および有機酸が共存すると、油相液洗浄後の油水分離性が悪化することから、本発明では、油相液の洗浄工程の入口における、中和工程の出口から送出された油相液と、該油相液の洗浄に用いる洗浄水との混合液中のナトリウム等の第1族に属するアルカリ金属および有機酸の少なくとも一方の濃度を所定値以下とすることが好ましい。 If alkali metals belonging to Group 1, such as sodium, and organic acids coexist in the oil phase liquid washing process, the oil-water separability after oil phase liquid washing will deteriorate. Therefore, in the present invention, it is preferable to set the concentration of at least one of alkali metals belonging to Group 1, such as sodium, and organic acids in the mixed liquid at the inlet of the oil phase liquid washing process, which is made up of the oil phase liquid discharged from the outlet of the neutralization process and the washing water used to wash the oil phase liquid, to a predetermined value or less.
前記混合液中のナトリウム等の第1族に属するアルカリ金属の濃度は、特に限定されないが、該混合液の総質量に対して、250質量ppm以下が好ましく、100質量ppm以下がより好ましい。 The concentration of alkali metals belonging to Group 1, such as sodium, in the mixed solution is not particularly limited, but is preferably 250 ppm by mass or less, and more preferably 100 ppm by mass or less, relative to the total mass of the mixed solution.
ナトリウム等の第1族に属するアルカリ金属の濃度の低減方法としては、中和洗浄工程における洗浄水への酸(好ましくは硫酸)添加によるpHの低下、油水分離設備の多段化による洗浄効率の増加などが挙げられる。 Methods for reducing the concentration of alkali metals belonging to Group 1, such as sodium, include lowering the pH by adding acid (preferably sulfuric acid) to the wash water in the neutralization wash process, and increasing the washing efficiency by using multiple stages of oil-water separation equipment.
前記混合液中の有機酸の濃度は、特に限定されないが、該混合液の総質量に対して、520質量ppm以下が好ましく、100質量ppm以下がより好ましい。なお、ここでいう有機酸としては、クメン酸化反応において副生する、ギ酸、酢酸、シュウ酸等の酸が挙げられる。
前記混合液中の硫酸濃度は、特に限定されないが、洗浄水中に含まれる硫酸ナトリウム濃度を少なくする観点から、該混合液の総質量に対して、50質量ppm以下が好ましく、20質量ppm以下がより好ましい。
The concentration of the organic acid in the mixed solution is not particularly limited, but is preferably 520 ppm by mass or less, more preferably 100 ppm by mass or less, relative to the total mass of the mixed solution. The organic acid referred to here includes acids such as formic acid, acetic acid, and oxalic acid, which are by-produced in the cumene oxidation reaction.
The sulfuric acid concentration in the mixed solution is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing the concentration of sodium sulfate contained in the cleaning water, it is preferably 50 ppm by mass or less, and more preferably 20 ppm by mass or less, relative to the total mass of the mixed solution.
有機酸濃度の低減方法としては、中和工程における洗浄水へのアルカリ類添加によるpHの上昇、洗浄油水分離設備の多段化による洗浄効率の増加などが挙げられる。添加するアルカリ類としては、前述した中和工程でのアルカリ洗浄水に使用したものと同様のアルカリ類を用いることができる。 Methods for reducing the organic acid concentration include increasing the pH by adding alkalis to the wash water in the neutralization process, and increasing the washing efficiency by using multi-stage wash oil-water separation equipment. The alkalis added can be the same as those used in the alkaline wash water in the neutralization process described above.
[回収工程]
本発明のフェノールの製造方法は、上述した洗浄工程の後、洗浄後の油相液を蒸留してフェノールを回収する回収工程を有することができる。
回収工程において、油相液側のフェノールとアセトンとα-メチルスチレンとヘビーエンド(HE)とを含む混合物は、蒸留によりそれぞれの成分に分離される。
[Recovery process]
The method for producing phenol of the present invention may include, after the above-mentioned washing step, a recovery step of distilling the oil phase liquid after washing to recover phenol.
In the recovery step, the mixture containing phenol, acetone, α-methylstyrene, and heavy ends (HE) on the oil phase liquid side is separated into each component by distillation.
蒸留に関しては、例えば特開2015-178476号公報、特開2015-182986号公報に記載の条件など、公知の方法が使用できる。 For distillation, known methods can be used, such as the conditions described in JP-A-2015-178476 and JP-A-2015-182986.
蒸留の回数や、何回目の蒸留でどの成分を取り出すかに関しては、任意に設定すればよいが、通常は最初の蒸留で、軽質分、特にアセトンをターゲットに水や未反応のクメンなどを留去させ、2回目の蒸留でフェノールやα-メチルスチレンを留去させ、残ったものをヘビーエンド(HE)とし、留去分に3回目の蒸留を行ってフェノールとα-メチルスチレンを分離しても良いし、あるいは最初の蒸留で、アセトンとα-メチルスチレンをターゲットに水や未反応のクメンなどを留去させ、2回目の蒸留でフェノールとHEを分離する。そしてもちろんそれとは別に最初の蒸留で得られたアセトンとα-メチルスチレンを分離してもよい。いずれにしても目的物の数以上の蒸留が必要になり、更に純度を向上させるために、蒸留の回数を増やすことも行われる。また必要に応じ適当な溶媒を添加しながら蒸留を行う抽出蒸留を行っても良い。 The number of distillations and which components are extracted in which distillation rounds can be set at will, but typically, the first distillation targets light components, particularly acetone, and removes water and unreacted cumene. The second distillation removes phenol and α-methylstyrene, leaving behind heavy ends (HE). This can then be subjected to a third distillation to separate phenol and α-methylstyrene. Alternatively, the first distillation targets acetone and α-methylstyrene, and removes water and unreacted cumene. The second distillation separates phenol and HE. Of course, the acetone and α-methylstyrene obtained in the first distillation can also be separated separately. In either case, more distillations than the number of target products are required, and the number of distillations can be increased to further improve purity. Extractive distillation, in which an appropriate solvent is added to the distillation as needed, can also be performed.
蒸留後、所望の純度に達したフェノールを製品とする。 After distillation, phenol of the desired purity is produced as the product.
以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本実施例においては、フェノール製造方法の洗浄工程において条件を変更し、本発明方法の効果を推認した。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples. In these examples, the conditions in the washing process of the phenol production method were changed to infer the effects of the method of the present invention.
原料としてフェノール製造工程の酸分解液を中和、油水分離した液(以下、「中和工程出口液」という。)を使用し、図1に示す洗浄、油水分離装置を用いて中和工程出口液の洗浄操作を行った。 The liquid obtained by neutralizing and separating oil and water from acid decomposition liquid from the phenol production process (hereinafter referred to as the "neutralization process outlet liquid") was used as the raw material, and the neutralization process outlet liquid was washed using the washing and oil-water separation device shown in Figure 1.
なお、前記中和工程出口液の組成を分析したところ、以下のとおりであった。
(油水分離前の油相液の組成)
フェノール 40質量%
アセトン 32質量%
キュメン 10質量%
αメチルスチレン 5質量%
水 11質量%
ナトリウム 10質量ppm
硫酸 1質量ppm
ギ酸 150質量ppm
酢酸 100質量ppm
その他 成分 2質量%
The composition of the outlet liquid from the neutralization step was analyzed and found to be as follows:
(Composition of oil phase liquid before oil-water separation)
Phenol 40% by mass
Acetone 32% by mass
Cumen 10% by mass
α-methylstyrene 5% by mass
Water 11% by mass
Sodium 10 ppm by mass
Sulfuric acid 1 mass ppm
Formic acid 150 ppm by mass
Acetic acid 100 ppm by mass
Other ingredients: 2% by mass
なお、フェノール、アセトン、キュメン、αメチルスチレンの含有割合はガスクロマトグラフィ(装置名:Agilent 7890A、Agilent社製)により測定した。
以下の実験例でも同様に行った。
<測定条件>
カラム:TC-FFAP 長さ60m、直径0.25mmφ、膜厚0.25μm(Agilent社製)
キャリアガス:ヘリウム 40cm/sec
検出器:水素炎イオン化型
The contents of phenol, acetone, cumene, and α-methylstyrene were measured by gas chromatography (apparatus name: Agilent 7890A, manufactured by Agilent).
The same was carried out in the following experimental examples.
<Measurement conditions>
Column: TC-FFAP, length 60 m, diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm (manufactured by Agilent)
Carrier gas: Helium 40 cm/sec
Detector: Hydrogen flame ionization type
また、水分濃度は、水分計(製品名:CA-200型、日東精工アナリテック社製)を備えたカールフィッシャー試薬容量滴定法にて求めた。カールフィッシャー水分測定試薬として、アクアミクロン(登録商標)滴定剤SS-Z 3mg(三菱ケミカル社製)及びアクアミクロン(登録商標)脱水溶剤KTX(ケトン用,ノンピリジン・クロロホルム)(三菱ケミカル社製)を用いた。
以下の実験例でも同様に行った。
The water concentration was determined by the Karl Fischer reagent volumetric titration method using a moisture meter (product name: CA-200 model, manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.). As the Karl Fischer moisture measurement reagent, Aquamicron (registered trademark) titrant SS-Z 3 mg (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and Aquamicron (registered trademark) dehydrating solvent KTX (for ketones, non-pyridine/chloroform) (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) were used.
The same was carried out in the following experimental examples.
また、ナトリウムの含有割合は、試料油相液へ同容量の0.06mol/L硝酸水溶液を混合攪拌し、油水分離させることを2回繰り返すことで硝酸水溶液中へナトリウムを抽出し、この硝酸水溶液を、イオンクロマトグラフィ測定装置(装置名:Basic 883 IC plus、Metrohm社製)を用いて、下記に記載した条件で測定した。 以下の実験例でも同様に行った。
<測定条件>
カラム:Metrosep C6-150/4.0(Metrohm社製)
溶離液:1.7mmol/L硝酸、1.7mmol/Lジピコリン酸混合水溶液
検出方法:電気電導度
The sodium content was measured by repeating twice the same volume of 0.06 mol/L nitric acid aqueous solution mixed with the sample oil phase liquid and stirring, followed by oil-water separation, to extract sodium into the nitric acid aqueous solution, and then measuring this nitric acid aqueous solution using an ion chromatography measuring device (Device name: Basic 883 IC plus, manufactured by Metrohm) under the conditions described below. The same procedure was followed in the following experimental examples.
<Measurement conditions>
Column: Metrosep C6-150/4.0 (manufactured by Metrohm)
Eluent: 1.7 mmol/L nitric acid, 1.7 mmol/L dipicolinic acid mixed aqueous solution Detection method: Electrical conductivity
また、硫酸の含有割合は、試料油相液へ同容量の0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を混合攪拌し、油水分離させることを2回繰り返すことで水酸化ナトリウム水溶液中へ硫酸を抽出し、この水酸化ナトリウム水溶液を、イオンクロマトグラフィ測定装置(装置名:Basic 883 IC plus、Metrohm社製)を用いて、下記に記載した条件で測定した。
以下の実験例でも同様に行った。
<測定条件>
カラム:TSKgel super IC-AZ(東ソー社製)
溶離液:1.9mmol/L炭酸水素ナトリウム、3.2mmol/L炭酸ナトリウム混合水溶液
検出方法:電気電導度、サプレッサ法
The sulfuric acid content was measured by repeating twice the process of mixing and stirring the same volume of 0.1 mol/L aqueous sodium hydroxide solution with the sample oil phase liquid and separating the oil and water, thereby extracting sulfuric acid into the aqueous sodium hydroxide solution, and then measuring the content of sulfuric acid in the aqueous sodium hydroxide solution using an ion chromatography measuring device (device name: Basic 883 IC plus, manufactured by Metrohm) under the conditions described below.
The same procedure was followed in the following experimental examples.
<Measurement conditions>
Column: TSKgel Super IC-AZ (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: 1.9 mmol/L sodium bicarbonate, 3.2 mmol/L sodium carbonate mixed aqueous solution Detection method: electrical conductivity, suppressor method
また、ギ酸、酢酸の含有割合は、試料油相液へ同容量の0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を混合攪拌し、油水分離させることを2回繰り返すことで水酸化ナトリウム水溶液中へギ酸、酢酸を抽出し、この水酸化ナトリウム水溶液を、イオンクロマトグラフィ測定装置(装置名:IC-2010、東ソー社製)を用いて、ポストカラムpH緩衝化法イオン排除型で、下記に記載した条件で測定した。
以下の実験例でも同様に行った。
<測定条件>
カラム:Shim-pack SCR-102H(島津製作所製)2本
溶離液:5mmol/L p-トルエンスルホン酸水溶液
緩衝液:5mmol/L p-トルエンスルホン酸、20mmol/L Bis-Tris、0.1mmol/L 4H(EDTA・free acid)混合水溶液
検出方法:電気電導度
The content ratios of formic acid and acetic acid were measured by repeating twice a process in which the same volume of 0.1 mol/L aqueous sodium hydroxide solution was mixed and stirred with the oil phase liquid of the sample, followed by oil-water separation, to extract formic acid and acetic acid into the aqueous sodium hydroxide solution. This aqueous sodium hydroxide solution was then measured using an ion chromatography measuring device (device name: IC-2010, manufactured by Tosoh Corporation) with a post-column pH buffering ion exclusion method under the conditions described below.
The same procedure was followed in the following experimental examples.
<Measurement conditions>
Column: Shim-pack SCR-102H (Shimadzu Corporation) x 2 Eluent: 5 mmol/L p-toluenesulfonic acid aqueous solution Buffer: 5 mmol/L p-toluenesulfonic acid, 20 mmol/L Bis-Tris, 0.1 mmol/L 4H (EDTA-free acid) mixed aqueous solution Detection method: Electrical conductivity
[油水分離条件]
実施例及び比較例には、図1に示す油水分離装置を用いた。この油水分離装置は、内容積44.77m3、内径3.8mのコアレッサー4、スタティックミキサー3、図示されていない送液ポンプから構成されている。コアレッサー4は、有効濾過径15μmのカーボンファイバー製フィルターを備えたエレメント5を有する。図1には図示されていないが、本実施例のコアレッサー4はエレメント5を235本有する。
[Oil-water separation conditions]
The oil-water separator shown in Figure 1 was used in the examples and comparative examples. This oil-water separator comprises a coalescer 4 with an internal volume of 44.77 m3 and an inner diameter of 3.8 m, a static mixer 3, and a liquid feed pump (not shown). The coalescer 4 has elements 5 equipped with carbon fiber filters with an effective filtration diameter of 15 µm. Although not shown in Figure 1, the coalescer 4 of this example has 235 elements 5.
[実施例1]
図1に示す油水分離装置を用いて、以下の手順に従って油水分離を行い、油水分離前後の工程液の水分濃度を測定した。
先ず、中和工程出口油相ライン1にて送られてくる前記組成の中和工程出口液に、前記ライン1の途中に設けられた洗浄水供給ライン2から洗浄水を注入し、スタティックミキサー3により、前記油相液と洗浄水の混合液を得た。得られた混合液を、コアレッサー4に供給し、エレメント5に通液して油水分離させ、油水分離後の油相液を油水分離後水相液抜出ライン7より得た。コアレッサー4内に沈降した油水分離後の水相液は油水界面がコアレッサー下面から上端までの高さの40%を超えない範囲で、油水分離後水相液抜出ライン7より適宜抜き出しを行った。
コアレッサー4の入口付近で採取した混合液の水分濃度(以下、「油相分離前の水分濃度」という。)と、油水分離後油相液抜出ライン6中の油相液の水分濃度(以下、「油相分離後油相液の水分濃度」という。)を測定した。
本実施例1では、油相分離前の水分濃度が15.0質量%となるように、油水分離前の油相液の送液量と、洗浄水供給ライン2から注入する洗浄水の送液量を制御した。
[Example 1]
Using the oil-water separator shown in FIG. 1, oil-water separation was carried out according to the following procedure, and the water concentrations of the process liquid before and after oil-water separation were measured.
First, wash water was injected from a wash water supply line 2 provided midway through the neutralization step outlet oil phase line 1 into the neutralization step outlet liquid of the above composition, and a mixed liquid of the oil phase liquid and wash water was obtained by a static mixer 3. The resulting mixed liquid was supplied to a coalescer 4 and passed through an element 5 to cause oil-water separation, and the oil phase liquid after oil-water separation was obtained from a post-oil-water separation aqueous phase liquid withdrawal line 7. The post-oil-water separation aqueous phase liquid that had settled in the coalescer 4 was appropriately withdrawn from a post-oil-water separation aqueous phase liquid withdrawal line 7 within a range in which the oil-water interface did not exceed 40% of the height from the bottom to the top of the coalescer.
The water concentration of the mixed liquid sampled near the inlet of the coalescer 4 (hereinafter referred to as the "water concentration before oil phase separation") and the water concentration of the oil phase liquid in the oil phase liquid withdrawal line 6 after oil-aqueous separation (hereinafter referred to as the "water concentration of the oil phase liquid after oil phase separation") were measured.
In this Example 1, the amount of oil phase liquid fed before oil-aqueous separation and the amount of cleaning water injected from the cleaning water supply line 2 were controlled so that the water concentration before oil phase separation was 15.0 mass %.
また、コアレッサー4に前記混合液を供給する際は、コアレッサー4の入口付近の混合液の流量(単位:m3/hr)を測定し、該流量をエレメント5の表面積で除した、混合液のエレメント通過線速が、表1記載のとおりとなるように制御した。 When the mixed liquid was supplied to the coalescer 4, the flow rate (unit: m3 /hr) of the mixed liquid near the inlet of the coalescer 4 was measured, and the linear velocity of the mixed liquid passing through the element 5, calculated by dividing the flow rate by the surface area of the element 5, was controlled to be as shown in Table 1.
[実施例2~4、比較例1~4]
油相分離前の水分濃度が表1記載のとおりとなるように、油水分離前の油相液の送液量と、洗浄水供給ライン2から注入する洗浄水の送液量を制御した以外は、実施例1と同様の条件で油水分離実験を行った。評価結果を表1に示す。
[Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 to 4]
An oil-water separation experiment was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the amount of oil phase liquid fed before oil-water separation and the amount of wash water injected from the wash water supply line 2 were controlled so that the water concentration before oil-water separation would be as shown in Table 1. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例3および比較例2において、前述の方法で測定した前記油水分離前の混合液に分散している水滴の平均粒子直径は、試料採取1分後において、それぞれ34.2μm、20.8μmであり、比較例2に対して水分濃度が高い実施例3は平均粒子直径が大きかった。 In Example 3 and Comparative Example 2, the average particle diameters of water droplets dispersed in the mixed liquid before oil-water separation, measured using the method described above, were 34.2 μm and 20.8 μm, respectively, one minute after sample collection. Example 3, which had a higher water concentration than Comparative Example 2, had a larger average particle diameter.
また、実施例1~4及び比較例1~4より得られた、洗浄工程の油水分離前の混合液の水分濃度と油水分離後の油相液の水分濃度の関係を、図2に示す。
また、実施例1~4及び比較例1~4より得られた、洗浄工程の油水分離前の混合液の水分濃度と、油水分離後の油相液と油水分離前の混合液の水分濃度の差の関係を、図3に示す。
FIG. 2 shows the relationship between the water concentration of the mixed liquid before oil-water separation in the washing step and the water concentration of the oil phase liquid after oil-water separation, obtained from Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.
FIG. 3 shows the relationship between the water concentration of the mixed liquid before oil-aqueous separation in the washing step and the difference in water concentration between the oil phase liquid after oil-aqueous separation and the mixed liquid before oil-aqueous separation, obtained from Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.
[実験例1]
洗浄工程における油相液と水洗水の混合液中の水分濃度を、表2記載の値とした以外は、実施例1と同様の条件で、油水分離を行い、洗浄工程で分離された油相液中の水及びナトリウムの含有割合を測定した。測定結果を表2に示した。なお、前記油相液中のフェノールの含有割合を測定したところ、38.5~40.3質量%であった。また、前記油相液中の水及びナトリウムの含有割合の関係を図4に示した。
[Experimental Example 1]
Oil-water separation was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the water concentration in the mixture of the oil phase liquid and the wash water in the washing step was set to the value shown in Table 2, and the water and sodium contents in the oil phase liquid separated in the washing step were measured. The measurement results are shown in Table 2. The phenol content in the oil phase liquid was measured and found to be 38.5 to 40.3 mass%. The relationship between the water and sodium contents in the oil phase liquid is shown in Figure 4.
[実験例2]
実験例1の油相液と水洗水の混合液のラインを分岐させ、内容積0.013m3、内径0.20m、エレメントを1本持ったコアレッサーを用いて、エレメント通過線速が表2記載のとおりとなるように制御した以外は、実施例1と同様に油水分離を行った。分離された油相液中の水及びナトリウムの含有割合を測定した。測定結果を表2に示した。また、前記油相液中の水及びナトリウムの含有割合の関係を図4に示した。
[Experimental Example 2]
Oil-water separation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the line for the mixed liquid of the oil phase liquid and wash water in Experimental Example 1 was branched, and a coalescer with an internal volume of 0.013 m 3 , an inner diameter of 0.20 m, and one element was used, and the linear speed through the element was controlled as shown in Table 2. The water and sodium contents in the separated oil phase liquid were measured. The measurement results are shown in Table 2. The relationship between the water and sodium contents in the oil phase liquid is also shown in Figure 4.
[実験例3]
実験例2の油相液と水洗水の混合液のラインを分岐させ、実験例2からエレメントをカーボンファイバーとグラスファイバー混合の有効ろ過径5μmのものに変更した以外は、同様の条件で油水分離を行った。分離された油相液中の水及びナトリウムの含有割合を測定した。測定結果を表2に示した。また、前記油相液中の水及びナトリウムの含有割合の関係を図4に示した。
[Experimental Example 3]
Oil-water separation was carried out under the same conditions as in Experimental Example 2, except that the line for the mixed liquid of oil phase liquid and wash water was branched and the element was changed to one made of a mixture of carbon fiber and glass fiber with an effective filtration diameter of 5 μm. The water and sodium contents in the separated oil phase liquid were measured. The measurement results are shown in Table 2. The relationship between the water and sodium contents in the oil phase liquid is also shown in Figure 4.
[考察]
実施例1~4では、油水分離後の油相水分濃度が低かった。
一方、比較例1~4では、混合液中の水分濃度が低いため、油水分離後の油相水分濃度が高かった。
図2及び図3から、混合液中の水分濃度が高いほど、油水分離後の油相中に含まれる水分濃度が低い傾向にあることがわかる。
[Consideration]
In Examples 1 to 4, the water concentration in the oil phase after oil-water separation was low.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the water concentration in the mixed liquid was low, and therefore the water concentration in the oil phase after oil-water separation was high.
2 and 3, it can be seen that the higher the water concentration in the mixed liquid, the lower the water concentration in the oil phase after oil-water separation tends to be.
実験例1~3から、洗浄工程における混合液中の水分濃度を制御することで、洗浄工程で分離された油相液における、水及びナトリウムの含有割合を制御できることがわかる。
さらに、図4から、洗浄工程で分離された油相液において、水及びナトリウムの含有割合には相関関係があり、水の含有割合を11.5質量%以下に制御することで、ナトリウムの含有割合を3.0質量ppm以下に制御できることがわかる。
このような組成を有するフェノール組成物は、クメン法を用いたフェノールの製造プロセスにおいて、蒸留塔内でナトリウム塩が析出し、塔を閉塞させることを防ぐことができるので、蒸留用の組成物として好適に使用できる。
From Experimental Examples 1 to 3, it is clear that the water and sodium content in the oil phase liquid separated in the washing step can be controlled by controlling the water concentration in the mixed liquid in the washing step.
Furthermore, from FIG. 4, it can be seen that there is a correlation between the water and sodium contents in the oil phase liquid separated in the washing step, and that by controlling the water content to 11.5 mass% or less, the sodium content can be controlled to 3.0 mass ppm or less.
A phenol composition having such a composition can be suitably used as a composition for distillation in a phenol production process using the cumene process, since it can prevent sodium salts from precipitating in a distillation column and clogging the column.
以上の結果から、請求項1に規定される、中和工程、油水分離工程、及び油相液の洗浄工程を有するフェノールの製造において、前記洗浄工程入口における油相液と水洗水の混合液中の水分濃度が14.5質量%以上であると、油水分離性を良好にできることが期待される。
なお、フェノールは、例えば、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂の原料として多量に消費されるため、例えば10万トン/年以上の工業的規模で多量に製造される。従って、フェノールの製造において、油水分離性を少しでも高め、例えば、蒸留塔に持ち込まれる油相中の水分濃度を1%でも低減することは、蒸留塔において加熱に要するエネルギーを削減したり、油相中遊離水に溶解していた塩類の析出を抑制したりして、製造コストを削減できる観点から工業的に重要である。
From the above results, it is expected that in the production of phenol having a neutralization step, an oil-aqueous separation step, and an oil phase liquid washing step as defined in claim 1, good oil-aqueous separability can be achieved when the water concentration in the mixture of the oil phase liquid and wash water at the inlet of the washing step is 14.5 mass% or more.
Phenol is consumed in large quantities as a raw material for, for example, epoxy resins, polycarbonate resins, phenolic resins, and polyester resins, and is therefore produced in large quantities on an industrial scale, for example, at a rate of 100,000 tons per year or more. Therefore, in the production of phenol, improving oil-water separability even slightly, for example, reducing the water concentration in the oil phase brought into the distillation column by even 1%, is industrially important from the viewpoint of reducing production costs by reducing the energy required for heating in the distillation column and suppressing the precipitation of salts dissolved in the free water in the oil phase.
1 中和工程出口油相ライン
2 洗浄水供給ライン
3 スタティックミキサー
4 コアレッサー
5 エレメント
6 油水分離後油相液抜出ライン
7 油水分離後水相液抜出ライン
1 Neutralization process outlet oil phase line 2 Washing water supply line 3 Static mixer 4 Coalescer 5 Element 6 Oil phase liquid withdrawal line after oil-water separation 7 Water phase liquid withdrawal line after oil-water separation
Claims (8)
中和された反応液を油相液と水相液に分離する油水分離工程、
前記油相液に水洗水を混合して洗浄した後、油相液と水相液とに分離する洗浄工程、
を有するフェノールの製造方法において、
前記洗浄工程における油相液と水洗水の混合液が、該混合液の総質量に対して、水を14.5質量%以上30質量%以下含有する、フェノールの製造方法。 a neutralization step of neutralizing the acid decomposition reaction solution of cumene hydroperoxide with an alkali;
an oil-water separation step of separating the neutralized reaction liquid into an oil phase liquid and an aqueous phase liquid;
a washing step of mixing wash water with the oil phase liquid for washing, and then separating the oil phase liquid and the aqueous phase liquid;
In a method for producing phenol,
The method for producing phenol, wherein the mixture of the oil phase liquid and the wash water in the washing step contains 14.5 mass % or more and 30 mass % or less of water based on the total mass of the mixture.
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