制备氧化丙烯的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备氧化丙烯的方法，其中（ｉ）丙烯与过氧化氢在甲醇存在下反应以形成氧化丙烯，得到含氧化丙烯、甲醇、水和未反应的过氧化氢的混合物（Ｇｉ），（ｉｉ）从混合物（Ｇｉ）中分离出含甲醇、水和过氧化氢的混合物（Ｇｉｉ），得到含氧化丙烯的混合物（Ｇａ）。从混合物（Ｇｉｉ）中分离出水，得到含甲醇和甲酸甲酯的混合物（Ｇｉｉｉ）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从丙烯和过氧化氢在甲醇存在下。在丙烯与过氧化氢在本专利技术方法中反应之后，从反应出料中分离出含有甲醇、水和未反应的过氧化氢的混合物，使该混合物进行一种分离过程，得到含甲醇和甲酸甲酯的另一种混合物。从丙烯是现有技术中已知的。在这些方法中，通常出现的问题是在反应期间有一定量的过氧化氢不反应，并在随后从反应出料中除去氧化丙烯时发生问题。为了解决该问题，已经建议在中间分离步骤中从来自第一反应步骤的反应出料中分离出过氧化氢，并使其在第二反应步骤中与烯烃再次反应。这种方法描述在例如PCT/EP99/05740和DE-A 100 15 246.5中。尽管在第二反应步骤中可能达到几乎100％的过氧化氢转化率，但是第二反应步骤意味着复杂性必然提高。本专利技术的目的是提供一种能价廉有效地解决由未反应的过氧化氢引起的问题的方法。我们已经发现，该目的可以通过一种实现，其中(i)丙烯与过氧化氢在甲醇存在下反应以得到氧化丙烯，得到含氧化丙烯、甲醇、水和未反应的过氧化氢的混合物(Gi)，(ii)从混合物(Gi)中分离出含甲醇、水和过氧化氢的混合物(Gii)，得到含氧化丙烯的混合物(Ga)，和(iii)从混合物(Gii)中分离出水。得到含甲醇和甲酸甲酯的混合物(Giii)。甲醇特别优选用作溶剂。在这里还可以使用除甲醇之外的一种或多种其它溶剂。原则上，所有适用于各反应的溶剂都可以用作这种其它溶剂，特别是优选例如-水，-醇类，例如低级醇，进一步优选具有少于6个碳原子的醇，例如乙醇、丙醇、丁醇和戊醇，-二醇或多元醇，优选具有少于6个碳原子的那些，-醚，例如二乙醚、四氢呋喃、二噁烷、1，2-二乙氧基乙烷和2-甲氧基乙醇，-酯，例如乙酸甲酯或丁内酯，-酰胺，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮，-酮，例如丙酮，-腈，例如乙腈，-或上述两种或多种化合物的混合物。在根据本专利技术的方法中，丙烯与过氧化氢的反应优选在催化剂存在下进行。用于将丙烯转化成氧化丙烯的可行的催化剂原则上可以是所有适用于各反应的催化剂，优选所有多相催化剂。优选含有多孔氧化材料的催化剂，例如沸石。优选这样的催化剂，其中多孔氧化材料是含钛、钒、铬、铌或锆的沸石。特别是，不含铝的沸石，其中当存在Ti(IV)时，在硅酸盐晶格中的一部分Si(IV)已经被钛代替。含钛的沸石，特别是具有MFI型晶体结构的那些，以及其制备的可能性描述在例如EP-A 0 311 983和EP-A 0 405978中。已经知道具有MFI型结构的含钛沸石可以通过在测定其X-谢线衍射图中的特定图案以及通过在红外区域(IR)在约960cm-1下的骨架振动带来确认，从而与碱金属钛酸盐或结晶性或无定形TiO2相区别开来。具体地说，在这里合适的是具有五硅(pentasil)结构的含钛、钒、铬、铌和锆的沸石，特别是具有归属于ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AWO、AWW、BEA、BIK、BOG、BPH、BRE、CAN、CAS、CFI、CGF、CGS、CHA、CHI、CLO、CON、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EMT、EPI、ERI、ESV、EUO、FAU、FER、GIS、GME、GOO、HEU、IFR、ISV、ITE、JBW、KFI、LAU、LEV、LIO、LOS、LOV、LTA、LTL、LTN、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MWW、NAT、NES、NON、OFF、OSI、PAR、PAU、PHI、RHO、RON、RSN、RTE、RTH、RUT、SAO、SAT、SBE、SBS、SBT、SFF、SGT、SOD、STF、STI、STT、TER、THO、TON、TSC、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、WEN、YUG或ZON结构的X-射线的类型，以及由上述两种或多种结构构成的混合结构。也可用于本专利技术方法的是具有UTD-1、CIT-1或CIT-5的含钛的沸石。可以提及的其它含钛的沸石是具有ZSM-48或ZSM-12结构的那些。认为具有MFI、MEL或MFI/MEL混合结构的Ti沸石特别优选用于本专利技术的方法。具体地说，进一步优选通常称为“TS-1”、“TS-2”和“TS-3”的含钛的沸石催化剂，以及具有与β-沸石同晶的骨架结构的Ti沸石。在根据本专利技术的方法中，特别优选含有含钛的硅酸盐TS-1的多相催化剂。因此，本专利技术还涉及一种上述方法，其中对于氧化丙烯的制备，使用沸石催化剂、优选硅酸钛催化剂以及特别是具有TS-1结构的硅酸钛催化剂。从混合物(Gii)中除水在本专利技术方法中优选通过蒸馏进行，可以使用一个或者多个蒸馏塔。优选使用一个或两个蒸馏塔。在热回收不是必须的情况下，优选使用一个蒸馏塔。如果要确保在该方法中特别好的热整合，优选使用两个或多个蒸馏塔。在通过蒸馏从混合物(Gii)中除水的过程中，对物理参数例如温度或压力没有特别的限制，只要保证过氧化氢在蒸馏期间能分解并得到含甲酸甲酯和甲醇的混合物(Giii)即可。如果只有一个蒸馏塔用于在本专利技术方法中从混合物(Gii)中除水，则优选该塔具有至少5个、优选至少20个、和进一步优选至少30个理论塔板。所述蒸馏优选在0.5-40巴、优选1.0-20巴和特别优选2-15巴的压力下进行。如果两个蒸馏塔用于在本专利技术方法中从混合物(Gii)中除水，则选择压力，使得在塔顶部的缩合热量用于加热其它工艺流。这例如通过用例如水冷却至少一个塔的冷凝器并使用来自冷却步骤的热水或来自冷却步骤的料流加热本专利技术方法或甚至一个或多个其它方法的一个或多个步骤来实现。第一个蒸馏塔优选在0.5-40巴、优选1.0-20巴的压力下操作。在可能的实施方案中，第一个塔在比第二个塔更高的压力水平下操作。在这种情况下，第二个塔的底部用来自第一个塔的蒸汽加热。在优选的实施方案中，第一个塔在比第二个塔更低的压力水平下操作。在这种情况下，第一个塔的底部用来自第二个塔的蒸汽加热。在特别优选的实施方案中，第一个塔在4-9巴、优选6-8巴的压力下操作，第二个塔在11-16巴、优选12-14巴的压力下操作。一般来说，在混合物(Gii)中存在的20-80％、优选30-70％和特别优选40-60％的甲醇在第一个塔的顶部与甲酸甲酯一起被分离出去。在第一个塔的底部获得的混合物用作第二个塔的进料。来自第二个塔的顶部产物含有残余的甲醇和甲酸甲酯，底部产物含有水。来自第一个塔的顶部产物和来自第二个塔的顶部产物组合得到混合物(Giii)。在两个塔中除水和在一个塔中除水的这两种情况下，分离条件特别优选选择使得在混合物(Giii)中的水含量通常小于3重量％，优选小于1重量％，和特别优选小于0.3重量％。分离条件进一步优选选择使得底部出料中的甲醇含量小于5重量％，优选小于1重量％，和特别优选小于0.2重量％。作为其它组分，底部出料可以另外特别含有例如甲氧基丙醇、丙二醇、甲酸、双丙甘醇单甲基醚和甲醛。因此，本专利技术还涉及一种上述方法，其中在(iii)中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氧化丙烯的方法，其中 （ｉ）丙烯与过氧化氢在甲醇存在下反应以得到氧化丙烯，得到含氧化丙烯、甲醇、水和未反应的过氧化氢的混合物（Ｇｉ）， （ｉｉ）从混合物（Ｇｉ）中分离出含甲醇、水和过氧化氢的混合物（Ｇｉｉ），得到含氧化丙烯的混合物（Ｇａ），和 （ｉｉｉ）从混合物（Ｇｉｉ）中分离出水，得到含甲醇和甲酸甲酯的混合物（Ｇｉｉｉ）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH特莱斯，A雷菲格尔，P巴斯勒，A文泽尔，N里贝尔，P鲁道夫，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]