Proses hidroperoksida. Proses hidroperoksida untuk propilen oksida melibatkan langkah-langkah dasar dari oksidasi organik untuk hidroperoksida yang terepoksidasi propilen dengan hidroperoksida, pemurnian oksida propilen, dan konversi alkohol co-produk menjadi produk yang bermanfaat untuk dijual. Dimasukkan ke dalam proses yang pemurnian berbagai, konsentrasi, dan metode daur ulang untuk memaksimalkan hasil produk dan meminimalkan biaya operasional. Komersial, dua proses yang digunakan. Produk tert-butanol, yang diubah menjadi metil tert-butyl ether (MTBE), dan etanol 1-fenil, dikonversi ke styrene. Produk diproduksi dalam perbandingan berat dari 3-4 : 1 tert-butanol / propilen oksida dan 2,4 : 1 stiren / propilen oksida, masing-masing. Proses ini menggunakan isobutana dan etil benzena, masing-masing, untuk menghasilkan hidroperoksida tersebut. Proses lainnya telah diusulkan berdasarkan sikloheksana mana anilin sebagai coproduct akhir atau kumena dengan α-metil stirena sebagai coproduct akhir.

Proses tert-butil hidroperoksida. Langkah pertama dari proses adalahoksidasi udara -fase cair dari isobutana untuk tert-butil hidroperoksida (TBHP) di hadapan10-30% berat tert-butil alkohol (TBA). Suhu 95-150 ° C dan tekanan 2075-5535 kPa (300-800 psi), mengakibatkan konversi 20-30% dari isobutana dan selektivitas untuk TBHP dari 60-80% dan TBA 20-40%. Konversi dapat ditingkatkan dengan mengorbankan selektivitas TBHP dengan meningkatkan suhu dan meningkatkan waktu reaksi. Isobutana yang tidak bereaksi dan sebagian dari TBA dipisahkan dari produk dan daur ulang kembali ke reaktor hydroperoxideforming.

Tert-butil hidroperoksida kemudian dicampur dengan larutan katalis untuk bereaksi dengan propilen. Beberapa TBHP akan terurai menjadi TBA selama ini langkah proses. Katalis biasanya merupakan organometal yang larut dalam campuran reaksi. Logam ini dapat tungsten, vanadium, molibdenum atau dengan kompleks molibdenum dengan napthenates atau karboksilat memberikan kombinasi terbaik dari selektivitas dan reaktivitas. Konsentrasi katalis dari 200-500 ppm dalam solutionm dari 55% TBHP dan 45% TBA biasanya digunakan. Kadar air kurang dari 0,5% berat. Katalis logam homogen harus dikeluarkan dari solusi untuk pembuangan atau daur ulang. Meskipun katalis heterogen dapat digunakan, elusi dari beberapa logam, terutama molibdenum, dari permukaan dukungan terjadi.

Proses etilbenzena hidroperoksida. Oksidasi fasa cair dari etilbenzena dengan udara atau oksigen terjadi pada 206-275 kPa (30-40 psia) dan 140-150 ° C, dan 2-2,5 jam yang diperlukan untuk konversi 10-15% untuk hidroperoksida tersebut. Recycle dari gas inert, seperti nitrogen, digunakan untuk mengontrol suhu reaktor. Kotoran di etilbenzena, seperti air, dikendalikan untuk meminimalkan dekomposisi produk hidroperoksida dan kadang-kadang ditambahkan untuk meningkatkan pembentukan produk. Selektivitas oleh-produk termasuk 8-10% asetofenon, 5-7% etanol 1-fenil, dan <1% asam organik. EBHP terkonsentrasi untuk 30-35% dengan distilasi. Overhead etil benzena didaur ulang kembali ke reaktor oksidasi. Karena asam organik oleh-produk terurai EBHP dan mengurangi aktivitas katalis epoksidasi, hidroksida alkali atau mencuci karbonat digunakan untuk menetralkan asam.

EBHP dicampur dengan larutan katalis dan diumpankan ke reaktor terkotak horisontal di mana propylene diperkenalkan ke masing-masing kompartemen. Reaktor beroperasi pada 95-130 ° C dan 2500-4000 kPa (360-580 psi) selama 1-2 jam, dan 5-7 mol propilena / 1 mol EBHP digunakan untuk konversi 95-99% dari EBHP dan 92 -96% selektivitas untuk propilena oksida. Katalis homogen terbuat dari molibdenum, tungsten, atau titanium dan asam organik, seperti asetat, naftenat, stearat, dll. Katalis heterogen terdiri dari titanium oksida padadukungan silika.

Setelah epoksidasi, propilena oksida, kelebihan propilena, dan propana yang disuling overhead. Propana dibersihkan dari proses; propilena didaur ulang ke reaktor epoksidasi. Pantat cair diperlakukan dengan basa, seperti natrium hidroksida, untuk menetralkan asam. Asam dalam aliran ini menyebabkan dehidrasi etanol 1-fenil untuk stirena. Styrene yang mudah berpolimerisasi bawah kondisi ini. Netralisasi, bersama dengan mencuci air, memungkinkan pemisahan fasa sehingga garam dan katalis molibdenum tetap dalam fase air. bahan organik terlarut dalam fase air selanjutnya ditemukan oleh pengobatan dengan asam sulfatdan pemisahan fase. Fase organik kemudian disuling untuk memulihkan 1-fenil etanol overhead. Bagian bawah berat yang dibakar untuk bahan bakar.

Propilen oksida minyak mentah dipisahkan dari limbah reaktor epoksidasi selanjutnya dimurnikan dengan serangkaian distilasi konvensional dan ekstraktif untuk mengurangi

kandungan aldehida, etilbenzena, air, dan aseton. Co-produk 1-fenil etanol dari reaktor epoksidasi, bersama dengan asetofenon dari reaktor hidroperoksida, dehidrasi untuk stirena dalam reaksi fase uap melalui katalis silika gel atau titanium dioksida di 250-280 ° C dan tekanan atmosfer. Produk ini kemudian disuling untuk memulihkan styrene murni dan untuk memisahkan air dan didih tinggi bahan organik untuk pembuangan. Bereaksi etanol 1-fenil didaur ulang untuk dehidrator.

Asetofenon dipisahkan untuk hidrogenasi untuk 1-phenylethanol, yang dikirim kedehidrator untuk menghasilkan styrene. Hidrogenasi dilakukan melalui katalis yang mengandung tembaga tetap tidur pada 115-120 ° C dan tekanan 8100 kPa (80 atm), 3: 1 hidrogen-to-asetofenon rasio, dan pelarut seperti etil benzena, untuk memberikan 95 konversi% dari asetofenon dan 95% selektivitas untuk etanol 1-fenil.