[發明專利]一種烯烴氧化方法、反應裝置和系統

有效

• 申請號: 201580047702.8
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN107074795B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 史春風;龍軍;朱斌;林民
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C07D303/04
• 分類號: C07D303/04;C07D301/12;C07D301/19
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫秀武;周齊宏

本發明公開了一種烯烴氧化方法，包括在烯烴氧化反應條件下，使反應進料依次流過第1至第n催化劑床層的步驟，其中設流過所述第1至第n催化劑床層的各反應物料的表觀速度分別為v₁至v_n，m取區間[2,n]內的任意整數時，關系式v_m?1＜v_m成立。本發明的方法能夠延長催化劑的使用壽命，特別是單程使用壽命，同時長期抑制副反應的發生。本發明還公開了一種烯烴氧化用固定床反應裝置和系統。

技術領域

本發明涉及一種烯烴氧化方法，特別是一種通過烯烴催化氧化來制造環氧化物的方法。本發明還涉及一種烯烴氧化用固定床反應裝置和系統。

背景技術

環氧化物，比如環氧丙烷，是一類重要的含氧有機化合物。作為環氧丙烷的生產方法，在催化劑(尤其是鈦硅分子篩)存在下，通過丙烯氧化來制造環氧丙烷的方法已經推向工業化。

但是，這類烯烴催化氧化方法普遍存在的一個問題是，反應裝置運轉一段時間后，催化劑對目標氧化反應的活性和選擇性均會降低，即催化劑在運轉過程中會出現失活現象。目前針對此問題的主要解決方式是將失活的催化劑進行再生。但是，這種再生會增加裝置的運行成本并降低裝置的運行效率。并且，經再生的催化劑重新投入運行時，催化劑的活性和選擇性波動較大，需要很長時間才能穩定；同時，還需要結合提高反應溫度等操作來實現反應的平穩運行，但這樣會進一步加速催化劑失活并降低其選擇性。

另外，這類烯烴催化氧化方法還普遍存在的另一個問題是，反應裝置運轉一段時間后，催化劑對副反應的選擇性會提高，導致反應出料中副產物的比例增加，由此加劇后續分離純化的難度。

因此，延長催化劑的使用壽命，特別是單程使用壽命，同時長期抑制副反應的發生，仍然是這類烯烴催化氧化方法亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種烯烴氧化方法，該方法能夠解決現有技術烯烴催化氧化方法中存在的前述問題，尤其是能夠延長催化劑的使用壽命，特別是單程使用壽命，同時長期抑制副反應的發生。

具體而言，本發明涉及以下方面的內容。

1.一種烯烴氧化方法，包括在烯烴氧化反應條件下，使含有烯烴(優選選自C_3-6α-烯烴中的至少一種，更優選選自丙烯和丁烯中的至少一種，進一步優選丙烯)和至少一種氧化劑(優選選自過氧化氫、有機過氧化物和過酸中的至少一種，更優選過氧化氫)的反應進料依次流過第1至第n(n為2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20，優選2、3、4、5、6、7、8、9或10，更優選2、3、4或5)催化劑床層的步驟，其特征在于，設流過所述第1至第n催化劑床層的各反應物料的表觀速度分別為v₁至v_n，m取區間[2，n]內的任意整數時，以下關系式成立，

v_m-1＜v_m，優選v_m/v_m-1＝1.5-15，更優選v_m/v_m-1＝2-10，進一步優選v_m/v_m-1＝2-5。

2.根據前述任一方面所述的方法，其中m取區間[2，n]內的任意整數時，以下關系式成立，

A_m-1/A_m＞1，優選A_m-1/A_m≥1.5，更優選A_m-1/A_m≥2，優選A_m-1/A_m≤15，更優選A_m-1/A_m≤10，進一步優選A_m-1/A_m≤5，