[發明專利]一種環氧丙烷反應系統開停車方法

有效

• 申請號: 202010362330.0
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111499597B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 張晶;張文明;陳虎;朱如意
• 申請（專利權）人: 常州瑞華化工工程技術股份有限公司
• 主分類號: C07D303/04
• 分類號: C07D303/04;C07D301/12
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 朱曉凱

本發明公開了一種環氧丙烷反應系統開停車方法。利用除原料乙苯過氧化氫、丙烯以外的第三種介質作為過渡原料，輔助鈦硅分子篩催化劑環氧化反應系統開車或停車，介質為乙苯、α?甲基卞醇和苯乙酮中的一種或兩種以上的混合物，使用該方法后，較好的解決了開停車過程環氧化反應系統超溫、超壓、乙苯過氧化氫未完全反應及副反應過多的問題。

技術領域

本發明屬于化工生產技術領域，涉及一種環氧丙烷反應系統開停車方法。

背景技術

苯乙烯是僅次于乙烯、丙烯的第三大聚合物單體，在我國，苯乙烯主要應用于聚苯乙烯、ABS/SAN樹脂的生產。其中可發性聚苯乙烯(EPS)約占總消費量的38％，非可發性聚苯乙烯(GPPS/HIPS)約占31％，ABS/SAN樹脂約占10％，不飽和聚酯(UPR)約占7％，丁苯橡膠/丁苯膠乳(SBR/SBL)約占7％，其他為苯乙烯系共聚物(苯乙烯系熱塑性彈性體、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂、苯乙烯-二乙烯基本離子交換樹脂等)。

環氧丙烷(PO)是非常重要的有機化合物原料，是僅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯類衍生物。可由丙烯氯醇化而得，或由丙烯、乙苯或丙烯、異丁醇共氧化而得。環氧丙烷(PO)主要用于生產聚醚、丙二醇和各類非離子表面活性劑等，其中聚醚多元醇是生產聚氨酯泡沫、保溫材料、彈性體、膠粘劑和涂料等的重要原料，各類非離子型表面活性劑在石油、化工、農藥、紡織、日化等行業得到廣泛應用。同時，環氧丙烷也是重要的基礎化工原料。

目前，苯乙烯的生產方法有乙苯催化脫氫法、苯乙烯-環氧丙烷聯產法(即乙苯共氧化法)、乙苯脫氫選擇性氧化法、裂解汽油抽提蒸餾回收法等，其中以乙苯催化脫氫法和苯乙烯-環氧丙烷聯產法(即乙苯共氧化法)為主。前者約占苯乙烯生產能力的85％左右。雖然聯產法的工藝流程較復雜，投資較大，但由于能同時獲得兩種重要的基本有機原料，近年來發展迅速。到2019年為止，我國苯乙烯的主要生產企業有40多家，苯乙烯生產能力達到1000萬噸/年，上述產能中，苯乙烯和環氧丙烷聯產方法生產的苯乙烯約占15％。

環氧丙烷生產方法主要有氯醇法和共氧化法，其中共氧化法有乙苯共氧化法、異丁烷共氧化法和異丙苯氧化法等，以乙苯共氧化法為主。氯醇法的特點是流程比較短，工藝成熟，操作負荷彈性較大，選擇性好，收率高，生產比較安全，對原料丙烯純度要求不高，建設投資少；但氯醇法生產環氧丙烷過程中會產生大量含氯化鈣的廢水，環境污染十分嚴重，因而我國自2011年起已停止對新建氯醇法環氧丙烷裝置的審批。

乙苯共氧化生產苯乙烯和環氧丙烷聯產技術以乙苯和丙烯為原料，乙苯同空氣中的氧反應生產乙苯過氧化氫，提濃后的乙苯過氧化氫同丙烯環氧化生產環氧丙烷、α-甲基芐醇和副產物苯乙酮，副產物苯乙酮加氫生成α-甲基芐醇，α-甲基芐醇脫水生成苯乙烯。

乙苯過氧化氫與丙烯進行液相環氧化反應，生成環氧丙烷和α-甲基芐醇的化學反應式如下：

除了丙烯和乙苯過氧化氫的主反應外，在環氧化反應器中還會發生許多副反應，主要的副反應為乙苯過氧化物的分解，生成小分子的O₂、H₂O、甲醇、α-甲基芐醇、乙醛、苯甲醛、苯酚和苯乙酮。

原料及反應產物間還會發生醚化反應(苯甲基丙醇醚、苯丙醚)、氧化反應(乙苯過氧化氫分解釋放出的氧，產生丙酮、丙醛)和水合反應(生成丙二醇、二丙二醇、三丙二醇)。

上述組分反應多是放熱反應，環氧化反應的原料乙苯過氧化氫在高溫狀態下更易分解，故乙苯過氧化氫不能在環氧化反應系統內較長時間滯留。

乙苯過氧化氫與丙烯進行液相環氧化反應，生成環氧丙烷和α-甲基芐醇并釋放出反應熱。通過對Ti-Si固體催化劑作為催化體系的環氧化反應器進行串聯設計，逐級移除反應熱，環氧化反應溫度一般控制在70～130℃。