JP2003327576A - クメンハイドロパーオキサイドを含む溶液の加熱システム - Google Patents

クメンハイドロパーオキサイドを含む溶液の加熱システム

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cumene
oxidation
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Shigeru Goto
滋 後藤
Shunichi Omae
俊一 大前
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クメンハイドロパーオキサイドを含む溶液を
加熱する設備の加熱温度を低く設定でき、しかも伝熱係
数を大きくとることができるため設備が小さく、熱分解
しやすいクメンハイドロパーオキサイドを含む溶液が加
熱容器内部に滞留する時間が短いため、好ましくない副
生物の生成を少なく抑えることができるという優れた特
徴を有するクメンハイドロパーオキサイドを含む溶液の
加熱システムを提供する。 【解決手段】 流下液膜式加熱器を用いるクメンハイド
ロパーオキサイドを含む溶液の加熱システム。具体的に
は、下記の工程を含む。 酸化工程:クメンを酸化することによりクメンハイドロ
パーオキサイドを含む溶液を得る 濃縮工程:酸化工程後の反応液を濃縮する エポキシ化工程:濃縮工程後の反応液中のクメンハイド
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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クメンハイドロパ
ーオキサイドを含む溶液の加熱方法に関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は、クメンハイドロパーオキ
サイドを含む溶液を加熱する設備の加熱温度を低く設定
でき、しかも伝熱係数を大きくとることができるため設
備が小さく、熱分解しやすいクメンハイドロパーオキサ
イドを含む溶液が加熱容器内部に滞留する時間が短いた
め、好ましくない副生物の生成を少なく抑えることがで
きるという優れた特長を有するクメンハイドロパーオキ
サイドを含む溶液の加熱方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】クメンハイドロパーオキサイドは、たと
えば、プロピレンと反応させ、プロピレンオキサイドを
得る場合の酸素供給源として使用される(たとえば、特
許文献1参照。)。
【0003】ところが、クメンハイドロパーオキサイド
は熱分解を起こしやすい物質であるため、これを含む溶
液をリボイラーで加熱する場合、加熱時に溶液が保持さ
れる容器部分の液深さ(液ヘッド)によって沸点が上昇
し、例えば減圧塔のリボイラーとして用いると伝熱面の
一部でしか蒸発が起こらないため、伝熱係数を大きく取
ることができず設備が大型化し、加熱設備の下部の温度
が高温になり、熱分解が促進され、よってクメンハイド
ロパーオキサイドの収率が低下し、かつ好ましくない副
生物量が増加するという問題があった。一方、これを抑
制するために該溶液の沸点を下げる目的で塔の運転圧力
を低くすることは、機器本体および減圧のための設備が
大型となり、さらにベントコンデンサーでの凝縮に必要
な冷却温度を下げる必要が生じて不経済である。
【0004】
【特許文献1】特開2000−53641号公報
【0005】
【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、クメンハイドロパー
オキサイドを含む溶液を加熱する設備の加熱温度を低く
設定でき、しかも伝熱係数を大きくとることができるた
め設備が比較的小さく、熱分解しやすいクメンハイドロ
パーオキサイドを含む溶液が加熱容器内部に滞留する時
間が短いため、好ましくない副生物の生成を少なく抑え
ることができるという優れた特徴を有するクメンハイド
ロパーオキサイドを含む溶液の加熱方法を提供する点に
存する。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ク
メンハイドロパーオキサイドを含む溶液の加熱方法であ
って、加熱時に流下液膜式加熱器を用いるクメンハイド
ロパーオキサイドを含む溶液の加熱システムに係るもの
である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の加熱に供されるクメンハ
イドロパーオキサイドを含む溶液におけるクメンハイド
ロパーオキサイド以外の成分としは、クメンや芳香族の
単環式化合物(例えばベンゼン、トルエン、クロロベン
ゼン、オルトジクロロベンゼン)およびアルカン(例え
ばオクタン、デカン、ドデカン)等をあげることができ
る。溶液中におけるクメンハイドロパーオキサイドの濃
度としては、5〜80重量%であることが好ましい。該
濃度が過少であると工業的に生産性が低く不利であり、
一方該濃度が過多であると分解反応が進行しやすく不利
である。
【0008】本発明においては、濃縮および/または脱
水する工程でクメンハイドロパーオキサイドを含む溶液
の加熱時に流下液膜式加熱器を用いることが必要であ
る。このようにすることにより、はじめて前記の本発明
が解決しようとする課題が解決される。
【0009】クメンハイドロパーオキサイドを含む溶液
を濃縮および/または脱水する工程で該溶液を加熱する
場合、溶液の温度は下記式(1)に示される温度以下と
することが望ましい。 t(℃)=150−0.8×w (1) w:溶液中のクメンハイドロパーオキサイド濃度(重量
%) 上記条件を満足しない場合、クメンハイドロパーオキサ
イドが熱分解を受けて収率が低下し、好ましくない副生
物を生じることは、特開平2001-270874号公報に記載さ
れている。
【0010】ここで、加熱時に溶液が保持される容器部
分の液深さ(液ヘッド)が大きい場合、溶液の沸点上昇
により濃縮および/または脱水操作の温度が高くなり、
局所的に式(1)の条件を満足しないことが起こりう
る。一方、これを回避するために該溶液の沸点を下げる
目的で塔の運転圧を低くすることは、機器本体および減
圧のための設備が大型となり、さらにベントコンデンサ
ーでの凝縮に必要な冷却温度を下げる必要が生じて不経
済なのである。しかし、本発明のとおり、流下液膜式加
熱器を用いた加熱方法では、液ヘッドによる沸点上昇を
抑制することができるため、上記のような問題は起こら
ない。さらに、伝熱係数を大きくとることができるた
め、所望の熱量を与えるための伝熱面積を小さくでき、
さらに該溶液は加熱される伝熱面で液膜を形成している
ため滞留時間が短く、クメンハイドロパーオキサイドの
熱分解を抑制することで、好ましくない副生物の生成を
抑えることができるというものである。
【0011】本発明の加熱方法は、下記の工程を含むプ
ロピレンオキサイドの製造方法における濃縮工程で用い
られ得る。 酸化工程:クメンを酸化することによりクメンハイドロ
パーオキサイドを得る工程 濃縮工程:酸化工程後の反応液を濃縮する工程 エポキシ化工程:濃縮工程後の反応液中のクメンハイド
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
【0012】また、本発明の加熱方法は、下記の工程を
含むプロピレンオキサイドの製造方法における脱水工程
で用いられ得る。 酸化工程:クメンを酸化することによりクメンハイドロ
パーオキサイドを得る工程 脱水工程:酸化工程後の反応液に含まれる水を分離除去
する工程 エポキシ化工程:脱水工程後の反応液中のクメンハイド
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
【0013】また、本発明の加熱方法は、下記の工程を
含むプロピレンオキサイドの製造方法における脱水工程
で用いられ得る。 酸化工程:クメンを酸化することによりクメンハイドロ
パーオキサイドを得る工程 洗浄工程:酸化工程で得た反応液をアルカリ水溶液およ
び/または水で洗浄する工程 脱水工程:洗浄工程後の反応液に含まれる水を分離除去
する工程 エポキシ化工程:脱水工程後の反応液中のクメンハイド
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
【0014】本発明の酸化工程は、クメンを酸化するこ
とによりクメンハイドロパーオキサイドを得る工程であ
る。クメンの酸化は、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や、
アルカリ土類金属化合物又はNa2CO3、NaHCO3
のようなアルカリ金属炭酸塩又はアンモニア及び(NH
42CO3、アルカリ金属炭酸アンモニウム塩等が用い
られる。
【0015】本発明の濃縮工程は、酸化工程またはその
後段に必要に応じて設置される工程を経て得られたクメ
ンハイドロパーオキサイドを含む溶液を濃縮する工程で
あって、濃縮に必要な熱源を供給する設備に流下液膜式
加熱器を利用する工程である。本工程で濃縮される溶液
の望ましい加熱温度は溶液中のクメンハイドロパーオキ
サイド濃度によって制限されることが、特開2001-27087
4号公報に記載されている。すなわち、下記式(1)に
示される温度以下とすることが望ましい。 t(℃)=150−0.8×w (1) w:溶液中のクメンハイドロパーオキサイド濃度(重量
%)
【0016】本工程の操作圧力は、上記操作温度におい
て溶媒が蒸発する圧力以下である。本工程の具体的な設
備としては減圧蒸留塔をあげることができる。
【0017】本発明の脱水工程は、酸化工程またはその
後段に必要に応じて設置される工程を経て得られたクメ
ンハイドロパーオキサイドを含む溶液中に含まれる水を
脱水する工程であって、脱水に必要な熱源を供給する設
備に流下液膜式加熱器を利用する工程である。本工程で
脱水される溶液の望ましい加熱温度は特開2001−2
70874号公報に記載されている。すなわち、下記式
(1)に示される温度以下とすることが望ましい。 t(℃)=150−0.8×w (1) w:溶液中のクメンハイドロパーオキサイド濃度(重量
%)
【0018】本工程の操作圧力は、上記操作温度におい
て水が蒸発する圧力以下である。脱水操作は必要に応じ
て濃縮操作を兼ねてもよい。本工程の具体的な設備とし
ては減圧蒸留塔をあげることができる。
【0019】本発明の洗浄工程は、酸化工程で得た反応
液をアルカリ水溶液および/または水で洗浄する工程で
ある。工程の好ましい方法及び条件は、次のとおりであ
る。洗浄すべき反応液に、アルカリ水溶液および/また
は水を添加して混合し、その後油層と水層に分離する設
備を有する工程である。本工程に供給されるアルカリ水
溶液は、NaOH、KOHのようなアルカリ金属化合物
の水溶液や、アルカリ土類金属化合物又はNa2CO3
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
ム塩等の水溶液が用いられ、酸化反応器に直接添加して
もよいし、反応の後に添加してもよい。添加するアルカ
リの当量としては、洗浄すべき反応液に含まれる酸の当
量に対して1〜5倍とするのが一般的である。装置とし
ては、一般的な混合装置や油水分離装置を用いることが
できる。特開2001−270874号公報に記載され
ている温度以下とすることが望ましい。操作圧力は大気
圧から5MPaの間である。
【0020】本発明のエポキシ化工程は、脱水工程後の
反応液中のクメ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。本工程では、通常、
クメンハイドロパーオキサイドと過剰量のプロピレンと
を、液相中、固体触媒の存在下に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が製造
される。触媒としては、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。本発明において、エポキシ化工程の原料物質
として使用されるクメ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。
【0021】反応は、溶媒を用いて液相中で実施され
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。たとえばクメンハイドロパーオキサイドがその原
料であるクメ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。
【0022】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。
【0023】固体触媒は、スラリー状又は固定床の形で
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。
【0024】エポキシ化工程へ供給されるプロピレン/
クメンハイドロパーオキサイドのモル比は2/1〜50
/1であることが好ましい。該比が過小であると反応速
度が低下して効率が悪く、一方該比が過大であるとリサ
イクルされるプロピレンの量が過大となり、回収工程に
おいて多大なエネルギーを必要とする。
【0025】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、ク
メンハイドロパーオキサイドを含む溶液を加熱する設備
の加熱温度を低く設定でき、しかも伝熱係数を大きくと
ることができるため設備が小さく、熱分解しやすいクメ
ンハイドロパーオキサイドを含む溶液が加熱容器内部に
滞留する時間が短いため、好ましくない副生物の生成を
少なく抑えることができるという優れた特徴を有するク
メンハイドロパーオキサイドを含む溶液の加熱システム
を提供することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07D 303/04 C07D 303/04 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 Fターム(参考) 4C048 AA01 BB02 CC01 4H006 AA02 AC41 AD12 BA10 BA33 BA82 BC51 BD82 BE30 FC52 FE13 4H039 CA60 CA63 CD10 CH30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クメンハイドロパーオキサイドを含む溶
    液の加熱システムであって、流下液膜式加熱器を用いる
    クメンハイドロパーオキサイドを含む溶液の加熱システ
    ム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の加熱システムが、下記の
    工程を含むプロピレンオキサイドの製造方法における濃
    縮工程で用いられる請求項1記載の加熱システム。 酸化工程:クメンを酸化することによりクメンハイドロ
    パーオキサイドを含む溶液を得る工程 濃縮工程:酸化工程後の反応液を濃縮する工程 エポキシ化工程:濃縮工程後の反応液中のクメンハイド
    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
  3. 【請求項3】 請求項1記載の加熱方法が、下記の工程
    を含むプロピレンオキサイドの製造方法における脱水工
    程で用いられる請求項1記載の加熱方法。 酸化工程:クメンを酸化することによりクメンハイドロ
    パーオキサイドを得る工程 脱水工程:酸化工程後の反応液に含まれる水を分離除去
    する工程 エポキシ化工程:脱水工程後の反応液中のクメンハイド
    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
  4. 【請求項4】 請求項1記載の加熱方法が、下記の工程
    を含むプロピレンオキサイドの製造方法における脱水工
    程で用いられる請求項1記載の加熱方法。 酸化工程:クメンを酸化することによりクメンハイドロ
    パーオキサイドを得る工程 洗浄工程:酸化工程で得た反応液をアルカリ水溶液およ
    び/または水で洗浄する工程 脱水工程:洗浄工程後の反応液に含まれる水を分離除去
    する工程 エポキシ化工程:脱水工程後の反応液中のクメンハイド
    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
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005085191A1 (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Mitsubishi Chemical Corporation クメンハイドロパーオキサイドの製造方法
JP2005281304A (ja) * 2004-03-04 2005-10-13 Mitsubishi Chemicals Corp クメンハイドロパーオキサイドの製造方法
JP2006125452A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Aisin Seiki Co Ltd 電磁クラッチ装置
EP1931649A1 (en) * 2005-08-25 2008-06-18 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing propylene oxide
WO2018021271A1 (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 住友化学株式会社 プロピレンオキサイドの製造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101168875B1 (ko) 2004-03-04 2012-07-30 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 제조 방법
JP2005281304A (ja) * 2004-03-04 2005-10-13 Mitsubishi Chemicals Corp クメンハイドロパーオキサイドの製造方法
WO2005085191A1 (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Mitsubishi Chemical Corporation クメンハイドロパーオキサイドの製造方法
US7439404B2 (en) 2004-03-04 2008-10-21 Mitsubishi Chemical Corporation Process for production of cumene hydroperoxide
JP2006125452A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Aisin Seiki Co Ltd 電磁クラッチ装置
EP1931649A1 (en) * 2005-08-25 2008-06-18 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing propylene oxide
EP1931649A4 (en) * 2005-08-25 2010-04-21 Sumitomo Chemical Co PROCESS FOR PRODUCTION OF PROPYLENE OXIDE
US8481764B2 (en) 2005-08-25 2013-07-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing propylene oxide
WO2018021271A1 (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 住友化学株式会社 プロピレンオキサイドの製造方法
JPWO2018021271A1 (ja) * 2016-07-29 2019-05-09 住友化学株式会社 プロピレンオキサイドの製造方法
US10807961B2 (en) 2016-07-29 2020-10-20 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for producing propylene oxide
RU2738231C2 (ru) * 2016-07-29 2020-12-09 Сумитомо Кемикал Компани, Лимитед Способ для производства пропиленоксида
JP7018880B2 (ja) 2016-07-29 2022-02-14 住友化学株式会社 プロピレンオキサイドの製造方法

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