DE19633328A1 - Cyclic, large-scale production of alkylene oxide from olefin - Google Patents
Cyclic, large-scale production of alkylene oxide from olefinInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Alkylenoxiden aus entsprechenden Olefinen mittels aromatischer Peroxycarbonsäuren.The present invention relates to an improved method for Production of alkylene oxides from corresponding olefins by means of aromatic peroxycarboxylic acids.
Die Epoxidierung von Olefinen mit Peroxycarbonsäuren, ins besondere mit m-Chlorperoxybenzoesäure, ist eine für die Synthese von Epoxiden gut etablierte Labormethode.The epoxidation of olefins with peroxycarboxylic acids, ins especially with m-chloroperoxybenzoic acid, is one for synthesis laboratory method well established by epoxides.
In der chemischen Fachliteratur ist diese Methode ausführlich be schrieben, beispielsweise durch Y. Sawaki in S. Patai (Herausge ber), Chem. Hydroxyl, Ether Peroxide Groups, S. 590-593 (1993) (1).This method is described in detail in the chemical literature wrote, for example by Y. Sawaki in S. Patai (Ed ber), Chem. Hydroxyl, Ether Peroxide Groups, pp. 590-593 (1993) (1).
Für die Herstellung von Epoxiden im größeren Maßstab ist diese Methode jedoch weniger geeignet, da die Peroxycarbonsäure in stöchiometrischen Mengen eingesetzt und die anfallende Carbon säure mit großem Aufwand durch Reaktion mit Wasserstoffperoxid regeneriert werden muß.This is for the production of epoxides on a larger scale Method less suitable, however, because the peroxycarboxylic acid in stoichiometric amounts used and the resulting carbon acid with great effort by reaction with hydrogen peroxide must be regenerated.
Aus der deutschen Patentanmeldung 195 05 858.5 (2) ist ein Ver fahren zur Herstellung von Epoxiden mittels aromatischer Peroxy carbonsäuren in Form eines Kreislaufprozesses bekannt, welches sich insbesondere zur großtechnischen Durchführung eignet.From the German patent application 195 05 858.5 (2) a Ver drive to the production of epoxides using aromatic peroxy carboxylic acids in the form of a circulatory process known is particularly suitable for large-scale implementation.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zur Herstellung von Alkylenoxiden durch Epoxidierung von Ole finen mit aromatischen Peroxycarbonsäuren bereitzustellen, das eine einfach und sicher durchführbare und wirtschaftliche Rück führung der anfallenden Carbonsäure in Peroxycarbonsäure ohne Verwendung von Wasserstoffperoxid ermöglicht sowie durch Einsatz von einfach und preiswert zugänglichen Ausgangsmaterialien und Verwertung von anfallenden Nebenprodukten eine hohe Wirtschaft lichkeit aufweist.The present invention was based on the object of a method ren for the production of alkylene oxides by epoxidation of oils to provide finen with aromatic peroxycarboxylic acids, the an easy and safe to carry out and economical return management of the resulting carboxylic acid in peroxycarboxylic acid without Allows use of hydrogen peroxide as well as through use of easily and inexpensively accessible starting materials and Utilization of by-products generated a high economy shows.
Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von Epoxiden aus entsprechenden Ausgangsverbindungen mittels aromatischer Peroxy carbonsäuren gefunden, bei dem man nach erfolgter Epoxidation (Schritt A) die entstandenen aromatischen Carbonsäuren von den Epoxiden abtrennt, in Schritt B katalytisch zu den entsprechenden aromatischen Aldehyden hydriert und in Schritt C diese Aldehyde mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gasgemisch wieder zu den aromatischen Peroxycarbonsäuren oxidiert, welche erneut zur Herstellung von Epoxiden eingesetzt werden, und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man auftretende Verluste an aromatischen Carbonsäuren und/oder aromatischen Aldehyden im Reaktionskreis lauf durch entsprechende durch Oxidation der zugrundeliegenden Alkylaromaten erhältliche Verbindungen ergänzt.Accordingly, a process for making epoxides has been made corresponding starting compounds using aromatic peroxy carboxylic acids found in which after epoxidation (Step A) the resulting aromatic carboxylic acids from the Epoxides separated, catalytically in step B to the corresponding aromatic aldehydes hydrogenated and in step C these aldehydes with oxygen or an oxygen-containing gas mixture the aromatic peroxycarboxylic acids oxidized, which again to Production of epoxides are used, and which thereby is characterized in that occurring losses of aromatic Carboxylic acids and / or aromatic aldehydes in the reaction circuit run through appropriate by oxidizing the underlying Compounds obtainable from alkyl aromatics supplemented.
Mit diesem Verfahren gemäß Schritt A kann im Prinzip jedes belie bige Olefin epoxidiert werden. Bevorzugt werden Olefine, die direkt an der Doppelbindung nicht mehr als einen elektronenzie henden Substituenten tragen. Besonders bevorzugt sind Olefine ohne elektronenziehende Substituenten an der Doppelbindung. Bei spiele für gut einsetzbare Olefine sind lineare oder verzweigte C₂- bis C₄₀-Olefine, insbesondere C₃- bis C₂₄-Olefine, oder cyclische Olefine, wie Ethylen, Propen, 1-Buten, 2-Buten, Iso buten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 2,4,4-Tri methyl-1-penten, 2,4,4-Trimethyl-2-penten, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tetradecen, 1-Hexadecen, 1-Octadecen, C₂₀-Olefin, C₂₂-Olefin, C₂₄-Olefin, C₂₈-Olefin oder C₃₀-Olefin, Cyclopropen, Cyclobuten, Cyclopenten, Cyclohexen, Cycloocten, Vinylalkylether wie Vinylmethylether, Vinylethylether oder Vinylbutylether, Allylchlorid, Allylalkohol, Vinylacetat, Vinylpropionat, Styrol sowie Verbindungen mit mehreren olefinischen Doppelbindungen wie 1,3-Butadien, Isopren, Cyclopentadien oder Cyclooctadien. Es können auch Olefinmischungen verwendet werden.With this method according to step A, in principle anyone can some olefin can be epoxidized. Preferred are olefins which directly on the double bond no more than one electron wearing substituents. Olefins are particularly preferred without electron-withdrawing substituents on the double bond. At games for good olefins are linear or branched C₂ to C₄₀ olefins, especially C₃ to C₂₄ olefins, or cyclic olefins, such as ethylene, propene, 1-butene, 2-butene, iso butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 2,4,4-tri methyl-1-pentene, 2,4,4-trimethyl-2-pentene, 1-nonen, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, C₂₀ olefin, C₂₂ olefin, C₂₄ olefin, C₂₈ olefin or C₃₀ olefin, cyclopropene, Cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cyclooctene, vinyl alkyl ether such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether or vinyl butyl ether, Allyl chloride, allyl alcohol, vinyl acetate, vinyl propionate, styrene as well as compounds with several olefinic double bonds such as 1,3-butadiene, isoprene, cyclopentadiene or cyclooctadiene. It olefin mixtures can also be used.
Besonders gut eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für die Epoxidierung von Propen zu Propylenoxid.The method according to the invention is particularly suitable for Epoxidation of propene to propylene oxide.
Als aromatische Peroxycarbonsäuren eignen sich vor allem Verbindungen der allgemeinen Formel IAromatic peroxycarboxylic acids are particularly suitable Compounds of the general formula I
in der die Substituenten R¹ bis R³ unabhängig voneinander für Was serstoff, C₁- bis C₆-Alkyl, C₃- bis C₈-Cycloalkyl, C₆- bis C₁₄-Aryl, C₇- bis C₁₂-Phenylalkyl, Halogen, C₁- bis C₆-Alkoxy, C₃- bis C₈-Cycloalkoxy, C₆- bis C₁₄-Aryloxy oder C₇- bis C₁₂-Phenyl alkoxy stehen und einer der Substituenten R¹ bis R³ auch eine weitere Peroxycarboxylgruppe oder eine Carboxylgruppe bedeuten kann.in which the substituents R¹ to R³ independently of one another for What serstoff, C₁- to C₆-alkyl, C₃- to C₈-cycloalkyl, C₆- bis C₁₄ aryl, C₇ to C₁₂ phenylalkyl, halogen, C₁ to C₆ alkoxy, C₃ to bis C₈-cycloalkoxy, C₆- to C₁₄-aryloxy or C₇- to C₁₂-phenyl are alkoxy and one of the substituents R¹ to R³ also one mean another peroxycarboxyl group or a carboxyl group can.
Insbesondere haben die Substituenten R¹ bis R³ unabhängig vonein ander folgende Bedeutung:In particular, the substituents R¹ to R³ have independently of one another other meaning:
- - Wasserstoff;- hydrogen;
- - C₁- bis C₆-Alkyl, vorzugsweise C₁- bis C₄-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl oder n-Hexyl, insbesondere Methyl oder tert.-Butyl;- C₁ to C₆ alkyl, preferably C₁ to C₄ alkyl such as methyl, Ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec.-butyl, tert-butyl, n-pentyl or n-hexyl, especially methyl or tert-butyl;
- - C₃- bis C₈-Cycloalkyl wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl oder Cyclooctyl, insbesondere Cyclo pentyl oder Cyclohexyl oder substituiertes C₃- bis C₈-Cyclo alkyl, insbesondere 1-Methylcyclopentyl oder 1-Methylcyclo hexyl;- C₃- to C₈-cycloalkyl such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, Cyclohexyl, cycloheptyl or cyclooctyl, especially cyclo pentyl or cyclohexyl or substituted C₃- to C₈-cyclo alkyl, especially 1-methylcyclopentyl or 1-methylcyclo hexyl;
- - C₆- bis C₁₄-Aryl wie Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 1-Anthryl, 2-Anthryl oder 9-Anthryl, insbesondere Phenyl;- C₆ to C₁₄ aryl such as phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl or 9-anthryl, especially phenyl;
- - C₇- bis C₁₂-Phenylalkyl wie 1-Methyl-1-Phenylethyl, Benzyl, 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, 1-Phenylpropyl, 2-Phenylpropyl, 3-Phenylpropyl, 1-Phenylbutyl, 2-Phenylbutyl, 3-Phenylbutyl oder 4-Phenylbutyl, insbesondere 1-Methyl-1-phenylethyl;- C₇ to C₁₂ phenylalkyl such as 1-methyl-1-phenylethyl, benzyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, 1-phenylpropyl, 2-phenylpropyl, 3-phenylpropyl, 1-phenylbutyl, 2-phenylbutyl, 3-phenylbutyl or 4-phenylbutyl, especially 1-methyl-1-phenylethyl;
- - Halogen wie Fluor, Chlor oder Brom;- Halogen such as fluorine, chlorine or bromine;
- - C₁- bis C₆-Alkoxy, C₃- bis C₈-Cycloalkoxy, C₆- bis C₁₄-Aryloxy oder C₇- bis C₁₂-Phenylalkoxy, wobei die am Sauerstoffatom stehenden Reste die oben aufgezählten Bedeutungen von R¹ bis R³ (mit Ausnahme von Wasserstoff) haben;- C₁ to C₆ alkoxy, C₃ to C₈ cycloalkoxy, C₆ to C₁₄ aryloxy or C₇- to C₁₂-phenylalkoxy, which is at the oxygen atom radicals have the meanings listed above from R¹ to R³ (with the exception of hydrogen);
- - für einen der Substituenten R¹ bis R³ Peroxycarboxyl oder Carboxyl.- for one of the substituents R¹ to R³ peroxycarboxyl or Carboxyl.
Weiterhin werden solche aromatischen Peroxycarbonsäuren I bevor zugt, welche ein, zwei oder drei Methylgruppen als Substituenten R¹ bis R³ aufweisen.Furthermore, such aromatic peroxycarboxylic acids I before adds one, two or three methyl groups as substituents R¹ to R³ have.
Beispiele für einsetzbare aromatische Peroxycarbonsäuren sind insbesondere Peroxybenzoesäure, 2-Methylperoxybenzoesäure (o-Peroxytoluylsäure), 3-Methylperoxybenzoesäure (m-Peroxytoluyl säure), 4-Methylperoxybenzoesäure (p-Peroxytoluylsäure), 2,4- und 3,5-Dimethylperoxybenzoesäure, 2,4,6-Trimethylperoxybenzoesäure, 4-tert.-Butylperoxybenzoesäure, 2-Methyl-4-tert.-butylperoxyben zoesäure, 2,6-Dimethyl-4-tert.-butylperoxybenzoesäure, 2-, 3- oder 4-Ethylperoxybenzoesäure, 4-(1-Methylcyclohexyl)peroxy benzoesäure, 4-(1-Methylcyclopentyl)peroxybenzoesäure, 4-Phenyl peroxybenzoesäure, 3-Chlorperoxybenzoesäure, 4-Methoxy- oder 4-Ethoxyperoxybenzoesäure, 4-Methoxy- oder 4-Ethoxy-2,6-dimethyl peroxybenzoesäure, Bisperoxyphthalsäure, Monoperoxyphthalsäure, Bisperoxyterephthalsäure und Monoperoxyterephthalsäure. Es können auch Gemische der genannten aromatischen Peroxycarbonsäuren ein gesetzt werden. Besonders bevorzugt ist o-Peroxytoluylsäure.Examples of aromatic peroxycarboxylic acids that can be used are in particular peroxybenzoic acid, 2-methylperoxybenzoic acid (o-peroxytoluic acid), 3-methylperoxybenzoic acid (m-peroxytoluyl acid), 4-methylperoxybenzoic acid (p-peroxytoluic acid), 2,4- and 3,5-dimethylperoxybenzoic acid, 2,4,6-trimethylperoxybenzoic acid, 4-tert-butylperoxybenzoic acid, 2-methyl-4-tert-butylperoxybene zoic acid, 2,6-dimethyl-4-tert-butylperoxybenzoic acid, 2-, 3- or 4-ethylperoxybenzoic acid, 4- (1-methylcyclohexyl) peroxy benzoic acid, 4- (1-methylcyclopentyl) peroxybenzoic acid, 4-phenyl peroxybenzoic acid, 3-chloroperoxybenzoic acid, 4-methoxy or 4-ethoxyperoxybenzoic acid, 4-methoxy or 4-ethoxy-2,6-dimethyl peroxybenzoic acid, bisperoxyphthalic acid, monoperoxyphthalic acid, Bisperoxy terephthalic acid and monoperoxy terephthalic acid. It can also mixtures of the aromatic peroxycarboxylic acids mentioned be set. O-Peroxytoluylic acid is particularly preferred.
Schritt A des erfindungsgemäßen Verfahrens ist hinsichtlich Epoxidierung von Olefinen in der Literatur beschrieben. Die Epoxidierung wird in der Regel folgendermaßen durchgeführt:Step A of the method according to the invention is regarding Epoxidation of olefins described in the literature. The Epoxidation is usually carried out as follows:
Die aromatische Peroxycarbonsäure, gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel, wird mit einem Olefin zur Reaktion gebracht. Das molare Verhältnis Olefin zu Peroxycarbonsäure liegt bei 0,8 : 1 bis 100 : 1, insbesondere 1 : 1 bis 20 : 1, vor allem 2 : 1 bis 8 : 1.The aromatic peroxycarboxylic acid, dissolved in a suitable Solvent is reacted with an olefin. The molar ratio of olefin to peroxycarboxylic acid is 0.8: 1 to 100: 1, especially 1: 1 to 20: 1, especially 2: 1 to 8: 1.
Die eingesetzte Peroxycarbonsäurelösung kann in einem Lösungs mittel aufgelöste isolierte Peroxycarbonsäure sein. Bevorzugt wird jedoch direkt die Lösung eingesetzt, die im Oxidations schritt C hergestellt wurde (gegebenenfalls nach einem Reini gungsschritt, in dem die Peroxycarbonsäure in Lösung bleibt).The peroxycarboxylic acid solution used can be in a solution isolated medium peroxycarboxylic acid. Prefers however, the solution is used directly in the oxidation step C was prepared (if necessary after a Reini step in which the peroxycarboxylic acid remains in solution).
Als organische Lösungsmittel für die Peroxycarbonsäuren bei der Epoxidierung können Ketone (z. B. Aceton, Butanon oder tert.-Butyl methylketon), Ester (z. B. Methyl- und Ethylacetat oder Methylbenzoat), Nitroverbindungen (z. B. Nitromethan oder Nitro benzol), halogenierte Kohlenwasserstoffe (z. B. Di- und Trichlor methan, 1,1,1-Trichlorethan oder Chlorbenzol), Carbonate (z. B. Dimethylcarbonat), Harnstoffderivate (z. B. Tetramethylharnstoff), anorganische Ester oder Amide (z. B. Trimethylphosphat oder Hexa methylphosphorsäuretriamid), Kohlenwasserstoffe (z. B. Hexan oder Heptan) oder Alkylaromaten (z. B. Benzol, Toluol oder Xylol) sowie Ether, bei denen unter den Reaktionsbedingungen praktisch keine störende und gefährdende Peroxidbildung auftritt, z. B. Methyl tert.-butylether oder Dimethoxymethan, verwendet werden. Beson ders bevorzugt wird jedoch die Verwendung desselben Lösungsmit tels wie bei der Oxidation in Schritt C. Besonders bevorzugte Lösungsmittel für beide Schritt sind Aceton, Methylacetat und Ethylacetat.As an organic solvent for the peroxycarboxylic acids in the Epoxidation can be ketones (e.g. acetone, butanone or tert-butyl methyl ketone), esters (e.g. methyl and ethyl acetate or Methyl benzoate), nitro compounds (e.g. nitromethane or nitro benzene), halogenated hydrocarbons (e.g. di- and trichlor methane, 1,1,1-trichloroethane or chlorobenzene), carbonates (e.g. Dimethyl carbonate), urea derivatives (e.g. tetramethyl urea), inorganic esters or amides (e.g. trimethyl phosphate or hexa methylphosphoric acid triamide), hydrocarbons (e.g. hexane or Heptane) or alkyl aromatics (e.g. benzene, toluene or xylene) and Ethers in which, under the reaction conditions, practically none disturbing and dangerous peroxide formation occurs, for. B. methyl tert-butyl ether or dimethoxymethane can be used. Especially however, the use of the same solution is preferred as in the oxidation in step C. Particularly preferred Solvents for both steps are acetone, methyl acetate and Ethyl acetate.
Die Epoxidierung kann bei -20 bis 200°C durchgeführt werden, je nach Lösungsmittel und Olefin. Bei Verwendung von Aceton als Lösungsmittel und terminalen Olefinen (wie z. B. 1-Octen oder Propen) als Substrat werden Temperaturen von 20 bis 150°C bevor zugt. Besonders bevorzugt werden Temperaturen von 50 bis 100°C.The epoxidation can be carried out at -20 to 200 ° C, depending for solvent and olefin. When using acetone as Solvents and terminal olefins (such as 1-octene or Propene) as a substrate are temperatures from 20 to 150 ° C before moves. Temperatures of 50 to 100 ° C. are particularly preferred.
Überraschenderweise reagiert bei der relativ hohen Temperatur von 60°C oder darüber das Olefin viel schneller zum Epoxid als gegebe nenfalls noch vorhandener aromatischer Aldehyd aus Stufe B zur Carbonsäure ab.Surprisingly, reacts at the relatively high temperature of 60 ° C or above the olefin to the epoxy much faster than given if necessary, aromatic aldehyde from stage B still available Carboxylic acid.
Die Abtrennung der in Schritt A aus den aromatischen Peroxy carbonsäuren I entstandenen aromatischen Carbonsäuren von den Oxidationsprodukten, insbesondere den Alkylenoxiden, geschieht nach üblichen Methoden, beispielsweise durch Filtration, Extrak tion oder Destillation.The separation of the aromatic peroxy in step A. carboxylic acids I created aromatic carboxylic acids from the Oxidation products, especially the alkylene oxides, happen by conventional methods, for example by filtration, extract tion or distillation.
Die katalytische Hydrierung der aromatischen Carbonsäuren in Schritt B erfolgt vorzugsweise in der Gasphase mit Wasserstoff in Gegenwart eines Lanthanid/Zirkonoxid-Katalysators. Derartige Katalysatoren sind als Hydrierungskatalysatoren für die Überfüh rung von aromatischen Carbonsäuren in die entsprechenden Aldehyde aus der DE-A 44 28 994 (3) bekannt.The catalytic hydrogenation of aromatic carboxylic acids in Step B is preferably carried out in the gas phase with hydrogen in Presence of a lanthanide / zirconia catalyst. Such Catalysts are used as hydrogenation catalysts for the transfer tion of aromatic carboxylic acids in the corresponding aldehydes known from DE-A 44 28 994 (3).
Schritt B des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßigerweise wie folgt durchgeführt:Step B of the method according to the invention is expedient carried out as follows:
Die Hydrierung der aromatischen Carbonsäuren mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, dessen katalytisch aktive Masse 60 bis 99,9, insbesondere 80 bis 99,9 Gew.-% Zirkonoxid (ZrO₂) und 0,1 bis 40, insbesondere 0,1 bis 20 Gew.-% eines oder mehrere Elemente der Lanthaniden enthält, wird in der Regel bei Tempera turen von 200 bis 450°C, vorzugsweise 250 bis 400°C, insbesondere 300 bis 380°C, und Drücken von 0,1 bis 20 bar, vorzugsweise 0,7 bis 5 bar, insbesondere Atmosphärendruck (Normaldruck), durchge führt. Die erforderliche Temperatur und der erforderliche Druck sind abhängig von der Katalysatoraktivität und der thermischen Stabilität von Edukt und Produkt.Hydrogenation of aromatic carboxylic acids with hydrogen in Presence of a catalyst whose catalytically active mass 60 up to 99.9, in particular 80 to 99.9% by weight of zirconium oxide (ZrO₂) and 0.1 to 40, in particular 0.1 to 20% by weight of one or more Elements containing lanthanides are usually found at tempera tures from 200 to 450 ° C, preferably 250 to 400 ° C, in particular 300 to 380 ° C, and pressures of 0.1 to 20 bar, preferably 0.7 up to 5 bar, especially atmospheric pressure (normal pressure) leads. The required temperature and pressure depend on the catalyst activity and the thermal Stability of reactant and product.
Als Katalysatoren eignen sich Trägerkatalysatoren, vorzugsweise Vollkatalysatoren von Zirkonoxid in kubischer, tetragonaler oder monokliner Phase, vorzugsweise in monokliner Phase, die mit einem oder mehreren Elementen aus der Lanthaniden-Reihe dotiert sind.Supported catalysts are preferred, preferably Full catalysts of zirconium oxide in cubic, tetragonal or monoclinic phase, preferably in monoclinic phase, with a or several elements from the lanthanide series are doped.
Die katalytisch aktive Masse enthält vorzugsweise 90 bis 99,9 Gew.-%, insbesondere 92 bis 99 Gew.-% Zirkonoxid und 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 bis 8 Gew.-%, eines oder mehrere Ele mente der Lanthaniden, insbesondere Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium oder Europium, daneben aber auch Promethium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytter bium oder Lutetium, oder deren Gemische, vor allem Lanthan als Lanthan-(III)-oxid. Die Dotierung erfolgt in der Regel durch Tränken des Zirkonoxids mit Salzlösungen (wäßrig oder alkoho lisch) der Lanthaniden.The catalytically active composition preferably contains 90 to 99.9% by weight, in particular 92 to 99% by weight of zirconium oxide and 0.1 to 10 wt .-%, in particular 1 to 8 wt .-%, one or more el elements of the lanthanides, in particular lanthanum, cerium, praseodymium, Neodymium, samarium or europium, but also promethium, Gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytter bium or lutetium, or their mixtures, especially lanthanum as Lanthanum (III) oxide. The doping is usually done by Soak the zirconium oxide with salt solutions (aqueous or alcoholic lisch) of the lanthanides.
Der Katalysator kann zusätzlich weitere Dotierungen (z. B. Chrom, Eisen, Kobalt, Zink, Wismut, Blei, Yttrium, Hafnium, Mangan) in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-% enthalten. Bevorzugt sind jedoch Katalysatoren ohne solche weiteren Zusätze.The catalyst can also have additional doping (e.g. chromium, Iron, cobalt, zinc, bismuth, lead, yttrium, hafnium, manganese) in Contain amounts from 0.001 to 10 wt .-%. However, are preferred Catalysts without such additional additives.
Für die Hydrierung gemäß Stufe B sind beispielsweise auch die in der EP-A 150 961 (4) beschriebenen metalldotierten Zirkonoxid- Katalysatoren geeignet.For the hydrogenation according to stage B, the in metal-doped zirconium oxide described in EP-A 150 961 (4) Suitable catalysts.
Die BET-Oberfläche des Zirkonoxids kann in weiten Grenzen schwan ken, beträgt in der Regel aber 5 bis 150 m²/g, vorzugsweise 20 bis 150 m²/g, insbesondere 40 bis 120 m²/g.The BET surface area of the zirconium oxide can vary within wide limits ken, but is usually 5 to 150 m² / g, preferably 20 to 150 m² / g, in particular 40 to 120 m² / g.
Derartige Katalysatoren werden in bekannter Weise z. B. durch Tränken vorgeformter Träger wie Pellets, Kugeln oder Stränge, Trocknen und Calcinieren hergestellt.Such catalysts are known in a known manner, for. B. by Watering preformed carriers such as pellets, balls or strands, Dried and calcined.
Bei bestimmten Reaktortypen (z. B. Rohrbündelreaktoren) kann es von Vorteil sein, die beschriebenen Katalysatoren als Formkörper mit einer strömungsgünstigen Geometrie einzusetzen, um ins besondere den Strömungswiderstand zu erniedrigen und die Druck verluste gering zu halten. Eine solche Maßnahme begünstigt vor allem die Wärmeverteilung im Reaktor.With certain types of reactors (e.g. tube bundle reactors) it can be advantageous, the catalysts described as moldings with a streamlined geometry to use in especially to lower the flow resistance and the pressure keep losses low. Such a measure favors especially the heat distribution in the reactor.
Die bevorzugt verwendeten Trägerkatalysatoren zeigen über einen längeren Zeitraum hohe Aktivität. Desaktivierte Katalysatoren lassen sich durch Behandlung mit molekularen Sauerstoff enthal tenden Gasen, z. B. Luft, bei Temperaturen von 350 bis 500°C rege nerieren.The preferred supported catalysts show over a long period of high activity. Deactivated catalysts can be contained by treatment with molecular oxygen tendency gases, e.g. B. air, at temperatures of 350 to 500 ° C brisk kidney.
Im allgemeinen hält man eine Katalysatorbelastung von 0,01 bis 10, vorzugsweise 0,01 bis 3 kg aromatischer Carbonsäure je kg Katalysator und Stunde ein.In general, a catalyst load of 0.01 to is maintained 10, preferably 0.01 to 3 kg of aromatic carboxylic acid per kg Catalyst and hour on.
Die Wasserstoffkonzentration im Eingangsgas richtet sich nach der Carbonsäurekonzentration. Das Molverhältnis von Wasserstoff zu aromatischer Carbonsäure beträgt in der Regel 2 : 1 bis 200 : 1, be vorzugt 10 : 1 bis 100 : 1. Als Wasserstoffquelle kann auch Ameisen säure eingesetzt werden. The hydrogen concentration in the input gas depends on the Carboxylic acid concentration. The molar ratio of hydrogen to aromatic carboxylic acid is usually 2: 1 to 200: 1, be preferably 10: 1 to 100: 1. Ants can also act as a source of hydrogen acid can be used.
Vorteilhaft kann auch der Zusatz eines inerten Verdünnungsmittels sein. In der Regel werden Stickstoff, Wasser oder gasförmige, unter den Reaktionsbedingungen inerte Verbindungen wie Kohlenwas serstoffe, Aromaten oder Ether verwendet.The addition of an inert diluent can also be advantageous be. Usually nitrogen, water or gaseous, compounds which are inert under the reaction conditions, such as coal water substances, aromatics or ethers used.
Die Umsetzung kann in der Gasphase entweder kontinuierlich als Festbettreaktion mit fest angeordnetem Katalysator oder als Wirbelbettreaktion mit in auf- und abwirbelnder Bewegung befind lichem Katalysator durchgeführt werden. Bevorzugt ist das Arbei ten im Festbett. Als Reaktortypen eignen sich hierbei ins besondere Rohrbündelreaktoren.The reaction can be carried out either continuously in the gas phase Fixed bed reaction with fixed catalyst or as Fluid bed reaction with a swirling and swirling movement Lich catalyst can be carried out. Work is preferred in a fixed bed. The following are suitable as reactor types special tube bundle reactors.
Zur Steigerung der Selektivität können bei der Hydrierung gebil dete Nebenprodukte, z. B. Alkohole, in den Synthesekreislauf zu rückgeführt werden.To increase the selectivity, gebil dete by-products, e.g. B. alcohols, in the synthesis cycle be returned.
Das den aromatischen Aldehyd enthaltende Gemisch aus Schritt B wird, gegebenenfalls nach einem Reinigungsschritt, in Schritt C zweckmäßigerweise in einem geeigneten Lösungsmittel aufgenommen und in der Flüssigphase mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhal tigen Gasgemisch zur entsprechenden aromatischen Percarbonsäure oxidiert. Dabei arbeitet man vorzugsweise bei Temperaturen von -10°C bis 100°C und Sauerstoff-Partialdrücken von 0,001 bis 100 bar.The mixture from step B containing the aromatic aldehyde is, if necessary after a cleaning step, in step C expediently taken up in a suitable solvent and in the liquid phase with oxygen or an oxygen term gas mixture to the corresponding aromatic percarboxylic acid oxidized. It is preferably carried out at temperatures of -10 ° C to 100 ° C and oxygen partial pressures from 0.001 to 100 bar.
Aus der DE-A 25 15 033 (5) ist bekannt, daß man p-Toluylaldehyd in Acetonlösung mit Luft bei 28°C und 30 bar ohne Katalysator mit ca. 80% Ausbeute zu p-Peroxytoluylsäure oxidieren kann. Solch hohe Ausbeuten werden aber nur erreicht, wenn hochreiner p-Toluylaldehyd und wasserfreies Aceton eingesetzt werden.From DE-A 25 15 033 (5) it is known that p-tolylaldehyde in acetone solution with air at 28 ° C and 30 bar without catalyst can oxidize about 80% yield to p-peroxytoluic acid. Such however, high yields are only achieved if they are highly pure p-Toluylaldehyde and anhydrous acetone can be used.
Schritt C des erfindungsgemäßen Verfahrens wird normalerweise
folgendermaßen durchgeführt:
Die Konzentration des aromatischen Aldehyds im Lösungsmittel kann
1 bis 75 Gew.-% betragen. Bevorzugt werden dabei Konzentrationen
von 5 bis 35 Gew.-%, insbesondere von 8 bis 20 Gew.-%.Step C of the method according to the invention is normally carried out as follows:
The concentration of the aromatic aldehyde in the solvent can be 1 to 75% by weight. Concentrations of 5 to 35% by weight, in particular 8 to 20% by weight, are preferred.
Sauerstoff oder das sauerstoffenthaltende Gasgemisch kann entwe der gasförmig oder als Lösung, gegebenenfalls auch unter Druck, mit dem aromatischen Aldehyd zur Reaktion gebracht werden. Der Sauerstoffpartialdruck beträgt vorzugsweise 0,01 bis 30 bar, ins besondere 0,05 bis 5 bar.Oxygen or the oxygen-containing gas mixture can either the gaseous or as a solution, optionally also under pressure, are reacted with the aromatic aldehyde. Of the Oxygen partial pressure is preferably 0.01 to 30 bar, ins special 0.05 to 5 bar.
Die Oxidation kann ein- oder zweiphasig durchgeführt werden. Für die einphasige Fahrweise eignen sich Reaktoren, in denen man eine Lösung des aromatischen Aldehyds mit einer Lösung von Sauerstoff, gegebenenfalls unter Druck, zur Reaktion bringen kann, z. B. Rohrreaktoren, Rohrbündelreaktoren oder geflutete Rührkessel. Für die zweiphasige Fahrweise eignen sich Reaktoren, die eine gute Gas/Flüssig-Durchmischung gewährleisten, wie Blasensäulen (mit oder ohne Trennbleche bzw. Füllkörper), Rührkessel (gegebenen falls mit Begasungsrührer und gegebenenfalls als Kaskade angeord net) oder Rieselreaktoren.The oxidation can be carried out in one or two phases. For the single-phase mode of operation is suitable for reactors in which one Solution of the aromatic aldehyde with a solution of oxygen, optionally under pressure, can react, e.g. B. Tube reactors, tube bundle reactors or flooded stirred tanks. For The two-phase mode of operation are suitable for reactors that are good Ensure gas / liquid mixing, like bubble columns (with or without dividers or packing), stirred tank (given if arranged with a gassing stirrer and possibly as a cascade net) or trickle reactors.
Die Reaktionstemperatur beträgt vorzugsweise 20 bis 80°C, ins besondere 50 bis 70°C.The reaction temperature is preferably 20 to 80 ° C, ins special 50 to 70 ° C.
Die Reaktionszeit wird so gewählt, daß ein Aldehydumsatz zwischen 40 und 100% erreicht wird. Bevorzugt sind Reaktionszeiten, mit denen ein Aldehydumsatz zwischen 60 und 99% erreicht wird. Be sonders bevorzugt sind Reaktionszeiten, mit denen ein Aldehydum satz zwischen 75 und 95% erreicht wird.The reaction time is chosen so that an aldehyde conversion between 40 and 100% is reached. Reaction times with are preferred which achieve an aldehyde conversion between 60 and 99%. Be reaction times with which an aldehyde is particularly preferred rate between 75 and 95% is reached.
Bei der Oxidation kann auch ein Stabilisator für die gebildete Peroxycarbonsäure, z. B. 8-Hydroxychinolin, Dipicolinsäure oder 2,6-Dihydroxymethylpyridin, zugesetzt werden.During the oxidation, a stabilizer for the formed can Peroxycarboxylic acid, e.g. B. 8-hydroxyquinoline, dipicolinic acid or 2,6-dihydroxymethylpyridine can be added.
Als organische Lösungsmittel für Schritt C können Ketone (z. B. Aceton, Butanon oder tert.-Butyl-methylketon), Ester (z. B. Methyl- und Ethylacetat oder Methylbenzoat), Nitroverbindungen (z. B. Nitromethan oder Nitrobenzol), halogenierte Kohlenwasser stoffe (z. B. Di- und Trichlormethan, 1,1,1-Trichlorethan oder Chlorbenzol), Carbonate (z. B. Dimethylcarbonat), Harnstoff derivate (z. B. Tetramethylharnstoff), anorganische Ester oder Amide (z. B. Trimethylphosphat oder Hexamethylphosphorsäuretri amid) oder Alkylaromaten (z. B. Benzol, Toluol oder Xylol) sowie Ether, bei denen unter den Reaktionsbedingungen praktisch keine störende und gefährdende Peroxidbildung auftritt, z. B. Methyl tert.-butylether oder Dimethoxymethan, verwendet werden. Bevor zugt sind Ketone, insbesondere Aceton und tert.-Butyl-methylke ton, und Ester, insbesondere Methyl- und Ethylacetat und Methyl benzoat.As organic solvents for step C, ketones (e.g. Acetone, butanone or tert-butyl methyl ketone), esters (e.g. Methyl and ethyl acetate or methyl benzoate), nitro compounds (e.g. nitromethane or nitrobenzene), halogenated hydrocarbons substances (e.g. di- and trichloromethane, 1,1,1-trichloroethane or Chlorobenzene), carbonates (e.g. dimethyl carbonate), urea derivatives (e.g. tetramethyl urea), inorganic esters or Amides (e.g. trimethyl phosphate or hexamethyl phosphoric acid tri amide) or alkyl aromatics (e.g. benzene, toluene or xylene) and Ethers in which, under the reaction conditions, practically none disturbing and dangerous peroxide formation occurs, for. B. methyl tert-butyl ether or dimethoxymethane can be used. Before ketones, especially acetone and tert-butyl methylke, are added clay, and esters, especially methyl and ethyl acetate and methyl benzoate.
Die aromatische Percarbonsäure kann entweder isoliert werden (z. B. durch Fällung), aber auch ohne Isolierung (d. h. in Lösung) direkt wieder in Schritt A eingesetzt werden.The aromatic percarboxylic acid can either be isolated (e.g. by precipitation), but also without isolation (i.e. in solution) can be used directly in step A.
Überraschend ist, daß sich o-Tolylaldehyd schneller und selekti ver oxidieren läßt als die isomeren m- und p-Tolylaldehyde.It is surprising that o-tolylaldehyde is faster and more selective ver can be oxidized as the isomeric m- and p-tolylaldehydes.
Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß die aromatische Peroxycarbonsäure nach der Oxidation bzw. Epoxidierung ohne Ein satz von Wasserstoffperoxid regeneriert wird. Die aromatische Peroxycarbonsäure fungiert nur als Sauerstoffüberträger und wird praktisch nicht verbraucht. Die Stöchiometrie für das Gesamt verfahren lautet im Falle der Epoxidierung:The process described has the advantage that the aromatic Peroxycarboxylic acid after oxidation or epoxidation without Ein hydrogen peroxide is regenerated. The aromatic Peroxycarboxylic acid only acts as an oxygen carrier and is practically not consumed. The stoichiometry for the whole The procedure in the case of epoxidation is:
Olefin + O₂ + H₂ → Alkylenoxid + H₂O.Olefin + O₂ + H₂ → alkylene oxide + H₂O.
Die Aussage, daß die im Kreis geführte Peroxycarbonsäure prak tisch nicht verbraucht wird, trifft allerdings bei der großtech nischen Durchführung des beschriebenen Verfahrens so nicht zu. Die - wenn prozentual betrachtet geringfügige - Nebenprodukt bildung verursacht bei einem entsprechenden großtechnischen kon tinuierlichen Verfahren, über einen längeren Zeitraum gesehen, einen substanziellen Verlust (in absoluten Mengen) an dem Epoxi dierungsagens Peroxycarbonsäure. Genau an diesem Problem setzt die vorliegende Erfindung an, indem diese Verluste in verfahrens technisch und wirtschaftlich vorteilhafter Weise ergänzt werden.The statement that the peroxycarboxylic acid circulated practically table is not consumed, however, applies to large-scale technology African implementation of the described method not so. The - if negligible in terms of percentage - by-product education causes with a corresponding large-scale con continuous procedures, seen over a long period of time, a substantial loss (in absolute amounts) of the epoxy dation agent peroxycarboxylic acid. Exactly on this problem the present invention by eliminating these losses in process technically and economically advantageous.
In einer bevorzugten Ausführungsform nimmt man diese Ergänzung dergestalt vor, daß man das Produktgemisch, welches bei der direkten Oxidation der Alkylaromaten entsteht, ohne weitere Auftrennung der einzelnen Oxidationsprodukte in den Reaktions kreislauf einspeist. Dieses Produktgemisch besteht in der Regel im wesentlichen aus aromatischen benzylischen Alkoholen, aroma tischen Aldehyden und aromatischen Carbonsäuren, wobei letztere die Hauptmenge ausmachen.In a preferred embodiment, this supplement is used in such a way that the product mixture, which in the Direct oxidation of the alkyl aromatics occurs without further Separation of the individual oxidation products in the reaction feeds the circuit. This mixture of products usually exists essentially from aromatic benzylic alcohols, aroma aldehydes and aromatic carboxylic acids, the latter make up the bulk.
Die direkte Oxidation der Alkylaromaten wird üblicherweise mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gasgemisch, z. B. Luft, durchgeführt, sie kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines ge eigneten Katalysators sowie in Gegenwart oder Abwesenheit ge eigneter Lösungsmittel vorgenommen werden. Derartige Oxidations verfahren sind im Stand der Technik in großer Zahl beschrieben.The direct oxidation of the alkyl aromatics is usually carried out with Oxygen or an oxygen-containing gas mixture, e.g. B. air, performed, it can be in the presence or absence of a ge suitable catalyst and in the presence or absence of ge suitable solvents are made. Such oxidation Processes are described in large numbers in the prior art.
Die Einspeisung des besagten Produktgemisches aus der direkten Oxidation der Alkylaromaten in den Reaktionskreislauf erfolgt zweckmäßigerweise nach erfolgter Epoxidierung der Olefine (Schritt A) und vor der Hydrierung (Schritt B).The feeding of the said product mixture from the direct Oxidation of the alkyl aromatics takes place in the reaction cycle expediently after epoxidation of the olefins (Step A) and before the hydrogenation (Step B).
Ein Reaktionsschema für die Epoxidierung unter Verwendung der aromatischen Peroxycarbonsäuren I mit Ergänzung der Verluste an Epoxidierungsagens sieht danach folgendermaßen aus:A reaction scheme for epoxidation using the aromatic peroxycarboxylic acids I with addition of losses The epoxidation agent looks like this:
Im Fall des Einsatzes von o-, m- oder p-Methylperbenzoesäure als Epoxidierungsagens I geht man beispielsweise von o-, m- oder p-Xylol aus und oxidiert dieses zu einem Gemisch aus o-, m- oder p-Methylbenzylalkohol, o-, m- oder p-Methylbenzaldehyd und o-, m- oder p-Methylbenzoesäure. Eine selektive Oxidation zur Carbon säure-Stufe ist allgemein und insbesondere im genannten Beispiel (wegen der Gefahr der Oxidation der zweiten Methylgruppe bei zu drastischen Reaktionsbedingungen) nur schwierig und aufwendig zu bewerkstelligen.In the case of the use of o-, m- or p-methylperbenzoic acid as Epoxidation agent I goes for example from o-, m- or p-xylene and oxidizes it to a mixture of o-, m- or p-methylbenzyl alcohol, o-, m- or p-methylbenzaldehyde and o-, m- or p-methylbenzoic acid. A selective oxidation to carbon Acid level is general and especially in the example mentioned (because of the risk of oxidation of the second methyl group at zu drastic reaction conditions) difficult and expensive accomplish.
Es ist der große Vorteil, daß man im Sinne der vorliegenden Er findung ein Gemisch aus Carbonsäure, Alkohol und Aldehyd in den Reaktionskreislauf einsetzen kann, da ja im Kreislauf bereits alle Komponenten vorliegen.It is the great advantage that, in the sense of the present Er Find a mixture of carboxylic acid, alcohol and aldehyde in the Reaction cycle can use, since yes already in the cycle all components are present.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform führt man bei der Aufarbeitung der in Schritt B erhaltenen aromatischen Aldehyde anfallende mittel- und hochsiedende Nebenbestandteile des Reak tionsgemisches teilweise oder vollständig in die Alkylaromaten- Oxidation zurück. Solche mittel- und hochsiedenden Nebenbestand teile können aromatische benzylische Alkohole, Kohlenwasserstoffe (z. B. Xylole) oder Produkte von Nebenreaktionen (z. B. Phthalide) sein.In a further preferred embodiment, the Working up the aromatic aldehydes obtained in step B. Medium and high-boiling secondary components of the reak partially or completely into the alkylaromatic Oxidation back. Such medium and high-boiling secondary stock Parts can contain aromatic benzylic alcohols, hydrocarbons (e.g. xylenes) or products of side reactions (e.g. phthalides) be.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Alkylenoxiden aus den entsprechenden Olefinen mittels aromatischer Peroxycarbonsäuren, bei dem man nach erfolg ter Epoxidierung der Olefine (Schritt A) die entstandenen aroma tischen Carbonsäuren von den Alkylenoxiden abtrennt, in Schritt B katalytisch zu den entsprechenden aromatischen Aldehyden hydriert und in Schritt C diese Aldehyde mit Sauerstoff oder einem sauer stoffhaltigen Gasgemisch wieder zu den aromatischen Peroxycarbon säuren oxidiert, welche erneut zur Epoxidierung von Olefinen ein gesetzt werden, und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man im aromatischen Aldehyd enthaltene phenolische Nebenprodukte vor der Oxidation gemäß Schritt C entfernt.The present invention also relates to a method for Production of alkylene oxides from the corresponding olefins by means of aromatic peroxycarboxylic acids, in which, after success ter epoxidation of the olefins (step A) the aroma formed table separates carboxylic acids from the alkylene oxides in step B Catalytically hydrogenated to the corresponding aromatic aldehydes and in step C, these aldehydes with oxygen or an acid substance-containing gas mixture back to the aromatic peroxycarbon acids oxidized, which again for the epoxidation of olefins be set, and which is characterized in that one phenolic by-products contained in the aromatic aldehyde the oxidation removed in step C.
Insbesondere wird diese Entfernung von phenolischen Nebenproduk ten in Kombination mit der erfindungsgemäßen Ergänzung der Ver luste an aromatische Peroxycarbonsäure als Epoxidierungsagens vorgenommen.In particular, this removal of phenolic by-product ten in combination with the supplement of Ver loss of aromatic peroxycarboxylic acid as an epoxidation agent performed.
Die Entfernung von phenolischen Nebenprodukten ist deshalb ange raten, weil solche Verbindungen den Oxidationsschritt C beein trächtigen können.The removal of phenolic by-products is therefore advisable advise because such compounds affect oxidation step C. can be pregnant.
Die Entfernung kann durch übliche Destillations-, Kristallisa tions- oder Extraktionsmethoden erfolgen, bevorzugt wird jedoch eine Extraktion mit wäßrigen Basen wie wäßriger Natrium- oder Ka liumcarbonatlösung oder wäßriger Natron- oder Kalilauge, wäßrigem Calciumhydroxid oder wäßrigem Ammoniak.Removal can be done by conventional distillation, crystallization tion or extraction methods take place, but is preferred extraction with aqueous bases such as aqueous sodium or Ka lium carbonate solution or aqueous sodium or potassium hydroxide solution, aqueous Calcium hydroxide or aqueous ammonia.
Als phenolische Nebenprodukte sind insbesondere im Falle der Verwendung von Methylperbenzoesäuren als Epoxidierungsagentien Kresole und/oder Kresolformiate zu nennen. Bei der Extraktion mit wäßrigen Mineralbasen wird das Kresolformiat zu Kresol gespalten, so daß man nach Ansäuern des wäßrigen Mineralbasenextraktes rei nes Kresol als zusätzliches Wertprodukt des Prozesses erhalten kann.As phenolic by-products are especially in the case of Use of methyl perbenzoic acids as epoxidation agents To name cresols and / or cresol formates. When extracting with aqueous mineral bases, the cresol formate is split into cresol, so that after acidifying the aqueous mineral base extract nes cresol as an additional valuable product of the process can.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Alkylenoxiden aus den entsprechenden Olefinen mittels aromatischer Peroxycarbonsäuren, bei dem man nach erfolg ter Epoxidierung der Olefine (Schritt A) die entstandenen aroma tischen Carbonsäuren von den Alkylenoxiden abtrennt, in Schritt B katalytisch zu den entsprechenden aromatischen Aldehyden hydriert und in Schritt C diese Aldehyde mit Sauerstoff oder einem sauer stoffhaltigen Gasgemisch wieder zu den aromatischen Peroxycarbon säuren oxidiert, welche erneut zur Epoxidierung von Olefinen ein gesetzt werden, und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man im Falle der Epoxidierung von C₂- bis C₆-Olefinen das eingesetzte Olefin aus einem entsprechenden C₂- bis C₆-Kohlenwasserstoff durch Dehydrierung erzeugt. The present invention also relates to a method for Production of alkylene oxides from the corresponding olefins by means of aromatic peroxycarboxylic acids, in which, after success ter epoxidation of the olefins (step A) the aroma formed table separates carboxylic acids from the alkylene oxides in step B Catalytically hydrogenated to the corresponding aromatic aldehydes and in step C, these aldehydes with oxygen or an acid substance-containing gas mixture back to the aromatic peroxycarbon acids oxidized, which again for the epoxidation of olefins be set, and which is characterized in that one in the case of epoxidation of C₂ to C₆ olefins Olefin from a corresponding C₂ to C₆ hydrocarbon Produces dehydration.
Insbesondere wird diese Erzeugung von C₂- bis C₆-Olefinen durch Dehydrierung in Kombination mit der erfindungsgemäßen Ergänzung der Verluste an aromatischer Peroxycarbonsäure als Epoxidie rungsagens vorgenommen.In particular, this generation of C₂ to C₆ olefins by Dehydration in combination with the supplement according to the invention the loss of aromatic peroxycarboxylic acid as an epoxidation agent.
Insbesondere ist diese Erzeugung der Olefine durch Dehydrierung für Propen von Bedeutung. Neben der Dehydrierung von Propan zu Propen sind jedoch auch Dehydrierungen von Butan zu Butenen, von Butan oder Butenen zu Butadien, von Isobutan zu Isobuten, von Pentan zu Pentenen und von Cyclohexan zu Cyclohexen interessant. Dieser Dehydrierungsweg stellt eine - abhängig von den wirt schaftlichen Randbedingungen - vorteilhafte Alternative zur Ge winnung der besagten Olefine durch übliche Crackprozesse dar.In particular, this generation of olefins is by dehydrogenation important for propene. In addition to dehydrating propane too However, propene are also dehydrogenations from butane to butenes, from Butane or butenes to butadiene, from isobutane to isobutene, from Pentane to pentenes and from cyclohexane to cyclohexene interesting. This dehydration route is one - depending on the host boundary conditions - advantageous alternative to Ge recovery of said olefins by conventional cracking processes.
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Dehydrierungsweges ist die Einsatzmöglichkeit des hierbei freigesetzten Wasserstoffs bei der Hydrierung der aromatischen Aldehyde (und das automatisch in der richtigen Menge) gemäß Schritt B des beschriebenen Reaktions kreislaufes, welche deshalb als bevorzugte Ausführungsform hervorzuheben ist.A particular advantage of the dehydration route described is the possible use of the hydrogen released here the hydrogenation of aromatic aldehydes (and that automatically in the correct amount) according to step B of the reaction described circuit, which is therefore the preferred embodiment is to be emphasized.
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| DE1996133328 DE19633328A1 (en) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | Cyclic, large-scale production of alkylene oxide from olefin |
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