[發明專利]一種制備1,2-環氧戊烷的方法

在審

• 申請號: 202110293075.3
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113105414A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 王進;廖道華;諶斌斌;徐瑤;潘光飛;曾挺
• 申請（專利權）人: 浙江禾本科技股份有限公司
• 主分類號: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D303/04
• 代理公司: 北京陽光天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11671
• 代理人: 李滿紅

本發明公開了一種制備1,2?環氧戊烷的方法，以1?戊烯、過氧化氫和溶劑為原料，所述制備1,2?環氧戊烷的方法包括以下步驟：將原料分別通過計量泵輸入到混合器中，得到液體反應物，經過預熱器預熱后，連續從固定床反應器下端進入，從下而上流經固定床，在固定床催化劑微孔表面發生環氧化反應，得到反應產物混合物；反應產物混合物從固定床上端流出，依次經過壓力控制閥、冷凝冷卻器、氣液分離器，最后進入產物儲罐。本發明的制備方法，催化活性高，產物選擇性好，過氧化氫轉化率高。

技術領域

本發明涉及化合物的合成技術領域，具體涉及一種制備1,2-環氧戊烷的方法。

背景技術

1,2-環氧戊烷是一種重要的、用途十分廣泛的有機原料和化工中間體，例如可以用來合成殺菌劑丙環唑。目前，1,2-環氧戊烷的合成主要是由1-戊烯同氧化劑反應來完成的。

文獻(DE3442937)報道了1-戊烯與過氧丙酸在溶劑苯中進行連續化反應得到1,2-環氧戊烷，該工藝副產物丙酸回收困難，溶劑苯劇毒。中國專利CN212269947U公開了一種連續化生產1,2-環氧戊烷的裝置，是以1-戊烯、甲酸、過氧化氫為原料在連續化工藝中合成1,2-環氧戊烷，連續化生產中易水解成為1,2-戊二醇，該工藝生產中副產物多，甲酸回收困難，設備腐蝕嚴重。中國專利CN102010293)報道1-戊烯、過氧化氫、溶劑在鈦硅分子篩催化劑存在下在壓力攪拌釜中反應合成1,2-環氧戊烷；由于需要過濾回收催化劑，催化劑損耗較嚴重；另外，文獻未報道催化劑使用壽命；該工藝是間歇操作，設備生產能力小。中國專利CN109678817A公開了一種并流型滴流固定床中線性烯烴與過氧化氫的環氧化催化方法，具體公開了以線性烯烴、過氧化氫、溶劑混合液為原料，在并流型滴流床中反應生成環氧烴，固體催化劑是HBMZ分子篩催化劑，反應混合物從滴流床上端進入，從上而下流經滴流床；該反應過程是一種氣-液-固三相反應，其中氣相是連續相。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種制備1,2-環氧戊烷的方法，以解決上述技術問題。

本發明提供如下技術方案：

一種制備1,2-環氧戊烷的方法，以1-戊烯、過氧化氫和溶劑為原料，所述制備1,2-環氧戊烷的方法包括以下步驟：

將原料分別通過計量泵輸入到混合器中，得到液體反應物，經過預熱器預熱后，連續從固定床反應器下端進入，從下而上流經固定床，在固定床催化劑微孔表面發生環氧化反應，得到反應產物混合物；反應產物混合物從固定床上端流出，依次經過壓力控制閥、冷凝冷卻器、氣液分離器，最后進入產物儲罐。

本發明中，反應方程式如下：

優選地，所述固定床反應器為套管式結構、列管式結構中的任意一種，管子內徑為10mm～50mm；冷卻介質由套管式夾套或者列管式殼程輸入。

在本發明中，所述的固定床反應器是套管式結構或者列管式結構，管子內徑優選為10mm～50mm，更優選為20mm～25mm；套管式夾套或者列管式殼程走冷卻介質，以便對固定床床層進行有效冷卻。以1-戊烯、過氧化氫和溶劑為原料制備1,2-環氧戊烷的反應過程中，通過熱力學計算反應焓變，反應焓變為-263[kj/mol]，為放熱反應，因此反應在一定溶劑下的絕熱溫升很大，在固定床反應器中進行環氧化反應需要良好的換熱結構和換熱措施。固定床傳熱過程復雜，主要涉及顆粒內傳熱、顆粒與流體間的傳熱、床層與管壁間的傳熱，再加上固體物料顆粒的導熱性能不好，因而床層的傳熱性能較差。對于放熱反應，床層徑向溫度梯度大，床層中心溫度最高。因此，采用內徑大小為20mm～25mm的管子，有利于徑向換熱，減小徑向溫度差。

優選地，所述固定床催化劑為鈦硅分子篩催化劑。

更優選地，所述固定床催化劑為TS-1鈦硅分子篩催化劑、Ti-MWW鈦硅分子篩催化劑中的任意一種。