TW528752B - Process for producing propylene oxide - Google Patents
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Description
528752 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明(彳) 本發明係有關製造環氧丙烷之方法者。更詳細者係有 關以氫過氧化枯烯做爲氧載體使用後,變更爲環氧丙烷, 且,可以高收率實施製造環氧丙烷之方法者。 先行技術中,以有機過氧化物做爲氧載體使用後使丙 烯變更爲環氧丙烷之反應爲公知者,如以乙基苯氫化過氧 化物做爲有機過氧化物使用時,公知者有共氧化法,生成 環氧丙烷與苯乙烯。 又,以枯基氫化過氧化物做爲有機過氧化物使用時, 與環氧丙烷同時生成枯基醇,枯基醇係脫水後,呈α 一甲 基苯乙烯,或被氫化後,呈枯烯之後,此藉由氧化物,重 返氫過氧化枯烯後,可重覆使用之。 重覆使用枯烯後,生成環氧丙烷之過程槪念被揭示於 捷克(Czechoslovakia)專利 C S 1 4 0 7 4 3 號公報,惟 ,該專利公報所載之方法並未詳細記載有關氧化步驟,環 氧化步驟,氫化分解步驟以外必要之步驟,事實上重覆使 用枯基將造成各種問題點於工業上無法實現者。 本發明之目的爲提供一種以氫過氧化枯烯做爲氧載體 使用後,使丙烯變更成環氧丙烷,且可以高收率實施製造 環氧丙烷之方法者。 亦即,本發明係有關於觸媒之存在下,使丙烯與氫過 氧化枯烯反應製造環氧丙烷之方法者,原料之丙烯中含水 濃度爲2重量%以下之環氧丙烷的製造方法者。 〔發明實施之最佳形態〕 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 528752 A7 B7 五、發明説明(} 本發明中環氧化反應係於觸媒存在下使丙烯與氫過氧 化枯烯反應後生成環氧丙烷之反應者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明中環氧丙烷係使枯烯藉由空氣,氧濃縮空氣等 含氧氣體之自動氧化後所取得氫過氧化枯烯與丙烯於觸媒 存在下環氧化反應後取得之。由可以高收率及高選擇率取 得自的物之觀點視之,以於含鈦矽氧化物所成之觸媒存在 下進行者宜。此等觸媒以含有矽氧化物與化學所結合之鈦 者之鈦-二氧化矽觸媒爲宜。如:使鈦化合物擔載於二氧 化矽載體者,以共沈法,溶膠凝膠法與矽氧化物進行複合 者,或含鈦之沸石化合物等例者。 本發明中氫過氧化枯烯,可爲稀薄、或濃厚之精製物 或非精製物者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明中環氧化反應可利用溶媒於液相中實施之。溶 媒於反應時之溫度及壓力下爲液體者,且,實質上對於反 應體及生成物爲不活性者宜。溶媒亦可由存在於被使用之 氫過氧化枯烯溶液中之物質所成者。如:氫過氧化枯烯爲 與枯烯所成之混合物時,未特別添加溶媒,此做爲代用溶 媒者亦可。其他,做爲有用之溶媒例者如:芳香族之單環 式化合物(如:苯,曱苯,氯苯,鄰二氯苯)及鏈烷(如 :辛烷,癸烷,月桂烷)等例者。 本發明中環氧化反應溫度一般爲0〜2 0 0 °C者,又 以2 5〜2 0 0 t之溫度爲較佳者。壓力爲1 〇 〇〜 2 0 0 0 0 k P a者,而考量其反應溫度,經濟面,又以 100〜lOOOOkPa爲較佳者。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公釐) -5- 528752 A7 B7 五、發明説明(3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之環氧化反應使用漿料或固定床形態之觸媒後 可有利進行之。大型工業操作時,以固定床之使用者宜。 另外,可藉由分批法,半連續法,連續法等進行實施。使 含反應原料之液通過固定床時,由反應帶域溢出之液狀混 合物完全未含觸媒或實質上未含有者。 本發明之環氧化反應以固定床之形態進行使用時,使 觸媒層多段化後,新的氫過氧化枯烯或丙烯分割於各觸媒 層後,亦可進料,或亦可使由各觸媒層出口之流出反應物 循環於該觸媒層入口後使用之。本法係防止藉由伴隨反應 之發熱後反應之失控,可有效於安定佳高收率下實施者。 本發明環氧化反應所供給之丙烯針對環氧化所供給之 新的氫過氧化枯烯莫耳量爲1〜3 0倍者宜,較佳者爲5 〜2 0倍之莫耳量。對於新的氫過氧化枯烯使用過剩之丙 焴者可有效維持高收率產生環氧丙烷之收率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明環氧化反應所供給之丙烯莫耳數對於環氧化反 應所供給之新的氫過氧化枯烯之莫耳數過剩使用時,環氧 化反應後之丙烯藉由數段蒸餾操作後被回收,再於環氧化 反應器中被再循環使用之。 本發明供於環氧化反應中之丙烯一般以7 0重量%以 上之濃度者宜,較佳者爲8 0重量%以上。做爲其他不純 物者’如:丙院,乙院,乙烯,甲院,環氧丙院等實質上 針對環氧化反應含惰性成份亦可者。 本發明中供於環氧化反應之丙烯中水的濃度務必爲2 重里%以下者’較佳者爲1重量%以下者。水於環氧化反 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -6 - 528752 A7 B7 五、發明説明(i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 應中與生成之環氧丙烷反應後產生二醇類,降低環氧丙烷 之收率。又,一般環氧化反應結束後,由反應液回收丙烯 ’進行分離環氧丙院,而,反應液中之水於環氧丙院側被 分離’因此,爲分離環氧丙烷與水,務必更多的能量,導 致不利經濟面。由此觀點視之,環氧化反應所供給之丙烯 中的水濃度務必控制於本發明範圍內者。做爲控制水濃度 之方法者如:藉由蒸餾,萃取等去除部份或全部之水的方 法’藉由反應變換成另一化合物之方法,以吸附劑,親水 性使水合一之膜等減少水濃度之方法等均可任意使用之。 〔實施例〕 〔實施例1〜3〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將表1所示含水量之丙烯與氫過氧化枯烯塡入含有 〇 · 8 5 g鈦之矽氧化物觸媒的固定床流通反應器中,針 對1莫耳被供料之氫過氧化枯烯與8倍莫耳丙烯同時連續 性通過反應器內。藉由調整反應壓力爲4 . 8Ma G,入 口溫度調整後,使氫過氧化枯烯之轉化率做成9 9 %。此 時反應溫度爲1 0 0 t。針對被供料之丙烯其環氧丙烷收 率(P 0選擇率)如表1所示。 表1 實施例1 實施例2 實施例3 水分量(重量% ) 0 0.1 0.2 P〇選擇率(% ) 99.7 99.6 99.4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 528752 A7 B7 五、發明説明($ 〔實施例4〕 使含1重量%水之丙烯與3 0重量份之氫過氧化枯烯 ,及7 0重量份枯烯於存在含鈦矽氧化物觸媒之固定床流 通反應器中,針對1莫耳被供料之氫過氧化枯烯,與1〇 倍莫耳丙烯共同連續通過反應器內。藉由調整入口溫度後 ,氫過氧化枯烯轉化率做成9 9 %者。此時反應溫度爲 6 ◦ °C,針對被供料之丙烯其環氧丙烷收率爲9 5 %以上 者。 〔比較例1〕 除丙烯中水的濃度爲3重量%之外,與實施例4相同 條件下進行環氧化反應後,產生丙二醇及丙二醇與環氧丙 烷之低聚物副產物,針對被供料丙烯之環氧丙烷收率將降 低至9 0 %。環氧化反應後,由反應液分離環氧丙烷後, 反應液中之水於環氧丙烷側被分離,因此,與實施例比較 後,於環氧丙烷與水之分離步驟中務必極大之能量。 〔產業上可利用性〕 如以上說明,本發明之特徵係提供一種以氫過氧化枯 烯做爲氧載體使用後使丙烯變更爲環氧丙烷,且可於高收 率下實施者,更可製造出具有減輕製品環氧丙烷精製步驟 之負擔之製造環氧丙烷的方法者。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 8-
Claims (1)
- 5 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1 . 一種環氧丙烷之製造方法,其係於觸媒之存在下 ,使丙烯與氫過氧化枯烯反應製造環氧丙烷之方法中,其 特徵爲,含於原料丙烯中之水濃度爲2重量%以下者。 2 .如申請專利範圍第1項之環氧丙烷之製造方法, 其中,該原钭丙烯中之含水濃度爲1重量%以下者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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