JPS601179A - トリオキサンの製造方法 - Google Patents

トリオキサンの製造方法

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JPS601179A
JPS601179A JP58107758A JP10775883A JPS601179A JP S601179 A JPS601179 A JP S601179A JP 58107758 A JP58107758 A JP 58107758A JP 10775883 A JP10775883 A JP 10775883A JP S601179 A JPS601179 A JP S601179A
Authority
JP
Japan
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acid
formaldehyde
trioxane
reaction
heteropolyacid
Prior art date
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Pending
Application number
JP58107758A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Tanaka
田中 通雄
Kenji Saeki
憲治 佐伯
Tadaaki Fujimoto
藤本 忠明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はへテロポリ酸を触媒に用いて、液相でホルムア
ルデヒドからトリオキサンを製造する方法に関する。
トリオキサンは一般に50〜60重量%の濃度のホルム
アルデヒド水溶液を原料とし、硫酸などの鉱酸触媒を加
えて反応温度約100°C前後でホルムアルデヒドを6
量化して製造されている。しかし反応混合物中のトリオ
キサン濃度は高々5重量%程度と低いため、生成するト
リオキサンを反応系から抜き出さないと反応は事実上進
まない。しかし、この反応を共沸蒸留によりトリオキサ
ンを抜き出しながら行っても、共沸物の組成は、トリオ
キサン:ホルムアルデヒド:水=65〜60:6〜16
:29〜24(wt、%)程度であり、この範囲の組成
でトリオキサンを抜き出すには還流比を大きくする必要
があり効率のよい製法とはいえない。
このため特公昭47−8826号では、原料含水ホルム
アルデヒドを、ジハロゲン化低級脂肪族炭化水素の共存
下に蒸留して、水を共沸物として効率よく留去すること
が提案されている。該公報によれば、固体酸触媒の層を
内蔵した蒸留装置を利用することによって、塔頂より水
を該ジノ・ロゲン化低級脂肪族炭化水素との共沸混合物
として抜き出し、原料中の水分を所定量まで減少せしめ
ながら触媒層においてトリオキサンの生成を行い、しか
も生成したトリオキサンは下降し蒸留釜側にもどること
になるので原料ホルムアルデヒドの全量をトリオキサン
に変換せしめることが可能であるとしている。しかしこ
の方法において使用される固体酸触媒としては、該公報
に、アルミニウム含有固体酸触媒、例えばアルミナ、シ
リカアルミナ、あるいはこれらに硫酸、燐酸、ホウ酸な
どを含浸あるいは混合した触媒、またはシリカゲル、炭
化硅素などに硫酸アルミニウムを含浸あるいは混合した
触媒、さらに活性白土、ゼオライト、ケイソウ土等が挙
げられているだけであり、これらの固体酸を使用する限
り、トリオキサンの収率が必ずしも十分とはいえない。
一方、特公昭46−51867号あるいは特公昭48−
43911号には、原料となるホルムアルデヒドガス、
パラホルムアルデヒドあるいはα−ポリオキシメチレン
として、水含量の少ないものを用い ジノ・ロゲン化低
級脂肪族炭化水素、ニトロ化炭化水素、または塩素化炭
化水素などの非水系溶媒を用いて固体酸触媒の存在下に
トリオキサンを製造することも提案されているが、使用
される無機固体酸触媒としてこれら公報には前記のもの
以外に、シリカマグネシア、アルミナボリアなどの無機
酸化物複合体、ニッケル、鉄、カドミウム、カリウムな
どの金属の硫酸塩、燐酸塩、ホウ酸塩、あるいはこれら
の塩類を珪藻土などの担体に保持させたものをあげるこ
とができるとの記載があるだけで、これら従来公知の固
体酸触媒では、同様にトリオキサンの収率が必ずしも十
分どはいえない。
本発明は、従来この用途に用いられたことのないヘテロ
ポリ酸を触媒として用いることにより、トリオキサンが
収率よく得られることを見出したことに基づくものであ
り、その要旨はへテロポリ酸を触媒として液相でホルム
アルデヒドを加熱反応させることを特徴とするトリオキ
サンの製造方法に関する。
本発明の反応は、ホルムアルデヒドおよびヘテロポリ酸
の水溶液を加熱して実施することもできるが、好ましく
は非水系の反応媒体の存在下で行われる。反応媒体とし
て用いられるヘテロポリ酸の溶解度が小さい非水系の溶
媒としては、とくに限定すれるものではなく、ベンゼン
、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、石油ベンジン
、リグロイン等の芳香族系又は脂環族系の溶媒も例示さ
れるが、とくにハロゲン化炭化水素溶媒が好適に用いら
れる。
ハロゲン化炭化水素のうちでは、とくに、特公昭46−
31867号に開示されたジハロゲン化脂肪族炭化水素
が好適であり、具体的には、ジクロルメタン、ジクロル
メタン、ショートメタン、ブロムヨードメタン、1.1
−ジクロルエタン、i、1−ショートエタン、1.1−
ジブロムエタン、1.2−ジクロルエタン、1,2−ジ
ブロムエタン、i、i−ジクロルプロパン、2,2−ジ
ブロムプロパン、1.2−ジクロルプロパン、1.2−
ショートプロパン、1.ろ−ジクロルプロパン、1,6
−ジブロムプロパン、1−クロル−2−ブロムエタン、
1.2−ジブロムエチレン、1,2−ジクロルエチレン
、1.2−ショートエチレン等が挙げられる。
これらの溶媒は高度に精製される必要はないが、水の含
量は少ないことが望ましく、実質上無水のものが好適で
ある。
本発明に用いられるヘテロポリ酸には、例えば特開昭5
2−5719号に開示された化合物があり、一般的には
、リン、ケイ素、ホウ素、ヒ素、テルル、アルミニウム
などの原子と、他の金属酸化物、例えばタングステン、
モリブデン、バナジウム、クロム、イオウ、セレンなど
の酸化物とから構成される比較的高分子量の無機化合物
である。
ヘテロポリ酸として、さらに具体的には、モリブドリン
酸、モリブドケイ酸、モリブドホウ酸、モリプドヒ酸、
モリブドテルル酸、モリブドアルミン酸、タングストリ
ン酸、タングストケイ酸、タングストホウ酸、タングス
テン酸、タングストテルル酸、タンゲストアルミン酸、
タングストチタン酸、タングストスズ酸などが例示され
、中でもモリブドリン酸、モリブドケイ酸、タングスト
リン酸、タングストケイ酸が好適に用いられる。
ヘテロポリ酸は必要に応じて1種類または2種類以上が
用いられる。ヘテロポリ酸は、そのまま反応媒体に添加
して也よく、また予め希釈剤、例えば少量の水で希釈し
て水溶液として用いてもよい。非水系の反応系において
は、ヘテロポリ酸は一部反応媒体に溶解するが、通常は
大部分が溶解することなく用いられる。また予め希釈す
ることなくそのまま添加しても、反応を続行するにつれ
て、反応媒体あるいは供給原料中の微量の水分により、
ヘテロポリ酸が泥化ないし濃厚水溶液となることもしば
しばある。
本発明においては、とくに非水系の反応媒体の共存下に
、水含量の少ない、望ましくは実質的に無水のパラホル
ムアルデヒド等のホルムアルデヒド供給原料を用いる非
水系の反応系が望ましく、以下この態様についてさらに
説明する。
用いられるホルムアルデヒド供給原料には、ホルムアル
デヒドガスのみならずパラホルムアルデヒド、α−ポリ
オキシメチレン、あるいはヘミホルマールなどの反応系
内で溶媒に溶解し、ホルムアルデヒドとなるものであれ
ばいずれも使用される。
これらの供給原料は、高度に精製される必要はないが、
水の含量は少ないことが望ましく、とくに水の含量が約
20重量%以下のものが好適に用いられる。
これらの供給原料は、供給時における最初の状態は、ガ
ス状、液状、あるいは固体状であっても、反応系内にあ
って最終的には、反応媒体に溶解したホルムアルデヒド
となり、順次トリオキサンに変換される。
本発明における各成分の割合は、とくに限定されるもの
ではないが、本発明の反応速度は反応媒体に溶存するホ
ルムアルデヒド濃度に依存シ、溶解ホルムアルデヒド濃
度が高い程反応速度が大きくなる傾向にあるので、各成
分の種類、割合はそれに応じて決めることが望ましい。
ただし本発明で用いられる反応媒体に対するホルムアル
デヒドの溶解度は一般に小さいので、溶解度以上に供給
されるポルムアルデヒド原料(パラホルムアルデヒド等
)は、反応媒体に未溶解のまま分散した状態となること
が多い。従って未溶解の供給原料が反応媒体に比べ多す
ぎると流動性を妨害したり、配管を閉塞したりするので
望ましくなく、また反対に反応媒体に溶解しているホル
ムアルデヒドが少ない場合は経済的に不利である。
従って通常は、反応媒体100重量部に対してパラホル
ムアルデヒド等の供給原料を約1ないし約120丁 重量部、ヘテロポリ酸を約0・1ないし約20重量部程
度で実施されることが多い。
反応温度は、用いられる反応媒体の種類にもよるが、通
常約70ないし約130°C程度であり、反応時間は約
0.5ないし約24時間程度である。反応圧力は、用い
られる反応媒体の種類と反応温度に応じて、減圧、常圧
、加圧のいずれかを選ぶことができるが、通常は加圧す
ることが好ましい。
本発明の反応は、ヘテロポリ酸が反応媒体中に分散した
状態で行うことが好ましく、そのため通常は捻拌条件下
で実施される。
反応終了後の反応混合物からはへテロポリ酸を分液等の
方法で分離した後、又は固体塩基、イオン交換樹脂等で
中和した後、従来公知の方法、例えば蒸留、抽出、晶析
等の方法でトリオキサンが反応媒体から分離回収される
またトリオキサンの他の分離回収方法として、反応終了
後の反応混合物に超臨界状態にあるか、又は加圧液化さ
れた不活性流体を接触させて、不活性流体側にトリオキ
サンを抽出した後、脱圧、加熱等の処理により、不活性
流体からトリオキサンを分離回収する方法を採用するこ
とができる。
またこの分離に用いられる不活性流体は、ボルムアルデ
ヒドやトリオキサンと反応しない不活性ナカスであり、
二酸化炭素、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プ
ロピレン、メタン、CF2Cl2、c p c l s
、CHF C(12、Cl2CF CF3、Cpc(1
,N2°、(CI(3cH2)2o1cH3c工(2o
cH3、CO、N 2などまたはこれらの2種類以上の
混合物がある。これらの中では、常圧における沸点が約
25℃以下のものが好適であり、とくに二酸化炭素、N
20、エチレン、CCl2F3、Cc (JF6などの
7/L/オロ炭化水素、プロピレン、メタン、プロパン
が好適に用いられる。
これら不活性力スの臨界パラメーターは、よく知られて
おり、不活性ガスはそれに応じて超臨界状態として、あ
るいは加圧液化して用いられる。
さらに超臨界状態にあるが又は加圧液化された不活性流
体を、分離操作に利用する場合は、超臨界状態にあるか
、又は加圧液化された不活性流体を共存させ、加圧条件
下に、本発明の反応を行ない、引き続き分離操作を行う
ことも採用できる。
本発明によればトリオキサンが高収率で得られる。この
高収率を与える理由として、ヘテロポリアニオンが、原
料ホルムアルデヒドからトリオキサンへの変換を促進す
るばかりでなく、トリオキサンの安定化にも寄与してい
るためと考えられる0以下に実施例を示す。
実施例1〜6 ステンレス製の耐圧容器に、パラホルムアルデヒド0.
5gと共にジクロルエタン6.2gおよびヘテロポリ酸
触媒を0.1g仕込み、100℃6時間反応を行った。
その後トリオキサンを含むジクロルエタンを抜き出し、
トリオキサンの収率(仕込みパラホルムアルデヒドに対
する重量%)をめた。
結果を第1表に示す。
第 1 表 比較例 実施例1においてへテロポリ酸触媒0−1g のかわり
に、シリカ・アルミナ(12〜42メツシユ)0.1g
を用いて同様に反応を行った。その結果、トリオキサン
収率は55.6%であった。
実施例4および5 ステンレス製の耐圧容器にパラホルムアルデヒド1.5
gと共に溶媒10mn、モリブドリン酸触媒0.3gお
よび炭酸ガス16gを仕込み、炭酸ガスの超臨界条件下
で6時間反応を行った。
反応終了後の反応溶媒中に生成したトリオキサン濃度を
第2表に示す。また該超臨界層の一部を抜き取り、大気
圧下で冷却することにより、抜き取られた超臨界層中に
溶解しているトリオキサンと溶媒をトラップした。この
留出した溶媒中のトリオキサン濃度を第2表に示す。こ
の留出した溶液中にはへテロポリ酸は検出されなかった
また全系で生成したトリオキサンの収率(矯を実施例乙
ないし8 無水ホルムアルデヒド原料として、トリメチロールプロ
パンのへミホルマールを原料に反応を行った。すなわち
トリメチロールプロパンのへミホルマールとして゛、そ
の重量の41.4%がポルムアルデヒドからなるものを
用い、第3表に示す条件により反応を行なった。
反応終了後、溶媒層のトリオキサンを分析し手続補正刊 昭和58年7 月V日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 昭和58年6月17日に出願の特許W1(3)2、発明
の名称 トリオキサンの製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (588)三井石油化学工業株式会社 代表者 中野精紀 4、代理人 〒100′ 東京都千代田区霞が関三丁目2番5号 5、補正命令の日付 自発補正 6、補正により増加する発明の数 零 7、補正の対象 8、補正の内容 (11明細書5ペ一ジ6行に「ジブロムメタン」とある
を「ジブロムメタン」に補正する。
(2)明細書7ペ一ジ14行に「溶媒に熔解し」とある
を削除する。
(3)明細書8ペ一ジ7行に「本発明の」とあるを「一
般に」と補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)へテロポリ酸を触媒として液相でホルムアルデヒ
    ドを加熱反応させることを特徴とするトリオキサンの製
    造方法。
JP58107758A 1983-06-17 1983-06-17 トリオキサンの製造方法 Pending JPS601179A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58107758A JPS601179A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 トリオキサンの製造方法

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JP58107758A JPS601179A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 トリオキサンの製造方法

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JPS601179A true JPS601179A (ja) 1985-01-07

Family

ID=14467236

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JP58107758A Pending JPS601179A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 トリオキサンの製造方法

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JP (1) JPS601179A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0325052A2 (en) * 1987-12-25 1989-07-26 Polyplastics Co. Ltd. Process for the preparation of acetal polymer or copolymer
EP0347119A2 (en) * 1988-06-13 1989-12-20 Polyplastics Co. Ltd. Process for the preparation of acetal polymer or copolymer
JP2002220384A (ja) * 2001-01-24 2002-08-09 Asahi Kasei Corp トリオキサンの合成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0325052A2 (en) * 1987-12-25 1989-07-26 Polyplastics Co. Ltd. Process for the preparation of acetal polymer or copolymer
EP0347119A2 (en) * 1988-06-13 1989-12-20 Polyplastics Co. Ltd. Process for the preparation of acetal polymer or copolymer
JP2002220384A (ja) * 2001-01-24 2002-08-09 Asahi Kasei Corp トリオキサンの合成方法

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