[發明專利]一種合成1,2-環氧丁烷的新方法

無效

• 申請號: 201410173356.5
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN104003960A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 葛九敢;黎廣;劉善和;周建華;方紅新;李健;陶峻
• 申請（專利權）人: 安徽紅太陽新材料有限公司
• 主分類號: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D303/04
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 林春旭

技術領域

本發明涉及一種合成1,2-環氧丁烷的新方法，特別是涉及一種由1-丁烯一步環氧化合成1,2-環氧丁烷的新方法。

背景技術

1,2-環氧丁烷（BO），又稱氧化丁烯，是一種重要的有機合成原料，可以用來制造有機合成中間體、高分子聚合物、代替丙酮作為硝基漆的稀釋劑、色譜分析的標準物質等，還可用作含氯化合物的抗氧劑、生產氯乙烯樹脂的抗腐蝕劑、表面活性劑、汽油添加劑等。

工業上1,2-環氧丁烷的主要生產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，再經環氧化得到1,2-環氧丁烷。采用該工藝合成1,2-環氧丁烷時需要消耗大量的Cl₂,設備腐蝕嚴重，并且生產中產生含CaCl₂和有機氯化物的廢水、廢渣，對環境造成了極大污染，不符合綠色化學和清潔生產的要求，因此隨著環境保護要求的日益提高，該工藝勢必將被淘汰。

近年來，1-丁烯在催化劑作用下直接環氧化生成1,2-環氧丁烷的方法正在引起人們的關注。采用直接環氧化法生產1,2-環氧丁烷不僅優化了生產流程，還減少了環境污染。目前，基本采用雙氧水為氧源進行環氧化反應，存在的主要不足是1,2-環氧丁烷選擇性低、催化劑穩定性差、不能連續化反應等。鈦硅分子篩對于以雙氧水為氧化劑的環氧化反應表現出優異的催化性能及良好的工業應用前景。

發明內容

本發明從優化工藝流程、提高反應收率、提高催化劑穩定性、降低生產成本、節能環保的角度出發，提出了一種合成1,2-環氧丁烷的新方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種合成1,2-環氧丁烷的新方法，其特征在于：將一定量的催化劑填充入反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1,2-環氧丁烷，取樣分析。所述的反應條件是：反應溫度為40-60℃，反應壓力為0.1-0.4Mpa，反應時間為1-3h，雙氧水濃度為0.3-0.9mol/L。

所述反應器為固定床反應器、流化床反應器、管道反應器中的一種或他們的組合。

所述溶劑為甲醇、乙腈、丙酮中的一種或他們的混合物。

所述催化劑為鈦硅分子篩TS-1、TS-2、Ti-HMS、Ti-MWW中的一種或他們的混合物。

所述催化劑濃度為13-16g/L。

本發明的有益效果：

采用此一步氧化法合成1,2-環氧丁烷，不僅克服了氯醇法造成的設備腐蝕嚴重、環境污染等缺陷，而且整個過程簡單、無污染、可連續化生產，1,2-環氧丁烷的選擇性可達99%以上，1,2-環氧丁烷對過氧化氫的產率可達90%以上，適于大規模的工業化生產。

具體實施方式

實施例1：一種合成1,2-環氧丁烷的新方法包括以下步驟：

將一定量的催化劑鈦硅分子篩TS-1填充入固定床反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑甲醇，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1,2-環氧丁烷，取樣分析。反應條件是：反應溫度為50℃，反應壓力為0.15Mpa，反應時間為1.5h，雙氧水濃度為0.3mol/L，催化劑濃度為14g/L。

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實施例2：一種合成1,2-環氧丁烷的新方法包括以下步驟：

將一定量的催化劑鈦硅分子篩TS-2填充入流化床反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑乙腈，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1,2-環氧丁烷，取樣分析。反應條件是：反應溫度為40℃，反應壓力為0.2Mpa，反應時間為1h，雙氧水濃度為0.4mol/L，催化劑濃度為13g/L。

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實施例3：一種合成1,2-環氧丁烷的新方法包括以下步驟：

將一定量的催化劑鈦硅分子篩Ti-HMS填充入流化床反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑丙酮，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1,2-環氧丁烷，取樣分析。反應條件是：反應溫度為50℃，反應壓力為0.3Mpa，反應時間為2h，雙氧水濃度為0.5mol/L，催化劑濃度為15g/L。

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實施例4：一種合成1,2-環氧丁烷的新方法包括以下步驟：

將一定量的催化劑鈦硅分子篩Ti-MWW填充入固定床反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑甲醇，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1,2-環氧丁烷，取樣分析。反應條件是：反應溫度為60℃，反應壓力為0.4Mpa，反應時間為3h，雙氧水濃度為0.4mol/L，催化劑濃度為14g/L。