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TWI229052B - Process for the continuous production of hydrogen peroxide - Google Patents

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TWI229052B
TWI229052B TW090115482A TW90115482A TWI229052B TW I229052 B TWI229052 B TW I229052B TW 090115482 A TW090115482 A TW 090115482A TW 90115482 A TW90115482 A TW 90115482A TW I229052 B TWI229052 B TW I229052B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
production method
continuous production
item
patent application
scope
Prior art date
Application number
TW090115482A
Other languages
English (en)
Inventor
Giuseppe Paparatto
Franco Rivetti
Pietro Andrigo
Alberti Giordano De
Original Assignee
Eni Spa
Enichem Spa
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 Eni Spa, Enichem Spa filed Critical Eni Spa
Application granted granted Critical
Publication of TWI229052B publication Critical patent/TWI229052B/zh

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B15/00Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
    • C01B15/01Hydrogen peroxide
    • C01B15/027Preparation from water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B15/01Hydrogen peroxide
    • C01B15/029Preparation from hydrogen and oxygen

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  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

1229052 五、 發明說明(1 ) 本發 明係關於過氧化氫(H202 )之連續製法。 本發 明尤其是關於過氧化氫之醇或水-醇溶液的 連 續 製 法 ,及 其直接應用於氧化法。 特別地,使用過氧化氫作爲氧化劑之氧化法已爲 習 知技 術 ,其 中本發明目的之醇或水-醇溶液的使用已證 實 爲 有 用 的。 例如 烯烴之環氧化反應(EP-100,119),羰化合 物 之 氨 氧 化反應(US 4,794, 1 98 ),氨之氧化爲羥胺 ( US 5, 320, 819),及芳族羥之羥化反應(US 4,369,783 ) > 這 些製 程實例以欽砂沸石(t i t a n i u m s i 1 i c a 1 i t e ) 爲 催 化 劑 〇 已知 工業上製造H202液態溶液是利用複合二步驟 法 在 此 方法 中以蒽醌溶液(如丙基蒽醌或乙基蒽醌)在 與 水 不 相 容之 有機介質中爲首先氫化,之後再以空氣氧 化 產 生 H2〇2,隨後於液相中萃取。 由於 須混雜的複合製程單位,且在氧化相時分離 及 處 理 副 產物 之必要性,及於再利用前純化與恢復蒽醌溶 液 都 需 筒 額投 資,故此方法十分昂貴。 由於 這些原因,直接由1與〇2合成過氧化氫的 方法 已 被 硏究 ’且由技術及經濟觀點來看似乎十分引人注| 目 〇 這些 方法一般使用含有貴金屬(尤其是鉑族金屬 或 其 混 合物) 之鹽類型式或作爲枝架金屬的催化系統,兩 種 氣 體 於 液體 介質或液體-有機介質組成之溶劑中反應。 -3- 1229052 五、發明說明(2) 然而因以下原因已證實這些方法在工業比例上具體化是 困難的: A) H2與02混合物的使用在濃度上處於爆炸範圍,依據〇2 的壓力與濃度,當H2濃度超出4 . 5至6體積%時,混合 物如同變成炸藥一般; B) 即使於爆炸範圍外操作H2-02混合物,使用高濃度的〇2 在處理上亦是危險,且與易燃有機溶劑介質並不十分 相容; C) 在使用於高濃度促進劑之反應介質中(如酸、經鹵化 之促進劑及/或其他添加劑)造成催化系統或H202溶液 不穩定,如此造成必須添加穩定劑,且在所製造的 H2〇2溶液使用前需昂貴的純化操作; D )低產率及選擇性的反應或H202之溶液製造對於經濟工 業開發而言是過於稀釋的。 E )在反應條件下,催化系統爲低穩定度。 例如美國專利 3,361,533、4,00 9 ,2524 及 4,661,337 號 述及H202的製造方法,其使用的氣態H2與02混合物是典 型包括於爆炸範圍內。 爲避免這些安全上的問題,某些製程便使用設計精巧及 複合的反應器。 美國專利5,1 94,242號述及於液態溶液中過氧化氫之連 續製法,其包含使用適合的反應器,及相互混合H2與〇2 於爆炸範圍內之比率而飼入反應器,但離開反應器之氣流 1229052 五、發明說明 ( 3) 則於此 範 圍 之 外。 美國 專 利 5 ,641,46 7號述及由H2與02連續製造過氧 化 氫之方 法 其 於H2/02混合物之爆炸範圍內操作,使用 的 反應器 具 適 合 於製造十分細小及十分分散的連續氣泡, 且 在液態 反 應 介 質中相互分離而避免在反應器中任何可能 之 爆炸。 然而 由 工 業 觀點來看這些製程複雜,且其本質上的安 全 性令人 懷 疑 〇 另一 方 面 J 其他多數方法述及使用稀薄氫氣的化與 〇2 混合物 J 即 顧 及氣體混合物,而將H2濃度低於4〜5體積% ,相同 巨 的 下 ,亦即避免由於使用爆炸性的1^-02混合 物 所產生 之安全 問題。 然而 > 這 些 用法僅當在液態溶劑介質中操作才有可能 因此一 般 來 說 它們是針對液態H202溶液製造而言,故此 方 法在排 除 有 機 介質之存在下使用極高濃度之02。 例如 美 國 專 利5,500,202號述及由H2與02連續製造 過 氧化氫 液 態 溶 液之方法,其於“滴流床”反應器中操 作 ,進料 方面使 用之化/02/化氣體混合物包含4.6〜6.2體 積 %之h2 ,及 57 〜62體積%之02,因此離開反應器之混合物乃 於爆炸 範 圍 之 外。 美國 專 利 4 ,279,883號述及由化與02連續製造過氧 化 氫液態 溶 液 之 方法,其特徵在於溶液特殊的前處理及以 h2 的催化 劑 且 其中氣體之混合物於反應器之排洩口保持在 -5- 1229052 五、發明說明(4) 3%之H2與3 0%之02的體積組成,剩餘之百分比組成爲N2 〇 國際專利WO 93 / 1 40 25號述及由H2與02製造過氧化氫 液態溶液之方法,其特徵在於使用特殊催化劑及催化活性 之穩定劑,且在限制H2而保持存在之氣體混合物在爆炸範 圍外下進行,以純02之形式飼入或較佳的混以N2,而獲 致個別體積%相當於3.2/86.8/10.0之較佳[12/02/心組成 〇 國際專利W0 92/ 1 5 5 20號述及由H2與02製造過氧化氫 液態溶液之方法,其特徵在於使用特殊催化劑及催化活性 之穩定劑,且在限制H2而保持存在之氣體混合物在爆炸範 圍外下進行,在無惰性氣體下以純02之形式飼入。 歐洲專利EP- 627,381號述及由1{2與02製造過氧化氫液 態溶液之方法,其特徵在於使用特殊催化劑,且在限制H2 而保持存在之氣體混合物在爆炸範圍外下進行,在如氮氣 之惰性氣體存在下以純02之形式飼入,所以獲致個別體積 %相當於3 / 47 / 50之較佳Η2/02/Ν2組成。 在這些所有的方法中都使用高濃度之02,其與所使用之 可燃性有機反應溶劑介質並不容易相容。 在其他申請案中,使用在爆炸範圍外之H2與02混合物 ,且使用低濃度之02證實具有低反應產率及選擇性,或對 於經濟的工業開發而言,所製造之H202溶液過稀。 例如美國專利5,082,647號述及由H2與02製造過氧化 1229052 五、發明說明(5) 氫液態溶液之方法,其特徵在於使用特殊催化劑,且在滴 流床反應器中進行,飼入之氣體混合物含有3體積%之H2 氣體。在實例中述及5小時之後,經反應器再循環之溶液 含有0 . 3%之H202。 建立直接由H2與〇2合成H202的方法之目的,可在安全 與經濟利益條件下被使用於工業比例上,但由以上所述說 明了至今仍未達成。 尤其是在伴隨適當濃度的液態有機介質中,直接使用氧 化法製造H202的穩定溶液之目的,於工業比例上及安全與 經濟利益條件下似乎更難以達成。 例如美國專利4,389,390及4,33 6,238號述及由H2與 02連續製造過氧化氫液態溶液之方法,其使用垂直管狀催 化裝塡反應器,於氣體與液體等流量下操作,且使用 H2/02氣體混合物(包含6.3體積%之H2與9 5.7體積%之02 )爲進料。 歐洲專利EP- 787, 68 1及EP- 82 1,836號述及在鹵化物及 鉑族金屬存在下製造這些溶液的方法,其直接對於H202液 態醇溶液之製造,及其使用於丙烯之環氧化反應,所使用 之Η2/02/Ν2混合物具有個別體積%相當於2.4/24/73.6之 組成,或使用稀釋H2使空氣在爆炸限度外,其中所獲致之 溶液中H202濃度範圍爲〇·〇5〜0.39重量%。 國際專利WO 98/16463號亦述及直接對於含至少2.5重 量%之H202液態醇溶液之製法,其於單一形式催化體中進 1229052 五、發明說明(6) 行,任意地在惰性氣體存在下使用H2與02混合物,或限 制H2以達爆炸限度外之H2與空氣之混合物。 .然而此文件之說明實例皆包含使用H2與純02混合物。 此外,由實例可知當氣流飼入反應器在爆炸限度內時(h2 濃度相當於純〇2之10體積%),所獲致之H202爲4〜7重 量%且關於H2之選擇性爲70〜82%;反之亦然,當使用之氣 流飼入反應器在爆炸限度外時(H2濃度相當於純02之4體 積%),所獲致之H202不超過2.7重量%且計算關於H2之 選擇性低於68%。 因此此方法都沒有克服了來自於使用H2-02之爆炸性混 合物及高濃度之02與可燃性有機反應介質相容性低之問題 〇 現已發現能夠克服上述習知技術之缺點,根據本發明使 用鈀與鉑爲基礎之二金屬催化劑作爲活性成分,由醇或醇 含量較多之醇-水混合物所組成之液體反應介質,及含有 氫、氧與惰性氣體之氣流(其中氫濃度小於4 . 5體積%, 氧濃度小於2 1體積%,剩餘爲惰性氣體且總計爲1 00% ), 在高反應產率及選擇性與涵蓋反應期間高穩定性之催化活 性下,製造濃度範圍在2〜10重量%之H202醇或醇水溶液。 這些反應條件提供了實質的益處,尤其是: (1)顧及氫-氧混合物與醇-氧混合物之處理,而在高安全 條件下進行製法的可能性。事實上,操作低於4.5體 積%之氫爲良好處於H2-02-惰性氣體混合物之爆炸範圍 1229052 五、發明說明(7) 之外。同樣地,當操作低於21體積%之氧時,來自於 氣相中醇之存在的危險被減至最少,即在反應介質中 減少燃料量。 此外,根據發明所製造之溶液中H202的濃度,其與 有機溶劑連接並無不穩定的現象,此現象正常發生在 更高的濃度。 (2 )存在於液體反應介質中的酸與經鹵化之促進劑濃度最 小化之可能性,這在催化劑系統之穩定性、所獲致 H202溶液的穩定性及直接使用以上溶液於上述氧化法 中皆具有助益的效果。 (3 )製造具有組成物之過氧化氫溶液及適合於直接使用與 經濟有效之氧化法的濃度,一般範圍在2〜10重量%。 依此根據,本發明關於過氧化氫之醇或含醇量較高 之水-醇溶液的連續製法,其包含: (a )飼入反應器中,其含有的催化劑爲含鈀及鉑、不均 相且分散保持於液態反應介質中: (i ) 一種液體流,其由包含酸促進劑及經鹵化之促進 劑之醇或含醇量較高之醇-水混合物組成; (ii)一種含氫、氧及惰性氣體之氣體流,特徵爲氫濃 度低於4.5體積%且氧濃度低於21體積%,其餘 爲惰性氣體且總計爲1 00% ; (b)由反應器移出: (i i i ) 一種由流(i )所組成之液體流,亦包含過氧化氫 1229052 五、發明說明(8) 及所反應產生的水,特徵在於過氧化氫溶液之 ί辰度範圍在2〜10重量%;及 (i ν ) —種氣體體流,事實上由不反應之氫及氧與惰性 氣體組成。 所使用的反應器可爲任適合於三相系統中操作連續及傳 導反應者’所述三相系統例如氣相與液相間含有有效接觸 ’且催化劑保持分散(又稱爲漿體系統)。 適合此目的之反應器如習知技術所述,例如攪拌反應器 、氣泡反應器、具有內部或外部循環之氣升反應器。 反應器保持在適當的溫度及壓力,根據本發明目的之方 法,溫度範圍一般爲-10〜60°C,較佳爲0〜40°C,壓力一般 爲1〜300巴(bars),較佳爲40〜150巴。 液體介質於反應器內之留滯時間一般範圍在0.05〜5小 時,較佳爲0.10〜2小時。 能用於本發明目的之催化劑爲含鈀及鉑爲活性成分之不 均相催化劑。 這些催化劑中,鈀含量一般以0.1〜3重量%之範圍存在 ,鉑含量之範圍則爲0 · 01〜1重量%,鉑與鈀間之原子比範 圍爲 1 / 500〜1 00/ 1 00。 較佳之鈀含量以0.4〜2重量%之範圍存在’而鉑含量之 範圍則爲0 · 02〜0 . 5重量%,鉑與鈀間之原子比範圍爲 1/200〜207100 。 除鈀及鉑之外,其他VI11族或IB族金屬可爲活性成分 -10- 1229052 五、發明說明(9) 或促進劑,例如釕、铑、銥及金,其濃度一般不高於鈀之 濃度。 催化劑可藉由先驅物(例如由其鹽類或可溶性複合物溶 液組成)開始沉澱及/或浸漬,而分散活性成分於惰性載 體中,然後藉由熱及/或化學之習知預備技術處理與還原 物質(如氫、甲酸納、檸檬酸納)還原成金屬態。 惰性載體典型地可由矽石、鋁氧土、矽石-鋁氧土、沸 石、活性碳及其他習知技術之物質,本發明以使用活性碳 製備催化劑較佳。 活性碳能被使用於本發明之目的,其選自化石或木、褐 煤、泥煤或椰子之自然來源,具有表面積大於300 m2/g 及能至1400 m2/g,尤其以大於600 m2/g較佳。 較佳活性碳爲具有低灰含量者。 義大利專利案MI 98A0 1 843中所述之磺酸化活性碳亦有 用於本目的。 在支持或浸漬金屬之前,活性碳可經如蒸餾水淸洗處理 或以酸、鹼或稀釋之氧化劑處理,例如醋酸、氫氯酸、碳 酸納及過氧化氫。 催化劑一般以濃度範圍爲0 · 1〜1 〇重量%分散於反應介質 ,較佳爲0.3〜3重量%。 液體流(i)由醇或h.3醇類混合物或這些醇類以較多含 量與水混合所組成,醇含量較多的混合物表示混合物包含 多於50重量%之醇或醇類混合物。1.3醇類中,甲醇對於 -11- 1229052 五、發明說明(1〇) 本發明之目的較佳。混合物中,以含有至少70重量%之甲 醇的甲醇與水混合物較佳。 液體流亦包含酸促進劑及經鹵化之促進劑。 酸促進劑可爲在液態反應介質中能生成H+氫離子之任 何物質,一般選自如硫酸、磷酸、硝酸之無機酸,或如磺 酸之有機酸,以硫酸及磷酸較佳。酸之濃度範圍一般爲每 公斤溶液含20〜lOOOmg,較佳爲每公斤溶液含5 0〜5 00mg。 經鹵化之促進劑可爲在液態反應介質中能生成鹵素離子 之任何物質,以能生成溴離子之物質較佳,這些物質一般 選自氫溴酸及其能溶於反應介質之鹽類,例如鹼性溴鹽, 以氫溴酸較佳。經鹵化之促進劑之濃度範圍一般爲每公斤 液體介質含0.1〜50mg,較佳爲每公斤液體介質含1〜i〇mg 〇 在入口的氣體流(ii)含有濃度低於4體積%之氫及濃度 低於2 1體積%之氧,其餘爲惰性氣體(一般選自氮、氦、 氬)且合計爲1 00%,惰性氣體一般選自氮、氦、氬,該氣 體較佳爲氮。 在氣體流(ii)中,氫濃度範圍較佳爲2〜4體積%,氧濃 度範圍較佳爲6〜1 5體積%。 該流中氧能以使用原料、純的或大致爲純的氧、含例如 2 1〜9 0%之氧或空氣之高氧空氣加以供應,藉由加入適當濃 度之惰性氣體之後’流之組成達上述定義所欲之値。 在反應器出口之液體流(iii) 一般具有範圍在2〜10重量 -12- 1229052 五、發明說明(11) %之過氧化氫濃度,較佳爲3〜8重量%。其亦包含與所飼入 '液體流等量之酸促進劑與經鹵化之促進劑一起導入,及與 所飼入之液體流等量的水,其反應副產物所獲的之水亦被 加入。後者只一般代表添加的濃度範圍在0.5〜2.5重量% 〇 液體流(i i i )藉由習知的反應器外過濾技術與催化劑分 離’例如藉由使用濾器塞子裝置於反應器內或反應混合物 之特殊再循環。在此後者中,接連的過濾技術亦可方便的 被使用。 液體流(i ii )除了添加穩定物質之必要性外,可穩定的 保存,且其適合直接使用於氧化法下游,例如在氨及H202 存在下將環己酮之氨氧化反應爲環己酮-肟,及丙烯與 h2o2氧化反應爲氧化丙烯。 在反應器出口之氣體流(iv)事實上由不反應之氫及氧與 惰性氣體組成,通常含有氫之體積濃度等於或低於2%且一 般範圍爲0.5〜1.5%,氧之體積濃度低於18%且一般範圍爲 6〜12%。 本發明具體之方法中,在反應器出口之氣體流被回收飼 入反應器中。自系統沖出後,將爲了除去惰性氣體所必須 之組分以過量方式與進料一同引入,特別是在以空氣做爲 氧之來源時。在此情況下,飼入反應器之氣體流(i i )由以 上述流(i v )再循環之組份組成,添加的氫及氧(或以空氣 形式或高氫/高氧空氣形式)實質上等於反應所用完及沖 -13- 1229052 五、發明說明(12) 洗之量。 根據本發明方法之其他具體,離開於反應器之氣體流 (i v )被飼入一個或多個隨後的反應器(操作類似前述), 之後添加的氫及氧(或以空氣形式或高氫/高氧空氣形式 )實質上等於單一反應器進行反應所使用完之量。 於以上條件下操作,可以在安全條件下製造過氧化氫, 其具有反應產率範圍爲每小時30〜200 g/每升反應介質, 且對於H202形成之莫耳選擇性(由於氫被使用完)一般高 於 65%。 下列實例爲例示,但不限制本發明所述之範圍。 實例1 載體之處理 將50g粉末狀之海岸松活性碳(CECA)及500ml蒸餾水 轉換至1公升玻璃燒瓶內,經80°C2小時之後,將炭過濾 出,且以500ml蒸餾水淸洗。 然後將潮濕之碳轉換至1公升燒瓶內然後加入500ml、2 重量%之HC1溶液,溫度加熱至80°C,經2小時後,冷卻 混合物且活性碳於濾網上以蒸餾水沖洗至氯化物被除去爲 止,回收沖洗後之活性碳且置於120°C之烘箱2小時乾燥 實例2 l%Pd-l%Pt/C催化劑之製備 10g之活性碳以實例1所述處理,轉換至內含100ml蒸 -14- 1229052 五、發明說明(13) 餾水及〇.32g Na2C03之0.5公升玻璃燒瓶中,懸浮液保持 於室溫(20〜25°C )並攪拌10分鐘。 含有10重量%Pd之H2PdCl6溶液O.lg及10重量%之 H2PtCl6溶液0· lg的液體溶液l〇ml,隨後在超過約1〇分 鐘間以滴定加入。 懸浮液保持於室溫1 〇分鐘,然後於水浴中加熱1 0分鐘 至90°C,然後加入含有0.85g甲酸納於10ml水中之溶液 且於90°C持續攪拌2小時。 冷卻至室溫後,過濾懸浮液,回收之催化劑以蒸餾水沖 洗至氯化物被除去爲止,且置於120°C之烘箱2小時。 實例3 l%Pd/C催化劑之製備 使用如實例2相同程序,但使用l〇ml的液體溶液含有 l.Og 10 重量 %Pd2H2PdCl4 溶液。 實例4 l%Pt/C催化劑之製備 使用如實例2相同程序,但使用l〇ml的液體溶液含有 10 重量 %Pd 之 H2PtCl6 溶液 1 . 0g。 奮例5 H202之合成 使用微小實驗裝置,其組成爲體積400ml之哈斯托利c (Hast elloy C)高壓鍋、配有恆溫器-調節系統、磁性拖 曳攪拌系統、反應時壓力調節及控制系統、能連續移除含 -15- 1229052 五、發明說明(14) 有反應產物之液相的過濾器、反應發生之溶劑與促進劑混 合物進料系統、氣體反應劑進料系統與連續之調節與控制 儀器。 反應趨勢藉由連續分析進料及反應出口中氫及氧。 以過錳酸鉀滴定法確定反應器液體流出物中所形成的 H2o2濃度,顧及到轉換的氫,一旦反應器中達到穩定態, 則以反應器流出物中H202濃度與離開反應器之氫的分析爲 基礎計算選擇性。 如實例2所述製備之催化劑1.2 g及含6 ppm的HBr與 3 00 ppm的H2S04之甲醇:水(重量比95/5)溶液150 g 加入反應器中。 於不攪拌下,高壓鍋中於1〇〇巴下加壓由3.6體積%之 H2、11體積%之〇2與8 5.4體積%之N2組成之氣體混合物, 然後開始攪拌至800 revs/分鐘,壓力保持於相同氣體混 合物之連續流(810標準公升,N1),具有如上定義組成 物之甲醇:水溶液以300g/小時同時飼入,反應器內溫度 保持8 °C,其結果如表1所示。 -16- 1229052 五、發明說明(15 ) 表1 反應時間(小時) 比0,之重量% H2〇2之莫耳選擇性(%) 10 6.8 67 100 6.9 70 200 7.0 71 300 6.9 69 400 7.1 71 500 7.2 73 600 7.1 72 700 7.3 74 800 7.2 73 實例6 (比鉸) 於催化劑Pd/C存在下合成過氧化氫 使用實例3所製備之催化劑重複實例5。 所獲致之結果如表2所示。 表2 反應時間(小時) H202之重量% -甚選擇性(%) 5 0.7 30 10 0.6 __32 實例7 (比較) 於催化劑P t / C存在下合成過氧化氫 使用實例4所製備之催化劑重複實例5。 所獲致之結果如表3所不。 -17- 1229052 五、發明說明(16) 表3 反應時間(小時) Η2〇2之重量% η2〇2之莫耳選擇性(%) 5 1.5 20 10 1.3 24 實例8 (比較) 反應以實例5所述進行,但使用150 g之水置換水-醇 混合物,所獲致之結果如表4所示。 表4 反應時間(小時) Η202之重量% Η2〇2之莫耳選擇性(%) 5 2 64 10 1.8 62 20 1.7 60 30 1.8 61 -18-

Claims (1)

1229052 A 六、申請專利範圍 第901 1 5482號「過氧化氫之連續製法」專利案 (93年12月修正) A申請專利範圍 1. 一種醇或含醇量較高之水-醇溶液的過氧化氫之連續製 法,其包含: (a )飼入反應器中,其含有的催化劑爲含鈀及鉑、不均 相且分散保持於液態反應介質中;其中鈀含量範圍 爲0.1至3重量%,鉑含量範圍爲0.01至1重量%, 鉑與鈀間之原子比範圍爲1 / 500至100/ 100;而其液 態反應介質爲: (i ) 一種液體流,其由包含酸促進劑及經鹵化之促進 劑之醇或含醇量較高之醇-水混合物組成; (ii)一種含氫、氧及惰性氣體之氣體流,特徵爲氫濃 度範圍在2〜4.5體積%且氧濃度範圍在6〜21體積 %,其餘爲惰性氣體且總計爲1 00% ; (b)由反應器移出· (i i i ) 一種由流(i )所組成之液體流,亦包含過氧化氫 及所反應產生的水,特徵在於過氧化氫之濃度 範圍在2〜10重量%;及 (i v ) —種氣體流,實質上由不反應之氫及氧與惰性氣 體組成。 2 .如申請專利範圍第1項之連續製法,其中催化劑之鈀含 量範圍爲0.4至2重量%存在,鉑含量範圍爲0.02至 1229052 六、申請專利範圍 0.5重量%,鉑與鈀間之原子比範圍爲1 / 200至20/100 〇 3 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中催化劑之除鈀 及鉑之外,亦包含選自VIII族或IB族之其他金屬。 4 ·如申請專利範圍第3項之連續製法,其中金屬爲釕、铑 、銥或金。 5 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中催化劑藉由沉 澱及/或浸漬將活性成分分散於惰性載體上。 6 ·如申請專利範圍第5項之連續製法,其中惰性載體選自 矽石、鋁氧土、矽石-鋁氧土、沸石、活性碳及以磺酸 基加以官能化之活性碳。 7 ·如申請專利範圍第6項之連續製法,其中載體爲選自化 石或木、褐煤、泥煤或椰子之自然來源,且具有表面積 大於300 m2/g之活性碳。 8 ·如申請專利範圍第7項之連續製法,其中載體爲具有表 面積達1400 m2/g之活性碳。 9 ·如申請專利範圍第7項之連續製法,其中載體爲具有表 面積大於600m2/g之活性碳。 I 0 ·如申請專利範圍第7項之連續製法,其中活性碳具有低 灰含量。 II ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中催化劑以濃度 範圍爲0.1至10重量%分散於反應介質中。 1 2 .如申請專利範圍第 11項之連續製法,其中催化劑以濃 l229〇52 $、申請專利範圍 度範圍爲0.3至3重量%分散於反應介質中。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中液體流(丨)由 醇或G.3醇類之混合物或醇含量高於50重量%之該醇類 與水之混合物組成。 1 4 ·如申請專利範圍第丨3項之連續製法,其中醇爲甲醇。 15·如申請專利範圍第13項之連續製法,其中混合物爲含有 至少70重量%之甲醇的甲醇與水之混合物。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中經鹵化之促進 劑爲在反應介質中能生成鹵素離子之物質。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之連續製法,其中經鹵化之促進 劑爲選自能生成溴離子之物質,可爲氫溴酸及其能溶於 反應介質之鹽類,其可爲鹼性溴鹽。 1 8 ·如申請專利範圍第丨7項之連續製法,其中促進劑爲氫溴 酸。 1 9 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中經鹵化之促進劑 之濃度範圍爲每公斤溶液含0.1至50mg。 ·如申請專利範圍第1 7項之連續製法,其中經鹵化之促進 劑之濃度範圍爲每公斤溶液含1至l〇mg。 2 1 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中酸促進劑選自 能在反應介質中生成H+氫離子之物質。 22 ·如申請專利範圍第2丨項之連續製法,其中酸促進劑可選 自硫酸、磷酸、硝酸之無機酸,或爲磺酸之有機酸。 23 ·如申請專利範圍第22項之連續製法,其中酸促進劑爲硫 1229052 六、申請專利範圍 酸及磷酸。 2 4 ·如申請專利範圍第丨項之連續製法,其中酸促進劑之濃 度範圍爲每公斤溶液含20至lOOOmg。 25 ·如申請專利範圍第 24項之連續製法,其中酸促進劑之 濃度範圍爲每公斤溶液含50至500mg。 26.如申請專利範圍第1項之連續製法,其中在氣體流(π) 中氫濃度範圍爲2至4.5體積%,且氧濃度範圍爲6至 1 5體積% ’其餘以選自氮、氦、氬之惰性氣體添補至 100% 〇 2 7 ·如申請專利範圍第2 6項之連續製法,其中惰性氣體爲氮 〇 2 8 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中在氣體流(丨i ) 中做爲原料使用之氧能以純的或實質爲純的氧、含 21〜90%之氧或空氣之高氧空氣加以供應,藉由添加適當 濃度之惰性氣體之後,流之組成達所欲之値。 29 ·如申請專利範圍第28項之連續製法,其中離開反應器之 液體流(i i i )具有過氧化氫之濃度範圍爲3至8重量%。 3 〇 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中藉由過濾技術 將液體流(i i i )與催化劑分離。 3 1 ·如申請專利範圍第3 0項之連續製法,其中使用濾器塞子 裝置於反應器內或藉由切向過濾進行過濾。 3 2 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中離開反應器之 1229052 六、申請專利範圍 氣體流(i v )實質上由不反應之氫及氧與惰性氣體組成, 而含氫之體積濃度等於或低於2%,且氧之體積濃度低於 18%。 33.如申請專利範圍第32項之連續製法,其中離開反應器之 氣體流(iv)含氫之體積濃度範圍爲〇·5至1.5% ,且氧之 體積濃度範圍爲6至12%。 3 4 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中離開反應器之 氣體流(i v )被回收飼入反應器中,自系統沖出後,將爲 了除去惰性氣體所必須之組分以過量方式與進料一同引 入,所添加的氫及氧在製程中會被用完。 3 5 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中離開反應器之 氣體流(i v )被飼入一個或多個依序排列的反應器,其操 作類似申請專利範圍第1項中所述,之後每次添加的氫 及氧之量實質上等於反應在單一反應器中進行時所用完 之量。 3 6 .如申請專利範圍第1項之連續製法,其中反應進行於溫 度範圍-10至60°C。 37.如申請專利範圍第36項之連續製法,其中溫度範圍爲〇 至 40°C。 38·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中反應進行於總 壓力範圍1至300巴。 39·如申請專利範圍第38項之連續製法,其中總壓力範圍爲 40至1 50巴。 1229052 六、申請專利範圍 40 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中反應器爲適於 連續操作且於三相系統進行反應者,使氣相、液相與催 化劑保持分散,獲得有效接觸。 4 1 ·如申請專利範圍第40項之連續製法,其中反應器選自攪 拌反應器、氣泡反應器或具有內部或外部循環之氣昇反 應器。 42. 如申請專利範圍第1項之連續製法,其中液體介質留滯 於反應器內之時間範圍爲0.05至5小時。 43. 如申請專利範圍第42項之連續製法,其中液體介質留滯 於反應器內之時間範圍爲0 . 1至2小時。 44 ·如申請專利範圍第1項之連續製法,其中液體流(i i i ) 直接被使用於一物質之氧化製程,該物質係選自烯烴、 芳族烴、氨及羰基化合物,其使用鈦矽沸石(t i tan ium silicalite)爲催化劑。
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