NO333778B1 - Fremgangsmate for produksjon av hydrogenperoksid og sammensetning for anvendelse deri - Google Patents
Fremgangsmate for produksjon av hydrogenperoksid og sammensetning for anvendelse deri Download PDFInfo
- Publication number
- NO333778B1 NO333778B1 NO20026057A NO20026057A NO333778B1 NO 333778 B1 NO333778 B1 NO 333778B1 NO 20026057 A NO20026057 A NO 20026057A NO 20026057 A NO20026057 A NO 20026057A NO 333778 B1 NO333778 B1 NO 333778B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- weight
- working solution
- quinone
- solvent
- isodure
- Prior art date
Links
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 13
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000012224 working solution Substances 0.000 claims abstract description 50
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 claims abstract description 34
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- OTBHDFWQZHPNPU-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetrahydroanthracene-9,10-dione Chemical class O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1CCCC2 OTBHDFWQZHPNPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N durene Chemical compound CC1=CC(C)=C(C)C=C1C SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- SNDGLCYYBKJSOT-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetrabutylurea Chemical compound CCCCN(CCCC)C(=O)N(CCCC)CCCC SNDGLCYYBKJSOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- HXQPUEQDBSPXTE-UHFFFAOYSA-N Diisobutylcarbinol Chemical compound CC(C)CC(O)CC(C)C HXQPUEQDBSPXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 caprolactams Chemical class 0.000 description 11
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000005208 1,4-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- BFIMMTCNYPIMRN-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,5-tetramethylbenzene Chemical compound CC1=CC(C)=C(C)C(C)=C1 BFIMMTCNYPIMRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1C FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 1-methylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC=CC2=C1 QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMGMDXCADSRNCX-UHFFFAOYSA-N 5,6-dihydroxy-1,3-diazepan-2-one Chemical class OC1CNC(=O)NCC1O ZMGMDXCADSRNCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 2
- YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N tert-butylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGSMMQXDEYYZTB-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetramethylbenzene Chemical compound CC1=CC(C)=C(C)C=C1C.CC1=CC(C)=C(C)C=C1C WGSMMQXDEYYZTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXHVNJGQOJFMHT-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butyl-2-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C(C)(C)C AXHVNJGQOJFMHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEVQZPWSVWZAOB-UHFFFAOYSA-N 2-(bromomethyl)-1-iodo-4-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=C(I)C(CBr)=C1 YEVQZPWSVWZAOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006040 2-hexenyl group Chemical group 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005600 alkyl phosphonate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008425 anthrones Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000000687 hydroquinonyl group Chemical group C1(O)=C(C=C(O)C=C1)* 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003791 organic solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000003613 toluenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
- C01B15/01—Hydrogen peroxide
- C01B15/022—Preparation from organic compounds
- C01B15/023—Preparation from organic compounds by the alkyl-anthraquinone process
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for produksjon av hydrogenpereksid ifølge antrakinonprosessen som inkluderer vekselvis hydrogenering og oksidering av ett eller flere kinoner valgt fra antrakinoner og/eller tetrahydroantrakinoner i en arbeidsløsning omfattende minst ett kinonløsemiddel og minst ett hydrokinonløsemiddel, hvori det minst ene kinonløsemidlet omfatter isoduren i en mengde fra 15 til 100 vekt%. Oppfinnelsen vedrører også en sammensetning nyttig som en arbeidsløsning ved produksjon av hydrogenperoksid.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for produksjon av hydrogenperoksid ifølge antrakinonprosessen, hvori arbeidsløsningen omfatter en viss blanding av løsemidler. Oppfinnelsen vedrører også en sammensetning omfattende en slik blanding av løsemidler som er nyttige som en arbeidsløsning for produksjon av hydrogenperoksid.
Den mest vanlige fremgangsmåte for produksjon av hydrogenperoksid er antrakinonprosessen. I denne prosessen blir kinoner valgt fra valgfritt substituerte antrakinoner og/eller tetra hyd roa ntra kinoner løst i en egnet organisk løse-middelblanding, en såkalt arbeidsløsning, hydrogenert for å danne de tilsvarende hydrokinoner. Hydrokinonene oksideres deretter tilbake til kinoner med oksygen (vanligvis luft) med samtidig dannelse av hydrogenperoksid, som deretter kan eks-traheres med vann mens kinonene returneres med arbeidsløsningen til hydrogeneringstrinnet.
Antrakinonprosessen er beskrevet utførlig i litteraturen, for eksempel i Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", fjerde utgave, 1993, vol. 13, s. 961-995.
For at fremgangsmåten skal virke ordentlig er det nødvendig å anvende en løse-middelblanding for arbeidsløsningen i hvilken både kinoner og hydrokinoner er løse-lige. Derfor omfatter løsemiddelblandingen i arbeidsløsningen vanligvis ett eller flere kinonløsemidler og ett eller flere hydrokinonløsemidler.
Problemet med å finne egnede løsemidler for arbeidsløsningen har blitt tatt opp i, for eksempel US patenter 3328128, 4800073 og 4800074, og GB patent 1524883.
I mange tilfeller er produksjonskapasiteten i anlegget begrenset ved mengden av kinoner tilgjengelige for hydrogenering i arbeidsløsningen eller mengden av hydrokinoner som kan dannes uten utfelling derav. Dette problemet har blitt funnet å være av spesiell viktighet når mengden av tetrahydroantrakinoner i arbeidsløsning-en er høy.
Derved er det et behov for en arbeidsløsning basert på en løsemiddelkombinasjon med forbedret løselighet av både kinoner og hydrokinoner, spesielt av tetrahydroantrakinoner. Videre er det ønskelig å tilveiebringe en arbeidsløsning med relativt lavt tetthet, som letter faseseparasjonen ved ekstraksjonstrinnet utført etter hy-drogenerings- og oksidasjonstrinnene.
Det har nå blitt funnet at det er mulig å tilveiebringe en arbeidsløsning som fyller disse krav ved å velge en viss kombinasjon av løsemidler.
Derved omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for produksjon av hydrogenperoksid ifølge antrakinonprosessen som inkluderer vekselvis hydrogenering og oksidering av ett eller flere kinoner valgt fra antrakinoner og/eller tetra hyd roa ntra kinoner i en arbeidsløsning omfattende minst ett kinonløsemiddel og minst ett hydrokinon-løsemiddel, som er kjennetegnet ved at det minst ene kinonløsemiddel omfatter isoduren (1,2,3,5-tetrametylbenzen) i en mengde fra 15 vekt% og i tillegg duren i en mengde som ikke overstiger omtrent 25 vekt% av den totale mengde av kinon-løsemidler.
Fortrinnsvis omfatter det minst ene kinonløsemidlet fra omtrent 20 til omtrent 80 vekt% av isoduren, mest foretrukket fra omtrent 25 til omtrent 70 vekt% av isoduren.
Mest fordelaktig består det minst ene kinonløsemidlet referert til over hovedsakelig av ett eller flere hovedsakelig ikke-polare organiske løsemidler, fortrinnsvis hydrokarboner, mens det minst ene hydrokinonløsemidlet referert til over mest fordelaktig hovedsakelig består av ett eller flere polare organiske løsemidler, egnet essensi-elt ikke-løselige i vann og fortrinnsvis valgt fra alkoholer, urea, amider, kaprolaktamer, estere, fosforholdige substanser og pyrrolidoner.
Det har nå blitt funnet at når forholdet av isoduren sammenlignet med andre valgfrie kinonløsemidler er høy, er løseligheten av kinoner forbedret i en slik utstrekning at det er mulig å senke den totale mengden av kinonløsemidler i arbeidsløsningen og isteden å øke mengden av hydrokinonløsemidler, og derved øker løseligheten av både kinoner og hydrokinoner.
I tillegg til isoduren omfatter det minst ene kinonløsemidlet hovedsakelig duren(l,2,4,5-tetrametylbenzen), hvori den totale mengden av isoduren og duren i det minst ene kinonløsemidlet egnet utgjør fra omtrent 30 til omtrent 100 vekt%, fortrinnsvis fra omtrent 35 til omtrent 80 vekt%, av kinonløsemidlene. For å unngå utfelling av duren bør innholdet derav ikke være for høyt, fortrinnsvis ikke overstiger omtrent 25 vekt%, mest foretrukket ikke overstiger omtrent 20 vekt% av den totale mengde av kinonløsemidler. Vektforholdet isoduren til duren i arbeids-løsningen er fortrinnsvis fra omtrent 1,5:1 til omtrent 5:1, mest foretrukket fra omtrent 2:1 til omtrent 4:1.
Det minst ene kinonløsemidlet kan også omfatte andre egnede essensielle ikke-polare hydrokarboner, fortrinnsvis valgt fra ett eller flere aromatiske, alifatiske eller naftenhydrokarboner, av hvilke aromatiske hydrokarboner er mest foretrukket. Spesielt egnede kinonløsemidler inkluderer benzen, alkylerte eller polyalkylerte benzener slik som tert-buty I benzen eller trimetylbenzen, alkylert toluen eller naf-talen slik som tert-butyltoluen eller metylnaftalen.
Det foretrukne totale innhold av kinonløsemidler og følgelig også innholdet av isoduren anvendt i hele arbeidsløsningen avhenger av hvilket hydrokinonløsemid-del(er) som anvendes. I de fleste tilfeller er det egnede innhold av kinonløsemidler fra omtrent 25 til omtrent 65 vekt%, fortrinnsvis fra omtrent 40 til omtrent 60 vekt% av hele arbeidsløsningen. I de fleste tilfeller er vektforholdet kinonløsemidler til hydrokinonløsemidler egnet fra omtrent 0,6 til omtrent 4, fortrinnsvis fra omtrent 1,5 til omtrent 3. Det egnede innhold av isoduren er vanligvis fra omtrent 8 til omtrent 52 vekt%, fortrinnsvis fra omtrent 11 til omtrent 42 vekt% av hele arbeids-løsningen.
Arbeidsløsningen omfatter minst ett og fortrinnsvis minst to hydrokinonløsemidler,
egnet valgt fra polare organiske løsemidler, som, derimot fortrinnsvis bør være hovedsakelig ikke-løselig i vann. Egnede hydrokinonløsemidler kan velges fra alkohol-der, urea, amider, kaprolaktamer, estere, fosforholdige substanser og pyrrolidoner, og inkluderer alkylfosfater (for eksempel trioktylfosfat), alkylfosfonater, alkylcyklo-heksanolestere, N,N-dialkylkarbonamider, tetraalkylurea (foreksempel tetrabutylurea), N-alkyl-2-pyrrolidoner og høytkokende alkoholer, fortrinnsvis med 8-9 kar-bonatomer (for eksempel di-isobutylkarbinol). Foretrukne hydrokinonløsemidler er valgt fra alkylfosfater, tetralkylurea, cykliske ureaderivater og alkyl-substituerte kaprolaktamer. En gruppe av foretrukne hydrokinonløsemidler er beskrevet i US patenter 4800073 og 4800074 og inkluderer alkyl-substituerte kaprolaktamer slik som oktylkaprolaktam og cykliske ureaderivater slik som N,N'-dialkyl-substituert alkylenurea. Andre foretrukne hydrokinonløsemidler inkluderer di-isobutylkarbinol og tetrabutylurea, som er fordelaktig på den måten at de har lav tetthet.
Innholdet av hydrokinonløsemidler i arbeidsløsningen er fortrinnsvis fra omtrent 15 til omtrent 48 vekt%, mest foretrukket fra omtrent 18 til omtrent 35 vekt%.
Antrakinonene og tetra hyd roa ntraki nonene i arbeidsløsningen som skal hydrogeneres er fortrinnsvis alkylsubstituerte, mest foretrukket med kun én alkylgruppe, eg net ved 2-posisjonen. Foretrukne alkylsubstituenter inkluderer amyl slik som 2-tert-amyl eller 2-iso-sec-amyl, etyl, tert-butyl og 2-heksenyl, og det er spesielt foretrukket at minst etylsubstituerte antrakinoner og/eller tetrahydroantrakinoner er inkludert. Fortrinnsvis inkluderer arbeidsløsningen som skal hydrogeneres, en blanding av forskjellige alkylsubstituerte antrakinoner og tetrahydroantrakinoner, mer foretrukket en blanding av etyl og minst ett annet alkylsubstituert, mest foretrukket amylsubstituert, antrakinon og/eller tetrahydroantrakinon. Fortrinnsvis er fra omtrent 50 til omtrent 100 mol%, mest foretrukket fra omtrent 60 til omtrent 90 mol%, av antrakinonene og tetra hyd roa ntraki nonene substituert med en etylgruppe. Det er også foretrukket at opp til omtrent 50 mol%, mest foretrukket fra omtrent 10 til omtrent 40 mol% av antrakinonene og tetrahydroantrakinonene er substituert med en amylgruppe.
Det har blitt funnet fordelaktig å operere ved høye mengder av tetrahydroantrakinoner sammenlignet med antrakinoner, ettersom da er mulig å oppnå høy grad av hydrogenering og lave tap av aktive kinoner til nedbrytningsprodukter. Egnet overstiger molarforholdet av tetrahydroantrakinoner til antrakinoner i arbeidsløs-ningen som skal hydrogeneres 1:1, og er fortrinnsvis fra omtrent 2:1 til omtrent 50:1, mest foretrukket fra omtrent 3:1 til omtrent 20:1. I noen tilfeller kan det være passende å operere ved et molart forhold kun opp til omtrent 9:1, men det er også mulig å anvende arbeidsløsninger omtrent fri for antrakinoner.
Molarforholdet av tetrahydroantrakinoner til a I kyla ntraki noner i en moden arbeids-løsning (en arbeidsløsning anvendt for hydrogenperoksidproduksjon under minst seks måneder) er egnet i samme størrelsesorden for antrakinonene substituert med forskjellige grupper. Det molare forhold for hver gruppe skiller seg fortrinnsvis mindre enn med en faktor på omtrent 2,5, mest foretrukket mindre enn med en faktor på omtrent 1,7.
Tetrahydroantrakinonene er vanligvis hovedsakelig laget av p-tetra hyd roa ntraki noner, men også noen a-tetra hyd roa ntraki noner kan være tilste-de.
Ved siden av den direkte eller indirekte hydrogenering til hydrokinoner skjer mange sekundære reaksjoner. For eksempel kan antrahydrokinonene reagere videre til tetrahydroantrahydrokinoner, som i oksidasjonstrinnet konverteres til tetrahydroantrakinoner, innholdet av hvilket derved vil øke i arbeidsløsningen. Dette betyr at når fremgangsmåten av oppfinnelsen startes, kan den initielle arbeids- løsningen inneholde ingen eller kun små mengder av tetrahydroantrakinoner, ettersom de vil dannes automatisk under forløpet av operasjonen. Så snart de ønskede konsentrasjoner av antrakinoner og tetrahydroantrakinoner har blitt nådd, behand-les minst en del av arbeidsløsningen deretter vanligvis for å dehydrogenere tetrahydroantrakinoner tilbake til antrakinoner.
Det oppstår også direkte eller indirekte dannelse av uønskede biprodukter, slik som epoksider, oktahydroantrakinoner, oksantroner, antronerog diantroner. Noen av disse forbindelsene, slik som epoksider, kan konverteres tilbake til antrakinoner, mens andre, slik som diantroner, utgjør et ureversibelt tap av aktiv arbeidsløsning. Det har blitt funnet at dannelsen av uønskede biprodukter kan minimeres dersom molarforholdet av tetrahydroantrakinoner til antrakinoner beholdes innen de over-nevnte spesifiserte områder.
De høye mengder av isoduren i arbeidsløsningen gjør det mulig å løse høye mengder av etylsubstituert tetra hyd roa ntraki non, som har lavere tetthet enn, for eksempel det høyløselige amylsubstituerte tetra hyd roa ntraki non. Det er derfor mulig å kombinere høy konsentrasjon av kinoner tilgjengelige for hydrogenering i arbeids-løsningen med lav tetthet, som derved øker produksjonskapasiteten av hydrogenperoksid per volum arbeidsløsning. Den totale mengde av antrakinoner og tetrahydroantrakinoner i arbeidsløsningen som skal hydrogeneres, er fortrinnsvis fra omtrent 15 til omtrent 28 vekt%, mest foretrukket fra omtrent 17 til omtrent 25 vekt%, mens tettheten målt ved 20°C, fortrinnsvis er fra omtrent 910 til omtrent 980 kg/m<3>, mest foretrukket fra omtrent 930 til omtrent 970 kg/m<3>.
Hydrogeneringstrinnet utføres vanligvis ved å kontakte arbeidsløsningen med hy-drogengass i nærværet av en katalysator ved en temperatur fra omtrent 0 til omtrent 100°C, fortrinnsvis fra 40 til omtrent 75°C, og ved et absolutt trykk fra omtrent 100 til omtrent 1.500 kPa, fortrinnsvis fra omtrent 200 til omtrent 600 kPa. Graden av hydrogenering (som mol hydrokinoner per m<3>arbeidsløsning) er egnet fra omtrent 350 til omtrent 800, fortrinnsvis fra omtrent 400 til omtrent 650.
Den aktive katalysator kan for eksempel være et metall valgt fra ethvert av nikkel, palladium, platina, rhodium, ruthenium, gull, sølv, eller blandinger derav. Foretrukne metaller er palladium, platina og gull, av hvilket palladium eller blandinger omfattende minst 50 vekt% palladium er spesielt foretrukket. Den aktive katalysator kan være i fri form, for eksempel kolloidalt palladium suspendert i arbeidsløsning-en, eller være avsatt på en fast bærer slik som partikler anvendt i formen av en slurry eller et fast sjikt. Derimot er det spesielt foretrukket å anvende en katalysator i formen av et aktivt metall på en monolittisk bærer, som for eksempel beskrevet i US patenter 4552748 og 5063043. Foretrukne bærematerialer er valgt fra si li— ka eller aluminiumoksid.
Før eller etter hydrogeneringstrinnet regenereres minst en del av arbeidsløsningen fortrinnsvis i ett eller flere trinn for å fjerne vann, for å holde det ønskede forhold av tetrahydroantrakinoner til antrakinoner, for å konvertere noen uønskede biprodukter fra hydrogeneringen eller oksidasjonstrinnene tilbake til aktive komponen-ter, og for å fjerne andre uønskede biprodukter. Regenereringen kan inkludere fil-trering, fordamping av vann, og behandling med en porøs adsorbent og katalysator basert på aluminiumoksid.
Andre trinn i den totale prosess for å produsere hydrogenperoksid, slik som oksida-sjon med oksygen eller luft og ekstraksjon med vann, kan utføres på konvensjonell måte som beskrevet i litteraturen.
Oppfinnelsen vedrører videre en sammensetning nyttig som en arbeidsløsning for produksjon av hydrogenperoksid med antrakinonprosessen omfattende ett eller flere kinoner valgt fra antrakinoner og/eller tetrahydroantrakinoner løst i minst ett kinonløsemiddel og minst ett hydrokinonløsemiddel, som er kjennetegnet ved at det minst ene kinonløsemidlet omfatter isoduren i en mengde fra 15 vekt% og i tillegg duren i en mengde som ikke overstiger omtrent 25 vekt% av den totale mengden av kinonløsemidler.
Fortrinnsvis omfatter det minst ene kinonløsemidlet fra omtrent 20 til omtrent 80 vekt% av isoduren, mest foretrukket fra omtrent 25 til omtrent 70 vekt% av isoduren. Når det gjelder valgfrie og foretrukne trekk av sammensetningen, refereres det til beskrivelsen over av prosessen.
Oppfinnelsen vil nå videre bli beskrevet i sammenheng med de følgende eksempler, som derimot ikke bør tolkes som å begrense omfanget av oppfinnelsen.
Eksempel 1:
Løseligheten av p-tetra hyd roetyla ntraki non ble målt i to forskjellige rene kinonlø-semidler:
Eksempel 2
To forskjellige modne arbeidsløsninger, A (sammenligning) og B (oppfinnelsen), ble testet i en antrakinonprosess, løsningene inneholdt derved også normale nedbrytningsprodukter. Begge løsninger omfattet tetra buty I urea som hydrokinonløsemiddel og 2-etyl- og 2-amylsubstituerte antrakinoner og tetrahydroantrakinoner (det mo-la re forhold
2-etyl til 2-amyl oversteg 1:1 og ble beholdt konstant). Det molare forhold tetrahydroantrakinoner til antrakinoner oversteg 3:1.
Hovedforskjellen mellom arbeidsløsningene var at i løsning A var kinonløsemidlet laget av Shellsol™ AB, en vanlig blanding av aromatisk hydrokarbon med hovedsakelig Cio- og C9-a I kyl benzen (omtrent 85%), mens i løsning B var kinonløsemidlet laget av 40 vekt% Shellsol™ AB blandet med 60 vekt% isoduren (Teknisk kvalitet omfattende omtrent 69% isoduren, omtrent 22% duren og omtrent 9 vekt% andre Cio-aromatiske hydrokarboner).
I begge tilfeller ble det totale innhold av tetrahydroantrakinoner og antrakinoner holdt så høyt som mulig for å nå høye konsentrasjoner av hydrogenperoksid i ar-beidsløsningen. Derimot var utfelling av p-tetrahydroetylantrakinon og/eller dets hyd roki nonform i arbeidsløsningen en begrensende faktor.
Flere data er vist i tabellen under:
Det var derved mulig å operere arbeidsløsning B med en høyere produksjonskapa-sitet enn løsning A.
Claims (9)
1. Fremgangsmåte for produksjon av hydrogenperoksid ifølge antrakinonprosessen som inkluderer vekselvis hydrogenering og oksidering av ett eller flere kinoner valgt fra antrakinoner og/eller tetrahydroantrakinoner i en arbeidsløsning omfattende minst ett kinonløsemiddel og minst ett hydrokinonløsemiddel,karakterisert vedat det minst ene kinonløsemidlet omfatter isoduren i en mengde fra 15 vekt% og i tillegg duren i en mengde som ikke overstiger omtrent 25 vekt% av den totale mengde av kinonløsemidler.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori det minst ene kinonløsemidlet omfatter fra omtrent 20 til omtrent 80 vekt% av isoduren.
3. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-2, hvori det minst ene kinonlø-semidlet omfatter fra omtrent 25 til omtrent 70 vekt% av isoduren.
4. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-3, hvori den totale mengde av isoduren og duren i det minst ene kinonløsemidlet utgjør fra omtrent 30 til omtrent 100 vekt% av kinonløsemidlene.
5. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-4, hvori vektforholdet isoduren til duren i arbeidsløsningen er fra omtrent 1,5:1 til omtrent 5:1.
6. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-5, hvori det minst ene hydroki-nonløsemidlet omfatter ett eller flere di-isobutylkarbinol eller tetra buty I urea.
7. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-6, hvori molarforholdet av tetrahydroantrakinoner til antrakinoner i arbeidsløsningen som skal hydrogeneres overstiger 1:1.
8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-7, hvori fra omtrent 50 til omtrent 100 mol% av antrakinonene og tetrahydroantrakinonene er substituert med en etylgruppe.
9. Sammensetning nyttig som en arbeidsløsning for produksjon av hydrogenperoksid med antrakinonprosessen omfattende ett eller flere kinoner valgt fra antrakinoner og/eller tetrahydroantrakinoner løst i minst ett kinonløsemiddel og minst ett hydrokinonløsemiddel,
karakterisert vedat det minst ene kinonløsemidlet omfatter isoduren i en mengde fra 15 vekt% og i tillegg duren i en mengde som ikke overstiger omtrent 25 vekt% av den totale mengden av kinonløsemidler.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US21263300P | 2000-06-19 | 2000-06-19 | |
| EP00850109 | 2000-06-19 | ||
| PCT/SE2001/001192 WO2001098204A1 (en) | 2000-06-19 | 2001-05-28 | Process for the production of hydrogen peroxide and composition for use therein |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20026057D0 NO20026057D0 (no) | 2002-12-17 |
| NO20026057L NO20026057L (no) | 2003-02-05 |
| NO333778B1 true NO333778B1 (no) | 2013-09-16 |
Family
ID=26074200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20026057A NO333778B1 (no) | 2000-06-19 | 2002-12-17 | Fremgangsmate for produksjon av hydrogenperoksid og sammensetning for anvendelse deri |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7001584B2 (no) |
| DE (1) | DE60140939D1 (no) |
| NO (1) | NO333778B1 (no) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7238335B2 (en) * | 2003-08-11 | 2007-07-03 | Degussa Ag | Process for the preparation of hydrogen peroxide by the anthraquinone cyclic process |
| JP2011036770A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Hokkaido Univ | 貴金属担持光触媒体粒子の製造方法 |
| CN102001631A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-04-06 | 上海福磊国际贸易有限公司 | 一种过氧化氢的制备方法 |
| CN102910589A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-02-06 | 黎明化工研究设计院有限责任公司 | 一种提高蒽醌法制过氧化氢氢化液氧化收率的方法 |
| SE1651754A1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-03-27 | Eb Nuberg Ab | Aromatic solvent for hydrogen peroxide production |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB834154A (en) | 1957-02-25 | 1960-05-04 | Columbia Southern Chem Corp | Improvements in the preparation of hydrogen peroxide |
| DE2125192A1 (de) * | 1971-05-21 | 1972-11-23 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Konzentrierung von Wasserstoffperoxid |
| DE1261838B (de) | 1963-09-03 | 1968-02-29 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd |
| DE1914739A1 (de) | 1969-03-22 | 1970-10-01 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd |
| BE756013A (fr) | 1969-09-10 | 1971-02-15 | Degussa | Procede pour l'extraction de peroxyde d'hydrogene des solutionsde travail du procede a l'anthraquinone |
| BE756015A (fr) | 1969-09-10 | 1971-02-15 | Degussa | Procede pour la preparation de peroxyde d'hydrogene (e) |
| US3965251A (en) * | 1970-08-18 | 1976-06-22 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method of regenerating a degraded working solution for the production of hydrogen peroxide |
| DE2104432C3 (de) * | 1971-01-30 | 1973-11-22 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von Wasser stoflfperoxid nach dem Anthrachinonver fahren |
| DE2532819C3 (de) | 1975-07-23 | 1978-10-05 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxid |
| DE3027253C2 (de) * | 1980-07-18 | 1982-11-04 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxid |
| SE431532B (sv) | 1982-09-08 | 1984-02-13 | Eka Ab | Forfarande vid framstellning av veteperoxid |
| SE459919C (sv) | 1987-03-27 | 1991-01-03 | Eka Nobel Ab | Foerfarande foer framstaellning av vaeteperoxid genom reduktion och oxidation av en antrakinon |
| SE464867B (sv) | 1989-02-23 | 1991-06-24 | Eka Nobel Ab | Foerfarande vid framstaellning av vaeteperoxid enligt antrakinonprocessen |
| FR2730985B1 (fr) * | 1995-02-28 | 1997-08-01 | Chemoxal Sa | Procede et installation de production de peroxyde d'hydrogene |
-
2001
- 2001-05-28 DE DE60140939T patent/DE60140939D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-12 US US09/878,347 patent/US7001584B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-12-17 NO NO20026057A patent/NO333778B1/no not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-10-20 US US11/253,707 patent/US7425316B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20026057D0 (no) | 2002-12-17 |
| US20060034751A1 (en) | 2006-02-16 |
| US7001584B2 (en) | 2006-02-21 |
| NO20026057L (no) | 2003-02-05 |
| DE60140939D1 (de) | 2010-02-11 |
| US20020110515A1 (en) | 2002-08-15 |
| US7425316B2 (en) | 2008-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4113572B2 (ja) | アントラキノン法による過酸化水素の製造方法及びその方法に使用するための組成物 | |
| US7425316B2 (en) | Chemical process and composition | |
| JP6972802B2 (ja) | 過酸化水素の製造方法 | |
| EP0284580B1 (en) | Process for preparation of hydrogen peroxide | |
| US6153169A (en) | Method of producing hydrogen peroxide and reaction promoters therefor | |
| EP1292533B1 (en) | Process for the production of hydrogen peroxide and composition for use therein | |
| US3328128A (en) | Process for the manufacture of hydrogen peroxide | |
| US4349526A (en) | Process for the production of hydrogen peroxide | |
| JPH06191803A (ja) | 過酸化水素の製造方法 | |
| US4374820A (en) | Manufacture of H2 O2 | |
| TWI758411B (zh) | 利用蒽醌法的過氧化氫製造方法及製造系統 | |
| US2927002A (en) | Process for the manufacture of hydrogen peroxide | |
| EP0226889A1 (en) | Process for purifying a working solution | |
| JPS60235704A (ja) | 作業溶液中のテトラヒドロアンスラキノン類の濃度を調節する方法 | |
| US3038786A (en) | Process for the cyclic production of hydrogen peroxide | |
| JP2014108903A (ja) | 過酸化水素の製造方法 | |
| FI74946C (fi) | Rening av alkylerade antrakinoner. | |
| KR980009113A (ko) | 과산화수소의 제조방법 | |
| KR19980048617A (ko) | 과산화수소의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |