JPS5946230B2 - Separation method of propylene glycol diester - Google Patents

Separation method of propylene glycol diester

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JPS5946230B2
JPS5946230B2 JP51047899A JP4789976A JPS5946230B2 JP S5946230 B2 JPS5946230 B2 JP S5946230B2 JP 51047899 A JP51047899 A JP 51047899A JP 4789976 A JP4789976 A JP 4789976A JP S5946230 B2 JPS5946230 B2 JP S5946230B2
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propylene glycol
propylene
acid
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/12Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with hydrogen peroxide or inorganic peroxides or peracids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/52Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C67/54Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプロピレンと過カルボン酸の有機溶液との反応
によるプロピレンオキシドの製造におけるプロピレング
リコールジエステルの分離方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for separating propylene glycol diester in the production of propylene oxide by reaction of propylene with an organic solution of percarboxylic acid.

プロピレングリコールジエステルは重合体に対する溶媒
もしくは細菌の成長に対する無毒性抑制剤として用いら
れる(米国特許明細書第2,446,505号)。プロ
ピレンを過カルボン酸の作用によりエポキシ化してプロ
ピレンオキシドを得る方法は古くから知られている(P
rileshayev9Ber.dtsch.chem
.Ges.42巻,4811頁1909年)。
Propylene glycol diesters are used as solvents for polymers or as nontoxic inhibitors of bacterial growth (US Pat. No. 2,446,505). The method of obtaining propylene oxide by epoxidizing propylene by the action of percarboxylic acid has been known for a long time (P
rileshayev9Ber. dtsch. chem
.. Ges. 42, p. 4811, 1909).

D●Swernは″0rganicPer0xides
0pWi1eyInterscience11971年
、第2巻,355〜533頁、特に375〜378頁に
総括的な、更に最近の総説を書いている。過カルボン酸
は一般にプロピレンのエポキシ化のために有機溶液の形
で用いられる。(D.Swern,上記引用文献,37
7頁28〜29行)。プロピレングリコール、プロピレ
ングリコールモノエステルおよびプロピレングリコール
ジエステルのごとき副生成物かかなりの量にてプロピレ
ンからプロピレンオキシドの製造のためのこの反応にお
いて容易に生成される。これは、水、カルボン酸(一般
に過カルボン酸に対応するカルボン酸)もしくは鉱酸が
有機過カルボン酸溶液中に存在する場合か特にそうであ
る(例えば米国特許明細書第3,350,422号、第
2欄、5〜11行、および西ドイツ国特許出願公開明細
書第1,923,392号、2頁、19〜25行)。上
記の副生成物の生成を促進するこの種の混在物は一般に
エポキシ化に対して用いられる有機過カルボン酸溶液に
おいては一般に避けることが出米ない。
D●Swern is “0rganicPer0xides
He has written a comprehensive and more recent review in Wiley Interscience 11971, Vol. 2, pp. 355-533, especially pp. 375-378. Percarboxylic acids are generally used in the form of organic solutions for the epoxidation of propylene. (D. Swern, cited above, 37
7, lines 28-29). By-products such as propylene glycol, propylene glycol monoester and propylene glycol diester are readily produced in significant amounts in this reaction for the production of propylene oxide from propylene. This is especially the case when water, a carboxylic acid (commonly corresponding to a percarboxylic acid) or a mineral acid is present in the organic percarboxylic acid solution (e.g. U.S. Pat. No. 3,350,422). , column 2, lines 5-11 and West German Patent Application No. 1,923,392, page 2, lines 19-25). Contaminants of this type, which promote the formation of the above-mentioned by-products, are generally unavoidable in organic percarboxylic acid solutions commonly used for epoxidations.

例えば水は過カルボン酸の製造から常に存在する。従つ
て例えば、水を含む種々の副生成物の生成を伴うアセト
アルデヒドもしくはプロピオンアルデヒドのそれぞれの
酸化反応により生ずる過酢酸もしくは過プロピオン酸を
不活性有機溶媒中の、例えば酢酸エチルもしくはアセト
ン中の溶液として分離する可能性かある。(西ドイツ国
特許明細書第1,201,324号)(N.A.SOk
OlOva等、Zh.Fiz.Khim.,35巻85
0頁(1961年)およびRussianJOurna
lOfPhysicalChemistryl35巻(
1961年)415〜419頁、特に415頁、右欄最
終節)。過カルボン酸を過酸化水素および対応するカル
ボン酸から製造する場合、一般に水をも含み且つしばし
ば鉱酸をも含む過カルボン酸溶液が得られる。例えば、
西ドイツ国特許出願公告明細書第1,043,316号
の方法に従えば、カルボン酸と過酸化水素との反応に要
する触媒のすべてを含む過カルボン酸溶液か得られる。
For example, water is always present from the production of percarboxylic acids. Thus, for example, peracetic acid or perpropionic acid resulting from the respective oxidation reaction of acetaldehyde or propionaldehyde with the formation of various by-products, including water, as a solution in an inert organic solvent, for example ethyl acetate or acetone There is a possibility of separation. (West German Patent Specification No. 1,201,324) (NA.SOk
OlOva et al., Zh. Fiz. Khim. , Volume 35, 85
Page 0 (1961) and RussianJourna
lOfPhysical Chemistry Volume 35 (
(1961) pp. 415-419, especially p. 415, last section of the right column). When percarboxylic acids are prepared from hydrogen peroxide and the corresponding carboxylic acids, percarboxylic acid solutions are obtained which generally also contain water and often also mineral acids. for example,
According to the method of German Patent Application No. 1,043,316, a percarboxylic acid solution is obtained which contains all the catalysts required for the reaction of carboxylic acid with hydrogen peroxide.

詳細には、この方法は水と混和しない溶媒中で硫酸の存
在のもとで酢酸もしくはプロピオン酸を過酸化水素溶液
と反応させそして溶媒水および反応中に生成した水の部
分を共沸混合物として蒸留除去する方法である。この方
法においては、得られる過カルボン酸の有機溶液は反応
に用いられる酸触媒、例えば硫酸を含む(西ドイツ国特
許出願公告明細書第1,043,316号の実施例1)
In detail, the method involves reacting acetic acid or propionic acid with a hydrogen peroxide solution in the presence of sulfuric acid in a water-immiscible solvent and combining the solvent water and a portion of the water formed during the reaction as an azeotrope. This is a method of removing it by distillation. In this process, the organic solution of percarboxylic acid obtained contains the acid catalyst used in the reaction, for example sulfuric acid (Example 1 of German Patent Application No. 1,043,316).
.

カルボン酸および過酸化水素から過カルボン酸の有機溶
液を製造する更に一つの方法は、対応す .・るカルボ
ン酸を酸触媒の存在のもとで過酸化水素と水溶液中で反
応させ、そのあと生成する反応混合物を有機溶媒を用い
て抽出する方法である。
A further method for preparing an organic solution of percarboxylic acid from a carboxylic acid and hydrogen peroxide is the corresponding method.・This is a method in which a carboxylic acid is reacted with hydrogen peroxide in an aqueous solution in the presence of an acid catalyst, and then the resulting reaction mixture is extracted using an organic solvent.

この型の方法は例えば西ドイツ国特許出願公開明細書第
2,141,156号に記載されており、該方法 Jに
従えば2〜4個の炭素原子を有する過カルボン酸の有機
溶液か、対応するカルボン酸を過酸化水素水溶液と反応
させ、そのあと炭化水素もしくは塩素化炭化水素を用い
て抽出することにより得られる。得られる過カルボン酸
溶液は0.8〜4.1重量%の水を含む(西ドイツ国特
許出願公開明細書第2,141,156号、実施例2)
。この種の抽出方法を用いる場合、水および、可溶性酸
触媒が抽出されるべき出発溶液中に存在するならば、酸
触媒をも含む過カルボン酸の有機溶液が得られることは
明かである。
A process of this type is described, for example, in German Patent Application No. 2,141,156, in which according to process J organic solutions of percarboxylic acids having 2 to 4 carbon atoms or the corresponding It can be obtained by reacting a carboxylic acid with an aqueous hydrogen peroxide solution and then extracting it with a hydrocarbon or chlorinated hydrocarbon. The resulting percarboxylic acid solution contains from 0.8 to 4.1% by weight of water (West German Patent Application No. 2,141,156, Example 2).
. It is clear that when using an extraction method of this type, an organic solution of percarboxylic acid is obtained which also contains the acid catalyst, provided that water and a soluble acid catalyst are present in the starting solution to be extracted.

勿論、ある量の未反応のカルボン酸も常に存在する。プ
ロピレンをエポキシ化してプロピレンオキシドを得るた
めに過カルボン酸のこの型の有機溶液を用いる場合、水
の存在に帰因するプロピレングリコールジエステル、プ
ロピレングリコールモノエステルおよびプロピレングリ
コールなる副生成物の生成、カルボン酸および鉱酸を出
来るだけ抑えるために、一方においてこの種の副生成物
の生成を促進する混在する水および鉱酸を出来るだけ完
全に除去する試みがなされ、そして他方において反応中
および反応混合物の処理の際の工程設計条件をこれらの
副反応か出来るだけ起らないように選ばれた。
Of course, there will always be some amount of unreacted carboxylic acid. When this type of organic solution of percarboxylic acid is used to epoxidize propylene to obtain propylene oxide, the formation of by-products propylene glycol diester, propylene glycol monoester and propylene glycol due to the presence of water, carbon In order to suppress acids and mineral acids as much as possible, attempts are made, on the one hand, to remove as completely as possible the contaminant water and mineral acids which promote the formation of this type of by-products, and on the other hand, to remove them during the reaction and of the reaction mixture. The process design conditions during the treatment were chosen to minimize these side reactions.

所望の程度まで脱水された過カルボン酸溶液を得るため
に共沸脱水の方法か提案された(西ドイツ国特許出願公
開明細書第2,141,156号)。
In order to obtain percarboxylic acid solutions dehydrated to the desired degree, an azeotropic dehydration process has been proposed (German Patent Application No. 2,141,156).

然しなから、過カルボン酸溶液の所望の脱水度は著しい
経費なしには達成し得ないことか指摘されるべきである
。即ら、例えば西ドイツ国特許出願公開明細書第1,6
18,625号、3頁最終節〜4頁1行において、「無
水の反応混合物を用いることが望ましいか、0.3%以
下の水を含む過蟻酸溶液の製造は簡単でなくまた経済的
に妥当なものでもない。僅か少量の水を含む反応混合物
を用いることか好ましい」と述べられている。上記の副
生成物の生成はまたプロピレンのエポキシ化反応におい
て出来るだけ水および鉱酸を排除することにより或る程
度おさえることも出来るが(西ドイツ国特許出願公開明
細書第1,618,625号、5頁10〜14行)、然
しなからプロピレングリコール、プロピレングリコール
モノエステルおよびプロプレングリコールジエステルを
生ずる副反応は完全に停止され得ない。
It should be pointed out, however, that the desired degree of dehydration of percarboxylic acid solutions cannot be achieved without significant outlay. For example, West German Patent Application Publication No. 1 and 6
No. 18,625, p. 3, last section to p. 4, line 1, it is stated that ``It is desirable to use an anhydrous reaction mixture, but it is not easy or economical to prepare performic acid solutions containing less than 0.3% water.''"It is preferable to use a reaction mixture containing only a small amount of water." The formation of the above-mentioned by-products can also be suppressed to some extent by excluding as much water and mineral acids as possible in the propylene epoxidation reaction (West German Patent Application No. 1,618,625, (page 5, lines 10-14), however, the side reactions giving rise to propylene glycol, propylene glycol monoester and propylene glycol diester cannot be completely stopped.

例えば、西ドイツ国特許出願公開明細書第1,618,
625号の実施例3に従えば、消費される過カルボン酸
に対するプロピレンオキシドの収率は僅かに8.5%で
ある。この理由は、一方において有機過カルボン酸溶液
か一般にエポキシ化において絶対無水の状態で用い得な
いことであり、そして他方においてエポキシ化の間水お
よび鉱酸を完全に排除しても、過カルボン酸に対応しそ
して反応の過程において必ず生成するカルボン酸か、式
(1)に示すごとく、プロピレンオキシドに付加して、
オキシラン環が開かれることがあり得るからである。′ 式中、Rは炭化水素基を意味する。
For example, West German Patent Application No. 1,618,
According to Example 3 of No. 625, the yield of propylene oxide based on the consumed percarboxylic acid is only 8.5%. The reasons for this are, on the one hand, that organic percarboxylic acid solutions generally cannot be used in an absolutely anhydrous state in epoxidations, and on the other hand, even with complete exclusion of water and mineral acids during epoxidation, percarboxylic acid solutions As shown in formula (1), the carboxylic acid corresponding to
This is because the oxirane ring may be opened. ' In the formula, R means a hydrocarbon group.

このプロピレンオキシド環の開環により生成されるグリ
コールモノエステルはそれ自体更に反応して式(2)に
示すごとく、プロピレングリコールおよびプロピレング
リコールジエステルを生成し得る。
The glycol monoester produced by opening this propylene oxide ring can itself be further reacted to produce propylene glycol and propylene glycol diester as shown in formula (2).

公知のごとく、一方におけるグリコールモノエステルお
よびグリコールおよび他方におけるグリコールジエステ
ルの間の平衡かこの反応において成立する(西ドイツ国
特許出願公開明細書第2,425,844号、8および
9頁にまたかつた節)。
As is known, an equilibrium between glycol monoesters and glycols on the one hand and glycol diesters on the other hand is established in this reaction (see also German Published Application No. 2,425,844, pages 8 and 9). section).

式(1)および(2)から、反応が極めて純粋な過カル
ボン酸溶液を用いて行われる場合でも、プロピレンオキ
シドか過カルボン酸とプロピレンから製造される場合、
副生成物としてプロピレングリコール、プロピレングリ
コールモノエステルおよびプロピレングリコールジエス
テルの混合物か常に予期されねばならないことがわかる
。反応における工程設計条件も上記の副生成物の生成に
影響を及ぼしそしてこの方法を工業的に行う場合の条件
を副生成物の生成か出来るだけ防かれるように選ぶため
の努力かたえずつづけられている。
From equations (1) and (2), even if the reaction is carried out with a very pure percarboxylic acid solution, if propylene oxide is prepared from percarboxylic acid and propylene,
It can be seen that mixtures of propylene glycol, propylene glycol monoesters and propylene glycol diesters must always be expected as by-products. The process design conditions in the reaction also influence the formation of the above-mentioned by-products, and efforts are being made to select the conditions under which this process is carried out industrially so as to prevent the formation of by-products as much as possible. There is.

これに関連して、英国特許明細書1,105,261号
において、反応生成物と出発物質との混合か殆んど防か
れる一連の密閉反応ループを用いて、過酢酸の非水溶液
とプロピレンとの反応を行うことか提案されている。
In this context, in British Patent Specification No. 1,105,261, a non-aqueous solution of peracetic acid and propylene are combined using a series of closed reaction loops that largely prevent mixing of the reaction products with the starting materials. It has been proposed to carry out the following reaction.

然しなから、この条件下でも、2.5モル%のプロピレ
ングリコールモノアセテートおよび更に2.5モル%の
他の高沸点副生成物が生成される(英国特許明細書第1
,105,261号、3頁63〜68行)。西ドイツ国
特許出願公開明細書第1,923,392号の方法にお
いて、多数の反応帯域(実際には多段泡鐘塔)から成る
反応系を用いる反応系(過酢酸溶液)にプロピレンを泡
の形で導入する場合に、副反応からの生成物の生成の低
下か達成されると云われている。
However, even under these conditions, 2.5 mol % of propylene glycol monoacetate and a further 2.5 mol % of other high boiling by-products are produced (UK Patent Specification No. 1).
, No. 105, 261, p. 3, lines 63-68). In the method of West German Patent Application No. 1,923,392, propylene is added in the form of bubbles to a reaction system (peracetic acid solution) using a reaction system consisting of a number of reaction zones (actually multi-stage bubble towers). It is said that a reduction in the formation of products from side reactions is achieved when the reaction mixture is introduced at

然しなから、この場合も、上記の副生成物の生成は完全
に抑えることが出米ない。(西ドイツ国特許出願公開明
細書第1,923,392号、14頁19〜20行)。
然しなから、上記のグリコールおよびグリコールエステ
ル副生成物はプロピレンと過カルボン酸との間の反応中
に生成するだけでなく、プロピレンオキシドを含む反応
混合物の処理中にも生成し得る(例えば西ドイツ国特許
公開明細書第2,013,877号、3頁9〜16行)
However, even in this case, it is not possible to completely suppress the production of the above-mentioned by-products. (West German Patent Application No. 1,923,392, page 14, lines 19-20).
However, the glycol and glycol ester by-products mentioned above are not only formed during the reaction between propylene and percarboxylic acids, but can also be formed during the processing of reaction mixtures containing propylene oxide (e.g. in West Germany). Patent Publication No. 2,013,877, page 3, lines 9-16)
.

処理中の副生成物の生成の増大を出来るだけ減少させる
ために、プロピレンオキシド、プロピレン、酢酸、溶媒
および副生成物を含むエポキシ化混合物を例えば西ドイ
ツ国特許明細書第1,802,241号に従い第一の蒸
留塔に連続的に供給し、該塔中でプロピレンおよびプロ
ピレンオキシドを頭部から留出せしめ、次に第二の蒸留
に供給してプロピレンオキシドおよびプロピレンを分離
する。
In order to reduce as much as possible the increase in by-product formation during the process, the epoxidation mixture containing propylene oxide, propylene, acetic acid, solvent and by-products is prepared, for example, according to German Patent Specification No. 1,802,241. It is continuously fed to a first distillation column in which propylene and propylene oxide are distilled off from the top, and then fed to a second distillation column to separate propylene oxide and propylene.

溶媒および酢酸は第一の蒸留塔の溜りから再蒸留により
分離することか出来、一部エポキシ化から発生すること
がありそして一部蒸留中に副反応により生成されるプロ
ピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテー
トおよびポリプロピレングリコールアセテートのごとき
高沸点の副生成物か残渣として得られる。西ドイツ国特
許明細書第1,802,241号の実施例1および3に
従えば、蒸留に投入されるプロピレンオキシドに対して
4.4〜6.2重量%のこの種の高沸点エステル副生成
物か得られる(西ドイツ国特許明細書第1,802,2
41号、第3欄、2〜3行、第4欄24〜26行および
第2欄28〜41行)。過カルボン酸を用いてプロピレ
ンからプロピレンオキシドを製造する間にプロピレング
リコール、プロピレングリコールモノエステルおよびプ
ロピレングリコールジエステルか生成する問題を要約す
れば、出来るだけ完全無水であり且つ鉱酸を含まない過
カルボン酸の有機溶液を用いることにより、そして反応
およびプロピレンオキシドを含む反応混合物のそのあと
の処理に対して特定の工程設計条件を選ぶことにより該
副生成物の生成を抑制することか出来るか、これを完全
に防ぐことは可能でないと述べることか出来る。然しな
がら、工業的なプロピレンオキシドプラントは一般に極
めて大きい製造装置であるので、催かに数パーセントの
プロピレングリコール、プロピレングリコールモノエス
テルおよびプロピレングリコールジエステルの混合物、
例えば絶対値としてプロピーレンオキシドの1〜3モル
%の量の生成は著しい量となることを意味しそしてその
処理および用途は種々の困難を生じることになり得る。
得られる生成物か常に、プロピレングリコールから誘導
されそして少くとも実質的に均一である生成物ではない
上記の三つの副生成物の混合物であることか、特定の欠
点である。本発明において、エポキシ化剤として用いら
れる過カルボン酸に相当するカルボン酸の沸点より低い
沸点を有しそしてプロピレンオキシドの沸点より高い沸
点を有する有機溶媒中に過カルボン酸を溶かした溶液と
プロピレンとを反応させ、本質的にプロピレンオキシド
、エポキシ化剤として用いられる過カルボン酸に対応す
るカルボン酸および副生成物プロピレングリコール、プ
ロピレングリコールモノカルボキシレートおよびプロピ
レングリコールジカルボキシレートの一つもしくはそれ
以上並びにプロピレンおよび有機溶媒を含む反応混合物
を、蒸留によりプロピレンオキシドおよびプロピレンを
含む部分およびカルボン酸、上記の副生成物および有機
溶媒を含む部分に分離し、そして更にこれらの部分を蒸
留により個々の成分に分離することによるプロピレンオ
キシドの製造において、カルボン酸、副生成物プロピレ
ングリコール、プロピレングリコールモノカルボキシレ
ートおよびプロピレングリコールジカルボキシレートの
一つもしくはそれ以上および有機溶媒を含む部分を、1
.5〜6バールの圧力および溜りにおいて10〜90分
の平的滞留時間を有する塔中にて蒸留して、有機溶媒を
頭頂生成物として除去しそしてカルボン酸および対応す
るプロピレングリコールジカルボキシレートを溜り生成
物として得、それからプロピレングリコールジカルボキ
シレートをそれ自体公知の方法により分離することを特
徴とする、プロピレングリコールジカルボキシレートの
分離方法か見出された。
The solvent and acetic acid can be separated from the sump of the first distillation column by redistillation, and the propylene glycol, propylene glycol monoacetate, which may arise partly from epoxidation and partly by side reactions during distillation. and high-boiling by-products or residues such as polypropylene glycol acetate. According to Examples 1 and 3 of West German Patent Specification No. 1,802,241, from 4.4 to 6.2% by weight of such high-boiling ester by-products, based on the propylene oxide introduced into the distillation. (West German Patent Specification No. 1,802,2)
No. 41, column 3, lines 2-3, column 4, lines 24-26 and column 2, lines 28-41). To summarize the problem of producing propylene glycol, propylene glycol monoester and propylene glycol diester during the production of propylene oxide from propylene using percarboxylic acid, the percarboxylic acid is as completely anhydrous as possible and free of mineral acids. The formation of this by-product can be suppressed by using an organic solution of It can be said that it is not possible to completely prevent it. However, since industrial propylene oxide plants are generally very large production units, only a few percent of propylene glycol, a mixture of propylene glycol monoester and propylene glycol diester,
For example, the production of amounts of 1 to 3 mol % of propylene oxide in absolute terms represents a significant amount and its processing and application may give rise to various difficulties.
A particular disadvantage is that the product obtained is always a mixture of the three by-products mentioned above, rather than a product derived from propylene glycol and which is at least substantially homogeneous. In the present invention, a solution of percarboxylic acid in an organic solvent having a boiling point lower than the boiling point of the carboxylic acid corresponding to the percarboxylic acid used as an epoxidizing agent and higher than the boiling point of propylene oxide and propylene are used. essentially propylene oxide, the carboxylic acid corresponding to the percarboxylic acid used as the epoxidizing agent and one or more of the by-products propylene glycol, propylene glycol monocarboxylate and propylene glycol dicarboxylate and propylene and the organic solvent are separated by distillation into a portion containing propylene oxide and propylene and a portion containing carboxylic acid, the above-mentioned by-products and the organic solvent, and these portions are further separated into individual components by distillation. In the production of propylene oxide, a moiety containing a carboxylic acid, one or more of the by-products propylene glycol, propylene glycol monocarboxylate and propylene glycol dicarboxylate and an organic solvent is
.. The organic solvent is removed as overhead product and the carboxylic acid and the corresponding propylene glycol dicarboxylate are distilled in a column with a pressure of 5 to 6 bar and a typical residence time of 10 to 90 minutes at the bottom. A process has now been found for the separation of propylene glycol dicarboxylate, which is obtained as a product and is characterized in that the propylene glycol dicarboxylate is separated off by methods known per se.

本発明に従う方法は、プロピレンと極めて多種の過カル
ボン酸の溶液と反応させることによるプロピレンオキシ
ドの製造において、即ら特定の種々の過カルボン酸に対
応するプロピレングリコールのジカルボキシレートを分
離するために用いることが出来る。
The process according to the invention provides a method for preparing propylene oxide by reacting propylene with solutions of a wide variety of percarboxylic acids, i.e. for separating the dicarboxylate of propylene glycol corresponding to a particular variety of percarboxylic acids. It can be used.

例えば、D.Swern″0rganicPer0xi
des”,1巻、第章、313頁以降に記載された過カ
ルボン酸を用いることか出来る。1〜411!lの炭素
原子を有する過カルボン酸か特に適している。
For example, D. Swern″0rganicPer0xi
It is possible to use the percarboxylic acids described in "Des", Volume 1, Chapter, pages 313 et seq. Percarboxylic acids having from 1 to 411!L of carbon atoms are particularly suitable.

個々に記載することか出来る酸は過蟻酸、過酢酸、過プ
ロピオン酸および過酪酸である。過酢酸、過プロピオン
酸および過イソ酪酸か極めて特に適している。然しなか
ら、例えば塩素、弗素またはニトロもしくはアルコキシ
基により置換された過カルボン酸も適当である。個々に
記載することか出来る例はモノフルオル過酢酸、トリフ
ルオル過酢酸、1−フルオルエタン過カルボン改、2−
クロルエタン−1一過カルボン酸、2−フルオルプロパ
ン−1一過カルボン酸、1−フルオルプロパン−1一過
カルボン酸、3−フルオルプロパン過カルボン酸および
2−クロルプロパン−2一過カルボン酸である。過安息
香酸、p−ニトロ安息香酸およびモノ過フタル酸のごと
き芳香族過酸をも用いることか出米る。過プロピオン酸
を用いることか極めて特に好ましい。原理的に、本質的
に反応条件下で不活性でありそしてプロピレンオキシド
より高く且つ用いられる過カルボン酸に対応するカルボ
ン酸より低い沸点を有するすべての化合物か過酸の溶媒
として適している。
Acids which may be mentioned individually are performic acid, peracetic acid, perpropionic acid and perbutyric acid. Peracetic acid, perpropionic acid and perisobutyric acid are very particularly suitable. However, percarboxylic acids substituted, for example by chlorine, fluorine or nitro or alkoxy groups, are also suitable. Examples that may be mentioned individually are monofluoroperacetic acid, trifluoroperacetic acid, 1-fluoroethane percarboxylate, 2-
Chloroethane-1 monocarboxylic acid, 2-fluoropropane-1 monocarboxylic acid, 1-fluoropropane-1 monocarboxylic acid, 3-fluoropropane percarboxylic acid, and 2-chloropropane-1 monocarboxylic acid It is an acid. Aromatic peracids such as perbenzoic acid, p-nitrobenzoic acid and monoperphthalic acid may also be used. Very particular preference is given to using perpropionic acid. In principle, all compounds which are essentially inert under the reaction conditions and have a boiling point higher than propylene oxide and lower than the corresponding carboxylic acid of the percarboxylic acid used are suitable as solvents for the peracids.

一般に、溶媒の沸点は37℃以上である。適当な溶媒の
沸点に対する上限は一般に約220℃である。然しなか
ら、個々の場合においては、なお更に高い沸点を有する
溶媒を用いることも出来る。通常過カルボン酸に対して
用いられる溶媒の沸点は約40〜15『C1例えば60
と120℃の間の範囲にある。記載することが出来る適
当な溶媒は、5〜10個の炭素原子を有するアルカンの
ごとき炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ンもしくはエチルシクロヘキサンのごときシクロアルカ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、
クロルベンゼンもしくはジクロルベンゼンのごとき芳香
族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジ
クロルエタン、1,2−ジクロルプロパンもしくはクロ
ルベンゼンのごとき塩素化炭化水素、1〜4個の炭素原
子を含むカルボン酸と1〜5個の炭素原子を含むアルコ
ールとのエステル、例えば蟻酸エチル、蟻酸プロピル、
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチ
ル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メ
チル、酪酸エチルもしくはイソ酪酸エチルである。
Generally, the boiling point of the solvent is 37°C or higher. The upper limit for the boiling point of a suitable solvent is generally about 220°C. However, in individual cases it is also possible to use solvents with even higher boiling points. The boiling point of the solvent usually used for percarboxylic acids is about 40-15"C1, e.g. 60
and 120°C. Suitable solvents which may be mentioned are hydrocarbons such as alkanes having 5 to 10 carbon atoms, cycloalkanes such as cyclohexane, methylcyclohexane or ethylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene,
Aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene or dichlorobenzene, chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane or chlorobenzene, containing 1 to 4 carbon atoms Esters of carboxylic acids with alcohols containing 1 to 5 carbon atoms, such as ethyl formate, propyl formate,
Methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate or ethyl isobutyrate.

特に適当な溶媒はクロロホルム、塩化メチレン、酢酸メ
チル、酢酸エチルおよびベンゼンである。ベンゼンを用
いることか好ましい。本発明に従う方法の態様の範囲に
おいてエポキシ化反応を行うには、溶媒混合物中の過カ
ルボン酸溶液を用いることも出来る。
Particularly suitable solvents are chloroform, methylene chloride, methyl acetate, ethyl acetate and benzene. It is preferable to use benzene. To carry out the epoxidation reaction within the scope of the method embodiment according to the invention, it is also possible to use percarboxylic acid solutions in solvent mixtures.

プロピレンのエポキシ化に対する適応性の低い溶媒。例
えばトリイソオクチルホスフエート中の過カルボン酸の
溶液を更に適応性の大きい溶媒を加えることにより本方
法に用い得るようにすることも可能である。有機溶液中
の過カルボン酸の濃度は広範囲に変えることか出来る。
上限は過カルボン酸の濃度の上昇と共に増大するこの種
の溶液の曝発性により定まる。通常の濃度は例えば5〜
50重量パーセントの過カルボン酸である。過カルボン
酸溶液に安定剤を加えることか適当である。適当な安定
剤の例は部分的にエステル化された隣含有酸もしくはそ
の塩、例えばNa5(2−エチルヘキシル,(P3Ol
O)2)である。安定剤はしばしば50〜500mg/
過カルボン酸溶液1kgの量にて存在し、通常の量は8
0〜160即/Kgである。プロピレンと有機過カルボ
ン酸との反応は通常の方法に従つて行うことが出来る。
Poorly compatible solvent for propylene epoxidation. For example, solutions of percarboxylic acids in triisooctyl phosphate can be made compatible with the method by adding more compatible solvents. The concentration of percarboxylic acid in the organic solution can vary within a wide range.
The upper limit is determined by the volatility of such solutions, which increases with increasing concentration of percarboxylic acid. The normal concentration is, for example, 5~
50 weight percent percarboxylic acid. It is appropriate to add stabilizers to the percarboxylic acid solution. Examples of suitable stabilizers are partially esterified vicinal acids or salts thereof, such as Na5(2-ethylhexyl, (P3Ol
O) 2). Stabilizers are often 50-500mg/
Present in an amount of 1 kg of percarboxylic acid solution, typical amounts are 8
0-160 instant/Kg. The reaction between propylene and organic percarboxylic acid can be carried out according to a conventional method.

反応は均一液体相中で行うことが出来る。不均一反応混
合物(例えば気相/液相)を用いることも出来る。反応
は常圧または例えば50バールまでの高圧にて行われる
。適当な圧力範囲は2〜30バールである。反応温度は
一般にO〜120℃、好ましくは20〜100℃である
。プロピレン対過カルボン酸のモル比は広範囲に変える
ことが出来る。
The reaction can be carried out in a homogeneous liquid phase. Heterogeneous reaction mixtures (eg gas phase/liquid phase) can also be used. The reaction is carried out at normal pressure or at elevated pressure, for example up to 50 bar. A suitable pressure range is 2 to 30 bar. The reaction temperature is generally 0 to 120°C, preferably 20 to 100°C. The molar ratio of propylene to percarboxylic acid can vary within a wide range.

プロピレンを過剰に用いることが適当である。例えば、
反応は過カルボン酸に対して0.01〜8.00モル過
剰のプロピレンを用いて行われる。直径および長さに関
して適めて種々の寸法の管状反応槽もしくは撹拌ケトル
槽のごときすべての通常の装置をプロピレンと過カルボ
ン酸との反応に対する反応系として用いることか出来る
It is appropriate to use an excess of propylene. for example,
The reaction is carried out using a 0.01 to 8.00 molar excess of propylene relative to the percarboxylic acid. All conventional equipment can be used as reaction system for the reaction of propylene with percarboxylic acid, such as tubular reactors or stirred kettle vessels of various sizes as appropriate in terms of diameter and length.

極めて多種の反応槽単位、例えばケトル槽、ループ反応
槽もしくは反応ループの、例えば2〜10単位のカスケ
ードを用いることも出米る。一般に反応は過カルボン酸
が出米るだけ完全に反応するような方法で行われる。
It is also possible to use a cascade of a very large variety of reactor units, for example kettle vessels, loop reactors or reaction loops, for example from 2 to 10 units. Generally, the reaction is carried out in such a way that the percarboxylic acid is completely reacted.

反応から得られる混合物の組成もまた広範囲に変わり得
る。
The composition of the mixture resulting from the reaction can also vary widely.

プロピオンオキシド含量は例えば1〜50重量%、好ま
しくは3〜25重量%である。用いられる過カルボン酸
に対応するカルボン酸の濃度も従つて1〜50重量%、
好ましくは3〜30重量%となり得る。従米発表されて
いる方法の説明から明かなように、副生成物プロピレン
グリコール、プロピレングリコールモノエステルおよび
/もしくはプロピレングリコールジエステルの含量は純
度(水、鉱酸およびカルボン酸の含量)および反応条件
に依存して生成するプロピレンオキシドの量の約25モ
ル%までとなり得る。然しなから、場合により水もしく
は鉱酸を加えることによりなお更に多量の副生成物を得
ることも困難なく可能である。然しなから、反応の条件
は一般に僅かに避け得ない量のこれらの副生成物か生成
するように選ばれる。これは生成されるプロピレンオキ
シドの量のしばしば1〜101通常約2〜5モル%であ
る。溶媒の量は一般に20〜90重量%であるか、特定
の場合にはこの限界より上もしくは下の量を用いること
も出来る。反応混合物はなおその溶解度に従つて未転化
のプロピレンを含む。一般に、反応混合物は蒸留により
処理して、プロピレンおよびプロピレンオキシドを第一
蒸留において頭部から一緒に留出せしめ、溶媒、カルボ
ン酸およびプロピレングリコールから誘導される副生成
物は溜り相として得られる。
The propion oxide content is, for example, 1 to 50% by weight, preferably 3 to 25% by weight. The concentration of carboxylic acid corresponding to the percarboxylic acid used is therefore also 1 to 50% by weight,
Preferably it can be 3 to 30% by weight. As is clear from the published method description, the content of the by-products propylene glycol, propylene glycol monoester and/or propylene glycol diester depends on the purity (water, mineral acid and carboxylic acid content) and reaction conditions. up to about 25 mole percent of the amount of propylene oxide produced. However, it is also possible without difficulty to obtain even larger quantities of by-products by optionally adding water or mineral acids. However, reaction conditions are generally chosen such that only small unavoidable amounts of these by-products are produced. This is often 1 to 101 usually about 2 to 5 mole percent of the amount of propylene oxide produced. The amount of solvent is generally from 20 to 90% by weight, although amounts above or below this limit may be used in specific cases. The reaction mixture still contains unconverted propylene depending on its solubility. Generally, the reaction mixture is treated by distillation so that the propylene and propylene oxide are co-distilled out of the head in the first distillation, and by-products derived from the solvent, carboxylic acid and propylene glycol are obtained as a pool phase.

更に一つの可能な操作法は溶媒の一部をプロピレンおよ
びプロピレンオキシドと共に頭部から採取する方法であ
る。本質的にプロピレン、プロピレンオキシドおよび適
当ならば溶媒を含む頭部生成物を分離することにより、
プロピレンオキシドが公知の方法により得られ、他の成
分は分離除去される。カルボン酸,溶媒およびプロピレ
ングリコールから誘導される副生成物を含む、第1蒸留
からの溜り生成物はここで再び本発明に従い、1.5〜
6バールの圧力にて且つ溜り中10〜90分の平均滞留
時間にて蒸留され、有機溶媒は頭部生成物として取り去
られそしてカルボン酸および対応するプロピレングリコ
ールジカルボキシレートはこの第二の蒸留塔から溜り生
成物として得られる。
A further possible operating method is to take part of the solvent from the head together with propylene and propylene oxide. By separating the head product consisting essentially of propylene, propylene oxide and if appropriate solvent,
Propylene oxide is obtained by known methods and other components are separated off. The bottom product from the first distillation, including by-products derived from carboxylic acid, solvent and propylene glycol, is now again in accordance with the invention with a concentration of 1.5 to
Distilled at a pressure of 6 bar and with an average residence time of 10 to 90 minutes in the reservoir, the organic solvent is removed as head product and the carboxylic acid and the corresponding propylene glycol dicarboxylate are removed in this second distillation. Obtained as a bottom product from the column.

蒸留塔内の圧力は好ましくは2.5〜4バール、更に好
ましくは2.8〜3.2バールである。一般に、溜り温
度は約130〜250℃、好ましくは150〜220℃
、更に好ましくは160〜190℃である。頭部におけ
る温度は同様に圧力により且つまた溶媒の那点により定
められる。塔の頭部の温度は運常的160′Cまで、好
ましくは100〜140℃である。分別塔は一般に実質
的に純粋な溶媒が蒸留塔の頭部にて得られるような方法
で設計される。
The pressure within the distillation column is preferably between 2.5 and 4 bar, more preferably between 2.8 and 3.2 bar. Generally, the reservoir temperature is about 130-250°C, preferably 150-220°C
, more preferably 160 to 190°C. The temperature at the head is likewise determined by the pressure and also by the temperature of the solvent. The temperature at the head of the column is usually up to 160'C, preferably between 100 and 140C. Fractionation columns are generally designed in such a way that substantially pure solvent is obtained at the top of the distillation column.

カルボン酸を少量、例えば1重量%以下にすることか可
能である。条件は頭部生成物が0.3重量%以下、好ま
しくは0.1重量%以下のカルボン酸を含むように選ぶ
ことか適当である。蒸留を本発明に従つて行う場合、プ
ロピレングリコール/プロピレングリコールモノエステ
ル/プロピレングリコールジエステル副生成物の代りに
実際上プロピレングリコールジカルボキシレートのみが
生成する。
It is possible to use small amounts of carboxylic acid, for example less than 1% by weight. The conditions are suitably selected such that the head product contains less than 0.3% by weight of carboxylic acid, preferably less than 0.1% by weight. When the distillation is carried out according to the invention, virtually only propylene glycol dicarboxylate is produced instead of the propylene glycol/propylene glycol monoester/propylene glycol diester by-product.

これらの反応において生成されるエステル化の水は溶媒
と共に頭部から除去されそして凝縮せしめられる。凝縮
物の一部は適当には水を分離した後還流物として塔に送
られる。還流比は一般に0.2〜10、好ましくは0.
3〜5、更に好ましくは0.5〜2.0である。プロピ
レングリコールジエステルのほかに、カルボン酸か溜り
中に存在する。
The water of esterification produced in these reactions is removed from the head together with the solvent and condensed. A portion of the condensate is sent to the column as reflux, suitably after separation of the water. The reflux ratio is generally between 0.2 and 10, preferably 0.
3 to 5, more preferably 0.5 to 2.0. In addition to the propylene glycol diester, carboxylic acids are also present in the reservoir.

更に、少量の溶媒および高沸点成分が存在し得る。溶媒
の量は例えば1重量%以下、通常0.3重量%以下であ
る。一般に、副生成物の生成を出来るだけ完全にプロピ
レングリコールジカルボキシレートの方向に導くには少
くとも10分の平均滞留時間が必要である。通常90分
の滞留時間で十分である。多くの場合20〜40分の平
均滞留時間か適当である。通常用いられるすべての工業
的装置は蒸留塔の蒸発装置として適している。リポイラ
一もしくは循環リボイラーを用いることが適当である。
皿付き塔もしくは充填塔のごとき公知の分留装置を塔と
して用いることが出来る。カルボン酸の腐食的特性のゆ
えに溜り部分の材質に特に留意しなければならない。こ
の問題の解決は公知である。適当な材料は鉄のほかに本
質的にクロムおよびニツケルをも含む高品質ステンレス
・スチールである。記載することか出米る高品質ステン
レス・スチールの例は鉄のほかに17.5重量%のクロ
ム、11.5重量%のニツケル、2.25重量%のモリ
ブデン且つまた2重量%までのマンガン、1重量%まで
の珪素、0。1重量%までの炭素および少量のチタンを
含むDIN表示1,4571を有する材料、または鉄の
ほかに25重量%クロム、25重量%のニツケル、2.
25重量%のモリブデンおよび2重量(Ff)までのマ
ンガン、1重量%までの珪素、0.06重量%までの炭
素且つまた少量のチタンを含みそしてDINに従い1,
4577なる番号で表示される材料である。
Additionally, small amounts of solvent and high boiling components may be present. The amount of solvent is, for example, 1% by weight or less, usually 0.3% by weight or less. Generally, an average residence time of at least 10 minutes is required to direct the formation of by-products as completely as possible in the direction of propylene glycol dicarboxylate. A residence time of 90 minutes is usually sufficient. An average residence time of 20 to 40 minutes is often adequate. All commonly used industrial equipment is suitable as the evaporator of the distillation column. It is appropriate to use a reboiler or a circulating reboiler.
Known fractionating apparatus such as a plated column or a packed column can be used as the column. Because of the corrosive properties of carboxylic acids, special attention must be paid to the material of the reservoir. Solutions to this problem are known. A suitable material is high quality stainless steel which, besides iron, also essentially contains chromium and nickel. Examples of high quality stainless steels that can be mentioned include, in addition to iron, 17.5% by weight of chromium, 11.5% by weight of nickel, 2.25% by weight of molybdenum and also up to 2% by weight of manganese. , materials with DIN designation 1,4571 containing up to 1% by weight silicon, up to 0.1% by weight carbon and small amounts of titanium, or in addition to iron 25% by weight chromium, 25% by weight nickel, 2.
25% by weight of molybdenum and up to 2% by weight (Ff) of manganese, up to 1% by weight of silicon, up to 0.06% by weight of carbon and also small amounts of titanium and according to DIN 1.
This material is designated by the number 4577.

DINに従い2,4812なる番号により表示されそし
てニツケルのほかに16重量%のモリブデンおよび16
重量%のクロムを含む材料、またはDINl,4439
により表示されそして鉄のほかに16.5〜18.5重
量%のクロム、12,5〜14.5重量%のニツケル、
4〜5重量%のモリブデン並びに0.12〜0.22重
量%の窒素および0.04重量(Ft)までの炭素、0
.1重量%までの珪素、2重量%までのマンガン、0.
03重量%までの燐および0.02重量%までの硫黄を
含む材料も適当である。驚異的に、蒸留においてエステ
ル化触媒を加えることは必要ではない。
It is designated by the number 2,4812 according to DIN and contains, in addition to nickel, 16% by weight of molybdenum and 16% by weight of molybdenum.
Materials containing % chromium by weight or DIN l, 4439
and in addition to iron, 16.5-18.5% by weight of chromium, 12.5-14.5% by weight of nickel,
4-5 wt.% molybdenum and 0.12-0.22 wt.% nitrogen and up to 0.04 wt. (Ft) carbon, 0
.. Up to 1% by weight silicon, up to 2% by weight manganese, 0.
Materials containing up to 0.03% by weight phosphorus and up to 0.02% by weight sulfur are also suitable. Surprisingly, it is not necessary to add an esterification catalyst in the distillation.

然しながら、少量のエステル化触媒を加えることも出来
る。混合することが出来る触媒は例えば硫酸、燐酸、ポ
リ燐酸もしくはスルホン酸である。本発明に従う方法を
行う場合蒸留塔からの溜り生成物として得られるカルボ
ン酸とプロピレングリコールジエステルの混合物は容易
に個々の成分に分離することか出来る。
However, it is also possible to add small amounts of esterification catalysts. Catalysts that can be mixed are, for example, sulfuric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid or sulfonic acid. When carrying out the process according to the invention, the mixture of carboxylic acid and propylene glycol diester obtained as bottom product from the distillation column can be easily separated into the individual components.

一般に、カルボン酸は更に一つの蒸留によりジカルボキ
シレートから蒸留除去される。次にプロピレングリコー
ルジカルボキシレートは公知の方法で例えば真空蒸留に
より、所望の純度が得られるまで最終精製にかけること
が出来る。本発明に従う方法の特定の具体例においては
、例えば約15〜25重量%の過プロピオン酸を含むベ
ンゼン溶液かプロピレンのエポキシ化に用いられる。
Generally, the carboxylic acid is distilled off from the dicarboxylate in one further distillation. The propylene glycol dicarboxylate can then be subjected to final purification in known manner, for example by vacuum distillation, until the desired purity is obtained. In a particular embodiment of the process according to the invention, a benzene solution containing, for example, about 15-25% by weight perpropionic acid is used for the epoxidation of propylene.

この溶液の水含量は0.1〜2重量%である。過ピロピ
オン酸のベンゼン溶液は、1.2〜3の過プロピオン酸
対プロピレンのモル比を用い、60〜80℃の温度およ
び6〜12バールの圧力にてプロピレンと反応せしめら
れる。カスケードに配列された3撹拌ケルト槽を例えば
反応槽として用いそして反応を該反応槽中で1.5〜3
時間の滞留時間にて行う。過カルボン酸の転化は98〜
100%である。プロピレンオキシドに対する反応の選
択度は90〜98%である。プロピレンオキシドの量に
対して、約1〜6モル%のプロピレングリコール、プロ
ピレングリコールモノプロピオネートおよびプロピレン
グリコールジプロピオネートか主成される。反応混合物
の組成は約8〜12重量%のプロピレンオキシド、1〜
5重量%のプロピレン、20〜35重量%のプロピオン
酸および0.15〜0.8重量%のプロピレングリコー
ル、プロピレングリコールモノプロピオネートおよびプ
ロピレングリコールジプロピオネートであり、残余はベ
ンゼンである。蒸留による処理は約30〜5001)の
ベンゼンを含むプロピレンオキシドおよびプロピレンの
頭部生成物と、残余のベンゼン、プロピオン酸およびプ
ロピレングリコールから誘導される副生成物を含む溜り
生成物への分離で始まる。
The water content of this solution is 0.1-2% by weight. A solution of perpropionic acid in benzene is reacted with propylene at a temperature of 60-80° C. and a pressure of 6-12 bar using a molar ratio of perpropionic acid to propylene of 1.2-3. For example, 3 stirred kelt vessels arranged in a cascade are used as reaction vessels and the reaction is carried out in the reaction vessels at 1.5-3.
Perform at residence time of hours. The conversion of percarboxylic acid is from 98 to
It is 100%. The selectivity of the reaction for propylene oxide is 90-98%. Propylene glycol, propylene glycol monopropionate and propylene glycol dipropionate are mainly present in an amount of about 1 to 6 mol % based on the amount of propylene oxide. The composition of the reaction mixture is about 8-12% by weight propylene oxide;
5% by weight propylene, 20-35% by weight propionic acid and 0.15-0.8% by weight propylene glycol, propylene glycol monopropionate and propylene glycol dipropionate, the balance being benzene. The process by distillation begins with the separation of propylene oxide and propylene head products containing about 30 to 5001) benzene, and a bottom product containing residual benzene, propionic acid, and by-products derived from propylene glycol. .

この蒸留塔の溜りから抜き取られた生成物は、循環リボ
イラーおよび相分離器を有する冷却器を装備した第二の
分留塔に移される。2〜3バールの圧力にて、ベンゼン
は頭部から留出せしめられ、エステル化の水は凝縮物か
ら分離される。
The product withdrawn from the sump of this distillation column is transferred to a second fractionation column equipped with a circulation reboiler and a cooler with a phase separator. At a pressure of 2-3 bar, the benzene is distilled off from the head and the water of esterification is separated from the condensate.

還流物の上相の一部は還流物として塔に戻される。還流
比は0.5〜2である。プロピオン酸中の約1〜10重
量%のプロピレングリコールジプロピオネートの溶液が
溜り生成物として得られる。更に一つの蒸留塔において
、プロピオン酸は100〜400mmH9の圧力にて頭
部から留出せしめられる。
A portion of the upper phase of the reflux is returned to the column as reflux. The reflux ratio is 0.5-2. A solution of about 1-10% by weight propylene glycol dipropionate in propionic acid is obtained as a pool product. In a further distillation column, propionic acid is distilled off from the top at a pressure of 100 to 400 mmH9.

留り生成物としてその結果得られるプロピレングリコー
ルジプロピオネートは薄層蒸発器を装置した最終分留塔
において99%以上の純度にて分離される。それは直接
更に他の用途に向けることか出米る。本発明に従う方法
の利点は、プロピレンおよび過カルボン酸からのプロピ
レンオキシドの製造において、過カルボン酸に対応する
プロピレングリコールジカルボキシレートがプロピレン
グリコールから誘導される副生成物のより大きな均一性
のゆえに如何なる特定の他の努力を要せずに分離される
ことである。
The resulting propylene glycol dipropionate as distillate product is separated with a purity of more than 99% in a final fractionation column equipped with a thin-layer evaporator. It may be possible to directly use it for other purposes. The advantage of the process according to the invention is that in the production of propylene oxide from propylene and percarboxylic acid, the propylene glycol dicarboxylate corresponding to the percarboxylic acid is It is to be separated without any specific other effort.

従来公知の方法を用いて得られるプロピレングリコール
およびプロピレングリコールカルボン酸エステルの副生
成物混合物の分離および/もしくは適当な更に他の用途
の問題もその結果なくなる。実施例 一つの反応系中で、12.67重量%のプロピオン酸、
0.16重量%の過酸化水素、0.1重量%以下の水お
よび安定剤として250ワ/Kgの部分的エステル化ポ
リ燐酸Na塩をも含む、過プロピオン酸のベンゼン溶液
を68.27k9/時(20.48重量−155.2モ
ル/時)にて用いて、高純度プロピレンを7.4kg/
時(=175.8モル/時)にてエポキシ化した。
The problem of separation and/or suitable further application of by-product mixtures of propylene glycol and propylene glycol carboxylic acid esters obtained using methods known to date is also eliminated as a result. Example In one reaction system, 12.67% by weight of propionic acid,
A benzene solution of perpropionic acid containing 0.16% by weight of hydrogen peroxide, up to 0.1% by weight of water and also 250 W/Kg of partially esterified polyphosphate Na salt as stabilizer was prepared at 68.27k9/kg. (20.48 weight - 155.2 mol/hour) to produce 7.4 kg/hour of high purity propylene.
Epoxidation was carried out at a rate of 175.8 mol/hour.

過プロピオン酸供給量に対する過剰のプロピレンは13
.3モル%であつた。
The excess propylene relative to the amount of perpropionic acid supplied is 13
.. It was 3 mol%.

反応系は直列に配置した二つのループ反応槽および一つ
の下方向の流れの遅延管から成るものであつた。反応は
4バールの圧力3こて行われた。すべてのプロピレンは
第一のループ反応槽に供給された。二つのループ反応槽
中の反応温度は65℃でありそして反応混合物の平均滞
留時間は各々の場合において約45分であつた。遅延管
中においては、反応温度は70゜Cでありそして反応混
合物の平均滞留時間は約70分であつた。第二のループ
反応槽を出る際、過プロピオン酸は約90%転化されそ
して遅延管後転化率は99.8%に達した。その結果反
応混合物は溶媒ベンゼンのほかに平均1.16重量%の
プロピレン、11.8重量%のプロピレンオキシド、2
6.5重量%のプロピオン酸および約0.2重量%のプ
ロピレングリコールモノプロピオネートを含んだ。この
反応混合物は直接蒸留塔(1)に送られ、そこでプロピ
レン、プロピレンオキシドの全部およびベンゼンの約1
0%が蒸留物として分離された。
The reaction system consisted of two loop reactors arranged in series and one downward flow delay tube. The reaction was carried out at a pressure of 4 bar. All propylene was fed to the first loop reactor. The reaction temperature in the two loop reactors was 65° C. and the average residence time of the reaction mixture was in each case about 45 minutes. In the delay tube, the reaction temperature was 70°C and the average residence time of the reaction mixture was about 70 minutes. Upon exiting the second loop reactor, the perpropionic acid was approximately 90% converted and after the delay tube the conversion reached 99.8%. As a result, the reaction mixture contained, in addition to the solvent benzene, an average of 1.16% by weight of propylene, 11.8% by weight of propylene oxide, and 2% by weight of propylene.
It contained 6.5% by weight propionic acid and about 0.2% by weight propylene glycol monopropionate. This reaction mixture is sent directly to the distillation column (1) where it contains all of the propylene, propylene oxide and about 1% of the benzene.
0% was isolated as distillate.

蒸留塔()において、この蒸留物はその成分、プロピレ
ン、プロピレンオキシド(8.911<g/時、99.
90/)純度一用いられた過プロピオン酸に対して98
.7%)および溜り生成物としてのベンゼンに分離され
た。塔(1)からの溜り生成物は塔(l)からの溜り生
成物と合せられそしてその合した生成物は蒸留塔(1)
に供給された。
In the distillation column (), this distillate is separated from its components, propylene, propylene oxide (8.911<g/h, 99.
90/) Purity - 98 relative to the perpropionic acid used
.. 7%) and benzene as a pool product. The bottom product from column (1) is combined with the bottom product from column (l) and the combined product is transferred to distillation column (1).
was supplied to.

その合せられた生成物流は平均30.5重量%のプロピ
オン酸、69.1重量%のベンゼン、約0.2重量%の
プロピレングリコールモノプロピオネート並びに少量の
プロプレングリコールおよびプロピレングリコールジプ
ロピオネートを含んだ。蒸留塔()は充填塔(長さ=6
m、直径=150mm)であり、それには循環リボイラ
ー、冷却器および塔頭部における蒸留物の相分離のため
の分離器か装備されていた。
The combined product stream averages 30.5% by weight propionic acid, 69.1% by weight benzene, about 0.2% by weight propylene glycol monopropionate, and small amounts of propylene glycol and propylene glycol dipropionate. Contained. The distillation column () is a packed column (length = 6
m, diameter = 150 mm) and was equipped with a circulation reboiler, a condenser and a separator for phase separation of the distillate at the top of the column.

供給は塔の中央において行われた。2.6バールの圧力
、塔の溜り中80分の滞留時間、180℃の溜り温度、
116℃の塔頭部温度および約1.0の還流比にて、ベ
ンゼン(0.11重量%のプロピオン酸および0.09
重量%の水を伴う)が45.5kg/時にて得られた。
Feeding took place in the center of the tower. A pressure of 2.6 bar, a residence time of 80 minutes in the column sump, a sump temperature of 180°C,
Benzene (0.11 wt.% propionic acid and 0.09 wt.% propionic acid and 0.09 wt.%
% water) was obtained at 45.5 kg/h.

24時間経過の間に、約5重量%のプロピオン酸を含む
水溶液相0.51<9が分離器中に得られた。
Over the course of 24 hours, an aqueous phase of 0.51<9 containing about 5% by weight of propionic acid was obtained in the separator.

約1重量%のプロピレングリコールジプロピオネートを
含む溜り生成物が蒸留塔()(充填塔、長さ−4m1直
径−150m77!)に供給された。1007n7tH
9の圧力、170℃の溜り温度、89゜Cの塔頭部温度
および約0.2の環流比にて、プロピオン酸(約99.
8%純度)か19.8kg/時にて留出せしめられた。
The bottom product containing about 1% by weight of propylene glycol dipropionate was fed into a distillation column (packed column, length - 4 ml diameter - 150 m 77!). 1007n7tH
propionic acid (approximately 99° C.) at a pressure of 9° C., a sump temperature of 170° C., a column head temperature of 89° C., and a reflux ratio of approximately 0.2.
8% purity) or 19.8 kg/hour.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エポキシ化剤として用いられる過カルボン酸に対応
するカルボン酸の沸点より低くそしてプロピレンオキシ
ドの沸点より高い沸点を有する有機溶媒中の過カルボン
酸の溶液をプロピレンと反応させ、本質的にプロピレン
オキシド、エポキシ化剤として用いられる過カルボン酸
に対応するカルボン酸および副生成物プロピレングリコ
ール、プロピレングリコールモノカルボキシレートおよ
びプロピレングリコールジカルボキシレートの一つもし
くはそれ以上並びにプロピレンおよび有機溶媒を含む反
応混合物を、蒸留によりプロピレンオキシドおよびプロ
ピレンを含む部分およびカルボン酸、上記の副生成物お
よび有機溶媒を含む部分に分離し、そして更にこれらの
部分を蒸留により個々の成分に分離することによるプロ
ピレンオキシドの製造において、カルボン酸、副生成物
プロピレングリコール、プロピレングリコールモノカル
ボキシレートおよびプロピレングリコールジカルボキシ
レートの一つもしくはそれ以上および有機溶媒を含む部
分を、1.5〜6バールの圧力および溜りにおいて10
〜90分の平均溜留時間を有する塔中にて蒸留して、有
機溶媒を頭頂生成物として除去しそしてカルボン酸およ
び対応するプロピレングリコールジカルボキシレートを
溜り生成物として得、それからプロピレングリコールジ
カルボキシレートをそれ自体公知の方法により分離する
ことを特徴とする、プロピレングリコールジカルボキシ
レートの分離方法。 2 1〜4個の炭素原子を含むカルボン酸のプロピレン
グリコールジエステルを分離する特許請求の範囲第1項
記載の方法。 3 2.5〜4バールの圧力および160〜190℃の
溜り温度にて蒸留を行う特許請求の範囲第1項または第
2項記載の方法。 4 プロピレングリコールジプロピオネートを分離する
特許請求の範囲第1項または第2項記載の方法。 5 プロピオン酸の沸点より低くそしてプロピレンオキ
シドの沸点より高い沸点を有する有機溶媒中の過プロピ
レン酸の溶液をプロピレンと反応させ、本質的にプロピ
レンオキシド、プロピオン酸および副生成物プロピレン
グリコール、プロピレングリコールモノプロピオネート
およびプロピレングリコールジプロピオネートの一つも
しくはそれ以上並びにプロピレンおよび有機溶媒を含む
反応混合物を、蒸留によりプロピレンオキシドおよびプ
ロピレンを含む部分とプロピオン酸、上記の副生成物お
よび有機溶媒を含む部分とに分離し、そして更にこれら
の部分を蒸留により個々の成分に分離することによるプ
ロピレンオキシドの製造において、プロピオン酸、副生
成物プロピレングリコール、プロピレングリコールモノ
プロピオネートおよびプロピレングリコールジプロピオ
ネートの一つもしくはそれ以上および有機溶媒を含む部
分を、1.5〜6バールの圧力および溜りにおいて10
〜90分の平均滞留時間を有する塔中にて蒸留して、有
機溶媒を頭部生成物として除去しそしてプロピオン酸お
よびプロピレングリコールジプロピオネートを溜り生成
物として得、それからプロピレングリコールジプロピオ
ネートをそれ自体公知の方法により分離することを特徴
とする特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかの記載
によるプロピレングリコールジプロピオネトーの分離方
法。 6 有機溶媒としてベンゼンを用いる特許請求の範囲第
1項〜第5項のいずれかに記載の方法。
[Claims] 1. A solution of percarboxylic acid in an organic solvent having a boiling point lower than the boiling point of the carboxylic acid corresponding to the percarboxylic acid used as an epoxidizing agent and higher than the boiling point of propylene oxide is reacted with propylene, Essentially propylene oxide, a carboxylic acid corresponding to the percarboxylic acid used as an epoxidizing agent and one or more of the by-products propylene glycol, propylene glycol monocarboxylate and propylene glycol dicarboxylate, as well as propylene and an organic solvent. Propylene by separating a reaction mixture containing propylene oxide and propylene by distillation into a portion containing propylene oxide and propylene and a portion containing carboxylic acid, the above-mentioned by-products and an organic solvent, and further separating these portions into individual components by distillation. In the production of the oxide, a portion comprising the carboxylic acid, one or more of the by-products propylene glycol, propylene glycol monocarboxylate and propylene glycol dicarboxylate and an organic solvent is heated at a pressure of 1.5 to 6 bar and at a reservoir. 10
Distillation in a column with an average distillation time of ˜90 minutes removes the organic solvent as an overhead product and yields the carboxylic acid and the corresponding propylene glycol dicarboxylate as a bottom product, from which the propylene glycol dicarboxylate 1. A method for separating propylene glycol dicarboxylate, characterized in that the dicarboxylate is separated by a method known per se. 2. A process according to claim 1 for separating propylene glycol diesters of carboxylic acids containing 1 to 4 carbon atoms. 3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the distillation is carried out at a pressure of 2.5 to 4 bar and a reservoir temperature of 160 to 190°C. 4. The method according to claim 1 or 2, for separating propylene glycol dipropionate. 5. A solution of perpropylene acid in an organic solvent with a boiling point below that of propionic acid and above that of propylene oxide is reacted with propylene to produce essentially propylene oxide, propionic acid and the by-products propylene glycol, propylene glycol mono The reaction mixture containing one or more of propionate and propylene glycol dipropionate and propylene and an organic solvent is distilled into a portion containing propylene oxide and propylene and a portion containing propionic acid, the above by-products and the organic solvent. In the production of propylene oxide by separating and further separating these parts into individual components by distillation, one of the propionic acid, the by-products propylene glycol, propylene glycol monopropionate and propylene glycol dipropionate is separated. the portions containing one or more organic solvents at a pressure of 1.5 to 6 bar and a reservoir of 10
Distillation in a column with an average residence time of ~90 minutes removes the organic solvent as a head product and yields propionic acid and propylene glycol dipropionate as bottom products, then propylene glycol dipropionate. A method for separating propylene glycol dipropionethane according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the separation is carried out by a method known per se. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein benzene is used as the organic solvent.
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JPH0540410U (en) * 1991-10-24 1993-06-01 清水建設株式会社 PC version joint

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