一种烯烃环氧化氧化液的制备工艺及氧化液和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种烯烃环氧化氧化液的制备工艺及氧化液和应用，该工艺是由脱水塔、塔底再沸器、循环泵、油水分离器、塔底采出泵、塔顶冷凝器、分水器冷凝器、氧化液恒温器、氧化液储罐、氧化液泵组成；制备方法是以过氧化氢水溶液、磷钨杂多酸季铵盐催化剂与有机溶剂减压共沸脱水生产出低含水量烯烃环氧化氧化液，该氧化液用于烯烃环氧化反应过程减少了水引起的副反应并对产物分离带来便利。

Preparation of an epoxide oxidation solution for olefin and its oxidation solution and its application

The present invention provides a solution and application process and oxidation for preparing olefin epoxidation oxidation liquid, the process is composed of dehydration tower, tower bottom reboiler, circulating pump, oil-water separator, bottom recovery pump, a condenser, separator, condenser, oxidation liquid thermostat, oxidation liquid storage tank, liquid oxidation pump; preparation method in aqueous solution of hydrogen peroxide and quaternary ammonium Heteropolyphosphatotungstate catalyst and organic solvent vacuum azeotropic dehydration to produce low content of olefin epoxidation oxidation solution, the oxidation of liquid in the side reaction of olefin epoxidation process reduces the water caused by the separation of the product and bring convenience.

【技术实现步骤摘要】
一种烯烃环氧化氧化液的制备工艺及氧化液和应用
本专利技术属于石油化工领域，具体涉及一种烯烃环氧化氧化液的制备工艺及氧化液和应用。
技术介绍
烯烃环氧化是化学工业中最重要的反应之一，环氧化工艺的很早就实现了工业化，其化学反应是在烯烃化合物双键的两端碳原子间加上一原子氧形成三元环，得到环氧化合物，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。目前，除环氧乙烷外，目前工业上大部分环氧化合物如环氧丙烷、环氧苯乙烷、环氧氯丙烷等的生产方法还是传统的对环境有害的卤醇法、共氧化法等。为解决卤醇法污染问题和共氧化法联产问题，环境友好、经济合理的环氧化方法受到学术界和产业界的高度重视并进行了广泛研究，过氧化氢作为氧源具有明显优势，在烯烃环氧化技术中受到越来越多的青睐，符合绿色生产环氧化合物工艺。过氧化氢为氧源氧化烯烃过程中，过氧化氢反应生成水，生成水会对环氧化合物产生水解等副反应。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烯烃环氧化氧化液的制备工艺及氧化液和应用，该工艺流程是过氧化氢水溶液、催化剂和溶剂通过计量泵进入到脱水塔中，过氧化氢水溶液中的水与脱水塔内低沸点溶剂在减压情况下形成共沸，共沸液经过油水分离器分离出水分以达到脱出过氧化氢中溶剂水目的，同时催化剂、溶剂在脱水塔中完成与过氧化氢相互作用，催化剂溶解在溶剂中，这样就形成了含有催化剂和过氧化氢兼具催化氧化能力的氧化液，以该氧化液可以进行氧化反应，该氧化液在烯烃环氧化反应中具有优异的反应效果，并且相对传统的过氧化氢水溶液氧化过程减少了过氧化氢水溶液中水分引入反应，对减少后续副反应和产物分离都带来便利。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种烯烃环氧化氧化液的制备工艺：以过氧化氢水溶液、磷钨杂多酸季铵盐催化剂与低沸点有机溶剂减压共沸脱水生产出低含水量的烯烃环氧化氧化液，该氧化液作为氧化剂能够直接用于烯烃环氧化反应过程；反应装置包括脱水塔(T-1001)、塔底再沸器(E-1001)、循环泵(P-1001)、油水分离器(V-1001)、塔釜采出泵(P-1002)、塔顶冷凝器(E-1002)、分水器冷凝器(E-1003)、氧化液恒温器(E-1004)、氧化液储罐(V-1002)、氧化液泵(P-1003)。该制备工艺是过氧化氢水溶液、催化剂和溶剂通过计量泵进入到脱水塔(T-1001)中，过氧化氢水溶液中的水与脱水塔(T-1001)内低沸点溶剂在减压情况下形成共沸，共沸液即采出液经过油水分离器(V-1001)分离出水分以达到脱出过氧化氢水溶液中溶剂水的目的，同时催化剂和溶剂在脱水塔(T-1001)中完成与过氧化氢之间的相互作用，形成了兼具催化能力和氧化能力的氧化液。所述反应装置的连接关系为:过氧化氢水溶液(R1001)入口与脱水塔(T-1001)塔体中上部相连，过氧化氢水溶液(R1001)由计量泵输送到脱水塔(T-1001)塔体中上部；溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)、补偿线(R1004)入口与塔底再沸器(E-1001)入口相连，塔底再沸器(E-1001)出口与脱水塔(T-1001)塔体底部相连，溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)、补偿线(R1004)分别由计量泵输送，在管道中合并后经过塔底再沸器(E-1001)进入到脱水塔(T-1001)塔体底部；循环泵(P-1001)入口与脱水塔(T-1001)塔釜底部相连，循环泵(P-1001)出口与塔底再沸器(E-1001)入口相连，循环泵(P-1001)出口还与溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)、补偿线(R1004)入口相连；塔釜循环液(R1005)由循环泵(P-1001)从脱水塔(T-1001)塔釜底部采出，与溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)、补偿线(R1004)混合经过塔底再沸器(E-1001)进入脱水塔(T-1001)塔体底部形成循环状态；脱水塔(T-1001)于塔顶采出气相(R1006)，脱水塔(T-1001)塔顶气相出口与塔顶冷凝器(E-1002)入口连接，塔顶冷凝器(E-1002)出口与减压控制系统相连；脱水塔(T-1001)塔体上部设置的采出液(R1007)出口与油水分离器(V-1001)入口相连，油水分离器(V-1001)上端设置的气相出口与分水器冷凝器(E-1003)入口相连，分水器冷凝器(E-1003)出口与脱水塔(T-1001)塔顶设置的气相(R1006)出口相连；油水分离器(V-1001)底部设置的油相出口(R1008)与脱水塔(T-1001)塔釜相连，油水分离器(V-1001)底部设置的水相出口(R1010)用于排放产出的废水；塔釜采出泵(P-1002)入口与脱水塔(T-1001)塔釜底部相连，塔釜采出泵(P-1002)出口与氧化液恒温器(E-1004)入口相连，用于输送氧化液(R1009)，氧化液恒温器(E-1004)出口与氧化液储罐(V-1002)中上部设置的入口相连，氧化液储罐(V-1002)底部设置的出口与氧化液泵(P-1003)入口相连，氧化液泵(P-1003)的出口与去反应系统相连。脱水塔(T-1001)由塔体(圆筒形)和塔釜(球形)组成，脱水塔(T-1001)塔体内部为空塔或者内置填料或者安装塔板；脱水塔(T-1001)塔釜温度为10～50℃，塔底再沸器(E-1001)温度为10～50℃，塔顶温度为0～50℃，减压控制系统控制脱水塔(T-1001)操作压力为100～5000Pa；脱水塔(T-1001)塔顶连接的塔顶冷凝器(E-1002)冷凝温度为0～-20℃；采出液(R1007)进入油水分离器(V-1001)中温度为5～50℃，油水分离器(V-1001)上端气相出口连接的分水器冷凝器(E-1003)冷凝温度为3～-15℃。氧化液(R1009)经过氧化液恒温器(E-1004)后温度为25～45℃；氧化液(R1009)进入到氧化液储罐(V-1002)中温度为25～45℃，压力为0～0.30MPa，由氧化液泵(P-1003)将氧化液(R1009)输送到反应系统。过氧化氢水溶液(R1001)的质量浓度为15～70％；溶剂(R1002)为C1～C3醇类、C1～C8饱和烷烃、C6～C12芳烃类、C4～C18酯类、乙腈、C1～C3卤代烃类溶剂中的一种或两种以上的混合溶剂，所述溶剂(R1002)优选芳烃和酯类的混合溶剂，包括乙苯和乙酸乙酯的混合溶剂；苯和磷酸三辛酯的混合溶剂；催化剂浆料(R1003)为具有反应控制相转移特点的磷钨杂多酸季铵盐与部分溶剂(R1002)混合物，催化剂选自US6960693B2、CN1204970C、CN1355067A、CN1401425A中的任何一种或两种以上混合。其中催化剂磷钨杂多酸季铵盐包括QmPWpO4+3p，式中Q是阳离子部分，Q为R1R2R3N或R1R2R3R4N+，其中R1R2R3N是吡啶及其同系物，R1R2R3R4N+其中R1、R2、R3、R4是C5～C20的直链或支链的烷基、C4～C18的环烷基、苄基中的一种；2≤m≤7,p＝2、3或4；所述补偿线(R1004)用于溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)损耗补偿。进入脱水塔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烯烃环氧化氧化液的制备工艺，其特征在于：以过氧化氢水溶液、磷钨杂多酸季铵盐催化剂与低沸点有机溶剂减压共沸脱水生产出低含水量的烯烃环氧化氧化液，该氧化液作为氧化剂能够直接用于烯烃环氧化反应过程；反应装置包括脱水塔(T‑1001)、塔底再沸器(E‑1001)、循环泵(P‑1001)、油水分离器(V‑1001)、塔釜采出泵(P‑1002)、塔顶冷凝器(E‑1002)、分水器冷凝器(E‑1003)、氧化液恒温器(E‑1004)、氧化液储罐(V‑1002)、氧化液泵(P‑1003)。

【技术特征摘要】
1.一种烯烃环氧化氧化液的制备工艺，其特征在于：以过氧化氢水溶液、磷钨杂多酸季铵盐催化剂与低沸点有机溶剂减压共沸脱水生产出低含水量的烯烃环氧化氧化液，该氧化液作为氧化剂能够直接用于烯烃环氧化反应过程；反应装置包括脱水塔(T-1001)、塔底再沸器(E-1001)、循环泵(P-1001)、油水分离器(V-1001)、塔釜采出泵(P-1002)、塔顶冷凝器(E-1002)、分水器冷凝器(E-1003)、氧化液恒温器(E-1004)、氧化液储罐(V-1002)、氧化液泵(P-1003)。2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：该制备工艺是过氧化氢水溶液、催化剂和溶剂通过计量泵进入到脱水塔(T-1001)中，过氧化氢水溶液中的水与脱水塔(T-1001)内低沸点溶剂在减压情况下形成共沸，共沸液即采出液经过油水分离器(V-1001)分离出水分以达到脱出过氧化氢水溶液中溶剂水的目的，同时催化剂和溶剂在脱水塔(T-1001)中完成与过氧化氢之间的相互作用，形成了兼具催化能力和氧化能力的氧化液。3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：所述反应装置的连接关系为:过氧化氢水溶液(R1001)入口与脱水塔(T-1001)塔体中上部相连，过氧化氢水溶液(R1001)由计量泵输送到脱水塔(T-1001)塔体中上部；溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)、补偿线(R1004)入口与塔底再沸器(E-1001)入口相连，塔底再沸器(E-1001)出口与脱水塔(T-1001)塔体底部相连，溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)、补偿线(R1004)分别由计量泵输送，在管道中合并后经过塔底再沸器(E-1001)进入到脱水塔(T-1001)塔体底部；循环泵(P-1001)入口与脱水塔(T-1001)塔釜底部相连，循环泵(P-1001)出口与塔底再沸器(E-1001)入口相连，循环泵(P-1001)出口还与溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)、补偿线(R1004)入口相连；塔釜循环液(R1005)由循环泵(P-1001)从脱水塔(T-1001)塔釜底部采出，与溶剂(R1002)、催化剂浆料(R1003)、补偿线(R1004)混合经过塔底再沸器(E-1001)进入脱水塔(T-1001)塔体底部形成循环状态；脱水塔(T-1001)于塔顶采出气相(R1006)，脱水塔(T-1001)塔顶气相出口与塔顶冷凝器(E-1002)入口连接，塔顶冷凝器(E-1002)出口与减压控制系统相连；脱水塔(T-1001)塔体上部设置的采出液(R1007)出口与油水分离器(V-1001)入口相连，油水分离器(V-1001)上端设置的气相出口与分水器冷凝器(E-1003)入口相连，分水器冷凝器(E-1003)出口与脱水塔(T-1001)塔顶设置的气相(R1006)出口相连；油水分离器(V-1001)底部设置的油相出口(R1008)与脱水塔(T-1001)塔釜相连，油水分离器(V-1001)底部设置的水相出口(R1010)用于排放产出的废水；塔釜采出泵(P-1002)入口与脱水塔(T-1001)塔釜底部相连，塔釜采出泵(P-1002)出口与氧化液恒温器(E-1004)入口相连，用于输送氧化液(R1009)，氧化液恒温器(E-1004)出口与氧化液储罐(V-1002)中上部设置的入口相连，氧化液储罐(V-1002)底部设置的出口与氧化液泵(P-1003)入口相连，氧化液泵(P-1003)的出口与去反应系统相连。...

【专利技术属性】
技术研发人员：高爽，张毅，吕迎，赵公大，
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