用于增加制备环氧丙烷和丙二醇的整合过程的环氧丙烷产量的方法技术

本发明专利技术涉及在用于增加制备环氧丙烷和丙二醇的整合过程的环氧丙烷产量的方法，所述整合过程包括：步骤a)丙烯与氧化剂反应以提供环氧丙烷，步骤b)将在步骤a)中提供的环氧丙烷的一部分与水反应以提供包含一丙二醇和一缩二丙二醇的二元醇水溶液，和步骤c)通过多步蒸馏从所述二元醇水溶液中分离一丙二醇和一缩二丙二醇；在不增加用于在步骤a)中将丙烯反应至环氧丙烷的装置的容量的情况下，通过添加步骤d)和步骤e)可以增加所述环氧丙烷产量，所述步骤d)为在液体反应混合物中，在包含相转移催化剂和杂多钨酸盐的催化剂混合物的存在下，丙烯与过氧化氢反应，所述液体反应混合物包含具有6的最大表观pH的水相和有机相，所述步骤e)为将由步骤d)提供的液体反应混合物分离出有机相和包含一丙二醇和一缩二丙二醇的水相，所述有机相被再循环至步骤d)，所述水相被传送至步骤c)，替代由步骤b)提供的二元醇水溶液。替代由步骤b)提供的二元醇水溶液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增加制备环氧丙烷和丙二醇的整合过程的环氧丙烷产量的方法


[0001]本专利技术涉及增加用于制备环氧丙烷和丙二醇的现有整合过程的环氧丙烷产量。

技术介绍

[0002]丙二醇是重要的化学产品，并通常通过环氧丙烷与水反应来制备。由于环氧丙烷是危险性化学品，因此丙二醇的制备通常与用于制备环氧丙烷的过程整合在同一制备地点，以避免运输用于制备丙二醇的环氧丙烷。因此，通常通过整合过程进行丙二醇的工业制备，所述整合过程包括：第一步，丙烯与氧化剂反应以提供环氧丙烷；第二步，在第一步中制备的环氧丙烷的一部分与水反应至含有丙二醇类的反应混合物；和第三步，通过多步蒸馏从第二步的反应混合物中分离一丙二醇(monopropylene glycol)和一缩二丙二醇。
[0003]用于制备环氧丙烷的工业化生产过程使用或者氯气或者有机氢过氧化物或者过氧化氢作为氧化剂。当使用氯气或有机氢过氧化物作为氧化剂时，环氧丙烷的制备必须与用于制备氧化剂的装置整合，以防止氯气或有机氢过氧化物的运输。当使用有机氢过氧化物作为氧化剂时，环氧丙烷的制备通常与将由该氢过氧化物形成的醇类转化至可销售的产品的另外的装置整合。当使用叔丁基氢过氧化物作为氧化剂时，由该氢过氧化物形成的叔丁醇通常进一步反应至叔丁基甲基醚(MTBE)。当使用乙基苯氢过氧化物作为氧化剂时，由该氢过氧化物形成的1
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苯基乙醇通常进一步反应至苯乙烯。通过丙烯与过氧化氢反应制备环氧丙烷的工业化生产过程通常使用沸石催化剂，并需要使用必须从反应混合物中分离并回收的溶剂。
[0004]因此，增加用于制备环氧丙烷的工业化生产过程的生产能力不仅需要增加用于丙烯与氧化剂反应的反应装置的容量，还需要大量的附加设备。当使用氯气或有机氢过氧化物作为氧化剂时，需要附加的设备以用于增加用于制备该氧化剂的能力。当使用有机氢过氧化物以及将所得醇类转化至可销售的产品时，需要附加的设备以用于使由所述氢过氧化物形成的醇类进一步反应。当过氧化氢用作氧化剂时，需要附加的设备以用于进行溶剂分离，这也导致用于溶剂分离的增加的能耗。
[0005]WO 2017/089075公开用于从丙烯和过氧化氢制备1,2
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丙二醇的方法，其包括：a)在包含相转移催化剂和杂多钨酸盐(heteropolytungstate)的催化剂混合物的存在下，丙烯与过氧化氢反应，其中在包含具有6的最大pH值的水相和有机相的液体混合物中进行该反应；b)将来自步骤a)的两相混合物分为水相和含有环氧丙烷的有机相；c)将在经分离的有机相中所含有的环氧丙烷返回至来自步骤a)的反应中；和d)从在步骤b)中分离的水相中分离1,2
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丙二醇。

技术实现思路

[0006]本专利技术的专利技术人现在已经发现在用于增加制备环氧丙烷和丙二醇的整合过程的环氧丙烷产量的方法，所述整合过程在不增加用于将丙烯反应至环氧丙烷的装置的容量和
Industrial Chemistry的条目“Propylene Oxide”，第1116页，DOI 10.1002/14356007.a22_239.pub3中。优选地，氢过氧化过程使用叔丁基氢过氧化物，并且该整合过程制备作为附加产物的叔丁基甲基醚(MTBE)。MTBE可以或者通过由在丙烯环氧化反应中的叔丁基氢过氧化物形成的所述叔丁醇脱水和将得到的异丁烯与甲醇反应来制备，或者通过叔丁醇与甲醇的直接醚化来制备。由异丁烯和甲醇制备MTBE的合适过程在现有技术中是已知的，并被描述于在线版的Ullmann
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sEncyclopedia of Industrial Chemistry的条目“Methyl Tert
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Butyl Ether”，第121
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124页，DOI 10.1002/14356007.a16_543.pub2中。在另一优选的实施方案中，氢过氧化过程使用乙基苯氢过氧化物，并且该整合过程制备作为附加产物的苯乙烯。
[0019]在另外的替代方案中，步骤a)使用过氧化氢作为氧化剂。丙烯与过氧化氢反应以提供环氧丙烷，这需要可以是均相催化剂或非均相催化剂的催化剂。从WO 2011/106393中已知用于丙烯与过氧化氢反应以提供环氧丙烷的合适的均相锰络合物催化剂。优选地，使用钛沸石催化剂作为非均相催化剂，并且在钛沸石催化剂和溶剂的存在下进行丙烯与过氧化氢的反应。在一个特别优选的实施方案中，钛沸石催化剂包括钛硅沸石(titanium silicalite)，并且该反应在甲醇溶剂中进行，如在在线版的Ullmann
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s Encyclopedia of Industrial Chemistry的条目“Propylene Oxide”，第16
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18页，DOI 10.1002/14356007.a22_239.pub3和WO 2017/089079中所描述。可替代地，如在WO 2004/099166、WO 2009/008493、WO 2015/010990和WO 2015/010991中所描述，可以使用包括钛MWW催化剂的钛沸石催化剂和乙腈溶剂。
[0020]在现有过程中的步骤b)中，将在步骤a)中提供的环氧丙烷的一部分与水反应，以提供包含一丙二醇和一缩二丙二醇的二元醇水溶液。如在在线版的Ullmann
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s Encyclopedia of Industrial Chemistry的条目“Propanediols”，第4页，DOI 10.1002/14356007.a22_163.pub2中所描述，通常在绝热反应器中以约1:15的环氧丙烷与水的摩尔比进行该反应。在步骤a)中提供的在步骤b)中未反应的所述环氧丙烷的那部分可以出售或在同一地点被转化至其它产物，例如聚醚多元醇类。
[0021]在现有过程中的步骤c)中，通过多步蒸馏从在步骤b)中提供的二元醇水溶液中分离一丙二醇和一缩二丙二醇。该多步蒸馏通常包括串联的2至4个蒸馏步骤，其中水作为塔顶产物来分离，接着相继的真空蒸馏，所述相继的真空蒸馏提供作为塔顶产物的一丙二醇和一缩二丙二醇，如在在线版的Ullmann
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s Encyclopedia of Industrial Chemistry的条目“Propanediols”，第4页，DOI 10.1002/14356007.a22_163.pub2中所描述。
[0022]在本专利技术的方法中，将两个步骤d)和e)添加至现有过程中，所述方法在步骤e)中提供包含一丙二醇和一缩二丙二醇的水相。将在步骤e)中提供的水相传送至所述现有过程的步骤c)中，并替代由步骤b)提供的二元醇水溶液。同时，减少从步骤a)传送至步骤b)的所述环氧丙烷的那部分，以减小来自步骤b)的二元醇水溶液的产量。步骤d)和步骤e)可以以这样的生产能力来添加，其中在步骤e)中提供的水相可以替代由步骤b)中提供的所有的二元醇水溶液。然后，步骤b)可以在部分载荷下操作，或可以完全退出操作。可替代地，步骤d)和步骤e)可以以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于增加制备环氧丙烷和丙二醇的现有整合过程的环氧丙烷产量的方法，所述整合过程包括：步骤a)，丙烯与氧化剂反应以提供环氧丙烷；步骤b)，在步骤a)中提供的环氧丙烷的一部分与水反应以提供包含一丙二醇和一缩二丙二醇的二元醇水溶液；和步骤c)，通过多步蒸馏从所述二元醇水溶液中分离一丙二醇和一缩二丙二醇，所述方法包括添加：步骤d)，在液体反应混合物中，在包含相转移催化剂和杂多钨酸盐的催化剂混合物的存在下，丙烯与过氧化氢反应，所述液体反应混合物包含具有6的最大表观pH的水相和有机相；和步骤e)，将由步骤d)提供的液体反应混合物分离成有机相和包含一丙二醇和一缩二丙二醇的水相，所述有机相被再循环至步骤d)，所述水相被传送至步骤c)，由步骤e)提供的所述水相替代由...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：