[發明專利]一種連續生產環氧氯丙烷的方法

有效

• 申請號: 202110541817.X
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113321630B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 董亮;陶文平;孫運林;張馳;年立春;王順利;馬凱;吳發明;郝祥忠;張明;張鵬;陶春平
• 申請（專利權）人: 常州新東化工發展有限公司
• 主分類號: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D301/32;C07D303/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蔣廈

本發明公開了一種連續生產環氧氯丙烷的方法，該方法以氯丙烯為原料，以復合氧化物作為催化劑，以過氧化氫作為氧化劑，以二甲基芐醇為溶劑，在強化反應器中連續催化氧化氯丙烯生產環氧氯丙烷，并利用反應液密度差進行水相和有機相分離，有機相經初分塔分離出二甲基芐醇循環套用，水相過濾后經膜濃縮回收有機物。本方法具有反應條件溫和、能源消耗低、氯丙烯利用率高，環境友好等特點，并且采用連續化工藝操作，大大提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及環氧氯丙烷的制備方法，具體涉及一種以氯丙烯、雙氧水為原料，連續催化氧化制備環氧氯丙烷的方法。

技術背景

環氧氯丙烷是一種重要的基礎化工原料，主要應用于生產環氧樹脂、氯醇橡膠、甘油、表面活性劑等多種產品。傳統的環氧氯丙烷生產工藝過程包括丙烯氯化制氯丙烯、氯丙烯次氯酸化生成二氯丙醇，以及二氯丙醇皂化合成環氧氯丙烷3個主要步驟，該方法工藝流程長，并且產生的廢水和廢渣較多，環境污染大。新工業生產方法多以甲醇作溶劑，鈦硅分子篩TS-1為催化劑催化氯丙烯和過氧化氫反應生產環氧氯丙烷，由于甲醇會與環氧氯丙烷或3-氯丙烯反應生成甲醚類雜質，如1,2-環氧-3-甲氧基丙烷和1-氯-3-甲氧基-2-丙醇等，其中1,2-環氧-3-甲氧基丙烷與環氧氯丙烷沸點接近，會影響環氧氯丙烷產品質量。如專利CN105585542B和CN104003961B提出的環氧氯丙烷分離過程需先經過水洗分層、水層萃取、油層水洗、油層精餾、萃余水層精餾等過程才能將甲醇、氯丙烯和環氧氯丙烷分離開來，且油相中的甲醇和1,2-環氧-3-甲氧基丙烷均需要嚴格控制小于100ppm，才能確保得到的環氧氯丙烷含量達到99.9％，增加了分離能耗。

POCHP法制備環氧丙烷工藝中有大量二甲基芐醇(DMBA)副產物，在對二甲基芐醇進行氫解回收過程中容易產生大量的重油廢料，極大的增加了異丙苯的損失，導致工藝裝置整體運行成本高。因此，亟需拓展二甲基芐醇(DMBA)的應用范圍，并開發一種綠色經濟的環氧氯丙烷生產工藝。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供一種綠色環保、低能耗、易于工業化的環氧氯丙烷制備方法。為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：一種以氯丙烯為原料、過氧化氫為氧化劑、復合氧化物作催化劑、二甲基芐醇為溶劑，在強化反應器中連續催化氧化氯丙烯生產環氧氯丙烷的方法，主要包括以下步驟：

(1)將二甲基芐醇與過氧化氫溶液按比例加入混合釜，在攪拌下將混合物料預熱至一定溫度；

(2)采用計量泵將氯丙烯加入到裝有填料和催化劑的強化反應器中，采用循環泵將預配制的混合液加入到裝有所述強化反應器中，進行反應；

(3)待反應中氯丙烯的轉化率大于99％時，從強化反應器中連續采出部分反應液，并向強化反應器中連續補加新鮮物料；

(4)采出的反應液經冷卻器冷卻后進入分離器，使反應液物料在分離器中進行氣液以及水油分離，分離器氣相物料去尾氣處理，回收氯丙烯，分離器中的上層水相經過濾、膜濃縮系統回收的有機物，與分離器中的下層有機相合并去減壓初分塔；

(5)來自分離器和膜濃縮系統的有機物在減壓初分塔中分離出含有氯丙烯、環氧氯丙烷、丙酮的輕組分混合液，將輕組分混合液去精制得到環氧氯丙烷，將塔釜中含二甲基芐醇的物料循環套用。

進一步的，步驟(1)中，二甲基芐醇與過氧化氫的摩爾比為1:1～3，過氧化氫溶液的質量濃度為25～50％，預熱溫度為35～65℃。

進一步的，步驟(2)中，所述的強化反應器為帶有體外泵打循環的管道反應器，強化反應器內填充的惰性規整填料材質為玻璃、碳化硅或陶瓷。

進一步的，步驟(2)中，強化反應器內填充的催化劑為成型后的MgO-CuO-TiO₂-SiO₂復合氧化物催化劑。