[發明專利]一種用于烯烴與氫過氧化物氣相環氧化反應的方法

有效

• 申請號: 202011070640.1
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112174914B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 徐志剛;吳非克;牛錦森;倪風超
• 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: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D303/04
• 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

本發明涉及一種用于烯烴與氫過氧化物氣相環氧化反應的方法，包括如下步驟：a.原料配比；b.預熱并氣化烯烴；c.向氣化后的氣相烯烴噴灑氫過氧化物原料形成氣液混合物流；d.加熱氣液混合物流溫度，并使氣液混合物流完全氣化形成氣相環氧化反應物流；e.在環氧化催化劑下發生環氧化反應形成環氧化物出料；并轉移環氧化反應所釋放的熱量；f.所述環氧化物出料用于與步驟（d）中的氣液混合物流進行熱交換，后離開環氧化反應系統進行后續工藝得到環氧丙烷。本發明形成了一套快速、較高溫的反應循環工藝，降低了原料的分解量，提高了反應速率和轉化率，同時提高了環氧化反應的經濟性。

技術領域

本發明屬于化學化工反應技術領域，具體涉及一種用于烯烴與氫過氧化物環氧化的氣相反應的方法，特別適用于丙烯與氫過氧化物的環氧化反應。

背景技術

環氧丙烷是石油化工的重要中間體之一。在丙烯衍生產品中，環氧丙烷目前是僅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大衍生物。環氧丙烷在工業上主要用于制備聚醚多元醇，丙二醇、醇胺和各類非離子表面活性劑，其衍生物被廣泛應用于石化、建筑、家電、汽車、醫藥、農藥、紡織、日化等行業。

傳統的環氧丙烷生產方法為氯醇法，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，對環境造成嚴重污染。因而，各國都在積極開發清潔經濟的綠色環氧丙烷生產技術。

目前的非氯醇法環氧丙烷生產路線可分為共氧化法，雙氧水法，直接氧化法三類。共氧化法按有機物過氧化氫的不同又可分為乙苯法、異丁烷法、異丙苯法等，這類方法是目前世界是就用最廣泛的環氧丙烷綠色生產技術；雙氧水法是采用雙氧水與丙烯氧化生成環氧丙烷的技術，該技術流程簡單、對環境影響小，在國內研究較多；而丙烯的直接氧化法是原子最經濟的生產方法，但目前仍停留在實驗研究階段，尚未找到合適的催化材料。

烯烴共氧化法工藝最早由Halcon公司（現為Lyondell公司）于1967年在US3351635?中發表。烯烴與有機過氧化氫的共氧化反應一般在50~120℃，1000psi條件下進行，目的是為了使丙烯在液相條件下進行反應。

具體環氧丙烷反應過程為：R-OOH?+?CH3CH=CH2?→?R-OH?+?CH3CHOCH2

其中R為有機基團，可以是乙苯基、異丙苯基、叔丁基、異戊基、環戊基、環己基等。

目前，已工業化的共氧化環氧丙烷工藝有環氧丙烷-苯乙烯聯產工藝、環氧丙烷-叔丁醇（或甲基叔丁基醚）聯產工藝、異丙苯法環氧丙烷工藝。

環氧丙烷與苯乙烯的聯產工藝主要包括乙苯液相氧化生成乙苯過氧化氫，乙苯過氧化氫與丙烯液相共氧化生成1-苯乙醇和環氧丙烷，1-苯乙醇脫水生成苯乙烯三個反應，具體的描述參見ARCO公司的專利US5210354。環氧丙烷與叔丁醇的聯產工藝主要包括異丁烷液相氧化生成叔丁基過氧化氫，叔丁基過氧化氫與丙烯液相共氧化生成叔丁醇和環氧丙烷，叔丁醇也可進一步轉化為甲基叔丁基醚（MTBE），具體的描述參見ARCO公司的專利US5424458。異丙苯法環氧丙烷工藝與環氧丙烷-苯乙烯聯產工藝及環氧丙烷-叔丁醇（或甲基叔丁基醚）聯產工藝主要的不同點在于將聯產品二甲基芐醇加氫生成原料異丙苯循環使用，而異丙苯的液相氧化、異丙苯過氧化氫與丙烯的液相共氧化工藝與ARCO公司的共氧化工藝類似，具體的描述參見住友化學的專利CN1856482。

在Halcon公司的專利US3351635中，描述了烯烴與有機過氧化物的共氧化反應過程：丙烯和有機過氧化氫在優選50-120?℃，1000psi條件下進行液相環氧化反應。在環氧化過程中，可以采用能溶解于反應物料中的鉬、鎢、鈦、鈮、鉭、錸、硒、鉻、鋯、碲、鈾系均相催化劑。