KR20070009590A - 프로필렌 옥사이드 제조 방법 - Google Patents

프로필렌 옥사이드 제조 방법 Download PDF

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KR20070009590A
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KR1020067019089A
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존 씨. 주빈
로거 에이. 그레이
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라이온델 케미칼 테크놀로지, 엘.피.
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Abstract

프로필렌 옥사이드는 두 단계 반응으로 제조하는데, 1 단계에 있어서 산소 및 수소를 프로필렌이 부재하는 상태에서 반응시켜 과산화수소를 형성하고, 2단계에 있어서 프로필렌은 형성된 과산화수소와 반응하여 프로필렌 옥사이드를 형성하며, 또한 TS-1 촉매 상의 동일한 고체 귀금속이 각각의 단계에서 반응 촉매로 사용된다.
프로필렌 옥사이드, 과산화수소, 프로필렌

Description

프로필렌 옥사이드 제조 방법{Process for the preparation of propylene oxide}
본 발명은 프로필렌 옥사이드를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 1차 반응에서는 산소와 수소가 반응하여 과산화수소를 형성하고, 2차 반응에서는 1차 반응에서 형성된 과산화수소와 프로필렌이 반응하여 프로필렌 옥사이드를 형성하며, 또한각각의 반응은 동일한 촉매의 슬러리 내에서 수행되며, 프로필렌은 1차 반응으로부터 본질적으로(essentially) 배제되어 있다.
귀금속 촉진된 TS-1 촉매(noble metal promoted TS-1 촉매)를 포함하는 슬러리 내에서 프로필렌(propylene), 수소 및 산소가 반응함으로써 프로필렌 옥사이드(propylene oxide)를 형성하는 것이 종래 기술로 알려져 있다. 예를 들면, 코카이(Kokai)의 특허 제 4-352771호, 미국 특허 제 6,555,493호 등에 개시되어 있다.
반응 동안에 프로필렌이 상당한 양으로 수소 반응물과 반응하여 프로판(propane)을 형성하며 이러한 반응이 현저한 공정 수율 손실을 일으킨다는 단점이 있어왔다.
팔라듐(palladium) 촉매를 사용하여 수소와 산소를 반응시켜 과산화수소(hydrogen peroxide)를 형성하고 또한, 촉매를 분리시킨 후, 형성된 과산화수소를 프로필렌을 포함할 수 있는 화학적 공급물(chemical feed)과 반응시켜 프로필렌 옥사이드, 페놀(phenol), 옥심(oxime) 등의 또 하나의 생성물을 형성한다는 것은 알려져 있다(미국 특허 제 6,576,214호 참조).
그러나 이러한 종래기술에 있어서는, 본 발명과 같은 개선된 공정 및 그에 따라 얻어지는 유익한 결과가 기술되지 않거나, 제시되지 않았다.
본 발명에 따르면, 프로필렌 옥사이드는 다수의 분리된 단계들에 의해 형성되며, 각각의 단계에서 동일한 촉매가 사용된다. 제 1단계에서, 산소와 수소를 반응시켜 과산화수소를 형성하고, 상기 반응은 프로필렌이 본질적으로 부재된 상태에서 수행된다. 분리된 제 2단계에서는 제 1단계로부터 형성된 과산화수소를 1차 반응의 촉매를 이용하여 프로필렌과 반응시켜 프로필렌 옥사이드를 형성한다. 제 1 반응을 프로필렌이 부재된 상태에서 수행함으로써, 프로판의 형성을 방지한다. 제 1 및 제 2 단계의 반응들에서, 동일한 촉매를 사용함으로써, 작업상의 중요한 효과를 얻게 되었다. 본 발명은 다수의 분리된 반응기를 이용하여 연속적인 공정에 의해 수행되는 것이 바람직하지만, 배취 방식(batch fashion)으로 단일 반응기에서 제조하는 것이 가능하다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
첨부된 도면에 따르면, 반응기(1)는 수소와 산소를 반응시켜 과산화수소를 형성하는데 적합한 일반적인 반응기를 나타낸다. 반응기(1)에서, 반응은 메탄올 또는 메탄올/물 등의 용매 내의 팔라듐 촉진된 TS-1등의 적합한 고체 촉매의 슬러리에서 수행된다.
반응기(1)로 라인(2)을 통해 수소를 도입하고, 라인(3)을 통해 산소를 도입한다. 용매와 촉매의 결합된 흐름은 라인(4)을 통해 반응기(1)에 도입된다. 반응기(1)에서, 수소와 산소가 반응하여 과산화수소를 형성하기 위한 조건들이 유지된다. 본 발명에서는 프로판의 형성을 피하기 위해, 프로필렌이 과산화수소가 형성되는 동안 반응기(1)로부터 배제된다는 것이 중요한 특징이다.
증기 혼합물은, 라인(5)을 통해 반응기(1)의 상부에서 분리되고, 일부가 라인(6)을 통해 재순환되고 나머지는 라인(7)을 통해 흡수체(8)로 보내진다. 각각의 반응기에서 액체 매질을 공급하는 메탄올 등의 용매는 라인(9)을 통해 흡수체(8)로 도입된다. 또한 상기 용매는 이후 서술될 스트리퍼(stripper,11)의 상부로부터의 라인(10) 및 라인(7)을 통해 흡수체(8)에 도입된다.
용매/촉매 슬러리에서 과산화수소 생성물을 포함하는 액체 반응 혼합물은 라인(12)을 통해 이동되어 반응기(13)에 보내지며, 일부분은 반응기의 열을 제거하기 위해 적절하게 냉각된 이후에(미도시) 라인(4)을 통해 재순환된다.
반응기(1) 및 반응기(13) 모두에서 이용되는 촉매는 코카이의 특허 제 4-352771호, 미국 특허 제 6,555,493호 등에 기재된 것으로서 TS-1상의 팔라듐 등의 고체 귀금속 촉진된 촉매일 수 있다.
일반적으로 말하면, 반응기(1)에서 반응 혼합물에 대한 과산화수소의 농도는 0.1 내지 5 중량%의 낮은 수준으로 유지되고, 또한 반응기(1)부터 반응기(13)까지 반응 혼합물의 높은 순환 속도가 적당한 반응 속도 및 높은 반응 선택도를 보장한다.
프로필렌 반응체는 라인(14)을 통해 반응기(13)로 도입된다. C3 스프리터(splitter,15)는 라인(17)을 통해 제거된 프로판 흐름으로 라인(16)을 통해 도입된 혼합 C3 프랙션(fraction)을 분리하도록 제공되며, 또한 프로필렌은 반응기(13)로 공급된다.
또한 흡수체(8)로부터 흡수된 성분을 포함하는 용매 흐름이 라인(18) 및 라인(14)을 통해 반응기(13)로 도입된다.
반응기(13)에서, 프로필렌 옥사이드는 반응기(1)로부터의 프로필렌 및 수소가 반응함으로써 형성되며, 이 반응은 반응기(1)로부터의 촉매/용액 슬러리 반응 혼합물에 의하여 발생한다. 산소, 수소, 프로필렌 및 프로필렌 옥사이드 생성물 등의 다양한 성분을 포함하는 상부 흐름은 라인(19)을 통해 분리되어, 분리 및 회수 설비(미도시)로 보내지고, 여기에서 다양한 성분들이 회수되고, 적용할 수 있으며, 재순환된다.
슬러리 반응 혼합물은 반응기(13)로부터 라인(20)을 통해 이동되고, 필터로 보내지며, 여기에서 부분적인 여과가 일어난다. 즉 고체는 반응 혼합물의 일부분으로부터 분리되고, 상기 분리된 고체는 라인(22)을 통해 이동된다. 자유-고체 흐름은 일반적인 처리기(미도시)로 보내지며, 여기에서, 회수된 프로필렌 옥사이드 생성물과 다양한 다른 성분들이 회수되고, 또한 여기에서 적절하게 재순환된다.
촉매 입자들의 슬러리를 포함하는 반응 혼합물의 나머지는 스트리퍼(11)로 보내진다. 여기에서, 혼합물이 라인(25)을 통해 도입되는 불활성 스트리핑 가스로 스트리프된다. 상기 불활성 스트리핑 가스는 반응 혼합물로부터 반응하지 않는 프로필렌을 효과적으로 스트립하며, 스트리퍼 상부는 흡수기(8)로 라인(10)을 통해 보내지고, 스트리퍼 하부는 이후, 라인(26) 및 라인(4)을 통해 반응기(1)로 돌아가서 하이드로젠 퍼옥사이드를 제조한다.
상기 기술된 공정의 결과, 프로필렌과 수소의 원치않는 반응으로 프로판을 형성하는 것은, 프로필렌이 반응 구역(1)으로부터 본질적으로 배제되고, 수소가 반응기(13)로부터 실질적으로 배제됨으로써 충분히 방지할 수 있었다. 형성된 모든 프로판은 원하는 반응 생성물에 대한 수율 손실을 뜻하는 것으로 이해될 수 있다.
반응기(1) 및 반응기(13)에서 사용되는 반응 조건들은 일반적으로 알려져 있다. 귀금속 촉진된 티타늄 실리카라이트 촉매는 모든 반응 단계들에 적합하다. 반응기(1) 및 반응기(13) 모두에 사용되는 TS-1상의 Pd등의 단일 촉매가 바람직하지만, 촉매 혼합물, 예를 들면, 각각의 반응기에서 사용되는 귀금속을 포함하지 않는 TS-1과 TS-1상의 Pd의 혼합물도 사용 가능하다. 다른 혼합된 촉매, 예를 들어 TS-1 혼합물에 있어서, 활성 탄소상의 Pd가 사용될 수 있다.
본 발명의 공정용으로 적합한 제올라이트(zeolite) 촉매를 포함하는 바람직한 티타늄은 일반적으로 다음과 같은 실험식 xTiO2(1-x)SiO2 에 의한 조성을 갖는다. 여기에서, x는 0.0001 내지 0.500이고, 보다 바람직하게는 x의 값은 0.01부터 0.125까지이다. 제올라이트의 격자 프레임 구조에서 Si:Ti의 몰 비는 9.5:1부터 99:1(가장 바람직하게는 9.5:1부터 60:1)이 바람직하다. 상대적으로 티타늄-리치 제올라이트(titanium-rich zeolite)를 이용하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 제올라이트는 특별한 프레임 구조 티타늄을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
상기의 촉매는 위에서 기술된 제올라이트상에 지지된 귀금속을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 촉매로서 임의의 귀금속(예를 들어, 금, 은, 백금, 팔라듐, 이리듐(iridum), 루테늄(ruthenium), 오스뮴(osmium)), 단독 또는 그들의 결합이 이용될 수 있으며, 가장 바람직하게는 팔라듐이다. 전형적으로, 본 발명의 촉매에서 귀금속의 양은, 0.01부터 5중량%이며, 바람직하게는 0.05부터 2중량%이다.
사용되는 티타늄 실리카라이트(silicalite)는 공지된 절차들로써 준비된다. 바람직한 특징은, 본 발명에 따라 사용되기 전에 공지된 절차에 따라, 증가된 온도, 예를 들면 300 내지 850℃, 바람직하게는 550℃에서, 공기를 이용하는 산화 하소(calcination)에 실리카라이트가 주입되는 것이다. 하소는 얻어진 유기 잔여물들이 완전히 제거될 때까지 수행된다. 완전한 예비 세정 및 산화 하소 절차가, 예를 들어, 일본 특허 H-269029 및 H-269030에 개시되어 있다.
티타늄 실리카라이트 세정과 하소는 실리카라이트를 준비하는 데 사용되는 주형 보조제 및 그와 같은 재료들의 모든 잔여물, 특히 암모늄 타입 재료들을 본질적으로 제거하기 위해 수행된다.
잔여물들이 본질적으로 제거된, 하소된 실리카라이트는, 실리카라이트에 원하는 귀금속을 적절한 양으로 혼합하기 위해 이후 이온 교환 또는 주입 절차들에 의해 처리된다. 이러한 절차에 있어서, 이온 교환에 의해 촉매 결과물로부터의 음이온 잔여물들을 본질적으로 완전하게 제거하는 것이 바람직하다. 사용될 수 있는 주입 절차들은 이후에 기술된다.
지지체를 포함하는 귀금속으로부터 모든 잔여물들을 제거하는 것이 중요하고, 이러한 제거는 일반적으로 물 세정 및 여과 기술에 의해 수행된다.
다수의 세정 및 여과 단계들은 특히 바람직하다. 바람직하게는 귀금속/티타늄 실리카라이트 촉매는 이후에, 예를 들어 진공 분위기하의 완만한 가열에 의해 건조된다.
바람직하게는, 촉매는 예를 들어 10분 내지 24시간 동안 적어도 150℃의 온도에서 산화 하소된다. 산화 하소는 150 내지 650℃, 바람직하게는 250 내지 600℃ 및 가장 바람직하게는 300 내지 550℃의 범위에서 행해진다. 바람직하게는 하소된 촉매는 예를 들어 100℃ 미만의 낮은 온도에서, 적용되기 전에 수소에 의해 환원된다.
부가적인 향상이 또한, 반응기(13)에서 에폭시화(epoxidation) 이전 또는 동안에 촉매를 기본 pH에 약산성으로 완충된 용액과 접촉시킴으로써 얻어진다. 바람직한 pH 범위는 5 내지 8이고, 더욱 바람직하게는 6 내지 7.5이다. 예를 들어 미국 특허 제 5,646,314 참조. 특별한 이점들은 용액에 나트륨, 암모늄, 및/또는 칼륨 염 완충 용액의 사용이다. 우수한 결과는 또한 칼슘 및 마그네슘 염을 포함하는 용액에 의해 얻어질 수 있다. 또 다른 그룹 1A 및 2A 염은 트리페닐 포스핀(triphenyl phosphine) 등의 화합물로서 사용될 수 있다. 하소의 결합 및 완충된 용액과의 접촉은 최상의 결과를 제공한다.
인산 화합물들 등의 다양한 촉진제들의 바람직한 사용이 미국 제 6,005,123에 개시되어있다.
프로필렌 에폭시화의 방법은 다음과 같은 공개 특허: WO 96/102323, WO 97/25143, DE 19600709, WO 97/47386, JP 4-352771, JP H8-269029, 및 H8-269030에 개시된 반응 조건들(예를 들어, 온도, 압력 반응 비율)하에서 적절히 수행될 수 있다.
본 발명의 방법은, 다음과 같은 공개 특허: WO 96/02323, WO 97/25143, DE 19600709, WO 97/31711, WO 97/47386, JP 4-352771, JP H8-269029, 및 H8-269030에 개시된 반응 조건들(예를 들어 온도 및 압력)하의 각각의 반응 단계에서 적절히 수행될 수 있다.
모든 반응들은 액체 상태에서 수행된다; 그것은 1 내지 100 바(bar)의 압력 및 하나 또는 그 이상의 용매들의 존재하에서 작용한다는 것이 바람직하다. 적합한 용매들은 메탄올, 에탄올, 이소프로판올(isopropanol) 및 터셔리(tert)-부탄올 또는 그 혼합물 등의 저 지방성 알코올, 이산화탄소, 및 물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 플루오르네이티드(fluorinated) 알코올들이 사용될 수도 있다. 또한 물과 언급된 알코올들의 혼합물이 사용될 수도 있다.
반응기(1)에 공급되는 촉진제로서, 미량의 HBr, 예를 들어 5 내지 20ppm정도를 사용하는 것이 특히 유용하다.
본 발명에 따른 반응들은 적절한 온도, 바람직하게는 0 내지 125℃(더욱 바람직하게는 20 내지 80℃) 범위의 온도에서 각각 수행되어 원하는 반응을 얻는다. 수소 대 산소의 몰 비율은 일반적으로 수소:산소=1:10 내지 5:1까지 다양하게 변화될 수 있고, 특히 1:5 내지 2:1이 바람직하다. 과산화수소 대 올레핀(olifin)의 몰 비율은 일반적으로 1:1 내지 1:20이다.
미국 특허 제 6,005,123 및 6,008,388에 개시된 촉진제는 위에서 기술된 것으로서 반응기(13)에서 사용될 수 있으며, 특히 암모늄 인산염이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 도식적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 이하의 실시예들에 의해 설명될 수 있다.
실시예 1 - 촉매 제공
20 중량%의 실리카 바인더를 포함하는 약 112중량부의 TS-1(부피로 약 30 마이크론 평균 직경)의 스프레이 건조된 입자는, 251중량부의 탈이온화된 물에 슬러리된다. 약 1.3중량부의 테트라 아민 팔라듐 디클로라이드(tetra ammine palladium dichloride)는 90중량부의 탈이온화된 물에 용해된다. 팔라듐 용액은 30분 이상 교반하면서 TS-1 슬러리에 첨가되고, 그 혼합물은 2시간 동안 30℃의 수조에서 30rpm으로 회전된다. 고체들은, 140중량부의 탈이온화 물로 재 슬러리되고 여과됨으로써 여과되고 세정된다. 고체들은 140중량부의 탈이온화된 물에 의해 3회 이상 세정되고, 109중량부의 생성물을 제공하기 위해 8시간 동안 50℃의 진공상태에서 건조된 다. 그 성분은 다음과 같다; 팔라듐=0.31 중량%, Ti= 1.63%. 고체들은 23℃부터 110℃까지 10℃/min로 가열되어 110℃에서 4시간 동안 유지되고, 그 후 150℃에서 2℃/min로 가열되어 4시간 유지됨으로써 공기 중에 하소된다.
이러한 Pd/TS-1은 석영 튜브 내에 놓여지고, 4시간 동안 50℃에서 가열됨과 동시에, 수소/질소가 5%로 처리되어 활성 촉매를 형성한다.
실시예2 - 프로필렌 옥사이드 제조 방법
0.22mg의 HBr 용액은 100ml의 이온화된 물, 1g의 탈이온화된 물, 1g의 암모늄 인산염 완충제(pH=6, 0.1M) 및 16g의 메탄올과 브롬화 하이드로젠의 수용성 용액 48 중량%를 혼합함으로써 준비된다. 교반 막대가 장착된 100ml 파르(Parr) 반응기에 150mg의 Pd/TS-1(0.3 중량% Pd, 실시예 1과 동일), 상기 준비된 0.22mg의 HBr 용액이 채워진다.
완충제는 800중량부의 탈이온화된 물에 11.5중량부의 암모늄 디하이드로젠 인산염(ammonium dihydrogen phosphate)을 용해함으로써 준비하였으며, 수용성 암모늄 하이드로젠이 pH 6.0을 얻을 때까지 첨가된다; 탈이온화된 물을 첨가하여 1000중량부 용액을 얻는다.
반응기는 질소를 사용하여 500psig로 가압되며, 1기압으로 감압된다. 그 후 반응 혼합물은 30℃로 가열되고, 100psig의 수소로 가압되며, 그리고난 후 4 부피%의 산소/질소에 의해 총 1287psig의 압력이 가해진다. 교반된 반응 혼합물은 30℃에서 60분간 반응시키고, 10℃로 냉각하고, 또한 대기 압력으로 감압한다; 액체의 상은 0.38%의 과산화수소를 포함한다.
그후, 프로필렌(7.6 그램)이 채워지고, 반응기는 질소를 사용하여 300psig로 가압된다. 교반된 혼합물은 120분간 50℃로 가열되고, 10℃까지 냉각되며, 1 기압으로 감압되고 GC에 의해 액체 상이 분석된다. 액체 상의 GC분석에 의하면, 오직 생성물에서 유도된 프로필렌으로서 0.34 중량%의 프로필렌 산화물을 나타내었다.
실시예3 - 프로필렌 옥사이드 제조 방법
실시예2에 기재된 바와 같이, 교반 막대가 장착된 100ml 파르 반응기는, 150mg의 Pd/TS-1(0.3 중량% Pd, 실시예 1과 동일), 0.22g의 HBr 용액(실시예 2와 동일), 1g의 탈이온화된 물, 1g의 암모늄 인산염 완충제(pH=6, 0.1M) 및 16g의 메탄올로 채워진다.
반응기는 질소를 이용하여 500psig로 가압되며, 1기압으로 감압된다. 그 후 반응 혼합물은 30℃로 가열되고, 100psig의 수소로 가압되며, 그리고난 후, 4%의 산소/질소에 의해 총 1287psig의 압력이 가해진다. 교반된 반응 혼합물을 60분간 30℃에서 반응시킨 후, 10℃로 냉각하고, 또한 대기 압력으로 감압한다. 액체의 상은 0.33 중량%의 과산화수소를 포함한다.
이후 프로필렌(7.6g)이 채워지고, 반응기는 질소를 이용하여 300psig로 가압된다. 교반된 반응 혼합물은 60분간 30℃로 가열되고, 10℃까지 냉각되며, 1기압으로 감압되고, GC에 의해 액체 상이 분석된다. 액체 상의 GC 분석에 의하면, 오직 생성물에서 유도된 프로필렌으로서 0.38 중량%의 프로필렌 산화물을 나타내었다.
실시예4 - 프로필렌 옥사이드 제조 방법
실시예 2에 기재된 바와 같이, 교반 막대가 장착된 100ml 파르 반응기에, 150mg의 Pd/TS-1(0.3 중량% Pd, 실시예 1과 동일), 0.22g의 HBr 용액(실시예 2와 동일), 1g의 탈이온화된 물, 1g의 암모늄 인산염 완충제(pH=6, 0.1M) 및 16g의 메탄올이 채워진다. 반응기는 질소를 이용하여 500psig로 가압되며, 1기압으로 감압된다. 그 후 반응 혼합물은 60℃로 가열되고, 100psig의 수소로 가압되며, 그리고난 후 4%의 산소/질소에 의해 총 1287psig의 압력이 가해진다. 교반된 반응 혼합물은 15분간 60℃에서 반응시킨 후, 10℃까지 냉각하고, 대기 압력으로 감압한다. 액체의 상은 0.24 중량%의 과산화수소를 포함한다.
그 후 반응기에 채워지고 프로필렌은 프로필렌 옥사이드를 형성하기 위해 실시예 3에 기재된 바와 같이 반응된다.
실시예5 - 연속적인 제조 방법
도 1에 도시된 반응 시스템은 프로필렌 옥사이드를 연속적으로 제조하는데 사용된다.
반응기(1)에는 H2 1몰당 O2 0.7몰의 비율로, 산소 및 수소가 연속적으로 공급된다. 또한 메탄올 내에 10%의 TS-1상의 Pd 촉매의 슬러리가 높은 비율로 공급된다. 촉매는 실시예 1에서 이용한 것으로서 준비한다.
반응기(1)로 공급된 것은, 후에 제시되는 것과 같이 형성되고 과산화수소 생성을 촉진시키는, 소량의 산성 인산염을 포함한다. 또한, HBr 촉진자의 소량 예를 들어 10ppm이 공급되는 물질에 포함된다.
반응기(1)에서의 반응 조건들은, 50℃, 55psic이며, 액체의 체류시간은 약 10분이다.
약 0.8 중량%의 과산화수소를 포함하는 슬러리 반응 혼합물은 프로필렌 옥사이드가 제조되는 반응기(13)를 통과한다. 또한, 반응기(13)로 공급되는 흐름에 있어서 과산화수소의 1몰 당 약 1.1 몰에 해당하는 프로필렌이 반응기(13)로 도입된다. 수소 및 산소는 반응기(13)에 적절한 양을 공급하기 위해 배제된다.
가장 바람직한 실시예에 있어서, 인산 암모늄 등의 소량의 완충액은 반응기(13)의 반응 혼합물에 있어서 유용하다. 환 개방 반응을 촉진시키는 바람직하지 못한 산을 억제하기 위하여, 6 내지 7의 pH를 제공하는 반응 혼합물이 반응기(13)에 유용하다. 반응기(13)에서 반응 혼합물을 약 산성 예를 들면 pH 6 내지 7로 유지하는데 효과적인 일반적인 양의 완충액이 적용된다. 완충 작용을 제공하기 위해서는 소량의 암모니아를 인산과 반응하고 인산암모늄을 형성하는데 충분한 소량의 암모니아를, 반응기(1)부터 반응기(13)까지 통과하는 반응 혼합물로 첨가한다. 인산 암모늄은 자체 손실을 보충하기 위해 첨가될 수 있다.
반응기(13)에 있어서 반응 조건들은 50℃, 45psig이고, 체류 시간은 약 10분이다.
프로필렌 옥사이드 생성물은 상류 증기 및 반응기(13)에서 제조된 재순환 반응 혼합 슬러리로부터 회수된다; 반응된 프로필렌상에 기반한 모든 프로필렌 옥사이드의 수율은 약 92%이다.
특수한 형태에 있어서, 반응기(13)로부터 반응기(1)로 재순환된 슬러리를 포함하는 촉매는 불활성 가스 스트리퍼, 예를 들면 메탄 스트리퍼(methane stripper) 로 보내진다. 여기에서 그 안에 포함된 프로필렌은 슬러리로부터 스트립되고, 또한 인산 암모늄 완충액으로부터 추출된 약간의 암모니아는 반응기(1)에서 재순환되는 슬러리를 약 6 내지 7의 pH로 낮추고 스트립에 의해 분리된다.

Claims (9)

  1. 프로필렌 옥사이드를 제조하는 방법에 있어서,
    (1) 용매/고체 촉매 슬러리내에서 수소와 산소를 반응시켜 과산화수소를 형성하는 제 1 반응 단계;
    (2) 상기 제 1 반응 단계로부터의 상기 과산화수소 및 상기 촉매를 함유하는 반응 혼합물내에 프로필렌을 도입하는 제 2 반응 단계, 및
    (3) 상기 프로필렌과 상기 제 2 반응 단계에서의 과산화수소를 반응시켜 프로필렌 옥사이드를 형성하는 단계를 포함하며, 또한 상기 프로필렌은 상기 제 1 반응 단계의 반응으로부터 본질적으로 배제되는 제조 방법.
  2. 프로필렌 옥사이드를 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 제 1 반응 구역에서, 용매/고체 촉매 슬러리에서 수소 및 산소를 반응시켜 과산화수소를 형성하는 단계;
    (b) 과산화수소 및 촉매 함유 반응 혼합물을 제 2 반응 구역으로 이송하는 단계; 및
    (C) 상기 제 2 반응 구역에서 상기 과산화수소와 프로필렌을 반응시키는 단계를 포함하며, 또한 프로필렌은 상기 제 1 반응 구역으로부터 본질적으로 배제되는 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 고체 촉매는 TS-1 촉매 상의 귀금속인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 귀금속은 귀금속들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 고체 촉매는 TS-1 촉매 상의 팔라듐인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 용매는 물, C1-C4 알칸올, 이산화탄소, 및 그 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 C1-C4 알칸올은 메탄올인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 용매는 C1-C4 알칸올, 이산화탄소, 및 그 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 C1-C4 알칸올은 메탄올인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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