способ очистки пропиленоксида

Формула изобретения

1. Способ очистки пропиленоксида, загрязненного поли(пропиленоксидом), включающий следующие стадии: (а) взаимодействие жидкого пропиленоксида с порошком адсорбента в количестве от 0,05 до 15% к массе жидкого пропиленоксида, состоящим из силиката магния и/или силиката кальция, с получением суспензии, где средний размер частиц указанного порошка составляет от 1 до 100 мкм, или пропускание загрязненного пропиленоксида над по крайней мере одним слоем экструдатов того же адсорбента и (b) выделение очищенного продукта пропиленоксида.

2. Способ по п.1, при котором стадия (b) включает стадию фильтрации с получением растворенного вещества, содержащего очищенный продукт пропиленоксида.

3. Способ по п.1 или 2, при котором абсорбент предварительно обрабатывают органической жидкостью.

4. Способ по п.3, при котором органическую жидкость выбирают из этилбензола, метилфенилкарбинола, метилфенилкетона или смеси двух или более указанных жидкостей.

5. Способ по любому из пп.1-4, при котором условия, применяемые на стадии (а) таковы, чтобы концентрация поли(пропиленоксида) снижалась до 0,5 мг/л или менее.

6. Способ по любому из пп.1-5, при котором стадию (а) проводят при температуре от 5 до 30°С.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к способу улучшения качества пропиленоксида.

Пропиленоксид широко используется в качестве предшественника для получения полиэфирполиолов, которые при взаимодействии с соединениями полиизоцианата дают полиуретаны. Обычно способы получения полиэфирполиолов включают взаимодействие исходного соединения, имеющего множество активных атомов водорода с пропиленоксидом, необязательно вместе с одним или более другими алкиленоксидами, такими как этиленоксид или бутиленоксид. Подходящие исходные соединения включают полифункциональные спирты, обычно содержащие от 2 до 6 гидроксильных групп. Примерами таких спиртов являются гликоли, глицерин, пентаэритритол, триметилолпропан, триэтаноламин, сорбит, маннит и так далее. Обычно в реакциях такого типа в качестве катализатора используют сильное основание, такое как гидроксид калия.

Качество пропиленоксида, используемого для получения полиэфирполиола, оказывает значительное влияние на качество получаемых в результате полиуретановых пен. Особенно, известно, что присутствие поли(пропиленоксида) вызывает нежелательные эффекты при образовании полиуретановых пен. Примерами таких нежелательных эффектов являются возникновение пустот при выдувании, слабое поднятие пены и даже разрушение полученной пены. Особенно при формовании, присутствие поли(пропиленоксида) в пропиленоксиде, используемом для получения исходного полиэфирполиола, может вызвать проблемы качества полиуретановой пены.

Термин “поли(пропиленоксид)”, используемый в контексте данного описания, относится к поли(пропиленоксиду), имеющему молекулярную массу 2000 Дальтон или более, определенную с помощью калиброванной полипропиленгликолем гельпроникающей хроматографии.

Способы промышленного производства пропиленоксида хорошо известны в данной области техники. В промышленном производстве обычно используют хлоргидриновый процесс или гидропероксидный процесс. В последнем процессе пропен подвергают взаимодействию с органическим гидропероксидом. Таким гидропероксидом является либо гидропероксид трет-бутила, либо гидропероксид этилбензола. В первом случае в качестве побочного продукта образуется трет-бутиловый спирт (который далее превращают в метил трет-бутиловый эфир), во втором случае в качестве побочного продукта образуется стирол. В хлоргидриновом процессе хлор, пропен и воду подвергают взаимодействию с получением пропиленхлоргидрина, который затем дегидрохлорируют гидроксидом кальция с получением пропиленоксида. Для целей данного изобретения не имеет значения, какой способ получения используется. А именно, во всех способах поли(пропиленоксид) образуется в нежелательно высоких количествах. Более того, известно (например, из US 4692535), что поли(пропиленоксид) с высокой молекулярной массой может образовываться во время хранения или транспортировки, например, при контакте с металлом, таким как углеродистая сталь.

Способ улучшения качества пропиленоксида с помощью адсорбции поли(пропиленоксида) известны в данной области техники. Некоторые адсорбенты описаны как полезные для данной цели. Например, в US 4692535 описано использование активированного угля, древесного угля или аттапульгита в качестве подходящих адсорбентов. В ЕР-А 0601273 некальцинированная диатомовая земля названа в качестве адсорбента для удаления поли(пропиленоксида). В JP-A 08/283253 цеолиты и магнезия названы в качестве адсорбентов. Подходящие цеолиты имеют диаметр пор от 3 до 10 Ангстрем, а магнезия должна преимущественно содержать, по крайней мере, 90 мас.% оксида магния.

Хотя известные адсорбенты, и особенно активированный уголь, действуют удовлетворительно при удалении поли(пропиленоксида) из пропиленоксида, имеются возможности для дальнейшего улучшения. Данное изобретение представляет способ улучшения качества пропиленоксида адсорбцией, где используемый адсорбент имеет, по крайней мере, такую же эффективность в отношении удаления поли(пропиленоксида), как активированный уголь.

Согласно US 5493035 существуют различные трудности, связанные с использованием активированного угля в качестве адсорбента для очистки пропиленоксида, особенно во время начальной фазы или фазы запуска обработки активированным углем. А именно, адсорбция пропиленоксида активированным углем является высоко экзотермической и поэтому приводит к чрезмерному повышению температуры во время указанного запуска. Подобное действие может иметь нежелательные последствия, одним из которых является испарение пропиленоксида и переход в слой, что, в свою очередь, дает вторичный экзотермический эффект с очень высокими температурами. Это очень опасно и может даже привести к разрушению реактора, что указано в US 5493035. Решение, предложенное в US 5493035, заключается в предварительной обработке активированного угля, состоящей в контакте указанного активированного угля с гликолем, таким как пропиленгликоль.

Вполне предсказуемым является то, что адсорбент, используемый в способе в соответствии с данным изобретением, не должен нести в себе указанные выше риски, связанные с использованием активированного угля. С другой стороны, эффективность очистки используемым адсорбентом должна быть, по крайней мере, равнозначна эффективности активированного угля.

Соответственно, данное изобретение относится к способу улучшения качества пропиленоксида, загрязненного поли(пропиленоксидом), включающему следующие стадии:

(a) взаимодействие жидкого пропиленоксида с адсорбентом, состоящим из силиката магния и/или силиката кальция в таких условиях, чтобы количество поли(пропиленоксида) снижалось до желаемого уровня, и

(b) выделение очищенного продукта пропиленоксида.

Как уже указано выше, способ, которым получают пропиленоксид, не имеет значения для данного изобретения. Может быть использован любой известный способ получения. Пропиленоксид, обрабатываемый в способе в соответствии с данным изобретением, может быть продуктом, непосредственно полученным по известным способам получения. Альтернативно, указанный непосредственно полученный пропиленоксид также может быть обработан по обычным методикам очистки и выделения до обработки в соответствии с данным изобретением. Допустим, если пропиленоксид получен с помощью гидропероксидного процесса, указанные методики очистки и выделения обычно включают удаление непрореагировавшего пропена и органического гидропероксида, побочных продуктов (таких как пропан, альдегиды и спирт) и других обрабатывающих агентов. В общем, поток пропиленоксида, обрабатываемый в способе в соответствии с данным изобретением, состоит из, по крайней мере, 95 мас.% пропиленоксида.

Адсорбентом является силикат магния, силикат кальция или их смесь. В принципе, могут быть использованы известные коммерчески доступные силикаты магния и силикаты кальция. Предпочтительными силикатами магния являются синтетические, например, полученные взаимодействием магниевой соли, такой как сульфат магния, с силикатом натрия. Также могут быть использованы синтетические силикаты кальция. Обычно, силикаты магния и кальция используют в виде их гидратов, хотя могут быть также использованы дегидрированные или не содержащие воды силикаты. Использование силиката магния в качестве адсорбента предпочтительно.

Адсорбент может быть использован в виде порошка для получения суспензии с пропиленоксидом или может быть использован в экструдированном виде в слое, через который пропускают пропиленоксид.

Соответственно, стадия (а) в первом варианте может включать взаимодействие жидкого пропиленоксида с тонкоизмельченным порошком адсорбента. Средний размер частиц такого порошка обычно составляет от 1 до 100 мкм, предпочтительно от 2 до 40 мкм. Подходящим образом адсорбент диспергируют в жидком пропиленоксиде с получением суспензии. В описанном варианте данного изобретения стадия (b) преимущественно является стадией фильтрации с получением растворенного вещества (или фильтрата), содержащего очищенный продукт пропиленоксида. Удержанное вещество, следовательно, содержит адсорбент с адсорбированным в нем поли(пропиленоксидом). Фильтрация может проводиться методом микрофильтрации, известным в данной области техники. Используемый фильтр должен иметь такие отверстия, чтобы адсорбент с адсорбированным в нем поли(пропиленоксидом) не мог проходить через них. Конкретный используемый фильтр, следовательно, зависит от размера частиц используемого порошка адсорбента. Подходящими фильтрами, например, являются стеклянные фильтры, пластинчатые фильтры и многотрубчатые фильтры, такие как фильтры Fundabac или фильтры Contibac (Fundabac и Contibac являются товарными знаками). Многотрубчатые фильтры обычно содержат сосуд, заполненный вертикально расположенными фильтровальными элементами, распределенными над множеством отделений, где каждый фильтровальный элемент представляет собой трубку из пористого материала, окруженную фильтровальной тканью. Суспензию пропускают через сосуд и жидкий очищенный пропиленоксид под давлением пропускают через фильтровальную ткань и стенки пористой трубки в указанную трубку и отделяют в конце указанной трубки.

Количество используемого адсорбента, если адсорбент используется в виде порошка, обычно варьируется от 0,01 до 20 мас.% по-отношению к количеству обрабатываемого жидкого пропиленоксида. Предпочтительно количество используемого адсорбента составляет от 0,05 до 15 мас.% по отношению к жидкому пропиленоксиду. Обычно при использовании адсорбента в виде порошка предпочтительно использовать его в количестве не больше необходимого для эффективного удаления поли(пропиленоксида), соответственно, предпочтительно использовать не более 10 мас.% и более предпочтительно не более 5 мас.% адсорбирующего порошка. Адсорбирующий порошок может иметь площадь поверхности от 10 до 1000 м²/г, но предпочтительно площадь поверхности составляет, по крайней мере, 50 м²/г, более предпочтительно, по крайней мере, 200 м²/г и даже более предпочтительно, по крайней мере, 400 м²/г.

В альтернативном варианте способа в соответствии с данным изобретением стадия (а) включает пропускание загрязненного пропиленоксида над слоем формованных частиц адсорбента. Такие частицы могут иметь любую обычно используемую форму, включая сферы, цилиндры, звездочки, трехгранники, четырехгранники, полые цилиндры или монолиты. Их размер (диаметр) обычно составляет порядка нескольких миллиметров, например, от 0,1 до 5 мм. Цилиндры обычно имеют соотношение длины/диаметра от 2 до 6, предпочтительно от 3 до 5. Пористость и площадь поверхности таких формованных частиц должны быть таковы, чтобы поли(пропиленоксид) мог быть соответствующим образом адсорбирован. Предпочтительная пористость, выраженная как объем пор, составляет от 0,1 до 3 мл/г, более предпочтительно от 0,2 до 2 мг/г, наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,2 мл/г, определенная методом адсорбции азота. Площадь поверхности соответствующим образом может варьироваться от 150 до 800 м²/г, более предпочтительно от 200 до 600 м ²/г, наиболее предпочтительно от 250 до 500 м ²/г, определенная методом BET (ISO 9277: 1995 (Е)).

В случае если частицы адсорбирующего материала, т.е. силиката магния или силиката кальция, формованы с использованием экструдирования, экструдаты обычно содержат связующий материал и адсорбирующий материал. Подходящие связующие материалы включают неорганические оксиды, такие как двуокись кремния, магнезия, диоксид титана, оксид алюминия, диоксид циркония и смесь двуокиси кремния - оксида алюминия, среди которых предпочтительна двуокись кремния. Весовое соотношение связующего материала к адсорбенту может варьироваться от 10:90 до 90:10, предпочтительно от 20:80 до 50:50.

Экструдаты могут быть получены обычными методами экструзии, известными в данной области техники. Обычно экструзионную смесь получают из порошков твердых веществ (адсорбент и связующее вещество) и воды смешиванием и пластификацией ингредиентов и пропусканием полученной смеси в экструдер. Такая смесь обычно выглядит как паста. Способы оптимиизации методик смешивания/пластификации для получения экструдируемой пасты и выбор наиболее подходящих условий экструдирования находится в компетенции специалиста в данной области. Кроме абсорбирующего материала, связующего вещества и воды экструзионная паста обычно также содержит экструзионные добавки для улучшения свойств текучести. Такие экструзионные добавки известны в данной области техники и включают, например, алифатические монокарбоновые кислоты, поливинилпиридин и соединения сульфоксония, сульфония, фосфония и йодония, алкилированные ароматические соединения, ациклические монокарбоновые кислоты, жирные кислоты, сульфонированные ароматические соединения, сульфаты спирта, эфиры сульфатов спирта, сульфированные жиры и масла, соли фосфоновой кислоты, полиоксиэтиленалкилфенолы, полиоксиэтиленовые спирты, полиоксиэтиленалкиламины, полиоксиэтиленалкиламиды, полиакриламиды, полиакриламины, полиолы, поливиниловые спирты, ацетиленовые гликоли и графит. Для улучшения пористости конечного экструдата могут также использоваться выгорающие материалы. Примеры выгорающих материалов включают полиэтиленоксид, метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, латекс, крахмал, скорлупу орехов или муку, полиэтилен или любые полимерные микросферы или микровоски.

После экструзии экструдаты сушат и кальцинируют. Сушка может проводиться при повышенной температуре, предпочтительно вплоть до 300°С, более предпочтительно вплоть до 200°С. Период сушки может варьироваться, но обычно составляет вплоть до 5 часов, более предпочтительно от 30 минут до 3 часов. Сушка также может быть объединена с последующим кальцинированием. Кальцинирование обычно проводят при повышенной температуре, предпочтительно вплоть до 1000°С, более предпочтительно от 200 до 800°С, наиболее предпочтительно от 300 до 700°С. Кальцинирование экструдатов обычно проводят в течение вплоть до 5 часов, предпочтительно от 30 минут до 4 часов.

После кальцинирования экструдаты могут быть обработаны для нейтрализации каких-либо каталитически активных кислотных центров, все еще присутствующих после кальцинирования или, возможно, образовавшихся на поверхности экструдатов во время кальцинирования. Такие кислотные центры потенциально могут содействовать образованию поли(пропиленоксида). Указанная обработка, например, включает погружение кальцинированных экструдатов в воду или их паровую обработку. В целях данного изобретения предпочтительна паровая обработка. Паровая обработка может проводиться обычными методами, например взаимодействием кальцинированных экструдатов с потоком пара под низким давлением при температуре 120-180°С в течение от 30 минут до 48 часов, предпочтительно от 2 до 24 часов. Если осуществляют погружение в воду или паровую обработку, проводят стадию сушки в мягких условиях (т.е. при температуре 30-100°С).

Экструдаты подходящим образом помещают в неподвижный слой и жидкий пропиленоксид затем пропускают через полученный слой. Эту операцию можно повторять несколько раз рециркулированием пропиленоксида над слоем адсорбента или пропусканием пропиленоксида через адсорбционные колонны, содержащие каскад из двух или более неподвижных слоев, объединенные в ряд. Очищенный продукт пропиленоксида отделяют в момент, когда нижний поток выходит из адсорбирующего слоя, или выходит из адсорбирующего слоя в последний раз (при рециркулировании), или выходит из конечного слоя (при использовании каскада адсорбирующих слоев).

Одним из подходящих режимов обработки является использование двух адсорбционных колонн, где одна колонна используется в качестве сменной колонны. При таком режиме обработки работает одна адсорбционная колонна, в то время как другая выключена из процесса, например, для замены адсорбирующего материала. Как только эффективность адсорбции действующей адсорбционной колонны падает до нежелательно низкого уровня, подключают вторую адсорбционную колонну со свежим адсорбентом, в то время как колонну с (частично) “дезактивированным” адсорбентом выводят из процесса для замены адсорбента. При таком режиме адсорбция может проводиться очень эффективно. Альтернативно, используют одну адсорбционную колонну, которую временно выводят из процесса, когда необходимо заменить слой. Учитывая то, что над слоем пропускают огромное количество пропиленоксида, поли(пропиленоксид), содержащийся в пропиленоксиде, не пропущенном над адсорбционной колонной, в значительной степени разбавляется большим объемом обработанного пропиленоксида. С точки зрения экономики процесса последний режим предпочтителен, так как он требует только одной адсорбционной колонны.

Адсорбент на основе силиката магния или силиката кальция может быть предварительно обработан органической жидкостью для минимизации теплоты адсорбции, выделяемой при адсорбции поли(пропиленоксида) адсорбентом. Хотя теплота адсорбции уже намного ниже, чем при использовании активированного угля, дальнейшее снижение является полезным, так как оно позволяет экономить на охлаждении при производстве в промышленных масштабах. Обычно охлаждающее оборудование очень дорогое и, следовательно, очень предпочтительно, если имеется возможность сэкономить на таком дорогом оборудовании. Подходящие органические жидкости, которые могут быть использованы для этой цели, включают гликоль, такой как пропиленгликоль, как описано в US 5493035 (упомянутом выше), но предпочтительно органическую жидкость выбирают из этилбензола, 1-фенилэтанола (метилфенилкарбинол), метилфенилкетона или используют смеси двух или более этих жидкостей. Предварительная обработка обычно включает взаимодействие адсорбента с органической жидкостью в течение времени, достаточного для адсорбции достаточного количества органической жидкости в адсорбент.

Условия, применяемые на стадии (а), должны предпочтительно быть таковыми, чтобы концентрация поли(пропиленоксида) снижалась до 0,5 мг/л или менее, более предпочтительно до 0,2 мг/л или менее. Более того, условия должны быть таковы, чтобы пропиленоксид оставался в жидком состоянии. Таким образом, может применяться атмосферное давление при температуре от 0 до 34°С. Подходящим образом стадию (а) проводят при температуре в интервале от 5 до 30°С. Давление не является критическим фактором и обычно может составлять от 0,5 до 10 бар (от 50 до 1000 кПа), более предпочтительно от 0,5 до 4 бар (от 50 до 400 кПа). Обычно наиболее предпочтительна работа при атмосферном давлении. Время контакта адсорбента и пропиленоксида должно быть достаточным для достижения требуемого уровня поли(пропиленоксида) в конечном продукте пропиленоксида. Обычно время контакта составляет от 1 минуты до нескольких часов, но по практическим соображениям предпочтительно время контакта от 5 минут до 2 часов. При работе с неподвижным слоем среднечасовая скорость подачи жидкости предпочтительно составляет от 0,5 до 10 ч^-1.

Далее изобретение проиллюстрировано следующими примерами, не ограничивая объем изобретения данными конкретными вариантами.

Примеры

В 250-мл стеклянный реактор с охлаждающим кожухом загружают 194 г неочищенного пропиленоксида. Реактор помещают в этиленгликолевую баню с температурой приблизительно 15°С. Пропиленоксид внутри реактора перемешивают со скоростью 320 об/мин. Образец 5 г неочищенного пропиленоксида отбирают через фильтр из Р5 силиката бора (т.е. стекло) (1-1,6 мкм), когда пропиленоксид принимает желаемую температуру около 15°С, и в полученном образце измеряют концентрацию поли(пропиленоксида), имеющего молекулярную массу 2000 Да и более ([ППО контроль], в мг/л).

Концентрацию поли(пропиленоксида) определяют с помощью комбинированной гельпроникающей хроматографии и испарительного оптического рассеивающего обнаружения (ГПХ-ИОРО). Используемый ИОР детектор представляет собой ALTECH 500 (ALTECH является товарным знаком), который используют при температуре 55°С с потоком азота 1,9 мл/мин. Согласно методике ГПХ-ИОРО поли(пропиленоксид), имеющий молекулярную массу 2000 Да и более, отделяют от материала, имеющего меньшую молекулярную массу, с помощью ГПХ и затем пропускают в ИОР детектор, где его распыляют в туман, состоящий из мелких капелек с использованием азота в качестве распыляющего газа. Полученные таким образом капельки пропускают через испарительную трубку, где они частично выпариваются, оставляя пятна из маленьких нелетучих частиц. Эти частицы пропускают через луч света и определяют с помощью рассеивания света на фотоумножитель. Затем концентрация поли(пропиленоксида) может быть рассчитана исходя из площади ИОРО пика, найденной с помощью уравнения:

Y=а·С ^b

где Y представляет площадь пика ИОРО, С - концентрацию поли(пропиленоксида) и а и b - константы. Константы а и b определяют с помощью ряда стандартных растворов поли(метилметакрилата) (молекулярная масса 24400 Да) с известными концентрациями.

Пример 1

В реактор загружают неочищенный пропиленоксид и определяют ППО контроль, как описано выше.

Далее порошкообразный силикат магния с молярным соотношением SiO₂/MgO 1,5, содержащий 17-30 мас.% H₂O и имеющий средний размер частиц 15 мкм и площадь поверхности 500 м²/г, добавляют к неочищенному пропиленоксиду в количестве 0,1% по отношению к его массе при перемешивании с получением суспензии. Перемешивание продолжают в течение 6 минут. Затем из реактора через Р5 фильтр отбирают около 10 грамм обработанного пропиленоксида, после чего содержание поли(пропиленоксида), имеющего молекулярный вес 2000 Да или более ([ППО], в мг/л), определяют с помощью ГПХ-ИОРО, как описано выше.

Результаты представлены в таблице 1 (пример 1).

Сравнительный пример 1

Повторяют методику примера 1 за исключением того, что вместо силиката магния добавляют активированный уголь в количестве 0,1% по отношению к массе (ср. пример 1).

Результаты представлены в таблице 1.

Пример 2

Экструдаты силиката магния цилиндрической формы, имеющие диаметр 0,8 мм и соотношение длина/диаметр от 3 до 4, получают следующим образом.

Экструзионную пасту получают смешиванием и пластификацией 51 грамм порошка двуокиси кремния, имеющего площадь поверхности 200 м²/г, 136 грамм порошка силиката магния, имеющего площадь поверхности 500 м²/г, 145 грамм воды и 9 грамм обычных экструзионных добавок. Полученную пасту далее экструдируют и полученную из экструдера нить диаметром 0,8 мм разрезают на цилиндры длиной от 2,5 до 3 мм. Полученные экструдаты кальцинируют при температуре 490°С в течение 7 часов и далее подвергают воздействию пара под низким давлением с температурой 160°С в течение 18 часов. Обработанные паром экструдаты сушат при температуре 60°С в течение 5 часов. Экструдаты имеют площадь поверхности 348 м²/г (метод БЭТ согласно ISO 9277) и объем пор 0,9 мл/г, определенный по методу адсорбции азота.

В реактор загружают неочищенный пропиленоксид и ППО контроль определяют, как описано выше.

Далее формованные экструдаты силиката магния, полученные, как описано выше, добавляют к неочищенному пропиленоксиду в количестве 1% по отношению к его массе при перемешивании с получением суспензии. Перемешивание продолжают в течение 60 минут. Затем из реактора через Р5 фильтр отбирают около 10 грамм обработанного пропиленоксида, после чего содержание поли(пропиленоксида), имеющего молекулярный вес 2000 Да или более ([ППО], в мг/л), определяют с помощью ГПХ-ИОРО, как описано выше.

Результаты представлены в таблице 1 (пример 2).

Сравнительный пример 2

Повторяют методику примера 2 за исключением того, что вместо силиката магния добавляют экструдаты активированного угля в количестве 1% по отношению к массе.

Результаты представлены в таблице 1 (ср. пример 2).

Из таблицы 1 можно увидеть, что использование силиката магния в качестве адсорбента в очень незначительных количествах (только 0,1 мас.%) дает удаление всего поли(пропиленоксида) из неочищенного пропиленоксида (пример 1), в то время как использование того же количества активированного угля дает меньшую эффективность адсорбции в отношении удаления поли(пропиленоксида) (сравнительный пример 1). При использовании силиката магния в экструдированной форме в количестве 1 мас.% (пример 2) эффективность адсорбции сравнима с эффективностью адсорбции при использовании того же количества экструдатов активированного угля (сравнительный пример 2).

Пример 3

В этом примере адсорбцию поли(пропиленоксида) экструдатами силиката магния проводят в адиабатических условиях для определения влияния используемого адсорбента на выделение теплоты адсорбции.

В аппарат Dewar под адиабатическим давлением, оборудованный калориметром (AISI-304 ADC II от Chilworth) загружают 140 г экструдатов силиката магния, используемых в примере 2, и создают атмосферу азота. Пропиленоксид подают из стального 160-мл баллона при комнатной температуре (20°С) с применением азота под избыточным давлением 4 бар (400 кПа). Общее давление в Dewar составляет до 2 бар (200 кПа). Количество подаваемого пропиленоксида соответствует общей доле свободного объема и объему пор присутствующего экструдата силиката магния, таким образом, имитируя полностью наполненный адсорбирующий слой.

Термопара находится в центре адсорбирующего слоя для измерения температуры. Dewar выдерживают в течение 24 часов.

Количества различных добавленных компонентов и зарегистрированная разница температур (T) показаны в таблице 2.

Примеры 4 и 5 и сравнительный пример 3

Повторяют методику примера 3 за исключением того, что:

- экструдаты силиката магния предварительно обрабатывают 100 г этилбензола (пример 4) или 117 г 70/30 об./об. смеси метилфенилкетона и метилфенлокарбинола (пример 5), или

- 0,8 мм экструдаты активированного угля (NORIT RO 0,8; NORIT является товарным знаком) используют вместо экструдатов силиката магния.

Количество добавляемого адсорбента и пропиленоксида (ПО) и зарегистрированная разность температур (Т) представлены в таблице 2.

В таблице 2 показано, что при использовании адсорбента на основе активированного угля выделяется наибольшее количество теплоты адсорбции что, следовательно, дает наибольшее повышение температуры. При использовании экструдатов силиката магния очевидно выделяется намного меньше теплоты реакции по сравнению с экструдатами активированного угля. Выделение теплоты адсорбции в окружающую среду еще более уменьшается при предварительной обработке силиката магния этилбензолом или смесью метилфенилкетона и метилфенилкарбинола. Полагают, что данное явление, кроме прочего, вызвано тем, что используемый растворитель действует как поглотитель теплоты реакции и, в случае примера 5, дополнительным эндотермическим эффектом вследствие смешивания используемого растворителя с пропиленоксидом. Понятно, что основное преимущество низкого или минимального выделения теплоты реакции заключается в том, что может быть минимизировано или даже полностью исключено охлаждение. Это очень привлекательно с точки зрения экономичности процесса.