[發明專利]一種環氧丙烷的制備方法及其所得的環氧丙烷

有效

• 申請號: 202011037436.X
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN114426526B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 金國杰;汪超;康陳軍;高煥新;楊洪云;黃政;丁琳
• 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上海石油化工研究院
• 主分類號: C07D301/19
• 分類號: C07D301/19;C07D303/04
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 趙宇;馬營營

本發明公開了一種生產環氧丙烷的方法及其所得的環氧丙烷，所述方法包括：步驟1、利用異丙苯進行氧化反應得到過氧化氫異丙苯；步驟2、在催化劑存在下，丙烯與過氧化氫異丙苯反應得到環氧丙烷和α,α?二甲基芐醇；步驟3、在催化劑存在下，α,α?二甲基芐醇與氫氣發生氫解反應，轉化為異丙苯，任選地循環回步驟1繼續反應；其中，在步驟1和步驟2中，副產過氧化二異丙苯的含量在1.5wt％以下。在本發明中，步驟1～2于低溫、低壓、中性至弱堿性環境下進行反應，產物中雜質苯乙酮、苯酚、異丙苯二聚物并異丙苯、以及其它低分子量聚合物的含量明顯降低，提供了一種高效，經濟性良好的可以長周期穩定運行的生產環氧丙烷的方法。

技術領域

本發明涉及環氧丙烷的制備，尤其涉及過氧化氫異丙苯法制環氧丙烷工藝。

背景技術

環氧丙烷是一種重要的有機化工中間體，主要用于生產聚醚多元醇、丙二醇和丙二醇醚，其產量和消費量僅次于聚丙烯，是丙烯的第二大衍生物。

捷克斯洛伐克專利CS140743于上個世紀70年代最早公開了過氧化氫異丙苯在催化劑作用下可以將丙烯環氧化為環氧丙烷，并同時生成α,α-二甲基芐醇，α,α-二甲基芐醇通過加氫轉化生成異丙苯，異丙苯繼續氧化制過氧化氫異丙苯循環使用。理論上，整個過程只消耗丙烯、空氣和氫氣，該法被稱為過氧化氫異丙苯法制環氧丙烷技術。

在過氧化氫異丙苯法制環氧丙烷工藝中，過氧化氫異丙苯(CHP)氧化液中的過氧化二異丙苯雜質是一種引發劑、交聯劑，它主要在異丙苯氧化反應和丙烯環氧化反應中通過過氧化氫異丙苯和副產物α,α-二甲基芐醇縮合生成。

過氧化二異丙苯雜質的存在主要會產生以下四個方面的不利影響，嚴重影響技術經濟性：(1)自身分解生成苯乙酮和苯酚等雜質；(2)通過自身熱分解所產生的自由基進一步引發異丙苯二聚生成并異丙苯雜質；(3)使丙烯和環氧丙烷發生聚合反應生成低分子量聚合物雜質；(4)所產生的低分子量聚合物附著在催化劑表面，導致催化劑失活，嚴重影響環氧化催化劑的活性、選擇性和穩定性。其中前二項增加異丙苯消耗，第三項增加丙烯消耗，還引起催化劑失活，第四項嚴重縮短生產周期。

在捷克斯洛伐克專利CS140743的基礎上，EP?1681288?A公開了過氧化氫異丙苯法生產環氧丙烷的三個步驟，即氧化步驟、環氧化步驟和轉化步驟，其中氧化步驟后的反應混合物中2-苯基-1,2-環氧丙烷的含量≤1wt％。其目的是減少過氧化氫異丙苯的無為消耗，及α-甲基苯乙烯的損失，從而降低異丙苯的單耗。

中國專利CN1432005A公開了過氧化氫異丙苯法生產環氧丙烷的三個步驟，即氧化步驟、環氧化步驟和氫解步驟，其中供給環氧化工序的含過氧化氫異丙苯溶液中的水的含量在1wt％以下，以減少目的產物環氧丙烷的開環水解，提高產物選擇性，并改善催化劑的穩定性。

但這些專利均未提到過氧化二異丙苯對整個技術的影響，也未提及如何限制或除去過氧化二異丙苯的方法。

本發明提出了采用低溫、低壓、中性至弱堿性環境下的氧化工藝和在含鈦多孔二氧化硅催化劑作用下的中性至弱堿性環氧化反應環境來抑制過氧化二異丙苯的生成，取得了顯著效果，明顯提高該技術的生產效率和經濟性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在氧化步驟和環氧化步驟中雜質過氧化二異丙苯含量高，導致雜質苯乙酮、苯酚生成量大，異丙苯二聚物并異丙苯生成量大，丙烯、環氧丙烷易聚合生成低分子量聚合物，環氧化催化劑失活快，催化劑使用周期短，技術經濟性差等，提供一種高效，經濟性良好的可以長周期穩定運行的生產環氧丙烷的方法。

本發明的目的之一在于提供一種環氧丙烷的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、利用異丙苯進行氧化反應得到過氧化氫異丙苯；

步驟2、在催化劑存在下，丙烯與過氧化氫異丙苯反應得到環氧丙烷和α,α-二甲基芐醇；