JPS5938231B2 - プロピレンオキシドの製造方法 - Google Patents

プロピレンオキシドの製造方法

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JPS5938231B2
JPS5938231B2 JP51047894A JP4789476A JPS5938231B2 JP S5938231 B2 JPS5938231 B2 JP S5938231B2 JP 51047894 A JP51047894 A JP 51047894A JP 4789476 A JP4789476 A JP 4789476A JP S5938231 B2 JPS5938231 B2 JP S5938231B2
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ヘルマン・ザイフエルト
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C407/00Preparation of peroxy compounds
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過酸化水素およびプロピレンからプレピレンオ
キシドを工業的に製造するための連続的方法に関する。
従来プロピレンオキシドは専ら二つの方法により、即ち
プロピレンクロルヒドリンを経る古い方法に従うかまた
は比較的最近炭化水素過酸化物を*:用いて、大工業的
規模で製造されて来た。
古いクロルヒドリン法は望ましくない塩素化副生物およ
び環境を汚染する廃塩が生成するという欠点を有する(
西ドイツ国特許出願公告明細書第1,543,174号
、第2欄15行目およびそれ以降)。例えば米国特許明
細書第3,350,422号に記載されているごとき炭
化水素過酸化物を経るプロピレンオキシドの製造に対す
る更に最近の方法によりクロルヒドリン法の著しい欠点
が軽減されている。
プロピレンと炭化水素過酸化物ROOHはなる式(1)
により例示することが出来る。式(1)から、この反応
において過酸化物に対応するアルコールROHlモルが
、生成するプロピレンオキシド 1モル当り常に生成さ
れることがわかる。即ち炭化水素過酸化物は酸素の移行
を起させ、従つて過酸化物の酸素の放出後、対応するア
ルコールが共生成物として得られそしてしばしば望まし
くない副生成物として取除かれねばならない。従つて、
この種の方法の工業的用途の可能性は限定され、その理
由はアルコール副生成物がすべての場合において利用し
得ないからである。これに対して、プロピレンおよび過
酸化水素からプロピレンオキシドを製造するための本発
明の基礎となる原理を用いれば、式(2)に示されるご
とく、環境汚染を起す性質のために著しい経費をかけて
除去されねばならないかまたは共生成物として得られる
場合に適当な更に他の用途を見出さねばならないような
副生成物を含まない望ましい最終生成物が得られる。然
しながら、所望の目的はプロピレンと過酸化水素水溶液
との直接の反応により達成されない(米国特許明細書第
3,350,422号、第2欄、42〜44行)。
他方、プロピレンを過カルボン酸を用いてエポキシ化し
てプロピレンオキシドを得ることが知られている(Pr
ileschayev,Ber,dtsch.Chem
.Ges.42巻4811頁(1909年)およびD.
Swern″″0rganicPer0xides’’
,WileyIntersciencel97l年,2
巻,355〜533頁、特に375〜378頁および3
97頁)。
更に、カルボン酸から過酸化水素を用いて過カルボン酸
を得ることが知られている(西ドイツ国特許第251,
802号および例えばD.Swern,IOc.Cit
.,l97O年,1巻,313〜369頁および428
〜439頁)。これら二つの部分的段階は式(3)およ
び(4)に例示され、式中R−COOHおよびR−CO
OOHはそれぞれカルボン酸および過カルボン酸を表わ
す。式(4)に従つて得られるカルボン酸を式(3)に
従う反応に再循環して過カルボン酸を得る場合、全体を
通しての力2)の結果として、過酸化水素をプロピレン
と反応させてプロピレンオキシドを得ることになる。
過酸化水素およびプロピレンから出発しそしてエポキシ
化剤として過カルボン酸を用いるプロピレンオキシドの
この型の製造方法は従来工業的に満足出来る方法では十
分検討されておらず、従つてまだ工業規模では用いられ
ていない。これに関連してそれは例えば米国特許明細書
第3,350,422号(第1欄、65行〜第2欄11
行)に次のように記載されている。クロルヒドリン経路
の複雑さおよび経費を考えて、研究者はプロピレンおよ
び他のオレフインのエポキシ化のための他の可能な経路
に転換した。
プロピレンオキシドおよび他のオキシドを少くとも限定
された収量にて実際に製造し得るものとしてこれまでに
良好であることが明かとなつた一つの経路は過酸経路で
ある。この経路は過酸化水素と有機酸との反応およびオ
レフインの過酸によるエポキシ化による過酢酸のごとき
過酸の生成を伴う。過酸経路の欠点はまた意味のある工
業化が可能でないということなどである。過酸自体は取
扱いが極めて危険でありそしてきびしい操作上の問題を
生ずる。この試薬は高価且つ腐食性でありそして過酸化
水素は水として失われるので再生し得ないものである。
過酸エポキシ化混合物の組成は生成物であるエポキシド
と極めて反応しやすい化学物質(H2O,AcOHおよ
びH2SO4)を含み、その結果全体の効率を下げる多
くの副生成物(グリコール、グリコールモノエステル、
グリコールジエステル)を生ずる。この問題はオレフイ
ン、特定的にはプロピレンの反応性が低くなるにつれて
、ますます重大となる。実際、酸素移行剤としての過カ
ルボン酸の中間段階を経て進行する、過酸化水素および
プロピレンからプロピレンオキシドを製造するための従
来公知のすべての方法は不十分なプロピレンオキシド収
率およびプロピレングリコール、プロピレングリコール
モノエステルおよびプロピレングリコールジエステルの
ごとき副生成物の著しい量を与えるにすぎない。
また過カルボン酸の爆発の危険により起される、特に過
カルボン酸の分離に関する、極めて困難な工程上の問題
を十分克服することも可能ではなかつた。蟻酸を用いる
オレフインおよび過酸化水素からのオキシランの製造に
ついて更に最近発表された西ドイツ国特許出願公開明細
書第1,618,625号に従う方法の場合、そこに記
載されている手段もまた過酸化水素およびプロピレンか
らのプロピレンオキシドの工業的に満足すべき製造には
適当ではない。
この方法に対しては、反応混合物が実質的に鉱酸を含ま
ないことおよび実質的に無水であるかまたは少量の水を
含むにすぎないことが必要である(西ドイツ国特許出願
公開明細書第1,618,625号、特許請求の範囲1
)。即ち例えば西ドイツ国特許出願公開明細書第1,6
18,625号の3頁の最終節および4頁の第一行に次
のように述べられている。即ち、「無水反応混合物を用
いることが好ましいが、約0.3%以下の水分を有する
過蟻酸の溶液の製造は簡単でなくまた経済的に支持され
るものでもない。僅に少量の水を含む反応混合物を用い
ることが好ましい。」209/l以下の量が適当な水含
量と述べられておりそして10θ/l以下の量が或る場
合には所要の水含量であると述べられている。この方法
において達成することが意図される鉱酸を含まないこと
が重要であり、その理由は蟻酸と過酸化水素の反応に必
要な触媒はまたオキシラン環の開裂反応、本発明の場合
プロピレンオキシドの開裂を触媒する(西ドイツ国特許
出願公開明細書第1,618,625号5頁10〜14
行)。従つて、その方法では疎水性溶媒中で出来るだけ
絶対無水でありそして出来るだけ鉱酸を含まない過蟻酸
の溶液を用いることが最も有利であろう。特に水を含ま
ないことに関してこれらの必要条件は従来公知の方法で
は満すことが出来ず、その理由は僅か0.3%もしくは
それ以下の水を含む非水過蟻酸の製造は西ドイツ国特許
出願公開明細書第1,618,625号に述べられた困
難に遭遇するからである。従つて、例えば西ドイツ国特
許出願公開明細書第1,618,625号の方法に従つ
て達成し得るプロピレンオキシドの収率は消費された過
蟻酸に関して僅かに85%である(西ドイツ国特許出願
公開明細書第1,618,625号実施例3)。
然しながら、過蟻酸溶液はなお比較的高い遊離過酸化水
素含量を有し、これは西ドイツ国特許出願公開明細書第
1,618,625号の実施例1および2に従えば3乃
至10モル%の過蟻酸となり、用いられる過酸化水素に
対するプロピレンオキシドの収率はなお更に低く、その
理由はエポキシ化剤として用いられる過蟻酸溶液中に含
まれる過酸化水素を、プロピレンとの反応から得られる
プロピレンオキシドを含む混合物から回収することが出
来ないからである。実施例中に記載されたデータから、
用いられた過酸化水素に対するプロピレンオキシドの最
終収率の正確なパーセント値を求めることが出来ないが
、それは50%以下である。西ドイツ国特許出願公開明
細書第1,618,625号の方法の更に一つの欠点は
、酸素移行剤として用いられる蟻酸がまた腐食の問題に
関してカルボン酸の中での特殊な場合であり、それが低
級カルボン酸との反応において極めて重要なことである
ことであり、その理由は蟻酸がステンレス・スチールに
対してなお特に腐食性を有するからである。
腐食のために、過酸化水素および過カルボン酸の分解を
起す重金属化合物が反応中に運び込まれるので、如何な
る型の腐食も極めて望ましくないのは、過酸化水素およ
び過カルボン酸のごとき敏感なパーオキシ化合物が用い
られる方法がまさにそうである。オレフインおよび過酸
化水素からオレフインオキシドを製造するための更に一
つのより最近の方法においては、芳香族カルボン酸、好
ましくは安息香酸が酸素移行剤として用いられる(西ド
イツ国特許出願公開明細書第2,312,281号)。
然しながら、この方法においては過酸化水素と芳香族カ
ルボン酸との反応により過カルボン酸を得る問題は十分
解決されていない。即ち、得ることが出来る、過カルボ
ン酸を含む反応混合物は更に処理するために25℃以下
の温度を保ちながら氷水および冷却された硫酸アンモニ
ウム溶液で希釈されねばならず、そして次に未反応の過
酸化水素が分解される。(西ドイツ国特許出願公開明細
書第2,312,281号5頁、第2および第3節)。
この方法の更に一つの欠点は、28乃至30℃の温度に
て4時間反応させたあとでも僅かに過カルボン酸の66
%が転化されるにすぎないので、芳香族過カルボン酸と
プロピレンとの反応速度が極めて遅いことである。用い
られる過酸化水素に対するプロピレンオキシドの全収率
はこの方法では明かに極めて低い。西ドイツ国特許出願
公開明細書第2,312,261号の実施例1に従えば
、用いられる過酸化水素に対するプロピレンオキシドの
最終収率は約40%である。プロピレンオキシドを製造
するのに用いることが出来る更に一つの方法は西ドイツ
国特許出願公開明細書第1,917,031号に記載さ
れたプロピレンの酸化方法であり、該方法においては鉱
酸および重金属イオンの存在しない状態で少くとも一つ
のカルボン酸、過酸化水素および水から成る平衡混合物
をプロピレンと反応させ、反応中に存在する水の量はプ
ロピレンオキシド、プロピレングリコールおよびプロピ
レングリコールエステルから成る群から少くとも一つの
化合物が得られるように調節される。
この方法を実際に行う場合には、第二級アルコール、例
えばイソプロパノールの空気酸化により製造される過酸
化水素溶液がこの方法において用いられる平衡混合物の
製造のための出発物質として用いられそして尿素/過酸
化水素付加物を形成させるために尿素溶液を用いて処理
され、それは抽出溶媒(アルキルケトン、アルキルエス
テルもしくはアルキルオルト一燐酸塩)と混合され、そ
れによつて過酸化水素は抽出溶媒に溶解され、尿素は析
出せしめられ、そのあと得られた過酸化水素溶液中の抽
出溶媒の少くとも一部をカルボン酸、例えば酢酸と混合
されもしくはこれにより置換えられる(西ドイツ国特許
出願公開明細書第1,917,031号3頁および実施
例1)。次にこの平衡混合物を用いて行われるプロピレ
ンの酸化の結果、プロピレンオキシド、プロピレングリ
コールおよびプロピレングリコールエステルが異つた量
にて生成される(上記引用文献4頁、2および3行)。
プロピレンオキシド対プロピレングリコールおよびプロ
ピレングリコールエステルの比は過カルボン酸を含む平
衡混合物中に残存する水および過剰のカルボン酸の量に
より調節される(上記引用文献5頁、6〜8行)。方法
が主生成物としてプロピレンオキシドを得ることを意図
する場合、それは西ドイツ国特許出願公開明細書第1,
917,031号かられかるように僅かに過剰のカルボ
ン酸を用いて適当に行われ、その理由は公知のごとく比
較的多量のカルボン酸の存在は容易にプロピレングリコ
ールおよびそのエステルの生成を招き、プロピレンオキ
シドが生成されないからである(上記引用文献6頁18
〜23行)。これは更に、過カルボン酸の生成速度が低
められそしてこれがこの方法の経済性に悪い影響を与え
ることを意味する(上記引用文献7頁1〜4行)。更に
、鉱酸が存在しないために、この方法における過カルボ
ン酸の生成速度は過酸化水素対カルボン酸のすべてのモ
ル比において鉱酸が存在する場合より著しく低い。この
影響は勿論カルボン酸の過剰量が少ない場合極めて特に
不利である。この方法に従つて達成される、用いられる
過酸化水素に対するプロピレンオキシドの収率は低く、
その理由は特に未反応の過酸化水素が回収されずそして
未反応の過カルボン酸が破壊されるからである。データ
の不足のために、用いられる過酸化水素に対するプロピ
レンオキシドの収率は西ドイツ国特許出願公開明細書第
1,917,031号の二つの例示実施例から正確に計
算することが出来ない。然しながら、西ドイツ国特許出
願公開明細書第1,917,031号のデータから、実
施例1(a)に従つて製造された過酢酸溶液はなおかな
りの量の遊離過酸化水素を含まねばならず、従つて用い
られる過酸化水素の量に対する過酢酸の収率は最も有利
な場合で約68%となり得る。従つて、用いられる過酸
化水素に対するプロピレンオキシドの収率は勿論また実
施例2(B,i)において約64ノ%まで著しく低下す
る。
従つて、この分野の状態から、過カルボン酸の製造過程
の段階に関してだけでなく、特定的にはまた例えば非水
溶夜としてそのあと過カルボン酸をプロピレンと反応さ
せてプロピレンオキシドを得る反応に関しても、工業的
に満足出来る解決を見出すことは出来ない。
英国特許明細書第1,105,261号、西ドイツ国特
許明細書第1,216,306号および西ドイツ国特許
出願公開明細書第1,923,392号に記載されてい
るようなこの反応におけるプロセス工学に関する改善方
法もまた工業的規模においてその方法を行うために用い
ることが出来ないという大さな欠点を有する。
英国特許明細書第1,105,261号における基本的
な仮定は、その反応が反応物質を混合することにより、
例えばプロピレンを過酢酸と混合することにより行う場
合に、過カルボン酸に対して僅かに75%の収率が可能
であるということである(英国特許明細書第1,105
,261号1頁20〜24行)。
英国特許明細書第1,105,261号においては一連
の閉鎖型反応経路を用いることが提案されており、該経
路においては非水過酢酸溶夜とプロピレンとの反応を行
うために反応生成物と出発物質との混合が大部分防がれ
ている。
然しながら、その提案された方法はプロピレンおよび過
カルボン酸からのプロピレンオキシドの経済的な製造に
は適当でなく、その理由は用いられる過酢酸に対するプ
ロピレンオキシドの収率が僅かに90%であり、そして
2.5モル%のプロピレングリコールモノアセテートお
よび更に2.5モル%の他の高沸点副生成物が生成され
るからである(英国特許明細書第1,105,261号
、3頁60〜68行)。西ドイツ国特許明細書第1,2
16,306号の方法に従つても、プロピレンと過酢酸
との反応のために極めて正確な寸法のコイル管を用いる
ことにより、理論値の86%の収率が得られるにすぎな
い(西ドイツ国特許明細書第1,216,306号、第
8欄33行)。西ドイツ特許出願公開明細書第1,92
3,392号に従う方法は反応速度を改善すると同時に
副反応および二次的反応を防ぐことを意図するものであ
り、その理由は反応速度は単に反応を加圧下で行うこと
により増大せしめうるが、この方法では副反応の発生を
防ぐことが出来ないからである(西ドイツ国特許出願公
開明細書第1,923,392号、2頁14〜18行)
西ドイツ国特許出願公開明細書第1,923,392号
の方法に従えば、多数の反応帯(実際には多段泡塔)か
ら成る反応装置を用いることによりこの欠点を軽減する
試みがなされた。然しながら、この方法を行うことは、
必要な工業的に高価な操作法のために、新たな且つ著し
い欠点を甘受しなければならず、その理由は不均一相(
気体/液体)中のプロピレンと過酢酸との反応のプロセ
ス工学は均一相中の反応の場合よりはるかに複雑である
からである。これに対し、本発明においては、過酸化水
素水溶液およびプロピレンから出発して、a) 15乃
至45重量%の水溶性酸触媒および25乃至35重量%
の過酸化水素をプロピオン酸と、過酸化水素:プロピオ
ン酸のモル比を0.8〜 1.5: 1とし10乃至7
0℃の温度にて反応させ、b)得られた反応混合物をベ
ンゼンを用いて向流法にて抽出し、c)主として過酸化
水素および酸触媒を含む、抽出液からのラフイネート水
溶液を、蒸溜により水を除去することにより濃縮し、そ
の際過酸化水素濃度を回復するのに要する過酸化水素の
全: 部もしくは一部と共に、段階(c)においてラフ
イネート水溶液を濃縮することにより、段階(a)にお
けるプロピオン酸との反応に必要な濃度まで過酸化水素
および酸触媒の濃度を調整し、d)濃縮されたラフイネ
ートを反応段階(a)に循環し、e)主として過プロピ
オン酸およびプロピオン酸を含むベンゼン抽出液を水も
しくは水溶液を用いて処理し、f)得られた水含有のベ
ンゼン抽出液を共沸蒸溜にかけ、それによつて溜り生成
物の残留水分を0.5重量%以下とし、g)共沸蒸溜に
より溜り生成物として得られた過プロピオン酸およびプ
ロピオン酸を含む溶液を40〜100℃の温度および2
〜30バールの圧力にて過剰のプロピレンと反応させ、
そしてh)プロピレンオキシドを含む反応混合物をそれ
自体公知の方法で処理し、純粋のプロピレンオキシドを
分離しそして存在し得る過剰のプロピレン、プロピオン
酸およびベンゼンを回収する、方法を行う場合、プロピ
レンオキシドを工業的且つ経済的の両観点から有利であ
る方法により連続的に製造することが出来ることが見出
された。
酸触媒の存在のもとでのプロピオン酸と過酸化水素との
(a)に従う反応においては、なる式により表わすこと
が出来る平衡がプロピオン酸と過プロピオン酸との間に
成立する。
酸触媒、例えば硫酸、および過酸化水素の濃度に依存し
て、そして過酸化水素対プロピオン酸のモル比に依存し
て、プロピオン酸の約30乃至70%が過プロピオン酸
に転化される。
一般に、15乃至45重量%の水溶性酸触媒例えば硫酸
もしくはメタンスルホン酸、および25乃至35重量%
の過酸化水素を含む水溶液と共に、プロピオン酸は純粋
な未希釈の形で用いられる。
然しながら、水過酸化水素もしくは酸触媒を含むプロピ
オン酸を用いることも可能であり、この場合従つて反応
に必要な過酸化水素、酸触媒、プロピオン酸および水の
比を保つために水溶液の濃度を変えることが必要である
。従つて例えば、プロピオン酸と過酸化水素の混合物、
例えば20重量%の過酸化水素を含むプロピオン酸を純
粋のプロピオン酸の代りに用いることが出来る。勿論、
酸触媒および過酸化水素を含む供給水溶液中の過酸化水
素含量はプロピオン酸中の過酸化水素含量に従つて調節
されねばならず、従つて水溶液中25乃至35重量%の
過酸化水素含量に相当する過酸化水素全供給量はプロピ
オン酸中に含まれる過酸化水素および水溶液中の過酸化
水素から来る。例えば、そのような場合、水溶液自体中
の過酸化水素含量は25重量%以下、例えば17乃至2
4重量%とすることが出来る。触媒および過酸化水素の
明示された濃度比内において、すべての考え得る混合比
を用いることが可能である。好ましくは、30乃至45
、好ましくは32乃至43重量%の酸触媒および28乃
至32重量%の過酸化水素を含む水溶液が反応に用いら
れる。特に好ましくは、34乃至39重量%の酸触媒お
よび28乃至32重量%の過酸化水素を含む水溶液を用
いることも可能である。一般に、反応容器にはプロピオ
ン酸、および酸触媒と過酸化水素の水溶液が均一に投入
される。
然しながら、プロピオン酸の全部もしくは一部を最初に
導入しそして過酸化水素を含む溶夜を加えることも可能
である。過酸化水素対プロピオン酸の比は好ましくは過
酸化水素対プロピオン酸のモル比が0.9乃至1.3:
1となるように選ばれる。
0.95乃至1.1:1のモル比を用いることが特に有
利である。
水溶性酸触媒として硫酸を用いることが有利である。
他の水溶性の酸、例えばメタンスルホン酸、エタンスル
ホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、イソ
ブタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスル
ホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、1−フルオル
エタンスルホン酸、パーフルオルエタンスルホン酸、パ
ーフルオルプロパンスルホン酸もしくはパーフルオルブ
タンスルホン酸のごときスルホン酸;燐酸、メタンホス
ホン酸もしくはエタンホスホン酸のごときホスホン酸、
ホスフイン酸または重硫酸ナトリウムもしくは重硫酸カ
リウムのごとき酸性塩を用いることも出来る。水溶性酸
の混合物を用いることも出来る。市販過酸化水素、例え
ば30乃至90重量%濃度のH2O2が水溶夜を調製す
るための過酸化水素として用いられる。勿論、他の化学
工程からの副生成物としてもしくは戻り流として得られ
る過酸化水素も適当である。反応温度は一般に10乃至
70℃である。
20乃至60℃にて反応を行うのが適当である。
45℃以下の温度が反応に特に有利である。
30乃至40℃の反応温度を保゛つことが極めて特に適
している。
一般に、反応は過フ狛ピオン酸とプロピオン酸との間の
平衡が成立するまで反応が行われる。
然しながら、平衡に達するまえに反応を止めそしてそこ
で得られた反応混合物を次の工程段階、即ちベンゼンに
よる抽出段階に供給することも可能である。圧力はプロ
ピオン酸と過酸化水素との反応には重要でなく、従つて
反応は常圧、高圧もしくは減圧にて行うことが出来る。
一般に1.1バール以下の圧力にて反応を行うのが適当
である。反応は極めて多種の反応槽中で行うことが出来
る。
定常状態の濃度プロフイルを与えるようにしそして特定
的には反応混合物の一部が不均衡に長時間滞留する所謂
ポケツトを避けることが適当である。適当な反応槽は例
えば閉鎖サイクル例えばループ反応槽、並びに攪拌され
たケトル槽として配列することも出来る種々の直径およ
び種々の長さの通常の反応管である。反応段階(a)か
らの反応混合物は(b)に従うベンゼンによる向流抽出
段階に送られる。
ベンゼンのほかに、水と混和せずそして反応(a)から
の反応混合物に対して不活性な他の溶媒、例えばトルエ
ン、キシレン、エチルベンゼンもしくはシクロヘキサン
のごとき炭化水素;塩化メチレン、1,2−ジクロルエ
タン、1,2−ジクロルプロパンもしくは1,2−ジク
ロル−1,2−ジフルオルエタンのごとき塩素化炭化水
素;酢酸エチル、プロピオン酸エチル、燐酸トリブチル
エステル、燐酸トリイソオクチルエステルもしくはメタ
ンホスホン酸オクチルエステルのごときエステル;また
はジ一(4−クロルブチル)エーテルのごときエーテル
も適当である。例えば、0.5%以下、好ましくは0.
1%以下のプロピオン酸を含む循環ベンゼンが用いられ
る。ベンゼン対抽出されるべき反応混合物の比は一般に
3乃至0、3:1である。然しながら、更に多量のベン
ゼンを用いることも出来る。抽出夜中の過プロピオン酸
含量は抽出剤の量および抽出段数により広範囲に変える
ことが出来る。
一般に、操作はベンゼン中約5乃至30重量%濃度の過
プロピオン酸溶夜が得られるように行われる。好ましく
は約15乃至25重量%の過プロピオン酸を含むベンゼ
ン抽出液が生成される。従つて、抽出段数は出来るだけ
多くすべきである。然しながら、一般に過プロピオン酸
の所望の濃度を有する溶夜を製造するためには5乃至1
0の理論抽出段数を有する抽出装置が適当である。勿論
、プロピオン酸および過プロピオン酸を出来るだけ含ま
ないラフイネートを得ることが望ましい。然しながら、
ラフイネート中に残存するプロピオン酸および過プロピ
オン酸が0.2%もしくはそれ以下であれば一般に十分
である。抽出中の温度は広範囲に変えることが出来る。
一般に抽出は10乃至70℃の温度で行われる。選ばれ
る温度は(a)に従つて過プロピオン酸を得るために反
応に用いられる温度と同じとするのが適当であり、従つ
て反応段階(a)に述べられた他の温度は抽出(b)に
対しても可能である。圧力に関しては、抽出は常圧、減
圧もしくは高圧にて行うことが出来る。用いることが出
来る抽出装置は多段向流抽出が可能な公知の抽出系であ
る。
例えば、混合機/沈降槽、篩皿抽出器、パルス篩皿塔も
しくは噴霧塔が適当である。然しながら、単段もしくは
多段遠心分離抽出器を用いることも出来る。過プロピオ
ン酸およびプロピオン酸のほかに、有機抽出夜はなお少
量の遊離過酸化水素、水および触媒として用いられる酸
、例えば硫酸の痕跡量を含む。
ラフイネートは本質的に未反応の過酸化水素および酸触
媒を含む。主として過酸化水素および例えば硫酸を含む
ラフイネートは、工程段階(c)において、本発明方法
の過程中に消費される過酸化水素の量に相当する量の新
たな過酸化水素水溶液を用いて該ラフイネートを処理し
そして得られた混合物を蒸溜により水を除去して濃縮す
ることによつて、過酸化水素とプロピオン酸との反応に
再び使用するために処理される。
かくして工程段階(a)に対して示された量の硫酸およ
び過酸化水素が溜り生成物として得られる。少量の過酸
化水素、過プロピオン酸およびプロピオン酸を含み得る
水が蒸溜からの頭部生成物として得られる。一般に、蒸
溜は減圧、例えば10乃至25077!MHg、好まし
くは50乃至150mnHgの圧力、および40乃至1
20℃、好ましくは60乃至85℃の溜り温度にて行わ
れる。消費された量を補充するための新鮮な過酸化水素
は任意所望の濃度で加えることが出来る。
市販過酸化水素、例えば30乃至90重量%濃度の過酸
化水素水溶夜を用いることが適しており、それには通常
の安定剤を加えることが出来る。例えばGmelins
″HandbuchderanOrganischen
Chemie″(「無機化学のハンドブツク」)第8版
、酸素巻、セクシヨン(SectlOn)7,1966
年2274頁および2275頁に記載されているごとき
安定剤が適当である。
新鮮な過酸化水素は蒸溜装置に入る前に工程段階(b)
に従う抽出からのラフイネートと混合することが出来、
その二つの物質の流れはまた別々に蒸溜装置に供給する
ことも出来る。
新鮮な過酸化水素を(c)に従う濃縮の後抽出からのラ
フイネート水溶夜に一部加えることも同様に可能である
従つて、工程に要する新鮮な過酸化水素の実質的部分、
例えばこの量の50重量%を蒸溜による水の除去の前に
ラフイネートに加えそして残余の50重量%の新鮮な過
酸化水素を濃縮されたラフイネート流に加えることが出
来る。
この工程は好ましくは、新鮮な過酸化水素の50乃至7
5重量%を濃縮前に抽出からのラフイネートに加え、他
方この工程に必要な残余の25乃至50重量%量の新鮮
な過酸化水素を濃縮後にラフイネートに加えるような方
法で行われる。
ラフイネート濃縮前に加えられるべき新鮮な過酸化水素
の部分を蒸溜装置に入る前にラフイネートと混合するか
または両方の流れを別々に蒸溜装置の適当な場所に導入
することが出来る。濃縮の前にでなくラフイネートに加
えられる量の新鮮な過酸化水素はまた(a)に従いプロ
ピオン酸と共に直接反応に導入することも出来る。この
場合、濃縮されたラフイネートに新鮮な過酸化水素の一
部を添加する場合と同様に、H2O2および酸触媒の濃
度は(工程中にて水溶液として用いられる新鮮な過酸化
水素のその部分的流れが同じ濃度を有する限り)相応し
て変られねばならない。
この濃縮物への変化は、プロピオン酸との反応のために
H2O2、酸触媒および水の所要の量比を保つために行
われねばならない。
これは、濃縮後にラフイネートにまたはプロピオン酸と
共に反応に直接加えられる新鮮な過酸化水素の部分的流
れと共に工程に導入される量の水が蒸溜により除去され
るように行うのが都合よく、これは好ましくはラフイネ
ートの濃縮に用いられる蒸溜装置中で達成される。然し
ながら、異つた濃度のH2O2を有する新鮮な過酸化水
素の部分的流れを工程に導入することも可能である。
従つて、例えば濃縮前の抽出からのラフイネートに新鮮
な過酸化水素の所要量の70重量%を50重量%水溶夜
の形で加え、他方残余の30重量%の新鮮な過酸化水素
を更に濃厚なH2O2水溶夜として、例えば70重量%
溶夜として導入することが可能である。本方法の好まし
い具体例においては、この工程は、蒸溜による水の除去
に先立つて抽出からのラフイネートに加えられる量の新
鮮なH2O2を新鮮な過酸化水素の全量の75乃至95
重量%とし、そして残余の5乃至25重量%の新鮮なH
2O2を濃縮されたラフイネートに加えるような方法で
行われる。
特に好ましい具体例においては、この工程は、新鮮な過
酸化水素がその全量を蒸溜装置中での濃縮に先立つて抽
出からのラフイネートに加えることにより導入されるよ
うに行われる。冷却器および蒸発器を備えた塔を蒸溜装
置として用いることが適当である。公知の皿式塔もしく
は充填塔を蒸溜に用いることが出来る。蒸溜段数は頭部
生成物が出来るだけ少量の過酸化水素を含むように選ば
れる。凝縮物中に0.1重量%以下の過酸化水素を得る
ことが望ましい。原理的には、蒸発装置としては公知の
蒸発器が適当である。例えば生成物の滞留時間が20分
以下、好ましくは10分以下である蒸発装置が適当であ
る。降下流蒸発器もしくは薄層蒸発器が特に適している
。蒸溜装置に適した材料は、鉄の外に主としてクロムお
よびニツケルをも含む高合金、高品質ステンレススチー
ル、例えば鉄のほかに17.5重量%のクロム、11.
5重量%のニツケル、2.25重量%のモリブデンおよ
び2重量%までのマンガン、1重量%までの珪素、0.
1重量%までの炭素および少量のチタンを含むDIN表
示(DesignatiOn)1.4571を有する材
料、または鉄のほかに25重量%のクロム、25重量%
のニツケル、2.25重量%のモリブデンおよび2重量
%までのマンガン、1重量%までの珪素、0,06重量
%までの炭素および少量のチタンを含みそしてDINに
従い1.4577なる番号により表わされている材料で
ある。ジルコニウム、ジルコニウムおよびジルコニウム
合金を含む材料が蒸留装置、特に蒸発器の材料として特
に適している。この蒸溜装置からの溜り生成物は反応段
階(a)に送り戻され、過酸化水素および触媒の濃度は
プロピオン酸との反応に必要な濃度に適当に回復される
このようにして、未反応の過酸化水素および酸触媒を実
際的に損失なく再循環することが出来、それによつて過
酸化水素を完全に転化することが出来そして酸触媒、例
えば硫酸を何回も用いることが出来る。この方法により
、過酸化水素および触媒の循環が行える。時々もしくは
連続的に工程から循環流の一部、例えば0.1乃至6重
量%を取除くことが適当なことがあり得る。原理的には
、この型の側流は、本質的には工程段階(a),(b)
,(c)および(d)から成る、過酸化水素および酸触
媒の循環中の如何なる所望の点において抜きとることが
出来る。それは(b)による抽出からのラフイネートか
ら抜きとるのが適当である。この側流は捨てることが出
来、または処理のための再生段階に送ることが出来る。
例えば、再生は蒸気を用いて真空中で過酸化水素を蒸溜
除去することにより行うことが出来、酸触媒の水溶液が
蒸溜残渣として得られる。溜出物として得られる過酸化
水素を含む水溶液は、適当ならば再濃縮後に、工程に送
り戻すことが出来る。例えば蒸溜により精製した後、酸
触媒の水溶液もまた工程に送り戻すことが出来る。循環
におけるこの交換によつて、相当部分の触媒、例えば硫
酸が失われ、そのために工程に補充されねばならない。
硫酸と過酸化水素水溶液の混合物の中で所要量のH2S
O4を加えることにより硫酸を補充することが適当であ
る。本質的に過プロピオン酸およびプロピオン酸を含み
そして工程段階(b)に従つて得られるベンゼン抽出夜
は工程段階(c)において水もしくは水溶液を用いて処
理される。
一般に過プロピオン酸を含むベンゼン抽出夜をこの目的
に一般的な装置の一つを用いて水洗される。この洗浄は
抽出として、例えば多段向流抽出として、例えば三段抽
出装置中で水を用いて行うのが適当である。
勿論、向流抽出の代りに共流抽出もしくは交差流抽出を
用いることも出来る。数段の抽出により処理する場合、
抽出はまた部分的に共流抽出としてそして部分的に向流
抽出として行うことも出来る。ベンゼン抽出夜に対し1
乃至10容量%の水もしくは水溶液を用いるのが適当で
ある。
好ましくは、3乃至6容量%の水が用いられる。純粋の
水の代りに、実質的に過酸化水素および鉱酸を含まない
水溶液を用いることも可能である。工程中で得られる水
溶夜相を用いることが適当である。例えば、(f)に従
う共沸蒸溜からの水溶液相が適当である。水処理からの
水溶液相は工程に対してそれに含まれる量の過プロピオ
ン酸および過酸化水素を得るために(b)に従うベンゼ
ン抽出段階に送り戻すことが出来る。公知の抽出系、例
えば混合機/沈降槽、篩皿抽出器、パルス篩皿塔もしく
は抽出遠心分離器が工程段階(e)に従う水処理の装置
として適している。
このようにして、過プロピオン酸を含みそして実質的に
過酸化水素および硫酸を含まないベンゼン溶液が得られ
、次に工程段階(f)に従う共沸蒸溜にかけられる。こ
の段階において過プロピオン酸のベンゼン溶液中に含ま
れる水が除去される。般に、溜出物の量は、共沸塔の溜
り中の残留水含量が0.5重量%以下、好ましくは0.
2重量%以下になるように選ばれる。然しながら、水含
量を無視し得る程少量に下げることも可能である。共沸
塔からの頭部蒸気の凝縮後に有機相として分離するベン
ゼンは塔に還流により戻される。頭部蒸気の凝縮後に得
られそして一般に少量の過プロピオン酸、プロピオン酸
および過酸化水素を含む水溶液相は適当な点、例えば(
e)もしくは(b)に従う抽出の点で工程に戻され、然
しながら、工程から抜きとることも出来る。共沸蒸溜(
f)は常圧もしくは減圧、例えば200乃至400mm
Hgにて行うことが出来る。溜り温度は例えば30乃至
800Cである。一般に、溜り温度は70℃が適当であ
る。通常の塔、例えば公知の皿式もしくは充填式塔が共
沸蒸溜に適している。蒸発器として通常の装置を用いる
ことが出来る。降下流蒸発器および薄層蒸発器が好まし
い適当な装置である。共沸蒸溜により溜り生成物として
得られそして実質的に無水でありそして過酸化水素を含
まない過プロピオン酸のベンゼン溶液を工程段階(g)
において過剰のプロピレンと、例えば1.01乃至8:
1のプロピレン:過プロピオン酸のモル比にて40乃至
100℃の温度および2乃至30バールの圧力にて反応
させる。
反応は2.5乃至20バールの圧力にて行うことも出来
る。例えば、4乃至18バールの圧力が適当な圧力範囲
である。好ましくは、反応は6乃至14バールの圧力に
て行われる。反応温度ぱ好ましくは60〜80℃に保た
れる。等温条件下、即ち全反応混合物中均一な温度を保
つ操作法のほかに、反応が進行するにつれて一般に土昇
する所謂温度勾配をつけた操作法も可能である。然しな
がら、反応はまた、降下型温度勾配が反応が進行するに
つれて形成されるように行うことも出来る。工程段階(
g)を行う圧力は反応混合物が夜相中に主として存在す
るように選ぶのが適当である。
例えば2.5:1のプロピレン:過プロピオン酸のモル
比および65乃至75℃の反応温度にて、圧力は例えば
10乃至12バールである。プロピレン対過プロピオン
酸のモル比は好ましくは1.5乃至4:1である。
過プロピオン酸1モル当りプロピレン2.0乃至3.0
モルのモル比を用いることが極めて特に有利である。攪
拌されたケトル槽、管反応槽、ループ反応槽もしくはル
ープ状反応槽のごときこの型の反応に通常用いられる装
置を用いて反応を行うことが出来る。
一般に、少くとも二つの理想混合ケトル槽のカスケード
として作動する装置が用いられる。4乃至50、好まし
くは10乃至30の理想混合ケトル槽のカスケードとし
て作動する反応系を用いることが特に有利である。
反応を実際に行う場合、例えば一連の数個の攪拌ケトル
槽、例えば3乃至6のケトル反応槽のカスケードが用い
られる。一般に、工程段階(g)に従う反応には工業用
プロピレンが用いられる。それは工業的用途において通
常含まれる不純物、特定的にはプロパンを含み得る。勿
論、特に精製されたプロピレン、例えば0.5%以下の
プロパンを含むプロピレンを用いることも出来る。プロ
ピレンは反応装置に種々の方法で導入することが出来る
プロピレンは液状もしくは気体状で用いることが出来る
。プロピレンはまた過プロピオン酸溶液と一緒に反応槽
装置中に通すことも出来る。その二つの供給物質はまた
互いに別々に反応槽に導入することも出来る。更に、プ
ロピレンおよび過プロピオン酸溶液を反応装置に異なつ
た点で通すことが可能である。カスケードに配置された
いくつかの反応槽を用いる場合、プロピレンのすべてを
第一の反応槽に導入することが適当なことがあり得る。
然しながら、プロピレンはまた種々の反応槽の間に分け
ることも出来る。かなりの反応熱は内部および外部冷却
器により除かれる。反応熱を除くために、反応はまた還
流下(沸騰反応器)で行うことも出来る。適当には、反
応は過プロピオン酸の転化が出来るだけ完全であるよう
に行われる。一般に、過プロピオン酸の98%以上が転
化される。過プロピオン酸の99%以上を転化するのが
適当である。反応は、それが部分的に乱流の反応管中で
行われ、該反応管が例えば一連の攪拌ケトル槽に連結さ
れている場合、特に高い選択度をもつて行うことが出来
る。逆混合を大部分防ぐ挿入物、例えば有孔バツフル板
を備えた反応管を用いることが特に有利である。例えば
、反応は直列に配列された数個の例えば1乃至3個の攪
拌反応槽中で先づ行い、次に反応混合物は反応を完全に
行うために反応管中に通される。反応管は断熱条件下で
操作することが出来るが、然しながら例えば外部冷却に
より冷却するか、もしくは管の個々の部分の間に冷却器
を取付けることも可能である。適当な反応管の寸法は意
図する製造速度に依存する。反応管中の流速が反応成分
の逆混合が実質的に阻止される程度に速いことが必須で
ある。反応管の直径は1乃至200メートルの長さに対
して0.01乃至10メートルとすることが出来る。数
本の管を平行に操作することも可能である。例えば、管
束を用いることが出来る。有孔バツフル板を有する反応
管を用いる場合、バツフル板は一般に互いに0.1乃至
5mの距離におかれる。プロピレンと過プロピオン酸(
段階g)との間の反応を本発明に従つて行う場合、プロ
ピレンオキシドの収率を用いる過プロピオン酸に対して
97%以上にすることが可能である。
副生成物、例えばプロピレングリコール、プロピレング
リコールモノエステルおよびプロピレングリコールジエ
ステルの量は生成されるプロピレンオキシドに対して1
モル%以下、例えば0.7モル%もしくはそれ以下であ
る。反応混合物はそれ自体公知の方法により処理される
この処理の目的は純粋のプロピレンオキシドを得ること
および場合により過剰のプロピレン、プロピオン酸およ
び有機溶媒を本発明方法を構成する上記段階(a),(
b)又は(g)に再循環することが可能になる程度の純
度で分離することである。反応混合物は一般に蒸溜によ
り処理される。プロピレンオキシドおよびプロピオン酸
は互いに極めて迅速に分離することが適当である。この
目的には、例えばプロピレンオキシドを場合により低沸
点成分および溶媒の=部と共に最初頭部から取り除きそ
して残余の溶媒およびプロピオン酸を溜り生成物として
得る蒸溜塔が用いられる。頭部生成物は更に純粋のプロ
ピレンオキシドを分離するために例えば更に一つの蒸溜
器により処理される。有機溶媒(ベンゼン)およびプロ
ピオン酸はこれら二つの蒸溜塔からの溜り生成物から回
収される。プロピオン酸の蒸溜からの蒸溜残渣はすでに
述べた少量の高沸点成分である。原理的には、溶媒ベン
ゼンは定量的に回収することが出来る。本発明に従う方
法の一つの具体例を図1を用いて説明する。
23乃至39重量%の硫酸および28乃至32重量%の
過酸化水素を含む水溶夜が2を経てそして同時にプロピ
オン酸が3を経て、過酸化水素対プロピオン酸のモル比
0.9乃至1.2:1,25乃至45℃の温度にて、第
一の反応段階1に供給される。
反応系1中の溜留時間は10乃至30分である。反応系
1から4を経て出てくる反応混合物は約26乃至32重
量%の過プロピオン酸、12乃至17重量%のプロピオ
ン酸、17乃至21重量%の硫酸、5乃至8重量%の過
酸化水素および2乃至5重量%の力ロー(CarO)酸
を含む。それは抽出系5に入り、該系は60乃至90個
の篩皿を有するパルス篩皿塔からなりそして該系に6を
経て01重量%以下のプロピオン酸含量を有するベンゼ
ンを投入する。7を経て抽出系5から抜きとられるこの
抽出からのラフイネートは反応系1において転化されな
かつた過酸化水素および硫酸を含む。
それは、9を経て供給される約50%濃度の市販過酸化
水素水溶液と共に蒸溜装置8に送り込まれ、該装置8は
蒸発器および塔から成りそして該装置中では40〜12
0m1LHgおよび60乃至80℃の溜り温度にて32
乃至39重量%の硫酸および28乃至32重量%の過酸
化水素を含む水溶敲が溜り生成物として得られるような
量の水が頭部から取除かれ、この溶液は2を経て反応系
1に再循環される。蒸溜装置8の頭部から取り除かれた
水は10を経て工程から抜き取られる。溜出物として得
られる水の量は本質的に供給過酸化水素中に含まれる水
の量と(a)に従う工程段階、即ち反応系1において生
成される水の量の和に相当する。蒸溜塔8の蒸発装置と
して流下式蒸発器が用いられる。抽出系5からの過プロ
ピオン酸のベンゼン抽出夜は11を経て三つの混合機/
沈降槽からなる抽出系12に通され、そこで該抽出液は
13を経て供給される水を用いて向流法で抽出される。
水の量はベンゼン溶夜の3乃至6容量パーセントである
。この抽出装置112からの水溶夜相は14を経て抽出
装置5に再循環される。水で処理された過プロピオン酸
のベンゼン溶夜は15を経て蒸溜装置16に入り、そこ
で共沸脱水が行われる。蒸溜系16内の圧力は100乃
至300m7!LHgである。溜り温度は50乃至75
℃である。この塔の溜りから流出する過プロピオン酸の
ベンゼン溶液の水含量は0,1重量%以下である。実質
的に無水でありそして過酸化水素を含まずそして共沸蒸
溜により溜り生成物として得られる過プロピオン酸のベ
ンゼン溶液は17を経て反応系18に供給され、そこで
プロピレンとの反応が1.1乃至3:1なるプロピレン
:過プロピオン酸のモル比にて起る。プロピレンは19
,20および22を経て反応系18に入る。18におけ
る圧力は4バールである。
反応系18は長さ10乃至80mの下降流遅延管と直列
にある二つのループ反応槽から成る。反応物質が循環ポ
ンプによつて混合される二つのループ反応槽内の温度は
50乃至80℃である。過プロピオン酸の80乃至95
%が転化される。更に99.8%の転化までの過プロピ
オン酸の反応が冷却なしに操作される下降流遅延管内で
起る。得られた反応混合物は23を経て降圧槽21に送
られ、そこで反応混合物は降圧される。その結果得られ
た気相は本質的にプロピレンを含み、それは22を経て
過プロピオン酸との反応に再循環される。プロピレンオ
キシドは次に残留プロピレンおよびベンゼンの一部と共
に蒸溜により液相から分離され、該液相は24を経て蒸
溜装置25に入る。プロピレン、プロピレンオキシドお
よびベンゼンを含む流れは26を経て蒸溜装置27に送
られ、そこで更に成分の分離が起りそして純粋なプロピ
レンオキシドが得られ、それは28を経て工程から出る
。プロピレンは20を経て反応系18に再循環される。
塔25および27からの溜り生成物は29および30を
経て更に一つの装置31に送られ、そこでベンゼンは頭
部生成物として回収されそして6を経て抽出系5に再循
環される。ベンゼン回収塔31からの、本質的にプロピ
オン酸から成る溜り生成物は32を経て蒸溜装置33に
送られ、そこでプロピオン酸は頭部生成物として溜出せ
しめられ、このプロピオン酸は3を経て反応系1に再循
環される。プロピオン酸より高沸点の生成物が蒸溜33
からの溜り生成物として得られそして34を経て抜きと
られる。本発明の方法に従えば、用いられる過酸化水素
に対して少くとも94%そして用いられるプロピレンに
対して少くとも97%の収率にてプロピレンオキシドを
製造することが出来る。
本発明に従う方法の利点は次のように要約することが出
来る。
1.高収率による優れた経済性、 2.例えばクロルヒドリン法の場合のごとき、環境を汚
染する副生成物のないこと、3.例えばプロピレンに対
する酸化剤として炭化水素過酸化物を用いる方法の場合
のごとき共生成物(CO−PrOduct)のないこと
、4.プロピレングリコール、プロピレングリコールモ
ノプロピオネートもしくはプロピレングリコールジプロ
ピオネートのごとき副生成物が無視し得る程の量である
こと、5.簡単な工程手段により技術的労力の少ないこ
と、および6.大規模工業プロセスに対して要求される
ごとき、パーオキシ化合物の取扱いにより起される爆発
の危険が実際上完全になくなること。
実施例 1(図2をも参照) 連続操作により、硫酸37.8重量%および過酸化水素
30.8重量%(/2H2025.6モル)を含む水溶
液6199およびプロピオン酸4159(公5.6モル
)から成る混合物を毎時10349の速度で反応系1に
通し、該反応系は加熱することが出来、充填物を含みそ
して55cTnの長さおよび5?の直径を有する遅延管
から成るものであつた。
過酸化水素および硫酸を含む水溶夜において、それらの
成分の一部は力ロー酸として存在した。この部分は水溶
夜の全量に対して5.8重量%であり、従つてその水溶
夜は遊離硫酸32.8重量%、遊離過酸化水素29.1
%および力ロー酸5.8重量%なる組成を有した。反応
系1を入る混合物中の過酸化水素対プロピオン酸のモル
比は1:1であり、力ロー酸中に結合した過酸化水素は
遊離のH2O2として計算した。反応系1内において、
プロピオン酸、硫酸、過酸化水素、水および力ロー酸か
ら成る混合物を40℃に約18分間加温し、プロピオン
酸の59%が過プロピオン酸に転化された。
遅延管に通した後、平均過プロピオン酸28.8重量%
、プロピオン酸16.5重量%、硫酸19.6重量%、
力ロー酸3.47重量%、過酸化水素6.54重量%お
よび水25.1重量%を含む生成物流(毎時1034g
)を室温まで冷却しそして気体分離器に通し、酸素87
%および二酸化炭素13%から成る気体を毎時166r
I11放出した。次にその脱気された混合物を、抽出装
置12から流出する二つの水溶液相の混合物と合した後
、抽出装置5に供給した。抽出工程は20℃の温度で行
われた。80個の篩皿を備え、4mの長さおよび25m
mの直径を有しそして上端および下端の両方に相分離が
起る一つの分離槽を取付けたパルス篩皿塔を抽出系とし
て用いた。
脱気後に得られそして管14を経て抽出系12からの水
溶夜相の混合物と合した生成物流は塔5の上端に供給さ
れそして重い相として塔の頭部から底部に向かつて流れ
、他方抽出剤として作用しそして0.09重量%のプロ
ピオン酸および痕跡量の水を含むベンゼンは塔の下端に
毎時1092m1(=9619/時)の量にて供給され
た。過プロピオン酸21.4重量%のほかに、なおプロ
ピオン酸12.6重量%、水0.97重量%、過酸化水
素051重量%且つまた痕跡量の硫酸を含む過プロピオ
ン酸のベンゼン溶液を毎時1585a(公1.4909
/時)が上部の分離槽から抜き取られた。抽出からのラ
フイネートは重い相として下部の分離槽に集まりそして
連続的に管7を経てそこから取り出された。
毎時約5879の量にて得られるこのラフイネートは平
均34.58重量%の硫酸、11.16重量%の過酸化
水素、6.12重量%力ロー酸且つまた0.1重量%の
プロピオン酸および0.06重量%の過プロピオン酸を
含んだ。このラフイネートを過酸化水素50%濃度水溶
液を毎時195.6m1(仝1179公3.44モル
H2O2)用いて処理しそして再びそこに得られた混合
物を水2029を蒸溜除去することにより再濃縮するこ
とにより、そのラフイネートをプロピオン酸と更に反応
させるようにした。この再濃縮工程は蒸溜装置8中で行
われ、該装置は40mmHgの圧力にて操作されそして
泡キヤツプ皿、冷却器、還流比を変えることが出来る装
置、および沸騰液体の蒸気により加熱し得る降下フイル
ム蒸発器を備えた塔(長さ=1m1直径−50m0から
成るものであつた。抽出5からのラフイネートおよび過
酸化水素の水溶液から成る混合物を塔8の下部に供給し
た。60〜62℃の溜り温度、32℃の塔頭部温度およ
び0.7の還流比(還流/溜出)にて毎時202aの水
が溜出した。
この溜出物は痕跡量の過酸化水素並びにO、2重量%の
過プロピオン酸および0.3重量%のプロピオン酸を含
んだ。更に32.8重量%の硫酸、29.1重量%の過
酸化水素および5,8重量%の力ロー酸を含む水溶液が
毎時6199にて塔の溜りから管2を経て抜き取られた
。それを室温まで冷却した後、この混合物は反応系1に
再循環された。抽出5からのラフイネートから、従つて
反応系1、抽出系5および蒸留装置8から成る循環系か
ら、毎時約4.59の量の過酸化水素と硫酸を含むラフ
イネートが抜き取られた。
その結果循環系中に生じた硫酸の損失は、蒸留装置8の
前の循環系中に上記ラフイネートの組成を持つ混合物を
毎時抜き取り量と同じ量で供給することにより補充され
た。循環中におけるこの交換から生ずる過酸化水素の損
失は蒸溜装置8の前に供給される新鮮な過酸化水素に対
して0.5%であつた。
抽出系5から軽い相として抜き取られる過プロピオン酸
のベンゼン溶液は管11を経て抽出系12に供給され、
該系12は三段組の混合機/沈降槽として、互いに上下
に配列されそしてその各々が約2リツトル容の後続沈降
槽を有する混合ポンプから成るように設計されており、
そして上記の溶液は該系を上方向に流動した。
過プロピオン酸のベンゼン溶夜のほかに、毎時60m1
の量にて得られそして1.48重量%のH2O2,2.
43重量%の過プロピオン酸および0.27重量%のプ
ロピオン酸を含む、後続の共沸蒸溜(蒸溜装置16)か
らの頭部生成物の水溶液相が脱イオン水7m1と混合さ
れるときに得られる水溶夜が毎時57m1にて低段の混
合ポンプに供給された。
下部分離槽から軽い相として抜き取られるベンゼン溶夜
は、中央の混合機/沈降槽装置を通過した後、新鮮水1
7m1/時と共に更に上の混合機/沈降槽装置の混合ポ
ンプに供給された。ここで得られた水溶液相は相分離が
起つた後に中央の抽出段階に供給された。中央および下
部の分離槽の重い相として集まつた水溶液は合せられ、
そして25.23重量%の過プロピオン酸、6.8重量
%の過酸化水素および22.35重量%のプロピオン酸
を含む水溶夜から成るこの流れが81m1/時の量にて
パルス篩皿執(抽出系5)に入る直前に反応系1から来
る生成物流4と混合されるように抽出装置5に14を経
て戻した。20.04重量%の過プロピオン酸、11.
41重量%のプロピオン酸、3.95重量%の水および
0.2重量%の過酸化水素なる組成を有する過プロピオ
ン酸のベンゼン溶液が毎時14939(=1,570m
0にて抽出系12の上部の混合機/沈降槽装置の分離槽
から軽い相として管15を経て抜き取られそして蒸溜装
置16に供給され、そこで該溶液は共沸的に乾燥された
それが蒸溜装置16に供給される前に、過プロピオン酸
のベンゼン溶液lま市販の部分的にエステル化されたポ
リ燐酸のNa塩の型の安定剤の約3重量%濃度のプロピ
オン酸溶液を毎時5m1にて用いて処理した。蒸溜装置
16は210m77!Hgにて操作されそして薄層蒸発
器、長さ50CTfL、直径50mmの塔から成り、そ
れにけ5個の泡キヤツプ皿、冷却器且つまた塔の頭部に
蒸溜物の相分離用分離器が取付けられた。塔の溜り温度
は65℃であつた。水が毎時60m1およびベンゼンが
毎時約917m1にて蒸溜物として得られた。ベンゼン
は還流により塔に戻され、他方分離器中に得られた水は
すでに述べたように洗浄水として35を経て抽出装置1
2の下段に供給された。12.18重量%のプロピオン
酸並びにO、1重量%の水および015重量%の過酸化
水素をも含む過プロピオン酸の20.71重量%濃度の
ベンゼン溶液が毎時1,4389の量にてこの共沸蒸溜
からの溜り生成物として得られた。
この方法により乾燥されたベンゼン抽出夜中の過プロピ
オン酸の収率は工程に供給された過酸化水素に対して9
6.15%であつた。このようにして得られた過プロピ
オン酸の乾燥ベンゼン溶夜を三段ケトルカスケード(反
応系18)中にて過剰プロピレンと反応させた。
反応は4バールの圧力にて行われた。プロピレンは気体
状にて第一の反応槽に供給された。反応に用いられた過
プロピオン酸に対して過剰のプロピレンは170モル%
(公プロピレン23.69)であつた。二つの下方向流
反応槽と同様に攪拌装置を備えそして2000m1の容
量を有するこの三段カスケードの第一の反応槽は65℃
の温度にて操作されそして第二および第三の反応槽は共
に70℃の温度にて操作された。過プロピオン酸および
プロピレンのベンゼン溶液から生成された反応混合物の
平均滞留時間は三つの反応槽を通して約3,3時間であ
つた。この反応条件下では、供給物中の過プロピオン酸
の99.8%が転化された。
第三の反応槽の後で、毎時1674gの量にて得られそ
して平均組成がプロピレン5.86重量%、プロピレン
オキシド11.31重量%、プロピオン酸25重量%お
よびベンゼン57.4重量%並びに水0.15重量%で
ある反応混合物は分離槽21中で常圧に下げられ、過剰
プロピレンの一部(789/時)が気体として放出され
た。この混合物は下方向流蒸溜トレイン中で分離され、
99,9%濃度の純度のプロピレンオキシドが毎時18
9.69が得られた。
またベンゼンが毎時9619およびプロピオン酸が毎時
415.99が得られそしてベンゼンは抽出系5に(管
6を経て)再循環されそしてプロピオン酸は管3を経て
反応系1に再循環された。プロピレンオキシド、ベンゼ
ンおよびプロピオン酸のほかに、反応混合物を蒸溜によ
り処理した場合、プロピレングリコールが毎時0.38
f!且つまたプロピレングリコールジプロピオネートが
毎時3.38f!得られ、そしてそれらの生成物は更に
処理することなく適当な他の用途に送つた。プロピレン
オキシドの収率はこの結果反応系18に供給された過プ
ロピオン酸に対して98.7%であり、または反応系1
に供給された過酸化水素に対して94.9%であつた。
プロピオン酸の損失は工程中に供給される全量の0.9
8%であり、この量の0.63%がプロピレングリコー
ルジプロピオネート中に含まれた。
実施例 2(図2をも参照)方法は実施例1に記載され
たと同様でありそして反応系18からの反応混合物を分
離槽21に下した後に、毎時15969の生成物流が得
られそして管24を経て蒸溜塔25に供給され、そこで
プロピレンオキシドのすべてがプロピレンおよびベンゼ
ンの一部と共に蒸溜物として抜きとられた。
3.16重量%のプロピレン、29,78重量%のプロ
ピレンオキシド、66.59重量%のベンゼンおよび0
.4%の水を含みそして毎時6369の量にて得られる
この蒸溜物は蒸溜塔27に供給され、そこで99.9%
純度のプロピレンオキシドが毎時189.69およびプ
ロピレンが毎時20.1gが得られた。
塔25および27からの溜り生成物がそれぞれ管29お
よび30を経て塔31に供給され、そこでベンゼンが頭
部生成物として毎時9619の量にて回収され、次に管
6を経て抽出系5に再循環された。塔31からの溜り生
成物は管32を経て蒸溜塔33に送られた。ここでプロ
ピオン酸が毎時415.99にて頭部生成物として得ら
れそして管3を経て反応系1に再循環された。プロピレ
ングリコールが毎時0.389およびプロピレングリコ
ールジプロピオネートが毎時3.38g塔33の溜りか
ら抜き取られた。プロピレンオキシドの収率およびプロ
ピオン酸の損失は実施例1と同じであつた。
反応系18に毎時供給されるプロピレンの量(2369
)の98.19(=41.56%)が毎時回収され、毎
時得られるプロピレンオキシドの量は58.12%のプ
ロピレンを含んだ。
プロピレングリコールジプロピオネート中およびプロピ
レングリコール中に含まれるプロピレンの量は0.96
9であり、それは毎時供給されるプロピレンの量に対し
て0.41%の損失に相当した。実施例 3(図3をも
参照) 連続操作において毎時、プロピオン酸(99.8重量%
濃度、生成物流3)20.12k9(公271モノ(ハ
)および平均29.4重量%の過酸化水素C^259モ
ル)、33.0重量%の硫酸および7.5重量%の力ロ
ー酸を含む水溶液(生成物流2)29.94kgをポン
プにより、二段の攪拌ケトル槽カスケードから成る反応
系1に通した。
過酸化水素対プロピオン酸のモル比は1.03:1であ
り、力ロー酸中に結合した過酸化水素は遊離のH2O2
として計算した。撹拌ケトル槽カスケード中28分の平
均滞留時間および35℃の反応温度にて、プロピオン酸
の57.4%が過プロピオン酸に転化された。
反応混合物(毎時50.06k9、生成物流4)は平均
28.0重量%の過プロピオン酸、17.1重量%のプ
ロピオン酸、7.0重量%の過酸化水素、19,7重量
%の硫酸、4.5重量%の力ロー酸および23.7重量
%の水を含んだ。この反応混合物は合した水溶液相(生
成物流14)と共に抽出装置12から抽出系5に送られ
た。60個の皿、6mの長さおよび72mmの直径を有
するパルス篩皿塔を抽出系5として用いた。
0.11重量%のプロピオン酸および0.12重量%の
水を含むベンゼン(生成物流6)を毎時45.74kg
抽出剤として塔に供給した。
塔の上端にて、平均22.3重量%の過プロピオン酸、
13.8重量%のプロピオン酸、0.54重量%の過酸
化水素、0.86重量%の水を含むベンゼン抽出液(生
成物流11)を毎時74.27k9抜き取つた。
抽出(生成物流7)からのラフイネート水溶液を毎時2
9.18kgの量にて塔の下端にて抜き取つた。
このラフイネートは平均11.7重量%の過酸化水素、
33.8重量%の硫酸、7.7重量%の力ロー酸且つま
た0.09重量%の過プロピオン酸および0.06重量
%のプロピオン酸を含んだ。0.88kg/時C仝3.
0%)なるラフイネート流の少量部分を抜き取りそして
別に処理した。
ラフイネート(生成物流7a)の母液、28.3kg/
時を、10.98k9/時の50%濃度の過酸化水素水
溶夜(公H2O2供給物161.4モル/時、生成物流
9)更に0.52kg/時の17重量%濃度の過酸化水
素水溶液(生成物流35)および037kg/時の硫酸
(95.9重量%濃度の生成物流36、生成物流7bに
含まれるH2SO4の損失に対する補充として)と共に
蒸溜装置8に通し、そして水の蒸溜除去により得られた
混合物を再濃縮することによりプロピオン酸との新たな
反応に対して補充した。蒸溜装置8は充填塔(長さ=4
TrL、直径=150m77!)、冷却器およびジルコ
ニウム(゛市販級″)で作られた下降フイルム蒸溜器か
ら成るものであつた。
生成物流7a,9,35および36の混合物を直接蒸発
器に通した。55mmHgの圧力、76〜78℃の溜り
温度、38〜39℃の塔の頭部温度および0.55の還
流比(還流/溜出)にて毎時10.21kgの水が溜出
した。
この溜出物(生成物流10)は0.04重量%の過酸化
水素並びに0.25重量%の過プロピオン酸および0.
16重量%のプロピオン酸を含む。更に29.4重量%
の過酸化水素、33.0重量%の硫酸および7.5重量
%の力ロー酸を含む水溶夜(生成物流2)が毎時29.
94k9にて塔の溜りから抜き取られた。
20℃に冷却した後、この混合物を反応系1に戻した。
循環水溶液から抜き取られたラフイネート(生成物流7
b)0.88k9/時(1蒸溜装置37中にて処理され
た。
これは中心に位置する供給点より上にて側流を抜き取る
ための取出し用堰を有する充填塔(長さ=4m1直径=
100m0から成るものであつた。塔は50m71LN
g138℃の頭部温度および0.1の還流比にて操作さ
れた。毎時5.5kyの水蒸気が溜りの上に吹きこまれ
た。
17重量%濃度の過酸化水素水溶液が毎時0.52kg
側流(生成物流35)として塔から抜き取られそして蒸
溜装置8に供給された。
更に、0.04重量%の過酸化水素を含む水(生成物流
40)が溜出物として毎時4.96k9得られそして1
.2重量%の過酸化水素、34.7重量%の硫酸および
5.6重量%の力ロー酸を含む水溶液(生成物流41)
が毎時0.90k9溜り中に得られた。抽出塔5から抜
き取られたベンゼン抽出液(生成物流11)は更に一つ
の抽出系12に送られ、該系12は一つの面に配列され
た三段組の混合機/沈降槽として設計されそして各々は
分離器が続いている混合ポンプから成るものであつた。
新鮮水(生成物流13)0.78k9/時および共沸蒸
溜16からの水溶液相(生成物流38)2.92k9/
時と共にベンゼン抽出液(生成物流11)が第一段の混
合ポンプに供給された。軽い相として第一分離器から抜
き取られたベンゼン溶液は、第二の混合機/沈降槽単位
を通過した後、新鮮水0.93k9/時と共に第三段の
混合ポンプに供給された。第一段および第二段において
得られた水溶液相は合せられ(生成物流14)そして7
65k9/時の量にて抽出塔5に戻された。
これらの合した水溶液相は平均3.8重量%の過酸化水
素、33.7重量%の過プロピオン酸、21.8重量%
のプロピオン酸、10.0重量%のベンゼンおよび少量
の硫酸を含んだ。平均19,7重量%の過プロピオン酸
、12.1重量%のプロピオン酸、0.19重量%の過
酸化水素および4.0重量%の水を含むベンゼン溶液(
生成物流15)が毎時7125kg軽い相として第三段
の分離器から抜き取られそして安定剤の溶夜と共に共沸
蒸溜16に供給された。部分的にエステル化されたポリ
燐酸Na塩が安定剤として用いられそして15重量%濃
度のプロピオン酸溶液(0.11k9/時、生成物流3
9)として加えられた。
蒸溜装置16は充填塔(長さ=3m、直径=200mm
)、降下フイルム蒸発器、冷却器および塔頭部における
蒸溜物の相分離用の分離器から成る。
生成物流15は塔の下部に供給された。300mmHg
の圧力および46〜48給Cの塔頭部温度にて、毎時2
.92kgの水溶液相および約54kgのベンゼン相が
溜出物として得られた。
ベンゼン相は還流物として塔に戻され、他方0.82重
量%の過酸化水素、1.10重量%の過プロピオン酸お
よび0.34重量%のプロピオン酸を含む水溶液相は抽
出系12の第一段に送り込まれた。12.67重量%の
プロピオン酸、0.16重量%の過酸化水素、0.1重
量%以下の水および上記の安定剤をも含む過プロピオン
酸(20.49重量%公155.2モル)のベンゼン溶
液が毎時68.25k9(生成物流17)この共沸蒸溜
から溜り生成物として得られた。
乾燥ベンゼン溶夜中の過プロピオン酸の収率は工程に供
給される過酸化水素の量に対して96.1%であつた(
生成物流9)。
その結果得られた過プロピオン酸の乾燥ベンゼン溶夜(
生成物流17)を反応系18中で極めて糸卆なプロピレ
ン7,41<g/時(仝175.8モノレ/時、生成物
流19)と反応させた。
供給される過プロピオン酸に対して過剰のプロピレンは
13.3モル%であつた。反応系18は下方向流遅延管
と直列にある二つのループ反応槽から成るものであつた
反応は4バールの圧力にて行われた。プロピレンのすべ
ては第一のループ反応槽に供給された。反応温度は二つ
のループ反応槽中で65℃でありそして反応混合物の平
均滞留時間は各反応槽中で約45分であつた。遅延管中
では、反応温度は7『Cでありそして反応混合物の平均
滞留時間は約70分であつた。第二のループ反応槽から
の出口において過プロピオン酸の約90%が転化されそ
して遅延管の後では99.8%の転化率が達成された。
その結果反応混合物は平均1.16重量%のプロピレン
、11.8重量%のプロピレンオキシド、60.1重量
%のベンゼンおよび26.5重量%のプロピオン酸を含
んだ。この反応混合物(生成物流23)は直接蒸溜塔2
5に降され、そこでプロピレン、プロピレンオキシドの
すべておよびベンゼンの一部が蒸溜物として分離された
(生成物流26)。
平均、5.4重量%のプロピレン、62.5重量%のプ
ロピレンオキシドおよび31.2重量%のベンゼンを含
むこの蒸溜物は蒸溜塔27に送られた。
毎時プロピレン0,73kg(物質流20)およびプロ
ピレンオキシド8.91k9(99.9%純度、物質流
28)がこの塔から抜き取られた。塔27の溜りから抜
き取られた生成物から、遊離のプロピレングリコール0
.01k9/時を含む水溶夜相を分離した後、この溜り
生成物(生成物流30)は塔25から抜き取られた溜り
生成物一生成物流29一と共に蒸溜塔31に送り込まれ
た。45.48k9/時のベンゼンがこの塔からの蒸溜
物として得られそして0.26k9/時の新鮮なベンゼ
ン(損失補充分)と共に生成物流6として抽出塔5に再
循環された。
蒸溜塔31の溜りから抜き取られた生成物(生成物流3
2)は蒸溜塔33に送られた。19.91kg/時のプ
ロピオン酸がこの塔から蒸溜物として得られそして0.
21kg/時の新鮮なプロピオン酸(損失補充分)と共
に生成物流3として反応系1に再循環された。
0.21kg/時のプロピレングリコールジプロピオネ
ート(生成物流34)が塔33の溜りから抜き取られた
プロピレンオキシドの収率は反応系18に供給される過
プロピオン酸に対して98.7%であり、そして用いら
れた過酸化水素(生成物流9)に対して94.9%であ
つた。
プロピレンの損失は3%であつた(その0.7%は副生
成物であるプロピレングリコールおよびプロピレングリ
コールジプロピオネート中にあつた)。ベンゼンの損失
は0.57%でありそしてプロピオン酸の損失は1.4
9%であり、その0.81%はプロピレングリコールジ
プロピオネート中に含まれた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一つの具体例を示し、第2図は実施例
1および2に関連して一つの具体例を示し、そして第3
図は実帷例3に関連して一つの具体例を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a)水溶性酸触媒15〜45重量パーセントおよ
    び過酸化水素25〜35重量パーセントを含む水溶液を
    プロピオン酸と、0.8〜1.5:1の過酸化水素:プ
    ロピオン酸のモル比にて10〜70℃の温度にて反応せ
    しめ、(b)得られた反応混合物を向流法にてベンゼン
    で抽出し、(c)主として過酸化水素および酸触媒を含
    む、抽出液からのラフイネート水溶液を、蒸溜により水
    を除去することにより濃縮し、その際過酸化水素濃度を
    回復するのに要する過酸化水素の全部もしくは一部と共
    に、段階(c)においてラフイネート水溶液を濃縮する
    ことにより、段階(a)におけるプロピオン酸との反応
    に必要な濃度まで過酸化水素および酸触媒の濃度を調整
    し、(d)濃縮されたラフイネートを反応段階(a)に
    循環し、(e)主として過プロピオン酸およびプロピオ
    ン酸を含むベンゼン抽出液を水もしくは水溶液を用いて
    処理し、(f)得られた水含有のベンゼン抽出液を共沸
    蒸溜にかけ、それによつて溜り生成物の残留水分を0.
    5重量%以下とし、(g)共沸蒸溜により溜り生成物と
    して得られた過プロピオン酸およびプロピオン酸を含む
    溶液を40〜100℃の温度および2〜30バールの圧
    力にて過剰のプロピレンと反応させ、そして(h)プロ
    ピレンオキシドを含む反応混合物をそれ自体公知の方法
    で処理し、純粋のプロピレンオキシドを分離しそして存
    在し得る過剰のプロピレン、プロピオン酸およびベンゼ
    ンを回収する、ことを特徴とする、プロピレンおよび過
    酸化水素水溶液からプロピレンオキシドを連続的に製造
    する方法。 2 段階(a)における水溶性酸触媒として硫酸を用い
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 硫酸34〜39重量%および過酸化水素28〜32
    重量%を含む水溶液を段階(a)において用いる特許請
    求の範囲第1項または第2項記載の方法。 4 段階(a)において過酸化水素:プロピオン酸のモ
    ル比が0.9〜1.3:1である特許請求の範囲第1項
    〜第3項のいずれかに記載の方法。 5 段階(a)において反応を20〜60℃の温度にて
    行う特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の
    方法。 6 段階(a)において反応を30〜40℃の温度にて
    行う特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載の
    方法。 7 段階(b)においてベンゼン対抽出されるべき反応
    混合物の比を03〜3:1とする特許請求の範囲第1項
    〜第6項のいずれかに記載の方法。 8 段階(b)において抽出を0.5%以下のプロピオ
    ン酸を含むベンゼンを用いて行なう特許請求の範囲第1
    項〜第7項のいずれかに記載の方法。 9 段階(b)において抽出を10〜70℃の温度にて
    行う特許請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載の
    方法。 10 段階(c)において蒸溜による水の除去を50〜
    150mmHgの圧力および60〜85℃の温度にて行
    う特許請求の範囲第1項〜第9項のいずれかに記載の方
    法。 11 段階(c)において蒸蔭による濃縮中に0.1重
    量%以下の過酸化水素を含む水を蒸溜除去する特許請求
    の範囲第1項〜第10項のいずれかに記載の方法。 12 段階(b)からのラフイネートから、循環流の0
    .1〜6重量%の量にて側流を抜き取る特許請求の範囲
    第1項〜第11項のいずれかに記載の方法。 13 過酸化水素および硫酸を含む側流を再生段階に供
    給しそして場合により回収された量の過酸化水素および
    硫酸を工程段階(a)又は段階(c)に戻す特許請求の
    範囲第1項〜第12項のいずれかに記載の方法。 14 15〜25重量%の過プロピオン酸を含むベンゼ
    ン抽出液を段階(e)において処理する特許請求の範囲
    第1項〜第13項のいずれかに記載の方法。 15 段階(e)においてベンゼン抽出液をベンゼン抽
    出液の容積の3〜6%の量の水を用いて処理する特許請
    求の範囲第1項〜第14項のいずれかに記載の方法。 16 段階(e)においてベンゼン抽出液を段階(f)
    の共沸蒸溜からの水溶液相を用いて処理する特許請求の
    範囲第1項〜第15項のいずれかに記載の方法。 17 段階(e)における水処理から得られる水相を段
    階(b)に循環する特許請求の範囲第1項〜第16項の
    いずれかに記載の方法。 18 段階(f)の共沸蒸溜を30〜80℃および20
    0〜400mmHgにて行う特許請求の範囲第1項〜第
    17項のいずれかに記載の方法。 19 段階(f)において共沸塔からの溜り生成物中の
    残留水含量を0.2重量%以下とする特許請求の範囲第
    1項〜第18項のいずれかに記載の方法。 20 段階(g)において1.01〜8:1のプロピレ
    ン:過プロピオン酸のモル比にて反応を行う特許請求の
    範囲第1項〜第19項のいずれかに記載の方法。 21 段階(g)の反応を60〜80℃の温度にて行う
    特許請求の範囲第1項〜第20項のいずれかに記載の方
    法。 22 2〜3:1のプロピレン:過プロピオン酸のモル
    比にて段階(g)の反応を行う特許請求の範囲第1項〜
    第21項のいずれかに記載の方法。 23 段階(g)の反応を10〜30段の理想混合ケト
    ル(Kettle)槽のカスケードとして作動する反応
    系中で行う特許請求の範囲第1項〜第22項のいずれか
    に記載の方法。 24 段階(g)の反応を3〜6個のケトル反応槽のカ
    スケード中で行う特許請求の範囲第1項〜第23項のい
    ずれかに記載の方法。 25 段階(g)の反応を少くとも部分的に管状反応槽
    中で行う特許請求の範囲第1項〜第24項のいずれかに
    記載の方法。 26 段階(g)の反応を有孔バッフル板を取付けた遅
    延管中で部分的に行う特許請求の範囲第1項〜第25項
    のいずれかに記載の方法。 27 段階(g)からの反応混合物を段階(h)におけ
    る蒸溜により処理する特許請求の範囲第1項〜第26項
    のいずれかに記載の方法。 28 段階(g)からの反応混合物を段階(h)におい
    て蒸溜によりプロピレンオキシド、プロピレン、ベンゼ
    ンおよびプロピオン酸に分離する特許請求の範囲第1項
    〜第27項のいずれかに記載の方法。 29 段階(h)において得られたベンゼンを段階(b
    )に循環し、段階(h)において得られたプロピオン酸
    を段階(a)に循環しそして段階(h)において得られ
    たプロピレンを段階(g)に循環する特許請求の範囲第
    1項〜第28項のいずれかに記載の方法。 30 段階(c)において用いられたラフイネート水溶
    液を過酸化水素濃度を回復するのに要する過酸化水素の
    少くとも50重量%と共に濃縮する特許請求の範囲第1
    項〜第29項のいずれかに記載の方法。 31 段階(c)において用いられたラフイネート水溶
    液を過酸化水素濃度を回復するのに要する過酸化水素の
    50〜75重量%と共に濃縮する特許請求の範囲第1項
    〜第29項のいずれかに記載の方法。 32 段階(c)において用いられたラフイネート水溶
    液を過酸化水素濃度を回復するのに要する過酸化水素の
    75〜95重量%と共に濃縮する特許請求の範囲第1項
    〜第29項のいずれかに記載の方法。 33 段階(c)において用いられたラフイネート水溶
    液を過酸化水素濃度を回復するのに要する過酸化水素の
    全量と共に濃縮する特許請求の範囲第1項〜第29項の
    いずれかに記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63194118U (ja) * 1987-05-31 1988-12-14

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4172840A (en) * 1975-02-04 1979-10-30 Interox Chemicals Limited Epoxidation
DE2519292C3 (de) * 1975-04-30 1979-03-29 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Auftrennung einer im wesentlichen Propylenoxid, Propylen, eine 1-4 Kohlenstoff atome aufweisende Carbonsäure und Benzol enthaltenden Losung
DE2734240A1 (de) * 1977-07-29 1979-02-08 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von vinyloxiran
DE2734242A1 (de) * 1977-07-29 1979-02-08 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von vinyloxiran
FR2421168A1 (fr) * 1978-03-28 1979-10-26 Propylox Sa Procede pour la fabrication de peracides carboxyliques
DE2856665A1 (de) * 1978-12-29 1980-07-17 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von percarbonsaeureloesungen
FR2456096A1 (fr) 1979-05-10 1980-12-05 Solvay Procede pour la fabrication d'oxydes d'olefines
FR2460927A1 (fr) * 1979-07-09 1981-01-30 Ugine Kuhlmann Nouveau procede de preparation d'acides percarboxyliques
FR2464947A1 (fr) * 1979-09-07 1981-03-20 Ugine Kuhlmann Procede de fabrication d'acides percarboxyliques
US4379025A (en) * 1982-05-24 1983-04-05 Atlantic Richfield Company Water removal from butylene oxides by liquid extraction with selected extractive solvents
DE3247255A1 (de) * 1982-12-21 1984-06-28 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von isolierung von polyglycidylverbindungen
US4891437A (en) * 1984-12-31 1990-01-02 Texaco Inc. Olefin epoxidation of olefins in a polar medium
DE3528007A1 (de) * 1985-08-05 1987-02-05 Degussa Verfahren zur herstellung von epoxidierten polybutadienen
DE3528002A1 (de) * 1985-08-05 1987-02-05 Degussa Verfahren zur herstellung eines cycloaliphatischen diepoxids
DE3643207C1 (de) * 1986-12-18 1988-05-11 Degussa Kontinuierliches Verfahren zur Epoxydierung von Olefinen oder Olefingemischen
US5127997A (en) * 1991-05-09 1992-07-07 Texaco Chemical Company Purification of propylene oxide by liquid extraction
US6337412B1 (en) 2000-04-25 2002-01-08 Chemical Research & Licensing Company Three stage propylene oxide process
US6392078B1 (en) 2000-06-12 2002-05-21 Catalytic Distillation Technologies Process and catalyst for making dialkyl carbonates
AU2012201510B2 (en) * 2011-03-18 2013-03-28 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Method of recovering gold from dilute gold solution
CN103172486B (zh) * 2011-12-22 2015-07-29 中国石油化工股份有限公司 一种从直接环氧化反应产物中回收丙烯的方法
CN106831661B (zh) * 2017-01-24 2020-10-02 南京工业大学 一种利用微反应装置制备环氧丙烷的方法
CA3110357A1 (en) 2021-02-25 2022-08-25 Sixring Inc. Modified sulfuric acid and uses thereof
CA3110364A1 (en) * 2021-02-25 2022-08-25 Sixring Inc. Modified sulfuric acid and uses thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1188791A (en) * 1966-04-14 1970-04-22 Laporte Chemical Olefin Oxides
GB1216997A (en) * 1968-04-05 1970-12-23 Petrocarbon Dev Ltd Improvements in or relating to the production of propylene oxide
GB1217000A (en) * 1968-04-05 1970-12-23 Petrocarbon Dev Ltd Improvements in or relating to the production of propylene oxide and propylene glycol and its esters
DE2141156C3 (de) * 1971-08-17 1981-01-22 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Gewinnung wasserfreier organischer Percarbonsäurelösungen
BE808108A (fr) * 1972-12-22 1974-05-30 Degussa Procede pour la preparation de solutions d'acide percarboxylique dans des solvants organiques

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63194118U (ja) * 1987-05-31 1988-12-14

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