DE2235229C3 - Verfahren zur Herstellung von Propylenoxid - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PropylenoxidInfo
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Description
Propylenoxid ist einer der besten Ausgangsstoffe für die Herstellung von polymeren Materialien (Polyurethanen,
Schaumkunststoffen, Elastokautschuken), für die Synthese von Glycerin, Propylenglycol, oberflächenaktiven
Stoffen für die erdölgewinnende und erdölverarbeitende Industrie und synthetischen Waschmitteln.
Außerdem besitzt das Propylenoxid eine selbständige Bedeutung: es wird als Lösungsmittel in der chemischen
Industrie verwendet.
Bis zur heutigen Zeit ist praktisch die einzige großtechnische Methode zur Herstellung von Propylenoxid
die Chlorhydnnmethode, nach welcher je 1 Tonne Produkt 3 Tonnen Chlor und Alkali verbraucht werden
und 40 Tonnen nichtverwertbare Abfallprodukte anfallen, die die Umwelt verunreinigen. Es ist eine
bedeutende Zahl von Patentschriften bekannt, die Verfahren zur chlorfreien Herstellung von Propylenoxid
durch Oxydation von Propylen in flüssiger Phase beschreiben. Diese Verfahren sehen vor eine gemeinsame
Oxydatio.i von Propylen mit anderen organischen Verbindungen, Aldehyden, Ketonen, Kohlenwasserstoffen,
die sich leichter als das jeweilige Olefin oxydieren lassen, bei einer Temperatur von 120 bis 2000C und
einem Druck von 50 bis 100 at in Reaktoren aus gegen die Korrosionswirkung der Lösungen von Ameisen- und
Essigsäure beständigen Materialien (SU-PS 1 72 296, FR-PS 139 761, GB-PS 10 80 462) und Epoxydierung
des Propylens mit Hydroperoxiden in Gegenwart von Katalysatoren (US-PS 33 51 635 und 33 50 422) durchzuführen.
Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt zur direkten Oxydation von Propylen mit sauerstoffhaltigen
Gasen (Luft) zu Propylenoxid, Propylenglycol und anderen Produkten. Zur Durchführung der Oxydation
von Propylen in flüssiger Phase bei erhöhten Temperaturen und Drücken verwendet man verschiedene
Lösungsmittel wie Benzol (GB-PS 9 17 926), Aceton (US-PS 32 28 967), Acetonitril (US-PS 32 10 380),
Acetophenon, Benzophenon (US-PS 32 32 957), Trimethyiborat (US-PS 32 10 381), Chlorbenzol, Fluorbenzol
(US-PS 32 38 229), Dimethylphthalat (US-PS 34 48 124), Methylacetat, Äthyiacetat (US-PS 32 75 662),
Benzoesäureester (US-PS 32 81 433), Propylenglycoldiacetat (US-PS 31 53 058, 33 50415, 33 50421). In den
oben genannten Patentschriften beträgt die Ausbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgewandelte
Propylen, 20 bis 50% bei einem Umwandlungsgrad des
Propylens von 10 bis 40%.
Zur Steigerung der Ausbeute an Propylenoxid verwendet man verschiedene Überzüge für die Reaktionsapparate,
wie aus Polytetrafluoräthy'en (SU-PS 2 25 158, GB-PS 1187 094, FR-PS 15 40 963) oder
is Keramik, Glas, Aluminium, Nickel, Silber (US-PS
33 50 418). Die Ausbeute an Propylenoxid nach diesen Patentschriften beträgt 48%.
Zur Steigerung der Ausbeute an Propylenoxid während der direkten Oxydation von Propylen verwendet
man verschiedene Katalysatoren wie organische Salze von Kobalt, Mangan, Kupfer, Vanadium (US-PS
27 41 623 und 30 71 601), Oxide und Salze von Rhenium (US-PS 33 16 279), z. B. von Kobalt (US-PS 32 22 382)
Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 39,5%.
In der FR-PS 1143 577 ist ein Verfahren zur
Herstellung von Propylenoxid in Gegenwart von Salzen des Kupfers, Mangans, Nickels, Eisens, Vanadiums,
Rutheniums, Kobalts, Chroms beschrieben. Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 35%.
Weiterhin ist in der FR-PS 15 06 803 ein Verfahren zur Oxydation von Propylen in Gegenwart von auf
Molybdän aufgebrachtem Silber, Molybdänsäure, Kobalt- und Vanadiumnaphthenaten beschrieben. Die
maximale Ausbeute an Propylenoxid beträgt 41%.
Bekanni ist ein Verfahren zur Herstellung von Propylenoxid (FR-PS 14 59 880) durch Oxydation von
Propylen in einer Lösung aus oxydationsbeständigem tert. Butylalkohol in Gegenwart von Molybdän- und
Wolframverbindungen als Katalysatoren sowie von Molybdänchloriden, -oxychloriden und -fluoriden, wobei
die Selektivität des Verfahrens 73% und der Umsetzungsgrad 10% beträgt.
Die Hauptnachteile der oben beschriebenen Verfahren zur Oxydation von Propylen in verschiedenen
Lösungsmitteln sind geringe Selektivität des Oxydationsprozesses, hohe Ausbeute an Säuren, an Essig- und
besonders an Ameisensäure, die sich parallel mit dem Propylenoxid bilden. Die in einigen Patentschriften
vorgeschlagenen Vervollkommnungen dieses Prozesses durch Zugabe verschiedener Katalysatoren und rasche
Entfernung der genannten Säuren aus dem Reaktionsgemisch zur Verhinderung ihrer Reaktion mit Propylenoxid
usw. führten ebenfalls nicht zur Entwicklung eines wirksamen technologischen Prozesses zur Herstellung
von Propylenoxid (US-PS 27 84 202, 3153 058 und 30 71 601,GB-PS 9 17 926).
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile.
In Übereinstimmung mit dem Ziel wurde die Aufgabe gestellt, einen neuen Katalysator zu finden und
gteignete Lösungsmittel zu wählen, die die Selektivität der Oxydation des Propylens zu Propylenoxid erhöhen
und die Ausbeute an Ameisen- und Essigsäure senken.
Die gestellte Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Propylenoxid durch
Epoxydation von Propylen mit Luftsauerstoff in
Gegenwart von molybdän- oder wolframhaltigen Katalysatoren in einerr organischen Lösungsmittel bei
•iner Temperatur von 120 bis 2M''C und einem Druck
^n 50 bis 100 at in Reaktoren aus gegen die
ICorrosionswirkung der Lösungen von Ameisen- und Essigsäure beständigen Materialien, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man die Epoxydation in Gegenwart eines Katalysators, der eine Verbindung der
Forme! (Me)2MoO2F4, in der Me für NH4, K, Rb oder Cs,
oder eine Verbindung der Formel (Me)?WO2F4, in der
Me für Rb, Cs oder NH4, oder eine Verbindung der Formel (Me)3W2O4F7, in der Me für Rb oder Cs steht,
oder deren Gemische darstellt, durchführt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindun-jsgemäöen
Verfahrens besteht darin, daß man die Epoxydation in einem Lösungsmitte! durchführt, das
sich mit Sauerstoff unter Bildung von Hydroperoxiden oxydieren läßt.
Die genannten Katalysatoren verwendet man zweckmäßig
in einer Menge von 0,01 bis 0,3 Gew.-%.
Als organische Lösungsmittel verwendet man /.weckmäßig
Lösungsmittel, die sich bis zur Bildung von Hydroperoxiden oxydieren lassen. Als solche Lösungsmittel
kommen Äthylbenzol, lsopropylbenzol. Isobutan, Isopentan und solche wie Cyclohexan und andere in
Frage. In Lösungsmitteln wie Äthylbenzol und lsopropylbenzol steigt die Ausbeute an Propylenoxid auf 91
und sogar auf 98 Mol-% an.
Die Oxydation von Propylen wird in Reaktoren durchgeführt, die aus einem gegen die Korrosionswirkung
der sich während der Reaktion bildenden Ameisen- und Essigsäure beständigen Material wie
nichtrostender Stahl, Titan, Titanlegierungen, Email,
Polyteirafliioräthylen ausgeführt sind. Die Erfindung
wild durch folgende Beispiele näher erläutert.
S Die Oxydation des Propylens wird in einem Reaktor aus nichtrostendem Stahl, der mit einem Wasser- und
Kohlensäure-Kühler, einem Magnetrührer und einer Vorrichtung zur Probeentnahme versehen ist, durchgeführt.
Der Inhalt des Reaktors beträgt 280 ml. In den
ίο Reaktor gießt man 100 ml Benzol, 30 ml Propylen ein
und bringt 0,3 g Katalysator (NH4J2MoO2F4 ein. Die
Anlage wird abgedichtet und Luft aus dem Ballon bis zur Erzielung eines Druckes von 50 at zugeführt. Den
Reaktor erhitzt man auf eine Temperatur von 170"C, bringt den Druck im Reaktor auf 80 at und beginnt
danach die Druckluftmischung bei einem Verbrauch von 30 l/St. Vor dem Eintritt in den Reaktor tritt die Luft
durch eine spezielle Vorrichtung, wo sie mit Propylenda'mpfen gesättigt wird. Dadurch wird eine konstante
Konzentralion des in Benzol gelösten Propylens gewährleistet.
Im Laufe des Oxydationsprozesses entnimmt man Proben aus dem Reaktor, die gasflüssigkeitschromatographisch
und nach chemischen Methoden analysiert werden.
Tabelle 1 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeute an Oxydationsprodukten des Propylens, die
einer Reaktionsdauer von 30 Minuten entsprechen. Die Ausbeuten an Produkten in Tabelle 1 und in den
anderen nachfolgenden Tabellen sind auf 1 Tonne umgewandeltes Propylen berechnet.
| Bezeichnung des | Mol/l | Gew.-o/o | kg/t | kg/t |
| Reaktionsproduktes | Propylen | Propylen oxid |
||
| Propylenoxid | 0,46 | 0,30 | 905 | — |
| Propylenglycol | 0,06 | 0,05 | 155 | 172 |
| Propylenglyeolformiat | 0,03 | 0,04 | 106 | 117 |
| Essigsäure | 0,06 | 0,04 | 122 | 135 |
| Ameisensäure | 0,09 | 0,05 | 141 | 156 |
| Acetaldehyd | 0,02 | 0,10 | 30 | 33 |
| Aceton | 0,01 | 0,06 | 20 | 22 |
| Isopropanol | 0,01 | 0,07 | 20 | 22 |
| Methanol | 0,03 | 0,11 | 33 | 36 |
| Methylformiat | 0,02 | 0,13 | 41 | 45 |
| Allylalkohol | 0,01 | 0,06 | 20 | 22 |
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt
Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgesetzte Propylen, beträgt 66 Mol-%.
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Der Reaktor, der Kühler und die anderen
Teile der Anlage sind mit Polytetrafluoräthylen
abgeschirmt.
Die Temperatur während der Reaktion beträgt
170° C, der Druck 50 at. Das Lösungsmittel ist Aceton,
der Katalysator (NH4)2MoO2F4 in einer Menge von
0,3 g.
Tabelle 2 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeute an Oxydationsprodukten von Propylen, die
einer Reaktionsdauer von 45 Minuten entsprechen.
Bezeichnung des
Reaktionsproduktes
Reaktionsproduktes
Mol/l
Gew.-%
kg/t
Propylen
Propylen
kg/t
Propylenoxid
Propylenoxid
Propylenglycol
Propylenglyeolformiat
0,06 0,03
j,j
0,06
0,04
153
105
105
175
120
120
| Fortsetzung | Miil'1 | (iou.-"■'<> | kg/t | kg/i |
| Bezeichnung des | Propylen | Propylen oxid |
||
| Kciiklioiisprodiikles | 0,08 | 0,06 | 161 | 183 |
| Essigsäure | 0,15 | 0,09 | 230 | 263 |
| Ameisensäure | 0,02 | 0.11 | 30 | 34 |
| Acetaldehyd | 0,01 | 0,07 | 20 | 23 |
| Aceton | 0,01 | 0,07 | 20 | 23 |
| Isopropanoi | 0.03 | 0,12 | 32 | 36 |
| Methanol | 0,02 | 0,15 | 40 | 46 |
| Methylformiat | 0,01 | 0.07 | 20 | 23 |
| Allylalkohol | ||||
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt 16 MoL-0Zb.
Die Ausbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgesetzte Propylen, beträgt C3 Mol-%.
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. In den Reaktor aus nichtrostendem Stahl
setzt man aber einen Überzug aus Molybdän ein. Die Temperatur während der Reaktion beträgt 145°C, der
Druck 50 at. Das Lösungsmittel ist Benzol, der Katalysator (N Η4)2ΜοΟ2Ρ4 in einer Menge von 0,1 g.
Tabelle 3 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeute an Oxydationsprodukten von Propylen, die
der maximalen Konzentration des Propylenoxids in dem
Reaktionsgemisch entsprechen. Die Reaktionsdauer beträgt 2 Stunden.
Bezeichnung des
Reaktionsproduktes
Reaktionsproduktes
Mol/l
Gew.-%
kg/t
Propylen
Propylen
kg/t
Propylenoxid
| Propylenoxid | 0,52 | 3,43 | 860 | — |
| Propylenglycol | 0,05 | 0,43 | 108 | 126 |
| Propylenglycolformiat | 0,03 | 0,35 | 88 | 102 |
| Essigsäure | 0,11 | 0,75 | 188 | 218 |
| Ameisensäure | 0,18 | 0,94 | 236 | 275 |
| Niedersiedende Produkte*) | _ | — | 146 | 170 |
| Reak- | 45 | 60 | Konzentration | Umwandlungs | Ausbeute an |
| lions- | 75 | von Propylen- | grad des Pro- | Propylenoxid, | |
| daiier | 90 | oxid in dem | pylens in | bezogen auf das | |
| 50 105 | Reaktions | Mol-% | umgesetzte Pro | ||
| 120 | gemisch, Mol/l | pylen in Mol-% | |||
| 180 | 0,66 | 26 | 68 | ||
| 0,77 | 31 | 67 | |||
| 0.84 | 35 | 64 | |||
| 0,92 | 38 | 62 | |||
| 1,00 | 41 | 59 | |||
| 0.68 | 54 | 28 |
*) Die niedersiedenden Produkte stellen die Summe von Acetaldehyd. Aceton, Isopropanol, Methanol,
Methylformiat, Allylalkohol dar (siehe Tabelle I).
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt 19,5 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 62 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 62 Mol-%.
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Man verwendet jedoeh statt des Reaktors
aus dem nichtrostenden Stahl einen Reaktor aus Titan. Die Temperatur während der Reaktion beträgt 1700C,
der Druck 50 at, das Lösungsmittel ist Benzol, der Katalysator(NH.,)2Mo02F4 in eine' Menge von 0,2 g.
Tabelle 4 enthält die Konzentration von Propylenoxid
in dem Reaktionsgemisch in Abhängigkeit von der . . .
Reaktionsdauer sowie die Ausbeute an Propylenoxid, B e ι s ρ ι e
bezogen auf das umgesetzte Propylen, in Mol-% in 55 Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben
Abhängigkeit von dem Umwandlungsgrad des Propy- durchgeführt. Man verwendet jedoeh statt des Reaktors
lens, ausgedrückt in Mol-%. aus dem nichtrostenden Stahl einen Reaktor aus einer
Legierung von Titan mit Molybdän (die Legierung
Tabelle 4 enthält gegen 8% Molybdän). Die Temperatur während
der Reaktion beträgt 145°C, der Druck 50 at, das Lösungsmittel ist Chlorbenzol, der Katalysator
(NH4J2MoO2F4 in einer Menge von 0,15 g und
Rb2WO2F4 in einer Menge von 0,15 g.
Tabelle 5 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeute an Oxydationsprodukten von Propylen, die
der maximalen Konzentration des Propylenoxids in dem Reaktionsgemisch entsprechen. Die Reaktionsdauer
beträet 2 Stunden
| Reak | Konzentration | Umwandlungs | Ausbeute an |
| tions- | von Propylen | grad des Pro- | Propylenoxid, |
| dauer | oxid in dem | pylens in | bezogen auf das |
| Reaktions | Mol-% | umgesetzte Pro | |
| gemisch, Mol/l | pylen in Mol-% |
15 0,2i
30 0,47
30 0,47
45 0,60
16
21
21
63
64
66
66
Bezeichnung des
Reaklionsproduktcs
Reaklionsproduktcs
Mol/l
CjCW.-%
kg/t
Propylen
Propylen
kg/t
Propylenoxid
| Propylenoxid | 0,60 | 3,14 | 920 | — |
| Propylenglycol | 0,03 | 0,55 | 161 | 175 |
| Propylcnglycolformiai | 0,06 | 0,55 | 167 | 182 |
| Essigsäure | 0,02 | 1,10 | 32 | 34 |
| Ameisensäure | 0.17 | 0,70 | 100 | 110 |
| Niedersiedende Produkte*) | — | — | 141 | 153 |
*) Die niedersiedenden Produkte stellen die Summe von Acetaldehyd, Aceton, !sopropanol. Methanol.
Methylforniiat, Allylalkohol dar (siehe Tabelle 1).
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt 21 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 67 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 67 Mol-%.
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Man verwendet jedoch statt des Reaktors
aus dem nichtrostenden Stahl einen emaillierten
Reaktor. Die Temperatur während der Reaktion beträgt 1700C, der Druck 50 at, das Lösungsmittel ist
Chlorbenzol, der Katalysator (NH4)JMoO2F4 in einer
Menge von 0,1 g.
Tabelle 6 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die
der maximalen Konzentration des Propyienoxids in dem Reaktionsgemisch entsprechen. Die Reaktionsdauer
beträgt 1 Stunde.
Bezeichnung des
Reaktionsproduktes
Reaktionsproduktes
Mol/l
Gcw.-%
kg/t
Propylen
Propylen
kg/t
Propylenoxid
| Propylenoxid | 0,40 | 2,10 | 920 | — |
| Propylenglycol | 0.05 | 0,34 | 150 | 163 |
| Propylcnglycolformiat | 0,02 | 1,80 | 82 | 89 |
| Essigsäure | 0.02 | 1,10 | 48 | 52 |
| Ameisensäure | 0,10 | 0,42 | 180 | 196 |
| Niedersiedende Produkte | — | — | 140 | 152 |
Der Umvvandlungsgrad von Propylen beträgt 14 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 67 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 67 Mol-%.
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Man verwendet jedoch einen Reaktor aus
Titan. Die Temperatur während der Reaktion beträgt
170"C, der Druck 50 at, das Lösungsmittel ist Fluorbenzol,
der Katalysator (NH4)2MoO2F4 in einer Menge von
0,1 g.
Tabelle 7 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die
der maximalen Konzentration des Propyienoxids in dem Reaktionsgemisch entsprechen. Die Reaktionsdauer
beträgt 2 Stunden.
Bezeichnung des
Rcaktionsproduklcs
Rcaktionsproduklcs
Mol/l
| Propylenoxid | 0.53 |
| Propylenglycol | 0,10 |
| Propylcnglycolformiat | 0,05 |
| Essigsäure | 0.08 |
| Ameisensäure | 0,08 |
| Niedersiedende Produkte | — |
Der Umwandlungsgrad von Propylen betrügt 19,5 ol.-%. (>o
Die Ausbeute an Propylenoxid betrügt 63 Mol-%.
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben (,s
durchgeführt. Man verwendet einen Renktor aus einer Legierung von Titan mit Molybdän.
Als Lösungsmittel verwende! man Äthylbcn/ol
| Gcw.-% | kg/t | kg/t |
| Propylen | Propylen oxid |
|
| 3,30 | 875 | |
| 0,82 | 216 | 247 |
| 0,56 | 148 | 170 |
| 0,51 | 136 | 156 |
| 0,40 | 105 | 120 |
| 148 | 170 |
(100 ml), welches während der Reaktion oxydier! wird.
Das Propylen nimmt man in einer Menge von 30 ml. Die Temperatur während der Reaktion betrag! 160pC, der
Druck 50 at, der Katalysator ist Rb^MoO2F4 in einer
Menge von 0,2 g.
Tabelle 8 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydalionsproduklen von Propylen, die
der maximalen Konzentration des Propyienoxids in dem Reaktionsgemisch entsprechen. Die Reaklionsdauer
beträgt 2 Stunden.
709 641 /260
10
Bezeichnung des
Rcaklionsprodukies
Rcaklionsprodukies
Mol/l kg/l
Propylen
Propylen
kg/t
Propylen-
oxid
Propylenoxid
Essigsäure
Ameisensäure
Der Umwandlungsgrad von Propylen betrügt 14 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgesetzte Propylen, beträgt 92 Mol-%.
15 Beispiel 9
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Man verwendet einen Reaktor aus Titan.
Als Lösungsmittel verwendet man Isopropylbenzol,
| 0.55 | 3,7 | 1270 | |
| 0.05 | 0.3 | 119 | 94 |
| 0,05 | 0,3 | 92 | 72 |
welches während der Reaktion oxydiert wird.
Das Propylen nimmt man in einer Menge von 30 ml Die Temperatur während der Reaktion beträgt 1600C
der Druck beträgt 50 at, der Katalysator ist Cs2MoO2R
in einer Menge von 0,2 g.
Tabelle 9 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die
der maximalen Konzentration des Propylenoxids in dem Reaktionsgemisch entsprechen. Die Reaktionsdauer
beträgt 2 Stunden.
Bezeichnung des
Reaklionsproduklcs
Reaklionsproduklcs
Mol/l
Gew.-%
kg/t
Propylen
Propylen
kg/l
Propylenoxid
Propylenoxid
Essigsäure
Ameisensäure
0,71 0.06 0.06 4,8
0,4
0.3
0,4
0.3
1270
111
83
88 65
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt 18 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgesetzte Propylen, beträgt 92 Mol-%.
Beispiel 10
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Man verwendet einen Reaktor aus Titan.
Als Lösungsmittel verwendet man Isopropylbenzol. Die Temperatur während der Reaktion beträgt 1600C, der
Druck 50 at, der Katalysator ist K^MoO2F4 in einer
Menge von 0,2 g.
Tabelle 10 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die
einer Reaktionsdauer von 2 Stunden entsprechen.
Bezeichnung des
Reaktionsprodukte*
Reaktionsprodukte*
Propylenoxid
Essigsäure
Ameisensäure
Mol/i
0,56 0,05 0,05 Gew.-%
3,80
0,35
0,37
0,35
0,37
kg/t
Propylen
Propylen
1270
117
90
kg/t
Propylenoxid
92 91
Der Umwandlungsgrad von Propylen betragt 14 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid beträgt 92 Mol-%.
Beispiel Il
Das Verfahren wird wie in Beispiel I beschrieben durchgeführt. Man verwendet einen Reaktor aus Titan.
Als Lösungsmittel verwendet man Isopropylbenzol. Die Temperatur während der Reaktion beträgt IbO11C. der
Druck 50 at, der Katalysator ist (NI I4UWO2K1 in einer
Menge von 0,2 g.
Die Tabelle 11 enthält die Zusammensetzung und die
Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die einer Reaktionsdauer von 1 Stunden entsprechen.
| Tabelle 11 | Mol/1 | (iew.-% | kg/l Propylen |
kg/i Propylen oxid |
| Bezeichnung des Rciiklionspiodiikles |
0.47 0.01 0.01 |
3,2 0,7 0.5 |
1370 30 23 |
22 17 |
| Propylenoxid Essigsäure Ameisensäure |
||||
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt 1 I Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgesetzte Propylen, beträgt 98 Mol-%.
Beispiel 12
Das Verfahren wird wie in Beispiel I beschrieben durchgeführt. Man verwendet einen Reaktor aus Titan.
Als Lösungsmittel verwendet man Isopropylbenzol. Die Temperatur während der Reaktion beträgt 160°C, der
Druck 50 at, der Katalysator ist Cs3W2O4F7 in einer
Menge von 0,1 g.
Tabelle 12 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die
einer Reaktionsdauer von 2 Stunden entsprechen.
| Tabelle 12 | Mol/l | Gew.-% | kg/t Propylen |
kg/t Propylen oxid |
| Bezeichnung des Reaktionsproduktes |
0,54 0,05 0,05 |
3,64 0,35 0,37 |
1260 126 96 |
100 76 |
| Propylenoxid Essigsäure Ameisensäure |
||||
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgesetzte Propylen, beträgt 91 Mol-%.
Beispiel 13
Das Verfahren wird wie in Beispiel I beschrieben durchgeführt. Man verwendet einen Reaktor aus einer
2o Legierung von Titan mit Molybdän (die Legierung enthält gegen 8% Molybdän). Als Lösungsmittel
verwendet man Äthylbenzol. Die Temperatur während der Reaktion beträgt 1250C, der Druck 50 at, der
Katalysator ist (NH4)ZMoOzF4 in einer Menge von
0,15 g.
Tabelle 13 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die
einer Reaktionsdauer von 3 Stunden entsprechen.
| Tabelle 13 | Mol/l | Gew.-% | kg/t Propylen |
kg/t Propylen oxid |
| Bezeichnung des Reaktionsproduktes |
0,20 0,01 0,01 |
1,4 0,7 0,5 |
1260 65 50 |
52 40 |
| Propylenoxid Essigsäure Ameisensäure |
||||
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt 15 Mol-%.
Die Ausbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgesetzte Propylen, beträgt 91 Mol-%.
Beispiel 14
Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Man verwendet einen Reaktor aus Titan.
In den Reaktor gießt man 100 ml Isobutan, 30 ml Propylen, 100 ml Aceton ein und bringt 0,15 g
Katalysator (NH4)2MoO2F4 ein. Die Temperatur während
der Reaktion beträgt 1500C, der Druck 50 at.
Tabelle 14 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die einer Reaktionsdauer von 1 Stunde entsprechen.
Tabelle 14 enthält die Zusammensetzung und die Ausbeuten an Oxydationsprodukten von Propylen, die einer Reaktionsdauer von 1 Stunde entsprechen.
Bezeichnung des
Rcaklionsprodiikies
Rcaklionsprodiikies
Propylenoxid
Propylenglycol
Propylenglycolfoimiut
Essigsäure
Ameisensäure
Niedersiedende Produkte
Mol/l
0,32 0.05 0.02 0,08 0,06
| Gew.-% | kg/t | kg/l |
| Propylen | Propylen | |
| oxid | ||
| 2,33 | 890 | _ |
| 0,48 | 180 | 202 |
| 0.26 | 99 | 111 |
| 0 60 | 230 | 260 |
| 0,36 | 131 | 148 |
| 153 | 172 |
Der Umwandlungsgrad von Propylen beträgt 12 Mol-%.
Die Anbeute an Propylenoxid, bezogen auf das umgesetzte Propylen, beträgt 64 Mol-%.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Propylenoxid durch Epoxydation von Propylen mit Luftsauerstoff
in Gegenwart von molybdän- oder wolframhaltigen Katalysatoren in einem organischen Lösungsmittel
bei einer Temperatur von 120 bis 2000C und einem
Druck von 50 bis 100 at in Reaktoren aus gegen die Korrosionswirkung der Lösungen von Ameisen- und
Essigsäure beständigen Maierialien, dadurch gekennzeichnet, daß man die Epoxydation in
Gegenwart eines Katalysators, der eine Verbindung der Formel (Me)2MoO2F4, in der Me für NH4, K, Rb
oder Cs, oder eine Verbindung der Formel (Me)2WO2F4, in der Me für Rb, Cs oder NH4, oder
eine Verbindung der Formel (MeJjW2O4F?, in der
Me für Rb oder Cs steht, oder deren Gemische darstellt, durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Epoxydation in einem organischen Lösungsmittel durchführt, das sich mit
Sauerstoff unter Bildung von Hydroperoxid oxydieren läßt.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU1690667 | 1971-08-03 | ||
| SU1690667A SU384333A1 (ru) | 1971-08-03 | 1971-08-03 | Способ получени окиси пропилена |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2235229A1 DE2235229A1 (de) | 1973-02-08 |
| DE2235229B2 DE2235229B2 (de) | 1977-02-24 |
| DE2235229C3 true DE2235229C3 (de) | 1977-10-13 |
Family
ID=
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