CN110386859B - 一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法 - Google Patents

一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110386859B
CN110386859B CN201810366176.7A CN201810366176A CN110386859B CN 110386859 B CN110386859 B CN 110386859B CN 201810366176 A CN201810366176 A CN 201810366176A CN 110386859 B CN110386859 B CN 110386859B
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
olefin
assistant
reaction
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810366176.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110386859A (zh
Inventor
高爽
吕迎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN201810366176.7A priority Critical patent/CN110386859B/zh
Publication of CN110386859A publication Critical patent/CN110386859A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110386859B publication Critical patent/CN110386859B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/48—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明提供了一种以过氧化氢为氧源、反应控制相转移催化剂催化烯烃环氧化反应后水相的处理方法，通过向烯烃环氧化反应生成水相中加入固体催化剂助剂，使得烯烃环氧化反应后生成水相中的残余催化剂得到回收，未消耗的过氧化氢高效生成副产物二醇，该方法减少了催化剂在烯烃环氧化反应中的损耗，提高了氧源过氧化氢利用率，并且得到的副产物易分离。

Description

一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法
技术领域
本发明属于石油化工领域，具体涉及一种反应控制相转移催化烯烃环氧化工艺中水相的处理方法
背景技术
烯烃环氧化反应是化学工业中最重要的反应之一，环氧化生成环氧化合物是一种重要的中间体，被广泛应用于石油化工、有机合成、精细化工等众多领域，在国民经济中占有重要地位。文献Xi Z W,Zhou N,Sun Y,Li K L.Reaction-Controlled Phase-TransferCatalysis for Propylene Epoxidation to Propylene Oxide.Science,2001,292:1139.首次提出反应控制相转移催化剂概念。
近年来，反应控制相转移催化剂在烯烃环氧化反应过程中取得了较多进展，该催化剂广泛用于丙烯、丁烯、异丁烯、苯乙烯、1-辛烯、环己烯、环辛烯、1-十二烯等烯烃环氧化反应中。[李军，高爽，奚祖威.反应控制相转移催化剂研究的进展.催化学报，2010，31(8):895～911.]
应控制相转移催化剂催化烯烃环氧化产业化过程中，反应后的水相如何处理，是该工艺路线能否循环、经济指标是否符合收益的重要问题。
发明内容
本发明的目的是针对反应控制相转移催化剂催化烯烃环氧化反应后生成水相的处理方法。通过加入固体催化剂助剂，使得水相中的残余催化剂得到回收，减少催化剂损耗和消除催化剂对后续分离工艺影响，提高催化剂回收率；通过循环回收的烯烃与未消耗的氧源过氧化氢高效生成副产物二醇，提高了氧源过氧化氢利用率，得到的副产物易分离，可视为联产品。
上述技术方案中的反应控制相转移催化剂为磷钨杂多酸季铵盐，化学式为QmPWpO4+3p，其中，Q是阳离子部分,用R1R2R3N或用[R1R2R3R4N+]表示，其中R1R2R3N是吡啶季铵盐，R1R2R3N或[R1R2R3R4N+]中R1、R2、R3、R4分别是C5～C20的直链或支链的烷基、C4～C18的环烷基、苄基中的一种，R1、R2、R3、R4可以相同或不相同；2≤m≤7,p＝2、3或4。
所述的过氧化氢质量浓度范围为30％～50％。
上述技术方案中的烯烃为：
Figure BDA0001637199380000021
其中R1，R2分别为：C1～C12直链烷基、C3～C15带支链烷基、C1～C8单卤素取代直链烷基、C1～C8双卤素取代直链烷基，C5～C8环状烷基、苯酚、C1～C5单取代苯酚、C1～C4双取代苯酚。
上述技术方案中所述的固体催化剂助剂，为SiO2-Al2O3或B2O3-Al2O3中的一种，负载阴离子助剂或阳离子助剂或阴阳离子混合助剂。其中阴离子助剂为无机盐阴离子或催化剂QmPWpO4+3p中的阴离子中的任意一种，无机盐阴离子部分选自盐酸根、硫酸根、醋酸根、碳酸根、磷酸根、磷酸氢根、硫酸氢根、碳酸氢根中的一种；其中阳离子助剂为无机盐阳离子或催化剂QmPWpO4+3p中的阳离子中的任意一种，无机盐阳离子部分选自H+、K+、Na+、NH4 +中的一种。
上述技术方案中所述的方法，其特征在于：烯烃环氧化反应后生成水相进行残余催化剂回收及催化烯烃制二醇的反应温度为5～75℃之间。
上述技术方案中所述的方法，其特征在于：分离回收的烯烃加入量与水相质量比为5～1:1。
上述技术方案中所述的方法，其特征在于：所述的固载催化剂助剂中，SiO2-Al2O3或B2O3-Al2O3的质量为水相质量的0.1～5％，阴离子助剂用量为水相质量的0.1～1.5‰，阳离子助剂用量为投入催化剂用量的0.1～1.5‰。
采用本发明的技术方案对反应控制相转移催化剂催化烯烃环氧化反应后生成水相中反应控制相转移催化剂回收效率高，可将水相中反应控制相转移催化剂回收90％以上，提高了催化剂回收率和消除了因催化剂流失带来的对水相后续分离工艺影响，适用于应控制相转移催化剂催化烯烃环氧化反应产业化过程中；通过循环回收的烯烃与未消耗的氧源过氧化氢高效生成副产物二醇，提高了氧源过氧化氢利用率，得到的副产物易分离。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
在500ml反应釜中，加入环己烯200g，质量浓度30％双氧水50g，加入10g催化剂[(C5H5NC4H9]3(PO4)(W03)4]，反应温度为60℃，反应压力为0.5MPa,反应3小时后反应物料直接0～5℃水冷却25min，自然沉降分离出水相45.8g。将水相真空干燥得到固体催化剂0.06g，残余过氧化氢质量百分含量为4％。
同等条件下，反应2.5小时后(与上述相同的反应条件下，不同之处只是反应时间)，分离出水相45.8g加入固载在6gSiO2-Al2O3上的阴阳离子助剂0.01g(NH4)3PO4，催化剂快速从水相中沉降下来，经过过滤分离得到催化剂0.07g。进一步将水相升温到60℃，加入回收的环己烯90g,搅拌反应2小时，残余过氧化氢质量百分含量≤0.5％，生成环己二醇量为5g。
实施例2
在500ml反应釜中，加入氯丙烯200g，质量浓度50％双氧水40g，加入8g催化剂[(CH)3C16H33N](PO4)(W03)4]，反应温度为45℃，反应压力为0.3MPa,反应2.5小时后反应物料直接0～5℃水冷却25min，自然沉降分离出水相30.6g。催化剂难以从水相中分离出来，将水相真空干燥得到固体催化剂0.08g，残余过氧化氢质量百分含量为4.6％。
同等条件下，反应2.5小时后(与上述相同的反应条件下，不同之处只是反应时间)，分离出水相30.6g加固载在5g B2O3-Al2O3上的阴阳离子助剂0.03g Na3PW12O40，催化剂快速从水相中沉降下来，经过过滤分离得到催化剂0.09g。进一步将水相升温到50℃，加入回收的氯丙烯30g搅拌反应1.5小时，残余过氧化氢质量百分含量≤0.5％，生成环己二醇量为4.1g。

Claims (8)

1.一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法，其特征是：以过氧化氢为氧化剂、反应控制相转移催化剂催化烯烃环氧化方法中得到的水相，1）、通过向水相加入固体催化剂助剂，回收水相中的残余催化剂；2）、再加入回收的烯烃，催化未消耗完的过氧化氢与分离回收的烯烃继续反应生成副产物二醇；所述的反应控制相转移催化剂为磷钨杂多酸季铵盐，化学式为QmPWpO4+3p，其中，Q是阳离子部分, 用 [R1R2R3R4N+]表示，[R1R2R3R4N+]中R1、R2、R3、R4分别是C5~C20的直链或支链的烷基、C4~C18的环烷基、苄基中的一种，R1、R2、R3、R4可以相同或不相同；2≤m≤7, p=2、3或4, 所述的固体催化剂助剂为SiO2-Al2O3或B2O3-Al2O3中的一种或二种，负载一种或两种以上阴离子助剂或一种或两种以上阳离子助剂或任意质量比例的上述阴离子助剂和阳离子助剂的混合助剂；
其中阴离子助剂为无机盐阴离子或催化剂QmPWpO4+3p中的阴离子中的任意一种或二种以上，所述的无机盐阴离子选自盐酸根、硫酸根、醋酸根、碳酸根、磷酸根、磷酸氢根、硫酸氢根、碳酸氢根中的一种或二种以上；其中阳离子助剂为无机盐阳离子或催化剂QmPWpO4+3p中的阳离子中的任意一种或二种以上，所述的无机盐阳离子选自H+、K+、Na+、NH4 +中的一种或二种以上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的过氧化氢质量浓度范围为30%~50%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的烯烃为：
Figure 927838DEST_PATH_IMAGE001
，其中R1，R2分别为：C1~C12直链烷基、C3~C15带支链烷基、C1~C8单卤素取代直链烷基、C1~C8双卤素取代直链烷基，C5~C8环状烷基、苯酚基。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：烯烃环氧化反应后生成水相进行残余催化剂回收及催化烯烃制二醇的反应温度为5~75℃之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：烯烃环氧化反应后生成水相进行残余催化剂回收及催化烯烃制二醇的反应温度为45~60℃之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：分离回收的烯烃加入量与水相质量比为5~1:1。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：分离回收的烯烃加入量与水相质量比为4~3:1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的固体催化剂助剂中，SiO2-Al2O3或B2O3-Al2O3的质量为水相质量的0.1~5%，阴离子助剂用量为水相质量的0.1~1.5‰，阳离子助剂用量为投入催化剂用量的0. 1~1.5‰。
CN201810366176.7A 2018-04-23 2018-04-23 一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法 Active CN110386859B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810366176.7A CN110386859B (zh) 2018-04-23 2018-04-23 一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810366176.7A CN110386859B (zh) 2018-04-23 2018-04-23 一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110386859A CN110386859A (zh) 2019-10-29
CN110386859B true CN110386859B (zh) 2021-11-16

Family

ID=68284283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810366176.7A Active CN110386859B (zh) 2018-04-23 2018-04-23 一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110386859B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110935487B (zh) * 2018-09-21 2022-02-11 中国科学院大连化学物理研究所 一种反应控制相转移催化烯烃环氧化工艺中水相处理方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1355067A (zh) * 2000-11-29 2002-06-26 中国科学院大连化学物理研究所 用于氧化反应的反应控制相转移催化剂及其氧化反应过程
CN1401425A (zh) * 2001-08-27 2003-03-12 中国科学院大连化学物理研究所 用于氧化反应控制的相转移催化剂及氧化反应过程
CN101016280A (zh) * 2006-12-22 2007-08-15 中国石化集团巴陵石油化工有限责任公司 氯丙烯环氧化制备分离环氧氯丙烷的方法
CN101073783A (zh) * 2007-06-25 2007-11-21 陕西师范大学 用于烯烃二羟基化反应的固载离子液体催化剂及其制备和用法
CN101564697A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 中国石油化工股份有限公司 反应控制相转移催化剂及其在环氧化反应中的应用
CN104693147A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 中国科学院大连化学物理研究所 一种乙烯环氧化制备环氧乙烷的方法
CN105418376A (zh) * 2014-09-15 2016-03-23 中国科学院大连化学物理研究所 相转移催化剂催化乙烯氧化水合制备乙二醇的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1355067A (zh) * 2000-11-29 2002-06-26 中国科学院大连化学物理研究所 用于氧化反应的反应控制相转移催化剂及其氧化反应过程
CN1401425A (zh) * 2001-08-27 2003-03-12 中国科学院大连化学物理研究所 用于氧化反应控制的相转移催化剂及氧化反应过程
CN101016280A (zh) * 2006-12-22 2007-08-15 中国石化集团巴陵石油化工有限责任公司 氯丙烯环氧化制备分离环氧氯丙烷的方法
CN101073783A (zh) * 2007-06-25 2007-11-21 陕西师范大学 用于烯烃二羟基化反应的固载离子液体催化剂及其制备和用法
CN101564697A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 中国石油化工股份有限公司 反应控制相转移催化剂及其在环氧化反应中的应用
CN104693147A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 中国科学院大连化学物理研究所 一种乙烯环氧化制备环氧乙烷的方法
CN105418376A (zh) * 2014-09-15 2016-03-23 中国科学院大连化学物理研究所 相转移催化剂催化乙烯氧化水合制备乙二醇的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110386859A (zh) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5591875A (en) Epoxidation Process
TW303357B (zh)
CA2500396C (en) Novel aqueous hydrogen peroxide solutions
JP4404979B2 (ja) オレフィンエポキシドの製造方法
US6060419A (en) Wells-Dawson type heteropolyacids, their preparation and use as oxidation catalysts
EP1072600B2 (en) Process for the preparation of Epoxides
CN101250169B (zh) 脂肪族双环氧化合物的合成方法
JPH0753415A (ja) クメンの製法
CN110386859B (zh) 一种烯烃环氧化反应后水相的处理方法
ES2257021T3 (es) Un procedimiento para la produccion continua de oxido de propileno y otros oxidos de alqueno.
CN110935487B (zh) 一种反应控制相转移催化烯烃环氧化工艺中水相处理方法
EP1556366B1 (en) Process for the epoxidation of olefins
CN108073143B (zh) 一种反应控制相转移催化剂析出过程催化剂颗粒度调控方法
CN1326820C (zh) 一种连续生产低级醇的方法
CN102822157B (zh) 环氧化方法
JPS5877832A (ja) オスミウムハライド及びオスミウムオキシハライド触媒を用いるオレフインのヒドロキシル化方法
CN105597830B (zh) 一种仿生催化制备酮类化合物的方法
US20040101462A1 (en) Aqueous hydrogen peroxide solutions and method of making same
JPH0542436B2 (zh)
US3949004A (en) Hydroperoxide production
US3987115A (en) Production of hydroperoxides
US20040127730A1 (en) Process for the epoxidation of olefins
CN108947882A (zh) 一种甲基过氧化氢异丙苯的制备方法
CN117304002A (zh) 一种二-(2-羟基-2-丙基)苯的合成方法
CN107660201A (zh) 由甲基苄醇的氧化形成环氧丙烷的工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant