JP2005089412A - プロピレンオキサイドの精製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高純度のプロピレンオキサイドを効率的に得ることができるプロピレンオキサイドの精製方法を提供する。
【解決手段】 触媒の存在下、過酸化物とプロピレンを反応させることによりプロピレンオキサイドを得た反応液であって、アルデヒド類を含有する反応液を原料液とし、該原料液から炭素数３〜５の炭化水素及び／又はプロピレンオキサイドより沸点の低いアルデヒド類を分離する蒸留塔において、該蒸留塔のボトム液を一部該蒸留塔の塔頂に供給することを特徴とするプロピレンオキサイドの精製。本蒸留塔のボトム留分の一部を塔頂にリサイクルする事により、アルデヒド類の濃縮防止と、塔底留分に含まれる重質化防止成分の作用により、塔内及び／又は塔オーバーヘッド部でアルデヒド類が濃縮重質する事を抑制し、プロピレンオキサイドの損失を抑制し、安定運転できる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、プロピレンオキサイドの精製方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、触媒の存在下、過酸化物とプロピレンを反応させることによりプロピレンオキサイドを得た反応液であって、アルデヒド類を含有する反応液を原料液とし、該原料液からプロピレンオキサイドを分離・回収するプロピレンオキサイドの精製方法であって、高純度のプロピレンオキサイドを効率的に得ることができるプロピレンオキサイドの精製方法に関するものである。

触媒の存在下、過酸化物とプロピレンを反応させることによりプロピレンオキサイドを得る方法は公知である（たとえば、特許文献１）。この場合、目的物であるプロピレンオキサイドの他に、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンオンアルデヒド等のアルデヒド類や炭素数３〜５の炭化水素が副生する。よって、高純度のプロピレンオキサイドを得るためには、プロピレンオキサイドを分離・回収する精製工程が必要となる。

特開２００１−３１６６２号公報

かかる現状において、本発明が解決しようとする課題は、触媒の存在下、過酸化物とプロピレンを反応させることによりプロピレンオキサイドを得た反応液であって、アルデヒド類を含有する原料液からプロピレンオキサイドを分離・回収するプロピレンオキサイドの精製方法であって、高純度のプロピレンオキサイドを効率的に得ることができるプロピレンオキサイドの精製方法を提供する点に存するものである。

すなわち、本発明は、触媒の存在下、過酸化物とプロピレンを反応させることによりプロピレンオキサイドを得た反応液であって、アルデヒド類を含有する反応液を原料液とし、該原料液から炭素数３〜５の炭化水素及び／又はプロピレンオキサイドより沸点の低いアルデヒド類を分離する蒸留塔において、該蒸留塔のボトム液を一部該蒸留塔の塔頂に供給することを特徴とするプロピレンオキサイドの精製方法に係るものである。

本発明により、触媒の存在下、過酸化物とプロピレンを反応させることによりプロピレンオキサイドを得た反応液であって、アルデヒド類を含有する反応液を原料液とし、該原料液から炭素数３〜５の炭化水素及び／又はプロピレンオキサイドより沸点の低いアルデヒド類を分離する蒸留塔において、該蒸留塔のボトム液を一部該蒸留塔の塔頂に供給することを特徴とするプロピレンオキサイドの精製方法であって、高純度のプロピレンオキサイドを効率的に得ることができるプロピレンオキサイドの精製方法を提供することができた。

本発明の精製方法に付される原料液は、触媒の存在下、過酸化物とプロピレンを反応させることによりプロピレンオキサイドを得た反応液である。過酸化物としては、過酸化水素、エチルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等があげられる。

過酸化物とプロピレンを反応させる触媒としては、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の存在下に実施することが好ましい。これらの触媒は、珪素酸化物と化学的に結合したチタンを含有する、いわゆるチタン−シリカ触媒が好ましい。たとえば、チタン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、あるいはチタンを含むゼオライト化合物などをあげることができる。

過酸化物とプロピレンを反応させる条件としては、たとえば本発明において、溶媒を用いて液相中で実施できる。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。溶媒は使用される過酸化物溶液中に存在する物質からなるものであってよい。たとえば過酸化物がクメンハイドロパーオキサイドである場合、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）、アルコール（メタノール、エタノール）、水などがあげられる。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。反応型式は、スラリー又は固定床の形の触媒を使用して有利に実施できる。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。また、プロピレンオキサイド収率を高収率で行うために、プロピレンを供給される過酸化物の等量より過剰に使用することが好ましい。この場合、過剰のプロピレンは、回収後、反応器にリサイクルされる。

触媒存在下、過酸化物とプロピレンを反応したあとの反応液には、プロピレンオキサイド、水、プロピレン、ブタン、ペンタン等の炭化水素、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン等が含まれるため、複数個の蒸留塔を使って分離精製される。そのなかで、プロピレンオキサイドより沸点が軽い不純物や、共沸組成を形成する不純物を分離するために、原料液を蒸留塔に付し、塔頂留分に炭素数３〜５の炭化水素とプロピレンオキサイドより沸点の低いホルムアルデヒド、アセトアルデヒドを含む留分、塔底留分にプロピレンオキサイドとして分離するが、塔内及び／又は塔頂部でアルデヒド類が濃縮重質化し、塔内や管内、ポンプ等の回転機器のケーシング、ベント配管で閉塞し運転が困難となる。

そこで、本発明者は、本蒸留塔のボトム留分の一部を塔頂にリサイクルする事により、アルデヒド類の濃縮防止と、塔底留分に含まれる重質化防止成分の作用により、塔内及び／又は塔オーバーヘッド部でアルデヒド類が濃縮重質する事を抑制し、プロピレンオキサイドの損失を抑制し、安定運転できる事を見出した。本蒸留塔の操作条件は、理論段で２〜２００段、圧力は絶対圧で０．０５ＭＰａ〜５ＭＰａ、温度は０℃〜３００℃の範囲で操作される。塔ボトムから塔頂へのリサイクル量は、蒸留塔に供給されるプロピレンオキサイドの流量に対して、０．００１〜１０倍の流量で行うが、少なすぎるとアルデヒド類の重質化の抑制効果が損なわれ、多すぎると、蒸留効果が損なわれ、プロピレンオキサイドの損失が大きくなる。本発明で言う塔頂とは、塔オーバーヘッド配管からコンデンサー、還流ドラムまでの機器及び配管とベント配管、還流ドラムから塔への還流配管までの全体を示す。ボトム液をリサイクル場所は、上記塔頂部のどこでもよいが、コンデンサー入り口が好ましい。

Claims (3)

1. 触媒の存在下、過酸化物とプロピレンを反応させることによりプロピレンオキサイドを得た反応液であって、アルデヒド類を含有する反応液を原料液とし、該原料液から炭素数３〜５の炭化水素及び／又はプロピレンオキサイドより沸点の低いアルデヒド類を分離する蒸留塔において、該蒸留塔のボトム液を一部該蒸留塔の塔頂に供給することを特徴とするプロピレンオキサイドの精製方法。
2. 過酸化物が有機過酸化物である請求項１記載のプロピレンオキサイドの精製方法。
3. 過酸化物がクメンハイドロパーオキサイドである請求項１記載のプロピレンオキサイドの精製方法。