JP2000095772A - Production of propylene oxide - Google Patents

Production of propylene oxide

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JP2000095772A
JP2000095772A JP10266876A JP26687698A JP2000095772A JP 2000095772 A JP2000095772 A JP 2000095772A JP 10266876 A JP10266876 A JP 10266876A JP 26687698 A JP26687698 A JP 26687698A JP 2000095772 A JP2000095772 A JP 2000095772A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain propylene oxide useful for producing polyols with no discoloration through effectively suppressing byproduct acetaldehyde formation by controlling at a specified level or lower before saponification the concentration of the hypochlorous acid in a propylene chlorohydrin-contg. reaction aqueous solution produced from chlorine, etc., through reaction in an aqueous medium. SOLUTION: This propylene oxide is obtained by the following steps: an aqueous medium is fed with (A) chlorine and (B) propylene to produce (C) a propylene chlorohydrin-contg. reaction aqueous solution (reaction process), the component C is then dehydrochlorinated with an alkali to perform a saponification (saponification process); wherein the hypochlorous acid concentration of the reaction aqueous solution to be fed to the saponification process is controlled at <=10 ppm; it is preferable that the above control operation is performed as follows: the hypochlorous acid concentration of the above reaction aqueous solution to be fed to the saponification process is detected, based on the result, one or more parameters among the feed ratio B/A in the reaction process, the vapor phase pressure in the reaction process and the flow rate within the reaction zone are controlled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プロピレンオキサイド
の新規な製造方法に関する。詳しくは、アセトアルデヒ
ドの副生を極めて効果的に抑制することが可能であり、
場合によっては、得られるプロピレンオキサイドの精留
等による低沸点物除去工程を簡略化できる高純度のプロ
ピレンオキサイドの製造方法である。
The present invention relates to a novel method for producing propylene oxide. Specifically, it is possible to extremely effectively suppress the by-product of acetaldehyde,
In some cases, the method is a method for producing high-purity propylene oxide which can simplify the step of removing low-boiling substances by rectifying the obtained propylene oxide.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プロピレンオキサイド(以下PO
と略記する)の製造方法は、プロピレンを触媒の存在
下、酸化剤を用いてPOとする間接酸化法と、水性媒体
中でプロピレンに次亜塩素酸を作用させて、いったんプ
ロピレンクロルヒドリン(以下PCHと略記する)を得
て、これを脱塩化水素(ケン化という)して、POとす
るクロルヒドリン法とが、工業的に行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, propylene oxide (hereinafter referred to as PO
Are abbreviated as propylene) in the presence of a catalyst in the presence of a catalyst using an indirect oxidation method to form PO using an oxidizing agent, and by causing hypochlorous acid to act on propylene in an aqueous medium to once produce propylene chlorohydrin ( The chlorohydrin method for obtaining PO, which is abbreviated as PCH, and then dehydrochlorinating (hereinafter referred to as saponification) to obtain PO, is industrially performed.

【0003】これらの方法は、それぞれ一長一短があ
り、いずれを採用するかは個々の企業の置かれている状
況によるが、本発明は、クロルヒドリン法の改良に関す
る発明である。
[0003] Each of these methods has advantages and disadvantages, and which one to employ depends on the circumstances of each individual company. However, the present invention relates to an improvement on the chlorhydrin method.

【0004】クロルヒドリン法は、水性媒体に塩素を溶
解させることなどにより生成される次亜塩素酸と、プロ
ピレンとを反応させて、3〜6重量%のPCHと、同時
に副生される塩化水素を含む水溶液を得、次いでこれを
いったん蒸留又は中和により塩化水素を除去した後、あ
るいは中和と同時に、消石灰や水酸化ナトリウムなどの
アルカリによりケン化してPOを得る方法である。
In the chlorhydrin method, hypochlorous acid generated by dissolving chlorine in an aqueous medium is reacted with propylene to produce 3 to 6% by weight of PCH and simultaneously produce hydrogen chloride by-produced. This method involves obtaining an aqueous solution containing the compound, and then once removing hydrogen chloride by distillation or neutralization, or simultaneously with the neutralization, saponifying with an alkali such as slaked lime or sodium hydroxide to obtain PO.

【0005】ケン化工程において生成されたPOが、塩
化水素、その他の副生物や金属化合物に接触すると、ア
ルデヒド類、グリコール等の副生が促進されるため、一
般にケン化工程においてはスチームを導入し、ケン化と
同時に生成されたPOを瞬時にストリッピングすること
が行われる。更に、ストリッピングされたPOは、蒸留
による低沸点不純物の除去、及びPOの精留などの処理
により、精製することも行われている。
When the PO produced in the saponification step comes into contact with hydrogen chloride, other by-products, or metal compounds, by-products such as aldehydes and glycols are promoted, so that steam is generally introduced in the saponification step. Then, the PO generated at the same time as the saponification is instantaneously stripped. Further, the stripped PO is also purified by a process such as removal of low boiling impurities by distillation and rectification of PO.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】POは主として、ポリ
ウレタンの原料や界面活性剤その他の用途のために、縮
重合しポリオールとされる。ところが、クロルヒドリン
法により得られたPOを用いたポリオールは、着色する
ことがしばしば見られる。その原因を追求した結果、P
O中に含まれる不純物である、微量のアセトアルデヒド
に起因することが判明した。
PO is mainly polycondensed into a polyol for use as a raw material for polyurethane, a surfactant, and other uses. However, a polyol using PO obtained by the chlorhydrin method is often colored. As a result of pursuing the cause, P
It turned out that it was caused by a trace amount of acetaldehyde, which is an impurity contained in O.

【0007】そこで、まずアセトアルデヒドをどの程度
まで減らせば着色が回避し得るかについて調査した結
果、PO中のアセトアルデヒドを15ppm以下好まし
くは10ppm以下に保つ必要があることを見出した。
[0007] Then, as a result of investigating how much acetaldehyde can be reduced to prevent coloring, it was found that the acetaldehyde in PO needs to be kept at 15 ppm or less, preferably 10 ppm or less.

【0008】アセトアルデヒドの分離に関しては、その
沸点が20.2℃であり、POの沸点34℃との間に
は、十数℃の沸点差しかなく、精留により両者を完全に
分離するには、蒸留塔の棚段を数十段必要とし、またエ
ネルギーも大量に消費することになり経済的ではない。
Regarding the separation of acetaldehyde, its boiling point is 20.2 ° C., the boiling point of PO is not more than 10 ° C. between 34 ° C., and it is difficult to completely separate both by rectification. However, it requires several tens of trays in the distillation column and consumes a large amount of energy, which is not economical.

【0009】最も好ましいのは、アセトアルデヒドの副
生を抑制することであるのは言うまでもない事柄であ
る。
It is needless to say that the most preferable is to suppress the by-product of acetaldehyde.

【0010】そこで本発明者らは、アセトアルデヒドが
副生するメカニズムを探究し、主としてケン化工程であ
ることを解明した。次いで、該アセトアルデヒドの生成
量に着目して、その生成量を減少し得る要因について鋭
意検討を重ねた結果、反応工程よりケン化工程に供給さ
れる、反応水溶液中の次亜塩素酸の濃度を特定の値以下
に制御することにより、ケン化工程で生成するPO中の
アセトアルデヒドの量を著しく低レベルに制御し得るこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。
Therefore, the present inventors have investigated the mechanism by which acetaldehyde is produced as a by-product and elucidated that it is mainly a saponification process. Next, paying attention to the amount of acetaldehyde produced, as a result of intensive studies on factors that can reduce the amount of acetaldehyde, the concentration of hypochlorous acid in the reaction aqueous solution supplied from the reaction step to the saponification step was determined. By controlling the amount of acetaldehyde in the PO produced in the saponification step to a level not higher than the specific value, it has been found that the amount of acetaldehyde can be controlled to an extremely low level, and the present invention has been completed.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、水性媒
体中に塩素とプロピレンとを供給しプロピレンクロルヒ
ドリンを含有する反応水溶液を得る反応工程、及び該プ
ロピレンクロルヒドリンをアルカリで脱塩化水素するケ
ン化工程を有するプロピレンオキサイドの製造プロセス
において、ケン化工程に供給される反応水溶液中の、次
亜塩素酸の濃度を10ppm以下好ましくは5ppm以
下に制御することを特徴とするプロピレンオキサイドの
製造方法を提供する。
That is, the present invention provides a reaction step in which chlorine and propylene are supplied to an aqueous medium to obtain a reaction aqueous solution containing propylene chlorohydrin, and the propylene chlorohydrin is removed with an alkali. In a process for producing propylene oxide having a saponification step of hydrogen chloride, the concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification step is controlled to 10 ppm or less, preferably 5 ppm or less. And a method for producing the same.

【0012】本発明の最大の特徴は、クロルヒドリン法
において、ケン化工程に供給されるPCHを含む水溶液
中の次亜塩素酸の濃度を抑制することにより、製品であ
るPO中のアセトアルデヒドを15ppm以下好ましく
は10ppm以下にすることである。従って、PCHを
得る工程やケン化工程、或いはその前後、又は中間にお
いて行われる各種の処理手段等は、従来公知の手段が何
ら制限されることなく採用し得る。
The most important feature of the present invention is that in the chlorhydrin method, the concentration of hypochlorous acid in the aqueous solution containing PCH supplied to the saponification step is suppressed to reduce the acetaldehyde in the product PO to 15 ppm or less. It is preferably at most 10 ppm. Therefore, the step of obtaining PCH, the saponification step, or various treatment means performed before, after, or in the middle thereof can be adopted without any limitation to conventionally known means.

【0013】更に本発明者らは、ケン化工程に供給され
る反応水溶液中の次亜塩素酸濃度を制御するのに好適な
方法をも見出した。即ち、本発明は、ケン化工程に供給
される反応水溶液中の次亜塩素酸の濃度を検出し、該検
出値に基づいて、反応工程におけるプロピレン/塩素
供給比、反応工程における気相部の圧力及び、反応
域内の流速の内、少なくとも1種を制御することを特徴
とするプロピレンオキサイドの製造方法も提供する。
Further, the present inventors have found a method suitable for controlling the concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification step. That is, the present invention detects the concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification step, and based on the detected value, the propylene / chlorine supply ratio in the reaction step, Also provided is a method for producing propylene oxide, wherein at least one of the pressure and the flow rate in the reaction zone is controlled.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明は、従来公知のクロルヒド
リン法によるPOの製造方法の改良に係わる。製造工程
の一例を図1により説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to an improvement in a conventionally known method for producing PO by the chlorohydrin method. An example of the manufacturing process will be described with reference to FIG.

【0015】クロルヒドリン法の場合、一般に全プロセ
スは、反応工程、ケン化工程及び、精製工程の3工程よ
りなる。反応工程においては、次亜塩素酸とプロピレン
とを反応させ、PCHを得る。一般に、塩素は水性媒体
に溶解して次亜塩素酸を生成するので、反応塔底部から
塩素を供給し、その上部にプロピレンを供給することに
より、塩素が水に溶解して得られた次亜塩素酸とプロピ
レンとが、接触しPCHを生成する。このとき、水に溶
解した塩素がそのままプロピレンと接すると、プロピレ
ンへの塩素付加が起り、ジクロルプロパンなどの副生物
を生ずるので、速やかに塩素は次亜塩素酸に変換しなけ
ればならない。このため、別途塩素の溶解工程を付加
し、得られた次亜塩素酸水溶液を反応工程に供給するこ
ともできるが、図1に示す反応器1のように、主塔と副
塔を上下でつなぎ、環状の反応器を構成して、下降流で
ある副塔へ塩素を供給し、反応域である主塔下部よりプ
ロピレンを供給する方法も好ましい反応方式である。こ
の場合、反応器内水性媒体の、循環のためのドライビン
グフォースは、プロピレンなどのガス吹き込みによるリ
フト作用即ち、主塔と副塔内液の見掛け比重差により形
成される。このため図1において、未反応プロピレン及
び、プロピレンに含まれるプロパン等の不活性ガス類、
場合によってはプロピレンの希釈のため、混合した窒素
等の不活性ガスをパイプ11より抜き出し、必要によっ
て洗浄塔2で洗浄し、循環ガス送風機3によりパイプ1
2及び、13を経由して反応塔に循環し、主塔内液流の
流速をコントロールすることができる。即ち、該方式を
採用すれば、循環ガス量を変化させることにより、反応
器内流速を容易に制御し得る。
In the case of the chlorohydrin method, the whole process generally comprises three steps: a reaction step, a saponification step, and a purification step. In the reaction step, hypochlorous acid is reacted with propylene to obtain PCH. Generally, chlorine is dissolved in an aqueous medium to produce hypochlorous acid, so that chlorine is supplied from the bottom of the reaction tower, and propylene is supplied to the top of the reaction tower, so that hypochlorous acid obtained by dissolving chlorine in water is obtained. Chloric acid and propylene contact to form PCH. At this time, if chlorine dissolved in water comes into contact with propylene as it is, chlorine is added to propylene and by-products such as dichloropropane are generated, so that chlorine must be promptly converted to hypochlorous acid. For this reason, a separate chlorine dissolving step can be added, and the resulting aqueous solution of hypochlorous acid can be supplied to the reaction step. However, as in the reactor 1 shown in FIG. A preferred reaction system is a method in which a cyclic reactor is connected, and chlorine is supplied to the sub-column, which is a downward flow, and propylene is supplied from the lower part of the main column, which is a reaction zone. In this case, a driving force for circulation of the aqueous medium in the reactor is formed by a lift action by blowing gas such as propylene, that is, an apparent specific gravity difference between the liquid in the main tower and the liquid in the sub-column. Therefore, in FIG. 1, unreacted propylene and inert gases such as propane contained in propylene,
In some cases, for dilution of propylene, mixed inert gas such as nitrogen is withdrawn from pipe 11, washed with washing tower 2 if necessary, and pipe 1 is circulated with circulating gas blower 3.
It circulates to the reaction tower via 2 and 13, and the flow rate of the liquid flow in the main tower can be controlled. That is, if this method is adopted, the flow rate in the reactor can be easily controlled by changing the amount of circulating gas.

【0016】また、反応器に新たに供給される塩素とプ
ロピレンの量比は、理論的に1対1モル量である。従っ
て、通常プロピレン対塩素比、即ちプロピレン/塩素の
モル比は0.9〜1.1の範囲内で適宜選択することが
できる。
The ratio of chlorine to propylene newly supplied to the reactor is theoretically 1: 1 molar amount. Accordingly, the propylene to chlorine ratio, that is, the propylene / chlorine molar ratio can be appropriately selected within the range of 0.9 to 1.1.

【0017】一方、反応器の反応域内で生成されたPC
Hは、水溶液で得られるが、生成するPCH濃度を低く
設定すると、反応器等の装置規模が増大し、高く設定す
ると、ジクロロプロパンなどの副生成物が多くなり、と
もに経済的であるとはいえない。従って、通常水溶液中
のPCH濃度は、3〜6重量%が好ましいとされてい
る。生成されたPCH水溶液は、PCHと同時に副生す
る塩化水素と共に、反応器上部の液溜め(ドラム)よ
り、パイプ14を通じて抜き出され、PCHのバッファ
ー槽4を経て、パイプ15でケン化塔5に移送される。
On the other hand, PC generated in the reaction zone of the reactor
H is obtained in an aqueous solution, but when the PCH concentration to be generated is set low, the scale of the apparatus such as a reactor increases, and when the PCH concentration is set high, by-products such as dichloropropane increase, and both are economical. I can't say. Therefore, it is considered that the PCH concentration in the aqueous solution is preferably 3 to 6% by weight. The generated aqueous PCH solution, together with hydrogen chloride by-produced at the same time as the PCH, is withdrawn from a liquid reservoir (drum) at the upper part of the reactor through a pipe 14, passed through a PCH buffer tank 4, and then passed through a pipe 15 to a saponification tower 5. Is transferred to

【0018】本発明は、このケン化塔に移送される反応
液中の次亜塩素酸濃度を、10ppm以下に保つことが
特徴である。
The present invention is characterized in that the concentration of hypochlorous acid in the reaction solution transferred to the saponification tower is maintained at 10 ppm or less.

【0019】ケン化塔5には、石灰乳などのアルカリと
蒸気とを供給し、塔内温度を85〜100℃としてPC
Hをケン化する。PCHのケン化により生成されたPO
は、その沸点が34℃であるため、即座に蒸発して水蒸
気と共に、パイプ16から粗POとして流出される。図
1に示すプロセスの場合、PCHのケン化と同時に、副
生塩化水素も石灰乳[Ca(OH)2]によって中和さ
れ、塩化カルシウムを生成する。それらは、POが除去
された反応液と共に、パイプ17より排出される。勿
論、反応器とケン化塔の間で、前記反応水溶液を蒸留し
て、塩化水素の大部分を除去するか、又は該水溶液を石
灰石[CaCO3]と接触させて、塩化水素を塩化カル
シウムとして除去することも可能であり、ケン化塔での
石灰乳の消費量を半減し得る観点から好ましい場合もあ
る。
An alkali such as lime milk and steam are supplied to the saponification tower 5, and the temperature in the tower is 85 to 100 ° C.
Saponify H. PO produced by saponification of PCH
Since its boiling point is 34 ° C., it evaporates immediately and flows out together with water vapor from the pipe 16 as crude PO. In the case of the process shown in FIG. 1, at the same time as saponification of PCH, by-product hydrogen chloride is also neutralized by milk of lime [Ca (OH) 2 ] to produce calcium chloride. These are discharged from the pipe 17 together with the reaction solution from which the PO has been removed. Of course, the reaction aqueous solution is distilled between the reactor and the saponification tower to remove most of the hydrogen chloride, or the aqueous solution is brought into contact with limestone [CaCO 3 ] to convert the hydrogen chloride into calcium chloride. It is also possible to remove it, and it may be preferable from the viewpoint that the consumption of lime milk in the saponification tower can be halved.

【0020】パイプ16から排出した粗POは、次いで
低沸塔6にて蒸留により低沸点物、即ちPOより沸点の
低い有機化合物がパイプ18から除かれる。アセトアル
デヒドもこの低沸塔で除くことは可能ではあるが、前述
した如く、数十段の蒸留塔を用いる必要があり、経済的
ではない。本発明の実施により、アセトアルデヒドの生
成を減少させれば、該低沸塔は、単蒸留又は、数段程度
の簡単な構成とすることが可能となる。
The crude PO discharged from the pipe 16 is then distilled in the low-boiling tower 6 to remove low-boiling substances, that is, organic compounds having a boiling point lower than that of the PO from the pipe 18. Acetaldehyde can be removed by this low-boiling column, but as described above, it is necessary to use several tens of distillation columns, which is not economical. If the production of acetaldehyde is reduced by the practice of the present invention, the low-boiling column can have a simple distillation or a simple configuration of about several stages.

【0021】POの水溶液は、パイプ19から精留塔7
へ導かれ、精留されて塔頂よりパイプ20にて製品PO
として取り出される。他方、水などの高沸物は、塔底か
らパイプ21により取り出され、必要に応じ工程水とし
て、反応器に再供給される。
The aqueous solution of PO is supplied from the pipe 19 to the rectification tower 7.
To the product PO
Is taken out as On the other hand, high-boiling substances such as water are taken out from the bottom of the tower by a pipe 21 and are re-supplied to the reactor as process water if necessary.

【0022】以上の如き、クロルヒドリン法のPO製造
プロセスにおいて、本発明はケン化塔へ供給される反応
水溶液中の次亜塩素酸濃度を10ppm以下に制御する
ことを特徴とする。これにより、PO中のアセトアルデ
ヒドの濃度を15ppm以下にまで、低下させることが
できる。一例として、反応液中の次亜塩素酸濃度と、ア
セトアルデヒドの関係を、図2に示す。
In the chlorohydrin PO production process as described above, the present invention is characterized in that the concentration of hypochlorous acid in the reaction aqueous solution supplied to the saponification tower is controlled to 10 ppm or less. Thereby, the concentration of acetaldehyde in PO can be reduced to 15 ppm or less. As an example, FIG. 2 shows the relationship between the concentration of hypochlorous acid in the reaction solution and acetaldehyde.

【0023】なお、ケン化塔に供給される反応水溶液中
の次亜塩素酸の濃度は、該溶液の酸化還元電位(OR
P)の測定により、容易に知ることができる。酸化還元
電位(mV)と、次亜塩素酸濃度との関係を、図3に例
示する。
The concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification tower depends on the oxidation-reduction potential (OR
It can be easily known from the measurement of P). FIG. 3 illustrates the relationship between the oxidation-reduction potential (mV) and the concentration of hypochlorous acid.

【0024】ケン化塔に供給される反応水溶液中の次亜
塩素酸の濃度を制御する手段は、特に限定されない。最
も簡便な手段としては、該反応水溶液に残存する次亜塩
素酸の濃度に応じて還元剤、例えば、チオ硫酸ナトリウ
ム、亜硫酸ナトリウム、硫化アンモニウム、硫化ナトリ
ウム、多硫化ナトリウム、二酸化硫黄などの硫黄化合
物、リチウムアルミニウム水酸化物、ナトリウムアルミ
ニウム水酸化物、水素化リチウム、水素化ナトリウムな
どの還元性金属化合物及び、一酸化炭素などの還元性ガ
スなどが適宜用いられる。
Means for controlling the concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification tower is not particularly limited. As the simplest means, a reducing agent depending on the concentration of hypochlorous acid remaining in the reaction aqueous solution, for example, sodium thiosulfate, sodium sulfite, ammonium sulfide, sodium sulfide, sodium polysulfide, sulfur compounds such as sulfur dioxide A reducing metal compound such as lithium aluminum hydroxide, sodium aluminum hydroxide, lithium hydride, and sodium hydride, and a reducing gas such as carbon monoxide are appropriately used.

【0025】更に本発明では、ケン化塔へ供給される反
応水溶液中の次亜塩素酸濃度は、反応塔へ供給するプロ
ピレン/塩素の比率を、0.9〜1.1の範囲内で変更
することによって、制御することができる。即ち、塩素
に対しプロピレン量を多くする程、次亜塩素酸濃度は低
下する傾向を示す。しかし、未反応プロピレンが増加す
るので、1.1を超えてプロピレンを増やすことは、適
当ではない。
Further, in the present invention, the concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification tower is changed by changing the ratio of propylene / chlorine supplied to the reaction tower within the range of 0.9 to 1.1. By doing so, it can be controlled. That is, as the amount of propylene with respect to chlorine increases, the concentration of hypochlorous acid tends to decrease. However, increasing the propylene beyond 1.1 is not appropriate because unreacted propylene increases.

【0026】また、反応器内圧、中でも反応器上部の気
相部圧力を調整することによっても前記次亜塩素酸濃度
を、制御することができる。例えば図4に示す通り、塔
内気相圧力を16kPaから、17kPaに上昇するこ
とによって、PO中のアセトアルデヒド濃度を減少させ
ることができる。勿論塔内圧を高くする程、PO中のア
セトアルデヒド濃度は減少するが、次第に一定値に収れ
んする上、高圧になる程設備費用が増大するので、あま
りの高圧は好ましくない。また、圧力によるアセトアル
デヒド濃度の減少効果は、反応器内流速が遅いほど大き
く表れる傾向にあることが図4から理解される。
The hypochlorous acid concentration can also be controlled by adjusting the internal pressure of the reactor, in particular, the pressure of the gas phase in the upper part of the reactor. For example, as shown in FIG. 4, the concentration of acetaldehyde in PO can be reduced by increasing the gas pressure in the column from 16 kPa to 17 kPa. Of course, the higher the internal pressure of the column, the lower the concentration of acetaldehyde in the PO. However, the higher the pressure, the higher the equipment cost. Further, it can be understood from FIG. 4 that the effect of reducing the acetaldehyde concentration by the pressure tends to increase as the flow rate in the reactor decreases.

【0027】ここで反応器内の流速、即ち反応領域内
(主塔内)の、液の見掛けの上昇速度は一般に0.1〜
3m/秒、好ましくは0.5〜1.5m/秒、程度であ
るが、この流速は一般に循環ガス量と相関関係を有する
ので、循環ガス量によってコントロールできる。勿論、
反応器の形状や大きさによって具体的数値は異なるが、
簡単な実験で容易に相関係数を知ることができる。図5
に塔内圧力及び、循環ガス量(Nm3/H)と、PO中
のアセトアルデヒド濃度(ppm)の、関係の一例をま
とめて示す。本実験に用いた反応器は、U字型をし径の
違う主塔(内径2000mm)と、副塔(内径900m
m)を上部でドラムにより連結したものを用いた。
Here, the flow rate in the reactor, that is, the apparent rise rate of the liquid in the reaction zone (in the main tower) is generally 0.1 to 0.1.
The flow rate is generally about 3 m / sec, preferably about 0.5 to 1.5 m / sec. However, since this flow rate generally has a correlation with the circulating gas amount, it can be controlled by the circulating gas amount. Of course,
Specific values vary depending on the shape and size of the reactor,
The correlation coefficient can be easily obtained by a simple experiment. FIG.
Table 1 shows an example of the relationship between the pressure in the tower, the amount of circulating gas (Nm 3 / H), and the concentration of acetaldehyde in PO (ppm). The reactor used in this experiment was a U-shaped main tower (with an inner diameter of 2000 mm) with a different diameter, and a sub tower (with an inner diameter of 900 m).
m) connected by a drum at the top.

【0028】循環ガス量を少なくすること、即ち反応領
域内流速を小さくすると、塔内圧の影響が増大し循環ガ
ス量を、900Nm3/Hを越え1000Nm3/Hまで
増大すると、圧力の影響は少なくなり、しかもPO中の
アセトアルデヒドを、5ppm以下にまで下げることも
可能であるが、循環ガス量を増大させることは巨大なブ
ロワーを必要とし、循環系の圧力も増大するため、結果
としてエネルギーの損失が大きくなるので、経済的に好
ましくない。
[0028] reducing the circulating gas volume, that is, to reduce the reaction area flow rate, the increased influence of the tower pressure circulation gas amount, increasing to 1000 Nm 3 / H exceed 900 Nm 3 / H, the influence of the pressure Although it is possible to reduce the amount of acetaldehyde in PO to 5 ppm or less, increasing the amount of circulating gas requires a huge blower and increasing the pressure in the circulating system. It is not economically favorable because the loss increases.

【0029】以上説明したとおり、ケン化塔に供給され
る反応水溶液中の、次亜塩素酸濃度をコントロールする
ファクターとして、反応塔に供給される、プロピレン
/塩素の比、反応工程における気相部の圧力及び、
反応域内の流速(これはガス循環量でコントロール可能
である)の内、少なくとも1種、好ましくは2種以上特
に圧力とガス循環量とを同時にコントロールすることに
より、該溶液中の次亜塩素酸濃度を10ppm以下好ま
しくは5ppm以下、更には3ppm以下にまで制御す
ることができる。かくして、PO中のアセトアルデヒド
濃度を15ppm以下、好ましくは10ppm以下、更
には5ppm以下にまで低下させることができる。勿
論、前記、及びの具体的変化量は、設備の形態や
大きさ又は、運転条件によってそれぞれ各々であるが、
上記説明に基づいて当事者が極めて容易に設定すること
ができる。
As described above, as a factor for controlling the hypochlorous acid concentration in the aqueous reaction solution supplied to the saponification tower, the ratio of propylene / chlorine supplied to the reaction tower, Pressure and
By controlling at least one, preferably two or more of the flow rates in the reaction zone (which can be controlled by the gas circulation amount), particularly the pressure and the gas circulation amount at the same time, the hypochlorous acid in the solution is controlled. The concentration can be controlled to 10 ppm or less, preferably 5 ppm or less, and more preferably 3 ppm or less. Thus, the concentration of acetaldehyde in PO can be reduced to 15 ppm or less, preferably 10 ppm or less, and further to 5 ppm or less. Of course, the above-mentioned and the specific amount of change are each depending on the form and size of the equipment or the operating conditions,
The setting can be made very easily by the parties based on the above description.

【0030】本発明を実施する別の、一つの好ましい形
態は、ケン化塔に供給される反応水溶液を、酸化還元電
位測定機により電位を測定し、該測定に基づく信号によ
り手動又は、自動的に次亜塩素酸濃度を制御することに
ある。この場合制御量は、還元剤の投入であってもよい
が、好ましくは、ケン化工程に供給される反応水溶液中
の次亜塩素酸の濃度を検出し、該検出値に基づいて、反
応工程におけるプロピレン/塩素供給比、反応工程
における気相部の圧力及び、反応域内の流速の内、少
なくとも1種を制御することである。
In another preferred embodiment for carrying out the present invention, the potential of the reaction aqueous solution supplied to the saponification tower is measured by an oxidation-reduction potential measuring instrument, and a signal based on the measurement is used for manual or automatic operation. Another object is to control the concentration of hypochlorous acid. In this case, the control amount may be charging of a reducing agent, but preferably, the concentration of hypochlorous acid in the reaction aqueous solution supplied to the saponification step is detected, and the reaction step is performed based on the detected value. Of the propylene / chlorine supply ratio, the pressure of the gas phase in the reaction step, and the flow rate in the reaction zone.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実例をあげて本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0032】実施例1 図1に示したフローシートの装置を用いて実験を行っ
た。
Example 1 An experiment was conducted using the flow sheet apparatus shown in FIG.

【0033】反応器は、U字型をした径の違う主塔と、
副塔の上部をドラムで連結したTi製のものを用いた。
主塔の内径は2000mm、副塔の内径は900mmあ
り、副塔側に塩素、主塔側はプロピレンと循環ガスを加
えたものをそれぞれ吹き込み、プロピレン/塩素のモル
比は、1.1とした。水溶液中のPCH濃度は、4wt
%になるよう工程水の供給量を調整した。反応器は圧力
を17kPa、循環ガス量を800Nm3/H(主塔側
流速1.2m/s)で運転し、PCH水溶液を生成させ
た。生成したPCH水溶液は、石灰乳と混合しケン化塔
でスチームによりストリッピングさせながら、PCHを
脱塩酸反応させ塔頂より粗POとして抜出した。ケン化
塔へのスチーム投入量は、PCH水溶液1トン当り4〜
6トンの範囲で、ケン化塔の温度が100℃になるよう
に、制御した。
The reactor comprises a U-shaped main tower of different diameter,
The thing made of Ti which connected the upper part of the side column with the drum was used.
The inner diameter of the main tower was 2000 mm, and the inner diameter of the sub tower was 900 mm. Chlorine was added to the sub tower and propylene and circulating gas were added to the main tower, and the propylene / chlorine molar ratio was 1.1. . PCH concentration in aqueous solution is 4wt
% Of the process water was adjusted. The reactor was operated at a pressure of 17 kPa and a circulating gas amount of 800 Nm 3 / H (main tower side flow rate 1.2 m / s) to generate an aqueous PCH solution. The produced PCH aqueous solution was mixed with lime milk, stripped by steam in a saponification tower, and subjected to a dehydrochlorination reaction of PCH, and extracted as crude PO from the top of the tower. The amount of steam input to the saponification tower is 4 to
The temperature was controlled so that the temperature of the saponification tower was 100 ° C. within a range of 6 tons.

【0034】この実験で得られたPCH水溶液の組成
は、PCHが4%、次亜塩素酸が4ppm、パイプ15
に設けたORP計の指示値は690mVであった。ま
た、得られたPO中のアセトアルデヒド濃度は、5pp
m以下であった。
The composition of the aqueous PCH solution obtained in this experiment was as follows: PCH 4%, hypochlorous acid 4 ppm, pipe 15
The indicated value of the ORP meter provided at 690 mV was 690 mV. The acetaldehyde concentration in the obtained PO was 5 pp.
m or less.

【0035】実施例2 実施例1において、反応器圧力を16〜17kPa、循
環ガス量を800〜900Nm3/H(主塔側流速1.
2〜1.5m/s)の範囲で、PCH水溶液のORP計
の指示値を500〜600mVになるよう、それぞれ調
整した以外は、実施例1と同様に長期間行った。
Example 2 In Example 1, the reactor pressure was 16 to 17 kPa and the amount of circulating gas was 800 to 900 Nm 3 / H (main tower side flow rate 1.
The operation was performed for a long period of time in the same manner as in Example 1, except that the indicated value of the ORP meter for the aqueous PCH solution was adjusted to 500 to 600 mV in the range of 2 to 1.5 m / s).

【0036】得られたPO中のアセトアルデヒド濃度
は、図6に示す通り5ppm以下で推移していた。ま
た、反応工程で生成したPCH水溶液中の次亜塩素酸濃
度は、0〜5ppmの範囲で推移していた。
The acetaldehyde concentration in the obtained PO fluctuated below 5 ppm as shown in FIG. Further, the concentration of hypochlorous acid in the aqueous PCH solution generated in the reaction step was in the range of 0 to 5 ppm.

【0037】比較例1 実施例1において、反応器圧力を15.5〜16kP
a、循環ガス量を800Nm3/H(主塔側流速1.2
m/s)で運転した以外は実施例1と同様に長期間行っ
た。
Comparative Example 1 In Example 1, the reactor pressure was increased to 15.5 to 16 kP.
a, the amount of circulating gas was 800 Nm 3 / H (main tower side flow rate 1.2
m / s), except that the operation was performed for a long period of time as in Example 1.

【0038】得られたPO中のアセトアルデヒド濃度
は、図6に示す通り10〜35ppmの範囲で推移して
いた。また、反応工程で生成したPCH水溶液中の次亜
塩素酸濃度は、15〜30ppmの範囲で推移してい
た。
The acetaldehyde concentration in the obtained PO was in the range of 10 to 35 ppm as shown in FIG. Further, the concentration of hypochlorous acid in the aqueous PCH solution generated in the reaction step was in the range of 15 to 30 ppm.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は、ケン化塔に供給する反応水溶
液中の次亜塩素酸濃度を、10ppm以下となるよう制
御することにより、製品であるPO中のアセトアルデヒ
ドを15ppm以下とすることが可能となり、延いては
POを原料とするポリオールの着色を回避し得るという
もである。
According to the present invention, by controlling the concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification tower to 10 ppm or less, it is possible to reduce the acetaldehyde in the product PO to 15 ppm or less. This makes it possible to avoid coloring of the polyol using PO as a raw material.

【0040】また、本発明により精製工程の内、低沸点
除去工程を簡略化することも可能となる。
The present invention also makes it possible to simplify the low boiling point removing step in the purification step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のクロルヒドリン法によるプロピレンオ
キサイド製造のフローを示す図である。
FIG. 1 is a view showing a flow of propylene oxide production by a chlorohydrin method of the present invention.

【図2】本発明においてケン化塔へ供給されるクロルヒ
ドリン水溶液中の次亜塩素酸の濃度と粗プロピレンオキ
サイド中のアセトアルデヒド濃度の関係を示す図であ
る。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the concentration of hypochlorous acid in an aqueous chlorohydrin solution supplied to a saponification tower and the concentration of acetaldehyde in crude propylene oxide in the present invention.

【図3】ケン化塔に供給されるクロルヒドリン水溶液の
ORP値と次亜塩素酸濃度との関係を表す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an ORP value of an aqueous chlorhydrin solution supplied to a saponification tower and a concentration of hypochlorous acid.

【図4】反応塔内圧力の変化とアセトアルデヒドの生成
濃度との関係を表す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a change in pressure inside a reaction tower and a concentration of acetaldehyde formed.

【図5】循環ガス量とアセトアルデヒドの生成濃度との
関係を表す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a circulating gas amount and an acetaldehyde generation concentration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:プロピレンと次亜塩素酸との反応を行う反応器 5:ケン化塔 6:低沸点物の蒸留塔 7:プロピレンオキサイドの精留塔 1: Reactor for reacting propylene with hypochlorous acid 5: Saponification tower 6: Distillation tower for low-boiling substances 7: Rectification tower for propylene oxide

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水性媒体中に塩素とプロピレンとを供給し
プロピレンクロルヒドリンを含有する反応水溶液を得る
反応工程、及び該プロピレンクロルヒドリンをアルカリ
で脱塩化水素するケン化工程を有するプロピレンオキサ
イドの製造プロセスにおいて、ケン化工程に供給される
反応水溶液中の次亜塩素酸の濃度を10ppm以下に制
御することを特徴とするプロピレンオキサイドの製造方
法。
1. A propylene oxide comprising: a reaction step of supplying chlorine and propylene into an aqueous medium to obtain a reaction aqueous solution containing propylene chlorohydrin; and a saponification step of dehydrochlorinating the propylene chlorohydrin with an alkali. Wherein the concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification step is controlled to 10 ppm or less.
【請求項2】ケン化工程に供給される反応水溶液中の次
亜塩素酸の濃度を検出し、該検出値に基づいて、反応工
程におけるプロピレン/塩素供給比、反応工程にお
ける気相部の圧力及び、反応域内の流速の内、少なく
とも1種を制御することを特徴とする請求項1に記載の
プロピレンオキサイドの製造方法。
2. Detecting the concentration of hypochlorous acid in the aqueous reaction solution supplied to the saponification step, and based on the detected value, the propylene / chlorine supply ratio in the reaction step and the pressure of the gas phase in the reaction step. The method for producing propylene oxide according to claim 1, wherein at least one of the flow rates in the reaction zone is controlled.
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