[其他]環氧乙烷的生產

無效

• 申請號: 85107325
• 申請日: 1985-09-30
• 公開（公告）號: CN85107325A
• 公開（公告）日: 1987-04-15
• 發明（設計）人: 珀西·海登
• 申請（專利權）人: 帝國化學工業公司
• 主分類號: C07D301/10
• 分類號: C07D301/10;C07D303/04;B01J23/50;B01J32/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明敘述了環氧乙烷的生產。

我們在歐洲專利3642中揭示了烯烴氧化物的生產方法，該方法包括將烯烴在含銀催化劑和含氯氣的反應調節劑存在下與氧接觸，其中催化劑也與存在于氣相中的硝酸鹽或亞硝酸鹽生成物接觸，由此改善了催化劑的性能。已經公開了許多所使用的硝酸鹽或亞硝酸鹽生成物，但是使用NO和氧氣，NO₂或N₂O₄更好。

從多方面考慮，這些物料（特別是NO₂）可能是最好的。但是由于在實際反應條件下水蒸汽的存在，設備有被腐蝕的傾向，特別是生了含硝酸的煙霧時。

我們還發現，乙烯在某些條件下能與氮的氧化物反應生成沾污進料管線的二-噁唑啉。并且控制生產過程的麻煩之處是很難分析含氮的氧化物和水的物流，這是因為冷卻物流時，氮的氧化物做為冷凝物離開物流。因此，如果在反應器的進口處存在含水循環流體（這在工業上是一般情況），就很難在實際條件下準確分析氮的氧化物。

將硝基丙烷加到生產過程中，而不是加氮的氧化物中，可以減輕上述問題。

我們的歐洲專利3642揭示了使用低級硝基烷烴，特別提到了硝基甲烷。但是硝基甲烷不可避免存在著保管上的問題。國家火災保險商會（1959，美國）的防火和工程標準研究部門的委員會出版的題為“硝基鏈烷烴及其危害”的小冊子中，評述了硝基甲烷的處理問題。硝基甲烷一直是人們討論危險爆炸物的主題，而且一般來說，低級硝基鏈烷烴總是危險的。盡管存在上述缺點，但直到最近，我們寧愿采取的做法還是將NO，NO₂或N₂O₄直接加到操作過程中，而不加入我們在歐洲專利3642中提到的物質，通過將這樣的物質氧化，可以間接地將硝酸鹽和/亞硝酸鹽離子加到催化劑上。

我們已經發現，硝基丙烷具有顯著的作用，總體上看能減少腐蝕，不形成二-噁唑啉，并且從反應器進口處取出的樣品更易進行分析。我們還發現，處理和保管硝基丙烷較為安全。在硝基丙烷生成硝酸鹽和亞硝酸鹽之前必須氧化每個分子中三個碳原子，由此可見，在此工藝中硝基丙烷具有驚人的高效率。

本發明包括在含氯氣的反應調節劑的存在下，將乙烯和氧氣與含銀催化劑接觸制備環氧乙烷的方法，其中催化劑也與硝基丙烷接觸，由此改善了催化劑的性能。所采用的是1-硝基丙烷和/或（更好）2-硝基丙烷。

硝基丙烷的作用總體上是增加過程的選擇性。

催化劑的選擇性是指工藝中被消耗轉變成環氧乙烷的乙烯的比例。隨著使用時間增加，工藝中含銀催化劑的選擇性會降低。將用過的催化劑與硝基丙烷接觸能夠改善或至少部分地恢復催化劑的選擇性。將催化劑在工藝過程中與硝基丙烷連續接觸一般能改善催化劑的選擇性，或降低催化劑失去選擇性的速率。如果需要，可以多次進行催化劑選擇性的再生步驟。

將硝基丙烷加到工藝過程中時應該注意下列幾點：

1.使用的泵應該是正排量泵，該泵帶有安全裝置，能防止壓力超過50巴。泵中硝基丙烷的溫度不能超過80℃，低于50℃較好，最好低于30℃。

2.將硝基丙烷加到工藝中時，其投料點的溫度應該至少為50℃（造成快速蒸發），最高為100℃，（因為隨著溫度增加，爆炸的危險也增加），壓力最高為40巴絕對壓力。

3.液體硝基丙烷不能在大于40巴的壓力下與包括空氣在內的氧化劑接觸。因此，適宜的做法是空氣不能同硝基丙烷一起進泵，除非該泵調節到壓力少于40巴。

硝基丙烷不能被能降低其穩定性的堿，強酸或其它類似物質污染。

為了將硝基丙烷迅速分散在工藝過程的氣體中，而又不用補充壓力，并且消除從噴嘴處噴出硝基丙烷細液滴時出現阻塞的可能性，較好的做法是在盡可能低的壓力下，將硝基丙烷引入一種惰性多孔材料，由此維持工藝中氣體的基本速度。多孔材料本身不應該太限制氣流的流動，可以使用不銹鋼網。

如果需要，可以將諸如甲苯或低級脂肪醇等減感稀釋劑加到硝基丙烷中，進入生產過程的硝基丙烷也應該基本不含水。

只要在處理硝基丙烷時，認真注意所有問題，并且加倍小心地對待上述事項，可以認為，其危險能減至可行的程度。但是本發明的使用者必須警惕所有安全方向的問題，充分利用目前或將來能夠改善安全性的技術。