本发明专利技术公开了一种常压双氧水氧化环己烯制环氧环己烷的连续生产方法，包括反应部分、分离部分。反应部分反应器为由两台串联连续反应器与两台可切换并联的间歇反应器组成，以磷钨杂多酸季铵盐为催化剂，以双氧水为氧化剂，在常压条件下进行环己烯氧化制备环氧环己烷。分离部分为反应结束后经过分离器分离出油相和水催化剂混合物，油相经过精馏分别分离出溶剂、环己烯、环氧环己烷，水催化剂混合物经过过滤器滤出催化剂，水相经过精馏分离出水相中含有的环己烯和环氧环己烷。本发明专利技术提供的工艺实现了相转移催化剂催化环己烯氧化制备环氧环己烯连续生产，整套工艺简单、操作容易，反应条件温和。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括反应部分、分离部分。反应部分反应器为由两台串联连续反应器与两台可切换并联的间歇反应器组成，以磷钨杂多酸季铵盐为催化剂，以双氧水为氧化剂，在常压条件下进行环己烯氧化制备环氧环己烷。分离部分为反应结束后经过分离器分离出油相和水催化剂混合物，油相经过精馏分别分离出溶剂、环己烯、环氧环己烷，水催化剂混合物经过过滤器滤出催化剂，水相经过精馏分离出水相中含有的环己烯和环氧环己烷。本专利技术提供的工艺实现了相转移催化剂催化环己烯氧化制备环氧环己烯连续生产，整套工艺简单、操作容易，反应条件温和。【专利说明】
本专利技术属于石油化工领域，具体涉及一种常压条件下，以双氧水为氧源，磷钨杂多酸季铵盐为催化剂环己烯制环氧环己烷的连续生产工艺。技术背景环氧环己烷是一种重要的化工原料和中间体，其用途十分广泛，可用于合成环氧树脂、表明活性剂、农药、胶黏剂以及高分子材料等。奚祖威等人开发出反应控制相转移催化剂，，在反应过程中溶解至反应体系中体现出均相催化剂的特点，反应结束即恢复到起始的结构从反应体系中析出转变为多相催化剂，是适合大规模工业应用的新型催化剂。CN1355067A公开了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。CN1401640A公开了反应控制相转移催化剂催化环氧化制取环氧环己烷的方法，环己烯对过氧化氢的转化率达96%，环氧环己烷对环己烯的选择性为97%。本课题组专利技术的CN1161346C反应控制相转移催化环己烯氧化制环氧环己烷专利已用于工业生产过程，但生产过程为间歇式反应，存在工作效率低、反应和分离过程冗长，不能满足简化生产工艺、节约生产成本和实现连续生产。因此本专利技术为了简化生产工艺、节约生产成本和实现连续生产，提供了一种常压双氧水氧化环己烯制环氧 环己烷的连续生产工艺。
技术实现思路
本专利技术提供了一种常压双氧水氧化环己烯制环氧环己烷的连续生产工艺，反应部分由两台串联连续反应器与两台可切换并联的间歇反应器组成，该装置可以满足反应控制相转移催化剂催化反应特点，在连续反应器中进行均相催化环氧化，在间歇反应器中使环氧化进行完全，催化剂失去活性氧从反应体系析出，通过两台间歇反应器的切换实现反应控制相转移催化环己烯环氧化制环氧环己烷连续化生产过程。反应过程为常压冷凝回流过程，反应过程放热通过常压冷凝回流可以置换掉，反应过程中产生的氧气可以通过尾气排放系统排放。反应结束后经过分离器分离出油相和水催化剂混合相，油相经过三次精馏分别脱出溶剂、环己烯和环氧环己烷。精馏脱出溶剂、环己烯可循环至反应器中继续参加反应，精馏可得到高纯的环氧环己烷；水催化剂混合相经过催化剂分离系统分离出水和催化剂，水相经过精馏可回收水相中的环己烯和环氧环己烷，分离出的催化剂可循环至反应器汇中继续参加反应部分反应器为由两台串联连续反应器与两台可切换并联的间歇反应器组成，以磷钨杂多酸季铵盐为催化剂，以双氧水为氧化剂，在常压条件下进行环己烯氧化制备环氧环己烷。反应结束后经过分离器分离出油相和水催化剂混合物，油相经过精馏分别分离出溶剂、环己烯、环氧环己烷，水催化剂混合物经过过滤器滤出催化剂，水相经过精馏分离出水相中含有的环己烯和环氧环己烷。本专利技术的技术方案是:连续反应部分为由两台串联搅拌釜式连续反应器组成，间歇反应部分由两台可切换并联搅拌釜式反应器组成，连续部分反应器与间歇反应部分反应器通过串联组成整套反应部分。反应部分的反应器顶部设有常压回流冷凝装置和常压尾气排放系统，冷凝回流温度在5~-5°C之间，尾气排放经过常压冷凝装置后进入到缓冲罐中，再由缓冲罐经过气体流量计后放空。反应部分的反应器均设有多段温度测控装置、压力检测系统及防爆系统。第一级反应器Rl中物料溢流至第二级应器R2中，第二级应器R2中物料溢流至第三级R3中。反应器体积范围为flOOOL，第一级反应器Rl与第二级反应器R2体积比范围为1:1~2之间、第一级反应器Rl与第三级反应器R3体积比例范围均在1: 1.5飞之间，两个第三级反应器R3体积比为1:1。环己烯与过氧化氢的摩尔比例为1:1~ 10，过氧化氢与磷钨杂多酸季铵盐的摩尔比为100~1000：1。催化剂为具有反应控制相转移特点的磷钨杂多酸季铵盐，其组成为QmPWp04+3p，式中Q是阳离子部分，用表示，其中％、R2> R3> R4是C5~C2(I的直链或支链的烷基、环烷基、苄基，或R1R2R3N是吡啶及其同系物；2≤m≤7，p=2、3、4。所使用的氧源双氧水浓度为15~70%的过氧化氢水溶液。阻聚剂选自2，6- 二叔丁基对甲酚、2，6- 二硝基对甲酚、对叔丁基邻苯二酚中的一种或混合。反应所使用的溶剂选自芳烃类、酯类、腈类、卤代烃类溶剂中的一种或混合溶剂。本专利技术提供的工艺实现了相转移催化剂催化环己烯氧化制备环氧环己烯连续生产，整套工艺简单、操作容易，反应条件温和。【专利附图】【附图说明】图1是常压双氧水氧化环己烯制环氧环己烷的连续生产工艺流程示意图。其中附图1中标注如下:Rl-第一级反应器；R2_第二级反应器；R3_第三级反应器；E1_尾气缓冲管I ;E2-尾气缓冲管2 ；E3-尾气缓冲管3 ;T1-环己烯精馏塔；Τ2_溶剂精馏塔；Τ3_环氧环己烷精馏塔；Τ4-水相精馏塔；V1-分离器；V2-油水分离器；G1-催化剂分离系统。【具体实施方式】下面通过具体的实施例对本专利技术进行做进一步说明。实施例1如图1所示，35%双氧水进料流量为2kg/h。环己烯、溶剂和催化剂混合浆料进料为20.5kg/h，，混合浆料中环己烯进料流量为5kg/h，溶剂甲苯进料流量为15kg/h，催化剂进料量为0.5kg/h ；阻聚剂2，6- 二叔丁基对甲酚加入量为环己烯加入量的十万分之一；第一级反应器Rl和第二级应器R2的体积比为1:2，第二级反应器R2和第三级应器R3的体积比为1:1.5，两个第三级反应器体积比为1:1 ;物料进入第一级反应器Rl中反应后物料溢流至第二级应器R2中继续反应，在第二级应器R2中形成均相反应物料溢流至第三级反应器R3中。第三级反应器R3通过两台可切换并联的间歇反应器组成，催化剂在第三级反应器R3从反应体系中析出，反应器R1、R2、R3顶部设有常压回流冷凝装置和常压尾气排放系统，冷凝回流温度在-5°C，尾气排放经过常压冷凝装置后进入分别进入到尾气缓冲罐E1、尾气缓冲罐E2、尾气缓冲罐E3中，再经过吸收池后放空。反应结束后物料经过分离器Vl分离出油相和水催化剂混合物，油相经过环己烯精馏塔TI精馏得到环己烯，环己烯可循环至反应器Rl中继续参加反应，再经溶剂精馏塔T2精馏得到溶剂，溶剂可循环至反应器Rl中继续参加反应，最后经过环氧环己烷精馏塔T3精馏得到高纯度环氧环己烷。水催化剂混合物经过催化剂分离系统Gl分离出水和催化剂，水相经过水相精馏塔T4回收水相中的环己烯和环氧环己烷，水相精馏塔T4塔顶通过环己烯和水共沸采出环己烯和水混合物，环己烯和水混合物经过油水分离器V2分离出环己烯和水。具体反应结果见表1。表1【权利要求】1.，其特征在于: 反应部分反应器为由两台串联连续反应器与两台可切换并联的间歇反应器组成， 两台可切换并联的间歇反应器并联后串联于两台串联连续反应器之后；以磷钨杂多酸季铵盐为催化剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种常压双氧水氧化环己烯制环氧环己烷的连续生产方法，其特征在于：反应部分反应器为由两台串联连续反应器与两台可切换并联的间歇反应器组成，两台可切换并联的间歇反应器并联后串联于两台串联连续反应器之后；以磷钨杂多酸季铵盐为催化剂，以双氧水为氧化剂，在常压条件下进行环己烯氧化制备环氧环己烷；反应结束后经过分离器分离出油相和水催化剂混合物，油相经过精馏分别分离出溶剂、环己烯、环氧环己烷，水催化剂混合物经过过滤器滤出催化剂，水相经过精馏分离出水相中含有的环己烯和环氧环己烷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高爽，张毅，张恒耘，吕迎，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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