JPH0859526A - ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド及びｔｅｒｔ−ブチルアルコールの非触媒的製造方法 - Google Patents
ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド及びｔｅｒｔ−ブチルアルコールの非触媒的製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応装置内で、イソブタンおよび酸素からte
rt−ブチルヒドロペルオキシドおよびtert−ブチルアル
コールを非触媒的に製造することを目的とする。 【解決手段】 イソブタンと酸素との混合物を垂直反応
装置の塔底に散布する工程；反応混合物の再循環流を、
該散布点より上で該反応装置に供給する工程；冷却され
た下向きの新鮮なイソブタン流を、該反応装置の中心に
塔頂から供給して、該新鮮なイソブタンの中心の下降
流、ならびに散布された該混合物および該再循環流の環
状の上昇流を誘発する工程；液体生成物流を該反応装置
の塔頂付近で取り出す工程；イソブタンを含有する蒸気
生成物流を該反応装置の塔頂から取り出す工程；該蒸気
生成物流を部分的に凝縮する工程；凝縮したイソブタン
を該反応装置の塔頂に再循環させる工程；および上記液
体生成物流を回収する工程を含むことを特徴とする方
法。
rt−ブチルヒドロペルオキシドおよびtert−ブチルアル
コールを非触媒的に製造することを目的とする。 【解決手段】 イソブタンと酸素との混合物を垂直反応
装置の塔底に散布する工程；反応混合物の再循環流を、
該散布点より上で該反応装置に供給する工程；冷却され
た下向きの新鮮なイソブタン流を、該反応装置の中心に
塔頂から供給して、該新鮮なイソブタンの中心の下降
流、ならびに散布された該混合物および該再循環流の環
状の上昇流を誘発する工程；液体生成物流を該反応装置
の塔頂付近で取り出す工程；イソブタンを含有する蒸気
生成物流を該反応装置の塔頂から取り出す工程；該蒸気
生成物流を部分的に凝縮する工程；凝縮したイソブタン
を該反応装置の塔頂に再循環させる工程；および上記液
体生成物流を回収する工程を含むことを特徴とする方
法。
Description
【０００１】本発明は、垂直反応装置内で、イソブタン
および酸素からtert−ブチルヒドロペルオキシドおよび
tert−ブチルアルコールを非触媒的に製造する方法に関
する。より詳細には、本発明は、垂直反応装置内で、イ
ソブタンと酸素との混合物を反応装置の塔底に散布し、
反応混合物の再循環流を、その散布点より上で反応装置
に供給し、冷却された新鮮なイソブタン流を反応装置の
中心に塔頂から供給して、新鮮イソブタンの中心の下降
流、ならびに散布したその混合物および反応混合物の再
循環流の環状の上昇流を誘発し、液体生成物流を反応装
置の塔頂付近で取り出し、蒸気生成物流を反応装置の塔
頂から取り出し、蒸気生成物中の同伴した液体を凝縮
し、凝縮した液体を再循環させ、そして液体生成物流を
回収することによって、イソブタンおよび酸素からtert
−ブチルヒドロペルオキシドおよびtert−ブチルアルコ
ールを製造することに関する。
および酸素からtert−ブチルヒドロペルオキシドおよび
tert−ブチルアルコールを非触媒的に製造する方法に関
する。より詳細には、本発明は、垂直反応装置内で、イ
ソブタンと酸素との混合物を反応装置の塔底に散布し、
反応混合物の再循環流を、その散布点より上で反応装置
に供給し、冷却された新鮮なイソブタン流を反応装置の
中心に塔頂から供給して、新鮮イソブタンの中心の下降
流、ならびに散布したその混合物および反応混合物の再
循環流の環状の上昇流を誘発し、液体生成物流を反応装
置の塔頂付近で取り出し、蒸気生成物流を反応装置の塔
頂から取り出し、蒸気生成物中の同伴した液体を凝縮
し、凝縮した液体を再循環させ、そして液体生成物流を
回収することによって、イソブタンおよび酸素からtert
−ブチルヒドロペルオキシドおよびtert−ブチルアルコ
ールを製造することに関する。
【０００２】tert−ブチルヒドロペルオキシドとtert−
ブチルアルコールとの混合物を含む反応生成物を与える
ために、イソブタンと酸素とを液相で非触媒的に反応さ
せることは、例えば、米国特許第2,845,461 号明細書に
例証されたとおり、既知である。
ブチルアルコールとの混合物を含む反応生成物を与える
ために、イソブタンと酸素とを液相で非触媒的に反応さ
せることは、例えば、米国特許第2,845,461 号明細書に
例証されたとおり、既知である。
【０００３】tert−ブチルアルコールおよび残留量のte
rt−ブチルヒドロペルオキシドを含む反応生成物を与え
るために、過酸化触媒の存在下でイソブタンと酸素とを
反応させることは、例えば、米国特許第4,294,999 号、
第4,296,262 号および第4,296,263 号明細書に示された
とおり、既知である。
rt−ブチルヒドロペルオキシドを含む反応生成物を与え
るために、過酸化触媒の存在下でイソブタンと酸素とを
反応させることは、例えば、米国特許第4,294,999 号、
第4,296,262 号および第4,296,263 号明細書に示された
とおり、既知である。
【０００４】tert−ブチルヒドロペルオキシドの触媒に
よる分解によってtert−ブチルアルコールを製造するこ
とは、例えば、米国特許第4,547,598 号明細書に示され
たとおり、既知である。
よる分解によってtert−ブチルアルコールを製造するこ
とは、例えば、米国特許第4,547,598 号明細書に示され
たとおり、既知である。
【０００５】tert−ブチルアルコールを、それに含まれ
た残留量のtert−ブチルヒドロペルオキシドの触媒を用
いる接触分解によって精製することは、例えば、米国特
許第4,705,903 号、第5,159,122 号および第5,185,480
号明細書に示されたとおり、既知である。
た残留量のtert−ブチルヒドロペルオキシドの触媒を用
いる接触分解によって精製することは、例えば、米国特
許第4,705,903 号、第5,159,122 号および第5,185,480
号明細書に示されたとおり、既知である。
【０００６】プロピレンおよびtert−ブチルヒドロペル
オキシドをプロピレンオキシドおよびtert−ブチルアル
コールへと転換するエポキシ化反応の方法に、供給原料
として、プロピレンと、イソブタンを酸化することによ
って製造されたtert−ブチルヒドロペルオキシドとを用
いることは、例えば、Marquis らの米国特許第5,093,50
6 号明細書、およびMarquis らの米国特許第5,151,530
号明細書に示されたとおり、既知である。
オキシドをプロピレンオキシドおよびtert−ブチルアル
コールへと転換するエポキシ化反応の方法に、供給原料
として、プロピレンと、イソブタンを酸化することによ
って製造されたtert−ブチルヒドロペルオキシドとを用
いることは、例えば、Marquis らの米国特許第5,093,50
6 号明細書、およびMarquis らの米国特許第5,151,530
号明細書に示されたとおり、既知である。
【０００７】tert−ブチルアルコールとメタノールとを
反応させてメチルtert−ブチルエーテルを形成するエー
テル化反応の方法に、供給原料としてのメタノールとと
もに、供給原料としてのイソブタンの酸化によって得ら
れたtert−ブチルアルコールを用いることは、既知であ
る。例えば、Kruse らの米国特許第5,243,091 号明細書
を参照されたい。
反応させてメチルtert−ブチルエーテルを形成するエー
テル化反応の方法に、供給原料としてのメタノールとと
もに、供給原料としてのイソブタンの酸化によって得ら
れたtert−ブチルアルコールを用いることは、既知であ
る。例えば、Kruse らの米国特許第5,243,091 号明細書
を参照されたい。
【０００８】本発明によれば、垂直反応装置内で、イソ
ブタンおよび酸素からtert−ブチルヒドロペルオキシド
およびtert−ブチルアルコールを非触媒的に製造する方
法であって、イソブタンと酸素との混合物をその反応装
置の塔底に散布する工程；その反応装置内の蒸気の凝縮
による還流を、その散布点より上でその反応装置に供給
する工程；下向きの、冷却された新鮮なイソブタン流
を、その反応装置の中心に塔頂付近で、かつ液体の高さ
（上部液面）より下で供給して、新鮮なイソブタンの中
心の下降流、ならびに散布されたその混合物およびその
還流の環状の上昇流を誘発する工程；液体生成物流をそ
の反応装置の塔頂付近で取り出す工程；イソブタンを含
有する蒸気生成物流をその反応装置の塔頂から取り出す
工程；塔頂蒸気の一部を凝縮する工程；その凝縮により
生じた流れをその反応装置の塔底近辺に再循環させ、凝
縮されなかった蒸気を圧縮器を経由してその反応装置の
塔底内に再循環させる工程；および液体生成物流を回収
する工程を含む方法が提供される。
ブタンおよび酸素からtert−ブチルヒドロペルオキシド
およびtert−ブチルアルコールを非触媒的に製造する方
法であって、イソブタンと酸素との混合物をその反応装
置の塔底に散布する工程；その反応装置内の蒸気の凝縮
による還流を、その散布点より上でその反応装置に供給
する工程；下向きの、冷却された新鮮なイソブタン流
を、その反応装置の中心に塔頂付近で、かつ液体の高さ
（上部液面）より下で供給して、新鮮なイソブタンの中
心の下降流、ならびに散布されたその混合物およびその
還流の環状の上昇流を誘発する工程；液体生成物流をそ
の反応装置の塔頂付近で取り出す工程；イソブタンを含
有する蒸気生成物流をその反応装置の塔頂から取り出す
工程；塔頂蒸気の一部を凝縮する工程；その凝縮により
生じた流れをその反応装置の塔底近辺に再循環させ、凝
縮されなかった蒸気を圧縮器を経由してその反応装置の
塔底内に再循環させる工程；および液体生成物流を回収
する工程を含む方法が提供される。
【０００９】本発明の好適実施態様によれば、少なくと
も１．１の長さ対直径の比を有する垂直反応装置内で、
イソブタンからtert−ブチルヒドロペルオキシドおよび
tert−ブチルアルコールを非触媒的に製造する方法であ
って、１２０〜１６５℃の範囲内の温度、および２．７
〜４．２MPa （３８０〜６００psig）の範囲内の圧力を
はじめとする反応条件をその反応装置内に確立する工
程；イソブタンと酸素との混合物を、その反応装置内に
その塔底付近で散布する工程；反応混合物の再循環流
を、その反応装置内にその塔底付近で、かつイソブタン
と酸素との混合物の散布点より上で供給する工程；１０
〜５５℃の供給流温度を有する新鮮なイソブタン流を、
その反応装置の中心にその塔頂付近から、下向きに流れ
る方向に供給して、新鮮なイソブタンの下降流をその反
応装置の中心に誘発し、それによって、散布されたその
混合物および反応混合物の再循環流の環状の上昇流を誘
発する工程；その反応装置の塔頂付近から、イソブタ
ン、tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルア
ルコールおよび酸素化炭化水素副生物を含む液体生成物
流を取り出す工程；イソブタン、および同伴した通常は
液体である反応生成物を含む蒸気生成物流を、その反応
装置の塔頂から取り出す工程；その蒸気生成物を冷却し
て、通常は液体である反応生成物を凝縮する工程；凝縮
されたその生成物を反応混合物の再循環流としてその反
応装置に再循環させる工程；蒸気生成物流のイソブタン
を含む凝縮しなかった成分を、酸素を添加して、散布さ
れるその混合物としてその反応装置に再循環させる工
程；およびその液体生成物流を回収する工程を含む方法
が提供される。
も１．１の長さ対直径の比を有する垂直反応装置内で、
イソブタンからtert−ブチルヒドロペルオキシドおよび
tert−ブチルアルコールを非触媒的に製造する方法であ
って、１２０〜１６５℃の範囲内の温度、および２．７
〜４．２MPa （３８０〜６００psig）の範囲内の圧力を
はじめとする反応条件をその反応装置内に確立する工
程；イソブタンと酸素との混合物を、その反応装置内に
その塔底付近で散布する工程；反応混合物の再循環流
を、その反応装置内にその塔底付近で、かつイソブタン
と酸素との混合物の散布点より上で供給する工程；１０
〜５５℃の供給流温度を有する新鮮なイソブタン流を、
その反応装置の中心にその塔頂付近から、下向きに流れ
る方向に供給して、新鮮なイソブタンの下降流をその反
応装置の中心に誘発し、それによって、散布されたその
混合物および反応混合物の再循環流の環状の上昇流を誘
発する工程；その反応装置の塔頂付近から、イソブタ
ン、tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルア
ルコールおよび酸素化炭化水素副生物を含む液体生成物
流を取り出す工程；イソブタン、および同伴した通常は
液体である反応生成物を含む蒸気生成物流を、その反応
装置の塔頂から取り出す工程；その蒸気生成物を冷却し
て、通常は液体である反応生成物を凝縮する工程；凝縮
されたその生成物を反応混合物の再循環流としてその反
応装置に再循環させる工程；蒸気生成物流のイソブタン
を含む凝縮しなかった成分を、酸素を添加して、散布さ
れるその混合物としてその反応装置に再循環させる工
程；およびその液体生成物流を回収する工程を含む方法
が提供される。
【００１０】本発明によれば、少なくとも１．１の長さ
対直径の比、好ましくは１．１〜３の比を有する垂直反
応装置内で、イソブタンを酸素と反応させる。イソブタ
ンと酸素との散布された混合物は、垂直反応装置の塔底
付近で、上向きに流れる方向に周辺へと供給されていて
もよく、反応混合物の再循環流と混合し、それによって
希釈され、そして、垂直反応装置の塔底付近で、下向き
に流れる冷却されたイソブタンの中心流とも混合され、
またそれによって希釈される。これは、イソブタンの供
給流が、循環する反応混合物より著しく低温であるため
に達成される。この供給流は、初めは反応混合物より低
温かつ高密度であって、垂直反応装置の塔底に向かって
流れるか、または沈降することになり、下向きに流れて
いたその液体は、上向きに、そして環状に囲んで流れる
ことになり、対流が確立されることになる。次いで、こ
れが、垂直反応装置の塔底付近の反応混合物の成分の高
められた混合を促進する。また、冷却されたイソブタン
供給流を、液体生成物をとり出すための環状の排出トレ
イより下で垂直反応装置に導入することは、未反応酸素
が塔頂の蒸気空間内に入り込む可能性を低下させ、こう
して、蒸気空間内での酸素と炭化水素の自発的な燃焼の
可能性を更に低下させる。
対直径の比、好ましくは１．１〜３の比を有する垂直反
応装置内で、イソブタンを酸素と反応させる。イソブタ
ンと酸素との散布された混合物は、垂直反応装置の塔底
付近で、上向きに流れる方向に周辺へと供給されていて
もよく、反応混合物の再循環流と混合し、それによって
希釈され、そして、垂直反応装置の塔底付近で、下向き
に流れる冷却されたイソブタンの中心流とも混合され、
またそれによって希釈される。これは、イソブタンの供
給流が、循環する反応混合物より著しく低温であるため
に達成される。この供給流は、初めは反応混合物より低
温かつ高密度であって、垂直反応装置の塔底に向かって
流れるか、または沈降することになり、下向きに流れて
いたその液体は、上向きに、そして環状に囲んで流れる
ことになり、対流が確立されることになる。次いで、こ
れが、垂直反応装置の塔底付近の反応混合物の成分の高
められた混合を促進する。また、冷却されたイソブタン
供給流を、液体生成物をとり出すための環状の排出トレ
イより下で垂直反応装置に導入することは、未反応酸素
が塔頂の蒸気空間内に入り込む可能性を低下させ、こう
して、蒸気空間内での酸素と炭化水素の自発的な燃焼の
可能性を更に低下させる。
【００１１】本発明によれば、イソブタンと酸素との反
応は、多くの理由から触媒によらない形で実施される。
増大した量のtert−ブチルヒドロペルオキシドが形成さ
れ、これをプロピレンオキシドの製造に用いることがで
きるが、触媒を用いると、tert−ブチルヒドロペルオキ
シドの生成は限定される。また、触媒が存在したなら
ば、tert−ブチルヒドロペルオキシドは、痕跡量の可溶
性金属で汚染されることになり、これは、プロピレンの
酸化工程に有害である。
応は、多くの理由から触媒によらない形で実施される。
増大した量のtert−ブチルヒドロペルオキシドが形成さ
れ、これをプロピレンオキシドの製造に用いることがで
きるが、触媒を用いると、tert−ブチルヒドロペルオキ
シドの生成は限定される。また、触媒が存在したなら
ば、tert−ブチルヒドロペルオキシドは、痕跡量の可溶
性金属で汚染されることになり、これは、プロピレンの
酸化工程に有害である。
【００１２】イソブタンと酸素との反応は、本発明に従
って下記のようにして実施される。すなわち、液体のイ
ソブタンを酸素とともに酸化反応装置に供給し、例え
ば、１２０〜１６５℃の温度および２．７〜４．２MPa
（３８０〜６００psig）の圧力をはじめとする酸化反応
の条件をそこに確立して、イソブタンの一部を、tert−
ブチルアルコール、tert−ブチルヒドロペルオキシド、
ならびに少量の、ジ−tert−ブチルペルオキシド、メタ
ノール、ギ酸メチル、アセトンおよび水をはじめとする
酸素含有副生物をはじめとする酸化生成物へと触媒なし
に転換する。こうして形成された一次液体反応混合物
は、典型的には、１０〜２５重量％のtert−ブチルヒド
ロペルオキシド、１３〜２０重量％のtert−ブチルアル
コール、５０〜７５重量％の未反応イソブタン、および
約２〜５重量％の酸素含有不純物を含むことになる。
って下記のようにして実施される。すなわち、液体のイ
ソブタンを酸素とともに酸化反応装置に供給し、例え
ば、１２０〜１６５℃の温度および２．７〜４．２MPa
（３８０〜６００psig）の圧力をはじめとする酸化反応
の条件をそこに確立して、イソブタンの一部を、tert−
ブチルアルコール、tert−ブチルヒドロペルオキシド、
ならびに少量の、ジ−tert−ブチルペルオキシド、メタ
ノール、ギ酸メチル、アセトンおよび水をはじめとする
酸素含有副生物をはじめとする酸化生成物へと触媒なし
に転換する。こうして形成された一次液体反応混合物
は、典型的には、１０〜２５重量％のtert−ブチルヒド
ロペルオキシド、１３〜２０重量％のtert−ブチルアル
コール、５０〜７５重量％の未反応イソブタン、および
約２〜５重量％の酸素含有不純物を含むことになる。
【００１３】本発明の好適実施態様によれば、１．１〜
３：１の長さ対直径の比を有する垂直反応装置内で、イ
ソブタンからtert−ブチルヒドロペルオキシドおよびte
rt−ブチルアルコールを非触媒的に製造する方法であっ
て、１２０〜１６５℃の範囲内の温度、および２．７〜
４．２MPa （３８０〜６００psig）の範囲内の圧力をは
じめとする反応条件をその反応装置内に確立する工程；
イソブタン１００部あたり５〜１５部の酸素を含有す
る、酸素およびイソブタンを含む毎時２００〜４００部
の混合物を、その反応装置内にその塔底付近の周辺部に
散布する工程；毎時１５０〜２５０部の反応混合物の再
循環流を、その反応装置内にその塔底付近で、かつイソ
ブタンと酸素との混合物の散布点より上で供給する工
程；１０〜約５５℃の供給流温度を有する毎時１００部
のイソブタン流を、その反応装置の中心にその塔頂付近
から、下方の流れの方向に供給して、新鮮なイソブタン
の中心の下降流をその反応装置内に誘発し、それによっ
て、散布されたその混合物および反応混合物の再循環流
の環状の上昇流を誘発する工程；その反応装置の塔頂付
近で、イソブタン、tert−ブチルヒドロペルオキシド、
tert−ブチルアルコールおよび酸素化炭化水素副生物を
含む毎時８０〜１２０部の液体生成物流を取り出す工
程；イソブタン、および同伴した通常は液体である反応
生成物を含む毎時２００〜４００部の蒸気生成物流を、
その反応装置の塔頂から取り出す工程；その蒸気生成物
を冷却して、通常は液体であるその反応生成物を凝縮す
る工程；凝縮されたその生成物を、反応混合物の再循環
流としてその反応装置に再循環させる工程；イソブタン
を含む蒸気生成物流の凝縮しなかった成分を、酸素を添
加して、上記の散布される混合物としてその反応装置に
再循環させる工程；および液体生成物流を回収する工程
を含む方法が提供される。
３：１の長さ対直径の比を有する垂直反応装置内で、イ
ソブタンからtert−ブチルヒドロペルオキシドおよびte
rt−ブチルアルコールを非触媒的に製造する方法であっ
て、１２０〜１６５℃の範囲内の温度、および２．７〜
４．２MPa （３８０〜６００psig）の範囲内の圧力をは
じめとする反応条件をその反応装置内に確立する工程；
イソブタン１００部あたり５〜１５部の酸素を含有す
る、酸素およびイソブタンを含む毎時２００〜４００部
の混合物を、その反応装置内にその塔底付近の周辺部に
散布する工程；毎時１５０〜２５０部の反応混合物の再
循環流を、その反応装置内にその塔底付近で、かつイソ
ブタンと酸素との混合物の散布点より上で供給する工
程；１０〜約５５℃の供給流温度を有する毎時１００部
のイソブタン流を、その反応装置の中心にその塔頂付近
から、下方の流れの方向に供給して、新鮮なイソブタン
の中心の下降流をその反応装置内に誘発し、それによっ
て、散布されたその混合物および反応混合物の再循環流
の環状の上昇流を誘発する工程；その反応装置の塔頂付
近で、イソブタン、tert−ブチルヒドロペルオキシド、
tert−ブチルアルコールおよび酸素化炭化水素副生物を
含む毎時８０〜１２０部の液体生成物流を取り出す工
程；イソブタン、および同伴した通常は液体である反応
生成物を含む毎時２００〜４００部の蒸気生成物流を、
その反応装置の塔頂から取り出す工程；その蒸気生成物
を冷却して、通常は液体であるその反応生成物を凝縮す
る工程；凝縮されたその生成物を、反応混合物の再循環
流としてその反応装置に再循環させる工程；イソブタン
を含む蒸気生成物流の凝縮しなかった成分を、酸素を添
加して、上記の散布される混合物としてその反応装置に
再循環させる工程；および液体生成物流を回収する工程
を含む方法が提供される。
【００１４】液体生成物流は、通常、１０〜２５重量％
のtert−ブチルヒドロペルオキシド、１３〜２０重量％
のtert−ブチルアルコール、５０〜７５重量％の未反応
イソブタン、ならびにジ−tert−ブチルペルオキシド、
メタノール、ギ酸メチル、アセトンおよび水をはじめと
する約２〜約５重量％の酸素含有不純物を含むであろ
う。
のtert−ブチルヒドロペルオキシド、１３〜２０重量％
のtert−ブチルアルコール、５０〜７５重量％の未反応
イソブタン、ならびにジ−tert−ブチルペルオキシド、
メタノール、ギ酸メチル、アセトンおよび水をはじめと
する約２〜約５重量％の酸素含有不純物を含むであろ
う。
【００１５】本発明の好適実施態様によれば、液体生成
物流を蒸留域に供給し、そこで低沸イソブタン留分と、
tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルアルコ
ールおよび酸素化炭化水素副生物を含む高沸留分とに分
離し、軽質イソブタン留分は、１０〜５５℃の温度に冷
却し、そして新鮮イソブタン供給流として反応装置に再
循環させる。
物流を蒸留域に供給し、そこで低沸イソブタン留分と、
tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルアルコ
ールおよび酸素化炭化水素副生物を含む高沸留分とに分
離し、軽質イソブタン留分は、１０〜５５℃の温度に冷
却し、そして新鮮イソブタン供給流として反応装置に再
循環させる。
【００１６】一次液体生成物を、第一軽質イソブタン再
循環留出分と、イソブタンを実質的に含まない、４０〜
５５重量％のtert−ブチルヒドロペルオキシド、４５〜
５０重量％のtert−ブチルアルコール、および約３〜５
重量％の酸素含有不純物を含む第一重質液体留出分とを
与えるような、適切ないかなる方法によって（例えば蒸
留によって）分離してもよい。
循環留出分と、イソブタンを実質的に含まない、４０〜
５５重量％のtert−ブチルヒドロペルオキシド、４５〜
５０重量％のtert−ブチルアルコール、および約３〜５
重量％の酸素含有不純物を含む第一重質液体留出分とを
与えるような、適切ないかなる方法によって（例えば蒸
留によって）分離してもよい。
【００１７】ここで、添付の図面を参照して、本発明を
更に詳細に説明する。なお、本明細書中において、部と
は容量部を意味するものとする。
更に詳細に説明する。なお、本明細書中において、部と
は容量部を意味するものとする。
【００１８】ここで、図１を参照すると、少なくとも約
１．１の長さ対直径の比を有する垂直に取付けた酸化反
応装置１０が模式的に示されていて、この装置に、イソ
ブタンと酸素との混合物を、散布ライン１４および１６
を用いて、その塔底付近で連続的に散布する。
１．１の長さ対直径の比を有する垂直に取付けた酸化反
応装置１０が模式的に示されていて、この装置に、イソ
ブタンと酸素との混合物を、散布ライン１４および１６
を用いて、その塔底付近で連続的に散布する。
【００１９】反応装置１０には、ライン２０を用いて、
反応混合物の還流を、反応装置１０の塔底付近の、かつ
散布ライン１４および１６が反応装置に導入される点よ
り上の注入点で連続的に供給する。イソブタンは、液体
の高さ（上部液面）近辺で、イソブタン供給ライン１２
を用いて、下向きに流れる方向に反応装置１０の中心に
連続的に供給する。
反応混合物の還流を、反応装置１０の塔底付近の、かつ
散布ライン１４および１６が反応装置に導入される点よ
り上の注入点で連続的に供給する。イソブタンは、液体
の高さ（上部液面）近辺で、イソブタン供給ライン１２
を用いて、下向きに流れる方向に反応装置１０の中心に
連続的に供給する。
【００２０】反応装置１０内には、１２０〜１６５℃の
範囲内の温度、および２．７〜４．２MPa （３８０〜６
００psig）の範囲内の圧力をはじめとする反応条件を確
立する。
範囲内の温度、および２．７〜４．２MPa （３８０〜６
００psig）の範囲内の圧力をはじめとする反応条件を確
立する。
【００２１】反応装置１０の塔頂付近のライン２２を用
いて、液体生成物流を、その装置から連続的に取り出
す。イソブタンを含む蒸気生成物流は、ライン２６を用
いて、反応装置１０の塔頂から連続的に取り出す。
いて、液体生成物流を、その装置から連続的に取り出
す。イソブタンを含む蒸気生成物流は、ライン２６を用
いて、反応装置１０の塔頂から連続的に取り出す。
【００２２】図２および３を参照すると、反応装置１０
に供給される酸素とブタンとの混合物は、対応する半円
形のスパージャー１０２および１０４に接続された、散
布ライン１４および１６を用いて供給される結果、混合
物は、上向きに流れる方向に反応装置１０の周辺に供給
される。
に供給される酸素とブタンとの混合物は、対応する半円
形のスパージャー１０２および１０４に接続された、散
布ライン１４および１６を用いて供給される結果、混合
物は、上向きに流れる方向に反応装置１０の周辺に供給
される。
【００２３】図２を更に参照すると、反応混合物の再循
環流は、ライン２０を用いて反応装置１０に供給され、
ノズル１０６を用いて反応装置１０に上向きに注入され
る。
環流は、ライン２０を用いて反応装置１０に供給され、
ノズル１０６を用いて反応装置１０に上向きに注入され
る。
【００２４】図２および図５を更に参照すると、冷却さ
れたイソブタンは、ライン１２を用いて反応装置１０に
供給され、下向きに面するイソブタン放出ノズル１１２
を用いて反応装置１０に注入される。
れたイソブタンは、ライン１２を用いて反応装置１０に
供給され、下向きに面するイソブタン放出ノズル１１２
を用いて反応装置１０に注入される。
【００２５】この配置によって、冷却されたイソブタン
は、より高密度であって、導入される方向のために、反
応装置１０の塔底へと連続的に流れ、または「沈降」し
て、そこで、より高温の上向きに流れる反応混合物の再
循環流と、そしてスパージャー１０２および１０４を通
じて周辺に導入される、上向きに流れる酸素−イソブタ
ン混合物と接触かつ混合することになる。
は、より高密度であって、導入される方向のために、反
応装置１０の塔底へと連続的に流れ、または「沈降」し
て、そこで、より高温の上向きに流れる反応混合物の再
循環流と、そしてスパージャー１０２および１０４を通
じて周辺に導入される、上向きに流れる酸素−イソブタ
ン混合物と接触かつ混合することになる。
【００２６】その結果、下向きに流れる冷却されたイソ
ブタン流と、再循環された反応混合物、酸素およびイソ
ブタンの、周辺での、または環状の、上向きに流れる流
れとによって規定される対流が、反応装置１０内に確立
かつ維持される。
ブタン流と、再循環された反応混合物、酸素およびイソ
ブタンの、周辺での、または環状の、上向きに流れる流
れとによって規定される対流が、反応装置１０内に確立
かつ維持される。
【００２７】反応混合物の一部は、対流から反応装置１
０の塔頂へと連続的に流れ、そこで、反応混合物のガス
状成分は、蒸気生成物流ライン２６によって、反応装置
１０の塔頂から連続的に取り出される。
０の塔頂へと連続的に流れ、そこで、反応混合物のガス
状成分は、蒸気生成物流ライン２６によって、反応装置
１０の塔頂から連続的に取り出される。
【００２８】反応装置１０には、その塔頂付近に、環状
の捕集バッフル１１１を規定する環状の液体排出トレイ
１１０が取付けられ、脱気された液体反応混合物成分
が、バッフル１１１を越えてこのトレイ１１０内へと、
そこから、液体生成物流排出ライン２２を通じて反応装
置１０から連続的に流出する。
の捕集バッフル１１１を規定する環状の液体排出トレイ
１１０が取付けられ、脱気された液体反応混合物成分
が、バッフル１１１を越えてこのトレイ１１０内へと、
そこから、液体生成物流排出ライン２２を通じて反応装
置１０から連続的に流出する。
【００２９】蒸気生成物流ライン２６を用いて排出され
たガス状反応成分は、凝縮器２８を通過し、そこで部分
的に液化され、次いで、ライン２９を用いて還流ドラム
３０へと送られる。反応混合物の凝縮した液体成分は、
既述のようにして、反応混合物再循環ライン２０を用い
て反応装置１０へと戻される。残留する蒸気は、大部分
は気化したイソブタンであって、ライン３４を用いて還
流ドラム３０から取り出される。ライン３４の少量の流
量部分、例えば５〜１０重量％は、パージライン３６を
用いて系から除去される。残余は、再循環圧縮器４０に
供給され、そこで反応装置の圧力まで再加圧される。再
加圧されたライン４２は、散布ライン１４および１６に
仕向けられる。ライン４２には新鮮な酸素が混合される
が、この酸素はライン１８を用いて、得られる混合物が
３〜１０モル％の酸素を含むような量で供給される。
たガス状反応成分は、凝縮器２８を通過し、そこで部分
的に液化され、次いで、ライン２９を用いて還流ドラム
３０へと送られる。反応混合物の凝縮した液体成分は、
既述のようにして、反応混合物再循環ライン２０を用い
て反応装置１０へと戻される。残留する蒸気は、大部分
は気化したイソブタンであって、ライン３４を用いて還
流ドラム３０から取り出される。ライン３４の少量の流
量部分、例えば５〜１０重量％は、パージライン３６を
用いて系から除去される。残余は、再循環圧縮器４０に
供給され、そこで反応装置の圧力まで再加圧される。再
加圧されたライン４２は、散布ライン１４および１６に
仕向けられる。ライン４２には新鮮な酸素が混合される
が、この酸素はライン１８を用いて、得られる混合物が
３〜１０モル％の酸素を含むような量で供給される。
【００３０】環状の排出トレイ１１０を通じて反応装置
１０から取り出された液体生成物流は、減圧弁２４へと
導く液体生成物ライン２２を用いて排出され、そこで、
この生成物流は実質的に大気圧まで減圧される。減圧さ
れた生成物流は、１基または複数の蒸留塔、好ましくは
単一の常圧塔を含んでよい蒸留域５０へと導くライン２
５を用いて、弁２４から排出され、そこで分別されて、
ライン５４を用いて排出される低沸イソブタン留分、お
よびライン５２を用いて排出される高沸留分を与える
が、この高沸留分は、例えば、４０〜５５重量％のtert
−ブチルアルコール、３５〜４５重量％のtert−ブチル
ヒドロペルオキシドおよび３〜５重量％の酸素化物（す
なわち、アセトン、ギ酸メチル、メタノール、ジ−tert
−ブチルペルオキシド、水のような酸素含有化合物）を
含む。
１０から取り出された液体生成物流は、減圧弁２４へと
導く液体生成物ライン２２を用いて排出され、そこで、
この生成物流は実質的に大気圧まで減圧される。減圧さ
れた生成物流は、１基または複数の蒸留塔、好ましくは
単一の常圧塔を含んでよい蒸留域５０へと導くライン２
５を用いて、弁２４から排出され、そこで分別されて、
ライン５４を用いて排出される低沸イソブタン留分、お
よびライン５２を用いて排出される高沸留分を与える
が、この高沸留分は、例えば、４０〜５５重量％のtert
−ブチルアルコール、３５〜４５重量％のtert−ブチル
ヒドロペルオキシドおよび３〜５重量％の酸素化物（す
なわち、アセトン、ギ酸メチル、メタノール、ジ−tert
−ブチルペルオキシド、水のような酸素含有化合物）を
含む。
【００３１】イソブタン留分５４は熱交換器５６に供給
され、そこで、適切な温度（例えば１０〜５５℃の温
度）まで冷却され、次いで、ライン６０を用いて、イソ
ブタン供給ライン１２へと供給される。必要に応じて、
ライン６２を用いて、新鮮なイソブタンがライン１２に
供給される。
され、そこで、適切な温度（例えば１０〜５５℃の温
度）まで冷却され、次いで、ライン６０を用いて、イソ
ブタン供給ライン１２へと供給される。必要に応じて、
ライン６２を用いて、新鮮なイソブタンがライン１２に
供給される。
【００３２】
【実施例】例示のために、１４５℃の温度および３．６
MPa （５２５psia）の圧力を包含する反応条件を、反応
装置１０内に確立した。イソブタン１００部あたり２部
の酸素を含有するブタンと酸素との混合物を、散布ライ
ン１４および１６を用いて反応装置１０に供給した。代
表的な実施例では、５１％のtert−ブチルアルコールへ
の選択率、３６重量％のtert−ブチルヒドロペルオキシ
ドへの選択率、５．６重量％のアセトンへの選択率、
０．６重量％のジ−tert−ブチルペルオキシドへの選択
率、０．４重量％のイソプロピルアルコールへの選択
率、および２．５重量％のメタノールへの選択率で、５
１％のイソブタン転換率が達成された。
MPa （５２５psia）の圧力を包含する反応条件を、反応
装置１０内に確立した。イソブタン１００部あたり２部
の酸素を含有するブタンと酸素との混合物を、散布ライ
ン１４および１６を用いて反応装置１０に供給した。代
表的な実施例では、５１％のtert−ブチルアルコールへ
の選択率、３６重量％のtert−ブチルヒドロペルオキシ
ドへの選択率、５．６重量％のアセトンへの選択率、
０．６重量％のジ−tert−ブチルペルオキシドへの選択
率、０．４重量％のイソプロピルアルコールへの選択
率、および２．５重量％のメタノールへの選択率で、５
１％のイソブタン転換率が達成された。
【００３３】代表的な実施例での液体生成物流は、生成
物１００部あたりの重量部を基準にして、６６．２部の
イソブタン、１６．５部のtert−ブチルアルコール、１
４．６部のtert−ブチルヒドロペルオキシド、１．１部
のアセトン、０．１部のイソプロピルアルコール、０．
４部のジ−tert−ブチルペルオキシド、および０．５部
のメタノールを含有した。
物１００部あたりの重量部を基準にして、６６．２部の
イソブタン、１６．５部のtert−ブチルアルコール、１
４．６部のtert−ブチルヒドロペルオキシド、１．１部
のアセトン、０．１部のイソプロピルアルコール、０．
４部のジ−tert−ブチルペルオキシド、および０．５部
のメタノールを含有した。
【図１】本発明の方法を実施するための好適な方法を示
す模式的流れ図である。
す模式的流れ図である。
【図２】図１に示した反応装置の断面での見取り図であ
る。
る。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【図５】図２の５−５線断面図である。
１０．反応装置 １２．イソブタン供給ライン １４、１６．散布ライン １８．酸素供給ライン ２０．還流ライン ２２．液体生成物排出ライン ２４．減圧弁 ２５．常圧生成物ライン ２６．蒸気生成物排出ライン ２８．凝縮器 ２９．部分液化生成物ライン ３０．還流ドラム ３４．気化イソブタン排出ライン ３６．パージライン ４０．再循環圧縮器 ４２．再加圧イソブタン供給ライン ５０．蒸留域 ５２．高沸留分 ５４．低沸イソブタン留分 ５６．熱交換器 ６０．冷却されたイソブタン ６２．新鮮イソブタン １０２、１０４．原料混合物スパージャー １０６．還流放出ノズル １１０．排出トレイ １１１．捕集バッフル １１２．原料混合物放出ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｃ 409/04 8829−4Ｈ (72)発明者 カイル・リー・プレストン アメリカ合衆国、テキサス 77642、ポー ト・アーサー、ラトガーズ 3829
Claims (2)
- 【請求項１】 垂直反応装置内で、イソブタンおよび酸
素からtert−ブチルヒドロペルオキシドおよびtert−ブ
チルアルコールを非触媒的に製造する方法であって、 イソブタンと酸素との混合物を該反応装置の塔底に散布
する工程；反応混合物の再循環流を、該散布点より上で
該反応装置に供給する工程；冷却された下向きの新鮮な
イソブタン流を、該反応装置の中心に塔頂から供給し
て、該新鮮なイソブタンの中心の下降流、ならびに散布
された該混合物および該再循環流の環状の上昇流を誘発
する工程；液体生成物流を該反応装置の塔頂付近で取り
出す工程；イソブタンを含有する蒸気生成物流を該反応
装置の塔頂から取り出す工程；該蒸気生成物流を部分的
に凝縮する工程；凝縮したイソブタンを該反応装置の塔
頂に再循環させる工程；および上記液体生成物流を回収
する工程を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 １．１〜３：１の長さ対直径の比を有す
る垂直反応装置内で、イソブタンからtert−ブチルヒド
ロペルオキシドおよびtert−ブチルアルコールを非触媒
的に製造する方法であって、 １２０〜１６５℃の範囲内の温度、および２．７〜４．
２MPa （３８０〜６００psig）の範囲内の圧力をはじめ
とする反応条件を該反応装置内に確立する工程；イソブ
タン１００部あたり５〜１５部の酸素を含有する、酸素
およびイソブタンを含む毎時２００〜４００部の混合物
を、該反応装置内に、その塔底付近の周辺部に散布する
工程；毎時１５０〜２５０部の反応混合物の再循環流
を、該反応装置内に、その塔底付近で、かつイソブタン
と酸素との混合物の散布点より上で供給する工程；１０
〜５５℃の供給流温度を有する毎時１００部の新鮮なイ
ソブタン流を、該反応装置の中心にその塔頂付近から、
下向きに流れる方向に供給して、該新鮮なイソブタンの
下降流を該反応装置の中心に誘発し、それによって、散
布された該混合物および反応混合物の再循環流の環状の
上昇流を誘発する工程；該反応装置の塔頂付近で、イソ
ブタン、tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチ
ルアルコールおよび酸素化炭化水素副生物を含有する、
毎時８０〜１２０部の液体生成物流を取り出す工程；イ
ソブタン、および同伴した通常は液体である反応生成物
を含有する毎時２００〜４００部の蒸気生成物流を、該
反応装置の塔頂から取り出す工程；蒸気生成物を冷却し
て、通常は液体である該反応生成物を凝縮する工程；凝
縮した液体生成物を反応混合物の再循環流として該反応
装置に再循環させる工程；蒸気生成物流のイソブタンを
含む凝縮しなかった成分を、酸素を添加して、散布され
る該混合物として該反応装置に再循環させる工程；およ
び上記液体生成物流を回収する工程を含む、請求項１記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/296,633 US5436375A (en) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | Reaction of isobutane with oxygen |
| US08/296633 | 1994-08-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859526A true JPH0859526A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=23142857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7218400A Pending JPH0859526A (ja) | 1994-08-26 | 1995-08-28 | ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド及びｔｅｒｔ−ブチルアルコールの非触媒的製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5436375A (ja) |
| EP (1) | EP0698599B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0859526A (ja) |
| CA (1) | CA2147325A1 (ja) |
| DE (1) | DE69508676T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5773634A (en) * | 1996-11-14 | 1998-06-30 | Huntsman Specialty Chemicals Corporation | Tertiary butyl alcohol absorption process for recovering propylene and isobutane |
| US6023001A (en) * | 1998-03-18 | 2000-02-08 | Huntsman Ici Chemicals Llc | Peroxide production |
| US7297253B1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-11-20 | Uop Llc | Process for producing hydroperoxides |
| CN112939834A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 北京水木滨华科技有限公司 | 一种叔丁基过氧化氢的制备方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2845461A (en) * | 1956-04-12 | 1958-07-29 | Shell Dev | Non-catalytic liquid phase isobutane oxidation |
| US4296262A (en) * | 1979-06-04 | 1981-10-20 | Atlantic Richfield Company | Manufacture of tertiary butyl alcohol |
| US4294999A (en) * | 1979-06-04 | 1981-10-13 | Atlantic Richfield Company | Preparing oxygen-containing fuel wherein tertiary butyl alcohol is the major product of the process |
| US4296263A (en) * | 1980-09-19 | 1981-10-20 | Atlantic Richfield Company | Tertiary butyl alcohol production |
| JPS6080562A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-08 | Disco Abrasive Sys Ltd | 電着砥石 |
| US4547598A (en) | 1984-12-20 | 1985-10-15 | Texaco, Inc. | Cobalt borate catalyzed decomposition of organic hydroperoxides |
| US4705903A (en) * | 1986-11-20 | 1987-11-10 | Texaco Inc. | Catalytic decomposition of impurities in tertiary butyl alcohol |
| US5093506A (en) * | 1989-08-30 | 1992-03-03 | Texaco Chemical Company | Removal of acidic contaminants from tertiary butyl hydroperoxide |
| US5151530A (en) * | 1989-08-30 | 1992-09-29 | Texaco Chemical Company | Treatment of tertiary butyl hydroperoxide distillation fraction to remove acidic contaminants |
| US5159122A (en) * | 1992-02-10 | 1992-10-27 | Texaco Chemical Company | Catalytic decomposition of peroxide impurities in a methyl tertiary butyl ether recycle stream |
| US5149885A (en) * | 1992-02-20 | 1992-09-22 | Arco Chemical Technology, L.P. | Oxidation of isobutane to tertiary butyl hydroperoxide |
| US5243083A (en) * | 1992-07-24 | 1993-09-07 | Texaco Chemical Company | Thermosyphonic reaction of oxygen with isobutane and reactor |
| US5185480A (en) * | 1992-07-28 | 1993-02-09 | Texaco Chemical Company | Catalytic removal of peroxide contaminants from a methanol-tertiary butyl alcohol recycle stream |
| US5243091A (en) * | 1992-11-19 | 1993-09-07 | Texaco Chemical Company | Method for the manufacture and recovery of methyl tertiary butyl ether |
-
1994
- 1994-08-26 US US08/296,633 patent/US5436375A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-04-19 CA CA002147325A patent/CA2147325A1/en not_active Abandoned
- 1995-08-24 DE DE69508676T patent/DE69508676T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-24 EP EP95305929A patent/EP0698599B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-28 JP JP7218400A patent/JPH0859526A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0698599A1 (en) | 1996-02-28 |
| DE69508676D1 (de) | 1999-05-06 |
| US5436375A (en) | 1995-07-25 |
| CA2147325A1 (en) | 1996-02-27 |
| DE69508676T2 (de) | 1999-07-22 |
| EP0698599B1 (en) | 1999-03-31 |
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