丙烯氧化方法技术

本公开涉及一种丙烯氧化方法，该方法包括以下步骤：S1、使丙烯、氧化剂和甲醇在第一催化剂的存在下进行第一反应，得到第一反应混合物，所述第一催化剂含有钛硅分子筛；S2、将所述第一反应混合物与第二催化剂混合，进行第二反应，所述第二催化剂含有钛硅铝分子筛；所述丙烯、氧化剂与甲醇的摩尔比为1：(0.1‑10)：(10.5‑100)；所述第一反应的反应时间与所述第二反应的反应时间的比为1：(0.1‑50)。该方法可以在温和条件下生产丙二醇单甲醚。

Propylene oxidation method

【技术实现步骤摘要】
丙烯氧化方法
本公开涉一种丙烯氧化方法。
技术介绍
丙二醇单甲醚，又称丙二醇甲醚，包括两种同分异构体：1-甲氧基-2-丙醇(MME-1)和2-甲氧基-1-丙醇(MME-2)。丙二醇甲醚有微弱的醚味，但没有强刺激性气味，使其用途更加广泛安全。用于苯丙乳液、丙烯酸乳液及其乳胶漆体系，具有降低成膜温度、促进其凝聚成膜，并保证涂膜具有良好状态的特性。除用于多种高档涂料的溶剂之外，也用于印刷油墨中控制挥发速度及粘度调节剂。还可用于化学中间体、刹车液配方中作为粘度调节剂、由于丙二醇甲醚可与水以任何比例混溶，故可应用于金属清洗剂配方中作为溶剂、或用于汽车水箱防冰液中以降低冰点等诸多领域。同时也可用作有机合成的原料。丙二醇醚与乙二醇醚同属二元醇醚类溶剂，丙二醇醚对人体的毒性低于乙二醇醚类产品，属低毒醚类。由于其分子结构中既有醚基又有羟基，因而它的溶解性能十分优异，又有合适的挥发速率以及反应活性等特点而获得广阔的应用。现有丙二醇醚的生产，基本采用丙烯为原料与醇类化合得到。但目前世界上丙烯的生产大部分采用氯醇法和共氧化法生产，前者腐蚀污染严重，后者投资大且联产大量副产品，因此从原料上制约了丙二醇醚的生产。因此，能够针对现有工艺的不足，研究出一种对环境友好而又工艺简单的由丙烯制备丙二醇单甲醚新工艺具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种丙烯氧化方法，该方法可以温和条件下生产丙二醇单甲醚特别是丙二醇单甲醚中的2-甲氧基-1-丙醇(MME-2)。为了实现上述目的，本公开提供一种丙烯氧化方法，该方法包括以下步骤：S1、使丙烯、氧化剂和甲醇在第一催化剂的存在下进行第一反应，得到第一反应混合物，所述第一催化剂含有钛硅分子筛；S2、将所述第一反应混合物与第二催化剂混合，进行第二反应，所述第二催化剂含有钛硅铝分子筛；所述丙烯、氧化剂与甲醇的摩尔比为1：(0.1-5)：(10.5-100)；所述第一反应的反应时间与所述第二反应的反应时间的比为1：(0.1-50)。可选地，所述丙烯、氧化剂与甲醇的摩尔比为1：(0.2-5)：(15-80)；所述丙烯、第一催化剂与第二催化剂的重量比为100：(2-1000)：(5-200)，优选为100：(5-500)：(10-100)；所述氧化剂为选自过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化异丙苯、环己基过氧化氢、过氧乙酸或过氧丙酸。可选地，所述第一反应的反应时间与所述第二反应的反应时间的比为1：(0.2-5)；所述第一反应的条件为：温度为0-80℃，压力为0.1-2.5MPa；所述第二反应的条件为：温度为0-80℃，压力为0.1-2.5MPa。可选地，所述钛硅分子筛为MFI型钛硅分子筛、MEL型钛硅分子筛、MWW型钛硅分子筛、六方结构的钛硅分子筛或MRE型钛硅分子筛；所述钛硅铝分子筛为MFI结构的钛硅铝分子筛、MEL结构的钛硅铝分子筛、BEA结构的钛硅铝分子筛、MWW结构的钛硅铝分子筛、MOR结构的钛硅铝分子筛、TUN结构的钛硅铝分子筛或二维六方结构的钛硅铝分子筛。可选地，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：(1)将第一卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第一热处理，分离得到第一固体，其中，所述第一卸出剂为以钛硅分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂，所述第一热处理的条件为：温度为20-45℃，时间为1-30h；(2)将所述第一固体、硅源、铝源、钛源与碱源在含水溶剂的存在下混合后进行第二热处理，所述第二热处理的条件为：温度为100-200℃，时间为0.5-25h；或者，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：a、将第二卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第三热处理，分离得到第二固体，其中，所述第二卸出剂为以硅铝分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂，所述第三热处理的条件为：温度为50-150℃，时间为0.5-40h；b、将所述第二固体、硅源、钛源与碱源在含水溶剂的存在下混合后进行第四热处理，所述第四热处理的条件为：温度为100-200℃，时间为0.5-25h。可选地，所述第一卸出剂、钛源、铝源、有机酸、碱源和水的重量比为100：(0.1-10)：(0.1-10)：(0.005-50)：(0.5-50)：(20-1000)，所述第一卸出剂以SiO2计，所述有机酸以H+计，所述碱源含有氮元素时以N计，所述碱源不含氮元素时以OH-计；以SiO2计的所述硅源与以TiO2计的所述钛源的摩尔比为(5-20)：1；所述有机酸溶液的浓度大于0.1mol/L。可选地，步骤(1)中的所述以钛硅分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂为选自氨肟化反应装置的卸出剂、羟基化反应装置的卸出剂和环氧化反应装置的卸出剂中的至少一种；优选地，步骤(1)中的所述钛硅分子筛为MFI结构的钛硅分子筛，所述第一卸出剂的活性为该钛硅分子筛在新鲜时的活性的50％以下；优选地，步骤(2)中，先将所述铝源与碱源在含水溶剂存在下混合得到混合溶液，然后再将所述混合溶液与所述第一固体和钛源混合后进行所述第二热处理。可选地，所述第二卸出剂、钛源、有机酸、碱源和水的重量比为100：(0.1-10)：(0.005-50)：(0.5-50)：(20-1000)，所述第二卸出剂以SiO2计，所述有机酸以H+计，所述碱源含有氮元素时以N计，所述碱源不含氮元素时以OH-计；以SiO2计的所述硅源与以TiO2计的所述钛源的摩尔比为(5-20)：1；所述有机酸溶液的浓度大于0.1mol/L。可选地，步骤a中的所述以硅铝分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂为硫化氢和甲醇的合成反应装置的卸出剂；优选地，步骤a中的所述硅铝分子筛为MFI结构的硅铝分子筛，所述第二卸出剂的活性为该硅铝分子筛在新鲜时的活性的50％以下。可选地，所述有机酸为环烷酸、过氧乙酸或过氧丙酸；所述碱源为氨、脂肪族胺、脂肪族醇胺或季铵碱；所述铝源为铝溶胶、铝盐、氢氧化铝或氧化铝；所述钛源为无机钛盐和/或有机钛酸酯；所述硅源为有机硅酸酯。通过上述技术方案，本公开的方法在丙烯氧化过程中，通过先后使用不同的催化剂，能够有效降低反应的温度，明显提高丙烯的转化率，同时，通过调节甲醇的用量，还能够提高丙二醇单甲醚中的2-甲氧基-1-丙醇(MME-2)的选择性。另外，本公开的方法中，催化剂易于回收利用，整个过程环境友好，简单易控制，且无特殊设备要求，利于工业化生产和应用。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。本公开提供一种丙烯氧化方法，该方法包括以下步骤：S1、使丙烯、氧化剂和甲醇在第一催化剂的存在下进行第一反应，得到第一反应混合物，所述第一催化剂含有钛硅分子筛；S2、将所述第一反应混合物与第二催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯氧化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1、使丙烯、氧化剂和甲醇在第一催化剂的存在下进行第一反应，得到第一反应混合物，所述第一催化剂含有钛硅分子筛；/nS2、将所述第一反应混合物与第二催化剂混合，进行第二反应，所述第二催化剂含有钛硅铝分子筛；/n所述丙烯、氧化剂与甲醇的摩尔比为1：(0.1-5)：(10.5-100)；所述第一反应的反应时间与所述第二反应的反应时间的比为1：(0.1-50)。/n

【技术特征摘要】
1.一种丙烯氧化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、使丙烯、氧化剂和甲醇在第一催化剂的存在下进行第一反应，得到第一反应混合物，所述第一催化剂含有钛硅分子筛；
S2、将所述第一反应混合物与第二催化剂混合，进行第二反应，所述第二催化剂含有钛硅铝分子筛；
所述丙烯、氧化剂与甲醇的摩尔比为1：(0.1-5)：(10.5-100)；所述第一反应的反应时间与所述第二反应的反应时间的比为1：(0.1-50)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述丙烯、氧化剂与甲醇的摩尔比为1：(0.2-5)：(15-80)；所述丙烯、第一催化剂与第二催化剂的重量比为100：(2-1000)：(5-200)，优选为100：(5-500)：(10-100)；
所述氧化剂为选自过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化异丙苯、环己基过氧化氢、过氧乙酸或过氧丙酸。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一反应的反应时间与所述第二反应的反应时间的比为1：(0.2-5)；
所述第一反应的条件为：温度为0-80℃，压力为0.1-2.5MPa；
所述第二反应的条件为：温度为0-80℃，压力为0.1-2.5MPa。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钛硅分子筛为MFI型钛硅分子筛、MEL型钛硅分子筛、MWW型钛硅分子筛、六方结构的钛硅分子筛或MRE型钛硅分子筛；
所述钛硅铝分子筛为MFI结构的钛硅铝分子筛、MEL结构的钛硅铝分子筛、BEA结构的钛硅铝分子筛、MWW结构的钛硅铝分子筛、MOR结构的钛硅铝分子筛、TUN结构的钛硅铝分子筛或二维六方结构的钛硅铝分子筛。


5.根据权利要求1～4中任意一项所述的方法，其中，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：
(1)将第一卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第一热处理，分离得到第一固体，其中，所述第一卸出剂为以钛硅分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂，所述第一热处理的条件为：温度为20-45℃，时间为1-30h；
(2)将所述第一固体、硅源、铝源、钛源与碱源在含水溶剂的存在下混合后进行第二热处理，所述第二热处理的条件为：温度为100-200℃，时间为0.5-25h；
或者，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：
a、将第二卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第三热处理，分离得到第二固体，其中，所述第二卸出剂为以硅铝分子筛作为催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：史春风，康振辉，刘阳，黄慧，王肖，赵娟，蔺晓玲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11