DE112018000071T5

DE112018000071T5 - Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung

Info

Publication number: DE112018000071T5
Application number: DE112018000071.0T
Authority: DE
Inventors: Hanna Kim; Doojin Lee; Eun Su Lee; Taechan Ha; Dong Kyun Noh; Soo Hyun Park; Sungho Kim
Original assignee: SKC Co Ltd
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG; Evonik Operations GmbH; SK Picglobal Co Ltd
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-30
Also published as: WO2019231044A1; MY184896A; KR101940782B1; HUP1900005A3; HUP1900005A2; HU231128B1; CN110719909B; US20210246111A1; CN110719909A; US11247975B2

Abstract

Ausführungsformen geben ein Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung an, das (1) das Gewinnen einer rohen Alkylenoxidzusammensetzung, die eine ionische Komponente umfasst; (2) das Leiten der rohen Alkylenoxidzusammensetzung durch ein Molekularsieb und (3) das Gewinnen einer gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung umfasst. Eine gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung, die für ein anschließendes Verfahren geeignet ist, kann erhalten werden.

Description

Fachgebiet
Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung durch Entfernen einer ionischen Komponente, die bei der Produktion eines Alkylenoxids entstanden ist.
Technischer Hintergrund der Erfindung
Alkylenoxide werden in der chemischen Industrie als wichtige Zwischenprodukte verwendet. Alkylenoxide werden durch verschiedene Verfahren hergestellt. Je nachdem, welche Reaktanten, Katalysatoren, Lösungsmittel und dergleichen verwendet werden, können verschiedene Nebenprodukte entstehen.
Zum Beispiel wird Propylenoxid hauptsächlich durch das Verfahren über einen Hydrochlorierungsweg und das duale Produktionsverfahren (d.h. ein Verfahren zur Herstellung eines Styrolmonomers oder von Methyl-tert-butylether zusammen mit Propylenoxid) hergestellt. Das Verfahren über einen Hydrochlorierungsweg wird jedoch aufgrund eines Kontaminierungsproblems immer mehr vermieden. Das duale Produktionsverfahren beinhaltet aufgrund der begrenzten Brauchbarkeit von Nebenprodukten ebenfalls Schwierigkeiten beim Neuaufbau oder der Ausdehnung von Anlagen. Somit wurden in den letzten Jahren Studien zu neuen Verfahren zur Herstellung von Propylenoxid durchgeführt.
Gemäß einem neuen Produktionsverfahren wird Propylen mit Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel unter der Einwirkung einer Titanverbindung als Katalysator epoxidiert, wodurch eine Propylenoxidzusammensetzung entsteht. Dieses Produktionsverfahren ist insofern vorteilhaft, als das Verfahren einfach ist, einen geringen Energieverbrauch hat und umweltfreundlich ist.
Dieses Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, als die so hergestellte Propylenoxidzusammensetzung eine Verunreinigung enthält, die ein anschließendes Verfahren zur Herstellung eines Polyols oder dergleichen beeinflussen kann. Somit sind Studien darüber, welche Art von Verunreinigungen entstehen und wie man diese Verunreinigungen selektiv entfernt, weitergegangen.
Offenbarung der Erfindung
Zu lösendes technisches Problem
Ausführungsformen zielen darauf ab, eine gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung bereitzustellen, die für ein anschließendes Verfahren geeignet ist, indem man eine ionische Komponente, die für das anschließende Verfahren nicht notwendig ist, aus den Nebenprodukten von Alkylenoxid, das nach dem neuen Verfahren hergestellt wurde, selektiv entfernt.
Lösung des Problems
Das Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform umfasst (1) das Gewinnen einer rohen Alkylenoxidzusammensetzung, die eine ionische Komponente umfasst; (2) das Leiten der rohen Alkylenoxidzusammensetzung durch ein Molekularsieb; und (3) das Gewinnen einer gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß den Ausführungsformen kann eine gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung, die für ein anschließendes Verfahren geeignet ist, erhalten werden.
Ausführliche Beschreibung zur Durchführung der Erfindung
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen ausführlich beschrieben. Die Ausführungsformen sind nicht auf die im Folgenden beschriebenen beschränkt, sondern sie können zu verschiedenen Formen modifiziert werden, solange der Kern der Erfindung nicht verändert wird.
Wenn in dieser Beschreibung davon die Rede ist, dass ein Teil ein Element „umfasse“, so ist dies dahingehend zu verstehen, dass das Teil auch andere Elemente umfassen kann.
Weiterhin sind alle hier verwendeten Zahlen und Ausdrücke, die sich auf die Mengen von Komponenten, Reaktionsbedingungen und dergleichen beziehen, so zu verstehen, als seien sie durch den Ausdruck „etwa“ modifiziert, wenn nichts Anderes angegeben ist.
Ausführungsformen zielen darauf ab, eine gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung bereitzustellen, die für ein anschließendes Verfahren geeignet ist.
Das Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform umfasst (1) das Gewinnen einer rohen Alkylenoxidzusammensetzung, die eine ionische Komponente umfasst; (2) das Leiten der rohen Alkylenoxidzusammensetzung durch ein Molekularsieb; und (3) das Gewinnen einer gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung.
Um eine Alkylenoxidzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform zu reinigen, wird zuerst eine rohe Alkylenoxidzusammensetzung, die eine ionische Komponente umfasst, erhalten (Schritt (1)).
„Rohe Alkylenoxidzusammensetzung“ bezieht sich auf eine Zusammensetzung, unmittelbar nachdem sie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Alkylenoxids erzeugt wurde. Die Zusammensetzung umfasst eine ionische Komponente oder dergleichen, die für ein anschließendes Verfahren nicht notwendig ist.
Die rohe Alkylenoxidzusammensetzung kann ein Alkylenoxid, eine ionische Komponente, eine nichtionische Komponente und ein Lösungsmittel umfassen.
Die rohe Alkylenoxidzusammensetzung umfasst eine ionische Komponente.
Die ionische Komponente kann eine kationische Komponente und eine anionische Komponente umfassen.
Insbesondere kann es sich bei der kationischen Komponente um wenigstens eine handeln, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus NH₂ ⁺, NH₄ ⁺ und Molekularsieben, die diese als funktionelle Gruppe aufweisen, besteht. Zum Beispiel kann die kationische Komponente NH₄ ⁺ umfassen. Als ein weiteres Beispiel kann die kationische Komponente NH₂ ⁺ und NH₄ ⁺ umfassen. Zum Beispiel kann die kationische Komponente aus NH₄ ⁺ bestehen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die ionische Komponente umfasst NH₄ ⁺, und der Gehalt an NH₄ ⁺ in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung beträgt 0,1 bis 5 ppm. Insbesondere umfasst die ionische Komponente NH₄ ⁺, und der Gehalt an NH₄ ⁺ in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung beträgt 0,1 bis 3 ppm, 0,1 bis 2,5 ppm, 0,3 bis 2 ppm oder 0,5 bis 1,5 ppm, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Außerdem kann es sich bei der anionischen Komponente um wenigstens eine handeln, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus NO₂ ^-, NO₃ ^- und Molekularsieben, die diese als funktionelle Gruppe aufweisen, besteht. Zum Beispiel kann die anionische Komponente NO₂ ^- umfassen. Als ein weiteres Beispiel kann die anionische Komponente NO₂ ^- und NO₃ ^- umfassen. Zum Beispiel kann die anionische Komponente aus NO₂ ^- bestehen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die ionische Komponente umfasst NO₂ ^-, und der Gehalt an NO₂ ^- in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung beträgt 0,1 bis 5 ppm. Die ionische Komponente umfasst NO₂ ^-, und der Gehalt an NO₂ ^- in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung beträgt 0,1 bis 3 ppm, 0,1 bis 1 ppm oder 0,25 bis 0,75 ppm, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die ionische Komponente kann eine stickstoffhaltige ionische Komponente umfassen.
Zum Beispiel kann die ionische Komponente wenigstens eines umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus NH₂ ⁺, NH₄ ⁺, NO₂ ^- und NO₃ ^- besteht. Alternativ dazu kann die ionische Komponente auch aus wenigstens einem bestehen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus NH₂ ⁺, NH₄ ⁺, NO₂ ^- und NO₃ ^- besteht.
Die ionische Komponente umfasst 30 bis 90 Gew.-% der kationischen Komponente, bezogen auf das Gesamtgewicht der ionischen Komponente. Insbesondere kann die ionische Komponente 40 bis 90 Gew.-%, 50 bis 90 Gew.-% oder 50 bis 80 Gew.-% der kationischen Komponente umfassen, bezogen auf das Gesamtgewicht der ionischen Komponente. Insbesondere kann die ionische Komponente 60 bis 80 Gew.-% der kationischen Komponente umfassen, bezogen auf das Gesamtgewicht der ionischen Komponente, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die rohe Alkylenoxidzusammensetzung kann außer der ionischen Komponente auch eine nichtionische Komponente umfassen.
Zum Beispiel kann die nichtionische Komponente eine Komponente auf Aminbasis umfassen.
Insbesondere kann die Komponente auf Aminbasis wenigstens eines umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diisopropylamin, Diethylamin, Trimethylamin, Diethanolamin, Dimethylethylamin, Methyldiethanolamin und Monoisopropylamin besteht.
Außerdem kann die rohe Alkylenoxidzusammensetzung auch ein Lösungsmittel umfassen.
Insbesondere kann das Lösungsmittel wenigstens eines umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasser, Methanol, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Methylformiat und Dimethoxymethan besteht.
Zum Beispiel kann die rohe Alkylenoxidzusammensetzung Dimethoxymethan (DMM) und Methylformiat (MF) umfassen. Der Gehalt an Dimethoxymethan (DMM) und Methylformiat (MF) kann 10 bis 3000 ppm, 10 bis 1000 ppm, 10 bis 500 ppm oder 20 bis 100 ppm betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die rohe Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (1) weist eine kontrollierte Polymerisationsrate (CPR) von 0,2 bis 20 auf. Insbesondere kann die rohe Alkylenoxidzusammensetzung eine kontrollierte Polymerisationsrate (CPR) von 0,2 bis 10, 0,2 bis 5, 0,2 bis 2, 0,5 bis 3, 0,5 bis 2 oder 0,8 bis 1,5 aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
„Kontrollierte Polymerisationsrate (CPR)“ bezieht sich auf einen Index, der die Menge einer basischen Substanz in einer Alkylenoxidzusammensetzung anzeigt. Es ist ein gemäß dem Testverfahren von ASTM D6437 gemessener Wert, wobei 30 g einer Alkylenoxidzusammensetzung mit 100 ml Methanol gemischt werden und die Menge der für die Neutralisationstitration notwendigen Salzsäure (Konzentration: 0,001 N) gemessen wird.
Wenn die CPR der rohen Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (1) außerhalb des obigen Bereichs liegt, ist es schwierig, die Reaktivität bei der Herstellung eines nachgelagerten Produkts unter Verwendung derselben als Rohstoff zu steuern, und der CPR-Wert des so hergestellten Produkts fällt nicht unter die CPR-Anforderung für dieses Produkt. Somit muss die CPR der rohen Alkylenoxidzusammensetzung innerhalb des obigen Bereichs gehalten werden. Insbesondere ist es vorteilhafter, den CPR-Wert der rohen Alkylenoxidzusammensetzung auf 2,0 oder weniger zum Maximum zu halten.
Da die Menge der kationischen Verunreinigungen in den ionischen Verunreinigungen insbesondere größer ist als die der anionischen Verunreinigungen, können die nach der Neutralisierung der Verunreinigungen zurückbleibenden kationischen Verunreinigungen ein Faktor sein, der den CPR-Wert der rohen Alkylenoxidzusammensetzung erhöht.
Die rohe Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (1) hat eine Basizität von 1 bis 40. Insbesondere kann die rohe Alkylenoxidzusammensetzung eine Basizität von 2 bis 40, 2 bis 20, 0,4 bis 10 oder 0,4 bis 7 aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Da die Menge der kationischen Verunreinigungen in den ionischen Verunreinigungen insbesondere größer ist als die der anionischen Verunreinigungen, können die nach der Neutralisierung der Verunreinigungen zurückbleibenden kationischen Verunreinigungen ein Faktor sein, der die Basizität der rohen Alkylenoxidzusammensetzung erhöht.
Die rohe Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (1) hat einen Gehalt an N von 0,2 bis 10 ppm. Insbesondere hat die rohe Alkylenoxidzusammensetzung einen Gehalt an N von 0,2 bis 7 ppm, 0,2 bis 5 ppm, 0,2 bis 3 ppm oder 0,2 bis 2 ppm. Insbesondere kann die rohe Alkylenoxidzusammensetzung einen Gehalt an N von 0,5 bis 1,8 ppm, 1,0 bis 1,8 ppm oder 1,2 bis 1,8 ppm aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Wenn der Gehalt an N in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (1) auf einem hohen Wert gehalten wird, kann er in dem nachgelagerten Produkt, in dem dieselbe als Rohstoff verwendet wird, einen üblen Geruch verursachen. Somit wird der Gehalt an N in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung vorzugsweise so gering wie möglich gehalten.
Die Faktoren, die den Gehalt an N in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung erhöhen, sind die oben beschriebenen Komponenten, die N in der ionischen Komponente, der nichtionischen Komponente und dem Lösungsmittel enthalten.
Bei dem Alkylenoxid kann es sich um Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder dergleichen handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Alkylenoxid um Propylenoxid handeln.
Die rohe Alkylenoxidzusammensetzung kann nach Schritt (1) und vor dem folgenden Schritt (2) durch einen Abschnitt mit Kügelchen geleitet werden.
Der Abschnitt mit Kügelchen umfasst eine Vielzahl von Kügelchen mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis 5 mm. Insbesondere kann der Abschnitt mit Kügelchen eine Vielzahl von Kügelchen mit einem mittleren Durchmesser von 1,5 bis 4 mm oder 2 bis 3 mm umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Anzahl der in dem Abschnitt mit Kügelchen enthaltenen Kügelchen pro Volumeneinheit beträgt 100 bis 100 000/Liter. Insbesondere kann die Anzahl der in dem Abschnitt mit Kügelchen enthaltenen Kügelchen pro Volumeneinheit 1000 bis 80 000/Liter, 5000 bis 70 000/Liter, 10 000 bis 50 000/Liter oder 15 000 bis 40 000/Liter betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Außerdem ist die Raumgeschwindigkeit, mit der die rohe Alkylenoxidzusammensetzung durch den Abschnitt mit Kügelchen geleitet wird, größer als 0 bis 10 h^-1. Insbesondere kann die Raumgeschwindigkeit, mit der die rohe Alkylenoxidzusammensetzung durch den Abschnitt mit Kügelchen geleitet wird, 0,2 bis 5 h^-1, 0,2 bis 3 h^-1, 0,2 bis 2 h^-1, 0,5 bis 2 h^-1 oder 0,8 bis 1,5 h^-1 betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die in dem Abschnitt mit Kügelchen enthaltenen Kügelchen können ein inaktives Material, das aus Silicalith besteht, als Rohstoff umfassen.
Der Abschnitt mit Kügelchen dient dazu, eine gleichmäßige Dispersion der rohen Alkylenoxidzusammensetzung zu induzieren, bevor sie einem nachgeschalteten Molekularsieb zugeleitet wird.
Dann wird die rohe Alkylenoxidzusammensetzung durch ein Molekularsieb geleitet (Schritt (2)).
Das Molekularsieb kann ein Molekularsieb auf Zeolithbasis sein. Insbesondere kann das Molekularsieb eine Struktur aufweisen, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zeolith A, Zeolith X, Zeolith beta, Zeolith Y, Zeolith L und ZSM-12 besteht.
„Molekularsieb“ bezieht sich kollektiv auf Siliciumaluminiumoxide, und diese können in einer oktagonalen geometrischen Struktur vorliegen, die einen Einlass aus feinen Löchern aufweist, die aus Ringen von Sauerstoffatomen bestehen und sich mit anderen Löchern, die in regelmäßigen Abständen zwischen den Löchern gebogen sind, überschneiden, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
In einem solchen Fall beträgt die Größe der Poren des Molekularsiebs mehr als 2,3 Å bis weniger als 10 Å. Insbesondere kann die Größe der Poren des Molekularsiebs 3 Å bis weniger als 10 Å, 3 Å bis 7,5 Å, 3 Å bis 5 Å, 3,5 Å bis 4,5 Å, 3,8 Å bis 4,2 Å oder 3,9 Å bis 4,1 Å betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Außerdem kann die Form der Poren des Molekularsiebs achteckig sein. Insbesondere weist das Molekularsieb Mikroporen in achteckiger Form auf, und handelsübliche Produkte haben eine Kugelform von etwa 2 mm, wobei Molekularsiebe physisch miteinander kombiniert sind.
Das Molekularsieb kann selektiv Verunreinigungen adsorbieren, die kleiner sind als die in achteckiger Form vorliegenden Mikroporen. Alternativ dazu kann die negative Ladung (d.h. Säurepunkt) des Molekularsiebs der Zeolithreihe selbst die in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung vorhandene kationische Komponente adsorbieren.
Die Raumgeschwindigkeit, mit der die rohe Alkylenoxidzusammensetzung durch das Molekularsieb geleitet wird, ist größer als 0 bis 10 h^-1. Insbesondere kann die Raumgeschwindigkeit, mit der die rohe Alkylenoxidzusammensetzung durch das Molekularsieb geleitet wird, 0,2 bis 5 h^-1, 0,2 bis 3 h^-1, 0,2 bis 2 h^-1, 0,5 bis 2 h^-1 oder 0,8 bis 1,5 h^-1 betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Dann wird eine gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung erhalten (Schritt (3)).
Die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung umfasst eine ionische Komponente, die eine kationische Komponente und eine anionische Komponente umfasst.
In einem solchen Fall ist die Art der ionischen Komponente so, wie es in dem obigen Schritt (1) beschrieben ist.
Außerdem kann die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung außer der ionischen Komponente auch eine nichtionische Komponente und ein Lösungsmittel umfassen. Sie sind so, wie es in dem obigen Schritt (1) beschrieben ist.
Wenn die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung eine ionische Komponente umfasst, die eine kationische Komponente und eine anionische Komponente umfasst, umfasst die ionische Komponente 10 bis 70 Gew.-% der kationischen Komponente, bezogen auf das Gesamtgewicht der ionischen Komponente. Insbesondere umfasst die ionische Komponente 20 bis 70 Gew.-%, 30 bis 70 Gew.-%, 40 bis 60 Gew.-% oder 45 bis 55 Gew.-% der kationischen Komponente, bezogen auf das Gesamtgewicht der ionischen Komponente, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Zum Beispiel umfasst die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung NH₄ ⁺, und der Gehalt an NH₄ ⁺ in der gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung beträgt 0,05 bis 2,5 ppm. Insbesondere kann der Gehalt an NH₄ ⁺ in der gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung 0,1 bis 2 ppm, 0,1 bis 1 ppm, 0,2 bis 0,8 ppm, 0,2 bis 0,6 ppm oder 0,4 bis 0,6 ppm betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Das heißt, eine erhebliche Menge der kationischen Komponente, wie NH₄ ⁺, die in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung vorhanden ist, kann entfernt werden, wenn die Zusammensetzung durch das Molekularsieb geleitet wird.
Außerdem umfasst die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung NO₂ ^-, und der Gehalt an NO₂ ^- in der gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung beträgt 0,1 bis 5 ppm. Insbesondere kann der Gehalt an NO₂ ^- in der gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung 0,1 bis 3 ppm oder 0,25 bis 0,75 ppm betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (3) weist eine CPR von 0 bis 2 auf. Insbesondere kann die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung ein CPR von 0 bis 1,5, 0 bis 1,2, 0 bis 0,8, 0 bis 0,5, 0,1 bis 0,5, 0,1 bis 0,3 oder 0,1 bis 0,2 aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Definition der CPR ist so, wie es bei dem obigen Schritt (1) beschrieben ist.
Wenn die CPR der gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (3) innerhalb des obigen Bereichs liegt, ist dies insofern vorteilhaft, als sich die Reaktivität bei der Herstellung eines nachgelagerten Produkts unter Verwendung derselben als Rohstoff leicht steuern lässt und der geringe CPR-Wert des so hergestellten Produkts die CPR-Anforderung für dieses Produkt erfüllt.
Die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (3) hat eine Basizität von 0 bis 4. Insbesondere kann die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung eine Basizität von 0 bis 3, 0 bis 2,4, 0 bis 1,6 oder 0 bis 1,0 aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (3) hat einen Gehalt an N von 0,1 bis 5 ppm. Insbesondere kann die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung einen Gehalt an N von 0,1 bis 3 ppm, 0,1 bis 2 ppm, 0,2 bis 1,5 ppm oder 0,4 bis 1,1 ppm aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Wenn der Gehalt an N in der gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (3) innerhalb des obigen Bereichs liegt, ist dies insofern vorteilhaft, als der üble Geruch in dem nachgelagerten Produkt, in dem dieselbe als Rohstoff verwendet wird, auf einen Wert des üblen Geruchs in dem nachgelagerten Produkt, bei dem durch andere Verfahren, wie das Verfahren über einen Hydrochlorierungsweg und das duale Produktionsverfahren, hergestelltes Alkylenoxid verwendet wird, reduziert wird.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen ausführlich erläutert. Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung jedoch näher veranschaulichen, und der Umfang der Beispiele ist nicht darauf beschränkt.
Beispiele
Beispiel 1
Eine rohe Alkylenoxidzusammensetzung wurde durch ein Verfahren zur Herstellung eines Alkylenoxids erhalten. In einem solchen Fall enthielten die so erhaltenen rohen Zusammensetzungen NH₄ ⁺, NO₂ ^- und Alkylenoxid.
100 g der rohen Alkylenoxidzusammensetzung wurden mit einer Raumgeschwindigkeit von 1 h^-1 durch einen Behälter geleitet, der 8 Liter (etwa 6 kg) eines Molekularsiebs mit einem mittleren Durchmesser von etwa 2 mm und einer mittleren Porengröße von etwa 4 Å in einer Anzahl pro Volumeneinheit von etwa 20 000/Liter enthielt, um dadurch eine gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 1
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Porengröße des Molekularsiebs 10 Å betrug.
Vergleichsbeispiel 2
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Porengröße des Molekularsiebs 2,3 Å betrug.
Bewertungsbeispiele
Die Eigenschaften und Nachverarbeitungsergebnisse der durch die Reinigungsverfahren gemäß Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 gereinigten Alkylenoxidzusammensetzungen wurden bewertet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Bewertungsbeispiel 1: Messung des Gehalts an NH₄ ⁺
Gemäß dem Testverfahren von ASTM D 6919 (Standardtestverfahren für die Bestimmung gelöster Kationen in Wasser durch Ionenchromatographie) wurden 2 g der zu messenden Zusammensetzung mit ultrahochreinem Wasser verdünnt, und NH₄ ⁺ wurde durch ein Ionenchromatographie-Analysegerät quantitativ analysiert.
Bewertungsbeispiel 2: Messung des Gehalts an NO₂ ^-
Gemäß dem Testverfahren von ASTM D 4327 (Standardtestverfahren für Anionen in Wasser durch unterdrückte Ionenchromatographie) wurden 2 g der zu messenden Zusammensetzung mit ultrahochreinem Wasser verdünnt, und NO₂ ^- wurde durch ein Ionenchromatographie-Analysegerät quantitativ analysiert.
Bewertungsbeispiel 3: Messung der CPR
Gemäß dem Testverfahren von ASTM D 6437 (Standardtestverfahren für Polyurethanrohstoffe) wurden 30 g der zu messenden Zusammensetzung mit 100 ml Methanol gemischt, danach erfolgte eine Neutralisationstitration mit 0,001 N Salzsäure, um die Menge der verbrauchten Salzsäure zu berechnen.
Bewertungsbeispiel 4: Messung des Gehalts an N

Gemäß dem Testverfahren von ASTM D 4629 (Standardtestverfahren für Stickstoffspuren in flüssigen Kohlenwasserstoffen) wurde 1 g der zu messenden Zusammensetzung mit einem hochreinen Lösungsmittel verdünnt, das in einem Sauerstoff- und Argonzustand verbrannt wurde, um die durch angeregtes Stickstoffdioxid emittierten Wellenlängen für eine quantitative Analyse nachzuweisen. Tabelle 1

		Bsp. 1	Vergl.-Bsp. 1	Vergl.-Bsp. 2
Rohe Alkylenoxidzusammensetzung	Gehalt an NH₄ ⁺	1,05 ppm	1,05 ppm	1,05 ppm
	Gehalt an NO₂ ^-	0,55 ppm	0,55 ppm	0,55 ppm
	CPR-Wert	1,0	1,0	1,0
	Gehalt an N	1,6 ppm	1,6 ppm	1,6 ppm
Gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung	Gehalt an NH₄ ⁺	0,55 ppm	Reaktion aufgrund einer exothermen Reaktion abgebrochen	1,05 ppm
	Gehalt an NO₂ ^-	0,55 ppm		0,55 ppm
	CPR-Wert	0,1		1,0
	Gehalt an N	1,1 ppm		1,6 ppm

Wie man anhand der obigen Tabelle 1 erkennt, betrug die Verbesserungsrate in der CPR 90% oder mehr, und die Reduktionsrate im Gehalt an N betrug 30% oder mehr in Beispiel 1 im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 und 2. Insbesondere konnte der Test in Vergleichsbeispiel 1 nicht durchgeführt werden, da eine exotherme Reaktion stattfand, und die CPR und der Gehalt an N waren in Vergleichsbeispiel 2 nicht verbessert.

Claims

Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung, umfassend: (1) das Gewinnen einer rohen Alkylenoxidzusammensetzung, die eine ionische Komponente umfasst; (2) das Leiten der rohen Alkylenoxidzusammensetzung durch ein Molekularsieb; und (3) das Gewinnen einer gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die ionische Komponente eine kationische Komponente und eine anionische Komponente umfasst.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die ionische Komponente 30 bis 90 Gew.-% der kationischen Komponente umfasst, bezogen auf das Gesamtgewicht der ionischen Komponente.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die ionische Komponente eine stickstoffhaltige ionische Komponente umfasst.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 4, wobei die stickstoffhaltige ionische Komponente wenigstens eines umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus NH₂ ⁺, NH₄ ⁺, NO₂ ^- und NO₃ ^- besteht.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die rohe Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (1) eine CPR von 0,2 bis 20 aufweist.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die rohe Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (1) einen Gehalt an N von 0,2 bis 10 ppm aufweist.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die ionische Komponente NH₄ ⁺ umfasst und der Gehalt an NH₄ ⁺ in der rohen Alkylenoxidzusammensetzung in dem obigen Schritt (1) 0,1 bis 5 ppm beträgt.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Molekularsieb eine Struktur aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zeolith A, Zeolith X, Zeolith beta, Zeolith Y, Zeolith L und ZSM-12 besteht.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die Größe der Poren des Molekularsiebs mehr als 2,3 Ä bis weniger als 10 Ä beträgt.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem Alkylenoxid um Propylenoxid handelt.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die Raumgeschwindigkeit, mit der die rohe Alkylenoxidzusammensetzung durch das Molekularsieb geleitet wird, größer als 0 bis 10 h^-1 ist.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die rohe Alkylenoxidzusammensetzung nach Schritt (1) und vor dem folgenden Schritt (2) durch einen Abschnitt mit Kügelchen geleitet wird; der Abschnitt mit Kügelchen eine Vielzahl von Kügelchen mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis 5 mm umfasst; und die Anzahl der in dem Abschnitt mit Kügelchen enthaltenen Kügelchen pro Volumeneinheit 100 bis 100 000/Liter beträgt.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung eine ionische Komponente umfasst, die eine kationische Komponente und eine anionische Komponente umfasst; und die ionische Komponente 10 bis 70 Gew.-% der kationischen Komponente umfasst, bezogen auf das Gesamtgewicht der ionischen Komponente.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung eine CPR von 0 bis 2 aufweist.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung einen Gehalt an N von 0,1 bis 5 ppm aufweist.
Verfahren zur Reinigung einer Alkylenoxidzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die gereinigte Alkylenoxidzusammensetzung NH₄ ⁺ umfasst und der Gehalt an NH₄ ⁺ in der gereinigten Alkylenoxidzusammensetzung 0,05 bis 2,5 ppm beträgt.