JPH01224347A - イソ酪酸またはその誘導体の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コツホの合成法により、コツホの触媒として
の液体フッ化水素中でほぼ化学量論的ｔのプロぎレン、
−酸化炭素、および場合によっては水またはアルコール
から、イソ酪酸またはその誘導体を製造する方法に関す
る。基礎となる反応は、高圧および高度のバックミキシ
ングで実施すると、急速かく相当の熱発生を伴って進行
する。従って、まさにこれらの条件下で、殊に連続的運
転方法の際には、一定反応温度を保持するために、液体
冷却剤を用いる反応混合物の強力冷却は不可欠である。

〔従来の技術〕

前記の手段でイソ酪酸またはその低級アルキルエステル
を製造する連続的方法は、欧州特許第３１８８６号明細
書に記載されている。欧州特許第９１６０４号明細書で
は、類似法でフツ化イソ酪酸が製造可能となった。反応
温度は前者では１００〜１４０℃、後者では４０〜９０
℃である。発熱反応であるため、反応温度を冷却によっ
て一定の高さに保持しなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

反応温度を一定に保持するために、熱変換器にある反応
混合物から過剰の反応熱を敗り除く。

この目的のために、熱変換器に液体冷却剤を貫流させる
。水は当該技術において最も利用されている冷却剤であ
る。

この場合、冷却剤選択の際、反応混合物中のフッ化水素
の含有量が高くなるように配意するのが、安全性の検討
から得策となる。欧州特許第７６６６７号明細書から、
反応条件下で反応混合物に対し耐性である工業材料が公
知であるとしても、反応混合物と冷却剤の間に介在する
熱変換表面での漏れの危険性が問題にされていない。本
発明の課題は、この場合に関し冷却剤と反応混合物との
混合から生じ得る問題点を除外することにある。

一方では、反応混合物成分と冷却剤成分との間の反応に
よシ生じた混合物の不所望な加熱、高腐蝕性混合物の生
成および毒性ガスまたは蒸気の発生は、本発明により排
除されるべき問題点である。また他方、生じた混合物の
廃棄処理の必要性も問題となる。水はフッ化水素ととも
に腐蝕性混合物を生成するので、この観点では不適切な
冷却剤である。水酸化ナトリウム水溶液も、強い熱発生
を伴ってフッ化水素と反応するので使用できない。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は、反応混合物を熱交換器で一定の反応温度に
保持し、°この際前記の出発物質の少なくとも２種から
成る付加生成物を冷却剤として使用することによって解
決されることが判明した。本発明はイソ酪酸−製造の出
発物質として、前記の付加生成物１種以上を使用するこ
と自体にも及ぶ。

漏れの場合、そこに存在しないか、または反応混合物の
成分と同じ形式で反応するであろう冷却系の物質は、反
応混合物中には達しない。

冷却剤の圧力は有利には反応混合物の圧力よシ低り、従
って漏れの場合には反応混合物の一部が、冷却系に入り
込む。それゆえに、確かにその腐蝕性は変化し、かつ漏
れの除去まで短時間耐えうる不純化が起こるが、直接の
連続障害は起こらない。特に、不純化された冷却剤が消
失せず、廃棄されなければならないのではなく、中間容
器に保存し、出発物質としてイソ酪酸もしくはその誘導
体の製造に使用できるということが重要である。この操
作は、慣用の、出発物質の例えば１〜１０％の限られた
割合で行うのが有利である。

〔実施例〕

Ａ・　コツホによるイソ酪酸またはその誘導体の合成の
際、反応物質としてまたは触媒として使用される出発物
質から、種々の二元または三元的付加生成物全形成する
ことができる： 例えば ａ）プロピレンとフッ化水素とから成るフッ化イノプロ
ピル ｂ）ｆｏピレンと水とから成るイソプロパツールとジイ
ソプロピルエーテル Ｃ）プロピレンとメタノールとから成るメチルイソプロ
ぎルエーテル ｄ）−酸化炭素と水とから成るギ酸 ｅ）−酸化炭素とメタノールとから成るギ酸メチル ｆ）−酸化炭素とフッ化水素とから成るフッ化ギ酸 ｇ）プロピレン、−酸化炭素および水とから成るギ酸イ
ソプロピル これらの可能な付加生成物のうちで、冷却剤がその使用
温度範囲で顕著な分解を受けずかつ腐蝕を引き起こさな
いように冷却剤を選択する。

７０°ｃＪ：、ｂ高い沸点（常圧時）を有する付加生成
物が有利に使用される。その高温での安定性、低い腐蝕
性および操作温度における比較的低い蒸気圧を考慮する
と、イソプロパツールがほとんどの場合において、殊に
イソ酪酸の製造の際に最も好適な冷却剤である。フッ化
イソ酪酸の製造には、フッ化イソプロピルが冷却剤とし
て有利となる。イソ酪酸メチルエステルの製造にハ、メ
チルイソプロピルエーテルが使用できる。

反応が行なわれる反応器の壁が、自体公知法で貫流ＯＴ
能な冷却ジャケットで包囲されている場合に、熱交換器
としての役割をする。反応混合４中に浸漬された、また
はこの付属循環路内全反応混合物が貫流する管束型熱交
換器も使用してよい。

熱い反応器壁との接触で、冷却剤を反応混合物の温度付
近にあり、しかし一般には５〜２０に下回る温度に加熱
する。イソプロパツールは、最高１４０℃に加熱するの
を有利とする。冷却系を二つの液体媒体の間の熱移行部
に設置する場合には、冷却剤が沸点以上に加熱されるこ
とを避けるために、冷却系を加圧下に運転することが必
要となる；例えば１０バールまで可能であるが、すでに
触れたように反応混合物の圧力金できる限り上回らない
べきである。

取出された熱を別の場所で使用可能にするために、冷却
剤が熱交換体壁で蒸発する圧力、例えば０．１〜１０パ
ールよシ低い圧力に、冷却系を保持してよい；吸収され
た潜熱は蒸気の凝縮の際に回収することができる。

冷却剤を、有利には回転？ンプを用いて閉じた冷却循環
路内で循環させる。冷却剤を反応器の熱変換表面から冷
却器に導き、この冷却器内で冷却剤を、より冷たい液体
またはガス状媒体、例えば冷水または冷気によってより
低い温度に冷却するかまたは凝縮させる。熱は出発物質
の一つや接続された工程のプロセス媒体の予熱のために
使用してもよい。冷却器から反応温度を下回る温度で、
反応器の熱交換器に戻す。

冷却系、殊にその中に含有される冷却剤の体積をできる
限り小さく保持することが有利であり、それによって、
漏れの場合不純化された大量の冷却剤を再利用のために
保存する必要はな〜ゝＯ Ｂ、工業用−反応器内で、コツホの反応によって当モル
景のプロペン、−酸化炭素および水を、１２０℃の一定
温度で１０倍の過剰モルのフッ化水素中で連続的にイソ
酪酸に変換した。プロＡン供給量は一時間当、９４．２
　ＩＣ９であった。反応器は、冷却剤としてイソプロ・
七ノールを使用した冷却ジャケットを有する。イソプロ
・にノールは３．０〜３．２ノ々−ルの一定圧力下にあ
り、−定沸点１１２〜１１５℃を有した。イソプロ・七
ノール蒸気を連続的に取り除き、冷却ジャケットの充て
ん剤を、相当量の液体イソプロ・ぐノールの連続的供給
によって持続的に維持する。これによって、ゾロセス熱
の連続的導出および反応器内の一定反応温度１２０℃が
達成された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コツホの合成により、コツホの触媒としての液体フ
   ッ化水素中で、ほぼ化学量論的量のプロピレン、一酸化
   炭素、および場合によつては水またはアルコールからイ
   ソ酪酸またはその誘導体を製造する方法において、冷却
   剤としての上記物質の少なくとも２種から成る付加生成
   物を用い、熱交換器で反応混合物を一定温度に保持する
   ことを特徴とするイソ酪酸またはその誘導体の製法。 ２、冷却剤を反応混合物より低い圧力に保持する請求項
   １記載の方法。 ３、冷却剤を、熱交換器中で蒸発する圧力に保持する請
   求項２記載の方法。 ４、冷却剤として、７０℃（常圧時）より高い沸点を有
   する付加生成物を使用する請求項１から３までのいずれ
   か１項記載の方法。 ５、冷却剤としてイソプロパノールを使用する請求項４
   記載の方法。