用于制造过氧化氢水溶液的方法技术

一种用于制造过氧化氢水溶液的方法，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造过氧化氢水溶液的方法
[0001]本专利技术涉及一种用于使用特定极性有机溶剂制造过氧化氢水溶液的方法，以及一种用于合成所述特定极性有机溶剂的新方法。
[0002]过氧化氢是全世界生产的最重要的无机化学品之一。过氧化氢的工业应用包括纺织品、纸浆和纸漂白、有机合成(氧化丙烯)、无机化学品和洗涤剂的制造、环境和其他应用。
[0003]主要通过使用Riedl
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Pfleiderer方法(最初披露于美国专利号2,158,525和2,215,883中)，又称为蒽醌环路法或AO(自动氧化)方法实现过氧化氢的合成。
[0004]这种熟知的循环方法典型地使用将至少一种烷基蒽氢醌和/或至少一种四氢烷基蒽氢醌(最经常2
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烷基蒽醌)自动氧化成对应的烷基蒽醌和/或四氢烷基蒽醌，这导致产生过氧化氢。
[0005]该AO方法的第一步是使用氢气和催化剂将所选择的醌(烷基蒽醌或四氢烷基蒽醌)在有机溶剂(通常是溶剂的混合物)中还原成对应的氢醌(烷基蒽氢醌或四氢烷基蒽氢醌)。然后使该有机溶剂、氢醌和醌物种的混合物(工作溶液，WS)与该催化剂分离并且使用氧、空气或富氧空气氧化该氢醌，从而再生该醌同时形成过氧化氢。选择的有机溶剂典型地是两种类型溶剂的混合物，一种是该醌衍生物的良溶剂(通常是非极性溶剂，例如，芳香族化合物的混合物)并且另一种是该氢醌衍生物的良溶剂(通常是极性溶剂，例如，长链醇或酯)。然后典型地用水萃取过氧化氢并且以粗过氧化氢水溶液的形式回收，并且使该醌返回至氢化器以完成该环路。
[0006]即，使用二异丁基甲醇(DIBC)作为极性溶剂在以申请人名义的专利申请EP 529723、EP 965562和EP 3052439中进行了描述。使用以商标(CAS号64742
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5)出售的芳香族化合物的商业混合物作为非极性溶剂也描述于所述专利申请中。此种芳香族化合物的混合物也被称为Caromax、Shellsol、A150、Hydrosol、Indusol、Solvantar、Solvarex和其他，取决于供应商。它可以有利地与作为极性溶剂的sextate(甲基乙酸环己酯)(即，参见美国专利3617219)组合使用。
[0007]大多数AO方法使用2
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戊基蒽醌(AQ)、2
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丁基蒽醌(BQ)或2
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乙基蒽醌(EQ)。尤其是在EQ的情况下，工作溶液的生产率由于ETQ的还原形式(ETQH)缺乏溶解度而被限制。即，在该方法中，EQ被大量地且相对快速地转变为ETQ(对应的四氢烷基蒽醌)。实际上，ETQ被氢化为ETQH以在氧化之后提供H2O2。就ETQH而言，所产生的EQH的量是微不足道的。其意指该方法的生产率与所产生的ETQH的量是成正比的。对于用AQ或BQ而不是EQ工作的方法，理由是相同的。
[0008]根据现有技术已知氢化醌溶解度问题，并且进行了一些尝试以试图解决它。即申请人的共同未决的PCT申请EP 2019/056761，披露了使用非芳香族环状腈类型溶剂作为混合物中的极性溶剂，更具体地，使用环己烷腈，并且尤其是取代的环己烷腈(其中腈官能团被保护免于化学降解)。
[0009]虽然一些此类分子是已知的，但它们的市场供应目前仅是非常有限的并且无论如何都太少而无法满足工业AO方法的需要。此外，它们通常是从昂贵的和/或非环境友好的原料开始合成的。因此，本专利技术的目的是提供一种用于制造过氧化氢水溶液的方法，该方法使
用廉价的且生物来源的溶剂。
[0010]因此，本专利技术涉及一种用于制造过氧化氢水溶液的方法，该方法包括以下步骤：
[0011]‑
将包含烷基蒽醌和/或四氢烷基蒽醌以及非极性有机溶剂和极性有机溶剂的混合物的工作溶液氢化；
[0012]‑
将氢化的工作溶液氧化以产生过氧化氢；以及
[0013]‑
分离该过氧化氢，
[0014]其中该极性有机溶剂是5
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甲基
‑2‑
异丙基环己烷甲腈(C11F)。
[0015]在本专利技术的方法(其优选是在环路中操作的连续方法)中，使用工作溶液，该工作溶液因此优选通过氢化、氧化和纯化步骤在环路中循环。
[0016]术语“烷基蒽醌”旨在表示在1、2或3位用至少一个直链或支链的脂肪族类型的烷基侧链取代的9,10
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蒽醌，该烷基侧链包含至少一个碳原子。通常，这些烷基链包含小于9个碳原子并且优选小于6个碳原子。这类烷基蒽醌的实例是乙基蒽醌像2
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乙基蒽醌(EQ)，2
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异丙基蒽醌，2
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仲
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和2
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叔
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丁基蒽醌(BQ)，1,3
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、2,3
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、1,4
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和2,7
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二甲基蒽醌，戊基蒽醌(AQ)像2
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异
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和2
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叔
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戊基蒽醌，以及这些醌的混合物。
[0017]术语“四氢烷基蒽醌”旨在表示对应于以上指定的9,10
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烷基蒽醌的9,10
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四氢化醌。因此，对于EQ和AQ，它们分别是通过ETQ和ATQ指定的，它们的还原形式(四氢烷基蒽氢醌)分别是ETQH和ATQH。
[0018]优选地，使用AQ或EQ，优选后者。
[0019]此外，为了能够使醌溶解，溶剂混合物的极性优选不太高。因此，有机溶剂混合物中存在优选至少30wt％、并且更优选至少40wt％的非极性溶剂。通常，有机溶剂混合物中存在不超过80wt％、优选不超过60wt％的此种非极性溶剂。
[0020]非极性溶剂优选是芳香族溶剂或芳香族溶剂的混合物。芳香族溶剂例如选自苯、甲苯、二甲苯、叔丁基苯、三甲基苯、四甲基苯、萘、多烷基化苯的甲基萘混合物、及其混合物。来自系列的类型150的可商购的芳香族烃溶剂(或来自其他供应商的等效物)给出了良好的结果。S
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150(CAS号64742
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5)作为具有高的芳香族化合物的芳香族溶剂是已知的，这些高的芳香族化合物提供了高溶剂化能力和受控的蒸发特征，这些特征使得它们用于许多工业应用并且特别是作为工艺流体是优异的。这些芳香族烃在具有不同的挥发性的三个沸腾范围内(例如具有165℃
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181℃、182℃
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207℃或232℃
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295℃的蒸馏区间)是可获得的。它们也可以还原的萘或作为超低的萘等级来获得。150(S
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150)的特征如下：182℃
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207℃的蒸馏区间；64℃的闪点；按wt计大于99％的芳香族化合物含量；15℃的苯胺点；在15℃下0.900的密度；以及5.3的蒸发速率(nButAc＝100)。
[0021]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造过氧化氢水溶液的方法，该方法包括以下步骤：
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将包含烷基蒽醌和/或四氢烷基蒽醌以及非极性有机溶剂和极性有机溶剂的混合物的工作溶液氢化；
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将氢化的工作溶液氧化以产生过氧化氢；以及
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分离该过氧化氢，其中该极性有机溶剂是5
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甲基
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异丙基环己烷甲腈(C11F)。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法具有最高达100千吨/年的过氧化氢生产能力。3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法在位于工业终端用户地点的工厂中操作。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该C11F通过薄荷醇与甲磺酰氯或甲苯磺酰氯反应，随后氰化获得。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该C11F通过薄荷醇与三溴化磷(PBr3)、三氯化磷(PCl3)、三碘化磷(PI3)、碘化钾(KI)——在酸催化下、亚硫酰氯(SOCl2)或亚硫酰溴(SOBr2)反应，随后氰化获得。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该C11F通过薄荷醇与酸酐、酸或酰氯的酯化反应——所述酸酐、酸或酰氯带有三氟甲基，随后氰化获得。7.一种通过薄荷醇与酸酐、酸或酰氯的酯化反应——所述酸酐、酸或酰氯带有三氟甲基，随后氰化制造5
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甲基
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异丙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：