JPS6214534B2 - - Google Patents
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- JPS6214534B2 JPS6214534B2 JP53089125A JP8912578A JPS6214534B2 JP S6214534 B2 JPS6214534 B2 JP S6214534B2 JP 53089125 A JP53089125 A JP 53089125A JP 8912578 A JP8912578 A JP 8912578A JP S6214534 B2 JPS6214534 B2 JP S6214534B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、イソ酪酸の製造法に関するものであ
る。 更に詳しくは、本発明は、イソブチルアルデヒ
ドを分子状酸素含有ガスで酸化してイソ酪酸を製
造する方法に関するものである。 イソ酪酸は、食品添加物あるいはメタクリル
酸、メタクリル酸メチルの製造原料として有用な
化合物である。 イソ酪酸の製造法として、イソブチルアルデヒ
ドを触媒の存在下で分子状酸素を用いて酸化する
方法が知られている。例えば、ジヤーナル オブ
ジ オーガニツク ケミストリー(Journal of
the Organic Chemistry)26巻565(1961)、英国
特許第824116号明細書、特公昭52−39010号公報
にこの方法が記載されている。 しかしながら、これらの方法は、イソ酪酸の選
択率、イソブチルアルデヒドの転化率、副生物
(アセトン(以下、ATを略称する。)過酸化物
(以下、POと略称する。)、イソプロピルアルコー
ル(以下、IPAと略称する。)等)の選択率に関
し、十分なものではなかつた。 本発明者等は、これらの点に鑑み鋭意研究を行
つた結果、本発明に到達した。 即ち、本発明はアルカリ金属化合物の存在下イ
ソブチルアルデヒドを液相で分子状酸素又は分子
状酸素含有ガスで連続的に酸化してイソ酪酸を製
造するに際し、50〜70℃の温度でかつ95%以下の
転化率を保ちつつ、気泡塔で第一段の酸化反応を
行つて後、さらに1以上の撹拌機付槽型反応器中
で第1段の酸化反応以上の温度で酸化反応を行う
ことを特徴とするイソ酪酸の製造法に存する。 次に本発明を更に詳細に説明する。 第一段の気泡塔に於る酸化反応温度は通常50〜
70℃、好ましくは55〜65℃、反応圧力は通常常圧
〜10Kg/cm2(ゲージ)、好ましくは、3〜8Kg/
cm2(ゲージ)である。 反応系に存在させるアルカリ金属化合物として
は、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属の
塩、特にイソ酪酸のアルカリ金属塩、具体的に
は、イソ酪酸カリウム、イソ酪酸ナトリウムが挙
げられる。 アルカリ金属化合物の存在量は反応液に対し、
0.01〜1mol/好ましくは、0.05〜0.5mol/で
ある。 これらのアルカリ金属化合物は、アルカリ金属
の炭酸塩や水酸化物を反応系に添加することによ
り存在させることができる。 気泡塔での平均滞留時間は1〜10時間好ましく
は2〜8時間である。 イソブチルアルデヒドの酸化に使用される分子
状酸素含有ガスとしては、通常、空気、あるいは
N2ガスのような不活性ガスで希釈した酸素含有
量5容量%以上のものが用いられる。 仕込酸素の量は、仕込イソブチルアルデヒドに
対し、0.5以上(モル比)、好ましくは0.54以上
(モル比)である。該モル比が余り、大きくなる
と爆発の危険性が生じるし、またコスト面からの
制約もあるので、反応器廃ガス中の酸素濃度が1
容量%以上、爆発範囲以下、好ましくは3〜8容
量%となるよう調整することが好ましい。 また、反応系の水分量は、反応液中の水分が
2.5重量%、特に2.0重量%以下とするのが好まし
い。 気泡塔による酸化反応では95%以上の転換率で
酸化を行うのは経済的に不利である。 そこで、第一段の酸化反応で95%以下、好まし
くは90〜95%の反応率で酸化反応を行つて後、更
に1以上の撹拌機付槽型反応器で酸化反応を行
う。 なお、この後段の酸化反応を気泡で混合させる
タイプのもので行うと酸化に要するガスが多量必
要となり、経済的に不利である。 後段の酸化反応での反応温度は、第一段の酸化
反応温度より5℃以上高い温度、好ましくは70〜
85℃である。 後段の酸化反応器での平均滞留時間は通常2〜
3時間である。 後段の酸化反応終了後、反応で副生した過酸化
物を分解するために、反応混合物を加圧下100〜
160℃で10〜20分加熱した後、フラツシユ蒸発に
より、常圧〜2Kg/cm2(ゲージ)に戻り、イソ酪
酸、イソブチルアルデヒドその他を160〜200℃で
蒸発させ、残留物である高沸物及び触媒(イソ酪
酸カリウム(以下IBAKと略称する。)を分離
し、1部(約1割)を廃棄の為に抜き出し、残り
は反応器に循環再使用する。 本願発明は、イソブチルアルデヒドを分子状酸
素で連続的に酸化するが、イソブチルアルデヒ
ド、酸素双方とも連続的に供給する連続方式、酸
素を連続的に供給する半回分式のいずれの方式に
依つてもよい。 本発明によれば、反応器中での滞留時間が短縮
されるとともに、工業的有利に高転換率、高収率
でイソ酪酸が得られる。 次に、実施例により、本発明を具体的に説明す
るが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例に限定されない。 実施例 1 内容積34のジヤケツト付気泡塔に0.1mol/
のIBAKを含むイソ酪酸(以下IBAcと略称す
る。)を26仕込み、O2濃度9.35%のガスを
12.63Nm3/hr.で送入しながら60℃まで昇温し
た。IBAc/IBAK/H2O(5.87:0.53:2.28(モ
ル比))液を0.62/hr.及びイソブチルアルデヒ
ド(以下IBDと略称する。)を5.32/hrにて送
入して平均滞留時間4.3時間、60℃、圧力6Kg/
cm2(ゲージ)で反応を行つた。 得られた反応液をガスクロマトグラフイで分析
を行つたところ、副生物の選択率、IBAcの選択
率及びIBDの転化率は下記表の通りであつた。 次いで、容量300mlの撹拌機を備えたジヤケツ
ト付反応器にこの反応液を113c.c./hr.、空気を
6.4N/hr.で供給し、70℃、圧力5Kg/cm2(ゲ
ージ)で3時間反応を行つた。 得られた反応液をガスクロマトグラフイで分析
を行つたところ、副生物の選択率、IBAcの選択
率及びIBDの転化率は下記表の通りであつた。 比較例 1 ガス送入量を11.66Nm3/hr.とし、IBD送入量
を2.55/hr.とし、IBAc/IBAK/H2O液を0.36
/hr.にて送入し、滞留時間を8時間とした以
外は実施例1におけるのと同様にして第1段の酸
化反応のみを行つた。得られた反応後をガスクロ
マトグラフイで分析を行つたところ、副生物の選
択率IBAcの選択率及びIBDの転化率は下記表の
通りであつた。 【表】
る。 更に詳しくは、本発明は、イソブチルアルデヒ
ドを分子状酸素含有ガスで酸化してイソ酪酸を製
造する方法に関するものである。 イソ酪酸は、食品添加物あるいはメタクリル
酸、メタクリル酸メチルの製造原料として有用な
化合物である。 イソ酪酸の製造法として、イソブチルアルデヒ
ドを触媒の存在下で分子状酸素を用いて酸化する
方法が知られている。例えば、ジヤーナル オブ
ジ オーガニツク ケミストリー(Journal of
the Organic Chemistry)26巻565(1961)、英国
特許第824116号明細書、特公昭52−39010号公報
にこの方法が記載されている。 しかしながら、これらの方法は、イソ酪酸の選
択率、イソブチルアルデヒドの転化率、副生物
(アセトン(以下、ATを略称する。)過酸化物
(以下、POと略称する。)、イソプロピルアルコー
ル(以下、IPAと略称する。)等)の選択率に関
し、十分なものではなかつた。 本発明者等は、これらの点に鑑み鋭意研究を行
つた結果、本発明に到達した。 即ち、本発明はアルカリ金属化合物の存在下イ
ソブチルアルデヒドを液相で分子状酸素又は分子
状酸素含有ガスで連続的に酸化してイソ酪酸を製
造するに際し、50〜70℃の温度でかつ95%以下の
転化率を保ちつつ、気泡塔で第一段の酸化反応を
行つて後、さらに1以上の撹拌機付槽型反応器中
で第1段の酸化反応以上の温度で酸化反応を行う
ことを特徴とするイソ酪酸の製造法に存する。 次に本発明を更に詳細に説明する。 第一段の気泡塔に於る酸化反応温度は通常50〜
70℃、好ましくは55〜65℃、反応圧力は通常常圧
〜10Kg/cm2(ゲージ)、好ましくは、3〜8Kg/
cm2(ゲージ)である。 反応系に存在させるアルカリ金属化合物として
は、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属の
塩、特にイソ酪酸のアルカリ金属塩、具体的に
は、イソ酪酸カリウム、イソ酪酸ナトリウムが挙
げられる。 アルカリ金属化合物の存在量は反応液に対し、
0.01〜1mol/好ましくは、0.05〜0.5mol/で
ある。 これらのアルカリ金属化合物は、アルカリ金属
の炭酸塩や水酸化物を反応系に添加することによ
り存在させることができる。 気泡塔での平均滞留時間は1〜10時間好ましく
は2〜8時間である。 イソブチルアルデヒドの酸化に使用される分子
状酸素含有ガスとしては、通常、空気、あるいは
N2ガスのような不活性ガスで希釈した酸素含有
量5容量%以上のものが用いられる。 仕込酸素の量は、仕込イソブチルアルデヒドに
対し、0.5以上(モル比)、好ましくは0.54以上
(モル比)である。該モル比が余り、大きくなる
と爆発の危険性が生じるし、またコスト面からの
制約もあるので、反応器廃ガス中の酸素濃度が1
容量%以上、爆発範囲以下、好ましくは3〜8容
量%となるよう調整することが好ましい。 また、反応系の水分量は、反応液中の水分が
2.5重量%、特に2.0重量%以下とするのが好まし
い。 気泡塔による酸化反応では95%以上の転換率で
酸化を行うのは経済的に不利である。 そこで、第一段の酸化反応で95%以下、好まし
くは90〜95%の反応率で酸化反応を行つて後、更
に1以上の撹拌機付槽型反応器で酸化反応を行
う。 なお、この後段の酸化反応を気泡で混合させる
タイプのもので行うと酸化に要するガスが多量必
要となり、経済的に不利である。 後段の酸化反応での反応温度は、第一段の酸化
反応温度より5℃以上高い温度、好ましくは70〜
85℃である。 後段の酸化反応器での平均滞留時間は通常2〜
3時間である。 後段の酸化反応終了後、反応で副生した過酸化
物を分解するために、反応混合物を加圧下100〜
160℃で10〜20分加熱した後、フラツシユ蒸発に
より、常圧〜2Kg/cm2(ゲージ)に戻り、イソ酪
酸、イソブチルアルデヒドその他を160〜200℃で
蒸発させ、残留物である高沸物及び触媒(イソ酪
酸カリウム(以下IBAKと略称する。)を分離
し、1部(約1割)を廃棄の為に抜き出し、残り
は反応器に循環再使用する。 本願発明は、イソブチルアルデヒドを分子状酸
素で連続的に酸化するが、イソブチルアルデヒ
ド、酸素双方とも連続的に供給する連続方式、酸
素を連続的に供給する半回分式のいずれの方式に
依つてもよい。 本発明によれば、反応器中での滞留時間が短縮
されるとともに、工業的有利に高転換率、高収率
でイソ酪酸が得られる。 次に、実施例により、本発明を具体的に説明す
るが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例に限定されない。 実施例 1 内容積34のジヤケツト付気泡塔に0.1mol/
のIBAKを含むイソ酪酸(以下IBAcと略称す
る。)を26仕込み、O2濃度9.35%のガスを
12.63Nm3/hr.で送入しながら60℃まで昇温し
た。IBAc/IBAK/H2O(5.87:0.53:2.28(モ
ル比))液を0.62/hr.及びイソブチルアルデヒ
ド(以下IBDと略称する。)を5.32/hrにて送
入して平均滞留時間4.3時間、60℃、圧力6Kg/
cm2(ゲージ)で反応を行つた。 得られた反応液をガスクロマトグラフイで分析
を行つたところ、副生物の選択率、IBAcの選択
率及びIBDの転化率は下記表の通りであつた。 次いで、容量300mlの撹拌機を備えたジヤケツ
ト付反応器にこの反応液を113c.c./hr.、空気を
6.4N/hr.で供給し、70℃、圧力5Kg/cm2(ゲ
ージ)で3時間反応を行つた。 得られた反応液をガスクロマトグラフイで分析
を行つたところ、副生物の選択率、IBAcの選択
率及びIBDの転化率は下記表の通りであつた。 比較例 1 ガス送入量を11.66Nm3/hr.とし、IBD送入量
を2.55/hr.とし、IBAc/IBAK/H2O液を0.36
/hr.にて送入し、滞留時間を8時間とした以
外は実施例1におけるのと同様にして第1段の酸
化反応のみを行つた。得られた反応後をガスクロ
マトグラフイで分析を行つたところ、副生物の選
択率IBAcの選択率及びIBDの転化率は下記表の
通りであつた。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 アルカリ金属含有化合物の存在下、イソブチ
ルアルデヒドを液相で分子状酸素又は分子状酸素
含有ガスで連続的に酸化してイソ酪酸を製造する
に際し、50〜70℃の温度でかつ95%以下の反応率
を保ちつつ気泡塔で第一段の酸化反応を行つて
後、さらに1以上の撹拌機付槽型反応器中で第一
段の酸化反応以上の温度で酸化反応を行うことを
特徴とするイソ酪酸の製造法。 2 第一段の酸化反応温度が55〜65℃であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイソ酪
酸の製造法。 3 撹拌機付槽型反応器での反応温度が第一段の
酸化反応温度より5℃以上高いことを特徴とする
特許請求の範囲第1項又は第2項記載のイソ酪酸
の製造法。 4 撹拌機付槽型反応器での反応温度が70〜85℃
であることを特徴とする特許請求の範囲第3項記
載のイソ酪酸の製造法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8912578A JPS5517311A (en) | 1978-07-21 | 1978-07-21 | Preparation of isobutyric acid |
US06/052,590 US4350829A (en) | 1978-07-14 | 1979-06-27 | Process for preparing isobutyric acid |
DE19792928002 DE2928002A1 (de) | 1978-07-14 | 1979-07-11 | Verfahren zur herstellung von isobuttersaeure |
FR7918299A FR2430929A1 (fr) | 1978-07-14 | 1979-07-13 | Procede pour preparer de l'acide isobutyrique |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8912578A JPS5517311A (en) | 1978-07-21 | 1978-07-21 | Preparation of isobutyric acid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5517311A JPS5517311A (en) | 1980-02-06 |
JPS6214534B2 true JPS6214534B2 (ja) | 1987-04-02 |
Family
ID=13962158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8912578A Granted JPS5517311A (en) | 1978-07-14 | 1978-07-21 | Preparation of isobutyric acid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5517311A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10010769C1 (de) * | 2000-03-04 | 2001-10-31 | Celanese Chem Europe Gmbh | Nichtkatalytisches Verfahren zur Herstellung aliphatischer Carbonsäuren durch Oxidation in mindestens zwei Stufen von Aldehyden |
DE102004055252A1 (de) * | 2004-11-16 | 2006-05-24 | Celanese Chemicals Europe Gmbh | Verfahren zur Herstellung von aliphatischen geradkettigen und ß-alkylverzweigten Carbonsäuren |
AU2014221198B2 (en) * | 2013-09-16 | 2015-05-07 | Armstrong World Industries, Inc. | Methods for preparing methacrylic acid from biobased starting materials |
-
1978
- 1978-07-21 JP JP8912578A patent/JPS5517311A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5517311A (en) | 1980-02-06 |
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