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JP2001270873A - プロピレンオキサイドの製造方法 - Google Patents

プロピレンオキサイドの製造方法

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Publication number
JP2001270873A
JP2001270873A JP2000083958A JP2000083958A JP2001270873A JP 2001270873 A JP2001270873 A JP 2001270873A JP 2000083958 A JP2000083958 A JP 2000083958A JP 2000083958 A JP2000083958 A JP 2000083958A JP 2001270873 A JP2001270873 A JP 2001270873A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
isopropylbenzene
propylene oxide
oxidation step
hydroperoxide
oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000083958A
Other languages
English (en)
Inventor
Teisho Ito
禎昭 伊藤
Shunichi Omae
俊一 大前
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2000083958A priority Critical patent/JP2001270873A/ja
Publication of JP2001270873A publication Critical patent/JP2001270873A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 イソプロピルベンゼンを繰り返し使用可能
で、高水準の反応収率・触媒活性を維持する、プロピレ
ンオキサイドの製造方法の提供。 【解決手段】 以下の工程を含み、リサイクルイソプロ
ピルベンゼン溶液のpHが5〜10である製造方法。 酸化工程:イソプロピルベンゼンを酸化してイソプロピ
ルベンゼンハイドロパーオキサイドを得る。エポキシ化
工程:イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドと
プロピレンとの反応により、プロピレンオキサイド及び
クミルアルコールを得る。水素化分解工程:クミルアル
コールを水素化分解してイソプロピルベンゼンを得、該
イソプロピルベンゼンを酸化工程へリサイクルする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロピレンオキサ
イドの製造方法に関するものである。更に詳しくは、本
発明は、イソプロピルベンゼンから得られるイソプロピ
ルベンゼンハイドロパーオキサイドを酸素キャリヤーと
して用いてプロピレンをプロピレンオキサイドに変換
し、かつ該イソプロピルベンゼンを繰り返し使用するこ
とができ、しかもイソプロピルベンゼンをイソプロピル
ベンゼンハイドロパーオキサイドに変換する酸化工程の
反応収率を高水準に維持することができ、しかもプロピ
レンからプロピレンオキサイドを得るエポキシ化反応に
用いる触媒の活性を高水準に長期に維持することができ
るという優れた特徴を有するプロピレンオキサイドの製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エチルベンゼンのハイドロパーオキサイ
ドを酸素キャリヤーとして用いてプロピレンを酸化し、
プロピレンオキサイド及びスチレンを得るプロセスはハ
ルコン法として知られている。この方法によると、プロ
ピレンオキサイドと共にスチレンが必然的に副生される
ため、プロピレンオキサイドのみを選択的に得るという
観点からは不満足である。
【0003】また、イソプロピルベンゼンから得られる
イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドを酸素キ
ャリヤーとして用いてプロピレンをプロピレンオキサイ
ドに変換し、かつ該イソプロピルベンゼンを繰り返し使
用するプロセスの概念はチェコスロバキア特許CZ14
0743号公報に記されているが、該特許に記されてい
る方法は工業的に実現するには不十分なレベルである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる現状において、
本発明が解決しようとする課題は、イソプロピルベンゼ
ンから得られるイソプロピルベンゼンハイドロパーオキ
サイドを酸素キャリヤーとして用いてプロピレンをプロ
ピレンオキサイドに変換し、かつ該イソプロピルベンゼ
ンを繰り返し使用することができ、しかもイソプロピル
ベンゼンをイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイ
ドに変換する酸化工程の反応収率を高水準に維持するこ
とができ、しかもプロピレンからプロピレンオキサイド
を得るエポキシ化反応に用いる触媒の活性を高水準に長
期に維持することができるという優れた特徴を有するプ
ロピレンオキサイドの製造方法を提供する点に存するも
のである。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、下
記の工程を含むプロピレンオキサイドの製造方法であっ
て、酸化工程へ供給されるリサイクルイソプロピルベン
ゼン溶液の水素イオン濃度(pH)が5〜10であるプ
ロピレンオキサイドの製造方法に係るものである。 酸化工程:イソプロピルベンゼンを酸化することにより
イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドを得る工
程 エポキシ化工程:酸化工程で得たイソプロピルベンゼン
ハイドロパーオキサイドとプロピレンとを反応させるこ
とによりプロピレンオキサイド及びクミルアルコールを
得る工程 水素化分解工程:エポキシ化工程で得たクミルアルコー
ルを水素化分解することによりイソプロピルベンゼンを
得、該イソプロピルベンゼンを酸化工程の原料として酸
化工程へリサイクルする工程
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の酸化工程は、イソプロピ
ルベンゼンを酸化することによりイソプロピルベンゼン
ハイドロパーオキサイドを得る工程である。イソプロピ
ルベンゼンの酸化は、通常、空気や酸素濃縮空気などの
含酸素ガスによる自動酸化で行われる。この酸化反応は
添加剤を用いずに実施してもよいし、アルカリのような
添加剤を用いてもよい。通常の反応温度は50〜200
℃であり、反応圧力は大気圧から5MPaの間である。
添加剤を用いた酸化法の場合、アルカリ性試薬として
は、NaOH、KOHのようなアルカリ金属化合物及び
その水溶液や、アルカリ土類金属化合物又はNa2
3、NaHCO3のようなアルカリ金属炭酸塩又はアン
モニア及び(NH42CO3、アルカリ金属炭酸アンモ
ニウム塩等及びその水溶液が用いられる。
【0007】本発明のエポキシ化工程は、酸化工程で得
たイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドとプロ
ピレンとを反応させることによりプロピレンオキサイド
及びクミルアルコールを得る工程である。エポキシ化工
程は、目的物を高収率及び高選択率下に得る観点から、
チタン含有珪素酸化物からなる触媒の存在下に実施する
ことが好ましい。これらの触媒は、珪素酸化物と化学的
に結合したTiを含有する、いわゆるTi−シリカ触媒
が好ましい。たとえば、Ti化合物をシリカ担体に担持
したもの、共沈法やゾルゲル法で珪素酸化物と複合した
もの、あるいはTiを含むゼオライト化合物などをあげ
ることができる。
【0008】本発明において、エポキシ化工程の原料物
質として使用されるイソプロピルベンゼンハイドロパー
オキサイドは、希薄又は濃厚な精製物又は非精製物であ
ってよい。
【0009】エポキシ化反応は、プロピレンとイソプロ
ピルベンゼンハイドロパーオキサイドを触媒に接触させ
ることで行われる。反応は、溶媒を用いて液相中で実施
できる。溶媒は、反応時の温度及び圧力のもとで液体で
あり、かつ反応体及び生成物に対して実質的に不活性な
ものでなければならない。溶媒は使用されるハイドロパ
ーオキサイド溶液中に存在する物質からなるものであっ
てよい。たとえばイソプロピルベンゼンハイドロパーオ
キサイドがその原料であるイソプロピルベンゼンとから
なる混合物である場合には、特に溶媒を添加することな
く、これを溶媒の代用とすることも可能である。その
他、有用な溶媒としては、芳香族の単環式化合物(たと
えばベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、オルトジク
ロロベンゼン)及びアルカン(たとえばオクタン、デカ
ン、ドデカン)などがあげられる。
【0010】エポキシ化反応温度は一般に0〜200℃
であるが、25〜200℃の温度が好ましい。圧力は、
反応混合物を液体の状態に保つのに充分な圧力でよい。
一般に圧力は100〜10000kPaであることが有
利である。
【0011】エポキシ化反応は、スラリー又は固定床の
形の触媒を使用して有利に実施できる。大規模な工業的
操作の場合には、固定床を用いるのが好ましい。また、
回分法、半連続法、連続法等によって実施できる。反応
原料を含有する液を固定床に通した場合には、反応帯域
から出た液状混合物には、触媒が全く含まれていないか
又は実質的に含まれていない。
【0012】本発明の水素化分解工程は、エポキシ化工
程で得たクミルアルコールを水素化分解することにより
イソプロピルベンゼンを得、該イソプロピルベンゼンを
酸化工程の原料として酸化工程へリサイクルする工程で
ある。すなわち、水素化分解により、酸化工程で用いた
イソプロピルベンゼンと同一のものが再生される。水素
化分解反応は、通常、クミルアルコールと水素とを触媒
に接触させることで行われる。反応は、溶媒を用いて液
相又は気相中で実施できる。溶媒は、反応体及び生成物
に対して実質的に不活性なものでなければならない。溶
媒は使用されるクミルアルコール溶液中に存在する物質
からなるものであってよい。たとえばクミルアルコール
が、生成物であるイソプロピルベンゼンとからなる混合
物である場合には、特に溶媒を添加することなく、これ
を溶媒の代用とすることも可能である。その他、有用な
溶媒は、アルカン(たとえばオクタン、デカン、ドデカ
ン)や、芳香族の単環式化合物(たとえばべンゼン、エ
チルベンゼン、トルエン)などがあげられる。水素化分
解反応温度は一般に0〜500℃であるが、30〜40
0℃の温度が好ましい。一般に圧力は100〜1000
0kPaであることが有利である。水素化分解反応は、
スラリー又は固定床の形の触媒を使用して有利に実施で
きる。触媒としては水素化能を有するいずれの触媒を用
いることができる。触媒の例としてはコバルト、ニッケ
ル、パラジウム等の8A族金属系触媒、銅、亜鉛等の1
B族及び2B族金属系触媒をあげることができるが、副
生成物を抑制する観点からいえば銅系触媒を用いること
が好ましい。銅系触媒としては銅、ラネー銅、銅・クロ
ム、銅・亜鉛、銅・クロム・亜鉛、銅・シリカ、銅・ア
ルミナ等があげられる。本発明の方法は、回分法、半連
続法又は連続法によって実施できる。反応原料を含有す
る液又はガスを固定床に通した場合には、反応帯域から
出た液状混合物には、触媒が全く含まれていないか又は
実質的に含まれていない。
【0013】本発明の最大の特徴は、酸化工程へ供給さ
れるリサイクルイソプロピルベンゼン溶液の水素イオン
濃度(pH)が5〜10であることである。該水素イオ
ン濃度が低すぎると、酸化工程において次のエポキシ化
工程の触媒性能を低下させる有機酸及び重質成分が生じ
やすくなり、また副生成物であるフェノール系化合物が
生成しやすくなり、イソプロピルベンゼンのロスとな
る。一方該水素イオン濃度が高すぎると、ハイドロパー
オキサイドが分解してアセトフェノンが生成し、イソプ
ロピルベンゼンのロスにつながる。また、アセトフェノ
ンは水素化分解を経てエチルベンゼンとなるが、エチル
ベンゼンは更に酸化工程においてエポキシ化反応阻害物
質を生じてしまう。該水素イオン濃度を本発明の範囲に
制御するには、たとえばリサイクルイソプロピルベンゼ
ン溶液が酸性であれば、アルカリ金属化合物や、アルカ
リ土類金属化合物又はアルカリ金属酸塩又はアンモニア
及びアルカリ金属炭酸アンモニウム塩等を用いてpHを
調整することができ、また溶液がアルカリ性であれば、
無機酸、有機酸又はそれらの塩を用いてpHを調整する
ことができる。いずれの場合もpH調整の後に油相中に
残存する塩等を除去するために更に水等で洗浄を行なう
ことが好ましい。ここで、酸化工程へ供給されるリサイ
クルイソプロピルベンゼン溶液とは、リサイクルイソプ
ロピルベンゼンを含む溶液のことを意味しており、水素
化分解工程を経てリサイクルされるイソプロピルベンゼ
ン溶液の他に、フレッシュのイソプロピルベンゼンやそ
の他の溶媒等を含んでいても構わない。本発明の水素イ
オン濃度(pH)は、次のとおり測定される値である。
すなわち、イソプロピルベンゼン溶液と水とを1:1の
重量比で混合し、十分振とうした後、油相から分離した
水相中のpHを測定することにより得られる値である。
【0014】更に、本発明においては、エポキシ化工程
へ供給されるイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサ
イドを含む溶液中の有機酸の濃度が0.5重量%以下で
あることが好ましく、更に好ましくは0.1重量%以下
である。このことにより、エポキシ化工程で用いる触媒
の活性を高水準下に維持でき、触媒寿命を長く保つこと
ができる。
【0015】更に、本発明においては、酸化工程へリサ
イクルされるイソプロピルベンゼンを含む溶液中のエチ
ルベンゼンの濃度が10重量%以下であることが好まし
い。このことにより、各工程の反応容積を有効に活用す
ることができ、かつエポキシ化反応を効率的に行なうこ
とができる。
【0016】更に、本発明においては、酸化工程へリサ
イクルされるイソプロピルベンゼンを含む溶液中のフェ
ノールの濃度が5重量%以下であることが好ましい。こ
のことにより、各工程の反応容積を有効に活用すること
ができ、かつ酸化反応及びエポキシ化反応を効率的に行
なうことができる。
【0017】更に、本発明においては、酸化工程へリサ
イクルされるイソプロピルベンゼンを含む溶液中のクメ
ンダイマーの濃度が5重量%以下であることが好まし
い。このことにより各工程の反応容積を有効に活用する
ことができ、更に系内における閉塞トラブルを防止する
ことができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、イ
ソプロピルベンゼンから得られるイソプロピルベンゼン
ハイドロパーオキサイドを酸素キャリヤーとして用いて
プロピレンをプロピレンオキサイドに変換し、かつ該イ
ソプロピルベンゼンを繰り返し使用することができ、し
かもイソプロピルベンゼンをイソプロピルベンゼンハイ
ドロパーオキサイドに変換する酸化工程の反応収率を高
水準に維持することができ、しかもプロピレンからプロ
ピレンオキサイドを得るエポキシ化反応に用いる触媒の
活性を高水準に長期に維持することができるという優れ
た特徴を有するプロピレンオキサイドの製造方法を提供
することができた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の工程を含むプロピレンオキサイド
    の製造方法であって、酸化工程へ供給されるリサイクル
    イソプロピルベンゼン溶液の水素イオン濃度(pH)が
    5〜10であるプロピレンオキサイドの製造方法。 酸化工程:イソプロピルベンゼンを酸化することにより
    イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドを得る工
    程 エポキシ化工程:酸化工程で得たイソプロピルベンゼン
    ハイドロパーオキサイドとプロピレンとを反応させるこ
    とによりプロピレンオキサイド及びクミルアルコールを
    得る工程 水素化分解工程:エポキシ化工程で得たクミルアルコー
    ルを水素化分解することによりイソプロピルベンゼンを
    得、該イソプロピルベンゼンを酸化工程の原料として酸
    化工程へリサイクルする工程
JP2000083958A 2000-03-24 2000-03-24 プロピレンオキサイドの製造方法 Withdrawn JP2001270873A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003057682A1 (fr) * 2002-01-08 2003-07-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Procede de production d'oxyde de propylene

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003057682A1 (fr) * 2002-01-08 2003-07-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Procede de production d'oxyde de propylene

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