JP2012116758A - Method for producing olefin oxide - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem with a conventional method for producing olefin oxide wherein hydrogen peroxide can be left without being perfectly consumed depending on reaction conditions.SOLUTION: The method for producing olefin oxide comprises steps of: [1] reacting hydrogen peroxide with olefin in the presence of titanosilicate and a solvent; and [2] bringing a substance containing at least one element selected from the group consisting of manganese and platinum group elements into contact with a reactant obtained in the above step.

Description

本発明は、オレフィンオキサイドの製造方法等に関する。   The present invention relates to a method for producing olefin oxide and the like.

プロピレンオキサイド等のオレフィンオキサイドの製造方法としては、例えば、チタノシリケート及び溶媒の存在下、プロピレン等のオレフィンと過酸化水素とを反応させる方法が知られている(例えば、非特許文献1)。   As a method for producing olefin oxide such as propylene oxide, for example, a method of reacting olefin such as propylene with hydrogen peroxide in the presence of titanosilicate and a solvent is known (for example, Non-Patent Document 1).

阿部川弘明、石野勝、修飾したチタノシリケート触媒を用いた直接法プロピレンオキサイド合成、第89回触媒討論会 討論会A予稿集、2002年3月20日、第65頁、2P13Hiroaki Abekawa, Masaru Ishino, Direct Propylene Oxide Synthesis Using Modified Titanosilicate Catalyst, 89th Catalysis Conference, Conference A Proceedings, March 20, 2002, p. 65, 2P13

上記のオレフィンオキサイドの製造方法では、反応条件によっては、過酸化水素が完全に消費されることなく過酸化水素が残留してしまうことがあった。   In the above olefin oxide production method, depending on the reaction conditions, hydrogen peroxide may remain without being completely consumed.

このような状況下、本発明者らは鋭意検討した結果、以下の本発明に至った。
<1> [1]チタノシリケート及び溶媒の存在下、過酸化水素とオレフィンとを反応させる工程、並びに、
[2]前記工程により得られた反応物に、マンガン及び白金族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む物質を接触させる工程、
を含むことを特徴とするオレフィンオキサイドの製造方法。
<2> 前記溶媒が、有機溶媒及び水の混合溶媒であることを特徴とする<1>記載の製造方法。
<3> 前記有機溶媒がアセトニトリルであることを特徴とする<2>記載の製造方法。
Under such circumstances, the present inventors diligently studied, and as a result, reached the following present invention.
<1> [1] A step of reacting hydrogen peroxide with an olefin in the presence of titanosilicate and a solvent, and
[2] A step of bringing the reactant obtained by the above step into contact with a substance containing at least one element selected from the group consisting of manganese and a platinum group element;
The manufacturing method of the olefin oxide characterized by including.
<2> The method according to <1>, wherein the solvent is a mixed solvent of an organic solvent and water.
<3> The method according to <2>, wherein the organic solvent is acetonitrile.

<4> 前記チタノシリケートが、酸素12員環以上の細孔を有する層状チタノシリケートであることを特徴とする<1>〜<3>のいずれか記載の製造方法。
<5> 前記チタノシリケートが、Ti−MWW前駆体であることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか記載の製造方法。
<4> The production method according to any one of <1> to <3>, wherein the titanosilicate is a layered titanosilicate having pores having an oxygen 12-membered ring or more.
<5> The method according to any one of <1> to <4>, wherein the titanosilicate is a Ti-MWW precursor.

<6> 前記物質が、マンガン若しくは白金族元素を含む化合物、又は、白金族元素を含む単体であることを特徴とする<1>〜<5>のいずれか記載の製造方法。
<7> 前記物質が、二酸化マンガンであることを特徴とする<1>〜<5>のいずれか記載の製造方法。
<8> 前記物質が、ロジウム、パラジウム、イリジウム及びプラチナからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む物質であることを特徴とする<1>〜<5>のいずれか記載の製造方法。
<9> 前記物質が、パラジウム又はプラチナを含む物質であることを特徴とする<1>〜<5>のいずれか記載の製造方法。
<6> The method according to any one of <1> to <5>, wherein the substance is a compound containing manganese or a platinum group element, or a simple substance containing a platinum group element.
<7> The method according to any one of <1> to <5>, wherein the substance is manganese dioxide.
<8> The method according to any one of <1> to <5>, wherein the substance is a substance containing at least one element selected from the group consisting of rhodium, palladium, iridium, and platinum.
<9> The method according to any one of <1> to <5>, wherein the substance is a substance containing palladium or platinum.

<10> 前記物質が、担体に担持された状態の物質であることを特徴とする<1>〜<9>のいずれか記載の製造方法。
<11> 前記担体が、活性炭であることを特徴とする<10>記載の製造方法。
<10> The method according to any one of <1> to <9>, wherein the substance is a substance supported on a carrier.
<11> The method according to <10>, wherein the carrier is activated carbon.

<12> オレフィンオキサイドと過酸化水素と溶媒とを含有する溶液に、マンガン及び白金族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む物質を接触させる工程を含むことを特徴とする過酸化水素の除去方法。 <12> A peroxide comprising a step of bringing a substance containing at least one element selected from the group consisting of manganese and a platinum group element into contact with a solution containing an olefin oxide, hydrogen peroxide, and a solvent. How to remove hydrogen.

本発明の製造方法によれば、残留する過酸化水素が少ないオレフィンオキサイドが提供可能である。   According to the production method of the present invention, it is possible to provide an olefin oxide with little residual hydrogen peroxide.

本発明のオレフィンオキサイド製造装置の一実施態様。One embodiment of the olefin oxide manufacturing apparatus of this invention.

本発明は、[1]チタノシリケート及び溶媒の存在下、過酸化水素とオレフィンとを反応させる工程(以下、反応工程と記すことがある)、並びに、[2]前記工程により得られた反応物に、マンガン及び白金族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む物質(以下、本物質と記すことがある)を接触させる工程(以下、接触工程と記すことがある)を含むことを特徴とするオレフィンオキサイドの製造方法である。   The present invention includes [1] a step of reacting hydrogen peroxide with an olefin in the presence of titanosilicate and a solvent (hereinafter sometimes referred to as a reaction step), and [2] a reaction obtained by the above step. Including a step of bringing a substance into contact with a substance containing at least one element selected from the group consisting of manganese and a platinum group element (hereinafter may be referred to as the present substance) (hereinafter may be referred to as a contact process) It is a manufacturing method of the olefin oxide characterized by the above-mentioned.

反応工程に用いられるオレフィンとは、アルケン、シクロアルケン、アルケンに含まれる水素原子が置換基で置換されていてもよい化合物、又はシクロアルケンに含まれる水素原子が置換基で置換されていてもよい化合物を意味する。
置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
オレフィンの具体例としては、炭素数2〜10のアルケン、炭素数4〜10のシクロアルケン等が挙げられる。
炭素数2〜10のアルケンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、2−ブテン、イソブテン、2−ペンテン、3−ペンテン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、2−ヘプテン、3−ヘプテン、2−オクテン、3−オクテン、2−ノネン、3−ノネン、2−デセン及び3−デセン等が例示される。
炭素数4〜10のシクロアルケンとしては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロへキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロノネン、シクロデセン等が例示される。
より好ましいオレフィンは、プロピレンである。
The olefin used in the reaction step is an alkene, cycloalkene, a compound in which the hydrogen atom contained in the alkene may be substituted with a substituent, or a hydrogen atom contained in the cycloalkene may be substituted with a substituent. Means a compound.
Examples of the substituent include a hydroxyl group, a halogen atom, a carbonyl group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, and a nitro group.
Specific examples of the olefin include alkene having 2 to 10 carbon atoms and cycloalkene having 4 to 10 carbon atoms.
Examples of the alkene having 2 to 10 carbon atoms include ethylene, propylene, butene, pentene, hexene, heptene, octene, nonene, decene, 2-butene, isobutene, 2-pentene, 3-pentene, 2-hexene, 3-hexene, Examples include 4-methyl-1-pentene, 2-heptene, 3-heptene, 2-octene, 3-octene, 2-nonene, 3-nonene, 2-decene and 3-decene.
Examples of the cycloalkene having 4 to 10 carbon atoms include cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclononene, and cyclodecene.
A more preferred olefin is propylene.

プロピレンとしては、例えば、熱分解、重質油接触分解、あるいはメタノール接触改質により製造されものなどが挙げられる。当該プロピレンは、精製プロピレン、精製工程を経ない粗プロピレン等が挙げられる。
好ましいプロピレンの純度としては、例えば、90体積%以上、好ましくは、95体積%以上の範囲を挙げることができる。プロピレンに含まれる不純物としては、例えば、プロパン、シクロプロパン、メチルアセチレン、プロパジエン、ブタジエン、ブタン、ブテン、エチレン、エタン、メタン、水素等を挙げることができる。
Examples of propylene include those produced by pyrolysis, heavy oil catalytic cracking, or methanol catalytic reforming. Examples of the propylene include purified propylene and crude propylene that has not undergone a purification step.
Preferable propylene purity is, for example, 90% by volume or more, and preferably 95% by volume or more. Examples of the impurities contained in propylene include propane, cyclopropane, methylacetylene, propadiene, butadiene, butane, butene, ethylene, ethane, methane, hydrogen, and the like.

反応工程に用いられるオレフィンの量は、その種類や反応条件等によって異なるが、反応工程に用いられる溶媒の合計量100重量部に対して、少なくとも0.01重量部であることが好ましく、より好ましくは少なくとも0.1重量部である。   The amount of olefin used in the reaction step varies depending on the type and reaction conditions, but is preferably at least 0.01 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the total amount of solvents used in the reaction step. Is at least 0.1 parts by weight.

反応工程に用いられるオレフィンの形状としては、例えば、ガス状、液状等を挙げることができる。ここで、液状としては、例えば、オレフィン単独で液状であるもの、例えば、有機溶媒もしくは有機溶媒と水との混合溶媒に、オレフィンが溶解された混合液等を挙げることができる。また、ガス状としては、例えば、ガス状のオレフィン、例えば、窒素ガス、水素ガス等の他のガス成分とガス状のオレフィンとの混合ガス等を挙げることができる。   Examples of the shape of the olefin used in the reaction step include gaseous and liquid forms. Here, examples of the liquid include those in which the olefin is liquid alone, for example, a mixed solution in which the olefin is dissolved in an organic solvent or a mixed solvent of an organic solvent and water. Examples of the gaseous state include gaseous olefins such as a mixed gas of gaseous components such as nitrogen gas and hydrogen gas and gaseous olefins.

反応工程に用いられるチタノシリケートとしては、例えば、多孔質シリケート(SiO)のSiの一部がTiに置き換わったものなどを挙げることができる。チタノシリケートのTiはSiO骨格内に入っており、TiがSiO骨格内に入っていることは、紫外可視吸収スペクトルで210nm〜230nmにピークを持つことにより容易に確認できる。また、TiOのTiは通常6配位であるが、チタノシリケートのTiは4配位であるため、チタンK殻XAFS分析等で配位数を測定することにより容易に確認できる。 Examples of the titanosilicate used in the reaction step include those in which a part of Si in the porous silicate (SiO 2 ) is replaced by Ti. Ti of titanosilicate is entered SiO 2 in the backbone, that Ti is in the SiO 2 in the skeleton can be easily confirmed by a peak in 210nm~230nm in ultraviolet-visible absorption spectrum. In addition, Ti in TiO 2 is usually 6-coordinated, but Ti in titanosilicate is 4-coordinated. Therefore, it can be easily confirmed by measuring the coordination number by titanium K-shell XAFS analysis or the like.

チタノシリケートとしては、例えば、結晶性チタノシリケート、層状チタノシルケート、メソポーラスチタノシリケートなどを挙げることができる。
結晶性チタノシリケートとしては、例えば、IZA(国際ゼオライト学会)の構造コードで、MEL構造を有するTS−2、例えば、MTW構造を有するTi−ZSM−12(例えば、Zeolites 15, 236-242,(1995)に記載されたもの)、例えば、BEA構造を有するTi-Beta(例えば、Journal of Catalysis 199, 41-47,(2001)に記載されたもの)、例えば、MWW構造を有するTi-MWW(例えば、Chemistry Letters 774-775,(2000)に記載されたもの)、例えば、DON構造を有するTi−UTD−1(例えば、Zeolites 15, 519-525,(1995)に記載されたもの)等を挙げることができる。
層状チタノシリケートとしては、Ti-MWW前駆体(例えば、公開特許公報2003-32745号に記載されたもの)、Ti−YNU−1(例えば、Angewandte Chemie International Edition 43, 236-240, (2004)に記載されたもの)などのMWW構造の層間が広がった構造を持つチタノシリケート等が挙げられる。
メソポーラスチタノシリケートとは2nm〜10nmの規則性細孔を持つチタノシリケートを意味し、Ti−MCM−41(例えば、Microporous Materials 10, 259-271, (1997)に記載されたもの)、Ti−MCM−48(例えば、Chemical Communications 145-146, (1996)に記載されたもの)、Ti−SBA−15(例えば、Chemistry of Materials 14, 1657-1664, (2002)に記載されたもの)等を挙げることができる。
また、Ti−MMM−1(例えば、Microporous and Mesoporous Materials 52, 11-18, (2002)に記載されたもの)のようにメソポーラスチタノシリケートとチタノシリケートゼオライトの両方の特徴を併せ持つチタノシリケートも例示される。
Examples of the titanosilicate include crystalline titanosilicate, layered titanosilicate, mesoporous titanosilicate, and the like.
Examples of the crystalline titanosilicate include a structure code of IZA (International Zeolite Society), TS-2 having an MEL structure, for example, Ti-ZSM-12 having an MTW structure (for example, Zeolites 15, 236-242, (Described in (1995)), for example, Ti-Beta having a BEA structure (for example, described in Journal of Catalysis 199, 41-47, (2001)), for example, Ti-MWW having an MWW structure. (For example, those described in Chemistry Letters 774-775, (2000)), for example, Ti-UTD-1 having a DON structure (for example, those described in Zeolites 15, 519-525, (1995)), etc. Can be mentioned.
Examples of layered titanosilicates include Ti-MWW precursors (for example, those described in Japanese Patent Publication No. 2003-32745), Ti-YNU-1 (for example, Angewandte Chemie International Edition 43, 236-240, (2004)). And titanosilicate having a structure in which the layers of the MWW structure are widened.
Mesoporous titanosilicate means titanosilicate having regular pores of 2 nm to 10 nm, and Ti-MCM-41 (for example, those described in Microporous Materials 10, 259-271, (1997)), Ti -MCM-48 (for example, described in Chemical Communications 145-146, (1996)), Ti-SBA-15 (for example, described in Chemistry of Materials 14, 1657-1664, (2002)), etc. Can be mentioned.
In addition, titanosilicate having characteristics of both mesoporous titanosilicate and titanosilicate zeolite such as Ti-MMM-1 (for example, those described in Microporous and Mesoporous Materials 52, 11-18, (2002)). Are also illustrated.

反応工程に用いられるチタノシリケートとしては、酸素12員環以上の細孔を有する結晶性チタノシリケートあるいは層状チタノシリケートが好ましい。酸素12員環以上の細孔を有する結晶性チタノシリケートとしては、Ti−ZSM−12、Ti-Beta、Ti−MWW、Ti−UTD−1が挙げられる。酸素12員環以上の細孔を有する層状チタノシリケートとしては、Ti−MWW前駆体、Ti−YNU−1が挙げられる。より好ましいチタノシリケートとしては、Ti−MWW、Ti−MWW前駆体が挙げられる。   As the titanosilicate used in the reaction step, crystalline titanosilicate or lamellar titanosilicate having pores with 12 or more oxygen rings is preferable. Examples of the crystalline titanosilicate having pores with 12 or more oxygen rings include Ti-ZSM-12, Ti-Beta, Ti-MWW, and Ti-UTD-1. Ti-MWW precursor and Ti-YNU-1 are mentioned as the layered titanosilicate having pores with 12 or more oxygen rings. More preferred titanosilicates include Ti-MWW and Ti-MWW precursors.

反応工程に用いられるチタノシリケートは、構造規定剤を使用し、チタン化合物及びケイ素化合物を加水分解させ、必要に応じて水熱合成等で結晶化、層状化あるいは細孔規則性を向上させた後、焼成あるいは抽出により構造規定剤を除去する方法で調製されるものが好ましい。
具体的には、オートクレーブ等の密閉容器に、ホウ素化合物、ケイ素化合物及び構造規定剤を混合し、0℃〜250℃、好ましくは、50℃〜200℃の温度範囲にて、ゲージ圧力0〜10MPa程度で、加熱及び加圧し、得られたTi−MWW前駆体を、ろ過により分離され、必要によりさらに水等を用いて、洗浄する。洗浄は、必要により洗浄液の量等もしくは洗浄濾液のpH等を見ながら適宜調整して行えばよい。上記調製方法で得られたTi-MWW前駆体を、さらに、500〜800℃で焼成して層間を脱水縮合させることによりTi−MWWとし、再び、構造規定剤及び水の存在下、0℃〜250℃、好ましくは、50℃〜200℃の温度範囲にて、ゲージ圧力0〜10MPa程度で、加熱及び加圧する方法を挙げることができる。かかる方法で得られたチタノシリケートは、再び、Ti-MWW前駆体となる。
The titanosilicate used in the reaction process uses a structure-directing agent, hydrolyzes titanium compounds and silicon compounds, and improves crystallization, layering or pore regularity by hydrothermal synthesis etc. as necessary. Thereafter, those prepared by a method of removing the structure directing agent by baking or extraction are preferred.
Specifically, a boron compound, a silicon compound, and a structure directing agent are mixed in a closed container such as an autoclave, and a gauge pressure of 0 to 10 MPa in a temperature range of 0 ° C. to 250 ° C., preferably 50 ° C. to 200 ° C. The Ti-MWW precursor obtained by heating and pressurizing to the extent is separated by filtration, and further washed with water or the like as necessary. Washing may be appropriately adjusted as necessary while observing the amount of the washing liquid or the pH of the washing filtrate. The Ti-MWW precursor obtained by the above preparation method was further calcined at 500 to 800 ° C. to dehydrate and condense the layers to obtain Ti-MWW, and again in the presence of a structure-directing agent and water, 0 ° C. to A method of heating and pressurizing at a gauge pressure of about 0 to 10 MPa in a temperature range of 250 ° C., preferably 50 ° C. to 200 ° C. can be mentioned. The titanosilicate obtained by such a method becomes a Ti-MWW precursor again.

ここで、構造規定剤とは、MWW構造を有するゼオライトを形成可能なものであり、例えば、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、アダマンチルトリメチルアンモニウム塩(例えば、アダマンチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、アダマンチルトリメチルアンモニウムムイオダイド等)、オクチルトリメチルアンモニウム塩(例えば、オクチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、オクチルトリメチルアンモニウムブロマイド等)が例示される。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種類以上を任意の割合で混合して用いても構わない。
好ましい構造規定剤は、ピペリジン、ヘキサメチレンイミンである。
用いる構造規定剤の量は、ホウ素化合物及びケイ素化合物の合計1重量部に対し、例えば、0.001〜100重量部であり、好ましくは0.1〜10重量部の範囲である。
Here, the structure directing agent is capable of forming a zeolite having an MWW structure, such as piperidine, hexamethyleneimine, adamantyltrimethylammonium salt (for example, adamantyltrimethylammonium hydroxide, adamantyltrimethylammonium iodide, etc. ), Octyltrimethylammonium salt (for example, octyltrimethylammonium hydroxide, octyltrimethylammonium bromide, etc.). These compounds may be used singly or in combination of two or more at an arbitrary ratio.
Preferred structure directing agents are piperidine and hexamethyleneimine.
The amount of the structure directing agent to be used is, for example, 0.001 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 1 part by weight of the total of the boron compound and the silicon compound.

チタン化合物としては、例えば、テトラ−n−ブチルオルソチタネートなどのチタンアルコキシド、ペルオキシチタン酸テトラ−n−ブチルアンモニウムの如きペルオキシチタン酸塩、4塩化チタンなどのチタンハロゲン化物、酢酸チタン、硝酸チタン、硫酸チタン、リン酸チタン、過塩素酸チタン、二酸化チタン等のチタン化合物が例示され、チタンアルコキシドが好ましい。用いるチタン化合物の量は、ホウ素化合物1重量部に対しチタン化合物の重量として0.001重量部〜10重量部の範囲等を挙げることができ、好ましくは0.01重量部〜2重量部の範囲が挙げられる。   Examples of the titanium compound include titanium alkoxides such as tetra-n-butyl orthotitanate, peroxytitanates such as tetra-n-butylammonium peroxytitanate, titanium halides such as titanium tetrachloride, titanium acetate, titanium nitrate, Titanium compounds such as titanium sulfate, titanium phosphate, titanium perchlorate, and titanium dioxide are exemplified, and titanium alkoxide is preferable. The amount of the titanium compound used may be in the range of 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 2 parts by weight, with respect to 1 part by weight of the boron compound. Is mentioned.

ケイ素化合物としては、例えば、テトラエチルオルソシリケートなどのテトラアルキルオルソシリケート、シリカ等が挙げられる。
ホウ素化合物としてはホウ酸を挙げることができる。
ホウ素化合物及びケイ素化合物はほぼ同量程度用いればよい。
Examples of the silicon compound include tetraalkyl orthosilicates such as tetraethyl orthosilicate, silica, and the like.
An example of the boron compound is boric acid.
The boron compound and the silicon compound may be used in approximately the same amount.

反応工程に用いられるチタノシリケートは、例えば、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン等のシリル化剤を用いてシリル化してもよい。
また、チタノシリケートは、反応工程に供する前に、過酸化水素と混合することが好ましい。
The titanosilicate used in the reaction step may be silylated using a silylating agent such as 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane.
In addition, titanosilicate is preferably mixed with hydrogen peroxide before being subjected to the reaction step.

反応工程に用いられるチタノシリケートの使用量は、反応様式に応じて適宜選択することができ、例えばスラリー完全混合様式の場合、反応容器内の溶媒100重量部に対して、0.001〜50重量部の範囲を挙げることができ、好ましくは、0.1〜10重量部の範囲が挙げられる。   The amount of titanosilicate used in the reaction step can be appropriately selected according to the reaction mode. For example, in the case of the slurry complete mixing mode, 0.001 to 50 parts per 100 parts by weight of the solvent in the reaction vessel. The range of weight part can be mentioned, Preferably, the range of 0.1-10 weight part is mentioned.

反応工程に用いられる溶媒としては、例えば、水、有機溶媒あるいはその両者の混合溶媒等が挙げられ、水と有機溶媒との混合溶媒が好ましい。
有機溶媒としては、例えば、アルコール溶媒、ケトン溶媒、ニトリル溶媒、エーテル溶媒、脂肪族炭化水素溶媒、芳香族炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、エステル溶媒およびそれらの混合物が挙げられる。
アルコール溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールおよびt−ブタノール等の炭素数1〜8の脂肪族アルコール;例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等の炭素数2〜8のグリコール等が挙げられる。好ましいアルコール溶媒としては、例えば、炭素数1〜4の1価アルコール等を挙げることができ、より好ましくはt−ブタノール等が挙げられる。
上記脂肪族炭化水素溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン等の炭素数5〜10の脂肪族炭化水素溶媒が挙げられる。芳香族炭化水素溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭素数6〜15の芳香族炭化水素溶媒が挙げられる。
Examples of the solvent used in the reaction step include water, an organic solvent, or a mixed solvent thereof, and a mixed solvent of water and an organic solvent is preferable.
Examples of the organic solvent include alcohol solvents, ketone solvents, nitrile solvents, ether solvents, aliphatic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents, halogenated hydrocarbon solvents, ester solvents, and mixtures thereof.
As an alcohol solvent, C1-C8 aliphatic alcohols, such as methanol, ethanol, isopropanol, and t-butanol; For example, C2-C8 glycols, such as ethylene glycol and propylene glycol, etc. are mentioned. As a preferable alcohol solvent, C1-C4 monohydric alcohol etc. can be mentioned, for example, More preferably, t-butanol etc. are mentioned.
As said aliphatic hydrocarbon solvent, C5-C10 aliphatic hydrocarbon solvents, such as hexane and heptane, are mentioned, for example. As an aromatic hydrocarbon solvent, C6-C15 aromatic hydrocarbon solvents, such as benzene, toluene, xylene, are mentioned, for example.

ニトリル溶媒としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、イソブチロニトリル、ブチロニトリル等の炭素数2〜4のアルキルニトリルおよびベンゾニトリル等を挙げることができ、好ましくはアセトニトリル等が挙げられる。
反応工程に用いられる溶媒としては、触媒活性、選択性の観点から、炭素数1〜4の1価アルコール、アセトニトリル等が好ましい。
アセトニトリルとしては、例えば、アクリロニトリルの製造工程で副生する粗アセトニトリル、精製アセトニトリル等を挙げることができる。
粗アセトニトリルに含まれるアセトニトリル以外の不純物としては、例えば、水、アセトン、アクリロニトリル、オキサゾール、アリルアルコール、プロピオニトリル、青酸、アンモニア、銅、鉄等が挙げられる。粗アセトニトリルに含まれる銅及び鉄は1重量%以下の微量であることが好ましい。アセトニトリルの純度としては、例えば、95重量%以上を挙げることができ、好ましくは99重量%以上、より好ましくは、99.9重量%以上の精製アセトニトリルが挙げられる。
Examples of the nitrile solvent include C2-C4 alkyl nitriles such as acetonitrile, propionitrile, isobutyronitrile, and butyronitrile, benzonitrile, and the like, and preferably acetonitrile.
The solvent used in the reaction step is preferably a monohydric alcohol having 1 to 4 carbon atoms, acetonitrile or the like from the viewpoints of catalyst activity and selectivity.
Examples of acetonitrile include crude acetonitrile and purified acetonitrile produced as a by-product in the acrylonitrile production process.
Examples of impurities other than acetonitrile contained in the crude acetonitrile include water, acetone, acrylonitrile, oxazole, allyl alcohol, propionitrile, hydrocyanic acid, ammonia, copper, and iron. The amount of copper and iron contained in the crude acetonitrile is preferably a trace amount of 1% by weight or less. Examples of the purity of acetonitrile include 95% by weight or more, preferably 99% by weight or more, and more preferably 99.9% by weight or more of purified acetonitrile.

水と有機溶媒との混合溶媒における水と有機溶媒の重量比は、例えば、0:100〜50:50の範囲等を挙げることができ、好ましくは10:90〜40:60の範囲等が挙げられる。
溶媒の使用量としては、オレフィン1重量部に対し、例えば、0.02〜70重量部の範囲等を挙げることができ、好ましくは、0.2〜20重量部、より好ましくは、1〜10重量部の範囲等が挙げられる。
The weight ratio of water and the organic solvent in the mixed solvent of water and the organic solvent can include, for example, a range of 0: 100 to 50:50, preferably a range of 10:90 to 40:60. It is done.
As a usage-amount of a solvent, the range of 0.02-70 weight part etc. can be mentioned with respect to 1 weight part of olefins, Preferably, it is 0.2-20 weight part, More preferably, it is 1-10. For example, the range of parts by weight.

反応工程に用いられる過酸化水素は、市販品を用いてもよいし、後述するように、貴金属触媒の存在下、酸素及び水素から調製(以下、過酸化水素調製工程と記すことがある)されたものであってもよい。また、過酸化水素は、例えば、水やアセトニトリルなどの前記溶媒に溶解させた状態で供給されていてもよい。
反応工程における反応溶液100重量部に対する過酸化水素の含有量としては、例えば、0.0001重量部〜90重量部範囲等を挙げることができ、好ましくは、0.001重量部〜5重量部の範囲等が挙げられる。オレフィンに対する過酸化水素の量としては、例えば、オレフィン:過酸化水素=1000:1〜1:1000(モル比)の範囲等を挙げることができる。
As the hydrogen peroxide used in the reaction process, a commercially available product may be used, and as will be described later, it is prepared from oxygen and hydrogen in the presence of a noble metal catalyst (hereinafter referred to as a hydrogen peroxide preparation process). It may be. Moreover, hydrogen peroxide may be supplied in the state dissolved in the said solvent, such as water and acetonitrile, for example.
Examples of the content of hydrogen peroxide with respect to 100 parts by weight of the reaction solution in the reaction step include a range of 0.0001 to 90 parts by weight, preferably 0.001 to 5 parts by weight. The range etc. are mentioned. Examples of the amount of hydrogen peroxide relative to the olefin include a range of olefin: hydrogen peroxide = 1000: 1 to 1: 1000 (molar ratio).

過酸化水素調製工程における貴金属触媒としては、例えば、パラジウム、白金、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、オスミウム、金等の貴金属、またはそれらの合金もしくは混合物等を含むものである。好ましい貴金属としては、例えば、パラジウム、白金、金等が挙げられ、さらにより好ましい貴金属はパラジウムである。パラジウムとしては、例えば、パラジウムコロイド(例えば、特開2002-294301号公報、実施例1等参照)等のパラジウム化合物を挙げることができる。なお、該貴金属触媒として、パラジウム化合物を用いる場合、更に白金、金、ロジウム、イリジウム、オスミウム等のパラジウム以外の貴金属が含有されていてもよい。好ましいパラジウム以外の貴金属としては、金、白金が挙げられる。   The noble metal catalyst in the hydrogen peroxide preparation step includes, for example, noble metals such as palladium, platinum, ruthenium, rhodium, iridium, osmium, gold, or alloys or mixtures thereof. Preferable noble metals include, for example, palladium, platinum, gold and the like, and an even more preferred noble metal is palladium. Examples of palladium include palladium compounds such as palladium colloid (see, for example, JP-A-2002-294301, Example 1). In addition, when using a palladium compound as this noble metal catalyst, noble metals other than palladium, such as platinum, gold | metal | money, rhodium, iridium, and osmium, may contain further. Preferred noble metals other than palladium include gold and platinum.

該パラジウム化合物の異なる例示として、ヘキサクロロパラジウム(IV)酸ナトリウム四水和物、ヘキサクロロパラジウム(IV)酸カリウム等の4価のパラジウム化合物;塩化パラジウム(II)、臭化パラジウム(II)、酢酸パラジウム(II)、パラジウムアセチルアセトナート(II)、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム(II)、ジクロロ(ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン)パラジウム(II)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、ジクロロテトラアンミンパラジウム(II)、ジブロモテトラアンミンパラジウム(II)、ジクロロ(シクロオクタ−1,5−ジエン)パラジウム(II)、パラジウムトリフルオロアセテート(II)等の2価パラジウム化合物が挙げられる。   Different examples of the palladium compound include tetravalent palladium compounds such as sodium hexachloropalladium (IV) tetrahydrate and potassium hexachloropalladium (IV); palladium (II) chloride, palladium (II) bromide, palladium acetate (II), palladium acetylacetonate (II), dichlorobis (benzonitrile) palladium (II), dichlorobis (acetonitrile) palladium (II), dichloro (bis (diphenylphosphino) ethane) palladium (II), dichlorobis (triphenyl) Phosphine) palladium (II), dichlorotetraammine palladium (II), dibromotetraammine palladium (II), dichloro (cycloocta-1,5-diene) palladium (II), palladium trifluoroacete Divalent palladium compounds such as preparative (II).

貴金属は、担体に担持して使用してもよい。担体としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ニオビア等の酸化物;ニオブ酸、ジルコニウム酸、タングステン酸、チタン酸等の水化物;炭素;あるいはそれらの混合物等を挙げることができ、好ましくは、上記チタンシリケート等を挙げることができる。上記チタノシリケート以外に貴金属を担持させた場合、貴金属を担持した担体を上記チタノシリケートと混合し、当該混合物を触媒として使用することができる。
貴金属化合物の担持は、含浸法等の従来公知の方法を用いることができる。
The noble metal may be used by being supported on a carrier. Examples of the carrier include oxides such as silica, alumina, titania, zirconia, and niobium; hydrates such as niobic acid, zirconium acid, tungstic acid, and titanic acid; carbon; or a mixture thereof. Can include the above-mentioned titanium silicate. When a noble metal is supported in addition to the titanosilicate, a carrier supporting the noble metal can be mixed with the titanosilicate and the mixture can be used as a catalyst.
For supporting the noble metal compound, a conventionally known method such as an impregnation method can be used.

貴金属触媒は、例えば、貴金属化合物を担体上に担持した後、還元することが好ましい。還元方法として、還元ガスを用いる場合には、適当な充填管に固体状の貴金属化合物担持物を充填し、該充填管に還元性ガスを注入する還元処理等を例示することができる。還元性ガスは、水素、一酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン等、あるいはこれらから選ばれる2種以上の混合ガスが例示される。中でも、水素が好ましい。また、還元性ガスは、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン又は水蒸気(スチーム)等、あるいはこれらから選ばれる2種以上を混合した希釈ガスで希釈してもよい。   The noble metal catalyst is preferably reduced, for example, after the noble metal compound is supported on the support. As a reduction method, when a reducing gas is used, a reduction treatment or the like in which an appropriate filling tube is filled with a solid noble metal compound carrier and a reducing gas is injected into the filling tube can be exemplified. Examples of the reducing gas include hydrogen, carbon monoxide, methane, ethane, propane, butane, ethylene, propylene, butene, butadiene, and the like, or a mixed gas of two or more selected from these. Of these, hydrogen is preferable. The reducing gas may be diluted with, for example, nitrogen, helium, argon, water vapor (steam), or the like, or a diluting gas in which two or more selected from these are mixed.

前記貴金属触媒に含まれる貴金属の含有量としては、例えば、0.01〜20重量%の範囲等を挙げることができ、好ましくは0.1〜5重量%の範囲等が挙げられる。貴金属の使用量の下限は、調製工程におけるチタノシリケート1重量部に対し、例えば、0.00001重量部を挙げることができ、好ましくは0.0001重量部以上、より好ましくは、0.001重量部である。該貴金属の使用量の上限は、チタノシリケート1重量部に対し、例えば、100重量部を挙げることができ、好ましくは、20重量部、より好ましくは、5重量部等が挙げられる。   As content of the noble metal contained in the said noble metal catalyst, the range of 0.01-20 weight% etc. can be mentioned, for example, Preferably the range of 0.1-5 weight% etc. are mentioned. The lower limit of the amount of the precious metal used may be, for example, 0.00001 part by weight, preferably 0.0001 part by weight or more, more preferably 0.001 part by weight with respect to 1 part by weight of titanosilicate in the preparation process. Part. The upper limit of the amount of the precious metal used may be, for example, 100 parts by weight, preferably 20 parts by weight, and more preferably 5 parts by weight with respect to 1 part by weight of titanosilicate.

過酸化水素調製工程における反応温度の下限としては、例えば、0℃を挙げることができ、好ましくは40℃が挙げられる。調製工程における反応温度の上限としては、例えば、200℃を挙げることができ、好ましくは150℃が挙げられる。
過酸化水素調製工程における反応圧力(ゲージ圧)の下限としては、例えば、0.1MPaの加圧下を挙げることができ、好ましくは1MPaの加圧下を挙げることができ、より好ましくは20MPaの加圧下を挙げることができ、さらにより好ましくは10MPaの加圧下を挙げることができる。
As a minimum of reaction temperature in a hydrogen peroxide preparation process, 0 ° C can be mentioned, for example, Preferably 40 ° C is mentioned. As an upper limit of reaction temperature in a preparation process, 200 degreeC can be mentioned, for example, Preferably 150 degreeC is mentioned.
The lower limit of the reaction pressure (gauge pressure) in the hydrogen peroxide preparation step may be, for example, under a pressure of 0.1 MPa, preferably under a pressure of 1 MPa, more preferably under a pressure of 20 MPa. And even more preferably, under a pressure of 10 MPa.

過酸化水素調製工程において、反応器に供給する酸素と水素との混合ガスにおける酸素と水素との分圧比は、例えば、酸素:水素=1:50〜50:1の範囲等を挙げることができ、好ましくは、酸素:水素=1:10〜10:1の範囲等が挙げられる。酸素:水素=1:50よりも酸素の分圧が高いとオキシラン化合物の生成速度が向上する傾向があることから好ましく、酸素:水素=50:1よりも酸素の分圧が低いとオレフィンの炭素・炭素二重結合が水素原子で還元された副生物の生成が低減され、オレフィンオキサイドへの選択性が向上する傾向があることから好ましい。   In the hydrogen peroxide preparation step, the partial pressure ratio of oxygen and hydrogen in the mixed gas of oxygen and hydrogen supplied to the reactor can include, for example, a range of oxygen: hydrogen = 1: 50 to 50: 1. Preferably, the range of oxygen: hydrogen = 1: 10 to 10: 1 is used. When the partial pressure of oxygen is higher than oxygen: hydrogen = 1: 50, it is preferable because the production rate of the oxirane compound tends to be improved. When the partial pressure of oxygen is lower than oxygen: hydrogen = 50: 1, carbon of the olefin -It is preferable because the production of by-products in which the carbon double bond is reduced by a hydrogen atom is reduced and the selectivity to olefin oxide tends to be improved.

また、酸素と水素との混合ガスは、希釈ガス共存下で取り扱うことが好ましい。希釈に用いるガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン等を挙げることができる。好ましくは、窒素、プロパンであり、より好ましくは窒素である。   Moreover, it is preferable to handle the mixed gas of oxygen and hydrogen in the presence of a diluent gas. Examples of the gas used for dilution include nitrogen, argon, carbon dioxide, methane, ethane, and propane. Nitrogen and propane are preferable, and nitrogen is more preferable.

酸素、水素、オレフィン及び希釈ガスを混合して取り扱う場合、その混合比率について、オレフィンがプロピレン、希釈ガスが窒素ガスの場合を例として説明すると、酸素、水素、オレフィン及び希釈ガスの方形100容量部に対し、水素及びプロピレンの合計が4.9容量部以下、酸素は9容量部以下、残りは窒素ガスである場合、または、水素及びプロピレンの合計が50容量部以上、酸素が50容量部以下、残りが窒素ガスである場合が好ましい。   When mixing and handling oxygen, hydrogen, olefin and diluent gas, the mixing ratio will be described by taking as an example the case where the olefin is propylene and the diluent gas is nitrogen gas. 100 square parts of oxygen, hydrogen, olefin and diluent gas On the other hand, the total of hydrogen and propylene is 4.9 parts by volume or less, oxygen is 9 parts by volume or less, and the rest is nitrogen gas, or the total of hydrogen and propylene is 50 parts by volume or more and oxygen is 50 parts by volume or less The remaining is preferably nitrogen gas.

酸素として、酸素ガスのほか、酸素を含む空気を用いてもよい。酸素ガスとしては、例えば、安価な圧力スウィング法で製造した酸素ガス、深冷分離等で製造した高純度酸素ガス等を挙げることができる。
酸素の供給量は、供給プロピレン1モルに対して、例えば、0.005〜10モルの範囲、好ましくは、0.05〜5モルの範囲等を挙げることができる。
As oxygen, oxygen-containing air or oxygen-containing air may be used. Examples of the oxygen gas include oxygen gas produced by an inexpensive pressure swing method, high-purity oxygen gas produced by cryogenic separation, and the like.
The supply amount of oxygen is, for example, in the range of 0.005 to 10 mol, preferably in the range of 0.05 to 5 mol, with respect to 1 mol of supplied propylene.

水素としては、例えば、炭化水素を水蒸気改質して得られたもの等を挙げることができる。水素の純度としては、例えば、80体積%以上を挙げることができ、好ましくは、90体積以上が挙げられる。水素の供給量は、供給プロピレン1モルに対して、例えば、0.05〜10モルの範囲、好ましくは、0.05〜5モルの範囲等を挙げることができる。   Examples of hydrogen include those obtained by steam reforming hydrocarbons. As a purity of hydrogen, 80 volume% or more can be mentioned, for example, Preferably, 90 volume or more is mentioned. The supply amount of hydrogen can be, for example, in the range of 0.05 to 10 mol, preferably in the range of 0.05 to 5 mol, with respect to 1 mol of supplied propylene.

反応工程において、緩衝剤を存在させた場合、触媒活性の減少を防止したり、触媒活性をさらに増大させたり、酸素及び水素の利用効率を向上させる傾向があることから好ましい。ここで、緩衝塩とは、溶液の水素イオン濃度に対して緩衝作用を与える塩を意味する。   In the reaction step, the presence of a buffering agent is preferable because it tends to prevent a decrease in catalyst activity, further increase the catalyst activity, and improve the utilization efficiency of oxygen and hydrogen. Here, the buffer salt means a salt that gives a buffering action to the hydrogen ion concentration of the solution.

上記緩衝剤は、反応工程の反応溶液中に溶解させることが好ましい。また、過酸化水素調製工程において、予め貴金属触媒の一部に上記緩衝剤を含ませておいてもよい。例えば、Pdテトラアンミンクロリド等のアンモニウム含有貴金属化合物を担体上に含浸法等によって担持した後、還元し、アンモニウムイオンを残存させ、反応工程中に緩衝剤としてアンモニウムイオンを発生させる方法等が挙げられる。
緩衝剤の添加量は、反応工程に用いられる溶媒における該緩衝剤の溶解度以下であり、好ましくは溶剤1kgあたり、例えば、0.001mmol〜100mmolの範囲を挙げることができる。
The buffering agent is preferably dissolved in the reaction solution of the reaction step. Further, in the hydrogen peroxide preparation step, the buffer may be previously contained in a part of the noble metal catalyst. For example, a method in which an ammonium-containing noble metal compound such as Pd tetraammine chloride is supported on a support by an impregnation method or the like and then reduced to leave ammonium ions to generate ammonium ions as a buffer during the reaction process.
The addition amount of the buffering agent is not more than the solubility of the buffering agent in the solvent used in the reaction step, and preferably includes, for example, a range of 0.001 mmol to 100 mmol per 1 kg of the solvent.

上記緩衝剤としては、1)硫酸イオン、硫酸水素イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸イオン、リン酸水素イオン、リン酸2水素イオン、ピロリン酸水素イオン、ピロリン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオン、水酸化物イオンおよび炭素数1〜10のカルボン酸イオンからなる群より選ばれるアニオンと、2)アンモニウム、炭素数1〜20のアルキルアンモニウム、炭素数7〜20のアルキルアリールアンモニウム、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選ばれるカチオンとからなる緩衝剤が例示される。
炭素数1〜10のカルボン酸イオンとしては、例えば、酢酸イオン、蟻酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、酪酸イオン、吉草酸イオン、カプロン酸イオン、カプリル酸イオン、カプリン酸イオン、安息香酸イオン等が挙げられる。
アルキルアンモニウムとしては、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ−n−プロピルアンモニウム、テトラ−n−ブチルアンモニウム、セチルトリメチルアンモニウムが挙げられ、アルカリ金属およびアルカリ土類金属カチオンとしては、例えば、リチウムカチオン、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、ルビジウムカチオン、セシウムカチオン、マグネシウムカチオン、カルシウムカチオン、ストロンチウムカチオン、バリウムカチオン等が挙げられる。
Examples of the buffer include 1) sulfate ion, hydrogen sulfate ion, carbonate ion, hydrogen carbonate ion, phosphate ion, hydrogen phosphate ion, dihydrogen phosphate ion, hydrogen pyrophosphate ion, pyrophosphate ion, halogen ion, nitric acid An anion selected from the group consisting of ions, hydroxide ions and carboxylate ions having 1 to 10 carbon atoms, 2) ammonium, alkyl ammonium having 1 to 20 carbon atoms, alkylaryl ammonium having 7 to 20 carbon atoms, alkali metal And a buffer comprising a cation selected from the group consisting of alkaline earth metals.
Examples of the carboxylate ion having 1 to 10 carbon atoms include acetate ion, formate ion, acetate ion, propionate ion, butyrate ion, valerate ion, caproate ion, caprylate ion, caprate ion, benzoate ion, etc. Is mentioned.
Examples of alkylammonium include tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetra-n-propylammonium, tetra-n-butylammonium, and cetyltrimethylammonium. Examples of alkali metal and alkaline earth metal cations include lithium cation. Sodium cation, potassium cation, rubidium cation, cesium cation, magnesium cation, calcium cation, strontium cation, barium cation and the like.

好ましい緩衝剤としては、例えば、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、リン酸水素2アンモニウム、リン酸2水素アンモニウム、リン酸アンモニウム、ピロリン酸水素アンモニウム、ピロリン酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム等の無機酸のアンモニウム塩および酢酸アンモニウム等の炭素数1〜10のカルボン酸のアンモニウム塩が挙げられ、好ましいアンモニウム塩としては、例えば、リン酸2水素アンモニウム、リン酸水素2アンモニウム等が挙げられる。   Preferable buffering agents include, for example, ammonium sulfate, ammonium hydrogen sulfate, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, ammonium dihydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, ammonium phosphate, ammonium hydrogen pyrophosphate, ammonium pyrophosphate, ammonium chloride, ammonium nitrate. Examples thereof include ammonium salts of inorganic acids such as ammonium salts of carboxylic acids having 1 to 10 carbon atoms such as ammonium acetate, and preferable ammonium salts include, for example, ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, and the like. .

反応工程において、キノイド化合物を存在させることにより、オレフィンオキサイドへの選択性をさらに増大させる傾向があることから好ましい。
キノイド化合物としては、例えば、式(1)

Figure 2012116758
(式中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子を表すか、又は、RとRと、若しくは、RとRとが、互いに結合して、R、R、RおよびRのそれぞれが結合している炭素原子とともに、置換基を有していてもよいベンゼン環若しくは置換基を有していてもよいナフタレン環を形成していてもよい。XおよびYはそれぞれ独立に、酸素原子もしくはNH基を表す。)
で表される化合物が挙げられる。 In the reaction step, the presence of a quinoid compound is preferable because the selectivity to olefin oxide tends to be further increased.
As the quinoid compound, for example, the formula (1)
Figure 2012116758
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, or R 1 and R 2 , or R 3 and R 4 are bonded to each other) , R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , together with the carbon atom to which each is bonded, forms an optionally substituted benzene ring or an optionally substituted naphthalene ring. X and Y each independently represents an oxygen atom or an NH group.)
The compound represented by these is mentioned.

式(1)で表される化合物としては、例えば
1)式(1)において、R、R、RおよびRが、水素原子であり、XおよびYが共に酸素原子であるキノン化合物(1A)、
2)式(1)において、R、R、RおよびRが、水素原子であり、Xが酸素原子であり、YがNH基であるキノンイミン化合物(1B)、
3)式(1)において、R、R、RおよびRが、水素原子であり、XおよびYがNH基であるキノンジイミン化合物(1C)が例示される。
Examples of the compound represented by the formula (1) include 1) a quinone compound in which, in the formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms, and X and Y are both oxygen atoms (1A),
2) In formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms, X is an oxygen atom, and Y is an NH group, a quinoneimine compound (1B),
3) In Formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen atoms, and quinonediimine compound (1C) in which X and Y are NH groups is exemplified.

式(1)で表される化合物の他の例示として、式(2)

Figure 2012116758
(式中、XおよびYは式(1)において定義されたとおりであり、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基もしくはアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等の炭素数1〜5のアルキル基)を表す。)
で表されるアントラキノン化合物等を挙げることができる。 As another example of the compound represented by formula (1), formula (2)
Figure 2012116758
Wherein X and Y are as defined in formula (1), and R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group (for example, a methyl group , An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms such as an ethyl group, a propyl group, a butyl group and a pentyl group).
The anthraquinone compound etc. which are represented by these can be mentioned.

式(1)で表される化合物におけるXおよびYは、酸素原子が好ましい。
式(1)で表される化合物としては、例えば、ベンゾキノン、ナフトキノン等のキノン化合物、例えば、アントラキノン、例えば、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−ブチルアントラキノン、2−t−アミルアントラキノン、2−イソプロピルアントラキノン、2−s−ブチルアントラキノンまたは2−s−アミルアントラキノン等の2−アルキルアントラキノン化合物、例えば、1,3−ジエチルアントラキノン、2,3−ジメチルアントラキノン、1,4−ジメチルアントラキノン、2,7−ジメチルアントラキノン等のポリアルキルアントラキノン化合物、例えば、2,6−ジヒドロキシアントラキノン等のポリヒドロキシアントラキノン化合物、例えば、ナフトキノン、1,4−フェナントラキノン等のp−キノイド化合物、例えば、1,2−、3,4−および9,10−フェナントラキノン等のo−キノイド化合物等があげられる。
X and Y in the compound represented by the formula (1) are preferably oxygen atoms.
Examples of the compound represented by the formula (1) include quinone compounds such as benzoquinone and naphthoquinone, for example, anthraquinone such as 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-alkylanthraquinone compounds such as 2-butylanthraquinone, 2-t-amylanthraquinone, 2-isopropylanthraquinone, 2-s-butylanthraquinone or 2-s-amylanthraquinone, such as 1,3-diethylanthraquinone, 2,3 -Polyalkylanthraquinone compounds such as dimethylanthraquinone, 1,4-dimethylanthraquinone, 2,7-dimethylanthraquinone, for example, polyhydroxyanthraquinone compounds such as 2,6-dihydroxyanthraquinone For example, naphthoquinone, 1,4-phenanthraquinone p- quinoid compound quinone such, for example, 1,2-, 3,4- and 9,10-phenanthraquinone o- quinoid compounds such like.

好ましい式(1)で表される化合物としては、例えば、アントラキノン、2−アルキルアントラキノン化合物(式(2)において、XおよびYが酸素原子を表し、Rがアルキル基を表し、Rが水素を表し、RおよびRが水素原子を表す。)等があげられる。 Preferred examples of the compound represented by the formula (1) include anthraquinone and 2-alkylanthraquinone compounds (in the formula (2), X and Y represent an oxygen atom, R 5 represents an alkyl group, and R 6 represents hydrogen. And R 7 and R 8 represent a hydrogen atom.) And the like.

反応工程におけるキノイド化合物の使用量としては、溶剤1kgあたり、例えば、0.001mmol〜500mmolの範囲等を挙げることができ、好ましくは、例えば、0.01mmol〜50mmolの範囲等が挙げられる。   As usage-amount of the quinoid compound in a reaction process, the range of 0.001 mmol-500 mmol etc. can be mentioned per kg of solvent, Preferably, the range of 0.01 mmol-50 mmol is mentioned, for example.

反応工程においては、アンモニウム、アルキルアンモニウムまたはアルキルアリールアンモニウムからなる塩を反応工程中に加えることも可能である。   In the reaction step, a salt comprising ammonium, alkylammonium or alkylarylammonium can be added during the reaction step.

キノイド化合物は、キノイド化合物のジヒドロ体を反応工程内で酸素等を用いて酸化させることにより調製することもできる。例えばヒドロキノンや、9,10−アントラセンジオール等のキノイド化合物が水素化された化合物を液相中に添加し、反応器内で酸素により酸化してキノイド化合物を発生させて使用してもよい。
キノイド化合物のジヒドロ体としては、例えば、式(1)で表される化合物のジヒドロ体である式(3)

Figure 2012116758
(式中、R、R、R、R、XおよびYは、前記と同じ意味を表す。)
で表される化合物、 The quinoid compound can also be prepared by oxidizing a dihydro form of the quinoid compound using oxygen or the like in the reaction step. For example, hydroquinone or a compound in which a quinoid compound such as 9,10-anthracenediol is hydrogenated may be added to the liquid phase and oxidized with oxygen in a reactor to generate the quinoid compound.
Examples of the dihydro form of the quinoid compound include a formula (3) that is a dihydro form of the compound represented by the formula (1).
Figure 2012116758
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , X and Y represent the same meaning as described above.)
A compound represented by

例えば、式(2)で表される化合物のジヒドロ体である式(4)

Figure 2012116758
(式中、X、Y、R、R、RおよびRは前記と同じ意味を表す。)
等を挙げることができる。
式(3)および式(4)における好ましいXおよびYとしては、酸素原子である。
好ましいキノイド化合物のジヒドロ体としては、上述の好ましいキノイド化合物に対応するジヒドロ体が挙げられる。 For example, Formula (4) which is a dihydro form of the compound represented by Formula (2)
Figure 2012116758
(In the formula, X, Y, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 represent the same meaning as described above.)
Etc.
Preferable X and Y in Formula (3) and Formula (4) are oxygen atoms.
Preferred dihydro forms of quinoid compounds include dihydro forms corresponding to the above-mentioned preferred quinoid compounds.

反応工程は連続的に行ってもよい。例えば、溶媒及びチタンシリケート、必要に応じて緩衝剤、キノイド化合物等が反応槽に収容されており、さらに該反応槽に過酸化水素とオレフィンとを連続的に供給して、該反応槽にて反応させ、得られた反応液を連続的に、後述する分解槽に供給する工程等を挙げることができる。
過酸化水素が前述のように酸素及び水素から製造される場合、反応槽には貴金属触媒がさらに収容されており、該反応槽に酸素及び水素を連続的に供給して、該反応槽内において過酸化水素を連続的に発生させながら、過酸化水素及びオレフィンオキサイドを含む反応溶液を連続的に得る。また、酸素、水素及びオレフィンは、必要に応じて希釈ガスとともに混合した混合ガスとして連続的に供給されてもよい。
反応槽には、攪拌翼等の混合手段が具備されていることが好ましい。混合手段が具備されていると、過酸化水素とチタンシリケートとが効率的に混合する傾向がある。
The reaction step may be performed continuously. For example, a solvent and titanium silicate, if necessary, a buffering agent, a quinoid compound, etc. are accommodated in a reaction tank, and hydrogen peroxide and olefin are continuously supplied to the reaction tank. The process etc. which make it react and supply the obtained reaction liquid continuously to the decomposition tank mentioned later can be mentioned.
When hydrogen peroxide is produced from oxygen and hydrogen as described above, a noble metal catalyst is further accommodated in the reaction tank, and oxygen and hydrogen are continuously supplied to the reaction tank. While continuously generating hydrogen peroxide, a reaction solution containing hydrogen peroxide and olefin oxide is continuously obtained. Moreover, oxygen, hydrogen, and olefin may be continuously supplied as a mixed gas mixed with a diluent gas as necessary.
The reaction tank is preferably provided with mixing means such as a stirring blade. When the mixing means is provided, hydrogen peroxide and titanium silicate tend to be mixed efficiently.

反応工程に用いられる反応槽は複数で行ってもよい。すなわち、具体的な反応槽の実施様態は、例えば、図1の(1)〜(3)で表される反応槽(それぞれ、反応槽(1)、反応槽(2)、反応槽(3)と記すことがある)を挙げることができる。すなわち、反応槽(1)は、内部にパドル翼等の攪拌翼を有し、酸素、水素及びオレフィンを含む混合ガスを反応槽(1)に連続的に受け入れる管(5)、並びに反応槽(1)から反応槽(2)に反応溶液を連続的に供給する管(6)が接続されており、反応槽(1)で反応工程を行い、得られた反応溶液は、反応槽(2)に接続された管(6)を経由して、反応槽(2)に連続的に供給される。
また、反応槽(2)は内部に攪拌翼を有し、酸素、水素及びオレフィンを含む混合ガスを反応槽(2)に連続的に受け入れる管(5)、並びに反応槽(2)から反応槽(3)に反応溶液を連続的に供給する管(7)が接続されており、反応槽(2)で反応工程を行い、得られた反応溶液は、反応槽(3)に接続された管(7)を経由して、反応槽(3)に連続的に供給される。
反応工程で得られた反応物(上記例示では反応槽から分解槽に供給される反応溶液)は、チタノシリケート及び貴金属触媒を除去して分解槽に供給されることが好ましい。具体的には、反応槽における上記触媒成分をほとんど含有しない反応溶液の上澄みを供給する方法、反応槽から分解槽に反応溶液を連続的に供給する管またはその前後にフィルターなどで上記触媒成分を分離する方法等を挙げることができる。
反応槽を複数用いる場合、反応槽から別の反応槽に反応溶液を供給する際に、同様に、反応溶液はチタノシリケート触媒及び貴金属触媒を除去して別の反応槽に供給することができる。
A plurality of reaction vessels may be used for the reaction step. That is, a specific embodiment of the reaction vessel is, for example, a reaction vessel represented by (1) to (3) in FIG. 1 (reaction vessel (1), reaction vessel (2), reaction vessel (3), respectively). May be mentioned). That is, the reaction tank (1) has a stirring blade such as a paddle blade inside, a pipe (5) for continuously receiving a mixed gas containing oxygen, hydrogen and olefin in the reaction tank (1), and a reaction tank ( A tube (6) for continuously supplying the reaction solution from 1) to the reaction vessel (2) is connected, the reaction step is performed in the reaction vessel (1), and the reaction solution obtained is the reaction vessel (2). It is continuously supplied to the reaction vessel (2) via the pipe (6) connected to.
The reaction vessel (2) has a stirring blade inside, a pipe (5) for continuously receiving a mixed gas containing oxygen, hydrogen and olefin in the reaction vessel (2), and the reaction vessel (2) to the reaction vessel. The tube (7) for continuously supplying the reaction solution to (3) is connected, the reaction step is performed in the reaction vessel (2), and the obtained reaction solution is a tube connected to the reaction vessel (3). Via (7), it is continuously supplied to the reaction vessel (3).
The reactant obtained in the reaction step (in the above example, the reaction solution supplied from the reaction tank to the decomposition tank) is preferably supplied to the decomposition tank after removing the titanosilicate and the noble metal catalyst. Specifically, a method of supplying the supernatant of the reaction solution containing almost no catalyst component in the reaction tank, a tube for continuously supplying the reaction solution from the reaction tank to the decomposition tank, or a filter or the like before and after the tube. Examples of the method include separation methods.
When using a plurality of reaction vessels, when supplying the reaction solution from the reaction vessel to another reaction vessel, similarly, the reaction solution can be supplied to another reaction vessel after removing the titanosilicate catalyst and the noble metal catalyst. .

次に、接触工程について説明する。
接触工程に用いられる本物質は、マンガン及び白金族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む物質である。白金族元素としては、例えば、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム又はプラチナが挙げられ、好ましくは、ロジウム、パラジウム、イリジウム又はプラチナ等が挙げられ、より好ましくは、パラジウム及びプラチナ等が挙げられる。
Next, a contact process is demonstrated.
This substance used in the contacting step is a substance containing at least one element selected from the group consisting of manganese and platinum group elements. Examples of the platinum group element include ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium or platinum, preferably rhodium, palladium, iridium or platinum, and more preferably include palladium and platinum.

本物質は化合物であっても単体であってもよい。
本物質が単体である場合、単体としては、例えば、マンガン単体、ルテニウム単体、ロジウム単体、パラジウム単体、オスミウム単体、イリジウム単体及びプラチナ単体が挙げられ、好ましくは、ロジウム単体、パラジウム単体、イリジウム単体及びプラチナ単体等が挙げられ、より好ましくは、パラジウム単体及びプラチナ単体等が挙げられる。
尚、ルテニウム単体、ロジウム単体、パラジウム単体、オスミウム単体、イリジウム単体及びプラチナ単体に、本発明の効果を損なわない限りの第11族元素の単体(例えば、金、銀、銅など)を含有するものも、本物質である。
This substance may be a compound or a simple substance.
When the substance is a simple substance, examples of the simple substance include manganese simple substance, ruthenium simple substance, rhodium simple substance, palladium simple substance, osmium simple substance, iridium simple substance and platinum simple substance, preferably rhodium simple substance, palladium simple substance, iridium simple substance and Platinum simple substance etc. are mentioned, More preferably, palladium simple substance, platinum simple substance, etc. are mentioned.
Ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum containing a group 11 element (eg, gold, silver, copper, etc.) as long as the effects of the present invention are not impaired. Is also this substance.

本物質が化合物である場合、化合物として、例えば、上記金属の合金、上記元素を含む酸化物等を挙げることができる。化合物としては、例えば、酸化マンガン、二酸化マンガン、RuO、RuO、Rh、PdO、OsO、OsO、IrO等の酸化物が好ましく、より好ましくは、二酸化マンガンである。尚、二酸化マンガンとは、MnO=1.9〜2程度)の組成比を有する不定比化合物を意味する。 When the substance is a compound, examples of the compound include an alloy of the metal and an oxide containing the element. As the compound, for example, oxides such as manganese oxide, manganese dioxide, RuO 4 , RuO 2 , Rh 2 O 3 , PdO, OsO 2 , OsO 4 , IrO 2 are preferable, and manganese dioxide is more preferable. In addition, manganese dioxide means a non-stoichiometric compound having a composition ratio of MnO X ( X = about 1.9 to 2).

本物質は、担体に担持された状態であってもよく、本物質が単体である場合、担体に担持された状態であることが好ましい。
担体としては、例えば、オキシラニル基に不活性な元素からなる酸化物(例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ニオビア、ゼオライト等)、オキシラニル基に不活性な元素からなる水化物(例えば、ニオブ酸、ジルコニウム酸、タングステン酸、チタン酸等)、炭素(例えば、活性炭、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ等)などを挙げることができる。好ましくは活性炭である。
本物質が担体に担持されたもの100重量部に対する本物質の含有量としては、例えば、0.0001重量部〜20重量部の範囲を挙げることができ、好ましくは、0.001重量部〜10重量部の範囲が挙げられる。
The substance may be supported on a carrier. When the substance is a simple substance, the substance is preferably supported on a carrier.
As the carrier, for example, an oxide (for example, silica, alumina, titania, zirconia, niobia, zeolite, etc.) composed of an element inert to the oxiranyl group, a hydrate (for example, niobic acid) composed of an element inert to the oxiranyl group , Zirconium acid, tungstic acid, titanic acid, etc.), carbon (for example, activated carbon, carbon black, graphite, carbon nanotube, etc.). Preferably it is activated carbon.
Examples of the content of the substance with respect to 100 parts by weight of the substance supported on the carrier include 0.0001 to 20 parts by weight, preferably 0.001 to 10 parts by weight. A range of parts by weight is mentioned.

接触工程における本物質の使用量としては、本溶液に含まれる過酸化水素1重量部に対して、例えば、0.01〜1000重量部の範囲を挙げることができ、好ましくは、0.1〜100重量部の範囲が挙げられる。   As the usage-amount of this substance in a contact process, the range of 0.01-1000 weight part can be mentioned with respect to 1 weight part of hydrogen peroxide contained in this solution, for example, Preferably, it is 0.1-1000 weight part. A range of 100 parts by weight is mentioned.

接触工程で用いる反応物は前記反応工程で得られた反応物(以下、本反応物と記すことがある)である。本反応物には、残留する過酸化水素とオレフィンオキサイドと溶媒とを含む。
ここでオレフィンオキサイドとは、前記オレフィンの炭素・炭素二重結合がオキシラニル基に置換されたオキシラン化合物であり、例えば、エチレンオキサイド(オキシラン)、プロピレンオキサイド(1−メチルオキシラン)、1−エチルオキシラン、1−プロピルオキシラン、1−ブチルオキシラン、1−ペンチルオキシラン、1−ヘキシルオキシラン、1−ヘプチルオキシラン、1−オクチルオキシラン、1−メチル−2−エチルオキシラン、1−メチル−2−メチルオキシラン等の炭素数2〜10のオキシラン化合物等を挙げることができ、好ましくは、例えば、プロピレンオキサイド等が挙げられる。
The reactant used in the contacting step is the reactant obtained in the reaction step (hereinafter sometimes referred to as the present reactant). This reaction product contains residual hydrogen peroxide, olefin oxide, and solvent.
Here, the olefin oxide is an oxirane compound in which the carbon-carbon double bond of the olefin is substituted with an oxiranyl group. For example, ethylene oxide (oxirane), propylene oxide (1-methyloxirane), 1-ethyloxirane, Carbons such as 1-propyloxirane, 1-butyloxirane, 1-pentyloxirane, 1-hexyloxirane, 1-heptyloxirane, 1-octyloxirane, 1-methyl-2-ethyloxirane, 1-methyl-2-methyloxirane An oxirane compound having a number of 2 to 10 can be exemplified, and propylene oxide and the like are preferable.

本反応物に含まれるオレフィンオキサイドの含有量としては、本溶液100重量部に対して、例えば、0.1〜50重量部の範囲を挙げることができ、好ましくは、1〜30重量部の範囲が挙げられる。   As content of the olefin oxide contained in this reaction material, the range of 0.1-50 weight part can be mentioned with respect to 100 weight part of this solution, for example, Preferably, it is the range of 1-30 weight part Is mentioned.

本反応物に含まれる溶媒としては、前記反応工程と同様の溶媒を例示することができ、好ましくは、前記反応工程で用いられた溶媒をそのまま用いる。
溶媒の使用量としては、本物質1重量部に対し、例えば、1〜1000000重量部の範囲等を挙げることができ、好ましくは、10〜100000重量部の範囲、より好ましくは、100〜10000重量部の範囲等が挙げられる。
Examples of the solvent contained in the reaction product include the same solvents as in the reaction step. Preferably, the solvent used in the reaction step is used as it is.
As a usage-amount of a solvent, the range of 1-1000000 weight part etc. can be mentioned with respect to 1 weight part of this substance, for example, Preferably, it is the range of 10-100,000 weight part, More preferably, it is 100-10000 weight. The range of the part etc. are mentioned.

本反応物に含まれる過酸化水素の含有量としては、本反応物100重量部に対して、例えば、0.001〜10重量部の範囲を挙げることができ、好ましくは、0.005〜5重量部の範囲が挙げられる。   The content of hydrogen peroxide contained in the reaction product can be, for example, in the range of 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.005 to 5 parts per 100 parts by weight of the reaction product. A range of parts by weight is mentioned.

次に、接触工程の反応条件について説明する。
接触工程における反応温度の下限としては、例えば、0℃を挙げることができ、好ましくは20℃が挙げられる。接触工程における反応温度の上限としては、例えば、200℃を挙げることができ、好ましくは150℃が挙げられる。
接触工程における圧力(ゲージ圧)としては、反応工程の圧力と同じでもよいし、反応工程後に減圧し、常圧または減圧下で行ってもよい。好ましくは、反応工程と同じ圧力のまま行う。
Next, the reaction conditions of the contact process will be described.
As a minimum of reaction temperature in a contact process, 0 ° C can be mentioned, for example, Preferably 20 ° C is mentioned. As an upper limit of reaction temperature in a contact process, 200 degreeC can be mentioned, for example, Preferably 150 degreeC is mentioned.
The pressure (gauge pressure) in the contacting step may be the same as the pressure in the reaction step, or may be reduced after the reaction step and under normal pressure or reduced pressure. Preferably, the reaction is performed at the same pressure as in the reaction step.

接触工程は連続的に行ってもよい。具体的には、溶媒及び本物質が分解槽に収容されており、該分解槽に反応工程からの本反応物を連続的に供給して、該分解槽にて混合し、残留する過酸化水素が分解される方法等を挙げることができる。
本反応物に含まれる過酸化水素を分解するため、分解槽における該反応溶液の滞留時間としては、少なくとも0.01時間であり、好ましくは、0.1〜5時間の範囲等を挙げることができる。
You may perform a contact process continuously. Specifically, the solvent and the substance are contained in a decomposition tank, and the reaction product from the reaction step is continuously supplied to the decomposition tank, mixed in the decomposition tank, and residual hydrogen peroxide. And the like can be exemplified.
In order to decompose the hydrogen peroxide contained in this reaction product, the residence time of the reaction solution in the decomposition tank is at least 0.01 hour, preferably 0.1 to 5 hours. it can.

具体的な分解槽の実施態様は、例えば、図1の(4)で表される分解槽(以下分解槽(4)と記すことがある)を挙げることができる。すなわち、分解槽(4)は、内部にパドル翼を有し、反応槽(3)から反応溶液を連続的に受け入れる管(8)を有しており、分解槽(4)で過酸化水素を分解し、得られた過酸化水素の低減したオレフィンオキサイドを含む溶液を連続的に排出する管(9)等が接続され、当該(9)から過酸化水素の低減したオレフィンオキサイドを含む溶液を管(9)から得ることができる。分解槽においては、残留する過酸化水素は分解されるが、オレフィンオキサイドはほとんど分解されることはない。
分解槽から、残留する過酸化水素が分解されオレフィンオキサイドを含む溶液を得る際に、本物質は分解槽に留まることが好ましい。具体的には、分解槽における本物質をほとんど含有しない反応溶液の上澄みを供給する方法、分解槽からオレフィンオキサイドを含む溶液を連続的に得る管(9)またはその前後にフィルターなどで上記触媒成分を分離する方法等を挙げることができる。
Specific embodiments of the decomposition tank include, for example, a decomposition tank represented by (4) in FIG. 1 (hereinafter may be referred to as a decomposition tank (4)). That is, the decomposition tank (4) has a paddle blade inside, and has a pipe (8) for continuously receiving the reaction solution from the reaction tank (3). Hydrogen peroxide is removed from the decomposition tank (4). A pipe (9) or the like for continuously discharging the solution containing the olefin oxide with reduced hydrogen peroxide obtained by decomposition is connected, and the pipe containing the solution containing the olefin oxide with reduced hydrogen peroxide from (9). It can be obtained from (9). In the decomposition tank, the remaining hydrogen peroxide is decomposed, but the olefin oxide is hardly decomposed.
When the residual hydrogen peroxide is decomposed from the decomposition tank to obtain a solution containing olefin oxide, it is preferable that the substance stays in the decomposition tank. Specifically, a method of supplying the supernatant of the reaction solution containing almost no substance in the decomposition tank, a tube (9) for continuously obtaining a solution containing olefin oxide from the decomposition tank, or a filter before and after the above catalyst component The method etc. which isolate | separate can be mentioned.

反応工程に用いられる反応槽及び接触工程に用いられる分解槽としては、例えば、流通式固定床反応装置、流通式スラリー完全混合装置等を挙げることができる。
流通式スラリー完全混合装置が用いられる場合、チタノシリケート及び貴金属触媒、或いは本物質(以下、総称して触媒と記すことがある)は、該反応槽内あるいは該反応槽外に設置されたフィルターにより濾過し、再び、反応槽内に供することが好ましい。具体的には、例えば、反応槽又は分解槽内の触媒のうち一部を連続的あるいは間欠的に抜き出し、必要に応じて触媒の再生処理を行い、その後、当該触媒を反応槽又は分解槽に供する方法、例えば、反応槽又は分解槽内の触媒のうち一部が連続的あるいは間欠的に排出され、排出された触媒に相当する分量の新しいチタノシリケートと貴金属触媒、或いは本物質とを反応装置に追加する方法等が挙げられる。
流通式固定床反応装置が用いられる場合、例えば、オレフィンオキサイドの生産性が低下した触媒を含む反応槽は、触媒を再生するための反応槽として、触媒の再生処理を行い、反応と再生とを交互に繰り返しながら行う方法等を挙げることができるし、本物質の活性が低下した場合の分解槽も同様に、過酸化水素の分解と再生とを交互に繰り返しながら行う方法等を挙げることができる。その際、触媒は、型剤等により成型されたものを用いることが好ましい。
Examples of the reaction tank used in the reaction process and the decomposition tank used in the contact process include a flow-type fixed bed reaction apparatus and a flow-type slurry complete mixing apparatus.
When a flow-type slurry complete mixing device is used, a titanosilicate and a noble metal catalyst, or this substance (hereinafter sometimes collectively referred to as a catalyst) is a filter installed inside or outside the reaction vessel. It is preferable to filter by using and again to be used in the reaction vessel. Specifically, for example, a part of the catalyst in the reaction tank or the decomposition tank is withdrawn continuously or intermittently, the catalyst is regenerated as necessary, and then the catalyst is put into the reaction tank or the decomposition tank. For example, a part of the catalyst in the reaction tank or the decomposition tank is discharged continuously or intermittently, and the amount of new titanosilicate corresponding to the discharged catalyst reacts with the noble metal catalyst or this substance. Examples include a method of adding to the apparatus.
When a flow-type fixed bed reactor is used, for example, a reaction vessel containing a catalyst with reduced productivity of olefin oxide performs a catalyst regeneration process as a reaction vessel for regenerating the catalyst, and performs reaction and regeneration. Examples include a method that is repeated alternately, and a decomposition tank that is used when the activity of the substance is reduced can similarly include a method that is performed by alternately repeating decomposition and regeneration of hydrogen peroxide. . In that case, it is preferable to use what was shape | molded by the type | mold agent etc. as a catalyst.

接触工程の生成物は、蒸留等の分離操作を行うことによりオレフィンオキサイドを得ることができる。例えば、プロピレンオキシドを取得する場合、接触工程後、気液分離塔、溶媒分離塔、粗プロピレンオキシド分離塔、プロパン分離塔、溶媒精製塔を通して、粗プロピレンオキシド、主として水素/酸素/窒素よりなるガス成分、回収プロピレン、回収溶媒および回収キノン化合物に分離する方法を挙げることができる。回収プロピレン、回収溶媒および回収キノン化合物は、反応槽に再び供し、リサイクル使用することが望ましい。回収プロピレンに、例えば、プロパン、シクロプロパン、メチルアセチレン、プロパジエン、ブタジエン、ブタン類、ブテン類、エチレン、エタン、メタンまたは水素等の不純物を含んでいる場合、必要により分離精製してリサイクルしてもよい。   The product of the contact step can be obtained olefin oxide by performing a separation operation such as distillation. For example, in the case of obtaining propylene oxide, after the contacting step, a gas consisting of crude propylene oxide, mainly hydrogen / oxygen / nitrogen, passes through a gas-liquid separation tower, a solvent separation tower, a crude propylene oxide separation tower, a propane separation tower, and a solvent purification tower Examples of the method include separation into components, recovered propylene, recovered solvent, and recovered quinone compound. The recovered propylene, the recovered solvent and the recovered quinone compound are desirably supplied again to the reaction tank and recycled. If the recovered propylene contains impurities such as propane, cyclopropane, methylacetylene, propadiene, butadiene, butanes, butenes, ethylene, ethane, methane, or hydrogen, they can be separated and purified if necessary and recycled. Good.

本反応物以外の、例えば、オレフィンオキサイド、過酸化水素及び溶媒を別々に調製して混合したものなど、オレフィンオキサイドと過酸化水素と溶媒とを含有する溶液は、本物質を接触させることにより、過酸化水素の除去することができる。   A solution containing olefin oxide, hydrogen peroxide, and a solvent other than the reaction product, for example, a mixture of olefin oxide, hydrogen peroxide, and a solvent prepared separately, is brought into contact with the substance, Hydrogen peroxide can be removed.

本発明によれば、過酸化水素が残留するオレフィンオキサイドを含む溶液からグリコールなどの不純物をほとんど生成することなく(例えば、過酸化水素が残留するプロピレンオキサイドを含む溶液からプロピレングリコールをほとんど生成することなく)、過酸化水素を分解することができる。   According to the present invention, almost no impurities such as glycol are generated from a solution containing olefin oxide in which hydrogen peroxide remains (for example, almost propylene glycol is generated from a solution containing propylene oxide in which hydrogen peroxide remains). Not) and can decompose hydrogen peroxide.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

(チタノシリケートの調製例1)
室温(約25℃)、Air雰囲気下、オートクレーブにピペリジン899g、純水2402gに、TBOT(テトラ−n−ブチルオルソチタネート)112g、ホウ酸565g、ヒュームドシリカ(cab-o-sil M7D)410gを撹拌しながら溶解させてゲルを調製し、1.5時間熟成させた後、密閉した。さらに撹拌しながら8時間かけて昇温した後、160℃で120時間保持し、懸濁溶液を得た。得られた懸濁溶液をろ過した後、ろ液がpH10付近になるまで水洗した。次にケーキを50℃で乾燥し、未だ水を含んだ状態の白色粉末を得た。得られた粉末15gに2Nの硝酸750mLを加え、20時間、還流下に加熱した。次いで、ろ過し、中性付近まで水洗し、50℃で十分乾燥して11gの白色粉末を得た。この白色粉末を銅K-アルファ放射線を使用したX線回折装置を用いてX線回折パターンを測定した結果、Ti−MWW前駆体であることを確認し、ICP発光分析によるチタン含量は1.65重量%であった。
次に、前記粉末2.28gを、0.1重量%の過酸化水素を含む水/アセトニトリル=20/80(重量比)の溶液約80ml中に、室温下、1時間攪拌し、ろ過して、チタノシリケートを得た。
(Preparation example 1 of titanosilicate)
At room temperature (about 25 ° C.), in an Air atmosphere, 899 g of piperidine, 2402 g of pure water, 112 g of TBOT (tetra-n-butyl orthotitanate), 565 g of boric acid, 410 g of fumed silica (cab-o-sil M7D) A gel was prepared by dissolving with stirring, aged for 1.5 hours, and then sealed. The mixture was further heated for 8 hours with stirring, and then kept at 160 ° C. for 120 hours to obtain a suspension. The obtained suspension solution was filtered, and then washed with water until the filtrate reached about pH 10. Next, the cake was dried at 50 ° C. to obtain a white powder still containing water. To 15 g of the obtained powder, 750 mL of 2N nitric acid was added and heated under reflux for 20 hours. Next, the mixture was filtered, washed with water to near neutral, and sufficiently dried at 50 ° C. to obtain 11 g of white powder. As a result of measuring the X-ray diffraction pattern of this white powder using an X-ray diffractometer using copper K-alpha radiation, it was confirmed that it was a Ti-MWW precursor, and the titanium content by ICP emission analysis was 1.65. % By weight.
Next, 2.28 g of the powder was stirred for 1 hour at room temperature in about 80 ml of a water / acetonitrile = 20/80 (weight ratio) solution containing 0.1% by weight of hydrogen peroxide and filtered. The titanosilicate was obtained.

(反応工程により得られる本反応物の製造例1)
反応槽(1)において、チタノシリケート及び溶媒の存在下、別途、調製された過酸化水素とプロピレンとからプロピレンオキサイドを得る反応工程を以下に示す。
ジャケットを具備する内容積300ccオートクレーブに重量比が水/アセトニトリル=30/70であるアセトニトリル水を131gと前記チタノシリケート2.28gを仕込んだ後、圧力を窒素にて絶対圧4MPaに調整し、ジャケットへの温水循環によりオートクレーブ内の温度を50℃に調整した。当該オートクレーブに窒素ガスを143L(標準状態)/Hr、アントラキノン0.7ミリモル/kg、燐酸二水素アンモニウム0.7ミリモル/kg、過酸化水素を3.3重量%含有するアセトニトリル水(水/アセトニトリルの重量比は30/70である)を236g/Hr、プロピレン液を36g/Hrで連続的に供給した。反応工程中、反応温度は50℃、反応圧力は4MPaになるように制御した。固体成分であるチタノシリケートは焼結フィルターによりろ過し、常圧に戻した後、気液分離し、液成分とガス成分を連続的に抜き出した。6.5時間後、液成分、ガスを同時にサンプリングし、液成分及びガスを各々、ガスクロマトグラフィーによりプロピレンオキサイド(PO)、プロピレングリコール(PG)を分析し、過マンガン酸カリウム滴定により過酸化水素の濃度を分析した。液成分及びガスに同伴したPOを含めた、POの増加は177mmol/hrであった。液成分にはPOが4.2重量%、PGが0.2重量%、過酸化水素が4530重量ppm含有していた。
(Production Example 1 of this reaction product obtained by the reaction step)
A reaction process for obtaining propylene oxide from hydrogen peroxide and propylene separately prepared in the presence of titanosilicate and a solvent in the reaction tank (1) is shown below.
After charging 131 g of acetonitrile water having a weight ratio of water / acetonitrile = 30/70 and 2.28 g of the titanosilicate in an internal volume 300 cc autoclave equipped with a jacket, the pressure was adjusted to 4 MPa with nitrogen, The temperature in the autoclave was adjusted to 50 ° C. by circulating hot water through the jacket. Acetonitrile water (water / acetonitrile) containing 143 L (standard state) / Hr of nitrogen gas, 0.7 mmol / kg of anthraquinone, 0.7 mmol / kg of ammonium dihydrogen phosphate, 3.3% by weight of hydrogen peroxide in the autoclave The weight ratio was 30/70) and the propylene liquid was continuously fed at 36 g / Hr. During the reaction process, the reaction temperature was controlled to 50 ° C. and the reaction pressure to 4 MPa. The titanosilicate, which is a solid component, was filtered through a sintered filter, returned to normal pressure, then separated into gas and liquid, and a liquid component and a gas component were continuously extracted. After 6.5 hours, the liquid component and gas were sampled simultaneously, and the liquid component and gas were analyzed for propylene oxide (PO) and propylene glycol (PG) by gas chromatography, respectively, and hydrogen peroxide by titration with potassium permanganate. The concentration of was analyzed. The increase in PO, including the liquid component and the PO entrained with the gas, was 177 mmol / hr. The liquid component contained 4.2 wt% PO, 0.2 wt% PG, and 4530 wt ppm hydrogen peroxide.

(反応工程により得られる本反応物の製造例2)
反応槽(1)において、チタノシリケート及び溶媒の存在下、酸素及び水素から過酸化水素を調製しながら、該過酸化水素とプロピレンとからプロピレンオキサイドを得る反応工程を以下に示す。
ジャケットを具備する300ccオートクレーブに重量比が水/アセトニトリル=30/70であるアセトニトリル水を131gと前記チタノシリケート2.28g、パラジウムを1重量%担持する活性炭触媒0.20gを仕込んだ後、圧力を窒素にて絶対圧4MPaに調整し、ジャケットへの温水循環によりオートクレーブ内の温度を50℃に調整した。当該オートクレーブに水素3.6体積%、酸素2.1体積%、窒素94.3体積%の組成である混合ガスを146L(標準状態)/Hr、アントラキノン0.7ミリモル/kg、燐酸水素二アンモニウム3.0ミリモル/kgを含有するアセトニトリル水(水/アセトニトリルの重量比は30/70である)を90g/Hr、プロピレン液を36g/Hrで連続的に供給した。反応中、反応温度は50℃、反応圧力は4MPaになるように制御した。固体成分であるチタノシリケート、パラジウム担持活性炭触媒は焼結フィルターによりろ過し、常圧に戻した後、気液分離し、液成分とガス成分を連続的に抜き出した。6時間後、液成分、ガスを同時にサンプリングし、液成分及びガスを各々、ガスクロマトグラフィーによりプロピレンオキサイド(PO)、プロピレングリコール(PG)を分析し、過マンガン酸カリウム滴定により過酸化水素の濃度を分析した。液成分及びガスに同伴したPOを含めた、POの増加は50mmol/hrであった。液成分にはPOが3.1重量%、PGが0.2重量%、過酸化水素が760重量ppm含有していた。
(Production Example 2 of this reaction product obtained by the reaction step)
A reaction process for obtaining propylene oxide from hydrogen peroxide and propylene while preparing hydrogen peroxide from oxygen and hydrogen in the presence of titanosilicate and a solvent in the reaction tank (1) is shown below.
A 300 cc autoclave equipped with a jacket was charged with 131 g of acetonitrile water having a weight ratio of water / acetonitrile = 30/70, 2.28 g of the titanosilicate, and 0.20 g of activated carbon catalyst supporting 1% by weight of palladium, followed by pressure. Was adjusted to an absolute pressure of 4 MPa with nitrogen, and the temperature in the autoclave was adjusted to 50 ° C. by circulating hot water through the jacket. 146 L (standard state) / Hr, anthraquinone 0.7 mmol / kg, diammonium hydrogen phosphate, a mixed gas having a composition of 3.6 vol% hydrogen, 2.1 vol% oxygen, and 94.3 vol% nitrogen was added to the autoclave. Acetonitrile water containing 3.0 mmol / kg (the weight ratio of water / acetonitrile is 30/70) was continuously supplied at 90 g / Hr and a propylene solution at 36 g / Hr. During the reaction, the reaction temperature was controlled to 50 ° C. and the reaction pressure to 4 MPa. Titanosilicate and palladium-supported activated carbon catalyst, which are solid components, were filtered through a sintered filter, returned to normal pressure, and then separated into gas and liquid, and the liquid component and gas component were continuously extracted. After 6 hours, the liquid component and gas were sampled simultaneously, and the liquid component and gas were analyzed for propylene oxide (PO) and propylene glycol (PG) by gas chromatography, respectively, and the concentration of hydrogen peroxide was determined by potassium permanganate titration. Was analyzed. The increase in PO, including the liquid component and the PO entrained with the gas, was 50 mmol / hr. The liquid component contained 3.1 wt% PO, 0.2 wt% PG, and 760 wt ppm hydrogen peroxide.

(反応工程により得られる本反応物の製造例3)
反応槽(2)又は(3)における反応工程として、チタノシリケート及び溶媒の存在下、酸素及び水素から過酸化水素を調製しながら、該過酸化水素と、アセトニトリル水に含まれるプロピレンとからプロピレンオキサイドを得る反応工程を以下に示す。
ジャケットを具備する300ccオートクレーブに、重量比が水/アセトニトリル=30/70であるアセトニトリル水を131gと前記チタノシリケート2.28g、パラジウム1重量%担持活性炭触媒0.198gを仕込んだ後、圧力を窒素にて絶対圧4MPaに調整し、ジャケットへの温水循環によりオートクレーブ内の温度を50℃に調整した。当該オートクレーブに水素3.6体積%、酸素2.1体積%、窒素94.3体積%の組成である混合ガスを146L(標準状態)/Hr、アントラキノン0.7ミリモル/kg、燐酸ニ水素アンモニウム0.7ミリモル/kg、プロピレンオキサイド10.0重量%を含有するアセトニトリル水(水/アセトニトリルの重量比は30/70である)を90g/Hr、プロピレン液を36g/Hrで連続的に供給した。反応中、反応温度は50℃、反応圧力は4MPaになるように制御した。固体成分であるチタノシリケートおよびパラジウム担持活性炭触媒は焼結フィルターによりろ過し、気液分離した後、常圧に戻し、液成分とガス成分を連続的に抜き出した。6時間後、液成分、ガスを同時にサンプリングし、液成分及びガスを各々、ガスクロマトグラフィーによりプロピレンオキサイド(PO)、プロピレングリコール(PG)を分析し、過マンガン酸カリウム滴定により過酸化水素の濃度を分析した。液成分及びガスに同伴したPOを含めた、POの増加は36mmol/hrであった。液成分にはPOが11.6重量%、PGが0.3重量%、過酸化水素が980重量ppm含有していた。
(Production Example 3 of this reaction product obtained by the reaction step)
As a reaction step in the reaction vessel (2) or (3), while preparing hydrogen peroxide from oxygen and hydrogen in the presence of titanosilicate and a solvent, propylene is produced from the hydrogen peroxide and propylene contained in acetonitrile water. The reaction process for obtaining oxide is shown below.
A 300 cc autoclave equipped with a jacket was charged with 131 g of acetonitrile water having a weight ratio of water / acetonitrile = 30/70, 2.28 g of the titanosilicate, and 1.198 g of 1 wt% palladium-supported activated carbon catalyst. The absolute pressure was adjusted to 4 MPa with nitrogen, and the temperature in the autoclave was adjusted to 50 ° C. by circulating hot water through the jacket. In the autoclave, 146 L (standard state) / Hr, anthraquinone 0.7 mmol / kg, ammonium dihydrogen phosphate was mixed with 3.6 vol% hydrogen, 2.1 vol% oxygen, and 94.3 vol% nitrogen. Acetonitrile water containing 0.7 mmol / kg and 10.0% by weight of propylene oxide (water / acetonitrile weight ratio is 30/70) was continuously supplied at 90 g / Hr and propylene liquid at 36 g / Hr. . During the reaction, the reaction temperature was controlled to 50 ° C. and the reaction pressure to 4 MPa. The titanosilicate and palladium-supported activated carbon catalyst, which are solid components, were filtered through a sintered filter, separated into gas and liquid, then returned to normal pressure, and the liquid component and gas component were continuously extracted. After 6 hours, the liquid component and gas were sampled simultaneously, and the liquid component and gas were analyzed for propylene oxide (PO) and propylene glycol (PG) by gas chromatography, respectively, and the concentration of hydrogen peroxide was determined by potassium permanganate titration. Was analyzed. The increase in PO, including the liquid component and the PO entrained with the gas, was 36 mmol / hr. The liquid component contained 11.6 wt% PO, 0.3 wt% PG, and 980 wt ppm hydrogen peroxide.

(実施例1)
(オレフィンオキサイドと過酸化水素と溶媒とを含有する溶液の調製)
プロピレンオキサイド10.8重量%、プロピレングリコール0.002重量%、過酸化水素1.1重量%、キノン化合物としてアントラキノン、0.7mmol/kg(アセトニトリル水溶液基準)、緩衝剤として燐酸二水素アンモニウム((NHHPO)3mmol/kg(アセトニトリル水溶液基準)を含むようにこれらを混合して、溶液1(アセトニトリル/水=7/3)200gを調製した。
Example 1
(Preparation of solution containing olefin oxide, hydrogen peroxide and solvent)
10.8% by weight of propylene oxide, 0.002% by weight of propylene glycol, 1.1% by weight of hydrogen peroxide, anthraquinone as a quinone compound, 0.7 mmol / kg (based on an acetonitrile aqueous solution), ammonium dihydrogen phosphate (( These were mixed so as to contain NH 4 ) 2 HPO 4 ) 3 mmol / kg (based on acetonitrile aqueous solution) to prepare 200 g of Solution 1 (acetonitrile / water = 7/3).

(接触工程)
溶液1が充填された分解槽に、窒素ガス800mL/分を流通させ、次に、二酸化マンガン2.0gを加えて、50℃にて攪拌した。
二酸化マンガンを加えた直後を0分として、表1記載の攪拌時間とともに、該分解槽における過酸化水素(H)及びプロピレンオキサイド(PO)の含有量を測定し、二酸化マンガンを加えた直後のそれぞれの含有量を100とした場合の保持率を表1に示した。尚、−は、未測定を意味する。
また、表1には、二酸化マンガンを混合することなく、攪拌した場合も併せて示した。
表1からも明らかなように、Hは40分で保持率0.1%まで低減された。POは窒素ガス流通による蒸発分が減少するが、二酸化マンガンを混合しない場合と同程度に保持された。
また、溶液1におけるプロピレングリコール(PG)の濃度についても併せて表1に示した。PGは、二酸化マンガンを加えても、ほとんど増加しないことがわかる。
(Contact process)
Nitrogen gas at 800 mL / min was passed through the decomposition tank filled with the solution 1, and then 2.0 g of manganese dioxide was added and stirred at 50 ° C.
Immediately after adding manganese dioxide, the content of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and propylene oxide (PO) in the decomposition tank was measured together with the stirring time shown in Table 1, and manganese dioxide was added. Table 1 shows the retention when each content immediately after is set to 100. In addition,-means unmeasured.
Table 1 also shows the case of stirring without mixing manganese dioxide.
As apparent from Table 1, H 2 O 2 was reduced to a retention rate of 0.1% in 40 minutes. Although the amount of evaporation due to the nitrogen gas flow decreased, PO was maintained at the same level as when manganese dioxide was not mixed.
The concentration of propylene glycol (PG) in the solution 1 is also shown in Table 1. It can be seen that PG hardly increases even when manganese dioxide is added.

Figure 2012116758
Figure 2012116758

(実施例2)
(オレフィンオキサイドと過酸化水素と溶媒とを含有する溶液の調製)
プロピレンオキサイド10.1重量%、プロピレングリコール0.003重量%、過酸化水素1.2wt%、キノン化合物としてアントラキノン0.7mmol/kg(アセトニトリル水溶液基準)、緩衝剤としてリン酸水素二アンモニウム((NHHPO)3mmol/kg(アセトニトリル水溶液基準)を含むようにこれらを混合して、溶液2(アセトニトリル/水=7/3)200gを調製した。
(Example 2)
(Preparation of solution containing olefin oxide, hydrogen peroxide and solvent)
Propylene oxide 10.1 wt%, propylene glycol 0.003% wt, hydrogen peroxide 1.2 wt%, anthraquinone 0.7 mmol / kg (based on acetonitrile solution) as a quinone compound, diammonium hydrogen phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) These were mixed so as to contain 3 mmol / kg (based on acetonitrile aqueous solution) to prepare 200 g of solution 2 (acetonitrile / water = 7/3).

(接触工程)
溶液2が充填された分解槽に、窒素ガス800mL/分を流通させ、次に、活性炭に対し5重量%のルテニウム単体が担持されたもの(以下、Ru担持活性炭と記すことがある)0.1gを加えて、50℃にて攪拌した。
Ru担持活性炭を加えた直後を0分として、表2記載の攪拌時間とともに、該分解槽における過酸化水素(H)及びプロピレンオキサイド(PO)の含有量を測定し、Ru担持活性炭を加えた直後のそれぞれの含有量を100とした場合の保持率を表2に示した。尚、−は、未測定を意味する。
また、表2には、Ru担持活性炭を混合することなく、攪拌した場合も併せて示した。
表2からも明らかなように、Hは120分で保持率2.5%まで低減された。POは窒素ガス流通による蒸発分が減少するが、Ru担持活性炭を混合しない場合と同程度に保持された。
また、溶液2におけるプロピレングリコール(PG)の濃度についても併せて表2に示した。PGは、Ru担持活性炭を加えても、ほとんど増加しないことがわかる。
(Contact process)
1. Nitrogen gas 800 mL / min was circulated through the decomposition tank filled with the solution 2, and then 5% by weight of ruthenium simple substance was supported on the activated carbon (hereinafter sometimes referred to as Ru-supported activated carbon). 1 g was added and stirred at 50 ° C.
Immediately after the addition of Ru-supported activated carbon, the content of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and propylene oxide (PO) in the decomposition tank was measured together with the stirring time shown in Table 2, and Ru-supported activated carbon Table 2 shows the retention when each content immediately after the addition is 100. In addition,-means unmeasured.
Table 2 also shows the case of stirring without mixing the Ru-supported activated carbon.
As is apparent from Table 2, H 2 O 2 was reduced to a retention rate of 2.5% in 120 minutes. Although the amount of evaporation due to the nitrogen gas flow decreased, PO was maintained at the same level as when Ru-supported activated carbon was not mixed.
The concentration of propylene glycol (PG) in the solution 2 is also shown in Table 2. It can be seen that PG hardly increases even when Ru-supported activated carbon is added.

Figure 2012116758
Figure 2012116758

(実施例3)
(オレフィンオキサイドと過酸化水素と溶媒とを含有する溶液の調製)
プロピレンオキサイド10.3重量%、プロピレングリコール0.005重量%、過酸化水素1.2wt%、キノン化合物としてアントラキノン0.7mmol/kg(アセトニトリル水溶液基準)、緩衝剤としてリン酸水素二アンモニウム((NHHPO)3mmol/kg(アセトニトリル水溶液基準)を含むようにこれらを混合して、溶液3(アセトニトリル/水=7/3)200gを調製した。
(Example 3)
(Preparation of solution containing olefin oxide, hydrogen peroxide and solvent)
Propylene oxide 10.3 wt%, propylene glycol 0.005 wt%, hydrogen peroxide 1.2 wt%, anthraquinone 0.7 mmol / kg (based on acetonitrile aqueous solution) as a quinone compound, diammonium hydrogen phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) These were mixed so as to contain 3 mmol / kg (based on acetonitrile aqueous solution) to prepare 200 g of solution 3 (acetonitrile / water = 7/3).

(接触工程)
溶液3が充填された分解槽に、窒素ガス800mL/分を流通させ、次に、活性炭に対し5重量%のパラジウム単体が担持されたもの(以下、Pd担持活性炭と記すことがある)0.2gを加えて、50℃にて攪拌した。
Pd担持活性炭を加えた直後を0分として、表3記載の攪拌時間とともに、該分解槽における過酸化水素(H)及びプロピレンオキサイド(PO)の含有量を測定し、Pd担持活性炭を加えた直後のそれぞれの含有量を100とした場合の保持率を表3に示した。尚、−は、未測定を意味する。
また、表3には、Pd担持活性炭を混合することなく、攪拌した場合も併せて示した。
表3からも明らかなように、Hは20分で保持率0.01%まで低減された。POは窒素ガス流通による蒸発分が減少するが、Pd担持活性炭を混合しない場合と同程度に保持された。
また、溶液3におけるプロピレングリコール(PG)の濃度についても併せて表3に示した。PGは、Pd担持活性炭を加えても、ほとんど増加しないことがわかる。
(Contact process)
1. Nitrogen gas 800 mL / min was circulated through the decomposition tank filled with the solution 3, and then 5% by weight of palladium alone was supported on the activated carbon (hereinafter sometimes referred to as Pd-supported activated carbon). 2 g was added and stirred at 50 ° C.
Immediately after the addition of Pd-supported activated carbon, the content of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and propylene oxide (PO) in the decomposition tank was measured together with the stirring time described in Table 3, Table 3 shows the retention when each content immediately after the addition was taken as 100. In addition,-means unmeasured.
Table 3 also shows the case of stirring without mixing the Pd-supported activated carbon.
As is apparent from Table 3, H 2 O 2 was reduced to a retention rate of 0.01% in 20 minutes. Although the amount of evaporation due to the nitrogen gas flow decreased, PO was maintained at the same level as when Pd-supported activated carbon was not mixed.
The concentration of propylene glycol (PG) in the solution 3 is also shown in Table 3. It can be seen that PG hardly increases even when Pd-supported activated carbon is added.

Figure 2012116758
Figure 2012116758

(実施例4)
(オレフィンオキサイドと過酸化水素と溶媒とを含有する溶液の調製)
プロピレンオキサイド10.0重量%、プロピレングリコール0.004重量%、過酸化水素1.2wt%、キノン化合物としてアントラキノン0.7mmol/kg(アセトニトリル水溶液基準)、緩衝剤としてリン酸水素二アンモニウム((NHHPO)3mmol/kg(アセトニトリル水溶液基準)を含むようにこれらを混合して、溶液4(アセトニトリル/水=7/3)200gを調製した。
Example 4
(Preparation of solution containing olefin oxide, hydrogen peroxide and solvent)
Propylene oxide 10.0 wt%, propylene glycol 0.004 wt%, hydrogen peroxide 1.2 wt%, anthraquinone 0.7 mmol / kg (based on acetonitrile solution) as a quinone compound, diammonium hydrogen phosphate ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) These were mixed so as to contain 3 mmol / kg (based on acetonitrile aqueous solution) to prepare 200 g of Solution 4 (acetonitrile / water = 7/3).

(接触工程)
本溶液4が充填された分解槽に、窒素ガス800mL/分を流通させ、次に、活性炭に対し5重量%のプラチナ単体が担持されたもの(以下、Pt担持活性炭と記すことがある)0.2gを加えて、50℃にて攪拌した。
Pt担持活性炭を加えた直後を0分として、表4記載の攪拌時間とともに、該分解槽における過酸化水素(H)及びプロピレンオキサイド(PO)の含有量を測定し、Pt担持活性炭を加えた直後のそれぞれの含有量を100とした場合の保持率を表4に示した。尚、−は、未測定を意味する。
また、表4には、Pt担持活性炭を混合することなく、攪拌した場合も併せて示した。
表4からも明らかなように、Hは30分で保持率0.3%まで低減された。POは窒素ガス流通による蒸発分が減少するが、Pt担持活性炭を混合しない場合と同程度に保持された。
また、本溶液4におけるプロピレングリコール(PG)の濃度についても併せて表4に示した。PGは、Pt担持活性炭を加えても、ほとんど増加しないことがわかる。
(Contact process)
Nitrogen gas 800 mL / min is circulated through the decomposition tank filled with the solution 4, and 5% by weight of platinum alone is supported on the activated carbon (hereinafter sometimes referred to as Pt-supported activated carbon) 0 .2g was added and stirred at 50 ° C.
Immediately after the addition of Pt-supported activated carbon, the content of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and propylene oxide (PO) in the decomposition tank was measured together with the stirring time described in Table 4, Table 4 shows the retention when each content immediately after the addition is 100. In addition,-means unmeasured.
Table 4 also shows the case of stirring without mixing the Pt-supported activated carbon.
As is apparent from Table 4, H 2 O 2 was reduced to a retention rate of 0.3% in 30 minutes. Although the amount of evaporation due to the nitrogen gas flow decreased, PO was maintained at the same level as when Pt-supported activated carbon was not mixed.
The concentration of propylene glycol (PG) in this solution 4 is also shown in Table 4. It can be seen that PG hardly increases even when Pt-supported activated carbon is added.

Figure 2012116758
Figure 2012116758

(実施例5)
本溶液として、(反応工程により得られる本反応物の製造例1)で得られた液成分を用い、実施例1と同様に接触工程を行う。
(Example 5)
The contact step is performed in the same manner as in Example 1, using the liquid component obtained in (Preparation Example 1 of the present reaction product obtained by the reaction step) as this solution.

(実施例6)
本溶液として、(反応工程により得られる本反応物の製造例2)で得られた液成分を用い、実施例3と同様に接触工程を行う。
(Example 6)
The contact step is performed in the same manner as in Example 3 using the liquid component obtained in (Preparation Example 2 of the present reaction product obtained by the reaction step) as this solution.

(実施例7)
本溶液として、(反応工程により得られる本反応物の製造例3)で得られた液成分を用い、実施例4と同様に接触工程を行う。
(Example 7)
The contact step is carried out in the same manner as in Example 4 using the liquid component obtained in (Preparation Example 3 of the present reaction product obtained by the reaction step) as this solution.

本発明によれば、オレフィンオキサイドと過酸化水素とを含有する溶液から、過酸化水素が低減されたオレフィンオキサイドが取得可能である。   According to the present invention, olefin oxide with reduced hydrogen peroxide can be obtained from a solution containing olefin oxide and hydrogen peroxide.

(1)〜(3):反応槽
(4):分解槽
(5):過酸化水素、酸素、水素、オレフィン及び希釈ガスの混合ガス供給管
(6)〜(8):(未反応の過酸化水素及びオレフィンオキサイドを含む)
反応溶液排出管及び反応溶液供給管
(9):(未反応の過酸化水素が低減されたオレフィンオキサイドを含む)
反応溶液排出管
(1) to (3): Reaction tank (4): Decomposition tank (5): Mixed gas supply pipes of hydrogen peroxide, oxygen, hydrogen, olefin and diluent gas (6) to (8): (unreacted excess (Including hydrogen oxide and olefin oxide)
Reaction solution discharge pipe and reaction solution supply pipe (9): (including olefin oxide with reduced unreacted hydrogen peroxide)
Reaction solution discharge pipe

Claims (12)

[1]チタノシリケート及び溶媒の存在下、過酸化水素とオレフィンとを反応させる工程、並びに、
[2]前記工程により得られた反応物に、マンガン及び白金族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む物質を接触させる工程、
を含むことを特徴とするオレフィンオキサイドの製造方法。
[1] A step of reacting hydrogen peroxide with an olefin in the presence of titanosilicate and a solvent, and
[2] A step of bringing the reactant obtained by the above step into contact with a substance containing at least one element selected from the group consisting of manganese and a platinum group element;
The manufacturing method of the olefin oxide characterized by including.
前記溶媒が、有機溶媒及び水の混合溶媒であることを特徴とする請求項1記載の製造方法。 The method according to claim 1, wherein the solvent is a mixed solvent of an organic solvent and water. 前記有機溶媒がアセトニトリルであることを特徴とする請求項2記載の製造方法。 The method according to claim 2, wherein the organic solvent is acetonitrile. 前記チタノシリケートが、酸素12員環以上の細孔を有する層状チタノシリケートであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the titanosilicate is a layered titanosilicate having pores having 12 or more oxygen rings. 前記チタノシリケートが、Ti−MWW前駆体であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the titanosilicate is a Ti-MWW precursor. 前記物質が、マンガン若しくは白金族元素を含む化合物、又は、白金族元素を含む単体であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the substance is a compound containing manganese or a platinum group element, or a simple substance containing a platinum group element. 前記物質が、二酸化マンガンであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the substance is manganese dioxide. 前記物質が、ロジウム、パラジウム、イリジウム及びプラチナからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む物質であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の製造方法。 The method according to claim 1, wherein the substance is a substance containing at least one element selected from the group consisting of rhodium, palladium, iridium, and platinum. 前記物質が、パラジウム又はプラチナを含む物質であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の製造方法。 The method according to claim 1, wherein the substance is a substance containing palladium or platinum. 前記物質が、担体に担持された状態の物質であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the substance is a substance supported on a carrier. 前記担体が、活性炭であることを特徴とする請求項10記載の方法。 The method according to claim 10, wherein the carrier is activated carbon. オレフィンオキサイドと過酸化水素と溶媒とを含有する溶液に、マンガン及び白金族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む物質を接触させる工程を含むことを特徴とする過酸化水素の除去方法。 Removal of hydrogen peroxide, comprising a step of bringing a substance containing at least one element selected from the group consisting of manganese and a platinum group element into contact with a solution containing an olefin oxide, hydrogen peroxide, and a solvent. Method.
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