CN101941955B - 由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法 - Google Patents

由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，主要解决现有技术中存在以有机过氧化氢为氧化剂生产环氧化合物时，氧化剂不稳定，产生的大量热量使催化剂活性下降，寿命缩短，生产不安全的问题。本发明通过采用包括a)固定床反应器中，催化剂床层分割成n个区段串联使用；其中n是2以上的整数；b)含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流A供给第一个催化剂床层入口；c)除最后的催化剂床层外，从各个催化剂床层出口流出的物流分为Vn和Vn′两部分，物流Vn进入下一个催化剂床层入口，物流Vn′与物流A混合后进入第一个催化剂床层入口；其中，所用催化剂为含钛沸石；丙烯对整个催化剂床层的质量空速为0.01～10小时-1；丙烯与过氧化氢的总摩尔比为C3H6/H2O2＝1～20；反应温度为10～200℃；反应压力为0.05～＜1MPa的技术方案较好地解决了该问题，可用于环氧丙烷的工业生产中。

Description

由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法
技术领域
本发明涉及一种由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法。
背景技术
环氧丙烷是重要的基础化工原料，是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大有机化工产品。
文献日本住友专利CN01807051.5公开了在高温高压条件下，在固定床催化剂床层的存在下，由有机过氧化氢和烯烃制造环氧化合物的方法。它把催化剂床层分割成若干段，新鲜有机过氧化氢分成若干部分，分别加入各个催化剂床层，将一部分由催化剂床层出口流出的反应物循环至该催化剂床层的入口，这样能有效地防止由反应热引起的催化剂床层温度上升。但以有机过氧化氢为氧化剂生产环氧化合物，由于有机过氧化氢不稳定，容易聚合，产生大量热量，引起反应失控，生产不安全，并且大量的热量使催化剂活性下降，寿命缩短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在以有机过氧化氢为氧化剂生产环氧化合物时，氧化剂不稳定，产生的大量热量使催化剂活性下降，寿命缩短，生产不安全的问题，提供一种新的由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法。该方法具有在低温低压条件下，保持催化剂的高活性，延长催化剂的使用寿命，生产安全可控的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，包括以下步骤：
a)固定床反应器中，催化剂床层分割成n个区段串联使用；其中n是2以上的整数；
b)含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流A供给第一个催化剂床层入口；
c)除最后的催化剂床层外，从各个催化剂床层出口流出的物流分为Vn和Vn′两部分，物流Vn进入下一个催化剂床层入口，物流Vn′与物流A混合后进入第一个催化剂床层入口；
其中，所用催化剂为含钛沸石；丙烯对整个催化剂床层的质量空速为0.01～10小时-1；丙烯与过氧化氢的总摩尔比为C3H6/H2O2＝1～20；反应温度为10～200℃；反应压力为0.05～＜1MPa。
上述技术方案中，n的优选范围为2～6。物流Vn和物流Vn′的重量比优选范围为0.5～7∶1，更优选范围为1～5∶1。丙烯对整个催化剂床层的质量空速优选范围为0.05～7小时-1，丙烯与过氧化氢的总摩尔比优选范围为C3H6/H2O2＝3～10，反应温度优选范围为25～100℃，反应压力优选范围为0.1～＜1MPa，所用催化剂优选方案为选自TS-1分子筛催化剂。固定床反应器催化剂床层的n个区段中，优选方案为催化剂等量装载。反应物流优选方案为由下而上流经固定床催化剂床层，产物从固定床反应器顶部流出，或者由上而下流经固定床催化剂床层，产物从固定床反应器底部流出。
本发明通过采用上述技术方案，在低温低压条件下，以过氧化氢代替有机过氧化氢为氧化剂，一方面可以防止有机过氧化氢热聚合放出大量热量，引起催化剂热劣化而造成催化剂活性下降、寿命缩短、环氧丙烷收率降低；另一方面也保证了生产的安全性，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明方法工艺流程示意图。
图1中，A为包含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流，V1，V2......分别为从第一个、第二个......固定床催化剂床层出来进入下一个催化剂床层的物流，V1’，V2’......分别为从第一个、第二个......固定床催化剂床层出来后再与物流A混合流入第一个催化剂床层入口的物流，Vn为从最后一个固定催化剂床层出来的物流，S1，S2......为第一个、第二个......固定床催化剂床层。
图1中，物流A流入反应器的第1个固定催化剂床层，出来的物流分为V1和V’1，V1流入第2个固定催化剂床层S2，V’1与物流A混合后流入第一个催化剂床层S1入口。从第2个固定催化剂床层S2出来的物流分为V2和V’2，V2流入第3个固定催化剂床层S3，V’2与物流A混合后流入第一个催化剂床层S1入口。从最后一个固定催化剂床层出来的产物为Vn。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1】
在包含3个催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计6克的TS-1催化剂，含10(重量)％双氧水和新鲜丙烯的物流从固定床反应器底部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为3小时-1，10(重量)％双氧水的流量为30克/小时，丙烯与过氧化氢的总摩尔比C3H6/H2O2＝4.8，从第1、2个催化剂床层出来的产物分流出30％与底部进料混合，即V1∶V1′＝2.3∶1，V2∶V2′＝2.3∶1。夹套温度50℃，床层温度54℃，反应压力0.99MPa。结果见表1。
表1
Figure G2009100575436D00031
【实施例2】
在包含6个催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计12克的TS-1催化剂，含10(重量)％双氧水和新鲜丙烯的物流从固定床反应器底部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为2小时-1，10(重量)％双氧水的流量为60克/小时，丙烯与过氧化氢的总摩尔比C3H6/H2O2＝3.2，从第1、2、3、4、5个催化剂床层出来的产物分流出25％与底部进料混合，即V1∶V1′＝3∶1，V2∶V2′＝3∶1，V3∶V3′＝3∶1，V4∶V4′＝3∶1，V5∶V5′＝3∶1。夹套温度45℃，床层温度48℃，反应压力0.6MPa。结果见表2。
表2
【实施例3】
在包含4个催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计8克的TS-1催化剂，含10(重量)％双氧水和新鲜丙烯的物流从固定床反应器底部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为2小时-1，10(重量)％双氧水的流量为30克/小时，丙烯与过氧化氢的总摩尔比C3H6/H2O2＝4.2，从第1、2、3个催化剂床层出来的产物分流出40％与底部进料混合，即V1∶V1′＝1.5∶1，V2∶V2′＝1.5∶1，V3∶V3′＝1.5∶1。夹套温度45℃，床层温度49℃，反应压力0.8MPa。结果见表3。
表3
Figure G2009100575436D00041
【实施例4】
在包含3个固定催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计6克的TS-1催化剂进行寿命实验。含10(重量)％双氧水和新鲜丙烯的物流从固定床反应器底部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为3小时-1，10(重量)％双氧水的流量为30克/小时，丙烯与过氧化氢的总摩尔比C3H6/H2O2＝4.8，从第1、2个催化剂床层出来的产物分流出30％与底部进料混合，即V1∶V1′＝2.3∶1，V2∶V2′＝2.3∶1。夹套温度50℃，床层温度54℃，反应压力0.4MPa。结果见表4。
表4
Figure G2009100575436D00042
【实施例5】
在包含4个催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计8克的TS-1催化剂，含10(重量)％双氧水和新鲜丙烯的物流从固定床反应器顶部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为2小时-1，10(重量)％双氧水的流量为30克/小时，丙烯与过氧化氢的总摩尔比C3H6/H2O2＝4.3，从第1、2、3个催化剂床层出来的产物分流出40％与底部进料混合，即V1∶V1′＝1.5∶1，V2∶V2′＝1.5∶1，V3∶V3′＝1.5∶1。夹套温度45℃，床层温度49℃，反应压力0.8MPa。结果见表5。
表5
Figure G2009100575436D00051
【实施例6】
在包含5个催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计10克的TS-1催化剂，含10(重量)％双氧水和新鲜丙烯的物流从固定床反应器顶部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为5小时-1，10(重量)％双氧水的流量为40克/小时，丙烯与过氧化氢的总摩尔比C3H6/H2O2＝10，从第1、2、3、4个催化剂床层出来的产物分流出40％与底部进料混合，即V1∶V1′＝1.5∶1，V2∶V2′＝1.5∶1，V3∶V3′＝1.5∶1，V4∶V4′＝1.5∶1。夹套温度℃，床层温度℃，反应压力0.15MPa。结果见表6。
表6
Figure G2009100575436D00052
【比较例1】
在包含3个固定催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计6克的TS-1催化剂，含10(重量)％异丙苯过氧化氢和新鲜丙烯的物流从固定床反应器底部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为3小时-1，10(重量)％异丙苯过氧化氢的流量为30克/小时，从第1、2个催化剂床层出来的产物分流出30％与底部进料混合，夹套温度50℃，床层温度54℃，反应压力0.5MPa。结果见表7。
表7
【比较例2】
在包含3个固定催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计6克的TS-1催化剂，含10(重量)％双氧水和新鲜丙烯的物流从固定床反应器底部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为3小时-1，10(重量)％双氧水的流量为30克/小时，从第1、2个催化剂床层出来的产物分流出30％与底部进料混合，夹套温度150℃，床层温度154℃，反应压力4MPa。结果见表8。
表8
Figure G2009100575436D00062
【比较例3】
在包含3个固定催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计6克的TS-1催化剂进行寿命实验。含10(重量)％异丙苯过氧化氢和新鲜丙烯的物流从固定床反应器底部进料，丙烯对整个催化剂床层的空速为3小时-1，10(重量)％异丙苯过氧化氢的流量为30克/小时，从第1、2个催化剂床层出来的产物分流出30％与底部进料混合，夹套温度45℃，床层温度58℃，反应压力7MPa。结果见表9。
表9
Figure G2009100575436D00071

Claims (7)

1.一种由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，包括以下步骤：
a)固定床反应器中，催化剂床层分割成n个区段串联使用；其中n是2以上的整数；
b)含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流A供给第一个催化剂床层入口；
c)除最后的催化剂床层外，从各个催化剂床层出口流出的物流分为Vn和Vn′两部分，物流Vn进入下一个催化剂床层入口，物流Vn′与物流A混合后进入第一个催化剂床层入口；
其中，所用催化剂为含钛沸石；丙烯对整个催化剂床层的质量空速为0.01～10小时-1；丙烯与过氧化氢的总摩尔比为C3H6/H2O2＝1～20；反应温度为10～200℃；反应压力为0.05～1MPa，且不等于1MPa；c)步骤中，物流Vn和物流Vn′的重量比为1～5∶1。
2.根据权利要求1所述由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，其特征在于n＝2～6。
3.根据权利要求1所述由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，其特征在于丙烯对整个催化剂床层的质量空速为0.05～7小时-1，丙烯与过氧化氢的总摩尔比为3～10，反应温度为25～100℃，反应压力为0.1～1MPa，且不等于1MPa。
4.根据权利要求1所述由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，其特征在于所用催化剂为TS-1分子筛催化剂。
5.根据权利要求1所述由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，其特征在于固定床反应器催化剂床层的n个区段中，催化剂等量装载。
6.根据权利要求1所述由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，其特征在于反应物流由下而上流经固定床催化剂床层，产物从固定床反应器顶部流出。
7.根据权利要求1所述由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，其特征在于反应物流由上而下流经固定床催化剂床层，产物从固定床反应器底部流出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105272948B (zh) * 2014-07-24 2018-04-06 中国石油化工股份有限公司 制备环氧氯丙烷的方法
CN105315240B (zh) * 2014-07-24 2019-01-25 中国石油化工股份有限公司 生产环氧氯丙烷的方法
CN105524024B (zh) * 2014-09-29 2018-04-13 中国石油化工股份有限公司 一种氧化烯烃的方法
CN105524019B (zh) * 2014-09-29 2017-12-22 中国石油化工股份有限公司 一种氧化烯烃的制备方法
CN105524020B (zh) * 2014-09-29 2017-12-22 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃氧化方法
CN105524023B (zh) * 2014-09-29 2018-04-13 中国石油化工股份有限公司 一种环己烯氧化的方法
CN105481798B (zh) * 2014-09-29 2018-04-13 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃氧化方法
CN105524025B (zh) * 2014-09-29 2018-04-13 中国石油化工股份有限公司 一种氧化烯烃的方法
CN105524028B (zh) * 2014-09-29 2018-04-13 中国石油化工股份有限公司 一种氯丙烯氧化方法
CN105524026B (zh) * 2014-09-29 2018-05-18 中国石油化工股份有限公司 一种氧化烯烃的方法
CN106967010B (zh) * 2016-01-13 2019-08-16 中国石油化工股份有限公司 一种氯丙烯氧化方法
CN108250161B (zh) * 2016-12-28 2022-01-04 中国石油化工股份有限公司 烯丙醇氧化方法
CN109833832B (zh) * 2019-04-08 2024-01-26 江苏扬农化工集团有限公司 一种轴径向hppo固定床反应器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1429218A (zh) * 2000-03-24 2003-07-09 住友化学工业株式会社 环氧化合物的制备方法
CN1133630C (zh) * 1993-12-20 2004-01-07 阿克奥化学技术公司 用于高度放热反应的催化转化器和方法
CN101279957A (zh) * 2007-04-04 2008-10-08 中国石油化工股份有限公司 丙烯环氧化制备环氧丙烷的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1133630C (zh) * 1993-12-20 2004-01-07 阿克奥化学技术公司 用于高度放热反应的催化转化器和方法
CN1429218A (zh) * 2000-03-24 2003-07-09 住友化学工业株式会社 环氧化合物的制备方法
CN101279957A (zh) * 2007-04-04 2008-10-08 中国石油化工股份有限公司 丙烯环氧化制备环氧丙烷的方法

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