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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines Alkylarylhydroperoxid enthaltenden Produktes. Solch ein Produkt
ist für
die Verwendung in zahlreichen Verfahren geeignet, wie bei der Herstellung
von Oxiranverbindungen und bei der Herstellung von Alkenylaryl.
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Hintergrund
der Erfindung
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Verfahren
zum Herstellen von Propylenoxid, die Alkylarylhydroperoxidverbindungen
verwenden, sind im Stand der Technik gut bekannt. Wie in US-A-5,883,268
beschrieben, umfassen solche Verfahren üblicherweise die Peroxidation
von Ethylbenzol, gefolgt vom Inkontaktbringen des Peroxidations-Reaktionsprodukts mit
wäßriger Base
in einer ausreichenden Menge, um die sauren Bestandteile davon zu
neutralisieren, und das Auftrennen der sich ergebenden Mischung
in einen wäßrigen Strom
und einen von Säuren
befreiten organischen Strom. Der mit Base verunreinigte, von Säuren befreite
Hydroperoxidstrom wird mit Wasser gewaschen und die sich ergebende
Mischung in eine mit organischen Stoffen verunreinigte Wasserphase
und eine organische Phase, die einen verringerten Alkalimetallgehalt
besitzt, getrennt.
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Es
wurde nun gefunden, daß es
nicht nötig
ist, das Peroxidations-Reaktionsprodukt mit wäßriger Base zu waschen. Überraschenderweise
kann das Peroxidations-Reaktionsprodukt nur mit Wasser gewaschen
werden. Ein bedeutender Vorteil der Abwesenheit einer Wäsche mit
wäßriger Base
ist, daß eine
größere Menge an
wäßriger Phase
in der organischen Phase zulässig
ist. Die größere Menge
an wäßriger Phase
in dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ist akzeptabel, da solch eine wäßrige Phase keinen wäßrigen basischen
Rückstand,
wie Natriumsalze enthalten wird. Die Anwesenheit von solchen Verbindungen
ver ursacht im allgemeinen Probleme in den nachfolgenden Verfahrensschritten.
Wasser muß in
dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht gründlich entfernt
werden und das bewirkt, daß die
Trennung von Wasser und organischer Phase in einer einfacheren Weise
ausgeführt
werden kann. Ferner sind Störungen
in der Fabrikanlage, die zu einer weniger effizienten Wasserentfernung
führen,
in der vorliegenden Erfindung in größerem Maße annehmbar als das in einem
herkömmlichen
Verfahren der Fall ist.
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Es
wurde gefunden, daß Alkylarylhydroperoxid
enthaltendes Reaktionsprodukt, welches nur mit Wasser gewaschen
wurde, eine ähnliche
Katalysatordeaktivierung in einer nachfolgenden Reaktion ergab,
wie ein Produkt, welches sowohl mit wäßriger Base als auch mit Wasser
gewaschen wurde, während
eine höhere
Ausbeute an Alkylarylhydroperoxid beobachtet wurde, wenn das Reaktionsprodukt
allein mit Wasser gewaschen wurde. Letzteres ist der verringerten
Zersetzung von Alkylarylhydroperoxid zuzuschreiben. Es wird angenommen,
daß solch
eine Zersetzung durch die Anwesenheit von wäßriger Base unter basischen
Bedingungen katalysiert wird. Die ähnliche Deaktivierung ist sehr überraschend,
da die Wäsche
mit Wasser nur wenige Verunreinigungen, wie Benzoesäure, von
denen bekannt ist, daß sie
in dem Reaktionsrohprodukt enthalten sind, entfernt. Ferner wurde
beobachtet, daß sich
weniger Emulsion bildete, wenn das Alkylarylhydroperoxid enthaltende
Produkt nur mit Wasser gewaschen wurde.
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WO
00/12470 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung einer Cyclohexylhydroperoxid
enthaltenden Reaktionsmischung, um sie für die Zersetzung oder Hydrierung
zu Cyclohexanol und Cyclohexanon geeignet zu machen. Dieses Dokument
enthält
keinerlei Information über
die Reinigung einer Alkylarylhydroperoxid enthaltenden Reaktionsmischung,
welche mit Olefin in Gegenwart eines Epoxidierungskatalysators umgesetzt
werden soll.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Überraschenderweise
wurde nun ein Verfahren gefunden, welches ein verbessertes Alkylarylhydroperoxid
enthaltendes Produkt liefert.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
zur Herstellung von organischem Hydroperoxid enthaltendem Produkt
umfaßt:
- (a) die Oxidation von einer Alkylarylverbindung,
um ein organisches Hydroperoxid enthaltendes Reaktionsprodukt zu
erhalten,
- (b) das Inkontaktbringen von mindestens einem Teil des in Schritt
(a) erhaltenen, Alkylarylhydroperoxid enthaltenden Reaktionsproduktes
mit Wasser, welches Reaktionsprodukt weniger als 0,05 Gew.-% Natrium enthält,
- (c) die Trennung des Produktes aus Schritt (b) in eine kohlenwasserstoffhältige Phase,
die Alkylarylhydroperoxid enthält,
und in eine wäßrige Phase,
- (d) die ein- oder mehrmalige wahlweise Wiederholung der Verfahrensschritte
(b) und (c),
- (e) das Inkontaktbringen von mindestens einem Teil der in Schritt
(c) oder (d) erhaltenen kohlenwasserstoffhältigen Phase, die Alkylarylhydroperoxid
enthält,
mit einem Olefin und einem Katalysator, um Alkylarylhydroxid und
eine Oxiranverbindung zu erhalten, und
- (f) die Abtrennung von mindestens einem Teil der Oxiranverbindung
vom Alkylarylhydroxid.
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Das
Produkt, welches dem Schritt (b) unterzogen wird, wird als das gesamte
Produkt betrachtet. Wenn irgendeine wäßrige Phase in dem Reaktionsprodukt,
das der Wäsche
mit Wasser unterzogen wird, vorhanden ist, so wird der Natriumgehalt
dieser wäßrigen Phase
ebenfalls berücksichtigt.
Ein herkömmliches
Alkylarylhydroperoxid enthaltendes Produkt, welches mit wäßriger Base
neutralisiert wurde, wird im allgemeinen von 0,10 bis 0,15 Gew.-%
an Natrium, bezogen auf die gesamte Menge von sowohl organischer
als auch wäßriger Phase
enthalten, bevor es einer Wäsche
mit Wasser unterzogen wird.
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Bevorzugt
wird das Wasser aus der in Schritt (c) oder (d) erhaltenen, Alkylarylhydroperoxid
enthaltenden, kohlenwasserstoffhältigen
Phase entfernt, bevor diese kohlenwasserstoffhältige Phase dem Schritt (e) unterzogen
wird. Ein zweckdienliches und bevorzugtes Verfahren zur Entfernung
von Wasser aus dieser kohlenwasserstoffhältigen Phase ist die Destillation.
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Das
in Schritt (f) erhaltene Alkylarylhydroxid kann in einem weiten
Bereich von Verfahren verwendet werden. Solch ein Verfahren ist
die Herstellung eines Alkenylaryls durch Dehydratisierung des Alkylarylhydroxids.
Ein anderes Verfahren ist die Hydrierung des Alkylarylhydroxids,
um ein Alkylaryl zu erhalten. Dazu umfaßt das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung geeigneterweise weiter:
- (g) das Umwandeln
von mindestens einem Teil des im Schritt (f) erhaltenen Alkylarylhydroxids.
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Im
allgemeinen liefert die Umwandlung Reaktionsprodukt und Wasser.
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Bevorzugt
umfaßt
der Schritt (g) entweder die Dehydratisierung oder die Hydrogenolyse
des Reaktionsproduktes. Die Hydrogenolyse ist die Reaktion des Alkylarylhydroxids
mit Wasserstoff, bevorzugt in Gegenwart eines Katalysators. Die
Dehydratisierung wird im allgemeinen ein Alkenylaryl und Wasser
liefern, während die
Hydrogenolyse im allgemeinen ein Alkylaryl liefern wird.
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Bevorzugt
wird die Hydrogenolyse Alkylaryl liefern, das als Ausgangsverbindung
verwendet wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Alkylarylverbindungen,
die am stärksten
bevorzugt in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, sind Benzolverbindungen, die mindestens einen Alkylsubstituenten
besitzen, welcher Alkylsubstituent 1 bis 10 Kohlenstoffatome besitzt,
bevorzugt 2 bis 8 Kohlenstoffatome. Bevorzugt enthält die Benzolverbindung
im Durchschnitt 1 bis 2 Bestandteile. Die am häufigsten angetroffenen Alkylarylverbindungen sind
Ethylbenzol, Cumol und Di(isopropyl)benzol.
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Die
Oxidation der Alkylarylverbindung kann mit jedwedem geeigneten,
im Stand der Technik bekannten Verfahren ausgeführt werden. Die Oxidation kann
in flüssiger
Phase in Gegenwart eines Verdünnungsmittels
ausgeführt
werden. Dieses Verdünnungsmittel
ist bevorzugt eine Verbindung, welche unter den Reaktionsbedingungen
flüssig
ist und nicht mit dem Ausgangsmaterial und dem erhaltenen Produkt
reagiert. Allerdings kann das Verdünnungsmittel auch eine während der
Reaktion notwendigerweise vorhandene Verbindung sein. Zum Beispiel
kann, wenn das Alkylaryl Ethylbenzol ist, das Verdünnungsmittel
auch Ethylbenzol sein, und wenn das Alkylaryl Cumol ist, kann das
Verdünnungsmittel
auch Cumol sein.
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Neben
dem erwünschten
Alkylarylhydroperoxid werden eine Reihe von Verunreinigungen während der
Oxidation von organischen Verbindungen erzeugt. Obwohl die meisten
von diesen Verunreinigungen in geringen Mengen vorhanden sind, wurde
gefunden, daß die
Anwesenheit von Verbindungen, wie organischen Säuren, Schwierigkeiten bei der
weiteren Verwendung der Alkylarylhydroperoxide verursachen kann.
Das herkömmliche
Verfahren zur Verringerung der Menge an Verunreinigungen ist, wie
in US-A-5,883,268
beschrieben, das Inkontaktbringen des Alkylarylhydroperoxid enthaltenden
Reaktionsproduktes mit einer wäßri gen Alkalilösung. Allerdings
führt der
Kontakt mit der wäßrigen Alkalilösung Alkalimetall
in das Hydroperoxid enthaltende Reaktionsprodukt ein. Obwohl die
Menge an organischen Säuren,
die in dem Hydroperoxid enthaltenden Produkt vorhanden sind, durch
die Alkaliwäsche
verringert werden kann, wird die Menge an Alkalimetallverunreinigungen
erhöht.
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Es
wurde nun gefunden, daß eine
einfache Wäsche
mit Wasser effizienter bei der Reinigung des Hydroperoxide enthaltenden
Reaktionsprodukts ist als eine Behandlung mit wäßriger Base, gefolgt von einer
Wäsche
mit Wasser. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Hydroperoxid enthaltende Produkt zwischen dem
Zeitpunkt, bei welchem es durch Oxidation von organischer Verbindung
erzeugt wird, und dem Zeitpunkt, bei welchem es weiter umgesetzt
wird, bevorzugt nicht mit wäßriger Base,
spezieller Natriumhydroxid, in Kontakt gebracht.
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Wäßrige Basen,
die meistens in herkömmlichen
Verfahren verwendet werden, sind Natrium und/oder Kalium enthaltende
Basen, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat und
Kaliumcarbonat. Es wird angenommen, daß die Zersetzung von Hydroperoxid
in Gegenwart dieser Salze unter basischen Bedingungen katalysiert
wird. Daher wird bevorzugt, daß das
Produkt, das zu dem Schritt (b) unterworfen wird, weniger als 0,010
Gew.-% Natrium, bevorzugt weniger als 0,005 Gew.-% Natrium, stärker bevorzugt
weniger als 0,002 Gew.-% Natrium, am stärksten bevorzugt weniger als
0,001 Gew.-% Natrium enthält.
Die Menge an Natrium ist die Gewichtsmenge an metallischem oder
ionischem Natrium auf die Gesamtmenge an Produkt, einschließlich sowohl
der organischen Phase und jedweder wäßrigen Phase, die vorhanden
sein kann. Ferner wird bevorzugt, daß das Produkt, das zu Schritt
(b) unterworfen wird, weniger als 0,050 Gew.-% Kalium, bevorzugt
weniger als 0,010 Gew.-% Kalium, stärker bevorzugt weniger als
0,002 Gew.-% Kalium enthält.
Die Menge an Kalium ist die Gewichtsmenge an metallischem oder ionischem
Kalium auf die gesamte Produktmenge, einschließlich der organischen Phase
und jedweder wäßrigen Phase,
die vorhanden sein kann.
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Das
Reaktionsprodukt von Schritt (a) kann als solches dem Schritt (b)
unterworfen werden. Dennoch wird bevorzugt, leichte Verbindungen
aus dem erhaltenen Reaktionsprodukt zu entfernen. Diese leichten
Verbindungen können
entfernt werden, indem das Reaktionsprodukt aus Schritt (a) einer
Destillation unterzogen wird, bevorzugt einer Destillation unter
verringertem Druck. Eine Destillation, welche besonders geeignet
ist, ist die sogenannte Flash-Destillation, welche eine Destillation
bei sehr geringem Druck umfaßt.
Es wurde gefunden, daß eine
solche Flash-Destillation zur Entfernung leichter Verbindungen,
wie Sauerstoff und leichten Säuren,
die während
der Oxidation gebildet wurden, effizient ist.
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In
dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Reaktionsprodukt vom Schritt (a) mit Wasser in
Kontakt gebracht. Das Wasser, welches verwendet werden kann, kann
Verunreinigungen, wie organische Verbindungen enthalten. Solche
Verunreinigungen können
durch das Rückführen von
mindestens einem Teil des Waschwassers, entweder zu dem selben Waschschritt
oder zu einem anderen Waschschritt, eingeführt worden sein. Das Wasser
kann ausschließlich
Süßwasser
sein, es kann eine Kombination aus Süßwasser, welches im wesentlichen
keine Verunreinigungen enthält,
und einem oder mehreren verschiedenen Abwasserströmen sein,
oder es kann ausschließlich
aus verschiedenen Arten von Abwasserströmen bestehen oder es kann aus
einer einzelnen Art von Abwasser bestehen.
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Die
Geschwindigkeit, mit der das Gleichgewicht erreicht wird, bei welchem
die Verunreinigungen soweit als möglich entfernt werden, kann
auf den, dem Fachmann bekannten Wegen gesteigert werden. Der Kontakt
zwischen dem Alkylarylhydroperoxid enthaltenden Reaktionsprodukt
und Wasser kann durch intensiven Kon takt des Hydroperoxid enthaltenden
Reaktionsproduktes und Wasser verbessert werden. Solch ein intensiver
Kontakt kann auf jedwedem im Stand der Technik bekannten Weg erzielt
werden, zum Beispiel durch intensives Mischen. Eine herkömmliche
Wäsche
mit Wasser wird jedoch für
die meisten Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ausreichen.
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Die
genauen Bedingungen, unter welchen die Wäsche mit Wasser ausgeführt wird,
hängen
stark von weiteren Umständen
ab. Bevorzugt wird die Wäsche
mit Wasser bei einer Temperatur von 0°C bis 150°C, stärker bevorzugt von 20°C bis 100°C, ausgeführt.
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Im
Schritt (c) wird das Produkt des Schrittes (b) in eine kohlenwasserstoffhältige Phase
und eine wäßrige Phase
aufgetrennt. Ein bevorzugtes Verfahren umfaßt das Absetzen-Lassen der
kohlenwasserstoffhältigen
Phase und der wäßrigen Phase
sich in einem Absetzgefäß und nachfolgend
das Trennen einer kohlenwasserstoffhältige Phase von einer wäßrigen Phase.
Die Alkylarylhydroperoxid enthaltende kohlenwasserstoffhältige Phase
kann nachfolgend zu einem Filterwasserabscheider ("coalescer") geleitet werden,
wo weitere wäßrige Phase
entfernt wird. Bevorzugt wird der Schritt (c) bei einer Temperatur
von 0°C
bis 150°C,
stärker
bevorzugt von 20°C
bis 100°C,
ausgeführt.
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Weiteres
Wasser, nicht umgesetzte organische Verbindungen und Verunreinigungen
können
durch Destillation der aus dem Filterwasserabscheider erhaltenen
kohlenwasserstoffhältigen
Phase abgetrennt werden. Im allgemeinen enthält das Destillat nicht umgesetzte
organische Verbindungen, Wasser und Verunreinigungen. Das erhaltene
Destillat kann nachfolgend in einem Gefäß phasengetrennt werden, um
eine organische Phase und eine wäßrige Phase
zu erhalten. Die auf diesem Weg erhaltene wäßrige Phase wird organische
Verunreinigungen enthalten und kann als Wasser zum Waschen des Alkylarylhydroperoxid
enthaltenden Reaktionsproduktes verwendet werden.
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Das
Wasser, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
ist Wasser, das zuvor beim Waschen einer Alkylarylhydroperoxid enthaltenden
kohlenwasserstoffhältigen
Phase verwendet wurde. Bevorzugt wird solches Wasser durch Inkontaktbringen
einer Alkylarylhydroperoxid enthaltenden kohlenwasserstoffhältigen Phase
mit einer wäßrigen Phase,
bevorzugt reinem Wasser, und nachfolgendes Abtrennen der wäßrigen Phase
von der kohlenwasserstoffhältigen
Phase erhalten. Die derart erhaltene wäßrige Phase kann ohne weitere
Behandlung verwendet werden.
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Wie
vorstehend erwähnt,
ist eine gründliche
Trennung der wäßrigen Phase
und der kohlenwasserstoffhältigen
Phasen im Verfahren der vorliegenden Erfindung im allgemeinen nicht
notwendig. Daher bestehen die Schritte (b) und (c) bevorzugt aus
dem Inkontaktbringen des in Schritt (a) erhaltenen, organische Hydroperoxide
enthaltenden Reaktionsprodukts mit Wasser in einer Extraktionskolonne.
Stärker
bevorzugt wird die Extraktionskolonne in Gegenstromverfahren betrieben.
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Abwasserströme, die
zum Teil oder zur Gänze
als Wasser in Schritt (b) des vorliegenden Verfahrens verwendet
werden können,
werden auf verschiedenen Wegen in dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten. Bevorzugte Abwasserströme für die Verwendung als Wasser
in der vorliegenden Erfindung enthalten mindestens teilweise einen
oder mehrere der nachstehenden Abwasserströme: Abwasser, das als Nebenprodukt
bei der Oxidation von Alkylarylverbindungen im Schritt (a) erzeugt
wurde, Abwasser, das aus dem Reinigen der Abgasfilter erhalten wurde,
wäßriges Destillat,
das aus der Destillation der im Schritt (c) erhaltenen kohlenwasserstoffhältigen Phase
erhalten wurde, und Wasser, das aus der Umwandlung von Alkyl arylhydroxid
im Schritt (g) erhalten wurde. Diese Ströme werden hierin nachstehend
detaillierter erläutert.
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Bei
der Oxidation der Alkylarylverbindung wurde beobachtet, daß Wasser
erzeugt werden kann. Es wird angenommen, daß dieses Wasser aus Nebenreaktionen,
wie der Zersetzung von Hydroperoxid entstammt. Ein Abwasserstrom,
der im Schritt (b) verwendet werden kann, kann durch Kondensation
des Reaktorabgases und Abtrennen der kohlenwasserstoffhältigen Phase
gewonnen werden.
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Bei
der Oxidation der organischen Verbindung wird organische Verunreinigungen
enthaltendes Abgas erzeugt. Eine der Möglichkeiten, dieses Abgas zu
reinigen, ist die mit Hilfe eines Filters, spezieller eines Aktivkohlefilters.
Der Filter muß regelmäßig gereinigt
werden, um die absorbierten Verunreinigungen zu entfernen. Üblicherweise
erfolgt dies mit Hilfe von, wahlweise geringe Mengen von weiteren
Verbindungen enthaltendem Wasser. Es wurde gefunden, daß ein solches,
aus der Reinigung von Abgasfiltern erhaltenes Abwasser, zur Verwendung
als Wasser in Schritt (b) besonders geeignet ist.
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Ein
anderer Abwasserstrom, welcher zur Verwendung als Wasser in Schritt
(b) als geeignet gefunden wurde, ist wäßriges Destillat, das durch
Trennen der kohlenwasserstoffhältigen
Phase von der wäßrigen Phase,
Destillieren der kohlenwasserstoffhältigen Phase und nachfolgendes
Trennen des kohlenwasserstoffhältigen
Destillats vom wäßrigen Destillat
erhalten wird. Bevorzugte Ausführungsformen
zur Herstellung solcher wäßrigen Destillate
zur Verwendung als Abwasser im Schritt (b) wurden vorstehend in
der Erläuterung
vom Schritt (b) beschrieben. Solch ein wäßriges Destillat ist besonders
geeignet zur Verwendung als Wasser im Schritt (b). Im allgemeinen
erzeugt das Umwandlungsverfahren Reaktionsprodukt und Wasser.
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Ein
weiterer Strom, welcher besonders zur Verwendung als Wasser geeignet
ist, ist das aus der Umwandlung von Alkylarylhydroxid im Schritt
(g) erhaltene Wasser. Wie vorstehend erwähnt, ist die Umsetzung bevorzugt
eine Dehydratation oder eine Hydrogenolyse. Wenn der Schritt (g)
eine Dehydratation umfaßt,
wird das Produkt der Dehydratation bevorzugt destilliert, wobei
das erhaltene Destillat Wasser und organische Verbindungen enthält. Dieses
Destillat wird durch Abtrennung der kohlenwasserstoffhältigen Phase
in einem Absetzer und Weiterleiten der wäßrigen Phase zu einem Filterwasserabscheider
phasengetrennt. Die im Filterwasserabscheider erhaltene wäßrige Phase
kann sehr geeignet als Abwasser im Schritt (b) verwendet werden.
Wenn der Schritt (g) die Hydrogenolyse umfaßt, kann das erhaltene Wasser,
bevorzugt nachdem die kohlenwasserstoffhältige Phase durch Phasentrennung
abgetrennt wurde, als Wasser im Schritt (b) verwendet werden. Wenn
die Hydrogenolyse die als Ausgangsprodukt verwendete Alkylarylverbindung
ergibt, wird die im Schritt (g) erhaltene Alkylarylverbindung geeigneterweise
zum Schritt (a) zurückgeführt.
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Im
Verfahrensschritt (e) wird mindestens ein Teil der im Schritt (d)
erhaltenen, Alkylarylhydroperoxid enthaltenden, kohlenwasserstoffhältigen Phase
mit Olefin, bevorzugt Propen, in Gegenwart eines Katalysators in
Kontakt gebracht, um Alkylarylhydroxid und Oxiranverbindungen zu
erhalten. Ein Katalysator, der in solchen Verfahren geeignet verwendet
werden kann, umfaßt
Titan auf Siliciumoxid und/oder Silikat. Ein bevorzugter Katalysator
wird in EP-A-345 856 beschrieben. Die Reaktion verläuft im allgemeinen
bei moderaten Temperaturen und Drücken, insbesondere bei Temperaturen
im Bereich von 0 bis 200°C,
bevorzugt im Bereich von 25 bis 200°C. Der genaue Druck ist nicht
entscheidend, solange er ausreicht, um das Reaktionsgemisch als
Flüssigkeit
oder als Mischung von Dampf und Flüssigkeit zu halten. Atmosphärischer
Druck kann ausreichend sein. Im allgemeinen können die Drücke im Bereich von 1 bis 100 × 105 N/m2 liegen.
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Das
Reaktionsprodukt der Schritte (c) oder (d) wird, bevor es im Schritt
(e) verwendet wird, bevorzugt einer Destillation unterzogen. Die
Destillation entfernt leichte Produkte, wie Wasser, das für den nachfolgenden Katalysator
schädlich
sein kann.
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Die
Oxiranverbindungen können
von dem Alkylarylhydroxid enthaltenden Reaktionsprodukt auf jedwedem
einem Fachmann als geeignet bekannten Weg abgetrennt werden. Das
flüssige
Reaktionsprodukt kann durch fraktionierte Destillation, selektive
Extraktion und/oder Filtration aufgearbeitet werden. Das Lösungsmittel,
der Katalysator und jedwedes nicht umgesetzte Olefin oder Alkylarylhydroperoxid
können
zur weiteren Verwendung wiedergewonnen werden.
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Das
in dem Verfahren erhaltene Alkylarylhydroxid kann in Gegenwart von
einem Katalysator dehydriert werden, um Styrol und Wasser zu erhalten.
Verfahren, die für
diesen Schritt verwendet werden können, wurden in WO 99/42425
und WO 99/42426 beschrieben. Prinzipiell kann jedoch jedes geeignete,
dem Fachmann bekannte Verfahren verwendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele weiter
erläutert.
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Beispiel 1
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In
einem Reaktor wurde Luft durch Ethylbenzol geblasen. Das erhaltene
Produkt enthielt Ethylbenzolhydroperoxid.
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Zu
200 g von diesem Produkt wurden bei Raumtemperatur 800 g entmineralisiertes
Wasser zugesetzt und die Zusammensetzung wurde für 1 Stunde gemischt. Nachfolgend
wurde die Mischung über
Nacht absetzen gelassen und sie wurde phasengetrennt. Die erhaltene
organische Phase wurde bei 30 mbar und 50–55°C destilliert. Das erhaltene
Produkt wird "mit
Wasser gewaschenes Einsatzgemisch" genannt.
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Vergleichsbeispiel 1
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Ein
anderer Teil des im Beispiel 1 hergestellten Ethylbenzolhydroperoxid
enthaltenden Produkts wurde mit einer Lösung, die 0,5 Gew.-% NaOH in
Wasser enthielt, in Kontakt gebracht und bei einer Temperatur von 60°C gemischt.
Das Gewichtsverhältnis
von dem Ethylbenzolhydroperoxid enthaltenden Produkt zu der NaOH enthaltenden
Lösung
betrug 4,5:1 (Gew.:Gew.). Die erhaltene neutralisierte Mischung
wurde absetzen gelassen und sie wurde nachfolgend in eine neutralisierte
Ethylbenzolhydroperoxid enthaltende kohlenwasserstoffhältige Phase
und eine wäßrige Phase
phasengetrennt. Die neutralisierte Ethylbenzolhydroperoxid enthaltende
kohlenwasserstoffhältige
Phase wurde nachfolgend zweimal mit Wasser gewaschen. Das erhaltene
Produkt wird "neutralisiertes
und gewaschenes Einsatzgemisch" genannt.
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Vergleichsbeispiel 2
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Ein
weiterer Teil des im Beispiel 1 hergestellten Ethylbenzolhydroperoxid
enthaltenden Produktes wurde bei 30 mbar und 50–55°C destilliert. Das erhaltene
Produkt wird "nicht
gewaschenes Einsatzgemisch" genannt.
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Beispiel 2
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Jedes
der in Beispiel 1, Vergleichsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2
vorstehend hergestellten Einsatzgemische enthielt 35 Gew.-% Ethylbenzolhydroperoxid
und wurde in nachstehender Weise getestet. Eine Einsatzgemischlösung wurde
durch Mischen von 340 g 1-Octen, 200 g Ethylbenzolhydroperoxidlösung in Ethylbenzol
und 400 g Ethylbenzol hergestellt. Die Ethylbenzolhydroperoxidkonzentration
wurde durch Titration von einem aliquoten Teil des Einsatzgemisches
bestimmt. Ein 100 ml Rundkolben, der mit einem Kühler und einem Rührer ausgerüstet war,
wurde mit 50 ml der Einsatzgemischlösung und 1,00 g Katalysator
beschickt. Der Katalysator enthält
Titan auf Siliciumoxid und wurde wie in dem Beispiel gemäß den Lehren
von EP-A-345 856
hergestellt. Der Kolben wurde in ein Ölbad mit 40°C eingetaucht, während der
Inhalt gerührt wurde.
Nach 1 Stunde wurde die Ethylbenzolhydroperoxidkonzentration durch
Titration von einem aliquoten Teil der Reaktionsmischung bestimmt.
Die Umwandlung von Ethylbenzolhydroperoxid wurde als die Menge an umgewandeltem
Ethylbenzolhydroperoxid, dividiert durch die Menge an umgesetztem
Ethylbenzolhydroperoxid bei Verwendung des neutralisierten und gewaschenen
Einsatzgemisches berechnet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle
1 dargestellt.
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Vergleichsbeispiel 3
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Dieser
Versuch wurde in einem 1 l-Mantelreaktor, ausgerüstet mit einem Turbinenrührer, einer
Temperatursteuerungsvorrichtung und einem Ölbadsystem durchgeführt. Der
Reaktor wurde mit 561,2 g einer Lösung, die 26,34 Gew.-% Ethylbenzolhydroperoxid
in Ethylbenzol enthielt, beschickt. Diese Lösung wurde auf 70°C erwärmt. Nachdem
die Extraktionstemperatur erreicht war, wurden etwa 300 ml einer
basischen Lösung auf
einmal zugefügt.
Die basische Lösung
bestand aus entmineralisiertem Wasser, das 6,8 Gew.-% Natriumbenzoat
und 0,4 Gew.-% Natriumhydroxid enthielt. Die basische Lösung wurde
in einem getrennten Kolben auf die selbe Temperatur vorgeheizt,
bevor sie der organischen Phase zugesetzt wurde.
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Nach
15 minütigem
Mischen wurde die organische Phase abgetrennt und der Ethylbenzolhydroperoxidgehalt
mittels iodometrischer Titration analysiert. Der Ethylbenzolhydroperoxidgehalt
betrug 25,72 Gew.-%.
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Beispiel 3
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Der
Versuch des Vergleichsbeispiels 3 wurde wiederholt, nur wurde abweichend
dieses Mal die organische Phase ausschließlich mit entmineralisiertem
Wasser gemischt.
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Nach
15 minütigem
Mischen wurde die organische Phase abgetrennt und der Ethylbenzolhydroperoxidgehalt
mittels iodometrischer Titration analysiert. Der Ethylbenzolhydroperoxidgehalt
betrug 26,07 Gew.-%.