NL8900366A

NL8900366A - Werkwijze voor het zuiveren van alkenyl aromatische verbindingen.

Info

Publication number: NL8900366A
Application number: NL8900366A
Authority: NL
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1989-09-18
Also published as: GB8804725D0; US4933499A; GB2215344B; GB2215344A; JPH01268649A

Description

i - 1 -

T 217 NET

WERKWIJZE VOOR HET ZUIVEREN VAN ALKENYL AROMATISCHE VERBINDINGEN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van alkenyl aromatische verbindingen, bijvoorbeeld styreen.

Styreen bereid door dehydratering van methylfenylcarbinol bevat in het algemeen benzaldehyde als een onzuiverheid.

De dehydratatie-stap is de laatste stap van drie stappen, betrekking hebbend op de bereiding van propeenoxide en styreen:

Stap I: Peroxidatie van ethylbenzeen met zuurstof tot ethylbenzeenhydroperoxide (EBHP) aCH -CH„ + 0, -> -CH-CH, | 3 ^ 4 i

H

(EBHP)

Stap II: Epoxidatie van propeen met EBHP tot propeenoxide (PO) en methylfenylcarbinol (MFC) CH3-CH«CH2 + CH-CH3

H

CH -CH-CH, + CH-CH, o L IJ oh (PO) (MFC)

Stap III: Methylfenylcarbinol wordt omgezet in styreen en water

-CH-CH, -CH-CH, + H,Q

OH J-> f 2 63003667 i - 2 - Hét is gebleken dat benzaldehyde werd verkregen als een nevenprodukt, en het volgens bovengenoemde methode bereide styreen bevat een kleine hoeveelheid benzaldehyde, welke laatstgenoemde verbinding commercieel terugwinbaar is. Styreen kan worden gezuiverd en benzaldehyde kan worden teruggewonnen door destillatie. Een nadeel van destillatie is dat er polymerisatie van styreen kan plaatsvinden, en in dat geval zal het gebruik van polymerisatieremmers noodzakelijk zijn.

Deze nadelen kunnen worden ondervangen door het onzuivere (benzaldehyde-bevattende) styreen in contact te brengen met een bisulfiet, en het bisulfiet-benzaldehyde additieprodukt te scheiden van het styreen.

De uitvinding kan derhalve worden gedefinieerd als betrekking hebbend op een werkwijze voor het zuiveren van alkenyl aromatische verbindingen, met het kenmerk dat een alkenyl aromatische verbinding die benzaldehyde als onzuiverheid bevat, in contact wordt gebracht met een bisulfiet, en dat het aldus verkregen benzaldehyde-bisulfiet additieprodukt wordt afgescheiden van de alkenyl aromatische verbinding.

De alkenyl aromatische verbindingen die gezuiverd worden, zijn styreen of styrenen die hetzij alkyl-gesubstitueerd zijn in de aromatische ring of in de alkenylgroep. De voorkeur gaat uit naar styreen.

Het bisulfiet is bij voorkeur een alkalimetaalbisulfiet of ammoniumbisulfiet. Natriumbisulfiet geniet nog meer de voorkeur.

Het bisulfiet reageert met het aldehyde, hetzij in vaste vorm hetzij opgelost in een oplosmiddel. Het bisulfiet is bij voorkeur gebonden aan een anionenuitwisselingshars. De anionenuitwisselings-hars bevat als tegen-ionen uitwisselbare anionen, welke via basische groepen aan de matrix zijn gebonden.

Het anion van de anionenuitwisselingshars wordt uitgewisseld tegen het bisulfietanion. Voor dit doel wordt de anionenuitwisselingshars in contact gebracht met een waterige oplossing van bisulfiet, bij voorkeur natriumbisulfiet.

89 0 0366 Γ - 3 - ï

De anionenuitwisselingshars heeft dikwijls een matrix welke bestaat uit polystyreen, alifatische polyaminehars, gemengde poly-alkyleenaminen of styreen-divinylbenzeencopolymeren. De anionenuitwisselingshars is beschreven in Ullmans Encyclopedie der technischen Chemie, vierde editie, 1977, deel 13, in het bijzonder pp 301-303.

Voorbeelden van anionenuitwisselingsharsen zijn: sterk basisch styreen-divinylbenzeencopolymeer met anionenuit-wisselingsgroep ^-ch2n+(ch3)3ci" sterk basisch styreen-divinylbenzeencopolymeer met anionenuit-wisselingsgroep ^-ch2n+(ch3)2(c2h4oh)ci' sterk basisch styreen-divinylbenzeencopolymeer met anionenuit-wisselingsgroep ^-ch2s+(ch3)2ci‘ zwak basisch styreen-divinylbenzeencopolymeer met anionenuit-wisselingsgroep ^-ch2nhc2h4nhc2h4nh2, waarin φ een aromatische ring van de matrix voor-stelt.

Nadat de anionenuitwisselingshars in contact is gebracht met een waterige natriumbisulfiet-oplossing, wordt de hars gewassen met gedemineraliseerd water en vervolgens gewassen met ethanol en pentaan. Styreen dat verontreinigd is met benzaldehyde wordt over het uitwisselingshars-bisulfietprodukt geleid. Door deze methode wordt het benzaldehyde kwantitatief opgevangen/tegengehouden en wordt zuiver styreen als opbrengst verkregen.

8900366.

t - 4 -

Het afgescheiden benzaldehyde, opgevangen op de gemodificeerde anionenuitwisselingshars, kan worden afgevoerd door de anionen-uitwisselingshars in contact te brengen met een waterige oplossing van natriumcarbonaat. Het benzaldehyde kan worden afgescheiden en gedestilleerd teneinde zuivere benzaldehyde te verkrijgen. De anionenuitwisselingshars wordt geregenereerd met bisulfiet (bij -voorbeeld natriumbisulfiet). Het benzaldehyde kan ook direct uit de hars worden teruggewonnen door gebruik te maken van stoom-destillatie. Het benzaldehyde kan dan uit het destillaat worden afgescheiden door fasescheiding.

Voorbeeld 1

Een hoeveelheid van 20 g anionenuitwisselingshars Amberlist IRA-400 (Amberlist is een gedeponeerd handelsmerk) werd toegevoegd aan een oplossing van 10 g natriummetabisulfiet in 60 g water, en het mengsel werd gedurende een uur geroerd bij 20°C. De vaste, bisulfiet-bevattende anionenuitwisselingshars werd afgefiltreerd en gewassen met water en vervolgens met ethanol en pentaan. Er werd een droge hars verkregen. De HSO^ bevattende anionenuitwisselingshars werd overgebracht in een vertikale glazen buis en 35 g styreen dat 1 gew.% benzaldehyde bevatte werd door de kolom geleid. Het aan de onderzijde van de kolom uittredende elueermiddel bevatte geen benzaldehyde (bepaald door gaschromatografie).

De kolom werd gespoeld met ethanol en daarna met een waterige natriumcarbonaat-oplossing. Het bleek dat het elueermiddel uit de kolom het benzaldehyde bevatte, vrij van styreen.

Voorbeeld 2

Een hoeveelheid van 70 g anionenuitwisselingshars Amberlist-400 werd toegevoegd aan een oplossing van 30 g natriummetabisulfiet in 200 g water, en het mengsel werd gedurende een uur geroerd bij kamertemperatuur. De vaste, bisulfiet-bevattende anionenuitwisselingshars werd afgefiltreerd en gewassen met water, met ethanol en met pentaan. Er werd een droge hars verkregen. De HSO^-bevattende anionenuitwisselingshars werd overgebracht in een verticale glazen buis en 62 g onzuiver styreen dat 11,5 gew.% 8900366.

- 5 - .

benzaldehyde - berekend op het totale gewicht - bevatte, werd door de kolom geleid. Het aan de onderzijde van de kolom uittredende elueermiddel bevatte geen enkel spoor van benzaldehyde (bepaald door GC analyse).

De kolom werd gespoeld met ethanol en daarna met een waterige natriumcarbonaat-oplossing teneinde het benzaldehyde af te voeren.

Het bleek dat het elueermiddel het benzaldehyde bevatte, vrij van styreen.

8900366·'

Claims

1. Werkwijze voor het zuiveren van alkenyl aromatische verbindingen, met het kenmerk dat een alkenyl aromatische verbinding die benzaldehyde als onzuiverheid bevat, in contact wordt gebracht met een bisulfiet, en dat het aldus verkregen benzaldehyde-bisulfiet additieprodukt wordt afgescheiden van de alkenyl aromatische verbinding.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de alkenyl aromatische verbinding styreen is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat natriumbisulfiet wordt gebruikt,

4. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het bisulfiet gebonden is aan een anionenuitwisselings-hars.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de anionen-uitwisselingshars als tegen-ionen uitwisselbare anionen bevat, welke via basische groepen gebonden zijn aan de matrix.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de anionenuitwisselingshars in contact is gebracht met een waterige oplossing van natriumbisulfiet.

7. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het afgescheiden benzaldehyde, opgevangen op de gemodificeerde anionenuitwisselingshars, wordt afgevoerd door de anionenuitwisselingshars in contact te brengen met waterig natrium-carbonaat.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de anionenuitwisselingshars geregenereerd wordt met bisulfiet.

9. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het afgescheiden benzaldehyde, opgevangen op de gemodificeerde anionenuitwisselingshars, wordt afgevoerd door stoomdestillatie. 8900366.