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PROCEDE POUR LA PREPARATION DU PEROXYDE D'HYDROGENE.
. La présents invention concerne la'' préparation du peroxyde d'hydce- gène par hydrogénation et oxydation cycliques d'anthraquinones alcoylées ou d'anthraquinones tétrahydroalcoylées, dans un solvvant perfectionné.
@ On a déjà proposé de préparer le peroxyde d'hydrogène en partant d'hydrogène et d'oxygène gazeux par oxydation et réduction alternées d'anthra- quinones alcoylées dissoutes dans un solvant organique. Pour la préparation du peroxyde d'hydrogène par ce procédé, on opère en deux opérations princi- pales :
1) l'opération d'hydrogénation dans laquelle la quinone est réduite en hydro- quinone alcoylée et 2) l'opération d'oxydation dans laquelle l'hydroquinone alcoylée est oxydée en quinone, le peroxyde d'hydrogène étant séparé pendant cette opération. Après la séparation du peroxyde d'hydrogène et l'épuration de la solution, on répète le cycle en deux opérations. Ce mode opératoire a été décrit dans le brevet américain n 2.215.883.
Son application indus- trielle est indiquée dans "PB Report 395".
Pour ce procédé de préparation connu, on a proposé un solvant mixte cornue milieu de réaction comprenant un constituant capable de dissoudre la quinone, et un constituant capable de dissoudre l'hydroquinone. Le résul- tat pratique obtenu consiste en ce que le composé de travail de la solution peut être consécutivemeht oxydé et réduit en alternance cyclique' dans: la phase liquide sans séparation soit de la quinone, soit de l'hydroquinone du composé de travail.
Le solvant de la quinone normalement utilise est un éther, uh hydrocarbure (généralement le benzène) ou un solvant similaire à forte pression-vapeur, et, par conséquent, inflammableo Les hydrocarbures de ce genre ont généralement un pouvoir.de dissolution nul des hydroquinones du composé de travail, mais un excellent pouvoir de dissolution des quinones.
Le constituant dissolvant des hydroquinones est choisi dans les alcools
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aliphatiques supérieurs. Cependant, la solubilité des hydroquihones dans ces alcools supérieurs n'est pas très bonne, ce qui limite la quantité d'hy- droquinone qu'on peut traiter par cycle, et ceci limite à son tour la quan- tité de peroxyde d'hydrogène qu'on peut obtenir dans chaque cycle. L'expé- rience générale résultant'de la mise en oeuvre des procédés connus, tels qu'ils sont décrits dans les publications précitées, indique qu'une propor- tion d'environ 40% du composé dissous peut être traitée avec succès pour P ob- tention de concentrations en peroxyde d'hydrogène d'environ 5,5 gr. par litre de la solution organique, après l'opération d'oxyfation du cycle.
Pour la préparation du peroxyde d'hydrogène en partant des hydro- quinones, notamment des hydroquinones alcoylées, ou des hydroquinones tétra- hydroalcoylées correspondantes, il a été jusqu'ici nécessaire d'utiliser de l'oxygène relativement pur et d'effectuer l'oxydation dans des appareils clos pour empêcher les pertes excessives de solvant. Il n'a pas été possible d'u-- tiliser l'air libre pour réduire la tendance du mélange à l'explosion et à l'incendie par suite de la volatilité des solvants généralement utilisés, tels que le benzène, l'anisol; les alcools combustibles, etc.
Quoique la pré- paration du peroxyde d'hydrogène par des procédés d'auto-oxydation semble économiquement avantageuse lorsqu'elle est effectuée sur une échelle limitée, les risques de travail résultant des vapeurs explosives, ainsi que les incon-- vénients de l'oxydation dans des appareils clos sur ?une grande échelle avec de l'oxygène rendent l'ensemble du procédé impraticable.
A l'opposé des procédés allemands, qui consistent à utiliser un alcool en combinaison avec un hydrocarbure comme mélange dissolvant relati- vement volatil pour le traitement de la 2-éthylanthraquinone, le brevet amé- ricain n 2.455.238 de Dawsey et autres.... propose plus récemment certains esters acides dibasiques non volatils comme offrant des avantages par rapport aux matières moins permanentes initialement proposées dans le brevet améri- cain n 2.215.883. En utilisant un ester comme unique solvant , il est pos- sible de réduire largement les dépenses en-matières de départ pour la prépa- ration du peroxyde d'hydrogène. On élimine ainsi l'oxygène gazeux et on le remplace par de l'air relativement peu coûteux. On élimine également les pertes par évaporation des matières volatiles, telles que le benzène et l'al- cool hexylique.
D'autre part, on supprime les risques d'explosion et d'in- cendie résultant du traitement de matières organiques volatiles, de sorte qu'on obtient un procédé sûr, simple et peu coûteux. On a cité le sébacate de dibutyle comme un exemple d'un solvant de ce type permanent.
La présente invention concerne des perfectionnements au procédé de départ initialement décrit dans les Brevets américains n 2.158.525 et 2.215.883 par lequel on prépare le peroxyde d'hydrogène en traitant un mélan- ge contenant deux solvants. La particularité nouvelle de la présente invei- tion réside dans la découverte d'une nouvelle classe de solvants de la quino- ne.
L'invention ne s'étend pas à un perfectionnement au constituant dissol- vant de l'hydroquinone de la solution de travail, étant donné que ce perfec- tionnement fait déjà l'objet d'autres Brevets, par exemple des Brevets améri- cains n 2.537.516 et n 2.537.655. L'invention concerne spécifiquement un perfectionnement au constituant dissolvant de la quinone de la solution de travail, et plus spécialement la composition de solutions de travail chimi- quement stables,'non volatiles et permanentes qui résistent à la détérioration et aux pertes pendant de longues périodes.
Un but de l'invention est de préparer le peroxyde d'hydrogène en partant d'anthraquinones alcoylées ou de tétrahydroanthraquinones contenues dans une solution de travail organique non volatile, dans laquelle l' opération d'oxydation peut être mise en:oeuvre avec de l'air qui constitue une matière de départ extrêmement peu coûteuse.
Un autre but de la présente invention est de préparer le peroxy- de d'hydrogène en partant de matières du type des quinones sans aucun risque d'explosion.. - -
Un autre but de l'inventien est de créer un milieu dissolvant perfectionné pour ce procédé d'auto-oxydation, ce milieu ayant un grand pou-
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voir dissolvant du constituant quinone, un but auxiliaire étant également d'améliorer la quantité de peroxyde d'hydrogène produite par cycle de travail.
Suivant la présente invention, on a trouvé que les dérivés-de diphényle et de certains hydrocarbures correspondants ont une stabilité re- marquable et excercent en meme temps une forte action de dissolution sur le s quinones. Ces substances n'ont aucun* ou seulement un faible pouvoir de dis- solution des hydroquinones correspondantes, de sorte qu'elles doivent être mélangées avec un autre solvant' exerçant une forte action de dissolution spé- cifique sur les hydroquinones pour donner une solution de travail utilisable.
Les solvants des quinones de cette nouvelle classe sont constitués par des composés hydrocarburés qui sont tous-caractérisés par la présence de deux noyaux de benzène dans la molécule. Le diphényle est de par sa structure le terme le plus simple de cette classe, qui comprend également les diphény- les alcoylés et les isomères des diphényles alcoylés. Pratiquement, la clas- se est réduite par la viscosité croissante et la solubilité décroissante des quinones dans les hydrocarbures contenant un total non inférieur à 10 et non supérieur à 18-atomes de carbone dans la mohécule, y compris les deux grou- pes phényles qui doivent être présents. La classe est également limitée aux composés hydrocarburés qui sont complètement saturés dans leur structure, sauf pour les deux groupes phényles. Les poids moléculaires peuvent varier entre 154 et 240.
Les points d'ébullition sont tous supérieurs à 250 C.
Les densités sont comprises dans la gamme de 0,95 à 1,00. Tous les composés de cette classe présentent des pressions vapeur inférieures à 1 mm. de colon- ne de mercure à la température ambiante De nombreux composés ont des pres- sions-vapeur pratiquement égales à zéro. Les viscosités des composés liqui- des à 25 C peuvent être comprises entre 2 et 30 centipoises, quoiqu'il soit préférable d'utiliser des liquides ayant des viscosités correspondant à la partie inférieure de cette gamme, au-dessous de 10 centipoises. Les solvants des quinones peuvent être solides aussi bien que liquides à l'état pur, à condition que les solvants solides restent en dissolution lorsqu'ils sont combinés avec les autres constituants utilisés dans la préparation de la so- lution de travail (voir l'exemple I).
A titre d'exemples typiques de certains composés rentrant dans ce classement général, on peut citer le diphényle, le méthyldiphényle, le bitolyle, l'amyldiphényle, le diphénylméthane, le diphényléthane, le diben- zyle, le méthyldibenzyle, le ditolyléthane, etc....
Tous les composés de cette classe sont sensiblement et récipro- quement insolubles dans l'eau, mais ils sont facilement miscibles avec la plupart des solvants organiques. Etant donné que ce ne sont pas des esters mais des hydrocarbures, ils ne sont pas affectés par l'eau, ni par les acides dilués, ni par les alcalis forts dans des conditions ordinaires. Cependant, ils peuvent être sulfonés ou nitrés avec les acides concentrés correspondants.
Ils sont chimiquement stables par rapport à l'oxygène et les peroxydes dans les conditions se--présentant au cours du procédé d'auto-oxydation des anthra- quinones pour la préparation du peroxyde d'hydrogène.
@ Les solvants appartenant à cette classe d'hydrocarbures du type diphényle¯ont un pouvoir de dissolution exceptionnel des anthraquinones al- coylées, et des anthraquinones tétrahydroalcoylées correspondantes. Le ta- bleau ci-après indique les propriétés de cinq solvants typiques, ainsi que la solubilité du 2-éthylanthraquinone dans chacun de ces solvants.
A titre d'exemples typiques de certains composés rentrant dans ce classement général, on peut citer le diphényle, le méthyldiphényle,le bi- tolyle, l'amyldiphényle, le diphénylméthane, le diphényléthane, le dibenzyle le méthyldibenzyle, le ditolyléthane, etc....
Tous les composés de cette classe sont sensiblement et récipro- quement insolubles dans l'eau, mais ils sont facilement miscibles avec la plupart des solvants organiques. Etant donné que ce ne sont pas des esters mais des hydrocarbures, ils ne sont pas affectés par l'eau, ni par les acides dilués, ni par les alcalis forts'dans' des conditions ordinaires. Cependant,
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ils peuvent être sulfonés ou nitrés avec les acides concentrés correspon- dants. Ils sont chimiquement stables par rapport à l'oxygène et les peroxydes dans les conditions se présentant au cours du procédé d'auto-oxydation des anthraquinones pour la préparation du peroxyde d'hydrogène.
Les solvants appartenant à cette classe d'hydrocarbures du type diphényle ont un pouvoir dedissolution exceptionnel des anthraquinones al- coylées, et des anthraquinones tétrahydroalcoylés correspondantes. Le tableau ci-après indique les propriétés de cinq solvants typiques, ainsi que la so- lubilité du 2-éthylanthraquinone dans chacun de ces solvants.
TABLEAU I -----------------
EMI4.1
<tb> Solvant <SEP> Formule <SEP> Point <SEP> Visco- <SEP> Point <SEP> Solubilité <SEP> des <SEP> qui-
<tb>
<tb> d'ébul- <SEP> sité <SEP> éclair <SEP> nones
<tb>
<tb> lition <SEP> c.poises <SEP> en <SEP> gr/1 <SEP> de <SEP> solvant
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> C <SEP> à <SEP> 25 C. <SEP> C.
<SEP> 20 C <SEP> 40 C
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diphényle <SEP> (1) <SEP> C12H10 <SEP> 254-5- <SEP> 112 <SEP> 344 <SEP> 404
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diphénylméthane <SEP> C13H12 <SEP> 261 <SEP> 3 <SEP> 114 <SEP> 180 <SEP> 333
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,1-diphényléthane <SEP> C14H14 <SEP> 272 <SEP> 4 <SEP> 116,5 <SEP> 159 <SEP> 280
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1-méthyldibenzyle <SEP> C15Hl6 <SEP> 280-4 <SEP> 5 <SEP> 124 <SEP> 128 <SEP> 244
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,1-ditolyléthane <SEP> C16H20 <SEP> 295-300 <SEP> 9 <SEP> 132 <SEP> 120 <SEP> 211
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Amyldiphényle <SEP> (2) <SEP> C17H20 <SEP> 314-38 <SEP> 21 <SEP> 149 <SEP> 96 <SEP> 151
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (1)
<SEP> Densité <SEP> et <SEP> solubilité <SEP> des <SEP> quinones <SEP> calculées <SEP> pour <SEP> le <SEP> diphényle <SEP> en <SEP> solution.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
(2) <SEP> Mélange <SEP> commercial <SEP> d'isomères.
<tb>
Les hydrocarbures du type diphényle sont applicables au traite- ment d'autres composés que la 2-éthylanthraquinone dans le procédé d'auto--- oxydation, pour la préparation du peroxyde d'hydrogène. D'une façon générale, la solubilité de la 2-méthyl-anthraquinoné dans ces hydrocarbures est égale à environ un quart de celle du composé 2-éthyle, D'autre part, la 2-isopro- pylanthraquinone et la 2-tert.butylanthraquinone sont beaucoup plus solubles' que la 2-éthylanthraquinone. Dans le cas des tétrahydrodérivés des anthra- quinones, la tétrahydroanthraquinone et la 2-méthyltétrahydroanthraquinone ont une solubilité à peu près égale à la moitié de celle de la 2-éthylanthra- quinone.
La 2-éthyltétrahydroanthraquinone a une solubilité égale aux quatre cinquièmes de celle de la 2-éthylanthraquinone.
Quoiqu'on ait indiqué précédemment le diphényle et les isomères hydrocarburés des diphényles alcoylés contenant 12 à 18 atomes de carbone, avec des poids moléculaires dans la gamme de 154 à 240, on préfère suivant l'invention un composé dissolvant contenant de courtes chaînes latérales, étant donné que la solubilité décroît avec la longueur et le nombre des 'groupes substituants ajoutés aux deux noyaux de phényle. D'après ce qui pré- cède, il est du reste évident que. les mélanges de diphényles différents sont possibles et traitables. Il est également évident qu'on peut les mélanger avec un diluant organique inerte pour obtenir un mélange à fort pouvoir dis- solvant des quinones.
Les exemples d'essais ci-après montrent le traitement avantageux de solutions comprenant des hydrocarbures dissolvants du type diphényle.
A ce sujet, il convient de rappeler que le constituant dissolvant des hydre- quinones, qui est un phosphate ou un alcool, possède un pouvoir dissolvant limité des¯quinones, et que toute quinone traitée résulte largement du pou- voir dissolvant des diphényles. De plus, les exemples ne sont donnés que pour l'explication du principe de l'intention et ne sont pas limitatifs, par-
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ce qu'on peut également utiliser d'autres anthraquinones alcoylées à la pla- ce de la 2-éthylanthraquinone spécialement indiquée pour le composé de travail.
EMI5.1
EXEMPLE I: - Diphényle.
On prépare une solution avec 591 gr. de diphényle, 320 gr. de
2-éthylanthraquinone, 952 gr. de triphénylphosphate, et 822 gr. de diphényl- octylphosphate, ce qui donne un volume total de 2360 cc avec une densité de
1,137 et une concentration en quinone de 135 gr, par litre. La viscosité de cette solution est de 13,8 centipoises à 25 C. Le point éclair, déterminé par le procédé à la cuvette ouverte,se situeà 148 C. La solution est juste saturée avec la quinone lorsqu'elle est maintenue à 25 C. On l'épure en la lavant avec une solution aqueuse'à 50% de carbonete de potassium, on jette la solution aqueuse de lavage, et on fait passer l'huile à travers un lit d'alumine activée à interstices correspondant au tamis 100.
On agite ensuite la solution sèche avec une solution aqueuse à 40% de K@CO@, et on fait suivre un autre filtrage en vue de l'élimination du précité aqueux résultant du der- nier traitement au carbonate.
On soumet à l'hydrogénation 2000 cc de la solution épurée, à une température de 36 C, avec 20 gr. d'un catalyseur poreux en nickel, dans un ballon sphérique de réaction en verre d'une contenane de 3 litres équipé d'ùn agitateur rotatif de 25 mm, entraîné à 1500 tours-minute. Pendant une période de 142 minutes, 17,1 litres d'hydrogène gazeux sont ainsi absorbés, mesurés à 25 C et sous une pression de 750 mm Hg. C'est la quantité calculée nécessaire à la réduction de 60% de la quinone présente en hydroquinone.
On arrête l'agitateur, on évacue du ballon d'hydrogénation la solution et le ,catalyseur par un robinet encastré dans le fond, on fait passer le tout à travers un filtre en verre fritté d'une porosité moyenne et d'un diamètre .de 90 mm, qui retient le catalyseur, et 'on recueille la solution dans un ballon d'oxydation en verre d'une contenance de 3 litres dans lequel on main- tient une atmosphère d'azote. Ce ballon est l'axacte reproduction du ballon d'hydrogénation en ce qui concerne l'agencement. On chasse l'azote du ballon d'oxydation avec de l'air après avoir élevé la température à 36 C à l'inté- rieur de ce ballon, et on oxyde à la température de 36 C la solution réduite l'agitateur tournant à 1500 tours-minute.
On remplace constamment l'oxygène de l'air absorbé à l'intérieur du ballon d'oxydation par de l'oxygène gazeux pur et dosé. Après 135 minutes, l'absorption de l'oxygène s'arrête brusque- ment et ,la solution vire au jaune. La quantité d'oxygène absorbé est de 16,38 litres, mesurée à 25 C et sous une pression de 750 mm.Hg. On procède à l'ex- traction du peroxyde d'hydrogène dissous dans la solution, en lavant succes- sivement cinq fois avec des doses de 200 cc. d'eau. La quantité de peroxyde d'hydrogène récupérée est de 22,34 gr. On mesure le volume de la solution de travail traitée dans le ballon d'oxydation, et on trouve 1950 cc.
En par- tant de ces chiffres, la consommation d'oxygène serait donc de 16,93 litres alors que la quantité absorbée est en réalité de 16,38 litres, ce qui corres- pond à une perte d'hydrogène de 3,2 %, qu'on suppose avoir contribué à la f or - mation d'éthyltétrahydroanthraquinone pendant l'hydrogénation. De la totali- té de l'oxygène utilisé, on récupère 99,3% sous la forme de peroxyde d'hydro- gène. Le rendement total de la transformation de j'hydrogène gazeux en peroxy- de d'hydrogène est de 96.0%.
Dans cet exemple, la concentration du peroxyde d'hydrogène produit avant l'extraction atteint 11,3 gr. par litre de solution de travail, c'est-à-dire plus de deux fois la concentration (5,5 gr. par litre) possible dans les procédés connus précités, pour lesquels on utilise le ben- zène et des alcools pour la préparation de la solution. Cette augmentation appréciable du rendement en peroxyde d'hydrogène est due en partie à la sim- ple substitution du phényle au benzène dans la préparation de la solution.
Le point éclair élevé de' cette solution la porte bien au-delà de la gamme des matières de 'travail dangereuses. Avec une température de 36 C dans le ballon d'oxydation, le travail avec cette solution ayant un point éclair de 148+C n'entraîne aucun,risque d'inflammation des vapeurs à l'inté- rieur du ballon.
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Par contre, les solutions de travail de benzène et d'alcool indiquées par ¯ les Brebets précités ont un point éclair d'environ -5 C. Le point d'inflam- mation est donc dans la gamme des températures de travail réelles. Des explo- sions mortelles ont été enregistrées avec l'utilisation du benzène comme solvant dans la préparation du peroxyde d'hydrogène par le procédé à l'anthra- quinone.
L'exemple suivant montre la mise en oeuvre de l'invention par combinaison d'un hydrocarbure du type diphényle avec un alcool supérieur à la place d'un solvant à l'hydroquinone phosphatée.
EXEMPLE II - Diphénylméthane.
On prépare un mélange dissolvant avec 1000 cc de diphénylméthane et 1000 cc de tétradécanol du commerce, pour obtenir un volume de 2000 ce ayant une densité de 0,918. On dissout dans ce mélange 220 gr. de 2-éthylan- thraquinone pour obtenir une solution de travail d'un volume de 2179 cc, avec une densité de 0,943 et une concentration en quinone de 101 gr. par litre.
On épure davantage la solution de travail contenant la quinone-en l'agitart avec une solution aqueuse à 50% de KOH dans un entonnoir séparateur, et on fait suivre un filtrage à travers une couche d'alumine activée. On agite avec une solution aqueuse à 40% de K2CO3 et on fait suivre un autre filtrage pour éliminer le précipité aqueux résultant de ce traitement au carbonate.
La solution finale présente une viscosité de.4,6 centipoises à 25 C, et un point éclair de 117 C à l'air. La solution est juste saturée en quinone si on la maintient à la température de 25 C.
On soumet à l'hydrogénation 1960 cc de solution épurée dans le même appareil et dans les mêmes conditions indiquées dans l'Exemple I, sauf qu'on utilise 6,0 gr. de catalyseur pour assurer l'absorption de 9,64 litres d'hydrogène pendant une période de 67 minutes. La quantité d'hydrogène absor- bée est celle qui est nécessaire à la réduction de 45% de la quinone présente en hydroquinone. On filtre 1930 cc de la solution réduite en la faisant pas- ser dans le ballon d'oxydation, et on l'oxyde comme dans l'Exemple I, avec une consommation de 8,21 litres d'oxygène pendant une;période de 52 minutes.
On soumet la solution de travail à l'extraction avec de l'eau comme précédem- ment, et on obtient 11,6 gr. de peroxyde d'hydrogène. D'après ces chiffres, l'absorption en oxygène serait de 9,52 litres alors que l'absorption réelle est de 8,21 litres, ce qui correspond à une perte d'hydrogène de 14% qu'on suppose avoir contribué à la formation d'éthyltétrahydroanthraquinone pendant l'hydrogénation. Le rendement total de la transformation de l'hydrogène gazeux en peroxyde d'hydrogène est de 90%.
La concentration du peroxyde d'hydrogène produit dans la solution de travail atteint avant l'extraction 6;0 gr. par litre. Elle est donc à peu près égale à celle qu'on peut obtenir avec les solutions de travail au benzène et à l'alcool des procédés connus. Cependant, le point éclair élevé de la solution de travail de cet exemple la place loin dans la classe des milieux de sécurité dans les conditions d'oxydation réelles, à l'opposé de la caractéristique à bas point d'éclair des solutions de travail au benzène et à l'alcool indiquées dans les Brevets précités, et qui classe ces solu- .tions parmi les milieux de travail dangereux.
EXEMPLE III - Ditolyléthane.
On prépare un mélange dissolvant avec 1400 ce de ditolyléthane épuré et 600 ce de trioctylphosphate du commer ce pour obtenir 2000 cc ayant une densité de 0,966. On dissout dans ce mélange 176 gr. de 2-éthylanthra- quinone pour obtenir une solution de 'travail de 2143 cc d'une densité- de 0,984. et d'une concentration en. quinone de 82 gr. par litre. Le point éclair s'é- tablit à 153 C. La viscosité est de.12,2 centipoises à 25 C. Au repos pro- longé, la quinone se sépare à condition que la température soit maintenue au-dessous de 24 C.
On traite la solution préalablement de la manière indiquée dans l'Exemple II pour l'épurer avant l'hydrogénation. On soumet à l'hydrogénation
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2000 cc dans le même appareil et sous les mêmes conditions que dans l'exemple
I, sauf qu'on utilise 6 gr. de catalyseur pour assurer l'absorption de 12,08 litres d'hydrogène pendant une période de 80 minutes. L'hydrogène absorbé' correspond à une réduction de 70% de la quinone présente en hydroquinone.
On filtre 1980 cc de la solution réduite en la faisant passer dans le ballon d'oxydation, et on l'oxyde à l'air de la manière indiquée dans l'Exemple I, avec une consommation de 10,32 litres d'oxygène pendant une période de 115 'minutes.' On soumet la solution de travail à l'extraction avec de l'eau comme précédemment, ce qui donne 13,65 gr. de peroxyde d'hydrogène. D'après ces chiffres, l'absorption d'pxygène devrait être de 12,02 litres, tandis que l'absorption réelle est de 10,32 litres, ce qui correspond à une perte de 14% d'hydrogène qu'on suppose avoir contribué,à la formation de l'éthyl- tétrahydroanthr'aquinone pendant l'hydrogénation.
De la totalité de 1; oxygène utilisé, 97% sont extraits sous, la forme de peroxyde d'hydrogène. Le taux de transformation de la totalité de l'hydrogène en peroxyde d'hydrogène est de 83%.
La concentration du peroxyde d'hydrogène dans la solution de tra- vail avant l'extraction est de 6,9 gr. par litre, ce qui représente un gain de 25% de capacité de cette solution par rapport à une solution similaire composée de benzène comme solvant de quinone. Le;point éclair élevé de cette solution la place dans la classe de sécurité. Un autre avantage d'une impor- tance capitale est la possibilité de mise en oeuvre de l'oxydation à l'air sous des pressions ordinaires et dans un appareil ouvert.
EXEMPLE IV - l-Méthyldibenzyle.
On prépare un mélange dissolvant composé de 1400cc de 1-méthyldi- benzyle épuré et de 600 cc de trixtylphosphate dù commerce, pour obtenir 2000 cc avec une densité de 0,962. On dissout dans ce mélange 204 gr de 2-éthylan- thraquinone pour obtenir une solution de travail de 2166 cc avec une densité dè 0,983. La concentration en quinone est de 94 gr par litre. Le point de dissolution du composé d'anthraquinone dans cette solution, s'établit à 27 C.
La viscosité est de 7,1 centipoises à 25 C. Le point éclair à l'air est de 135 C, déterminé par le procédé à la cuvette ouverte. On épure davantage la solution avec une solution à 50% de KOH et une solution à 40% de K2CO3, de la manière décrite pour la solution de l'Exemple II.
On soumet 1940 cc à l'hydrogénation dans le même appareil et sous les mêmes conditions que dans l'Exemple I, sauf que 11,64 litres d'hydro- gène sont absorbés dans une période de 150 minutes avec 6 gr. de catalyseur.
L'hydrogène absorbé correspond à une réduction de 59,6 % de la totalité des quinones présentes en hydroquinones. On filtre 1925 ce. de la solution ré- duite en la faisant passer dans le ballon d'oxydation, dans lequel on effec- tue l'oxydation comme dans l'Exemple I, avec une consommation de 8,13 litres d'oxygène pendant une période de 60 minutes. Après l'extraction, la solution de travail donne 11,0 gr.de peroxyde d'hydrogène. D'après ces chiffres, l'ab- sorption d'oxygène correspond à 70% de l'absorption d'hydrogène. Une quanti- té importante de quinone est donc transformée en tétrahydroquinone pendant l'hydrogénation de cette solution. De la totalité de'l'oxygène utilisé, une proportion de 99 % est récupérée sous la forme de peroxyde d'hydrogène.
Le rendement total de la transformation de l'hydrogène en peroxyde d'hydrogène est de 69,5%.
La concentration en peroxyde d'hydrogène de la solution de tra- vail avant l'extraction est de 5,7 gr. par litre, de sorte qu'elle est pres- que égale à celle d'une solution de travail similaire constituée avec le ben- zène et les alcools comme solvants usuels.
Le point éclair élevé de cette solution, ainsi que sa volatilité très faible en font un milieu de travail excellent pour la préparation cy- clique du peroxyde d'hydrogène, notamment pendant l'opération d'oxydation du cycle, pour laquelle l'utilisation de l'air comme source d'oxygène offre un avantage pratique important.
Il ressort de la description qui-précède que la présente inven-
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PROCESS FOR THE PREPARATION OF HYDROGEN PEROXIDE.
. The present invention relates to the preparation of hydrogen peroxide by cyclic hydrogenation and oxidation of alkylated anthraquinones or tetrahydroalkylated anthraquinones, in an improved solvent.
@ It has already been proposed to prepare hydrogen peroxide starting from hydrogen and gaseous oxygen by alternating oxidation and reduction of alkylated anthraquinones dissolved in an organic solvent. For the preparation of hydrogen peroxide by this process, two main operations are carried out:
1) the hydrogenation operation in which the quinone is reduced to alkylated hydroquinone and 2) the oxidation operation in which the alkylated hydroquinone is oxidized to quinone, the hydrogen peroxide being separated during this operation. After the separation of the hydrogen peroxide and the purification of the solution, the cycle is repeated in two operations. This procedure has been described in US Pat. No. 2,215,883.
Its industrial application is indicated in "PB Report 395".
For this known preparation process, a mixed solvent has been proposed for the reaction medium comprising a constituent capable of dissolving quinone, and a constituent capable of dissolving hydroquinone. The practical result obtained is that the working compound of the solution can be consecutively oxidized and reduced in cyclic alternation in: the liquid phase without separating either quinone or hydroquinone from the working compound.
The quinone solvent normally used is an ether, a hydrocarbon (usually benzene) or similar solvent at high vapor pressure, and therefore flammable. Hydrocarbons of this kind generally have zero dissolving power of the hydroquinones of the substance. compound of work, but an excellent power of dissolution of quinones.
The dissolving component of hydroquinones is chosen from alcohols
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higher aliphatics. However, the solubility of the hydroquihones in these higher alcohols is not very good, which limits the amount of hydroquinone that can be processed per cycle, and this in turn limits the amount of hydrogen peroxide. that can be obtained in each cycle. The general experience resulting from the practice of the known methods as described in the above publications indicates that an amount of about 40% of the dissolved compound can be successfully treated for P. Obtaining concentrations of hydrogen peroxide of approximately 5.5 gr. per liter of the organic solution, after the cycle oxidation operation.
For the preparation of hydrogen peroxide starting from hydroquinones, in particular alkylated hydroquinones, or the corresponding tetrahydroalkylated hydroquinones, it has heretofore been necessary to use relatively pure oxygen and to carry out the test. oxidation in closed devices to prevent excessive loss of solvent. It was not possible to use free air to reduce the tendency of the mixture to explode and fire due to the volatility of the solvents generally used, such as benzene, anisol ; fuel alcohols, etc.
Although the preparation of hydrogen peroxide by auto-oxidation processes appears economically advantageous when carried out on a limited scale, the occupational hazards resulting from explosive vapors, as well as the disadvantages of oxidation in closed devices on a large scale with oxygen make the whole process impractical.
In contrast to the German processes, which consist in using an alcohol in combination with a hydrocarbon as a relatively volatile solvent mixture for the treatment of 2-ethylanthraquinone, U.S. Patent No. 2,455,238 to Dawsey et al. More recently, some non-volatile dibasic acid esters have been proposed as offering advantages over the less permanent materials originally proposed in US Pat. No. 2,215,883. By using an ester as the sole solvent, it is possible to greatly reduce the expense of starting materials for the preparation of hydrogen peroxide. This removes gaseous oxygen and replaces it with relatively inexpensive air. The evaporation losses of volatiles, such as benzene and hexyl alcohol, are also eliminated.
On the other hand, the risks of explosion and fire resulting from the treatment of volatile organic materials are eliminated, so that a safe, simple and inexpensive process is obtained. Dibutyl sebacate has been cited as an example of such a permanent solvent.
The present invention relates to improvements to the starting process initially described in US Patents 2,158,525 and 2,215,883 by which the hydrogen peroxide is prepared by treating a mixture containing two solvents. The novel feature of the present invention lies in the discovery of a new class of solvents for quinine.
The invention does not extend to an improvement to the hydroquinone dissolving component of the working solution, since this improvement is already the subject of other patents, for example American patents. n 2.537.516 and n 2.537.655. The invention specifically relates to an improvement to the quinone dissolving component of the working solution, and more especially to the composition of chemically stable, non-volatile and permanent working solutions which resist deterioration and loss over long periods of time. .
One aim of the invention is to prepare hydrogen peroxide starting from alkylated anthraquinones or tetrahydroanthraquinones contained in a non-volatile organic working solution, in which the oxidation operation can be carried out: carried out with air which is an extremely inexpensive starting material.
Another object of the present invention is to prepare the hydrogen peroxide starting from materials of the quinone type without any risk of explosion.
Another object of the inventor is to create an improved dissolving medium for this auto-oxidation process, this medium having a great power.
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see solvent of the constituent quinone, an auxiliary object being also to improve the quantity of hydrogen peroxide produced per cycle of work.
According to the present invention, it has been found that the derivatives of diphenyl and certain corresponding hydrocarbons have a remarkable stability and at the same time exert a strong dissolving action on the quinones. These substances have no or only a low dissolving power of the corresponding hydroquinones, so they must be mixed with another solvent which exerts a specific strong dissolving action on the hydroquinones to give a solution of usable work.
Solvents for quinones in this new class are made up of hydrocarbon compounds which are all characterized by the presence of two benzene rings in the molecule. Biphenyl is structurally the simplest term of this class, which also includes the alkylated diphenyls and the alkylated diphenyl isomers. Practically, the class is reduced by the increasing viscosity and decreasing solubility of quinones in hydrocarbons containing a total of not less than 10 and not more than 18-carbon atoms in the mohecule, including the two phenyl groups which must be present. The class is also limited to hydrocarbon compounds which are completely saturated in their structure, except for the two phenyl groups. Molecular weights can vary between 154 and 240.
The boiling points are all above 250 C.
Densities are in the range of 0.95 to 1.00. All the compounds of this class exhibit vapor pressures of less than 1 mm. column of mercury at room temperature Many compounds have almost zero vapor pressures. The viscosities of the liquid compounds at 25 ° C can range from 2 to 30 centipoise, although it is preferable to use liquids having viscosities corresponding to the lower part of this range, below 10 centipoise. Solvents for quinones can be solid as well as liquid in the pure state, provided that the solid solvents remain in solution when combined with the other constituents used in the preparation of the working solution (see example I).
As typical examples of certain compounds falling within this general classification, mention may be made of diphenyl, methyldiphenyl, bitolyl, amyliphenyl, diphenylmethane, diphenylethane, dibenzyl, methyldibenzyl, ditolylethane, etc. ...
All of the compounds of this class are substantially and reciprocally insoluble in water, but they are easily miscible with most organic solvents. Since they are not esters but hydrocarbons, they are not affected by water, nor by dilute acids, nor by strong alkalis under ordinary conditions. However, they can be sulfonated or nitrated with the corresponding concentrated acids.
They are chemically stable with respect to oxygen and peroxides under the conditions occurring during the autoxidization process of anthraquinones for the preparation of hydrogen peroxide.
@ The solvents belonging to this class of hydrocarbons of the diphenyl type have an exceptional power of dissolving alkylated anthraquinones, and the corresponding tetrahydroalkylated anthraquinones. The following table indicates the properties of five typical solvents, as well as the solubility of 2-ethylanthraquinone in each of these solvents.
As typical examples of certain compounds falling within this general classification, mention may be made of diphenyl, methyldiphenyl, bi-tolyl, amyliphenyl, diphenylmethane, diphenylethane, dibenzyl, methyldibenzyl, ditolylethane, etc. ..
All of the compounds of this class are substantially and reciprocally insoluble in water, but they are easily miscible with most organic solvents. Since they are not esters but hydrocarbons, they are not affected by water, dilute acids, or strong alkalis under ordinary conditions. However,
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they can be sulfonated or nitrated with the corresponding concentrated acids. They are chemically stable with respect to oxygen and to peroxides under the conditions occurring during the autoxidization process of anthraquinones for the preparation of hydrogen peroxide.
The solvents belonging to this class of diphenyl-type hydrocarbons have an exceptional power of dissolving alkylated anthraquinones, and the corresponding tetrahydroalkylated anthraquinones. The following table shows the properties of five typical solvents, as well as the solubility of 2-ethylanthraquinone in each of these solvents.
TABLE I -----------------
EMI4.1
<tb> Solvent <SEP> Formula <SEP> Point <SEP> Visco- <SEP> Point <SEP> Solubility <SEP> of the <SEP> which-
<tb>
<tb> d'ébul- <SEP> sity <SEP> flash <SEP> nones
<tb>
<tb> lition <SEP> c.poises <SEP> in <SEP> gr / 1 <SEP> of <SEP> solvent
<tb>
<tb>
<tb> in <SEP> C <SEP> to <SEP> 25 C. <SEP> C.
<SEP> 20 C <SEP> 40 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diphenyl <SEP> (1) <SEP> C12H10 <SEP> 254-5- <SEP> 112 <SEP> 344 <SEP> 404
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diphenylmethane <SEP> C13H12 <SEP> 261 <SEP> 3 <SEP> 114 <SEP> 180 <SEP> 333
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,1-diphenylethane <SEP> C14H14 <SEP> 272 <SEP> 4 <SEP> 116.5 <SEP> 159 <SEP> 280
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1-methyldibenzyl <SEP> C15Hl6 <SEP> 280-4 <SEP> 5 <SEP> 124 <SEP> 128 <SEP> 244
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,1-ditolylethane <SEP> C16H20 <SEP> 295-300 <SEP> 9 <SEP> 132 <SEP> 120 <SEP> 211
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Amyldiphenyl <SEP> (2) <SEP> C17H20 <SEP> 314-38 <SEP> 21 <SEP> 149 <SEP> 96 <SEP> 151
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (1)
<SEP> Density <SEP> and <SEP> solubility <SEP> of the <SEP> quinones <SEP> calculated <SEP> for <SEP> the <SEP> diphenyl <SEP> in <SEP> solution.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
(2) <SEP> Commercial <SEP> <SEP> mixture of isomers.
<tb>
The diphenyl type hydrocarbons are applicable for the treatment of compounds other than 2-ethylanthraquinone in the auto-oxidation process, for the preparation of hydrogen peroxide. In general, the solubility of 2-methyl-anthraquinone in these hydrocarbons is equal to about a quarter of that of the 2-ethyl compound, On the other hand, 2-isopropylanthraquinone and 2-tert.butylanthraquinone are much more soluble than 2-ethylanthraquinone. In the case of the anthraquinone tetrahydroducts, tetrahydroanthraquinone and 2-methyltetrahydroanthraquinone have a solubility about half that of 2-ethylanthraquinone.
2-Ethyltetrahydroanthraquinone has a solubility four-fifths that of 2-ethylanthraquinone.
Although diphenyl and the hydrocarbon isomers of alkylated biphenyls containing 12 to 18 carbon atoms have previously been indicated, with molecular weights in the range 154 to 240, according to the invention a solvent compound containing short side chains is preferred, since the solubility decreases with the length and number of the substituent groups added to the two phenyl rings. From the foregoing, it is moreover evident that. mixtures of different diphenyls are possible and treatable. It is also evident that they can be mixed with an inert organic diluent to obtain a high solvent mixture of the quinones.
The examples of tests below show the advantageous treatment of solutions comprising solvent hydrocarbons of the diphenyl type.
In this connection, it should be remembered that the dissolving component of hydrequinones, which is a phosphate or an alcohol, has a limited dissolving power of ¯quinones, and that any quinone treated results largely from the dissolving power of diphenyls. In addition, the examples are given only for the explanation of the principle of intention and are not limiting, for-
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it is also possible to use other alkylated anthraquinones in place of the 2-ethylanthraquinone specially indicated for the working compound.
EMI5.1
EXAMPLE I: - Diphenyl.
A solution is prepared with 591 gr. of diphenyl, 320 gr. of
2-ethylanthraquinone, 952 gr. of triphenylphosphate, and 822 gr. of diphenyl-octylphosphate, giving a total volume of 2360 cc with a density of
1.137 and a quinone concentration of 135 gr, per liter. The viscosity of this solution is 13.8 centipoise at 25 C. The flash point, determined by the open cuvette method, is 148 C. The solution is just saturated with quinone when held at 25 C. It is stripped by washing with a 50% aqueous solution of potassium carbonate, the aqueous washing solution is discarded, and the oil is passed through a bed of activated alumina with corresponding interstices of the 100 sieve.
The dry solution is then stirred with a 40% aqueous solution of K @ CO @, and further filtering is followed to remove the above aqueous resulting from the last carbonate treatment.
2000 cc of the purified solution are subjected to hydrogenation at a temperature of 36 ° C. with 20 g. of a porous nickel catalyst in a 3 liter spherical glass reaction flask equipped with a 25 mm rotary stirrer, driven at 1500 rpm. During a period of 142 minutes, 17.1 liters of gaseous hydrogen are thus absorbed, measured at 25 C and under a pressure of 750 mm Hg. This is the calculated quantity necessary for the reduction of 60% of the quinone present in hydroquinone.
The agitator is stopped, the solution and the catalyst are evacuated from the hydrogenation flask through a tap embedded in the bottom, the whole is passed through a sintered glass filter of medium porosity and of a diameter. 90 mm, which retains the catalyst, and the solution is collected in a 3 liter glass oxidation flask in which a nitrogen atmosphere is maintained. This balloon is the reproduction axis of the hydrogenation balloon with regard to the arrangement. Nitrogen is removed from the oxidation flask with air after raising the temperature to 36 ° C. inside this flask, and the reduced solution is oxidized at 36 ° C. with the stirrer rotating at 1,500 rpm.
The oxygen in the air absorbed inside the oxidation tank is constantly replaced by pure and metered oxygen gas. After 135 minutes, the absorption of oxygen suddenly stops and the solution turns yellow. The quantity of oxygen absorbed is 16.38 liters, measured at 25 C and under a pressure of 750 mm.Hg. The hydrogen peroxide dissolved in the solution is extracted, washing successively five times with doses of 200 cc. of water. The quantity of hydrogen peroxide recovered is 22.34 gr. The volume of the treated working solution in the oxidation flask is measured and 1950 cc is found.
Based on these figures, the oxygen consumption would therefore be 16.93 liters whereas the quantity absorbed is in reality 16.38 liters, which corresponds to a hydrogen loss of 3.2%. , believed to have contributed to the formation of ethyltetrahydroanthraquinone during hydrogenation. Of the total oxygen used, 99.3% is recovered as hydrogen peroxide. The total yield of the conversion of hydrogen gas to hydrogen peroxide is 96.0%.
In this example, the concentration of hydrogen peroxide produced before the extraction reaches 11.3 g. per liter of working solution, that is to say more than twice the concentration (5.5 gr. per liter) possible in the above-mentioned known processes, for which benzene and alcohols are used for the preparation of the solution. This appreciable increase in the yield of hydrogen peroxide is due in part to the simple substitution of phenyl for benzene in the preparation of the solution.
The high flash point of this solution takes it far beyond the range of hazardous work materials. With a temperature of 36 C in the oxidation flask, working with this solution having a flash point of 148 + C does not entail any risk of ignition of the vapors inside the flask.
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On the other hand, the working solutions of benzene and alcohol indicated by the aforementioned Brebets have a flash point of about -5 C. The ignition point is therefore in the range of the actual working temperatures. Fatal explosions have been recorded with the use of benzene as a solvent in the preparation of hydrogen peroxide by the anthraquinone process.
The following example shows the implementation of the invention by combining a hydrocarbon of the diphenyl type with a higher alcohol in place of a solvent for phosphated hydroquinone.
EXAMPLE II - Diphenylmethane.
A solvent mixture is prepared with 1000 cc of diphenylmethane and 1000 cc of commercial tetradecanol, to obtain a volume of 2000 cc having a density of 0.918. 220 gr is dissolved in this mixture. of 2-ethylanthraquinone to obtain a working solution with a volume of 2179 cc, with a density of 0.943 and a quinone concentration of 101 gr. per liter.
The quinone-containing working solution was further stripped by agitation with 50% aqueous KOH solution in a separatory funnel, followed by filtering through a layer of activated alumina. Stir with a 40% aqueous solution of K2CO3 and follow another filtering to remove the aqueous precipitate resulting from this carbonate treatment.
The final solution exhibits a viscosity of 4.6 centipoise at 25 C, and a flash point of 117 C in air. The solution is just saturated with quinone if it is kept at a temperature of 25 C.
1960 cc of purified solution are subjected to hydrogenation in the same apparatus and under the same conditions indicated in Example I, except that 6.0 gr is used. of catalyst to ensure the absorption of 9.64 liters of hydrogen over a period of 67 minutes. The quantity of hydrogen absorbed is that which is necessary for the reduction of 45% of the quinone present in hydroquinone. 1930 cc of the reduced solution was filtered by passing it through the oxidation flask, and oxidized as in Example I, with a consumption of 8.21 liters of oxygen over a period of 52. minutes.
The working solution is subjected to extraction with water as before, and 11.6 g are obtained. of hydrogen peroxide. According to these figures, the oxygen absorption would be 9.52 liters while the actual absorption is 8.21 liters, which corresponds to a hydrogen loss of 14% which is assumed to have contributed to the formation of ethyltetrahydroanthraquinone during hydrogenation. The total efficiency of converting gaseous hydrogen into hydrogen peroxide is 90%.
The concentration of hydrogen peroxide produced in the working solution reached before extraction 6; 0 gr. per liter. It is therefore approximately equal to that which can be obtained with the benzene and alcohol working solutions of the known processes. However, the high flash point of the working solution in this example places it far in the class of safe media under actual oxidation conditions, in contrast to the low flash point characteristic of the working solutions in the actual oxidation state. benzene and alcohol indicated in the aforementioned Patents, and which classifies these solutions among hazardous work environments.
EXAMPLE III - Ditolylethane.
A solvent mixture is prepared with 1400 cc of purified ditolylethane and 600 cc of commercial trioctylphosphate to obtain 2000 cc having a density of 0.966. 176 gr is dissolved in this mixture. of 2-ethylanthraquinone to make a 2143 cc working solution with a specific gravity of 0.984. and a concentration of. quinone of 82 gr. per liter. The flash point is 153 C. The viscosity is 12.2 centipoise at 25 C. On prolonged standing, the quinone separates provided the temperature is maintained below 24 C.
The solution is pretreated in the manner indicated in Example II to purify it before hydrogenation. We submit to hydrogenation
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2000 cc in the same device and under the same conditions as in the example
I, except that 6 gr. of catalyst to ensure the absorption of 12.08 liters of hydrogen over a period of 80 minutes. The hydrogen absorbed corresponds to a 70% reduction of the quinone present in hydroquinone.
1980 cc of the reduced solution was filtered by passing it to the oxidation flask, and oxidized in air as in Example I, with a consumption of 10.32 liters of oxygen for a period of 115 'minutes.' The working solution is subjected to extraction with water as before, which gives 13.65 g. of hydrogen peroxide. Based on these figures, the oxygen uptake should be 12.02 liters, while the actual uptake is 10.32 liters, which corresponds to a 14% loss of hydrogen that is assumed to have. contributed to the formation of ethyl tetrahydroanthr'aquinone during hydrogenation.
From the whole of 1; oxygen used, 97% are extracted in the form of hydrogen peroxide. The rate of conversion of all of the hydrogen to hydrogen peroxide is 83%.
The concentration of hydrogen peroxide in the working solution before the extraction is 6.9 gr. per liter, which represents a 25% gain in capacity of this solution compared to a similar solution composed of benzene as quinone solvent. The high flash point of this solution places it in the safety class. Another advantage of capital importance is the possibility of carrying out the oxidation in air at ordinary pressures and in an open apparatus.
EXAMPLE IV - 1-Methyldibenzyl.
A solvent mixture composed of 1400 cc of stripped 1-methyldibenzyl and 600 cc of commercial trixtylphosphate was prepared to give 2000 cc with a density of 0.962. 204 g of 2-ethylanthraquinone are dissolved in this mixture to give a working solution of 2166 cc with a density of 0.983. The quinone concentration is 94 gr per liter. The point of dissolution of the anthraquinone compound in this solution is 27 C.
The viscosity is 7.1 centipoise at 25 C. The flash point in air is 135 C., determined by the open cuvette method. The solution is further stripped with a 50% KOH solution and a 40% K2CO3 solution, as described for the solution of Example II.
1940 cc were subjected to hydrogenation in the same apparatus and under the same conditions as in Example I, except that 11.64 liters of hydrogen were absorbed in a period of 150 minutes with 6 g. catalyst.
The hydrogen absorbed corresponds to a reduction of 59.6% of all the quinones present in hydroquinones. We filter 1925 cc. of the reduced solution by passing it into the oxidation flask, in which the oxidation is carried out as in Example I, with a consumption of 8.13 liters of oxygen during a period of 60 minutes . After extraction, the working solution gives 11.0 g of hydrogen peroxide. According to these figures, the absorption of oxygen corresponds to 70% of the absorption of hydrogen. A large amount of quinone is therefore converted into tetrahydroquinone during the hydrogenation of this solution. Of the total oxygen used, 99% is recovered in the form of hydrogen peroxide.
The total yield of the conversion of hydrogen into hydrogen peroxide is 69.5%.
The concentration of hydrogen peroxide in the working solution before the extraction is 5.7 g. per liter, so that it is almost equal to that of a similar working solution made up with benzene and alcohols as the usual solvents.
The high flash point of this solution, as well as its very low volatility make it an excellent working medium for the cyclic preparation of hydrogen peroxide, especially during the cycle oxidation operation, for which the use of air as a source of oxygen offers an important practical advantage.
It appears from the above description that the present invention
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