TW200424186A - A method of manufacturing ethylene oxide - Google Patents

Description

200424186 玖、發明說明： 選擇性環氧化催 之方法。 化劑用氧部分氧化 【發明所屬之技術領域 本發明係關於由用高 乙烯高效製造環氧乙烷 【先前技術】 近年來已開發多種新型高選擇性乙 報剂拙/ 席衣氧化催化劑，該 ^催化劑提供超過習知高活性環氧化催化劑的選擇性只 处。此寻南選擇性催化劑可自美國專利第4,761，394號及第 4，7 6 6，1 〇 5號瞭解。作，古、登视 ϋ )轉L π選擇性催化劑對於給定環氧乙统 2比高活性催化劑利用較高反應溫度，1比習知高活性 環氧化催化劑展示更大催化劑去活化速率。 高選擇性 述所示的 辱此，理想發現一種在製造環氧乙烷中自使用 環氧化催化劑利用選擇性益處之優點而不發生前 此等有關負作用之方法。 【發明内容】 本發明提供一種製造環氧乙烷之方法，該方法包括·· 使包含乙烯、氧和一定濃度二氧化碳之反應器進料填充 到包含高選擇性環氧化催化劑且在環氧化反應條件下操作 之環氧化反應區域； 自該環氡化反應器區域產生環氧化反應器流出物； 使至少部分該環氧化反應器流出物填充到用於使至少部 分環氧化反應器流出物分離成氣態塔頂流及環氧乙垸流之 環氧乙烷吸收器裝置； 使該氣悲塔頂流分成分離部分流（如果有）及剩餘部分 O:\91\91198 DOC -6- 200424186 流，其中該剩餘部分流為該氣態塔頂流之至少 100% ; 使該剩餘部分流作為含二氧化碳之進料氣體填充到用於 使t氧化碳之進料氣體分離成二氧化碳貧化氣流及二氧 化碳氣流之二氧化碳移除系統裝置；及 使至刀一虱化碳貧化氣流與氧和乙烯組合，以由此 形成反應器進料。 本發明方法之環氧乙惊繁J ;生备Μ 乳6烷Ik糸統包括環氧化反應器系 統、環氧乙燒回收系統及二氧化碳移除系統，各系統在摔 作上相互連接，以提供乙烯與氧之部分氧化，以產生環氧 乙烧並回收環氧乙烧產物。二氧化碳為環氧化反應的不合 手需要副產物，且為防止其在系統中積累，通常以接近其 製造之速率自環氧乙烷製造系統移除。 已發現’在用氧於^轉化率或工作速率部分氧化乙稀 製造壤氧乙烧中使用高選擇性環氧化催化劑時，可由改變 典型環氧化反應器進料之組合物取得更大有用催化劑壽命 t其它益處之改良。在環氧乙烧製程中，典型環氧化反應 烯H定濃度二氧化碳’在大多數 例中該濃度超過全部環氧化反應器進料的4莫耳％。環氧化 反應器進料中的該高二氧化碳濃度一般對高活性環氧化催 化劑的催化性能特徵-般沒有顯著不理想影響；但，虚使 ^活性環氧化催化劑相反，由制高活性環氧化催化 _ 礼乙烷製釦處理具有低二氧化碳濃度之 w乳化反應器進料可在環氧化製程中獲得巨大製程利益。 〇\91\9I198.D〇c 200424186 本么明方法提供一種實現前述益處之方法，該益處由提 供，氧化反應器進料之減低二氧化碳濃度在處理環氧化反 應益進料中使用高選擇性環氧化催化劑產生。 為作為產物回收環氧乙烷，使自環氧化反應器的環氧化 ^應器流出物填充到環氧乙烧吸收器系統。環氧乙烧吸收 #系、先可為任何蟄者熟悉的系統或裝置，該系統或 裝置界定環氧乙貌分離區域，並提供自環氧化反應器流出 物分離環氧乙烧且產生包含環氧乙烧之環氧乙烧流和包含 =應乙烯、未反應氧及二氧化碳之氣態塔頂流之裝置。 氣恶塔頂流可進一步包含惰性化合物。 為自環氧α製㈣統移除二氧化碳，絲得環氧化反 應器進料中的減低二氧化碳漢度水平，可使氣態塔頂流分 成分離部分流及剩餘部分流。剩餘部分流填充到二氧化石户 移除系統，而視需要使分離部分流（如果有）回收回到環氧化人 反應器。 务剩餘部分流佔全部氣態塔頂流之至少3〇莫耳％高至氣能 塔頂流之1 00莫耳〇/〇 〇作，悉丨总 、〜 仁剩餘部分流之莫耳數對氣態塔頂 &之莫耳數之莫耳比較佳在0 、 仏·外阿主1之靶圍内，該比最 在〇 · 5至1之範圍内。在本發 — 牡不七明方法的一個特定且尤佳呈奸 貫施例中，理想使實質+邱与Α ^ 貝貝王口15虱怨塔頂流填充到二氧化石卢孩 除系統。實質指所有（即，1()()HQ/w、 厌移 1〇〇莫耳％)或至少8〇或9〇莫 之全部氣態塔頂流通過且填充-发 0 一 具兄到_虱化碳移除系統。 一氧化碳移除系統可為任何 ^ ^ 仃熟諳此藝者熟悉的系統或梦 置’该系統或裝置界定分龜γ ^ 刀離£域’並提供使氣態塔頂流分

O:\91\9I198.DOC 200424186 離成二氧化碳負化的氣流及二氧化碳氣流之裝置。-氧化 碳氣流為系統的排出流，且包括二氧化碳。 為在環氧化反應器進料中提供低濃度二氧化碳，重要應 使一氧化碳貧化氣流之二氧化碳濃度盡可能低，該濃度可 相對於全部二氧化碳貧化氣流小於3莫耳％。但，二氧化碳 貝化氣流之二氧化碳濃度較佳小於2莫耳％，二氧化碳濃产 取佳小於1 ·5莫耳％。二氧化碳濃度的_般範圍自q· }莫耳％ 至3莫耳％，或〇.15莫耳％至2莫耳％，或〇·2莫耳％至丨.5莫 % 〇 ' 填充到二氧化碳移除系統的大比例氣態塔頂流提供環氧 化反應器進料中的顯著降低二氧化碳濃度，由此允許用高 選擇性環氧化催化劑獲得與處理具有低二氧化碳濃度的^ 氧化反應器進料有關之益處。 %氧化反應器進料在適合環氧化反應條件下與本文所規 定的高選擇性環氧化催化劑接觸。在大多數例中，高選擇 性環氧化催化劑包含在由環氧化反應器界定的環氧化區域 =該環氧化反應器提供使環氧化反應器進料與高選擇性 環氧化催化劑在此等適合環氧化反應條件下接觸之裝置。 本發明方法之環氧化反應器進料包括乙烯、氧和一定濃 度二氧化碳。環氧化反應器進料亦可包括額外其他化合 —如氬或氮或甲烧或乙院或—些此等其他化合物之 組合。環氧化反應器進料中乙烯之量可幻⑽莫耳％之範 圍内三排除氮的環氧化反應器進料中氧之量可在3至12莫耳 %之粑圍Θ ％氧化反應器進料中其他化合物之量可在高

O:\91\91198O0C -9- 200424186 至3莫耳％之範圍内 料的總莫耳數計。 莫耳百分比數值係以環氧化反應器進 本發明方法的一個方面為，盘 ,Η μ回&擇性％氧化催化劑接 觸的壤乳化反應器進料具有一 气儿山 叙低於4莫耳％之低濃度二 乳化奴。但，環氧化反應器 卢# n 了 τ 一虱化妷濃度最佳小於 2反應器進料總莫耳數之2莫耳％，但較佳環氧化反應 2料，二氧化峻濃度保持低於15或125莫耳％，二氧化 石反)辰度最佳低於1莫耳0/ 在太 1 在本發明之一般實行中，環氧化 反應器進料中的二氧化碳濃度_般為環氧化反應器進料總 莫耳數之至少(Μ莫耳％，特別為至少〇·2莫耳％。 /發明方法之適合環氧化反應條件可包括在高選擇性環 氧化催化Μ與％氧化反應器進料接觸期間保持的在⑽。匸 至320 C粑圍之環氧化反應區域溫度。較佳環氧化反應區域 溫度在190°C至31Gt之範圍内，最佳環氧化反應區域溫度 在2〇〇t至3〇〇°C之範圍内。氣體時空速度-般在1500 川/(1上）至10,000 N1/(1,h)之範圍内，環氧化反應區域入口壓 力一般在高至35巴之範圍内，較佳5至3〇巴。 本發明方法的一個特徵為，在低環氧化反應溫度用高選 擇性環氧化催化劑提供環氧化反應而不損失催化劑選擇 性，但，實際上，催化劑選擇性改良用本發明方法取得。 因此，本發明可對低於26〇。〇之環氧化反應溫度提供超過Μ 莫耳％之催化劑選擇性，甚至可對低於25(rc之環氧化反應 溫度提供超過85莫耳％之催化劑選擇性。本發明方法較佳 對小於240°C之環氧化反應溫度提供超過88莫耳％之催化 O:\91\91198.DOC -10- 200424186 劑選擇性。 於在所給卫作速率轉 你个乂甲 部乙烯生成㈣g環氧乙& 轉化的王 工作速率”界u每"771料催化劑的_ 烧之旦⑻ 早位體積催化劑產生的環氧乙 :由：二^克/米3)。如關於催化劑活性使用，，，活性|' a ^提供特定工作速率所需的溫度。 因此，高活性環氧化催化劑為 比較每定％… 釗马與替代性環氧化催化劑 岸ίΓ 化催化劑對特定縣以㈣湘較低反 之催化劑。而高選擇性催化劑為對所給溫度比替代 化2化催化劑提供更大百分比轉化成環氧乙院產物之轉 化進料之催化劑。 在本文中提到的高選擇性催化劑為經撐載的以銀為基礎 之催化劑。㈣載的以銀為基礎之催化劑之材料可選自寬 範圍多孔性載體材料，特別為在乙職化進料、產物及反 應條件下被認為情性者。此等材料可為天然或人工，它們 可包括氧化紹、氧化鎮、氧化錯m、碳化#、黏土、 浮石、沸石及炭。α·氧化崎用作多孔性載體主要成分的 較佳材料。 载體材料為多孔性，且較佳且有由ρ ρ 平乂1土 /、百由Β.Ε·丁·法測定的小於2〇 米2/克之表面積，更特別自0·05至2〇米2/克。載體之βετ· 表面積較佳在〇·1至10之範圍内，更佳〇1至3〇米"克。測定 表面積之Β.Ε·Τ·方法已由布魯諾（Brunauer)，埃默特伽_) 和泰勒（Teller·)在 J. Am· Chem· Soc· 60 (1938) 309-316 中詳 細描述。

〇:\9|\9| I98OOC -11 - 200424186 本發明的高選擇性經撐載以銀為基礎之催化劑理

化劑之選擇性。這認可催化劑可隨使用失去活性。所給催 化劑之初始選擇性由用標準檢驗步驟檢測催化劑之選擇性 確定。在此標準檢驗步驟中，在確定指明製程條件下操作 的微反應器之6.35毫米（1/4英寸）直徑不銹鋼&管内放置碎 ，14_20目篩級分）。將 8.5莫耳氧及54.5莫耳％ 催化劑（1.27-1.81毫米顆粒大小，即， 3 0莫耳％乙烯、7莫耳％二氧化碳、§. 氮之標準進料在1447千帕表壓（21〇磅/平方英寸表壓）之壓 力及提供3300 Nl(l.h·)之氣體時空速度之速率引入微反應 器。對每立方米催化劑每小時2〇〇千克環氧乙烷產量之工作 速率測定選擇性Sw和活性Tw。選擇性用莫耳百分比表示， 而活性用以攝氏度表示的溫度表示。 本發明之高選擇性催化劑可包括銖促進劑組分。除銖組 分外，高選擇性催化劑亦可進一步包含促進量的鹼金屬促 進劑或額外金屬促進劑或二者。適合高選擇性催化劑詳細 描述於美國專利第4,761，394號及第4,766，1〇5號，二者係以 引用之方式併入本文中。 因此’南選擇性催化劑包括載體材料、催化有效量的銀、 促進量的銖和選擇性促進量的一或多種鹼金屬及選擇性促 進i的一或多種額外促進劑金屬。以全部催化劑之重量 計，高選擇性催化劑中銀之量可在催化有效量高至4〇重量 °/〇之範圍内。以催化劑之總重量計，銀之量可在1至30重量

O:\9l\9l 198.DOC -12- 4之範圍内，且异/土 且取佳5至20重量％。 高選擇性催化劑中 —士 甲稣之里為促進量，一般在促進量高至 母催化劑20微莫耳鍊之範圍内。古、H摆降禮 ^ ^ ^ ^ ^ Π 阿遥擇性催化劑中銶之 季父仏ϊ在母克〇 · 1微| 、 母克ι〇微莫耳之範圍内，更佳每 克全部催化劑〇 2料莖$二> 士 .啟莫耳至母克5微莫耳，或作為選擇性陳 述’以全部催化劑之會吾 汁，自19 ppm至1860 ppm，較佳 3 7 ppm至 930 ppm。 以全部催化劑之重量計，高選擇性催化劑中鹼金屬之量 U果有），為促進里，_般在促進量高至4刪重量(卯卿) 之範圍内。存在時，驗金屬之量較佳在1〇至3〇〇〇叩歸之範 圍内，更佳15至20〇〇ppmw，更佳2〇至15〇〇卯·。 问遥擇性催化劑的選擇性額外金屬促進劑可選自由硫、 鉬鶴絡及其一或多種之混合物所組成之金屬群組。如 果有，高選擇性催化劑中的額外金屬促進劑之量一般在每 千克全部催化劑0.1至10毫莫耳之範圍内，較佳每千克全部 催化劑0 · 2至5毫莫耳。 現在參考圖1，其中顯示本發明所用的典型環氧乙烷製程 系統10之圖解表示，該製程系統1〇包括環氧化反應器系統 12、環氧乙烷回收系統或環氧乙烷吸收器14及二氧化碳移 除系統16。環氧化反應器系統丨2包括環氧化反應器丨8，反 應器18提供使含氧、乙烯和第一濃度二氧化碳之進料流與 環氧化催化劑在適合環氧化反應條件下接觸之裝置，以由 此產生環氧乙烷。環氧化反應器18界定環氧化反應區域， 並包含一定體積高選擇性環氧化催化劑。 O:\91\9U98.DOC -13- 200424186 一氧化妷移除系統1 6包括二氧化碳吸收器2〇及溶劑再生 2 22。二氧化碳吸收器20界定二氧化碳吸收區域並提供用 負溶劑接收含二氧化碳之氣態進料之裝置，以產生包含二 氧化碳之富溶劑及二氧化碳貧化氣流。溶劑再生器22界定 溶劑再生區域，並提供自富溶劑分離二氧化碳之裝置，以 產生二氧化碳流及貧溶劑，貧溶劑作為進料用於二氧化碳 吸收器20。 在環氧乙烷製程系統10之操作中，具有第一二氧化碳濃 度之反應器進料通過導管24填充到環氧化反應器18，反應 器進料在環氧化反應器18内於適合環氧化反應條件下與高 選擇性環氧化催化劑接觸。 '環氧化反應器流出物自環氧化反應器系統12之環氧化反 應器18產生，並經導管26填充到環氧乙烷吸收器丨斗。環氧 乙烷吸收器！4界定環氧乙烷吸收區域，並提供分離裝置及 用於使吸收溶劑（如，水）與環氧化反應器流出物接觸之裝 置，且產生氣態塔頂流及環氧乙烷流。吸收溶劑由導管28 引入ί哀氧乙烷吸收器14，在此，於環氧乙烷吸收器14内與 裱氧化反應器流出物接觸。包含吸收溶劑及環氧乙烷之環 氧乙烷流自環氧乙烷吸收器14經導管3〇通過，具有第二二 氧化石反派度之氣態塔頂流自環氧乙烷吸收器14經導管32通 到回收壓縮機34。除氣態塔頂流中所含的二氧化碳外，其 亦可進一步包含乙烯或氧或惰性化合物或其任何組合。 回收壓縮機34界定壓縮區域，並提供壓縮氣態塔頂流之 裝置。經壓縮的氣態塔頂流之卸料自回收壓縮機34通過導

O:\91\91198 DOC -14- 200424186 頂流之分離部分（如果有）經導管38 在此與經導管42引入的氧及經導管 管36。經壓縮的氣態塔 且然後經導管4 0通過， 44引入的乙烯混合。 本發明方法的-個特徵為，氣態塔頂流之剩餘部分為經 I缩氣態塔頂流之至少3G%，較佳至少娜，最佳至少5〇% 至1〇〇%；該剩餘部分流經導管46填充到二氧化碳移除系統 —之氧化石反吸收5 2G作為含二氧化碳之氣態進料。經導 :48f生具有弟三二氧化碳濃度之二氧化碳貧化氣流。二 氧化反貝化氣*通到導管4G，在此與分別通過導管似口料 引入導管4〇的氧和乙烯以及(視需要)分離部分流組合。此等 流組合形成由導管24填充到環氧化反應器18之反應器進 料。包含二氧化碳的二氧化碳氣流作為二氧化碳流自二氧 化石反移除系統16之溶劑再生器22通過導管5〇產生。 可使由本發明方法產生的環氧乙烷轉化成丨，2_乙二醇、 1,2-乙二醇醚或乙醇胺。由於本發明產生製造環氧乙烷的更 有吸引力方法’所以，可同時產生包括根據本發明製造環 氧乙烷以及隨後用所獲得的環氧乙烷製造丨，2_乙二醇、丨，2-乙二醇醚及/或乙醇胺之更有吸引力方法。 轉化成1，2-乙二醇或ι，2-乙二醇醚可包括，例如，適當用 酸性或鹼性催化劑使環氧乙烷與水反應。例如，對於主要 製造1，2-乙二醇及較少量丨，2-乙二醇醚，可使環氧乙烷與十 倍莫耳過量的水在液相反應中於酸催化劑（例如，以全部反 應混合物計0.5-1.0重量％硫酸）存在下在50-70°C於1巴絕對 壓力或在氣相反應中於1 30-240 °C及20-40巴絕對壓力且較 O:\9l\9tl98.DOC -15- 200424186 仏在缺乏催化劑下反應。如果水的比例降低，則反應混合 物中1,2-乙二醇醚之比例增加。因此產生的丨，2-乙二醇醚可 為二謎、三趟、四醚或隨後的醚。或者，乙二醇醚可藉 由用醇代替至少部分水用醇轉化環氧乙烷而製備，特別為 一級醇，如甲醇或乙醇。 轉化成乙醇胺可包括，例如，使環氧乙烷與氨反應。可 使用無水或含水氨，雖然一般用無水氨促進製造單乙醇 胺。對於可用於ί哀氧乙烷轉化成乙醇胺之方法，可參考（例 如）美國專利第A 4845296號，其係以引用之方式併7本文 中。 1，2-乙二醇和以乙二醇趟可用於多種卫業應用，例如， 用於食品、飲料，草' 化妝品、熱塑性聚合物、可硬化 樹脂系統、清潔劑、熱轉移系統等之領域。乙醇胺可用於(例 如）天然氣之處理（脫硫）。 除非另外指明，本文中提到的 刀子《有機化合物（例 :，1，2·乙二醇…應改質劑)-般具有至多40個碳原 至=般至多2。個碳原子，特別至多丨。個碳原子，更特 別至多6個碳原子。如本文中界定，炉 μ m & 厌原子數（即，碳數）之 範圍^括對範圍限度指定的數。 【實施方式】 現已一般性描述本發明， 獲得，除非另外指明，此等二=可由參考以下實 限制。 寺貫例僅用於說明目的’不意 實例1

O:\9l\9U98.DOC -16- 200424186 在自乙烯和氧製造環氧乙烷中試驗一種高選擇性催化 劑’該催化劑包含銀和促進量的銖、鋰、鈀和硫/ α _氧化鋁。 為進行試驗，將碎催化劑樣品裝入不鎸鋼U-形反應器管。 將官浸入處於180°c的熔融金屬浴（加熱媒介物），且將管端 連接到氣流系統。氣體混合物以”一次通過，，操作通過催化 劑床。調節所用催化劑之重量及入口氣體流速，以得到33〇〇 N1/(lh·)之氣體時空速度。入口氣體壓力為155〇千帕絕對壓 力0 將氣體混合物之組合物調節到3〇體積％乙烯、8體積％氧 氣1體積/〇一氧化石反、2·5體積ppm (ppmv)氯乙烧，其餘為 氮氣。 ^使们匕劑床之溫度以10t/小時之速率斜升到225t，然 後调即，皿度，以取仔40莫耳％之氧轉化率。將氣體混合物 ^的風乙心度調節到2.5 ppmv，以獲得環氧乙烧生成之 取佳選擇性。催化劑之活性作為取得糾莫耳。錄轉化率所 在之溫度表示(T40);選擇性為在溫度T4〇之選擇性。在試 驗期間，催化劑經歷降級， 牛次且為保持位定40莫耳％氧轉化 率，使溫度逐漸增加。結果於表丨中給出。 在三個類似比較性試財，氣體^物中二氧化碳之濃 度為5至7體積％,而不為 “ 三個比較性試驗之平均 結果亦於表1中給出。

O:\9I\91I98.DOC -17- 200424186 表1 --—. m 、、曲 士 :-------- 亡二積 ％ 士七 ff/\ n …" _______ _____ 1 5-7 5式驗時間，天 ~~^-~~~—-- 263 195 ?刀始，p SJ?· 4-A* 、、丫 1 » ---——____ 248 261 2.1 2.9 初始選擇性，莫耳％ 86.0 85.1 j句k擇性下降速率，莫耳0/〇/ 0.7 1.1 ---关卄/〇虱轉之溫度 一~' --—-—---- - 表1中的結果清楚顯示，環氧化反應器進料中較低二氧化 碳濃度改良高選擇性催化劑關於其活性、itm及催化劑 壽命之性能。 實例2 該計晝實例代表由專㈣型對在47GG Nl/(1.h)之時*速 =·?巴塵力及對於含25莫耳%乙稀和8莫耳%氧之：應 ;=::1千克/(米3/小時)工作速率之操崎^ 收隹Si:化劑性能產生的數據，型係以自大量源 性:：: = T能數據之相關為基礎，如微反應器活 數據试驗工廠數據及其它催化㈣^ 圖2對@4中呈現的對應原料：氧化 氧乙炫產量（千嘴/^為基礎 ΐυ% 選擇性作為催化劑之壽命之函數。掉备=乳化催化劑之 壽命和原料二氧化碳濃度ϋ不，在催化劑 濃度之間有很強關係。如圖4所及^擇性和原料二氧化碳 耳%二氧化碳濃度之原料時的催化二=具有小於1莫 擇性之下降率（標為

O:\9I\9II98.DOC -18- 200424186 i的曲線）顯著低於在處理具有大於4莫耳％更習知二氧化 碳濃度之原料時的催化劑選擇性之下降率（標為"π"的曲 線)。亦應注意到，與大於4莫耳％之原料二氧化碳濃度相 反’高選擇性催化劑之初始選擇性對於其中原料具有小於上 莫耳。/°之二氧化碳濃度之例較高。具有小於1莫耳％二氧化 碳濃度之原料藉由將實質全部氣態塔頂流作為含二氧化碳 ^進料氣體填充到用於分離該含二氧化碳之進料氣體之二 氧化碳移除系統裝置而獲得。 。。此等數據證明自處理具有低二氧化碳濃度之環氧化反應 器原料獲得的高選擇性環氧化催化劑之巨大選擇性及壽命 。進一步比較性數據係關於使用在大於4莫耳％二氧化 碳濃度操作的高活性催化劑（標為"III"的曲線）。 之環氧化催化劑（標為，，„”的曲物顯著較低速率損失其 活性。此等數據顯示’就催化劑活性下降率而言的高選擇 性環氧化催化劑之穩^性用包括處理具有極低二氧化碳濃 度的環氧化原料之本發明方法得_著改良。進-步比較 性數據係關於使用在大於4莫耳％二氧化碳濃度操作的高 活性催化劑（標為"ΠΙ，，的曲線）。 ，圖3對圖4中呈現的對應原料二氧化碳濃度顯示反應器冷 :劑溫度作為環氧化反應中所㈣化劑壽命之函數。反應 器冷卻劑溫度接近反應溫度。數據顯示，處理具有小於1莫 耳％低二氧化碳濃度之環氧化反應㈣料之本發明方法之 環氧：催化劑(標為T的曲線)比處理具有A於本發明方法 的顯著較高二氧化碳濃度之環氧化反應器原料之習知方法

〇\91\91198 DOC -19- 200424186 ，然已用目前的較佳具體實施例描述本發明，但熟諳此 云者可進订合理&化及改進。此等變化及改進應在所述本 發明及附加申請專利範圍之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為環氧乙炫製程之流程圖解表示，該製程包括本發明 方法的某些特徵。 圖2用在所給工作速率的催化劑選擇性（"s”，用％表示）作 為累積環氧乙烧產量（"P”，用千⑽3表示）之函數之標冷 圖顯示高選擇性催化劑之催化壽命和選擇性改良，標緣圖 對本發明使用高選擇性環氧化催化劑（"Γ)與習知使用高選 擇性環氧化催化劑("Π”)及習知使用高活性催"Η 行比較。

圖3用反應器冷卻劑溫度（，，τ，，，用t表示）料累積環氧乙 =產量（"p，，，用千噸/米3表示）之函數之標繪圖顯示催化壽 命和反應溫度之改良，標繪圖對使用高選擇性環氧化催Z 劑（I”)與習知使用高選擇性環氧化催化劑（,,『)及習知使用 高活性催化劑（"III。進行比較。 圖4提供對應圖2和3中所示選擇性及反應器冷卻劑溫度 數值的二氧化碳之反應器入口濃度（"C02”，用莫耳％表示 作為累積環氧乙烷產量（"P”，用千 3 ” 緣圖。 T帆“）之函數之標 【圖式代表符號說明】 1G 環氧乙烷製程系統 12 環氧化反應器系統

O:\9I\9U98.DOC -20- 200424186 14 環氧乙烷回收系統或環氧乙烷吸收器 16 二氧化碳移除系統 18 環氧化反應器 20 二氧化碳吸收器 22 溶劑再生器 24, 26, 28, 30， 導管 32, 36, 48, 40， 42, 44, 46, 48， 50 — 34 回收壓縮機 O:\91\91198.DOC -21 -

Claims (1)

1. 200424186 拾、申請專利範圍： 1 · 一種製造環氧乙烷之方法，該方法包括： 使包含乙烯、氧和一定濃度二氧化碳之反應器進料填 充到包含高選擇性環氧化催化劑且在環氧化反應條件下 操作之環氧化反應區域； 自該環氧化反應器區域產生環氧化反應器流出物； 使至少部分該環氧化反應器流出物填充到用於使至少 部分環氧化反應器流出物分離成氣態塔頂流及環氧乙烷 流之環氧乙烷吸收器裝置； 使該氣態塔頂流分成分離部分流（如果有）及剩餘部分 流，其中該剩餘部分流為該氣態塔頂流之至少3〇%高至 100% ; 使該剩餘部分流作為含二氧化碳之進料氣體填充到用 於使含二氧化碳之進料氣體分離成二氧化碳貧化氣流及 一氧化碳氣流之二氧化碳移除系統裝置；及 使至少部分二氧化碳貧化氣流與氧和乙烯組合，以由 此形成反應器進料。 2. 根據申請專利範圍第丨項之方法，其中該組合步驟進一步 包括組合至少一部分分離部分流與至少一部分二氧化碳 貝化氣流、氧及乙烯，以由此形成反應器進料。 3. 根據申請專利範圍第_項之方法，其中該環氧化反應 條件包括低於260°C之環氧化反應區域溫度。 4. 根據申請專利範圍第3項之方法，其中該環氧化反應條件 包括低於wot之環氧化反應區域溫度’特別在刚至25〇 0 \91\9I198.DOC 200424186 之範圍内，更特別在190至240°C之範圍内。 5.根據申請專利範圍第項中任一項之方法，其中以全 部反應器進料計，該二氧化碳濃度係小於4莫耳％。 根據申叫專利範圍第5項之方法，其中以全部反應器進料 汁’该二氧化碳濃度係小於3莫耳％。 7·根據申請專利範圍第6項之方法，其中以全部反應器進料 α十σ亥一氧化妷濃度在0· 1至小於2莫耳％之範圍内，特別 在〇·2至小於1.25莫耳％之範圍内。 8·根據申請專利範圍第丨至？項中任一項之方法，其中以該 氣態塔—頂流計，該剩餘部分流為至少4〇莫耳％高至1〇〇%。 9.根據申請專利範圍第8項之方法，其中以氣態塔頂流計， 該剩餘部分流為至少50%高至1 〇〇%。 10·根據申請專利範圍第9項之方法，其中該實質全部氣態塔 頂流係作為含二氧化碳之進料氣體填充到用於分離含二 氧化碳之進料氣體之二氧化碳移除系統裝置。 11 ·根據申請專利範圍第1至1 〇項中任一項之方法，其中該高 選擇性環氧化催化劑包括載體材料、催化有效量的銀及 促進量的銖。 12.根據申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該載體材料為 氧化链，且以催化劑之總重量計，銀之量在1至4 〇重量％ 之範圍内，而鍊之量在每克〇,1至1〇微莫耳之範圍内。 13· —種用環氧乙烷製造1，2-乙二醇或丨，2_乙二醇醚之方法， 其包括使％氧乙烧轉化成1，2 -乙二醇或1，2_乙二醇_，其 中該氧乙烧已藉由根據申睛專利範圍第1至12項中任 一項之製造環氧乙烷之方法獲得。 O:\9I\9I198.DOC -2-