アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法
【課題】アルキルベンゼンを出発原料としてアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造する方法であって、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを高収率で得られるという優れた効果を有するアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法を提供する。
【解決手段】酸化反応器が多段であり、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法。アルキルベンゼンとしては、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、イソプロピルメチルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。
【解決手段】酸化反応器が多段であり、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法。アルキルベンゼンとしては、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、イソプロピルメチルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、アルキルベンゼンを出発原料としてアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造する方法であって、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを高収率で得られるという優れた効果を有するアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法としては、特許文献１にイソプロピルベンゼンを酸化して、イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造するに際し、酸化反応器が多段でアルカリ水溶液を各反応器に供給する方法が開示されている。しかしながら、従来の方法においては、各反応器における反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比に関する詳細な記載が無く、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比によっては、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの収率が低下するという問題点があった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８７６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる現状において、本発明が解決しようとする課題は、アルキルベンゼンを出発原料としてアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造する方法であって、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを高収率で得られるという優れた効果を有するアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明は、アルキルベンゼンを酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法であって、酸化反応器が多段であり、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法に係るものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、アルキルベンゼンを出発原料としてアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造する方法であって、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを高収率で得られるという優れた効果を有するアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のアルキルベンゼンとしては、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、イソプロピルメチルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。アルキルベンゼンの酸化は、アルカリ水溶液の存在下、空気や酸素濃縮空気等の含酸素ガスによる自動酸化で行われる。通常の反応温度は５０〜２００℃であり、反応圧力は大気圧から５ＭＰａの間である。
【０００８】
本発明において、酸化反応器が多段であり、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなる必要がある。ここで述べる多段とは、２器以上のことであり、２〜２０器であることが好ましい。該器数が多すぎると、反応器及び該反応器に伴う配管等の費用が高くなり、経済性の観点から好ましくないことがある。反応器へ供給されるアルカリ水溶液は、アルカリ水溶液ならばいかなるものでも良いが、フレッシュアルカリ水溶液や酸化工程から回収される水溶液等が挙げられる。フレッシュアルカリ水溶液としては、ＮａＯＨ、ＫＯＨのようなアルカリ金属化合物や、アルカリ土類金属化合物又はＮａ2ＣＯ3、ＮａＨＣＯ3のようなアルカリ金属炭酸塩又はアンモニア及び（ＮＨ4）2ＣＯ3、アルカリ金属炭酸アンモニウム塩等を水に溶解させたものが用いられ、酸化反応に供していないものである。酸化工程から回収される水溶液としては、酸化工程から回収される水溶液であればいかなるものでも良いが、酸化反応器から排出されたガスを冷却して気相と液相に気液分離し、更に該液相を油相と水相に分離した該水相や酸化反応器から得られた液相を油相と水相に分離した該水相等が用いられる。反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が小さくなると、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの収率が低下することがある。
【０００９】
本発明において、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比を大きくする方法としては、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなればいかなる方法でも良いが、アルカリ水溶液を各反応器にそれぞれ供給し、該アルカリ水溶液の供給量を調整する方法、又は該アルカリ水溶液を最前段の反応器に供給し、各反応器から排出された水相の一部を分離した後に、残りの水相を後段の反応器に供給する方法が好ましい。各反応器から排出された水相の一部を分離する方法としては、反応器から排出されるガスに同伴させる方法又は反応器から排出された液相を油相と水相に分離した後に、該水相の一部を分離する方法等が挙げられる。
【００１０】
本発明の反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比は１〜５００であることが好ましい。更に好ましくは、５〜１００である。該重量比が小さすぎると、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの収率が低下することがあり、一方、該重量比が大きすぎると、反応器の容積が有効に活用できないことがある。
【００１１】
本発明において得られるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドは、フェノール類とアセトンの製造用原料として用いることができる。一例として、得られるクメンハイドロパーオキサイドを酸触媒に接触させ、フェノールとアセトンを得、このものを分離・精製することにより、フェノールとアセトンを製造する方法等が挙げられる。酸触媒としては、硫酸、過塩素酸、塩酸、弗化水素酸、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、イオン交換樹脂やシリカアルミナ等が挙げられる。
【００１２】
また、本発明において得られるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドは、アルキレンオキサイドの製造用原料として用いることができる。一例として、得られるクメンハイドロパーオキサイドをチタン含有触媒の存在下、プロピレンと作用させ、プロピレンオキサイドとクミルアルコールを得、このものを分離した後、該クミルアルコールは水素化分解触媒の存在下、水素と反応させてクメンを得、該クメンを酸化工程の原料として再利用する方法等が挙げられる。また、該クミルアルコールは脱水触媒の存在下α−メチルスチレンとし、更には、該α−メチルスチレンを水添触媒の存在下、水素と作用させてクメンを得、該クメンを酸化工程の原料として再利用することもできる。
【００１３】
なお、本発明において得られるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドをフェノール類やアルキレンオキサイドの製造用原料として用いる場合、濃縮した後に用いることもできる。該濃縮操作で生じた分離水相は、酸化工程から回収される水溶液の一部として用いることもできる。
【実施例】
【００１４】
以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例より限定されるものではない。
実施例１
１Ｌガラス製オートクレーブを反応釜とした連続流通反応装置を用い、アルキルベンゼンとしてイソプロピルベンゼンを含有する液（イソプロピルベンゼン：９４．５重量％）を１６７ｇ／ｈ、アルカリ水溶液として炭酸ナトリウム水溶液を４．４ｇ／ｈ及び空気を１８３Ｎｍｌ／ｍｉｎで供給し、圧力０．６５ＭＰａ−Ｇ、温度１１４℃、液滞留時間２．７ｈの条件下、４９ｈ連続流通反応させた。その結果、反応が定常化した状態での排ガス中の酸素濃度は２体積％、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比は５４であり、３４ｈ目から４９ｈ目に回収された回収液の油層２５４０ｇを分析すると、油層中のイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドは７．４重量％であった。得られた回収液の油層を３３２ｇ／ｈ、アルカリ水溶液として炭酸ナトリウム水溶液を８．１ｇ／ｈ及び空気を２２１Ｎｍｌ／ｍｉｎで供給し、圧力０．６５ＭＰａ−Ｇ、温度１１０℃、液滞留時間１．２ｈの条件下、１４．５ｈ連続流通反応させた。その結果、反応が定常化した状態での排ガス中の酸素濃度は２体積％、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比は６４であり、１２．５ｈ目から１４．５ｈ目に回収された回収液の油層６７６ｇを分析すると、油層中のイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドは１１．５重量％であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、アルキルベンゼンを出発原料としてアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造する方法であって、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを高収率で得られるという優れた効果を有するアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法としては、特許文献１にイソプロピルベンゼンを酸化して、イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造するに際し、酸化反応器が多段でアルカリ水溶液を各反応器に供給する方法が開示されている。しかしながら、従来の方法においては、各反応器における反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比に関する詳細な記載が無く、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比によっては、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの収率が低下するという問題点があった。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８７６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる現状において、本発明が解決しようとする課題は、アルキルベンゼンを出発原料としてアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造する方法であって、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを高収率で得られるという優れた効果を有するアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明は、アルキルベンゼンを酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法であって、酸化反応器が多段であり、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法に係るものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、アルキルベンゼンを出発原料としてアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを製造する方法であって、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを高収率で得られるという優れた効果を有するアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のアルキルベンゼンとしては、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、イソプロピルメチルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。アルキルベンゼンの酸化は、アルカリ水溶液の存在下、空気や酸素濃縮空気等の含酸素ガスによる自動酸化で行われる。通常の反応温度は５０〜２００℃であり、反応圧力は大気圧から５ＭＰａの間である。
【０００８】
本発明において、酸化反応器が多段であり、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなる必要がある。ここで述べる多段とは、２器以上のことであり、２〜２０器であることが好ましい。該器数が多すぎると、反応器及び該反応器に伴う配管等の費用が高くなり、経済性の観点から好ましくないことがある。反応器へ供給されるアルカリ水溶液は、アルカリ水溶液ならばいかなるものでも良いが、フレッシュアルカリ水溶液や酸化工程から回収される水溶液等が挙げられる。フレッシュアルカリ水溶液としては、ＮａＯＨ、ＫＯＨのようなアルカリ金属化合物や、アルカリ土類金属化合物又はＮａ2ＣＯ3、ＮａＨＣＯ3のようなアルカリ金属炭酸塩又はアンモニア及び（ＮＨ4）2ＣＯ3、アルカリ金属炭酸アンモニウム塩等を水に溶解させたものが用いられ、酸化反応に供していないものである。酸化工程から回収される水溶液としては、酸化工程から回収される水溶液であればいかなるものでも良いが、酸化反応器から排出されたガスを冷却して気相と液相に気液分離し、更に該液相を油相と水相に分離した該水相や酸化反応器から得られた液相を油相と水相に分離した該水相等が用いられる。反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が小さくなると、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの収率が低下することがある。
【０００９】
本発明において、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比を大きくする方法としては、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなればいかなる方法でも良いが、アルカリ水溶液を各反応器にそれぞれ供給し、該アルカリ水溶液の供給量を調整する方法、又は該アルカリ水溶液を最前段の反応器に供給し、各反応器から排出された水相の一部を分離した後に、残りの水相を後段の反応器に供給する方法が好ましい。各反応器から排出された水相の一部を分離する方法としては、反応器から排出されるガスに同伴させる方法又は反応器から排出された液相を油相と水相に分離した後に、該水相の一部を分離する方法等が挙げられる。
【００１０】
本発明の反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比は１〜５００であることが好ましい。更に好ましくは、５〜１００である。該重量比が小さすぎると、アルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの収率が低下することがあり、一方、該重量比が大きすぎると、反応器の容積が有効に活用できないことがある。
【００１１】
本発明において得られるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドは、フェノール類とアセトンの製造用原料として用いることができる。一例として、得られるクメンハイドロパーオキサイドを酸触媒に接触させ、フェノールとアセトンを得、このものを分離・精製することにより、フェノールとアセトンを製造する方法等が挙げられる。酸触媒としては、硫酸、過塩素酸、塩酸、弗化水素酸、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、イオン交換樹脂やシリカアルミナ等が挙げられる。
【００１２】
また、本発明において得られるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドは、アルキレンオキサイドの製造用原料として用いることができる。一例として、得られるクメンハイドロパーオキサイドをチタン含有触媒の存在下、プロピレンと作用させ、プロピレンオキサイドとクミルアルコールを得、このものを分離した後、該クミルアルコールは水素化分解触媒の存在下、水素と反応させてクメンを得、該クメンを酸化工程の原料として再利用する方法等が挙げられる。また、該クミルアルコールは脱水触媒の存在下α−メチルスチレンとし、更には、該α−メチルスチレンを水添触媒の存在下、水素と作用させてクメンを得、該クメンを酸化工程の原料として再利用することもできる。
【００１３】
なお、本発明において得られるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドをフェノール類やアルキレンオキサイドの製造用原料として用いる場合、濃縮した後に用いることもできる。該濃縮操作で生じた分離水相は、酸化工程から回収される水溶液の一部として用いることもできる。
【実施例】
【００１４】
以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例より限定されるものではない。
実施例１
１Ｌガラス製オートクレーブを反応釜とした連続流通反応装置を用い、アルキルベンゼンとしてイソプロピルベンゼンを含有する液（イソプロピルベンゼン：９４．５重量％）を１６７ｇ／ｈ、アルカリ水溶液として炭酸ナトリウム水溶液を４．４ｇ／ｈ及び空気を１８３Ｎｍｌ／ｍｉｎで供給し、圧力０．６５ＭＰａ−Ｇ、温度１１４℃、液滞留時間２．７ｈの条件下、４９ｈ連続流通反応させた。その結果、反応が定常化した状態での排ガス中の酸素濃度は２体積％、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比は５４であり、３４ｈ目から４９ｈ目に回収された回収液の油層２５４０ｇを分析すると、油層中のイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドは７．４重量％であった。得られた回収液の油層を３３２ｇ／ｈ、アルカリ水溶液として炭酸ナトリウム水溶液を８．１ｇ／ｈ及び空気を２２１Ｎｍｌ／ｍｉｎで供給し、圧力０．６５ＭＰａ−Ｇ、温度１１０℃、液滞留時間１．２ｈの条件下、１４．５ｈ連続流通反応させた。その結果、反応が定常化した状態での排ガス中の酸素濃度は２体積％、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比は６４であり、１２．５ｈ目から１４．５ｈ目に回収された回収液の油層６７６ｇを分析すると、油層中のイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドは１１．５重量％であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルキルベンゼンをアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法であって、酸化反応器が多段であり、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法。
【請求項２】
反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が１〜５００である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比を大きくする方法が、アルカリ水溶液を各反応器にそれぞれ供給し、該アルカリ水溶液の供給量を調整する方法、又は該アルカリ水溶液を最前段の反応器に供給し、各反応器から排出された水相の一部を分離した後に、残りの水相を後段の反応器に供給する請求項１記載の製造方法
【請求項１】
アルキルベンゼンをアルカリ水溶液の存在下、含酸素ガスで酸化することによるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法であって、酸化反応器が多段であり、前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が大きくなるアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドの製造方法。
【請求項２】
反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比が１〜５００である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前段から後段の反応器に向かい、反応器内でのアルキルベンゼンハイドロパーオキサイドを含む油層とアルカリ水溶液の重量比を大きくする方法が、アルカリ水溶液を各反応器にそれぞれ供給し、該アルカリ水溶液の供給量を調整する方法、又は該アルカリ水溶液を最前段の反応器に供給し、各反応器から排出された水相の一部を分離した後に、残りの水相を後段の反応器に供給する請求項１記載の製造方法
【公開番号】特開２００７−３９４３５（Ｐ２００７−３９４３５Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９３７４３（Ｐ２００６−９３７４３）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]