[發(fā)明專利]一種合成1,2－環(huán)氧丁烷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710034925.8
• 申請日: 2007-05-11
• 公開（公告）號: CN101085763A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李華;王偉;林榕偉;何馳劍;伍小駒;高計皂;佘喜春
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南長嶺石化科技開發(fā)有限公司;林榕偉
• 主分類號: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D303/04
• 代理公司: 岳陽市大正專利事務(wù)所
• 代理人: 龔正初

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合成1，2-環(huán)氧丁烷的方法，特別是涉及一種由1-丁烯一步合成1，2-環(huán)氧丁烷的方法。

二、背景技術(shù)

1，2-環(huán)氧丁烷(BO)，又叫做氧化丁烯，是一種有機合成原料，可以用來制造有機合成中間體以及高分子聚合物，例如可以生產(chǎn)1，2-丁二醇、丁醇胺等。1，2-環(huán)氧丁烷還可以取代丙酮做硝基漆的稀釋劑，具有良好的性能，也可用作含氯化合物的抗氧劑、生產(chǎn)氯乙烯樹脂的抗腐蝕劑、表面活性劑、汽油添加劑等。1，2-環(huán)氧丁烷也是1，1，1-三氯乙烷(CH₃-CCl₃)和其它氯化溶劑的穩(wěn)定劑。

工業(yè)上1，2-環(huán)氧丁烷的主要生產(chǎn)方法至今仍采用氯醇法工藝，即首先用次氯酸使1-丁烯氯醇化，然后環(huán)氧化。但是，用氯醇法合成環(huán)氧丁烷時，需要消耗大量的Cl₂，設(shè)備腐蝕嚴重，并且生產(chǎn)中產(chǎn)生含CaCl₂和有機氯化物的廢水、廢渣，對環(huán)境造成了極大污染。另外，生產(chǎn)裝置要求建在有氯氣資源和排污條件的地方，對生產(chǎn)地點要求比較嚴格。

由于污染問題，氯醇法必定將逐漸淘汰。近年來，1-丁烯在催化劑的作用下直接環(huán)氧化生成1，2-環(huán)氧丁烷的方法正在引起人們的關(guān)注。相比之下，丁烯直接環(huán)氧化法省去了氯醇化這道工序，因而簡化了生產(chǎn)流程，特別是大大減少了環(huán)境污染。在雜志《精細化工中間體》2003年4月的《鈦硅分子篩催化合成1，2-環(huán)氧丁烷》一文中公開了在鈦硅分子篩催化劑上，反應(yīng)溫度40-80℃，丁烯-1直接環(huán)氧化生成環(huán)氧丁烷，環(huán)氧丁烷的選擇性最高為96.8％。此方法的不足之處在于環(huán)氧丁烷的選擇性稍低，同時反應(yīng)在高壓釜中間歇進行，不能連續(xù)反應(yīng)。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種產(chǎn)品選擇性高、可連續(xù)反應(yīng)的、由1-丁烯一步合成1，2-環(huán)氧丁烷的方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種合成1，2-環(huán)氧丁烷的方法，其特征在于：摩爾比為(1～60)∶(0.5～10)∶1的低碳醇、1-丁烯和雙氧水在裝有催化劑的反應(yīng)器內(nèi)，1-丁烯和雙氧水發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)，生成1，2-環(huán)氧丁烷，所述的反應(yīng)條件是反應(yīng)溫度為0℃～100℃，反應(yīng)壓力為0.5～8.5Mpa，反應(yīng)床層液體空速為0.1～10h^-1，所述低碳醇為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一種，所述催化劑是鈦硅分子篩、改性鈦硅分子篩、堿中的一種或醇鈉、醇鉀與鈦硅分子篩的混合物。

所述反應(yīng)器可以是管道連續(xù)反應(yīng)器，或者是固定床反應(yīng)器，或者是淤漿床反應(yīng)器，或者是釜式間歇反應(yīng)器，或者是流化床反應(yīng)器，或者是它們的組合。

所述堿可以是固體堿、液體堿，或有機堿、無機堿。

所述的醇鈉(或醇鉀)可以是甲醇鈉(或甲醇鉀)、乙醇鈉(或乙醇鉀)、丁醇鈉(或丁醇鉀)等有機醇鈉(或有機醇鉀)或它們的混合物。

采用1-丁烯一步合成1，2-環(huán)氧丁烷的方法，改進了現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)1，2-環(huán)氧丁烷時，工藝復雜、成本高、設(shè)備腐蝕嚴重、排放有害物質(zhì)等缺陷，整個過程簡單、無污染，1，2-環(huán)氧丁烷的選擇性最高可達99％以上，并且可連續(xù)反應(yīng)，適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。

四、具體實施方式：

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明：

實施例1：

將15g鈦硅分子篩用10g石英沙稀釋后裝于固定床反應(yīng)器中。甲醇和雙氧水摩爾比為50∶1，1-丁烯和雙氧水摩爾比為1∶1，甲醇和雙氧水分別用計量泵注入反應(yīng)器，1-丁烯通過質(zhì)量流量計計量進入反應(yīng)器(或用泵注入反應(yīng)器)，三種反應(yīng)物與催化劑接觸反應(yīng)，合成1，2-環(huán)氧丁烷。反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度為0℃，反應(yīng)壓力為0.5MPa，反應(yīng)床層液體空速為10h^-1。所得產(chǎn)物經(jīng)過色譜分析，1，2-環(huán)氧丁烷選擇性為99.3％，雙氧水轉(zhuǎn)化率為70.36％。

實施例2：

將改性鈦硅分子篩裝于淤漿床反應(yīng)器中，液體總體積為3升，催化劑裝填量占總液體量的5％。乙醇和雙氧水摩爾比為60∶1，1-丁烯和雙氧水摩爾比為0.5∶1，反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)壓力為8.5MPa，反應(yīng)床層液體空速為8.0h^-1，其他步驟同實施例1。所得產(chǎn)物經(jīng)過色譜分析，1，2-環(huán)氧丁烷選擇性為90.15％，雙氧水轉(zhuǎn)化率為90.25％。

實施例3：