DD150744A1 - METHOD FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF CYCLOALKYL HYDROPOXORS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gemischen aus cycloaliphatischen und/oder alkylsubstituierten cycloaliphatischen Ketonhydroperoxiden mit Phlegmatisierungsmitteln, die als Polymerisationsinitiatoren fuer ungesaettigte Polyesterharze eingesetzt werden. Es wird eine gefahrlose Methode bei gegenueber bisherigen Verfahren wesentlich hoeherer Raum-Zeit-Ausbeute damit angegeben, dasz die Umsetzung in bestimmten pH-Bereichen kurzzeitig innerhalb 1 bis 10 min bei Temperaturen oberhalb des exothermen Zersetzungspunktes der Peroxide bei Temperaturen von 333 bis 358 K erfolgt und anschlieszend das Reaktionsgemisch sofort auf Temperaturen unterhalb des exothermen Zersetzungspunktes abgekuehlt wird. Die Reaktion geschieht in einer aequivalenten 2 bis 5stufigen Reaktionskesselkaskade mit sicherer Entgasung bei Temperierung mit einem im Gleichstrom flieszenden Temperiermittel und bei einer zusaetzlichen Stabilisierung des Reaktionsgemisches mit Dialkylmethandiphosphonsaeure. Das gebildete Peroxidgemisch wird mit Trialkylolammoniumdiakylaminomethandiphosphonat bei aequimolekularem Ueberschusz an Trialkylolamin stabilisiert. Eine Stoffausbeuteerhoehung hinsichtlich des eingesetzten Wasserstoffperoxides wird bewirkt durch die Extraktion der Mutterlauge des Reaktionsgemisches mit dem cycloaliphatischen Keton, welches anschlieszend zur Reaktion in der Reaktionskesselkaskade eingesetzt wird.The invention relates to a process for the continuous preparation of mixtures of cycloaliphatic and / or alkyl-substituted cycloaliphatic ketone hydroperoxides with phlegmatizers, which are used as polymerization initiators for ungesettigte polyester resins. It is a safe method compared to previous methods significantly higher space-time yield indicated that the reaction takes place in certain pH ranges briefly within 1 to 10 minutes at temperatures above the exothermic decomposition point of the peroxides at temperatures of 333 to 358 K and Subsequently, the reaction mixture is cooled immediately to temperatures below the exothermic decomposition point. The reaction takes place in an equivalent 2 to 5-stage reaction vessel cascade with reliable degassing with temperature control with a continuous-flow temperature control agent and with an additional stabilization of the reaction mixture with dialkylmethanediphosphonic acid. The peroxide mixture formed is stabilized with Trialkylolammoniumdiakylaminomethandiphosphonat at aequimolekularemesüberschusz of trialkylolamine. A Stoffausbeuteherhoehung with respect to the hydrogen peroxide used is effected by the extraction of the mother liquor of the reaction mixture with the cycloaliphatic ketone, which is anschlieszend used for the reaction in the reaction vessel cascade.
Description
220164 2201 64
Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von CycloalkylketonhydroperoxidenProcess for the continuous production of cycloalkyl ketone hydroperoxides
Anwendungsgebietfield of use
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gemischen aus Cycloalkylketonhydroperoxiden, die durch umsetzung von Wasserstoffperoxid mit Cyclohexanon entstehen, und bei denen als Hauptbestandteil das "l-Hydroxy-1'-hydroperoxi-dicyclohexylperoxid in Abmischung mit 1,1'-Bis-hydroperoxi-dicyclohexylperoxid und geeigneten phlegmatisierungsmitteln vorliegt. Ebenso betrifft das Verfahren die Herstellung von Gemischen der substituierten Cycloalkylketonhydroperoxide, die durch Reaktion der stellungsisomeren o.-, m.- und p.-Alkylcyclohexanone mit Wasserstoffperoxid entstehen. Diese peroxidge mische, deren Mischungen sowohl untereinander als auch mit phlegmatisierungsmitteln wertvolle polymerisationsinitiatoren darstellen, werden vorwiegend zur Verarbeitung ungesättigter Polyesterharze im technischen Maßstab eingesetzt und besitzen deshalb eine große industrielle Bedeutung in der Kunst st off Industrie. ι ;·The invention relates to a process for the continuous preparation of mixtures of cycloalkyl ketone hydroperoxides, which are formed by the reaction of hydrogen peroxide with cyclohexanone, and in which the "l-hydroxy-1'-hydroperoxi-dicyclohexyl peroxide as a main component in admixture with 1,1'-bis-hydroperoxi The process likewise relates to the preparation of mixtures of the substituted cycloalkyl ketone hydroperoxides which are formed by reaction of the positionally isomeric o-, m- and p-alkylcyclohexanones with hydrogen peroxide, mixtures of these with one another and with mixtures of these peroxides with phlegmatizers represent valuable polymerization initiators, are mainly used for the processing of unsaturated polyester resins on an industrial scale and therefore have great industrial importance in the arts st off Industrie. ι;
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Die bekannten technischen Lösungen zur Herstellung von Cycloalkylketonhydroperoxiden erfolgen nach dem klassischen Syntheseweg der Anlagerung von WasserstoffperoxidThe known technical solutions for the preparation of Cycloalkylketonhydroperoxiden carried out according to the classical synthesis route of the addition of hydrogen peroxide
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an die Carbonylgruppe des cycloaliphatischen Ketons und der schrittweisen sowie teilweisen substitution des entstandenen Hydroxides durch Wasserstoffperoxid, wie es in der US-PS 2 298 404 zuerst beschrieben ist.. Im Laufe der Verwendung der Cycloalkylketonhydroperoxide als kommerzielle produkte für den Einsatz in der Kunst- Stoffindustrie f beispielsweise zur initiierung der Polymerisation von ungesättigten Polyesterharzen wurden mehrere Verfahren geschützt, in denen hauptsächlich eine diskontinuierliche Umsetzung der Reaktionsprodukte bei anschließender diskontinuierlicher Aufarbeitung erfolgte. Ein wesentliches Merkmal der Substitutionsreaktionen stellt die Reaktion in saurem Milieu dar. So wird der Einsatz von verschiedenen Protonenlieferanten sowie deren Konzentrationsgrad wie beispielsweise der Schwefelsäure in der DE-PS 832 743, der Salpetersäure in der SU-PS 177 883, der Salzsäure in der DE-PS 1 088 485 oder von Kationenaustauscherharzen in der FR-PS 1 319 091 geschützt. Weitere wesentliche Merkmale sind die molaren Verhältnisse der eingesetzten Reaktionskomponenten Wasserstoffperoxid und Cycloalkylketon sowie die Temperaturgrenzen, in denen die Reaktionen durchgeführt werden. So wird beispielsweise in der SU-PS 177 883 in einem Temperaturbereich von 283 bis 303 0K das 1,1'-Bishydroperoxi-dicyclohexylperoxid hergestellt, wobei das Verfahren sowohl durch die verwendeten Molverhältnisse von Wasserstoffperoxid zu Cyclohexanon von 2 bis 3 zu 1 als auch durch die Konzentration der Salpetersäure in der Lösung von 0,8 bis 1,6g Äquivalent/ Liter gekennzeichnet wird. In der DE-PS 1 060 857 wird das Cyclohexanonperoxid in dem Temperaturbereich von 308 bis 333 0K und vorteilhaft bei Temperaturen zwischen 313 bis 323 0K hergestellt. Aufgrund der exothermen Umsetzungsreaktion werden bei diesen diskontinuierlichen Verfahren zur sicheren Beherrschung der Te raperaturregulierung unter Anwendung von Kühlmittel eine Reaktionszeit benötigt, die zwischen 20 Minuten beim Arbeiten im Temperaturbereich von 308 bis 333 0K und 1,5 Stunden beim Arbeiten im Temperaturbereich von 283 bis 303 0K liegt,to the carbonyl group of the cycloaliphatic ketone and the stepwise and partial substitution of the resulting hydroxide by hydrogen peroxide, as first described in US Pat. No. 2,298,404. In the course of using the cycloalkyl ketone hydroperoxides as commercial products for use in the plastics industry For example, in order to initiate the polymerization of unsaturated polyester resins, several processes were protected in which mainly a discontinuous reaction of the reaction products followed by a batchwise work-up took place. An essential feature of the substitution reactions is the reaction in an acidic environment. Thus, the use of various proton suppliers and their concentration such as sulfuric acid in DE-PS 832 743, nitric acid in SU-PS 177 883, hydrochloric acid in the DE -PS 1 088 485 or protected by cation exchange resins in FR-PS 1 319 091. Other essential features are the molar ratios of the reaction components used hydrogen peroxide and cycloalkyl ketone and the temperature limits in which the reactions are carried out. Thus, for example, in SU-PS 177 883 in a temperature range from 283 to 303 0 K, the 1,1'-bishydroperoxi-dicyclohexyl peroxide prepared, the method both by the molar ratios of hydrogen peroxide to cyclohexanone of 2 to 3 to 1 and characterized by the concentration of nitric acid in the solution of 0.8 to 1.6 g equivalent / liter. In DE-PS 1 060 857, the cyclohexanone peroxide is prepared in the temperature range from 308 to 333 0 K and advantageously at temperatures between 313 to 323 0 K. Due to the exothermic reaction reaction in these discontinuous processes for the safe control of Te raperaturregulierung using coolant, a reaction time is required, the between 20 minutes when working in the temperature range from 308 to 333 0 K and 1.5 hours when working in the temperature range from 283 to 303 0 K,
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Die Ursachen für die Begrenzung der Reaktionstemperaturen bis 333 0K bei den bisherigen technischen Lösungen zur Herstellung von Cycloalkylketonhydroperoxiden beispielsweise dem Cyclohexanonperoxid beruhen offensichtlich auf dem Vorurteil der Fachwelt, daß die Umsetzungsreaktionen nur unterhalb des exothermen Zersetzungspunktes sicher zu handhaben sind, höhere Temperaturen jedoch zu starker Zersetzung der gebildeten Peroxide sowie bei hoher Gasbelastung zur Zerstörung der verwendeten Apparaturen führen. Zum Beispiel beträgt der exotherme Zersetzungspunkt des 1-Hydroxy-1'-hydroperoxi-dicyclohexylperoxids mit 10 % Wasseranteil 329 0K und die Abmischung von ca. 10 % 1,1'-Bishydroperoxi-dicyclohexylperoxid mit 40 % 1-Hydroxy-1'-hydroperoxi-dicyclohexylperoxid und 50 <%> Dibutylphthalat etwa 338 0K* Diese Begrenzung der Reaktionstemperaturen führen zu langen Reaktionszeiten und damit zu niedrigen Raum-Zeit-Ausbeuten. Dieser Nachteil wird bisher bei den allgemeinen technischen Reaktionen durch Vergrößerung des Reaktorvolumens kompensiert. Aufgrund der Neigung der Cycloalkylketonhydroperoxide zur Zersetzung sowie dem Vorliegen von relativ größeren Stoffmengen und ständiger erhöhter Gasbildung in der Flüssigkeit bedeutet diese Methode der Vergrößerung des Reaktorvolumens bei der Herstellung von Cycloalkylketonhydroperoxiden eine zunehmende Explosionsgefahr und damit ein höher werdendes Sieherheitsrisiko.The causes of the limitation of the reaction temperatures up to 333 0 K in the previous technical solutions for the preparation of Cycloalkylketonhydroperoxiden example, the cyclohexanone peroxide are obviously based on the prejudice of the art that the reaction reactions are safe to handle only below the exothermic decomposition point, higher temperatures but strong decomposition The resulting peroxides and lead to destruction of the equipment used at high gas load. For example, the exothermic decomposition point of the 1-hydroxy-1'-hydroperoxi-dicyclohexyl peroxide with 10 % water content is 329 0 K and the mixture of about 10 % 1,1'-bishydroperoxydicyclohexyl peroxide with 40 % 1-hydroxy-1 ' hydroperoxy-dicyclohexyl and 50 <%> dibutyl about 338 0 K * This limitation on the reaction temperatures result in long reaction times and therefore low space-time yields. This disadvantage has so far been compensated in the general technical reactions by increasing the reactor volume. Due to the tendency of Cycloalkylketonhydroperoxide for decomposition and the presence of relatively larger amounts of material and constant increased gas formation in the liquid means this method of increasing the reactor volume in the production of Cycloalkylketonhydroperoxiden an increasing risk of explosion and thus an increasing security risk.
Eine Herstellung der Cycloalkylketonhydroperoxide in Form ' von handelsüblichen Lösungen oder Pasten nach den genannten diskontinuierlichen Verfahren bedarf noch weiterer Verfahreηsschritte wie der wäsche, Trocknung und Vermischung mit phlegmatisierungsmittel, wie es beispielsweise bei Antonowskij u.a. Chim. prom. 4£ (1964) S. 496-499 beschrieben ist, so daß diese technischen Verfahren einen zeitaufwendigen Gesamtprozeß darstellen.A preparation of cycloalkyl ketone hydroperoxides in the form of commercial solutions or pastes according to the discontinuous processes mentioned requires further processing steps such as washing, drying and mixing with phlegmatizing agent, as described, for example, in Antonovsky et al. Chim. prom. 4 (1964) p. 496-499, so that these technical processes represent a time-consuming overall process.
Tn der DD-PS 118 608 wurde bekannt, daß das Cyclohexanonperoxid nach einem kontinuierlichen Gegenstromverfahren herstellbar ist, indem in einer pulsationsextraktionskolonne das Cyclohexanon einem mit. Natriumsulfat in seinerTn DD DD 118 608 it was known that the cyclohexanone peroxide can be prepared by a continuous countercurrent process by in a pulsation extraction column, the cyclohexanone with a. Sodium sulfate in his
Dichte erhöhtem Wasserstoffperoxid entgegengeführt wird« Nachteilig "bei diesem verfahren ist, daß es einen zusätzlichen Katerialeinsatz sowohl durch den notwendigen Gebrauch eines höherprozentigen Wasserstoffperoxides von mindestens 54 Ma.-% als auch den Zusatz von Natriumsulfat erfordert. Ebenso ist nachteilig, daß die Reaktion nur bei Temperaturen bis 333 0K durchführbar ist, da bei höherer Temperatur das sich zersetzende Wasserstoffperoxid zu hoher Gasbildung und damit aufgrund der Ausbildung von Gaspolstern unterhalb der Siebbodenplatten zur störung der stoffströmung führt, weiterhin wird bei diesem Verfahren der Durchsatz durch die geringe Steiggeschwindigkeit der organischen Peroxidphase begrenzt, so daß die für hohe Extraktionsleistungen auslegbaren optimalen Bedingungen wie einer hohen pulsationsintensität nicht nutzbar sind.A disadvantage of this process is that it requires an additional use of materials both by the necessary use of a higher percentage of hydrogen peroxide of at least 54% by mass and the addition of sodium sulfate Temperatures up to 333 0 K is feasible, since at higher temperature, the decomposing hydrogen peroxide leads to high gas formation and thus due to the formation of gas cushions underneath the sieve bottom plates to disturb the flow of material, continue in this process, the throughput is limited by the low rate of rise of the organic peroxide phase , so that the interpretable for high extraction performance optimal conditions such as a high pulsation intensity can not be used.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die genannten Nachteile zu beseitigen und ein kontinuierliches Verfahren zu entwickeln, das die gefahrlose Herstellung von Cycloaliphatischen Ketonhydroperoxiden, insbesondere der Abmischung von 1-Hydroxy-1 '-hydroperoxi-dicyclohexylperoxid mit 1,1'-Bishydroperoxi-dicyclohexylperoxid und phlegmatisierungsraitteln sowie deren alkylsubstituierten Derivaten im technischen Maßstab mit hohen Durchsätzen und wesentlich günstigeren Raum-Zeit-Ausbeuten bei gleichzeitig hohen Stoffausbeuten und mit hoher Wirtschaftlichkeit und Sicherheit gestattet.The object of the invention is to eliminate the said disadvantages and to develop a continuous process which involves the safe preparation of cycloaliphatic ketone hydroperoxides, in particular the blending of 1-hydroxy-1'-hydroperoxydicyclohexyl peroxide with 1,1'-bishydroperoxydicyclohexyl peroxide and phlegmatization and their alkyl-substituted derivatives on an industrial scale with high throughputs and substantially more favorable space-time yields at the same time high material yields and with high efficiency and safety allowed.
Wesen und Merkmale der ErfindungFeatures and features of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein Verfahren die technische Herstellung von cycloaliphatischen Ketonhydroperoxiden mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit bei hoher Sicherheit zu gewährleisten, bei dem der für eine schnelle Umsetzung notwendige Temperaturbereich, der oberhalb der bisher bekannten technischen Reaktionstemperaturbereiche liegt, sowohl durch wärmezufuhr von außen als auch·durch Nutzung der bei exothermer ReaktionThe invention has for its object to ensure by a process, the technical production of cycloaliphatic ketone hydroperoxides with high speed and high security, in which the necessary for rapid reaction temperature range, which is above the previously known technical reaction temperature ranges, both by heat supply from the outside also by using the exothermic reaction
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freiwerdenden wärmemenge eingestellt wird. Es 'wurde gefunden, daß durch Reaktion von Wasserstoffperoxid mit cycloaliphatischen Ketonen im wäßrig-saurem als auch wäßrig-neutralern Medium die gefahrlose Herstellung von Cycloalkylketonhydroperoxiden bei Temperaturen oberhalb ihres exothermen Zersetzungspunktes in Verbindung mit kurzen Reaktionszeiten und sofortiger Abführung entstehender Gase unter Ausnutzung der Reaktionsenthalpien bei gleichzeitig hohen Ausbeuten möglich ist. Dieses überraschende Verhalten bildet die Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens. Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch das Verfahren derart gelöst, daß die kontinuierliche Umsetzung bei Reaktionstemperaturen von 333 0K bis 358 0K, insbesondere 338 0K bis 353 0K mit Reaktionszeiten von mindestens 1 bis 10 Minuten in Kombination mit intensiver Dispergierung der Reaktionskomponenten durchgeführt wird und das so erhaltene Reaktionsprodukt sofort auf eine Temperatur unterhalb 318 0K abgekühlt wird, wobei eine Abmischung mit einem geeigneten Phlegmatisierungsmittel diese schnelle Abkühlung unterstützt.amount of heat released is set. It has been found that by the reaction of hydrogen peroxide with cycloaliphatic ketones in aqueous acidic as well as aqueous-neutralized medium, the safe production of Cycloalkylketonhydroperoxiden at temperatures above its exothermic decomposition point in conjunction with short reaction times and immediate removal of gases produced by utilizing the Reaktionsenthalpien at the same time high yields is possible. This surprising behavior forms the basis of the method according to the invention. According to the invention the object is achieved by the method such that the continuous reaction at reaction temperatures of 333 0 K to 358 0 K, in particular 338 0 K to 353 0 K is carried out with reaction times of at least 1 to 10 minutes in combination with intensive dispersion of the reaction components and the resulting reaction product is immediately cooled to a temperature below 318 0 K, wherein a mixture with a suitable phlegmatizer supports this rapid cooling.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird das Verfahren in einor aus hintereinander geschalteten Rührreaktoren bestehenden Reaktionskesselkaskade mit Einbauten von Stromstörern zur Erhöhung des Dispergierungsgrades. durchgeführt, die mit einem Temperiermantel· versehen ist und bei der durch ihren speziellen Aufbau die Abführung entstehender Zersetzungsgase gegeben ist. Es ist jede beliebige Reaktion skesse lkaskade bei Einhaltung der beschriebenen Forderung einsetzbar. Am vorzüglichsten eignet sich für den genannten Zweck der vertikal zusammengesetzte Mehrkammerreaktor nach der DD-PS 211 097, der aus einer Aneinanderreihung mehrerer Reaktionskessel besteht und bei dem zentral angebrachte Gasabführungseinbauten, kleine Reaktionsvolumina und Vorrichtungen zur geeigneten Temperierung der Reaktionskessel vorliegen.According to a feature of the invention, the process is in a reactor cascade consisting of series-connected stirred reactors with internals of baffles to increase the degree of dispersion. carried out, which is provided with a Temperiermantel · and is given by their special structure, the removal of resulting decomposition gases. It is any reaction skesse lcascade used in compliance with the requirement described. Most excellently suitable for the stated purpose of the vertically assembled multi-chamber reactor according to DD-PS 211 097, which consists of a juxtaposition of several reaction vessel and in which centrally mounted Gasabführungseinbauten, small reaction volumes and devices for suitable temperature control of the reaction vessel are present.
Vorteilhafterweise soll nach einem v/eiteren Merkmal der Erfindung durch Auslegung der verfahrenstechnischenAdvantageously, according to a v / eiteren feature of the invention by interpretation of the procedural
Parameter der Reaktionskesselkaskade "bei'intensiver Vex— · mischung der Reaktionspartner in den einzelnen Reaktionskesseln zur Einstellung des gewünschten Verhältnisses der peroxidarten die durchschnittliche Verv/eilzeit in den Grenzen von 3 bis 8 Minuten liegen, wobei die Durchbruchszeit der durch die Rührkesselkaskade hindurchgesetzten schnellsten Reaktionsmoleküle von mindestens 1, Minute nicht zu unterschreiten ist. Die Einstellung der durch-.schnittlichen Verweilzeit durch die Wahl der Durchsatzmenge der kontinuierlich dosierten Rohstoffe im Verhältnis zum Reaktorfüllvolumen in Verbindung mit dem eingestellten pH-Wert des Reaktionsmediums als auch der Wahl der relativen molaren Verhältnisse der Reaktionskomponenten Wasserstoffperoxid zu Cycloalkylketon führt zur jeweils gewünschten peroxidzusamraensetzung. Bei Einhaltung der optimalen Verweilzeit in Verbindung mit dem optimalen Reaktionstemperaturspektrum und dem geeigneten molaren Verhältnis der Reaktionskomponenten ist die Umsetzung der Reaktionskomponenten in kurzer Zeit abgeschlossen und die Herstellung von qualitativ hochwertigen und. für den jeweiligen Einsatzzweck geeignet zusammengesetzten Polymerisationsinitiatoren erfüllt* Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es zv/eckmäßig, bei Einhaltung der übrigen erfindungsgemäßen Reaktions- und Verfahrensbedingungen die Reaktionsgefäße mittels eines Temperiermediums zu temperieren, dessen Temperatur mehr als 343 0K beträgt und vorzugsweise im Bereich von 343 0K bis 363 0K liegt, wobei durch Gleichstromführung des Temperaturmediums zur Strömung des Reaktionsmediums eine rasche Erwärmung des Reaktionsmediums in den ersten Reaktionskesseln und somit eine schnelle Umsetzung bereits in den ersten Reaktionskesseln einsetzt, überraschenderweise hat sich bei diesem Verfahren herausgestellt, daß trotz der Umsetzung im Temperaturbereich oberhalb des exothermen Zersetzungspunktes der entstehenden Cycloalkylketonhj'droperoxide sowie des eingesetzten Wasserstoffperoxides keinerlei "Durchgehen der Reaktion"Parameters of the reaction vessel cascade "bei'intensive Vex- mixture of the reactants in the individual reaction vessels to set the desired ratio of peroxide species the average Verv / eilzeit within the limits of 3 to 8 minutes, the breakthrough time of passing through the stirred tank cascade fastest reaction molecules of The setting of the average residence time by selecting the flow rate of the continuously metered raw materials in relation to the reactor filling volume in conjunction with the adjusted pH of the reaction medium and the choice of the relative molar ratios of the reaction components Hydrogen peroxide to Cycloalkylketon leads to the desired peroxide composition In compliance with the optimum residence time in conjunction with the optimum reaction temperature spectrum and the appropriate molar ratio of the reaction components is the implementation of the reaction components completed in a short time and the production of high quality and. According to a further feature of the invention it is zv / eckmäßig, while maintaining the other reaction and process conditions according to the invention to temper the reaction vessels by means of a tempering whose temperature is more than 343 0 K and preferably in the range from 343 0 K to 363 0 K, wherein by direct current flow of the temperature medium to the flow of the reaction medium rapid heating of the reaction medium in the first reaction vessels and thus a rapid reaction already in the first reaction vessels begins, surprisingly, it has been found in this method that despite the reaction in the temperature range above the exothermic decomposition point of the resulting Cycloalkylketonhj'droperoxide and the hydrogen peroxide used no "going through the reaction"
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durch unkontrollierte Aufheizung des Reaktionsmediums erfolgt. Demgegenüber wird durch die entstehende Bildungsenthalpie die schnelle Umsetzung der Reaktionspartner in den ersten ReaktionskesseLn unterstützt, während in den nachfolgenden Reaktionskesseln die Zwangstemperierung durch den Außenmantel lediglich zur Einhaltung der Temperaturkonstanz bei ablaufender Folgereaktion der Substitution eines Teiles der Hydroxygruppen durch Wasserstoffperoxid, beispielsweise zur Umsetzung von 1-Hydroxicyclohexyl-• 1'-hydroperoxi-dicyclohexylperoxid zum 1,1'-Bishydroperoxidicyclohexylperoxid in dem gewünschten Umsetzungsgrad erfolgt, v/o bei je nach verwendetem pH-Wert und Konzentration des eingesetzten V/asser st off peroxides diese Substitution steuerbar ist.carried out by uncontrolled heating of the reaction medium. In contrast, the rapid reaction of the reactants in the first ReaktionskesseLn is supported by the resulting enthalpy of formation, while in the subsequent reaction boilers the forced temperature control by the outer shell only to maintain the temperature stability in the ongoing reaction of the substitution of a part of the hydroxy groups by hydrogen peroxide, for example, for implementation of 1- Hydroxicyclohexyl • 1'-hydroperoxi-dicyclohexyl peroxide to the 1,1'-Bishydroperoxidicyclohexylperoxid in the desired degree of conversion takes place v / o depending on the pH used and concentration of the peroxide used peroxide, this substitution is controllable.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat nach Reaktion bei Temperaturen oberhalb des exothermen Zersetzungspunktes des entstehenden Cycloalkylketonhydroperoxides eine sofortige Abkühlung auf Temperaturen unterhalb des exothermen Zersetzungspunktes, vorteilhafterweise auf mindestens 318 0K zu erfolgen. Dies ist mit den bekannten Aggregaten, wie einem Intensivkühler mit intensiv wirkenden Kühlschlangen sowie durch ständige Abmischung mit phlegmatisierungsmittel, welches eine Temperatur von weniger als 293 K aufweist, zu ermöglichen.According to a further feature of the invention after reaction at temperatures above the exothermic decomposition point of the resulting Cycloalkylketonhydroperoxides an immediate cooling to temperatures below the exothermic decomposition point, advantageously to be carried out at least 318 0 K. This is to be possible with the known aggregates, such as an intensive cooler with intensive cooling coils and by constant mixing with phlegmatizer, which has a temperature of less than 293 K.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß nach Reaktion, Abmischung und Abtrennung der organischen Phase von der wäßrigen Phase eine Gegenstromextraktion der wäßrigen Phase durchgeführt wird. In dieser erfolgt die Extraktion der Restanteile an Peroxid der wäßrigen phase durch das Keton, welches anschließend sofort zur Umsetzung mit dem Wasserstoffperoxid in der Reaktionskesselkaskade eingesetzt wird, wodurch die schnelle Umsetzung gekoppelt ist mit einer hohen Stoffausbeute an Wasserstoffperoxid.According to a further feature of the invention, it has proven to be advantageous that after reaction, mixing and separation of the organic phase from the aqueous phase, a countercurrent extraction of the aqueous phase is carried out. In this, the extraction of the residual proportions of peroxide of the aqueous phase by the ketone, which is then immediately used for reaction with the hydrogen peroxide in the reaction vessel cascade, whereby the rapid reaction is coupled with a high yield of hydrogen peroxide.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es zweckmäßig, die Umsetzung von Wasserstoffperoxid und den Cycloalky!ketonen, insbesondere in neutralem Medium nach vorherigemAccording to a further feature of the invention, it is expedient to carry out the reaction of hydrogen peroxide and the cycloalkyl ketones, in particular in neutral medium after prior
Zusatz von wirksamen Stabilisatoren wie der Dime thylaminomethan-diphosphonsaure durchzuführen, wobei die Neutrali*- sation des Wasserstoff peroxides mit protonenf ängern v/ie Wa2CO^J NaHCOo, NapHPO/ oder Natriumacetat erfolgt. Durch den Zusatz von Dimethylaminomethan-diphosphonsäure in einer Konzentration von bis zu 1 Ma.-% bezogen auf das eingesetzte Wasserstoffperoxid, tritt überraschenderweise sowohl im neutralisierten Wasserstoffperoxid als auch dem hergestellten Cycloalkylketonhydroperoxid kein merklicher Aktivsauerstoffverlust auf, so daß die gefahrlose Umsetzung auch bei hohen Temperaturen gewährleistet ist. Ebenso ist es vorteilhaft, einen Zusatz von Trialkylolammonium-Dialkylaminomethan-diphosphonaten bei geringem äquimolekularen Überschuß des Trialkylolamins als wirksamen Stabilisator für die hergestellten Cycloalkylketonhydroperoxide einzusetzen, wodurch deren Aktivsauerstoffgehalt als auch die Einsetzbarkeit als Initiator zur polymerisation von ungesättigten, polymerisierbaren Verbindungen erhalten bleibt. In Fig. 1 ist das allgemeine Verfahrensschema zur kontinuierlichen Herstellung von Cycloalkylketonhydroperoxidpaste in Abmischung des peroxides mit phlegmatisierungsmittel dargestellt. Zur Reaktion gelangen in einer als Reaktor a verwendeten Reaktionskesselkaskade in der Art eines technischen Mehrkammerreaktors das Keton A und eine 35 Ma.-fidge Wasserstoffperoxidlösung B. Entsprechend dem gewählten MoI-verhältnis von Wasserstoffperoxid B zu Keton A sowie des eingestellten pH-V/ertes der Wasserstoffperoxidlösung B sowie durch die Temperatur des im Gleichstrom fließenden Temperiermediums von 343 0K bis 363 0K erfolgt bei kurzer durchschnittlicher Verweilzeit der Reaktionsmedien in der als Reaktor a verwendeten Reaktionskesselkaskade eine schnelle Umsetzung, wobei das Reaktionsgeraisch den Reaktor a mit einer Temperatur von 338 0K bis 358 0K verläßt. Bei der Herstellung von Peroxidabmischlingen mit phlegmatisierungsmitteln C, die sich nicht in der wäßrigen Phase lösen, ist nach Austritt des Reaktionsgemi sehes aus dem Reaktor a eine sofortige Abmischung und Abkühlung in einemAddition of effective stabilizers such as the Dime thylaminomethan-diphosphonsaure perform, wherein the neutralization of the hydrogen peroxide with proton f äng or Wa 2 CO ^ J NaHCOo, NapHPO / or sodium acetate takes place. By the addition of dimethylaminomethane-diphosphonic acid in a concentration of up to 1 Ma. -% based on the hydrogen peroxide used, surprisingly occurs in both the neutralized hydrogen peroxide and the cycloalkyl ketone hydroperoxide produced no significant loss of active oxygen, so that the safe implementation is ensured even at high temperatures. Likewise, it is advantageous to use an addition of trialkylolammonium dialkylaminomethane diphosphonates with a low equimolar excess of the trialkylolamine as an effective stabilizer for the Cycloalkylketonhydroperoxide produced, whereby their active oxygen content and the applicability as an initiator for the polymerization of unsaturated, polymerizable compounds. In Fig. 1, the general process scheme for the continuous production of Cycloalkylketonhydroperoxidpaste is shown in admixture of the peroxide with phlegmatizer. The reaction is carried out in a reaction vessel cascade used as reactor a in the manner of a technical multi-chamber reactor, the ketone A and a 35 Ma.-fidge hydrogen peroxide B. according to the selected MoI ratio of hydrogen peroxide B to ketone A and the pH value of the set Hydrogen peroxide solution B and by the temperature of the flowing in the DC tempering of 343 0 K to 363 0 K is carried out at a short average residence time of the reaction media in the reaction vessel used as a cascade reactor a rapid reaction, the Reaktionsgeraisch the reactor a with a temperature of 338 0 K. leaves until 358 0 K. In the preparation of Peroxidabmischlingen with phlegmatizers C, which do not dissolve in the aqueous phase, after the exit of the Reaktionsgemi sehes from the reactor a is an immediate mixing and cooling in one
Durchlaufmischer b und Intensivkühler c durchzuführen. Wach Überführung dieses Geraisches in das.Beruhigungsgefäß d erfolgt darin aufgrund der vorliegenden Dichtedifferenz der organischen Phase und wäßrigen Phase eine Trennung beider phasen, so daß die unterhalb der wäßrigen Phase sich sammelnde organische Phase nach v/eiterer Abkühlung auf 301 0K bis 293 0K im Durchlaufkristallisator e als dünnflüssige paste anfällt, die nach dem sammeln im Sammler f in den Transportgefäßen g konfektioniert wird, in denen die Restkristallisation zu einer standfesten Paste erfolgt.Run through mixer b and intensive cooler c. Wax transfer this Geraisches in das.Beruhigungsgefäß d is carried out therein due to the present difference in density of the organic phase and aqueous phase a separation of both phases, so that the below the aqueous phase accumulating organic phase v / Eiterer cooling to 301 0 C to 293 0 K obtained in the continuous crystallizer e as a thin paste, which is assembled after collecting in the collector f in the transport vessels g in which the residual crystallization is carried out to form a stable paste.
Zur Stoffausbeuteerhöhung hinsichtlich des eingesetzten V/asser stoff peroxide s wird die wäßrige phase in einer Gegenstrompulsationsextraktionskolonne h mit dem für die beabsichtigte Umsetzung betreffenden Keton A als Lösungsmittel extrahiert. Aufgrund der niedrigen Konzentration an wasserstoffperoxid liegt in der Gegenstrornpulsationsextraktionskolonne h das Keton A als molarer Überschuß gegenüber dem sich bildenden Cycloalkylketonhydroperoxid vor, so daß beispielsweise bei dem Einsatz von Cyclohexanon als KetonTo increase the material yield with respect to the hydrogen peroxide used, the aqueous phase is extracted in a countercurrent pulsation extraction column h with the ketone A in question for the intended reaction as the solvent. Due to the low concentration of hydrogen peroxide in the Gegenstrornpulsationsextraktionskolonne h, the ketone A as a molar excess over the forming Cycloalkylketonhydroperoxid before, so that, for example, when using cyclohexanone as the ketone
.A bei Temperaturen zwischen 313 0K und 323 0K keine Kristallisation und Verstopfung in h auftritt sowie eine funktionssichere Betreibung der Gegenstrompulsationsextraktionskolonce h in ihrem optimalen Arbeitsbereich möglich ist, da in diesem Temperaturbereich keine nennenswerten Gaspolster unterhalb der Siebboden vorliegen. Das zum Kolonnenkopf aufsteigende Keton A mit seinem Anteil an ge^ löstem Cycloalkylketonhydroperoxid wird anschließend in die als Reaktor a verwendete Reaktionskesselkaskade überführt, während die extrahierte wäßrige phase als Raffinat D mit dem verminderten Anteil von 1 bis 2 Ma.-tigern Wasserstoffperoxid und äßxa geringfügig bis 1 Ma.-$> gelöstem Extraktionsmittel Keton A verworfen wird..A at temperatures between 313 0 K and 323 0 K no crystallization and clogging occurs in h and a functionally safe operation of the Gegenstrompulsationsextraktionskolonce h in their optimal working range is possible, since there are no significant gas cushion below the sieve plate in this temperature range. The ketone A rising to the top of the column with its proportion of dissolved cycloalkyl ketone hydroperoxide is then transferred to the reaction vessel cascade used as reactor a, while the extracted aqueous phase as raffinate D with the reduced proportion of 1 to 2 Ma.-tigers hydrogen peroxide and äßxa slightly to 1 Ma .- $> dissolved extractant ketone A is discarded.
In Hg. 2 ist das allgemeine verfahrensschema zur kontinuierlichen Herstellung von Cycloalkylketonhydroperoxidlösungen in Abmiscbung des Peroxides mit phlegtnatisierungs-• mitteln C dargestellt, bei denen sich die phlegmatisierungsmittel c teilweise oder völlig in wäßriger phaseIn Hg. 2, the general process scheme for the continuous production of Cycloalkylketonhydroperoxidlösungen is shown in Abmiscbung the peroxide with phthalnatisierungs- • means C, in which the phlegmatizer c partially or completely in the aqueous phase
' ίο 2'2ο 2
lösen. Hierzu erfolgt die Reaktion der Reaktionspartner Keton A und 35 Ma.-#iges Wasserstoffperoxid B in der als Reaktor a verwendeten Reaktionskesselkaskade, die insbesondere in der Art eines technischen Mehrkammerreaktors einzusetzen ist. Das daraus erhaltene Reaktionsgemisch wird im Inten sivkühler c abgekühlt und das im Beruhigungsgefäß d sich unterhalb der wäßrigen phase sammelnde noch flüssige cycloalkylketonhydroperoxid wird nach Abtrennung von der wäßrigen Phase im Mischer b mit dem phlegmatisierungsmittel C vermischt. Nach dem Sammeln im Sammler f wird die entstandene Lösung im Transportgefaß g konfektioniert.to solve. For this purpose, the reaction of the reactants ketone A and 35 Ma .- # iges hydrogen peroxide B in the reaction vessel cascade used as reactor a, which is used in particular in the manner of a multi-chamber technical reactor. The reaction mixture obtained therefrom is cooled in Inten sivkühler c and in the sedative vessel d below the aqueous phase collecting still liquid cycloalkylketone hydroperoxide is mixed after separation from the aqueous phase in the mixer b with the phlegmatizer C. After collection in the collector f, the resulting solution in the transport vessel g is made up.
Eine stoffausbeuteerhöhung hinsichtlich des eingesetzten Wasserstoffperoxides ist analog dem Verfahrensschema Fig. möglich. Hierzu wird nach kontinuierlicher Abtrennung der wäßrigen Phase von dem Cycloalkylketonhydroperoxid im Beruhigungsgefäß d die wäßrige phase kontinuierlich in den Kopf einer Gegenstrompulsationsextraktionskolonne h dosiert, in die gleichzeitig die Dosierung des als Extraktionsmittel verwendeten Ketons A in den Fuß der Gegenstrompulsationskolonne h erfolgt. Nach erfolgter Gegenstromextraktion wird das erhaltene Gemisch von Keton A und gebildetes Cycloalkylketonhydroperoxid in die als Reaktor a verwendete Reaktionskesselkaskade eingespeist, während die extrahierte wäßrige phase als Raffinat D mit dem verminderten Anteil von 1 bis 2 Ma.-^igern Wasserstoffperoxid und dem im Raffinat D geringfügig bis 1 Ma.-# gelösten Extraktionsmittel Keton A verworfen v/ird. In Fig. 3 ist das allgemeine Verfahrenssehema zur Herstellung von Mischperoxidlösung dargestellt, bei der nach Umsetzung des Ketons A3 das aus einem Gemisch an verschiedenen Ketonen besteht und des 35 Ma.-#>igem Wasserstoffper— oxides B in der als Reaktor a verwendeten Reaktionskesselkaskade ein Gemisch entsteht, das nach Abkühlung im Intensivkühler c nach Phasentrennung im Beruhigungsgefäß d und Abmischen des sich oberhalb der wäßrigen phase befindlichen Cycloalkylketonhydroperoxidgemisches mit dem phlegmatisierungsmittel C im Mischer b noch von anhaftender bzw.A material yield increase with respect to the hydrogen peroxide used is analogous to the process scheme Fig. Possible. For this purpose, after continuous separation of the aqueous phase from the cycloalkyl ketone hydroperoxide in the settling vessel d, the aqueous phase is metered continuously into the head of a countercurrent extraction column h, into which the metering of the ketone A used as extraction agent takes place simultaneously in the bottom of the countercurrent pulsating column h. After countercurrent extraction, the resulting mixture of ketone A and formed Cycloalkylketonhydroperoxid is fed into the reaction vessel cascade used as reactor a, while the extracted aqueous phase as Raffinate D with the reduced portion of 1 to 2 Ma .- per cent hydrogen peroxide and that in the raffinate D slightly to 1 Ma .- # dissolved extractant ketone A discarded v / ird. In Fig. 3, the general Verfahrenssehema for the preparation of mixed peroxide solution is shown in which after the implementation of the ketone A 3 which consists of a mixture of different ketones and the 35 Ma .- # iger Wasserstoffper- Ox B in the reaction vessel cascade used as reactor a a mixture is formed which, after cooling in the intensive cooler c after phase separation in the settling vessel d and mixing the cycloalkyl ketone hydroperoxide mixture present above the aqueous phase with the phlegmatizer C in the mixer b, is still adherent or
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gelöster wäßriger Phase durch Trocknen mit den üblichen TrockenmitteIn E wie Natriumsulfat im Trockner i getrocknet werden muß. Nach Abtrennen des Trockenmittels E von der entstandenen Mischperoxidlösung bei Nutzung bekannter kontinuierlich arbeitender illtriergeräte j ist nach Sammeln im Sammler f die Lösung im Tran sportgefäß g zu konfektionieren. Zur Erhöhung der Ausbeute hinsichtlich des eingesetzten Wasserstoffperoxides ist wie bei Hg. 1 die Gegenstromextraktion einzusetzen. Hierzu wird die aus dem Beruhigungsgefäß d anfallende wäßrige phase mit dem Keton A in der Gegenstrompulsationsextraktionskolonne h extrahiert. Das daraus anfallende Gemisch an Keton A und Peroxid wird anschließend dem Reaktor a zugeführt, während das Raffinat D als 1 bis 2 Ma.-^ige Wasserstoffperoxidlösung mit geringem Anteil von bis 1 $ gelöstem Extraktionsmittel Keton A verworfen wird.dissolved aqueous phase by drying with the usual TrockenmitteIn E as sodium sulfate in the dryer i must be dried. After separating the desiccant E from the resulting mixed peroxide solution using known continuously working illtrier j after collection in the collector f the solution in Tran sports vessel g to assemble. To increase the yield with respect to the hydrogen peroxide used, as in Hg. 1, use the countercurrent extraction. For this purpose, the aqueous phase resulting from the settling vessel d is extracted with the ketone A in the countercurrent pulsation extraction column h. The resulting mixture of ketone A and peroxide is then fed to the reactor a, while the raffinate D is discarded as 1 to 2 Ma .- per cent hydrogen peroxide solution with a small proportion of up to 1 $ dissolved extractant ketone A.
Diesem Beispiel entspricht das Verfahrensschema Hg. 1. In einem als Reaktor a verwendeten technischen Mehrkammerreaktor mit dem Nenninhalt von ca. 10 Liter, bestehend aus 5 übereinander geschalteten Reaktionskesseln mit zentral angebrachten gasabführenden Domen, werden in den unterstenThis process corresponds to process example Hg. 1. In a used as reactor a multi-chamber technical reactor with the nominal content of about 10 liters, consisting of 5 superposed reaction vessels with centrally mounted gas-discharging Domen be in the lowest
Reaktionskessel· gleichzeitig und kontinuierlich 0,6 1 minReaction vessel · simultaneously and continuously 0.6 1 min
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Cyclohexanon sowie 0,69 1 min 35 Ma.-#iges und 10gl HpSO, enthaltendes Wasserstoffperoxid dosiert. Im Temperiermantel des Mehrkammerreaktors wird Warmwasser von 353 0K im Gleichstrom zum Produkten strom geführt. Das dosierte Reale tion sge mi sch durchläuft unter intensiver Rührung und Vermischung kontinuierlich und nacheinander mit einer durchschnittlichen Verweilzeit von 3 bis 8 Minuten bei einer mittleren Verweilzeit von 7*8 Minuten die 5 Reaktionskessel und tritt aus dem obersten Reaktionskessei mit einer Temperatur von vorwiegend 348 0K aus. Das austretende Gemisch wird sofort in dem nachgeschalteten Mi-Cyclohexanone and 0.69 1 min 35 Ma .- # iges and 10gl HpSO, containing hydrogen peroxide dosed. In the tempering jacket of the multi-chamber reactor hot water of 353 0 K is conducted in direct current to the product stream. The metered reaction mixture, with intensive stirring and mixing, passes through the 5 reaction vessels continuously and successively with an average residence time of 3 to 8 minutes at a mean residence time of 7 * 8 minutes and exits from the uppermost reaction vessel at a temperature of predominantly 348 ° K off. The escaping mixture is immediately removed in the downstream
—1 scher b kontinuierlich mit 0,7 1 min Dibutylphthalat als Phlegmatisierungsmittel C abgeraischt und in einem Intensivkühler c auf Temperaturen unterhalb 318 0K abgekühlt. Nach-1 shear b continuously with 0.7 1 min dibutyl phthalate as phlegmatizer C abgesaischt and cooled in an intensive cooler c to temperatures below 318 0 K. To
. . 12 ZZOI 64, , 12 ZZOI 64
Überführung in das Beruhigungsgefäß d wird die unterste phase, in der das Cycloalkylketonhydroperoxid noch gelöst vorliegt, kontinuierlich in dem nachfolgenden Durchlaufkristallisator e auf 298 0K abgekühlt, Aus diesem wird in einer Ausbeute von 1,3 kg min eine dünnflüssige Paste erhalten, dessen Peroxid vorwiegend aus 1-Hydroxy-1'-hydroperoxi-dicyclohexylperoxid besteht und einen Gehalt von 6,3 bis 6,6 <%> akt-. 0- aufweist. Die dünnflüssige Paste wird in dem Sammler f als Großcharge gesammelt und in den Transportgefäßen g konfektioniert, in diesen Transportgefäßen g erfolgt die Restkristallisation, so daß eine standfeste Cyclohexanonperoxidpaste entsteht.Transfer into the settling vessel d is the lowest phase in which the Cycloalkylketonhydroperoxid still present dissolved, cooled continuously in the following continuous crystallizer e to 298 0 K, from this is obtained in a yield of 1.3 kg min a thin liquid paste whose peroxide predominantly consists of 1-hydroxy-1'-hydroperoxi-dicyclohexyl peroxide and a content of 6.3 to 6.6 <%> akt-. 0- has. The low-viscosity paste is collected in the collector f as a large batch and made up in the transport vessels g, in these transport vessels g, the residual crystallization, so that a stable Cyclohexanonperoxidpaste formed.
Diesem Beispiel entspricht das Verfahrensschema Hg. 2. Nach Umsetzung von 0,6 1 min Cyclohexanon als Keton A mit 0,69 1 min""1 35 Mac-foigem, 10 g Γ"*1 H2SO4 und 1 % Dime thylaminoraethandiphosphonsäure enthaltendem Wasserstoffperoxid B im Reaktor a, der wie im Beispiel 1 als Mehrkarnmerreaktor gestaltet ist, bei Reaktionstemperaturen von 343 0K bis 353 0K sowie der durchschnittlichen Verweilzeit von 3 bis 8 Minuten wird das Reaktionsgemisch nach Verlassen 'des Reaktors a sofort mit einem Intensivkühler c auf 318 0K abgekühlt und in das Beruhigungsgefäß d überführt. Das sich darin unten abscheidende noch flüssige Cyclohexanonperoxid wird kontinuierlich in dem angeschlossenen Mischer b mit 0,69 1 min eines Gemisches aus ca. 60 VoIumen-% Ä'thylenglykol, ca. 27 Volumen-';» Essigsäureäthylester, ca. 12 Volumen-^ Aceton, ca. 0,15 #> Dime thylaminomethandiphosphonsäure und ca. 0,3 $> Triäthanolamin vermischt. Die entstehende Lösung mit dem Hauptanteil an 1-Hydroxy-1'-hydroperoxidicyclohexylperoxid wird mit einem2. Following reaction of 0.6 l of cyclohexanone as ketone A with 0.69 l of " 1 35% methanol, 10 g of" 1 H 2 SO 4 and 1% of dimethylaminoethane diphosphonic acid containing hydrogen peroxide B in the reactor a, which is designed as in Example 1 as Mehrkarnmerreaktor at reaction temperatures of 343 0 K to 353 0 K and the average residence time of 3 to 8 minutes, the reaction mixture after leaving the reactor a immediately with an intensive cooler c cooled to 318 0 K and transferred to the settling vessel D. The still liquid cyclohexanone peroxide which separates out at the bottom is continuously added to the connected mixer b with 0.69 l of a mixture of about 60% by volume of ethylene glycol, about 27% by volume Ethyl acetate, about 12% by volume of acetone, about 0.15% of dimethylaminomethanediphosphonic acid and about 0.3% of triethanolamine, and the resulting solution with the main portion of 1-hydroxy-1'-methylene chloride. hydroperoxidicyclohexyl peroxide is used with a
akt. Op-Gehalt von 5,8 % in einer Menge von 1,7 kg min erhalten. Sie wird nach dem Sammeln zu einer Großcharge im Sammler f in Transportgefäße g überführt.act. Op content of 5.8 % in an amount of 1.7 kg min. It is transferred after collecting a large batch in the collector f in transport containers g.
Es werden anfangs der Reaktion entsprechend Beispiel 1It will initially the reaction according to Example 1
ei r: r'i οei r: r'i ο
13 220164 13 220164
*—i* -i
und Beispiel 2 0,6 1 min Cyclohexanon als Keton Λ mitand Example 2 0.6 1 min cyclohexanone as ketone Λ with
—1 0,69 1 min 35 Ma.-#igem Wasserstoffperoxid B im Reaktor a-1 0.69 1 min. 35% by mass hydrogen peroxide B in the reactor a
bei Temperaturen von vorwiegend 348 0K umgesetzt» Nach Durchlaufen des Mischers b. oder der Umgehung des Mischers b erfolgt die Abkühlung des Reaktionsgemisches im Intensivkühler c sowie die Abtrennung der wäßrigen Phase von derreacted at temperatures of predominantly 348 0 K. »After passing through the mixer b. or the bypass of the mixer b, the cooling of the reaction mixture in the intensive cooler c and the separation of the aqueous phase of the
organischen Phase nach Beruhigung im Beruhigungsgefäß d. * " * —Λ organic phase after settling in the sedative vessel d. * "* -Λ
Es wird als wäßrige phase eine Menge von ca. 0,3 1 min erhalten, die noch etwa 10 Ma.-# Wasserstoffperoxid enthält. Diese wäßrige phase wird in den oberen Teil einer Gegenstrompulsationsextraktionskolonne h dosiert und darin mit einem zum vorhandenen Wasserstoffperoxid molarenIt is obtained as an aqueous phase, an amount of about 0.3 1 min, which still contains about 10 Ma .- # hydrogen peroxide. This aqueous phase is metered into the upper part of a countercurrent pulsation extraction column h and molar therein with a hydrogen peroxide present
— 1- 1
Überschuß an Cyclohexanon als Keton A von 0,6 1 min extrahiert. Das sich im Kolonnenkopf sammelnde Cyclohexanon als Keton A weist anfangs der Extraktion einen Peroxidgehalt von ca. 20 $> bis 35 °h auf und wird aus diesem sofort direkt in den untersten Reaktionskessel des als Reaktor a verwendeten technischen Mehrkammerreaktor dosiert. Mit Beginn der Zuleitung des Ketons A aus der Kolonne h in den Reaktor a erfolgt die Dosierung des Cyclohexanone als Keton A ausschließlich in die Gegenstrorapulsationsextraktion'skolonne h. Ebenso wird gleichzeitig die Dosiermenge an 35 Ma.-#igem Wasserstoffperoxid B in den Reaktor a aufExcess of cyclohexanone extracted as ketone A from 0.6 1 min. At the beginning of the extraction, the cyclohexanone which collects in the top of the column as ketone A has a peroxide content of about 20 to> 35 ° h and is immediately metered from this directly into the lowest reaction vessel of the technical multi-chamber reactor used as reactor a. With the beginning of the feeding of the ketone A from the column h into the reactor a, the metered addition of the cyclohexanone as ketone A takes place exclusively in the counter-current extraction extraction column h. Likewise, at the same time the metered amount of 35 Ma .- # hydrogen peroxide B in the reactor a on
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eine Menge von 0,52 bis 0,55 1 min reduziert. Nach Aufarbeitung der entstehenden Cycloalkylketonhydroperoxidgemische nach Beispiel 1 oder Beispiel 2 werden die peroxidpaste bzw. die Peroxidlösung bei gleicher Ausbeute wie.bei diesen Beispielen, jedoch bei e'inem um 0,17 bis 0,14 1 min verminderten Aufwand an 35 Ma.-^igem Wasserstoffperoxidlösung B erhalten.reduced from 0.52 to 0.55 1 min. After workup of the resulting Cycloalkylketonhydroperoxidgemische according to Example 1 or Example 2, the peroxide or the peroxide solution at the same yield wie.bei these examples, but at e'inem by 0.17 to 0.14 1 min reduced expenditure of 35 Ma .- ^ hydrogen peroxide solution B obtained.
Diesem Beispiel entspricht das Verfahrensschema Fig. 3. In den Boden des ersten Reaktionskessels des Reaktors a werden gleichzeitig und kontinuierlich 0,69 1 min eines Gemisches von technischem o.-, m.- und p.-Methylcyclohexanon als Keton A mit einem Ketongehalt von 85 $ mit 0,62In the bottom of the first reaction vessel of the reactor a are simultaneously and continuously 0.69 1 min of a mixture of technical o-, m- and p-methylcyclohexanone as ketone A with a ketone content of $ 85 with 0.62
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min 35 Ma.-^igem und 10gl PIpSO, enthaltendemmin. 35% and 10% PIpSO, containing
Wasserstoffperoxid B dosiert. Im Reaktor a, dessen Temperiermedium 348 0K auf v/ei st, erfolgt bei intensiver Vermischung und Reaktion bei einer durchschnittlichen Verweil— zeit von 3 bis 8 Minuten und einer mittleren Verweilzeit von 7,2 Minuten die Umsetzung. Nach anschließender sofortiger Abkühlung im Intensivkühler c auf Temperaturen von weniger als 318 0K wird nach Überführung des Gemisches in das Beruhigungsgefäß d die sich darin oben sammelnde organische phase in den Mischer b mit 0,415 1 min" Dibutylphthalat als phlegmatisierungsmittel C abgemischt und mit ca. 0,1 kg min"" Natriumsulfat als Trockenmittel E im Trockner i getrocknet. Nach Abtrennen des Trockenmittels E von der entstandenen Mischperoxidlösung über das als-kontinuierlich arbeitende Filtriergerät j verwendete Trommelzellenfilter wird die Peroxidlösung in einer Menge von 1,1 kg min" mit einem akt. Op-Gehalt von 6,6 <$> erhalten und nach dem Sammeln im Sammler f in die Tran sportgefäße g überführt.Hydrogen peroxide B is metered. In the reactor a, the tempering medium 348 0 K to v / ei st, the reaction takes place with intensive mixing and reaction at an average residence time of 3 to 8 minutes and a mean residence time of 7.2 minutes. After subsequent immediate cooling in the intensive cooler c to temperatures of less than 318 0 K, the organic phase collecting it in the mixer b is mixed with 0.415 1 min "dibutyl phthalate as phlegmatizer C after transfer of the mixture into the settling vessel d and with about 0 Dried sodium sulfate as drying agent E in the drier i After separating the desiccant E from the resulting mixed peroxide solution over the drum-type filter used as a continuous filtration apparatus j, the peroxide solution in an amount of 1.1 kg min "with an act , Obtained Op-content of 6.6 <$> and transferred after collecting in the collector f in the Tran sport vessels g.
Beispiel 5 Example 5
Diesem Beispiel entspricht das Verfahrensschema Fig. 3. Es wird eine Abmischung von 25 Volumenteilen eines Gemisches an technischem o.-, m.- und p.-Methylcyclohexanon mit einem Ketongehalt von 85 % und 20 Volumenteilen Cyclohexanon als Keton A in den Reaktor a kontinuierlich mit einem 35 Ma.-^igern Wasserstoffperoxid B zur Umsetzung gebracht, wobei das Wasserstoffperoxid zuvor mit 1 $> Dimethylaminomethandiphosphonsäure stabilisiert und durch Versetzen mit i^CO-j auf einen pH-Wert von 6 bis 6,5 eingestellt würde. Die Umsetzung erfolgt nach gleichzeitigerA mixing of 25 parts by volume of a mixture of technical o.-, m.- and p.-methylcyclohexanone having a ketone content of 85 % and 20 parts by volume of cyclohexanone as ketone A in the reactor a is continuous reacted with a 35 Ma per cent hydrogen peroxide B, wherein the hydrogen peroxide was previously stabilized with 1 $> Dimethylaminomethandiphosphonsäure and adjusted by addition of i ^ CO-j to a pH of 6 to 6.5. The conversion takes place after simultaneous
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Dosierung von 0,69 1 min des Ketons A und 0,69 1 min des stabilisierten und neutralisierten Wasserstoffperoxids B in den Reaktor a bei einer mittleren Verweilzeit des Reaktionsgemisches in diesem Reaktor a von etwa 7,2 Minuten. Die Temperierung des Reaktors a erfolgt mit einem Temperiermittel im Gleichstrom zum Produktenstrom bei einer mittleren Temperatur von etwa 343 0K. Das aus dem Reaktor a austretende Geraisch wird anschließend sofort im Intensivkühler c auf weniger als 318 0K abgekühlt und imDosage of 0.69 1 min of ketone A and 0.69 1 min of the stabilized and neutralized hydrogen peroxide B in the reactor a at an average residence time of the reaction mixture in this reactor a of about 7.2 minutes. The temperature of the reactor a is carried out with a tempering agent in direct current to the product stream at an average temperature of about 343 0 K. The leaving the reactor a gera geraisch is then immediately cooled in the intensive cooler c to less than 318 0 K and in
15 2201615 22016
Beruhigungsgefäß d in 2 Schichten getrennt. Nach Überführung der oberen Phase, die das methylsubstituierte Cycloalkylketonhydroperoxidgemisch enthält, in den Mischer b erfolgt in diesem die Vermischung mit 0,4-6 1Pacifier d separated into 2 layers. After conversion of the upper phase, which contains the methyl-substituted Cycloalkylketonhydroperoxidgemisch in the mixer b in this mixing with 0.4-6 first
min Dibutylphthalat, das als phlegmatisierungsmittel C verwendet wird. Nach dem Trocknen mit dem als Trockenmittel E verwendeten Natriumsulfat im Trockner i und dem Abtrennen des Trockenmittels E mittels dem kontinuierlich arbeitenden Filtriergerät j wird in einer Menge vonDibutyl phthalate, which is used as phlegmatizer C. After drying with the sodium sulfate used as the desiccant E in the dryer i and separating the desiccant E by means of the continuous filtration apparatus j is in an amount of
—1 1,4 kg min eine Mischperoxidlösung mit einem akt. O2 - -1 1.4 kg min a mixed peroxide solution with an act. O 2 -
Gehalt von 4,5 % erhalten, dessen peroxidischer Anteil hauptsächlich aus dem Gemisch von 1-Hydroxy-1'-hydroper— oxicyclohexan mit dem 1-Hydroxy-1'-hydroperoxid des o·-, m.- und p.-l^e thy !cyclohexane besteht.Obtained content of 4.5 % , the peroxidic portion mainly from the mixture of 1-hydroxy-1'-hydroperoxicyclohexan with the 1-hydroxy-1'-hydroperoxide of o-, m.- and p.-l ^ e thy! cyclohexane exists.
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|---|---|---|---|
| DD22016480A DD150744A1 (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | METHOD FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF CYCLOALKYL HYDROPOXORS |
Applications Claiming Priority (1)
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| DD22016480A DD150744A1 (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | METHOD FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF CYCLOALKYL HYDROPOXORS |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DD150744A1 true DD150744A1 (en) | 1981-09-16 |
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| DD22016480A DD150744A1 (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | METHOD FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF CYCLOALKYL HYDROPOXORS |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999002539A1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-01-21 | Geange Limited | Diphosphonic acid salts for the treatment of osteoporosis |
-
1980
- 1980-04-02 DD DD22016480A patent/DD150744A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999002539A1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-01-21 | Geange Limited | Diphosphonic acid salts for the treatment of osteoporosis |
| US6410782B1 (en) | 1997-07-09 | 2002-06-25 | Geange Ltd. | Diphosphonic acid salts for the treatment of osteoporosis |
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