DE1244740B - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd Die Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von Wasserstoffperoxyd, durch einen Autoxydations-Verfahrenszyklus, bei dem man abwechselnd eines oder mehrere Anthrachinone, die zur Herstellung einer zu verarbeitenden Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch gelöst sind, reduziert, das oder die auf diese Weise reduzierten Produkte wieder zu den Anthrachinonen oxydiert, das während der Oxydation erzeugte Wasserstoffperoxyd extrahiert und die Lösung zu einer weiteren Folge von Verfahrensstufenfolge zurückführt, die mit der Reduktion beginnt. Dieses Verfahren wird in der folgenden Beschreibung als »Verfahrenszyklus« bezeichnet. Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Ausdruck »Anthrachinon« soll substituierte Anthrachinone einschließen, z. B. 2-Äthylanthrachinon und kernsubstituierte Anthrachinone, z. B. 2-Äthyltetrahydroanthrachinon.
• Die Erfindung betrifft das bei einem derartigen Verfahrenszyklus zu verwendende Lösungsmittel.
• Die für derartige Verfahren verwendeten Lösungsmittel sollen in Wasser unlöslich sein, gegenüber den im Verfahren ablaufenden Reaktionen chemisch beständie, sein, sowohl die Anthrachinon- als auch die Anthrachinolformen lösen, einen hohen Verteilungskoeffizienten für Wasserst-iffperoxyd zwischen Wasser und dem Lösungsmittel haben und eine Dichte aufweisen, welche sich genügend von der des im Verfahrenszyklus erzeugten Wassers und der Wasserstoffperoxydlösungen unterscheidet, Nach der vorliegenden Erfinduneg wird für die Herstellung nach dem Autoxydations-Kreisprozeß von Wasserstoffperoxyd als Lösungsmittel für die Umsetzung eine aus (a) Keton, bei dem ieder an die Carbonylgruppe a -C ge bundene Rest mindestens 2 Kohlenstoffatome enthält, (b) aus aliphatischen Carbonsäure und Cyclohexanol und7oder Alkyleyclohexanol und (c) aromatisch-olefinischem Erdölkohlenwasserstoffgemisch oder Kohlenwasserstoff der Benzolreihe bestehende Mischung verwendet, die die Bestandteile (a), (b) und (c) im Volumenverhältnis von 40: 35: 25 bis 70: 5: 25 oder die Summe der Komponenten (a) + (b) zu (c) im Verhältnis 50: 50 enthält.
• Vorteilhaft verwendet man als Keton ein Dialkylketon, z. B. ein Diäthyl-, Diisopropyl- oder Diisobutylketon, vorzugsweise das letztgenannte. Vorzugsweise wird als Ester Methyleyclohexanolacetat verwendet, doch sind auch andere von Cyclohexan abgeleitete Ester von Cyclohexan oder einem Alkylcyclohexan und Carbonsäuren, insbesondere Monocarbonsäuren mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen wertvoll.
• Vorteilhafterweise verwendet man als Bestandteil (c) Benzol oder ein Gemisch aus aromatischen und olefinischen Kohlenwasserstoffen, z. B. ein Gemisch mit dem Siedebereich von 192,7 bis 212,6'C, dessen Gesamtgehalt an Oleimen und aromatischen Verbindungen sich auf 95 0/0 beläuft und, soweit bekannt, ein aus Erdöl gewonnenes aromatisches Erzeugnis ist. Es ist unter der Bezeichnung SC 150 (H) im Handel erhältlich. Bei einem anderen geeigneten aromatischen Kohlenwasserstoffgemisch, das sich unter der Handelsbezeichnung Aromasol im Handel befindet, ist ein Gehalt an Trimethylbenzol vorhanden, der sich auf 70 Gewichtsprozent beläuft. Sein Siedebereich liegt normal zwischen 165 und 2lO'C.
• Ein bevorzugtes Gemisch besitzt das Volumenverhältnis der Bestandteile von 50: 25: 25. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Bestandteile aus Diisobutylketon, Methyleyclohexanolacetat bzw. dem genannten CI aromatischen Olefingemisch bestehen.
• Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösungsmittel-C ge mische besteht darin, dqß sie ein Lösevermögen für höherreduzierte Formen, z. B. Chinhydron ohne wesentliche Verminderung des Verteilun,-skoeffizienten besitzen. In der folgenden Tabelle steht der Handelsname SC 150 (H) für das erwähnte Produkt der Humble Oil Company, das aus einem Erdölaromaten mit einem Siedebereich von 192,7 bis 212,6'C und einem Gehalt von 95 0/, an Olefinen und aromatischen Verbindungen besteht.

  Verteilungskoeffizient Löslichkeiten,

  Lösungsmittelsystem von H202 Zwischen ausgedrückt in Gramm Maximale Konzentration

  wäßrigem 150/,igem Äquivalente pro Liter der reduzierten Form,

  H"02 und dem H20, von Äthyl- die ohne Kristallisation

  (Volumenverhältnisse) Lösungsmittel anthrachinon erzielt wird

  50: 25: 25 DIBK-Sextate-SC 150 (1-1) ...... 80 11,3 4,9

  75 : 25 DIBK-SC 150 (H) ................ 95 10,8 3,9

  65: 35 Sextate-SC 150 (H) ................ 71 15,1 4,5

  65: 35 Sextate-Benzol .................... 71 19,2 4,27

  75: 25 Sextate-Benzol .................... 56 14,7 5,08

  50: 50 Sextate-Benzol .................... 102 23,0 3,27

  Alle Löslichkeiten sind für eine Temperatur von 25'C angegeben. DIBK ist Diisobutylketon. Sextate ist Methylcyclohexanolacetat.
• Das Produkt der Multiplikation des Verteilungskoeffizienten mit der genannten Löslichkeit für jedes der obengenannten Lösungsmittelsysteme ist das folgende, wobei das Produkt die maximale - Konzentration von H,0, (g11) darstellt, das sich durch Extraktion von Lösungen der gelösten Stoffe der vorstehenden Tabelle erzielen läßt [die maximale Konzentration von I-I,0, in gll errechnet sich durch Multiplikation des Verteilungskoeffizienten von 11,02 (gemessen zwischen 150/,igem wäßrigem H"02 und dem Lösungsmittel) mit der Löslichkeit (g/l) der reduzierten Form]:

  Maximale

  Konzentration

  Lösungsmittel von H202 WO,

  die erzielt

  werden kann

  50: 25: 25 DIBK-Sextate-SC 150 (11) 392

  75: 25 DIBK-SC 150 (H) ......... 370

  75: 25 Sextate-Benzol ............ 284

  65: 35 Sextate-SC 150 (H) ........ 320

  65: 35 Sextate-Benzol ............ 304

  50: 50 Sextate-Benzol ............ 334

  Daraus geht hervor, daß das ternäre Lösungsmittelgemisch der vorliegenden Erfindung eine wesentlich größere Konzentration von 11,0, ergibt. Außerdem bedeutet dies, daß für eine gegebene Konzentration von H102 ein kleineres Volumen des Lösungsmittelgemisches erforderlich und damit eine gewisse Verkleinerung der Anlage verbunden ist. Wie bereits erwähnt wurde, besitzen die erfindungsgemäßen Lösungsmittelgemische ein Lösevermögen für höherreduzierte Formen, z. B. Chinhydron ohne wesentliche Verminderung des Verteilungskoeffizienten; dies ist von besonderem Vorteil.

Claims (2)

1. Patentanspräche: 1. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd nach dem Autoxydations-Kreisprozeß, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel für die Umsetzung eine aus (a) Keton, bei dem jeder der unmittelbar an der Carbonylgruppe haftenden Reste wenigstens 2 Kohlenstoffatome enthält, (b) Ester aus aliphatischer Carbonsäure und Cyclohexanol und/oder Alkylcyclohexanol und (c) aromatisch-olefinischem Erdölkohlenwasserstoffgemisch oder Kohlenwasserstoff der Benzolreihe bestehenden Mischung verwendet wird, die die Bestandteile (a), (b) und (c) im Volumenverhältnisvon40: 35: 25bis70: 5: 25 oder die Summe der Komponenten (a) + (b) zu (c) im Verhältnis 50: 50 enthält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Keton Diäthylketon verwendet. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Keton Düsopropylketon verwendet. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Keton Düsobutylketon verwendet. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als aliphatischen Ester Methylcyclohexanolacetat verwendet. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kohlenwasserstoff ein Benzol verwendet. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile (a), (b) und (e) in dem Gemisch in dem Volumenverhältnis von 50: 25: 25 vorliegen.