[發明專利]由過氧化氫和丙烯生產環氧丙烷的方法

有效

• 申請號: 200910057543.6
• 申請日: 2009-07-06
• 公開（公告）號: CN101941955A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 楊洪云;高煥新;金國杰;陳璐;丁琳
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07D303/04
• 分類號: C07D303/04;C07D301/12;B01J8/02;B01J29/89
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種由過氧化氫和丙烯生產環氧丙烷的方法。

背景技術

環氧丙烷是重要的基礎化工原料，是丙烯衍生物中產量僅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大有機化工產品。

文獻日本住友專利CN01807051.5公開了在高溫高壓條件下，在固定床催化劑床層的存在下，由有機過氧化氫和烯烴制造環氧化合物的方法。它把催化劑床層分割成若干段，新鮮有機過氧化氫分成若干部分，分別加入各個催化劑床層，將一部分由催化劑床層出口流出的反應物循環至該催化劑床層的入口，這樣能有效地防止由反應熱引起的催化劑床層溫度上升。但以有機過氧化氫為氧化劑生產環氧化合物，由于有機過氧化氫不穩定，容易聚合，產生大量熱量，引起反應失控，生產不安全，并且大量的熱量使催化劑活性下降，壽命縮短。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在以有機過氧化氫為氧化劑生產環氧化合物時，氧化劑不穩定，產生的大量熱量使催化劑活性下降，壽命縮短，生產不安全的問題，提供一種新的由過氧化氫和丙烯生產環氧丙烷的方法。該方法具有在低溫低壓條件下，保持催化劑的高活性，延長催化劑的使用壽命，生產安全可控的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種由過氧化氫和丙烯生產環氧丙烷的方法，包括以下步驟：

a)固定床反應器中，催化劑床層分割成n個區段串聯使用；其中n是2以上的整數；

b)含新鮮過氧化氫和新鮮丙烯的物流A供給第一個催化劑床層入口；

c)除最后的催化劑床層外，從各個催化劑床層出口流出的物流分為Vn和Vn′兩部分，物流Vn進入下一個催化劑床層入口，物流Vn′與物流A混合后進入第一個催化劑床層入口；

其中，所用催化劑為含鈦沸石；丙烯對整個催化劑床層的質量空速為0.01～10小時^-1；丙烯與過氧化氫的總摩爾比為C₃H₆/H₂O₂＝1～20；反應溫度為10～200℃；反應壓力為0.05～＜1MPa。

上述技術方案中，n的優選范圍為2～6。物流Vn和物流Vn′的重量比優選范圍為0.5～7∶1，更優選范圍為1～5∶1。丙烯對整個催化劑床層的質量空速優選范圍為0.05～7小時^-1，丙烯與過氧化氫的總摩爾比優選范圍為C₃H₆/H₂O₂＝3～10，反應溫度優選范圍為25～100℃，反應壓力優選范圍為0.1～＜1MPa，所用催化劑優選方案為選自TS-1分子篩催化劑。固定床反應器催化劑床層的n個區段中，優選方案為催化劑等量裝載。反應物流優選方案為由下而上流經固定床催化劑床層，產物從固定床反應器頂部流出，或者由上而下流經固定床催化劑床層，產物從固定床反應器底部流出。

本發明通過采用上述技術方案，在低溫低壓條件下，以過氧化氫代替有機過氧化氫為氧化劑，一方面可以防止有機過氧化氫熱聚合放出大量熱量，引起催化劑熱劣化而造成催化劑活性下降、壽命縮短、環氧丙烷收率降低；另一方面也保證了生產的安全性，取得了較好的技術效果。

附圖說明

圖1為本發明方法工藝流程示意圖。

圖1中，A為包含新鮮過氧化氫和新鮮丙烯的物流，V₁，V₂......分別為從第一個、第二個......固定床催化劑床層出來進入下一個催化劑床層的物流，V₁’，V₂’......分別為從第一個、第二個......固定床催化劑床層出來后再與物流A混合流入第一個催化劑床層入口的物流，V_n為從最后一個固定催化劑床層出來的物流，S₁，S₂......為第一個、第二個......固定床催化劑床層。