RU2277089C2

RU2277089C2 - Способ получения пропиленоксида

Info

Publication number: RU2277089C2
Application number: RU2003103590/04A
Authority: RU
Inventors: Хоаким Энрике ТЕЛЕС (DE); Хоаким Энрике ТЕЛЕС; Алвин РЕФИНГЕР (DE); Алвин РЕФИНГЕР; Петер БАССЛЕР (DE); Петер БАССЛЕР; Анне БЕРГ (DE); Анне БЕРГ; Норберт РИБЕР (DE); Норберт Рибер; Петер РУДОЛЬФ (DE); Петер РУДОЛЬФ
Original assignee: Басф Акциенгезельшафт
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2006-05-27
Also published as: EP1296968B1; ZA200300106B; DE10032884A1; EP1296968A1; SA01220361B1; CN1230427C; CA2414756A1; AU2001289624A1; DE50104409D1; MX237891B; US6756503B2; CN1444575A; WO2002002544A1; ATE281442T1; US20030144535A1; MXPA03000017A; IN2003CH00017A; MY126819A; TW583181B; BR0112218A

Abstract

Предложен способ получения пропиленоксида, в котором (I) пропен подвергают превращению с перекисью водорода в присутствии метанола в пропиленоксид с получением смеси (CI), содержащей пропиленоксид, метанол, воду и не прореагировавшую перекись водорода, (II) из смеси (CI) отделяют смесь (CII), содержащую метанол, воду и перекись водорода с получением смеси (Са), содержащей пропиленоксид, и (III) из смеси (CII) отделяют воду с получением смеси (CIII), содержащей метанол и метилформиат. Технический результат: повышение выхода продукта, уменьшение побочных продуктов. 8 з.п. ф-лы.

Description

Данное изобретение касается способа получения пропиленоксида из пропена и перекиси водорода в присутствии метанола. В рамках способа согласно изобретению после взаимодействия пропена с перекисью водорода смесь, содержащую метанол, воду и не прореагировавшую перекись водорода, отделяют от выгружаемой реакционной массы и эту смесь подвергают процессу разделения, при котором образуется следующая смесь, содержащая метанол и метилформиат.

Способы получения пропиленоксида из пропена известны из уровня техники. Как правило, в этих способах возникает проблема, заключающаяся в том, что при реакции определенное количество перекиси водорода не подвергается превращению и скапливается при последующем отделении пропиленоксида из выгружаемой реакционной массы.

Для устранения этой проблемы было предложено, в том числе, проводить промежуточное отделение перекиси водорода из выгружаемой реакционной массы первой стадии реакции, а на второй стадии реакции снова подвергать ее превращению с алкеном. Такие способы описаны, например, в РСТ/ЕР 99/05740 и в заявке на патент ФРГ 100 15 246.5. При этом на второй стадии реакции возможно достигнуть почти стопроцентного превращения перекиси водорода. Однако из-за второй стадии реакции необходимы повышенные затраты на аппаратурное оформление.

Задачей данного изобретения было разработать способ, в котором проблема скапливающейся не прореагировавшей перекиси водорода была бы решена с наименьшими затратами и эффективно.

В соответствии с этим данное изобретение касается способа получения пропиленоксида, в котором

(I) пропен подвергают превращению с перекисью водорода в присутствии метанола в пропиленоксид с получением смеси (CI), содержащей пропиленоксид, метанол, воду и не прореагировавшую перекись водорода,

(II) из смеси (CI) отделяют смесь (CII), содержащую метанол, воду и перекись водорода с получением смеси (Са), содержащей пропиленоксид, и

(III) из смеси (CII) отделяют воду с получением смеси (CIII), содержащей метанол и метилформиат.

В качестве растворителя особенно предпочтительно используют метанол. При этом дополнительно к метанолу возможно также использовать один или несколько других растворителей. В качестве таких дополнительных растворителей, в принципе, можно использовать все растворители, пригодные для соответствующего превращения. Предпочтительными являются, в том числе, например,

- вода,

- спирты, предпочтительно низшие спирты, далее предпочтительны спирты с менее чем 6 атомами углерода, такие как, например, этанол, пропанолы, бутанолы, пентанолы,

- диолы или полиолы, предпочтительно с менее чем 6 атомами углерода,

- простые эфиры, такие как, например, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран, диоксан, 1,2-диэтоксиэтан, 2-метоксиэтанол,

- сложные эфиры, такие как, например, метилацетат или бутиролактон,

- амиды, такие как, например, диметилформамид, диметилацетамид, N-метилпирролидон,

- кетоны, такие как, например, ацетон,

- нитрилы, такие как, например, ацетонитрил или

- смеси из двух или более вышеуказанных соединений.

Взаимодействие пропена с перекисью водорода в рамках способа согласно изобретению предпочтительно происходит в присутствии катализатора. В качестве катализаторов для превращения пропилена в пропиленоксид, в принципе, возможны все, предпочтительно все гетерогенные катализаторы, пригодные для соответствующего превращения.

При этом предпочтительно применяют катализаторы, которые содержат пористое оксидное вещество, такое как, например, цеолит. Предпочтительно применяют катализаторы, которые в качестве пористого оксидного вещества содержат титан-, ванадий-, хром-, ниобий- или цирконийсодержащий цеолит.

В частности, существуют цеолиты, которые не содержат алюминия и у которых в силикатной кристаллической решетке вместо Si(IV) частично находится титан в виде Ti(IV). Титановые цеолиты, в частности, с кристаллической структурой MFI-типа, а также возможности их получения описаны, например, в заявках на европейские патенты ЕР-А 0311983 или ЕР-А 0405978.

Титановые цеолиты с MFI-структурой известны тем, что их можно идентифицировать по определенному эталону при анализе их снимков дифракции рентгеновских лучей, а также дополнительно по полосе скелетных колебаний в инфракрасной области (ИК) при приблизительно 960 см^-1, и этим отличаются от титанатов щелочных металлов или кристаллических и аморфных TiO₂-фаз.

При этом, в частности, пригодны титан-, ванадий-, хром-, ниобий-, цирконийсодержащие цеолиты с пентасил-цеолитовой структурой, в частности, их типы с отнесением на основе рентгенографии к ABW-, ACO-, AEI-, AEL-, AEN-, АЕТ-, AFG-, AFI-, AFN-, AFO-, AFR-, AFS-, AFT-, AFX-, AFY-, АНТ-, ANA-, APC-, APD-, AST-, ATN-, ATO-, ATS-, АТТ-, ATV-, AWO-, AWW-, ВЕА-, BIK-, BOG-, BPH-, BRE-, CAN-, CAS-, CFI-, CGF-, CGS-, СНА-, CHI-, CLO-, CON-, CZP-, DAC-, DDR-, DFO-, DFT-, DOH-, DON-, EAB-, EDI-, EMT-, EPI-, ERI-, ESV-, EUO-, FAU-, FER-, GIS-, GME-, GOO-, HEU-, IFR-, ISV-, ITE-, JBW-, KFI-, LAU-, LEV-, LIO-, LOS-, LOV-, LTA-, LTL-, LTN-, MAZ-, MEI-, MEL-, МЕР-, MER-, MFI-, MFS-, MON-, MOR-, MSO-, MTF-, MTN-, MTT-, MTW-, MWW-, NAT-, NES-, NON-, OFF-, OSI-, PAR-, PAU-, PHI-, RHO-, RON-, RSN-, RTE-, RTH-, RUT-, SAO-, SAT-, SBE-, SBS-, SBT-, SFF-, SGT-, SOD-, STF-, STI-, STT-, TER-, THO-, TON-, TSC-, VET-, VFI-, VNI-, VSV-, WEI-, WEN-, YUG-, ZON-структуре, а также к смешанным структурам из двух или более вышеуказанных структур. Для использования в способе согласно изобретению допустимы, кроме того, титансодержащие цеолиты со структурой UTD-1, CIT-1 или CIT-5. В качестве других титансодержащих цеолитов следует упомянуть цеолиты со структурой ZSM-48 или ZSM-12.

В качестве особенно предпочтительных для способа согласно изобретению следует рассматривать Ti-цеолиты с MFI-, MEL-структурой или MFI/MEL-смешанной структурой. Далее в качестве предпочтительных, в частности, следует назвать титансодержащие катализаторы на основе цеолита, которые, в общем, обозначают как "TS-1", "TS-2", "TS-3", а также Ti-цеолиты со структурой скелета, изоморфной бета-цеолиту.

В способе согласно изобретению особенно предпочтительно применяют гетерогенный катализатор, который содержит титан, содержащий силикалит TS-1.

В соответствии с этим данное изобретение касается также способа, описанного выше, который отличается тем, что для получения пропиленоксида применяют цеолитовый катализатор, предпочтительно титансиликалитный катализатор и, в частности, титансиликалитный катализатор структуры TS-1.

Отделение воды из смеси (CII) в способе согласно изобретению предпочтительно осуществляют дистилляцией, причем можно использовать одну или даже несколько дистилляционных колонн. Предпочтительно используют одну или две дистилляционные колонны. В случае, если нет необходимости утилизировать тепло, предпочтительно используют одну дистилляционную колонну. Две или даже больше дистилляционные колонны предпочтительно используют, если в процессе надо обеспечивать особенно хорошую интеграцию тепла.

Что касается физических параметров, таких как температура или давление, то при дистилляционном отделении воды из смеси (CII) не существует особых ограничений, пока гарантируется, что при дистилляции расщепляется перекись водорода и получается смесь (CIII), содержащая метилформиат и метанол.

Если в способе согласно изобретению для отделения воды из смеси (CII) используют только одну колонну, то эта колонна должна иметь предпочтительно, по крайней мере, 5, предпочтительно, по крайней мере, 20 и далее предпочтительно, по крайней мере, 30 теоретических тарелок. Предпочтительно дистилляцию осуществляют при давлении в области от 0,5 до 40 бар, предпочтительно от 1,0 до 20 бар и особенно предпочтительно от 2 до 15 бар.

Если в способе согласно изобретению для отделения воды из смеси (CII) используют две колонны, то давление выбирают таким образом, чтобы теплотой конденсации в головной части колонн можно было нагревать другие потоки процесса. Этого достигают, например, тем, что конденсатор, по меньшей мере, одной колонны охлаждают, например, водой и образующуюся в результате охлаждения горячую воду или образующийся в результате охлаждения пар используют для обогрева одной или нескольких стадий способа согласно изобретению или даже одного или нескольких других процессов.

Первую дистилляционную колонну предпочтительно эксплуатируют при давлении в области от 0,5 до 40 бар и предпочтительно от 1 до 20 бар. В возможной форме осуществления первую колонну эксплуатируют при более высоком уровне давления, чем вторую колонну. В этом случае зумпф второй колонны нагревают выпаром первой колонны. В предпочтительной форме осуществления первую колонну эксплуатируют при более низком уровне давления, чем вторую колонну. В этом случае зумпф первой колонны нагревают выпаром второй колонны.

В особенно предпочтительной форме осуществления первую колонну эксплуатируют при давлении в области от 4 до 9 бар и далее предпочтительно в области от 6 до 8 бар, а вторую колонну - в области от 11 до 16 бар и далее предпочтительно в области от 12 до 14 бар. В головной части первой колонны отделяют через верх колонны, в общем, 20 до 80%, предпочтительно 30 до 70% и особенно предпочтительно 40 до 60% содержащегося в смеси (CII) метанола вместе с метилформиатом. Смесь, которую получают из зумпфа первой колонны, используют в качестве исходного материала для второй колонны. Головная фракция второй колонны содержит остаточный метанол и метилформиат, а зумпфовый продукт содержит воду. Головные фракции первой и второй колонн объединяют в смесь (CIII).

Как в случае отделения воды в двух колоннах, так и в случае отделения воды в одной колонне условия отделения особенно предпочтительно выбирают таким образом, чтобы содержание воды в смеси (CIII), в общем, составляло меньше 3 мас.%, предпочтительно меньше 1 мас.% и особенно предпочтительно меньше 0,3 мас.%. Далее условия разделения предпочтительно выбирают таким образом, чтобы содержание метанола в дистиллате из зумпфа составляло меньше 5 мас.%, предпочтительно меньше 1 мас.% и особенно предпочтительно меньше 0,2 мас.%.

Наряду с этим дистиллат из зумпфа может содержать в качестве дополнительных компонентов, в том числе, например, метоксипропанолы, пропиленгликоль, муравьиную кислоту, простой монометиловый эфир дипропиленгликоля, формальдегид.

В соответствии с этим данное изобретение касается также способа, описанного выше, в котором воду отделяют дистилляцией согласно (III), отличающегося тем, что

(IV) в первой дистилляционной колонне из смеси (CII) отделяют через головную часть смесь (CIV), которая содержит, главным образом, метанол и метилформиат,

(V) смесь, полученную из зумпфа первой дистилляционной колонны, подают в качестве исходной реакционной смеси во вторую дистилляционную колонну,

(VI) из второй дистилляционной колонны через головную часть получают смесь (CVI), которая содержит, главным образом, метанол и метилформиат,

(VII) смеси (CIV) и (CVI) объединяют с получением смеси (CIII).

Смесь (CIII), которую получают после отделения воды, в предпочтительной форме осуществления способа согласно изобретению подают на следующую стадию переработки. При этом из смеси (CIII) отделяют метанол и метилформиат.

В другой предпочтительной форме осуществления способа согласно изобретению извлеченный таким образом метанол возвращают в (I).

Поэтому данное изобретение касается также способа, описанного выше, который отличается тем, что из смеси (CIII) отделяют метанол и метилформиат и отделенный метанол возвращают в (I).

При этом отделение метанола из смеси (CIII), содержащей метилформиат и метанол, в принципе, можно производить согласно всем возможным способам, если гарантируется, что чистота отделенного метанола удовлетворяет установленным требованиям.

Здесь в числе других следует назвать химические методы. Например, иногда возможно смесь, содержащую метанол и метилформиат, вводить в контакт с пригодной щелочной ионообменной смолой, в результате чего образуется метанол, а формиат остается на смоле. Этот способ описан в числе других в патенте США 5107002.

Далее смесь, содержащую метанол и метилформиат, можно обработать основанием, при этом метилформиат гидролизуется. Причем применимы все основания, с помощью которых можно достигнуть гидролиза метилформиата. Предпочтительно применяют сильные основания. В качестве особенно предпочтительных оснований в рамках данного изобретения следует назвать соли кислот, которые являются более слабыми, чем муравьиная кислота. При этом предпочтительно следует назвать, в том числе, гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов или соли щелочных металлов спиртов или фенолов. Разумеется, можно также использовать смеси из двух или более этих оснований.

Далее, предпочтительными для отделения метанола из смеси, содержащей метанол и метилформиат, являются физические методы, такие, как, например, метод дистилляции.

Среди них возможны, например, методы экстрактивной дистилляции, известные из уровня техники и приведенные, например, в упомянутом выше патенте США 5107002.

Однако предпочтительно применяют методы дистилляции, аппаратурное осуществление которых является менее дорогостоящим, чем упомянутые выше методы экстрактивной дистилляции.

Предпочтительным является метод дистилляции, в котором используют одну или несколько колонн, более предпочтительно одну колонну. Если используют одну колонну, то она должна иметь, по крайней мере, 5, предпочтительно, по крайней мере, 10 и, в частности, по крайней мере, 20 теоретических тарелок.

Давление, при котором предпочтительно работают, в общем, лежит в области от 0,2 до 50 бар, предпочтительно в области от 1,5 до 30 бар и, в частности, в области от 2,0 до 20 бар.

Температура верхней части колонны и температура зумпфа однозначно определяются выбранным давлением. В особенно предпочтительной форме осуществления эти колонны, которые имеют приблизительно 20 теоретических тарелок, эксплуатируют при давлении в области от 2,0 до 20 бар. В качестве головной фракции получают смесь, содержащую метилформиат и незначительное количество метанола, содержавшегося в исходной смеси. Предпочтительно содержание метанола в этой смеси меньше 80 мас.%, более предпочтительно - меньше 50 мас.%, и особенно предпочтительно - меньше 20 мас.%.

Далее, допустимо, что смесь (CIII), содержащая метанол и метилформиат, наряду с метилформиатом дополнительно содержит другие компоненты. Понятие "компоненты" при этом обозначает как чистые соединения, так и азеотропы, имеющие температуру кипения, которая ниже, чем температура кипения метанола. В качестве таких компонентов, в частности, следует назвать, например, ацетальдегид, 1,1-диметоксиэтан, пропионовый альдегид, 1,1-диметоксипропан, ацетон или 2,4-диметил-1,3-диоксолан. Их также можно отделять из смеси в процессе переработки.

Таким образом, возможно отделять эти побочные продукты из смеси перед отделением метанола от метилформиата одним или несколькими пригодньми физическими или химическими методами. Также возможно сначала отделять из смеси метанол, причем в результате может образовываться смесь, которая содержит метанол и, по меньшей мере, одну примесь. В этом случае к отделению метанола из смеси могут присоединиться одна или несколько ступеней разделения, в которых метанол отделяют, по крайней мере, от одной примеси. Точно так же в результате отделения метанола из смеси может образоваться смесь, которая содержит метилформиат и одну или несколько примесей. В случае необходимости, также можно разделять эту смесь на ее составные части с помощью одного или нескольких пригодных физических или химических методов. В таком случае составные части можно отделять или вводить совместно в один или несколько последующих процессов в качестве исходных веществ или утилизировать при нагревании.

В зависимости от химической природы примесей также возможно отделять метанол из смеси таким образом, что как метилформиат, так и, по крайней мере, одну примесь отделять от метанола за один-единственный этап процесса.

При этом путем описаннной выше, предпочтительно применяемой согласно изобретению, дистилляции получают метанольную фракцию с содержанием метилформиата, в общем, меньше 500 ч/млн, предпочтительно меньше 100 ч/млн и особенно предпочтительно меньше 20 ч/млн.

В зависимости от требований, которые предъявляют к чистоте метанольной фракции, остатки других компонентов, таких, например, как ацетальдегид, 1,1-диметоксиэтан, пропионовый альдегид, 1,1-диметоксипропан, ацетон или 2,4-диметил-1,3-диоксолан, которые по окончании дистилляционной переработки остаются в метанольной фракции, можно отделять с помощью одной или нескольких пригодных процедур, таких, например, как одной или несколькими дополнительными отгонками метанола.

В общем, совершенно достаточно, если концентрация каждого отдельного побочного компонента в метаноле ниже 1 мас.%, а сумма всех побочных компонентов не превышает 5 мас.%.

Метанол, отделенный таким образом от метилформиата, можно использовать повторно, причем принципиально следует, по возможности, возвращать метанол в процесс получения пропиленоксида или, в случае необходимости, подавать метанол в другой процесс, в котором метанол необходим в качестве растворителя, или как исходное вещество, или в обычной своей функции. Разумеется, поток метанола, который образуется в результате отделения согласно изобретению, возможно разделять на два или более потоков, и каждый поток подавать в другой процесс.

В особенно предпочтительной форме осуществления способа согласно изобретению метанол, который был отделен от метилформиата и, при необходимости, от одного или нескольких побочных продуктов или примесей, как описано выше, возвращают в процесс получения пропиленоксида. Кроме того, предпочтительно перекачивать метанол в буферную емкость и из нее вводить в процесс.

Что касается получения пропиленоксида согласно (I), то его еще более предпочтительно осуществляют в одну стадию. Понятие "в одну стадию", применяемое в рамках данной заявки, при этом означает проведение процесса, при котором не происходит отделения перекиси водорода. В рамках данного изобретения наряду со способами, в которых исходные продукты подвергают взаимодействию друг с другом в реакторе и выгружаемую реакционную массу далее обрабатывают, одностадийный способ включает, кроме того, также способы, в которых

- на одной стадии реакции пропен подвергают взаимодействию с перекисью водорода с получением потока продуктов,

- поток продуктов подают, по меньшей мере, на одну промежуточную обработку, причем в результате этой обработки получают дополнительный поток продуктов, и

- дополнительный поток продуктов подают на следующую стадию реакции, в которой перекись водорода подвергают взаимодействию с пропеном, причем промежуточные обработки не представляют собой отделение перекиси водорода.

Разумеется, возможны также и другие стадии реакции, причем между двумя стадиями может, но не обязательно, происходить одна промежуточная обработка. В качестве промежуточной обработки, в частности, возможна добавка основания к потоку продукта, причем особенно предпочтительно можно использовать щелочные соединения, которые в рамках способа согласно изобретению желательным образом влияют на взаимодействие перекиси водорода с пропеном. Если в качестве гетерогенных катализаторов применяют, например, цеолиты, то предпочтительно используют щелочные соединения, которые понижают кислотность этих цеолитов. Такие основания описаны, например, в заявке на патент ФРГ 100 15 246.5, которая в той части, которая относится к этому, в полном объеме включена в контекст данной заявки через ссылку.

Что касается, например, расположения и типа реакторов, которые используют в (I), то здесь также допустимы все пригодные реакторы. В частности, можно, например, использовать в одной или более из вышеупомянутых стадий реакции два или более параллельно соединенных реактора. Относительно этого следует сослаться на заявку на патент ФРГ 100 15 246.5, которая в связи с возможными расположениями реакторов в полном объеме включена в контекст данной заявки через ссылку.

Поэтому данное изобретение касается способа, описанного выше, который отличается тем, что взаимодействие согласно (I) осуществляют в одну стадию.

Далее, в ходе получения пропиленоксида из пропена и перекиси водорода можно изменять температуру и давление реакционной среды. Также можно изменять рН и температуру реакционной среды. Кроме того, возможно дополнительно к рН и температуре реакционной среды изменять давление, под которым происходит реакция. Относительно этого, следует сослаться на заявку на патент ФРГ 199 36 547.4, которая через ссылку, относящуюся к этому, в полном объеме включена в контекст данной заявки.

Особенно предпочтительно осуществлять получение пропиленоксида согласно (I) таким образом, чтобы превращение перекиси водорода находилось, в общем, в области от 85 до 99,99%, предпочтительно в области от 90 до 99,9% и особенно предпочтительно в области от 95 до 99,5%.

Поэтому данное изобретение касается также способа, описанного выше, который отличается тем, что превращение перекиси водорода в (I) лежит области от 85 до 99,99%.

Согласно изобретению из смеси (CI) отделяют смесь (CII), содержащую метанол, воду и перекись водорода, с получением смеси (Са), содержащей пропиленоксид. Это отделение можно осуществлять, в общем, всеми пригодными методами. Предпочтительно отделение осуществляют дистилляцией.

Предпочтительно применяют способ дистилляции, в котором используют одну или несколько колонн, более предпочтительно используют одну колонну. Если используют одну колонну, то она должна иметь, по крайней мере, 5, предпочтительно, по крайней мере, 10 и, в частности, по крайней мере, 15 теоретических тарелок. Давление, при котором предпочтительно работают, в общем, лежит в области от 0,5 до 10 бар, предпочтительно в области от 0,8 до 3 бар и, в частности, в области давления окружающей среды.

Температуры головной части колонны и зумпфа однозначно определяются выбранным давлением. В еще более предпочтительной форме осуществления эту колонну, которая имеет приблизительно 15 теоретических ступеней разделения, эксплуатируют при давлении окружающей среды. При температуре головной части колонны в области примерно 35°С в качестве головной фракции получают смесь (Са), содержащую пропиленоксид. В качестве зумпфового продукта при температуре зумпфа приблизительно 68°С получают смесь (CII), содержащую метанол, воду, не прореагировавшую перекись водорода.

При этом смесь (CII), дополнительно к метанолу, воде и перекиси водорода, может содержать одно или несколько других соединений, которые могут быть, например, побочными продуктами реакции согласно (I), или соединениями, которые образуются при отделении согласно (II), или соединениями, которые были внесены в виде примесей исходных веществ в (I), или также растворители, которые были, например, использованы дополнительно к растворителю метанолу, или соединения, которые были использованы для дистилляционного отделения согласно (II), или соединения, которые, например, были добавлены в рамках описанной выше промежуточной обработки. При получении пропиленоксида из пропена согласно (I) смесь (CII) может содержать, в том числе 1,1-диметоксиэтан, ацетон, ацетальдегид, 1,1-диметоксипропан, пропионовый альдегид, метилформиат или/и 2,4-диметил-1,3-диоксолан.

Смесь (Са) также может дополнительно к пропиленоксиду содержать одно или несколько других соединений, которые опять же могут быть, например, побочными продуктами реакции согласно (I), или соединениями, которые образуются при отделении согласно (II), или соединениями, которые были внесены в виде примесей исходных веществ в (I), или также метанол или растворители, которые были, например, использованы дополнительно к растворителю метанолу, или соединения, которые были использованы для дистилляционного отделения согласно (II), или соединения, которые, например, были добавлены в рамках описанной выше промежуточной обработки.

В зависимости от режима процесса, в рамках способа согласно изобретению допустимо, чтобы смесь (Са), которую получают из выгружаемой реакционной массы согласно (I), дополнительно к пропиленоксиду содержала метанол. Предпочтительным является содержание метанола в области от 10 до 90 мас.%, особенно предпочтительно в области от 25 до 75 мас.% и еще более предпочтительно в области от 40 до 60 мас.%.

В частности, в одной предпочтительной форме осуществления метанол, который содержится в (Са), отделяют из (Са) и добавляют в смесь (CII). Выражение "добавлять к смеси (CII)" в рамках данной заявки включает в себя как формы осуществления способа согласно изобретению, у которых отделенный из (Са) метанол сначала подают в (CII) и образующуюся в результате этого смесь направляют на стадию процесса (III), так и формы осуществления, у которых отделенный из (Са) метанол и разделенную смесь (CII) направляют на стадию процесса (III), и только там они вступают в контакт.

Кроме того, метанол можно также добавлять к смеси (CIII).

Поэтому данное изобретение касается также способа, описанного выше, причем смесь (Са), дополнительно к пропиленоксиду, содержит метанол, отличающегося тем, что метанол отделяют из (Са) и добавляют к смеси (CII) или к смеси (CIII) или к смесям (CII) и (CIII).

Отделение метанола из смеси (Са), содержащей метанол и пропиленоксид, предпочтительно происходит с помощью процесса дистилляции, причем количество колонн, в основном, любое. Предпочтительно используют одну колонну. Причем эта колонна предпочтительно имеет, по крайней мере, 20, предпочтительно, по крайней мере, 40 и далее предпочтительно, по крайней мере, 60 теоретических тарелок.

Дистилляцию в этой колонне предпочтительно осуществляют при давлении в области от 0,3 до 10 бар, предпочтительно от 0,4 до 2 бар и особенно предпочтительно от 0,6 до 1,2 бар.

Поэтому данное изобретение касается также способа, в котором из (Са) отделяют метанол, и как описано выше, который отличается тем, что отделение метанола происходит в колонне, по крайней мере, с 20 теоретическими тарелками при давлении в области от 0,3 до 10 бар.

Выгружаемая из (I) реакционная масса может содержать в (I) не прореагировавший пропен. Предпочтительно его отделяют из выгружаемой массы.

В одной предпочтительной форме осуществления способа согласно изобретению отделение не прореагировавшего пропена происходит в рамках разделения смеси (CII) на стадии (II) процесса. В другой предпочтительной форме осуществления дистилляционное отделение согласно (II) проводят таким образом, что, например, смесь (CII) отделяют из зумпфа, смесь (Са) отделяют через боковой отвод дистилляционной колонны, а не прореагировавший пропен отделяют через головную часть колонны.

В также предпочтительной форме осуществления способа согласно изобретению отделение согласно (II) проводят таким образом, что, например, смесь (Са), которую получают из (II), дополнительно к пропиленоксиду и, при известных условиях - к метанолу, содержит в (I) не прореагировавший пропен. В рамках последующего процесса этот пропен предпочтительно отделяют из (Са).

Поэтому данное изобретение касается также способа, описанного выше, при котором смесь (Са) наряду с пропиленоксидом и, при известных условиях - с метанолом, дополнительно содержит в (I) не прореагировавший пропен, отличающегося тем, что пропен выделяют из смеси (Са).

Отделение не прореагировавшего пропена из (Са) предпочтительно осуществляют дистилляцией. При этом количество использованных колонн, в основном, любое. Предпочтительно используют одну колонну. Эта колонна имеет, в общем, по крайней мере, 5, предпочтительно, по крайней мере, 10 и далее предпочтительно, по крайней мере, 15 теоретических тарелок. Дистилляцию в этой колонне осуществляют предпочтительно при давлении в области от 0,5 до 25 бар, более предпочтительно от 0,7 до 5 бар и особенно предпочтительно в области от 0,9 до 1,5 бар.

При отделении не прореагировавшего пропена при известных условиях возникает проблема, заключающаяся в том, что при отделении пропена в виде низкокипящей фракции, как описано выше, в этой фракции может накапливаться кислород в концентрации, которая превращает низкокипящую фракцию в способную воспламеняться смесь. Вследствие этого может возникнуть серьезный риск безопасности, если пропен снова отделять от низкокипящей фракции дистилляцией, так что в таком случае предпочтительным становится вариант, при котором пропен следует вернуть в (I).

Эта проблема может быть решена, например, таким образом, что пропен удаляют дистилляцией из низкокипящей смеси и в верхнюю часть использованного для этого разделительного устройства добавляют инертное вещество с температурой кипения, которая ниже, чем у пропена, предпочтительно метан, в таком количестве, чтобы кислород был разбавлен до концентрации, при которой смесь более не является воспламеняемой. Этот способ описан, например, в заявке на европейский патент ЕР-В 0719768. Однако предпочтительно проблему решают благодаря тому, что применяют способ для переработки смеси, содержащей пропен и кислород, в котором кислород удаляют из смеси не дистилляцией с получением другой смеси, а отделяют пропен из другой смеси дистилляцией.

Этот способ описан в заявке на патент ФРГ 10001401.1, которая, что касается этого, в полном объеме включена в контекст данной заявки через ссылки.

В особенно предпочтительной форме осуществления способа согласно изобретению отделенный пропен снова возвращают в качестве исходного вещества в (I).

В другой особенно предпочтительной форме осуществления все перечисленные стадии способа происходят непрерывно. Разумеется, также возможно проводить одну или более стадий в периодическом режиме.

Claims

1. Способ получения пропиленоксида, в котором

(II) из смеси (CI) отделяют смесь (CII), содержащую метанол, воду и перекись водорода, с получением смеси (Са), содержащей пропиленоксид, и (III) из смеси (CII) отделяют воду с получением смеси (CIII), содержащей метанол и метилформиат.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения пропиленоксида применяют цеолитный катализатор, предпочтительно титансиликалитный катализатор и, в частности, титансиликалитный катализатор структуры TS-1.

3. Способ по п.1 или 2, в котором воду отделяют дистилляцией согласно (III), отличающийся тем, что (IV) из смеси (CII) в первой дистилляционной колонне отделяют через головную часть смесь (CIV), которая главным образом содержит метанол и метилформиат, (V) смесь, полученную из зумпфа первой дистилляционной колонны, направляют в качестве исходного сырья во вторую дистилляционную колонну,

(VI) из второй дистилляционной колонны через головную часть получают смесь (CVI), которая содержит главным образом метанол и метилформиат, и

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что из смеси (CIII) метанол отделяют от метилформиата и отделенный метанол возвращают в(I).

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что превращение согласно (I) осуществляют в одну стадию.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что превращение перекиси водорода в (I) находится в области от 85 до 99,99%.

7. Способ по одному из пп.1-6, причем смесь (Са) дополнительно к пропиленоксиду содержит метанол, отличающийся тем, что метанол отделяют из (Са) и добавляют к смеси (CII), или к смеси (CIII), или к смесям (CII) и (CIII).

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что отделение метанола происходит в колонне, по крайней мере, с 20 теоретическими тарелками при давлении в области от 0,3 до 10 бар.

9. Способ по одному из пп.1-8, причем смесь (Са) наряду с пропилен-оксидом и при известных условиях метанолом дополнительно содержит в (I) непрореагировавший пропен, отличающийся тем, что пропен отделяют из смеси (Са).