JPH04305564A - クメンハイドロパーオキサイドの製造方法 - Google Patents
クメンハイドロパーオキサイドの製造方法Info
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- JPH04305564A JPH04305564A JP6811291A JP6811291A JPH04305564A JP H04305564 A JPH04305564 A JP H04305564A JP 6811291 A JP6811291 A JP 6811291A JP 6811291 A JP6811291 A JP 6811291A JP H04305564 A JPH04305564 A JP H04305564A
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Abstract
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Description
クメンハイドロパーオキサイド(以下CHPと称する)
を製造する方法に関する。
は、クメン法フェノールプロセスの重要な行程であり、
又CHPも各種反応の酸化剤として多く利用されている
。
含有ガスの存在下に、一般的には数気圧の加圧下で行わ
れる。反応により生成する物質はCHP以外では、ジメ
チルフェニルカルビノール(以下C’nolと称する)
とアセトフェノン(以下A’noneと称する)が大半
を占めるが、ギ酸、酢酸等の有機酸も一部副生する。C
HPは酸性領域では分解し易い物質であり、従って有機
酸の生成による反応液pHの低下は反応収率上好ましく
ないと言う事が従来の常識であった。また、アルカリ領
域においてもCHPは分解する。それ故、クメンの液相
酸化反応は中性−弱アルカリ性域に於いて行われるのが
一般的である。そこで従来の方法に於いては、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム等のアルカリ塩類を添加する事に
より、反応液を中性−弱アルカリ性域に保った状態で反
応が行われていた。
目をする水の添加は反応収率上必ずしも有利ではない事
が判明した。特公昭54− 9185号及び特公昭55
− 8502号には、これら第三物質及び水の添加を行
わない酸化反応方法が開示されているが、特公昭54−
9185号の方法では、有機酸生成に大きな影響を及
ぼすCHP 濃度と反応液の滞留時間の関係は明確にさ
れておらず、したがって高CHP 濃度域においても反
応時間は長く、また実施例の方法では反応圧力が低く低
酸化速度となっており、工業生産上改善が必要であり、
また特公昭55− 8502号の方法では、酸化反応器
内におけるCHP 濃度が低く、この濃度のものをその
まま濃縮工程で濃縮するには効率が悪く、濃縮工程に入
る前に予備濃縮塔において減圧下に反応熱を利用したC
HPの事前濃縮を行わなければならず、予備濃縮塔の設
置が必要であると共にCHP の濃縮度にも限界があり
、いずれの方法も工業上満足できるものではなかった。
スの存在下におけるクメンの液相酸化反応に於いては、
C’nol やA’noneといった主要副生物の他に
、ギ酸や酢酸等の有機酸も一部副生する。従来のアルカ
リ塩類を添加する方法に於いては副生した有機酸は中和
され、反応液は弱アルカリ性〜中性域に保たれている。 これ故、反応液中のCHP は分解する事もなく、安定
した反応操作が行われる。しかし、本発明の様にアルカ
リ塩類や触媒の添加もなく酸化反応を行う場合に於いて
は、副生した有機酸は中和される事も無く反応液中に存
在し、反応液はCHP が分解し易い酸性域となる。中
でも、高CHP 濃度下や高反応温度における反応では
こうした有機酸の副生量が多くなる。副生した有機酸は
反応液のpHを低下させ、CHP の酸分解を促進して
酸化禁止剤であるフェノールを副生し、酸化速度の低下
とCHP収率の低下を招く事となる。
濃度を20〜25重量%またはそれ以下の低い濃度で
酸化反応を行う、及び/又は反応温度を低くする方法に
より、有機酸ひいてはフェノールの副生を低くする努力
がなされていた。また反応圧力を低下する方法も、例え
ば低沸点の有機酸やその前駆体を反応器流出ガスと共に
反応器外に流出させ、反応液への有機酸の蓄積を防止す
る効果が考えられる。しかし、工業的見地からすると前
者の低CHP 濃度下で反応する方法は、後に続くCH
P 濃縮行程での設備費及び濃縮に要する用役費面から
好ましくない。また、後者の二つの方法では酸化速度が
遅くなり、所要反応器容積が大きくなるといった弊害を
招く。
につき鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った
。
有ガス存在下に液相酸化して、クメンハイドロパーオキ
サイドを連続的に製造する方法に於いて、該反応を2個
以上の直列に繋いだ多段反応器によりアルカリ塩類や触
媒の不存在下に行い、反応液中のクメンハイドロパーオ
キサイドの濃度が25重量%以下の領域に於けるトータ
ルの反応液滞留時間及び反応液温度をそれぞれ0.1
〜15時間、100 〜120 ℃、また25重量%を
越える領域に於けるトータルの反応液滞留時間及び反応
液温度をそれぞれ0.1 〜10時間、90〜115
℃とし、且つクメンハイドロパーオキサイドの反応液の
全滞留時間が3 〜16時間であり、また反応圧力が2
〜10kg/cm2ゲージ圧力のもとに反応を行うこと
を特徴とするクメンハイドロパーオキサイドの製造方法
である。
酸やフェノールの副生を抑制し、これら副生物による酸
化阻害を受ける事もなく、高酸化速度及び高収率でCH
P を製造する方法を提供するものである。
列に接続し、その第1の反応器に原料クメンを供給する
。第2、第3と進むにつれて反応液のCHP 濃度は高
くなり、副生する有機酸やフェノール濃度も上昇してく
る。有機酸の生成量は、CHP 濃度に大きく依存する
。また反応液温度にも依存すると言われているが、これ
と同等又はそれ以上に反応器内滞留時間、即ち反応時間
に極めて大きく依存する。定かではないがこれは有機酸
がCHP より生成するアルコール及びアルデヒドの酸
化により生成され、この有機酸の促進作用によりCHP
が酸分解してフェノールを生成するといった逐次反応
により生成する為であろうと思われる。そこで、有機酸
の生成し易い高CHP 濃度域、特に25重量%を越え
るCHP 濃度下での反応時間を短くして、有機酸が生
成する前に反応器外に流出させてしまうと都合が良い。
HP 濃度が25重量%を越えるCHP 濃度領域に於
けるトータル反応時間を0.1 〜10時間とし、且つ
全CHP 濃度域でのトータル反応時間が3〜16時間
となる様に反応を行うと良い。25重量%以下の領域に
於いては反応時間の悪影響はさほど大きくはないが、工
業的見地からはトータル反応時間は0.1 〜15時間
が良好である。
でかつ、最終反応器のCHP 濃度が35重量%を越え
る場合に於いては、反応液中のCHP濃度が25重量%
を越え35重量%以下の領域に於けるトータル反応時間
を0.1 〜6時間、35重量%を越える領域に於ける
トータル反応時間を0.1 〜4時間とし、且つ全CH
P 濃度域でのトータル反応時間が3〜15時間となる
様に反応を行うと良い。25重量%以下の領域に於いて
は、上述した理由によりトータル反応時間を0.1 〜
15時間とするのが良い。
CHP 濃度が25重量%以下の領域に於いては100
〜120 ℃、25重量%を越える領域に於いては9
0〜115 ℃とするのが良い。特に35重量%以上の
CHP 濃度域に於いては90〜110 ℃とするのが
好ましい。反応圧力は有機酸の蓄積防止面からは低い程
好ましい。しかし酸化速度を高いレベルに維持するため
には、2kg/cm2 ゲージ圧力以上、好ましくは2
〜10kg/cm2 ゲージ圧力が良い。
り、酸化速度を高いレベルに維持したままで有機酸の副
生を抑制し、ひいては酸化反応阻害物質であるフェノー
ルの副生を大きく低減することが可能となる。
あり、通常は空気が使用される。またその量は、反応器
出口ガス中の酸素濃度が8vol %以下、好ましくは
2〜7vol %となるように供給される。
であるが、撹拌槽や撹拌気泡塔タイプのものであっても
良い。ガスの吹き込み装置は、通常反応器内にガスが出
来る限り均一に分散する様に工夫されている。ガス分散
が不十分であると気液接触面積が減少し、反応液中への
酸素の供給が酸素消費速度に追いつかず、その結果反応
速度が大きく低下する事にもつながる。
的に説明する。
応器に、CHP を 2.6重量%含有したクメンを毎
時38kgの速度で連続的に供給した。また、反応器流
出ガス中の酸素濃度が5vol %になる様に空気を1
00 μm の焼結板より連続的に供給し、108℃、
6kg/cm2ゲージ圧力のもとで反応を行った。反応
液の滞留時間は4時間であり、CHP 、有機酸及び
フェノール濃度はそれぞれ、23重量%、125 mg
/L、11mg/Lであった。
mのステンレス製の第2反応器に毎時29kgの速度で
連続的に供給した。反応温度100 ℃、圧力及び流出
ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応を行った
。第2反応液の滞留時間及びCHP 、有機酸、フェノ
ールの濃度はそれぞれ、2.5 時間、30重量%、1
75 mg/L、16mg/Lであった。
2.7 mのステンレス製の第3反応器に毎時25kg
の速度で連続的に供給した。反応温度98℃、圧力及び
流出ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応を行
った。第3反応液の滞留時間及びCHP、有機酸、フェ
ノールの濃度はそれぞれ、2.0 時間、35重量%、
230 mg/L、22mg/Lであった。
2.7 mのステンレス製の第4反応器に毎時10kg
の速度で連続的に供給した。反応温度98℃、圧力及び
流出ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応を行
った。第4反応液の滞留時間及びCHP 、有機酸、フ
ェノールの濃度はそれぞれ、2.0 時間、40重量%
、310 mg/L、31mg/Lであった。以上の条
件で約2週間連続運転を続けたが、いずれの反応器も安
定した運転が出来た。
応器に、CHP を 2.6重量%含有したクメンを毎
時60kgの速度で連続的に供給した。また、反応器流
出ガス中の酸素濃度が5vol %になる様に空気を1
00 μm の焼結板より連続的に供給し、108℃、
6kg/cm2ゲージ圧力の元で反応を行った。反応液
の滞留時間は2.5 時間であり、CHP、有機酸及び
フェノール濃度はそれぞれ、14重量%、65mg/L
、6mg/Lであった。
mのステンレス製の第2反応器に毎時31kgの速度で
連続的に供給した。反応温度104 ℃、圧力及び流出
ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応を行った
。第2反応液の滞留時間およびCHP、また有機酸、フ
ェノールの濃度はそれぞれ、2.2時間、23重量%、
120 mg/L、11mg/Lであった。
2.7 mのステンレス製の第3反応器に毎時20kg
の速度で連続的に供給した。反応温度101 ℃、圧力
及び流出ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応
を行った。第3反応液の滞留時間及びCHP 、有機酸
、フェノールの濃度はそれぞれ、2.1 時間、30重
量%、170 mg/L、16mg/Lであった。
2.7 mのステンレス製の第4反応器に毎時10kg
の速度で連続的に供給した。反応温度98℃、圧力及び
流出ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応を行
った。第4反応液の滞留時間及びCHP 、有機酸、フ
ェノールの濃度はそれぞれ、1.9 時間、35重量%
、220 mg/L、21mg/Lであった。以上の条
件で約2週間連続運転を続けたが、いずれの反応器も安
定した運転が出来た。
応器に、CHP を 2.6重量%含有したクメンを毎
時38kgの速度で連続的に供給した。また、反応器流
出ガス中の酸素濃度が5vol %になる様に空気を1
00 μm の焼結板より連続的に供給し、107℃、
6kg/cm2 ゲージ圧力のもとで反応を行った。反
応液の滞留時間は4時間であり、CHP 、有機酸及び
フェノール濃度はそれぞれ、22重量%、110 mg
/L、10mg/Lであった。
mのステンレス製の第2反応器に毎時29kgの速度で
連続的に供給した。反応温度103 ℃、圧力及び流出
ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応を行った
。第2反応液の滞留時間およびCHP 、また有機酸、
フェノールの濃度はそれぞれ、2.5 時間、30重量
%、170 mg/L、17mg/Lであった。
2.7 mのステンレス製の第3反応器に毎時29kg
の速度で連続的に供給した。反応温度101 ℃、圧力
及び流出ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応
を行った。第3反応液の滞留時間及びCHP 、有機酸
、フェノールの濃度はそれぞれ、1.4 時間、34.
5重量%、235 mg/L、23mg/Lであった。
2.7 mのステンレス製の第4反応器に毎時17kg
の速度で連続的に供給した。反応温度99℃、圧力及び
流出ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応を行
った。第4反応液の滞留時間及びCHP 、有機酸、フ
ェノールの濃度はそれぞれ、1.1 時間、39.5重
量%、300 mg/L、30mg/Lであった。
2.7 mのステンレス製の第5反応器に毎時15kg
の速度で連続的に供給した。反応温度98℃、圧力及び
流出ガス中の酸素濃度は第1反応器と同じ値で反応を行
った。第4反応液の滞留時間及びCHP 、また有機酸
、フェノールの濃度はそれぞれ、1.0 時間、42.
5重量%、340 mg/L、34mg/Lであった。 以上の条件で約2週間連続運転を続けたが、いずれの反
応器も安定した運転が出来た。
第2反応器は、第1反応液を毎時8.5kg の速度で
フィードした以外は、実施例1の第2反応器と同じ条件
で運転した。反応液の滞留時間は約12時間であり、反
応液中のCHP 濃度は一時的に約40wt%まで上昇
した。しかし、有機酸とフェノールが経時的に増加する
につれて、その後は逆にCHP 濃度は低下していった
。約2日間連続運転後のCHP 濃度は26重量%まで
低下していた。また有機酸及びフェノール濃度はそれぞ
れ1600mg/L、300 mg/Lにも達しており
、依然として安定化する傾向は見られなかった。
と同じ条件で反応を行った。比較例1と同様に反応液中
のCHP 濃度は一時的に約37wt%まで上昇した。 しかし、有機酸とフェノールが経時的に増加するにつれ
て、その後は逆にCHP 濃度は低下していった。約5
日間連続運転後のCHP 濃度は25重量%まで低下し
た。また、有機酸及びフェノール濃度はそれぞれ150
0mg/L、250 mg/Lにも達しており、依然と
して安定化する傾向は見られなかった。
例1と同じ条件で反応を行った。比較例1と同様に反応
液中のCHP 濃度は一時的に約39wt%まで上昇し
た。しかし、有機酸とフェノールが経時的に増加するに
つれて、その後は逆にCHP 濃度は低下していった。 約2日間連続運転後のCHP 濃度は26重量%まで低
下した。また、有機酸及びフェノール濃度はそれぞれ1
100mg/L、120 mg/Lにも達しており、依
然として安定化する傾向は見られなかった。
外は実施例1と同じ方法で第1反応器を運転した。運転
は安定していたが、反応液のCHP 濃度は17重量%
と実施例1に比べて低い値であった。
触媒の不存在下においても、有機酸やフェノールの副生
量が少ない。これ故、これら物質による酸化反応阻害を
受けること無く、高濃度CHP 下での長期安定運転が
可能となる。又、高CHP 濃度域での反応温度を比較
的高くとる事が出来る事から、酸化速度の上昇、ひいて
は反応器容積の低減につながる。更に、最終反応液中の
CHP 濃度を高く出来る事より、CHP 濃縮系での
所要エネルギーや濃縮装置の設備費が大幅に削減出来る
ので産業に寄与すること極めて大である。
Claims (6)
- 【請求項1】 クメンを酸素または酸素含有ガス存在
下に液相酸化して、クメンハイドロパーオキサイドを連
続的に製造する方法に於いて、該反応を2個以上の直列
に繋いだ多段反応器によりアルカリ塩類や触媒の不存在
下に行い、反応液中のクメンハイドロパーオキサイドの
濃度が25重量%以下の領域に於けるトータルの反応液
滞留時間及び反応液温度をそれぞれ0.1〜15時間、
100〜120℃、また25重量%を越える領域に於け
るトータルの反応液滞留時間及び反応液温度をそれぞれ
0.1〜10時間、90〜115℃とし、且つクメンハ
イドロパーオキサイドの反応液の全滞留時間が3〜16
時間であり、また反応圧力が2〜10kg/cm2ゲー
ジ圧力のもとに反応を行うことを特徴とするクメンハイ
ドロパーオキサイドの製造方法。 - 【請求項2】 反応を3個以上の直列に繋いだ多段反
応器により行い、反応液中のクメンハイドロパーオキサ
イドの濃度が25重量%以下の領域に於けるトータルの
反応液滞留時間及び反応液温度を0.1〜15時間、1
00〜120℃、25重量%を越え35重量%以下の領
域に於けるトータルの反応液滞留時間及び反応液温度を
0.1 〜6時間、90〜115℃、35重量%を越え
る領域に於けるトータルの反応液滞留時間及び反応液温
度をそれぞれ0.1〜4時間、90〜110℃とし、且
つクメンハイドロパーオキサイドの反応液の全滞留時間
が3〜16時間である請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 最終の反応器に於けるクメンハイドロ
パーオキサイドの濃度が50重量%以下である請求項1
又は2記載の方法。 - 【請求項4】 反応を4個の直列に繋いだ多段反応器
により行い、第1反応器のクメンハイドロパーオキサイ
ド濃度、反応液滞留時間及び反応液温度をそれぞれ25
重量%以下、0.1〜15時間及び100〜120℃、
第2反応器のクメンハイドロパーオキサイド濃度及び反
応液温度をそれぞれ25重量%を越え30重量%以下及
び95〜115℃、第3反応器のクメンハイドロパーオ
キサイド濃度及び反応液温度をそれぞれ30重量%を越
え35重量%以下及び90〜110℃とし、第2反応器
と第3反応器のトータルの反応液滞留時間を0.1 〜
6時間、また第4反応器のクメンハイドロパーオキサイ
ド濃度、反応液滞留時間及び反応液温度をそれぞれ35
重量%を越え40重量%以下、0.1〜4時間及び90
〜110℃とし、且つクメンハイドロパーオキサイドの
反応液の全滞留時間が3〜16時間である請求項1記載
の方法。 - 【請求項5】 反応を4個の直列に繋いだ多段反応器
により行い、第1反応器のクメンハイドロパーオキサイ
ド濃度及び反応液温度をそれぞれ18重量%以下及び1
00〜120℃、第2反応器のクメンハイドロパーオキ
サイド濃度及び反応液温度をそれぞれ18重量%を越え
25重量%以下及び95〜115℃とし、第1反応器と
第2反応器のトータルの反応液滞留時間を0.1〜15
時間、また第3反応器のクメンハイドロパーオキサイド
濃度及び反応液温度をそれぞれ25重量%を越え30重
量%以下及び90〜110℃、第4反応器のクメンハイ
ドロパーオキサイド濃度及び反応液温度をそれぞれ30
重量%を越え35重量%以下及び90〜105℃、第3
反応器と第4反応器のトータルの反応液滞留時間を0.
1〜10時間とし、且つクメンハイドロパーオキサイド
の反応液の全滞留時間が3〜 16時間である請求項1
記載の方法。 - 【請求項6】 反応を5個の直列に繋いだ多段反応器
により行い、第1反応器のクメンハイドロパーオキサイ
ド濃度、反応液滞留時間及び反応液温度をそれぞれ25
重量%以下、0.1〜15時間及び100〜120 ℃
、第2反応器のクメンハイドロパーオキサイド濃度及び
反応液温度をそれぞれ25重量%を越え30重量%以下
及び95〜115℃、第3反応器のクメンハイドロパー
オキサイド濃度及び反応液温度をそれぞれ30重量%を
越え35重量%以下及び90〜110℃とし、第2反応
器と第3反応器のトータルの反応液滞留時間を0.1〜
5時間、また第4反応器のクメンハイドロパーオキサイ
ド濃度、反応液滞留時間及び反応液温度をそれぞれ35
重量%を越え40重量%以下、0.1〜3時間及び90
〜110℃、第5反応器のクメンハイドロパーオキサイ
ド濃度、反応液滞留時間及び反応液温度をそれぞれ40
重量%を越え45重量%以下、0.1〜2時間及び90
〜110℃とし、且つクメンハイドロパーオキサイドの
反応液の全滞留時間が3〜16時間である請求項1記載
の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03068112A JP3107409B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | クメンハイドロパーオキサイドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03068112A JP3107409B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | クメンハイドロパーオキサイドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305564A true JPH04305564A (ja) | 1992-10-28 |
| JP3107409B2 JP3107409B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=13364334
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03068112A Expired - Lifetime JP3107409B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | クメンハイドロパーオキサイドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107409B2 (ja) |
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