SE411745B - Forfarande for framstellning av veteperoxid enligt antrakinonprocessen - Google Patents

Description

i __ 7109607-1 2 användes dessutom en andra typ av lösningsmedel, en organisk vätska, som relativt lätt löser antrahydrokinoner och tetrahydroantrahydro- kinoner. Högre alifatiska, sekundära, alkoholer har visat sig vara tillräckligt goda lösningsmedel för detta ändamål. Exempel på sekun- dära alkoholer av detta slag är alkoholer med 7 till 9 kolatomer, såsom 4-heptanol, 2-oktanol, 2,6-dimetyl-4-heptanol.

På arbetslösningen och lösningsmedlen ställes flera krav, varav flertalet är angivna i t ex svenska patentskriften 340 442.

Emellertid omnämnes ej i denna patentskrift att fördelningskoef- ficienten för väteperoxid i förhållande till arbetslösningen och en vattenfas bör ha en med hänsyn till arbetslösningens produkti- vitet och processens säkerhet lämplig storlek. Med fördelnings- koefficienten avses förhållandet mellan gram väteperoxid per liter i vattenfasen och motsvarande koncentration i den organiska vätske- fasen vid jämvikt. Med arbetslösningens produktivitet avses den halt väteperoxid uttryckt i gram per liter som arbetslösningen i praktisk drift högst kan innehålla efter oxidationen. Denna halt .är beroende av arbetslösningens totala sammansättning, som visats t ex i västtyska utläggningsskriften l 112 051. ' En hög fördelningskoefficient hos arbetslösningen är gynnsam vid extraktionen. Den möjliggör att vattenextraktet kan få en hög väteperoxidhalt. En alltför hög fördelningskoefficient i kombina- tion med en given halt väteperoxid i arbetslösningen kan emeller- tid vara riskabel, om en mindre kvantitet vattenfas uppstår i arbetslösningen före extraktionen. En sådan vattenfas kan exempel- vis bildas genom att väteperoxid sönderfaller i vatten och syre.

Fördelningskoefficienten multiplicerad med gram väteperoxid per liter arbetslösning bör ej avsevärt överstiga 600. Det vill säga den högsta möjliga väteperoxidhalten i vattenfasen bör ej vara högre än ca 600 gram per liter.I annat fall föreligger risk för explosiv reaktion mellan vattenfasen och den organiska fasen. 0 De bensenderivat, som kan användas såsom lösningsmedel för antrakinon, har en fördelningskoefficient uppgående till 2000-3000.

Fördelningskoefficienten för de alifatiska sekundära alkoholer, som användes såsom lösningsmedel för antrahydrokinoner är emeller- tid avsevärt lägre. 2-oktanol har exempelvis fördelningskoefficien- ten ll.

För att koncentrationen av antrakinoner i den oxiderade arbets- lösningen skall vara hög måste vanligen ca 50 vol% av lösningsmedels- innehållet bestå av aromatiska kolväten. Om resten är 2-oktanol blir 7709607-1 blandningens fördelningskoefficient ca 30.

I en sådan arbetslösning med fördelningskoefficienten 30 är t ex sammansättningen för övrigt sådan att halten väteperoxid efter oxidationen ej kan vara högre än 14 gram per liter. Den högsta möjliga väteperoxidkoncentrationen i vattenextraktet blir då 420 gram per liter, vilket är otillfredsställande. Ersättes lösnings- medlet 2-oktanol helt med 2,6-dimetyl-4-heptanol blir fördelnings- koefficienten ca 50. Väteperokidhalten i vattenfas kan då bli 700 gram per liter, vilket kan vara riskabelt.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för framställ- ning av väteperoxid, varvid antrakinoner och tetrahydroantrakinoner, som är lösta i lösningsmedel, hydreras, de erhållna hydreringspro- dukterna oxideras och vid oxidationen bildad väteperoxid extraheras med vatten. Såsom huvudsakligt lösningsmedel för antrakinonerna användes företrädesvis bensenkolväten. Förfarandet enligt uppfin- ningen kännetecknas av att som lösningsmedel för vid hydreringen bildade hydreringsprodukter ingår dessutom i arbetslösningen minst två högre, sekundära, alifatiska alkoholer och av att samtliga i arbetslösningen ingående lösningsmedel proportioneras så, att arbetslösningens fördelningskoefficient blir högre än 30 och lägre än 50. Exempel på sekundära, alifatiska alkoholer som kan användas enligt uppfinningen är alkoholer med 7 till 9 kolatomer. Särskilt må nämnas 2-oktanol och 2,6-dimetyl-4-heptanol. Genom att variera det inbördes volymförhållandet mellan dylika alkoholer med var för sig olika fördelningskoefficient kan arbetslösningens fördelnings- koefficient inställas på en med hänsyn till väteperoxidhalten i den oxiderade arbetslösningen lämplig storlek, utan att andelen huvudsakligen antrakinon- och tetrahydroantrakinonlösande lös- ningsmedel behöver ändras.

En hög fördelningskoefficient är fördelaktig med hänsyn till extraktionsprocessen. Den kan antingen utnyttjas för att spara material och energi i processen eller för att åstadkomma en hög väteperoxidkoncentration i vattenextraktet. Det senare innebär också materialbesparing vad beträffar lagringsutrymmen och energi- besparing vid transporter samt vid eventuellt efterföljande koncen- trationsprocess. Som tidigare nämnts kan emellertid en allt för hög fördelningskoefficient innebära risker. Vid industriella pro- cesser kan fördelningskoefficienten variera mellan t ex 30 och 70 och ett lämpligt värde kan t ex vara 45. En arbetslösning enligt uppfinningen kan för åstadkommande av denna fördelningskoefficient innehålla t ex . 77fl9öflf7-1 i 46-54 % aromatiskt kolväte 15-32 % ett första lösningsmedel, som utgöres av en sekundär alkohol 39-14 % ett andra lösningsmedel, som utgöres av en annan sekundär alkohol. Û På de lösningsmedel som användes 1 antrakinonprocessen ställes ett flertal krav, varav kravet på lämplig fördelninge- koefficient är viktigt men ej ensamt avgörande. Vid hydrerings- och oxidationsprocessen bildas av antrakinonerna relativt lätt biprodukter. Av närvarande tetrahydroantrakinoner bildas epoxi- der, vilka är helt overksamma som reaktionsbärare för väteper- oxidprocessen. Förfaranden är visserligen kända för återbild- ning av verksama tetrahydroantrakinoner ur epoxiderna, men så- dana förfaranden medför ökad förbrukning av hjälpmedel och energi. _ 7 En arbetslösnings lösningsmedelsdel enligt uppfinningen kan t ex bestå av 52 % aromatiska kolväten 30 % 2-oktanol l8 % 2,6-dimetyl-4-heptanol Dess fördelningskoefficient är 45. Om den oxiderade arbets- lösningen innehåller 12 g väteperoxid per 1iten_kan vattenextrak- tet högst innehålla 540 g väteperoxid per liter, vilket är god- tagbart ur säkerhetssynpunkt och fördelaktigt med hänsyn till material- och energiförbrukningen.

En arbetslösning innehållande ca l05 g tetrahydroantrakinoner och lösningsmedlen aromatiska kolväten, 2-oktanol och 2,6-dimetyl- -4-heptanol i volymförhållandet ca 5:2:3 användes under 2100 h i en kontinuerlig process för framställning av väteperoxid. Som kata- lysator vid hydreringen användes finkornig raney-nickel. Under den nämnda tiden hydrerades, oxiderades och extraherades varje del av arbetslösningen ca 600 ggr. Under hela försökstiden vidtogs inte någon speciell regenerering av epoxider och ej heller avlägsnades på annat sätt sådana icke önskvärda oxidationsprodukter ur arbets- lösningen. Vid driftstidens slut konstaterades att arbetslösningen innehöll 2 g epoxider per liter, vilket är en överraskande låg halt.

I DT AS l 273 499 omnämnes epoxidhalter uppgående till 17-50 gram per liter. d

Claims (3)

s 7709607-1 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av väteperoxid enligt antra- kinonprocessen, varvid som huvudsakligt lösningsmedel för antra- kinonerna företrädesvis användes bensenkolväten, k ä n n e t e c k- n a t av att som lösningsmedel för vid hydreringen bildade hyd- reringsprodukter ingår dessutom i arbetslösningen minst två högre, sekundära, alifatiska alkoholer och av att samtliga i arbetslös- ningen ingående lösningsmedel proportioneras-så, att arbetslösningens fördelningskoefficient blir högre än 30 och lägre än 50.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att alkoholerna utgöres av alkohcler med 7-9 kolatomer.

3. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att som lösningsmedel för vid hydreringen bildade hydreringspro- dukter användes en blandning av 2-oktanol och 2,6-dimetyl-4-heptanol. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige patentansökan 8 379/76 (C015 15/02), 364 244 (C018 15/02) Norge 105 014 (C018 15/02) Tyskland 1 197 853 (C018 15/02» 2 228 949 (C018 15/02)