由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法技术

本发明专利技术涉及一种由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，主要解决现有技术中存在以有机过氧化氢为氧化剂生产环氧化合物时，氧化剂不稳定，产生的大量热量使催化剂活性下降，寿命缩短，生产不安全的问题。本发明专利技术通过采用包括ａ）固定床反应器中，催化剂床层分割成ｎ个区段串联使用；其中ｎ是２以上的整数；ｂ）含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流Ａ供给第一个催化剂床层入口；ｃ）除最后的催化剂床层外，从各个催化剂床层出口流出的物流分为Ｖｎ和Ｖｎ′两部分，物流Ｖｎ进入下一个催化剂床层入口，物流Ｖｎ′与物流Ａ混合后进入第一个催化剂床层入口；其中，所用催化剂为含钛沸石；丙烯对整个催化剂床层的质量空速为０．０１～１０小时－１；丙烯与过氧化氢的总摩尔比为Ｃ３Ｈ６／Ｈ２Ｏ２＝１～２０；反应温度为１０～２００℃；反应压力为０．０５～＜１ＭＰａ的技术方案较好地解决了该问题，可用于环氧丙烷的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
环氧丙烷是重要的基础化工原料，是丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯腈的 第三大有机化工产品。文献日本住友专利CN01807051. 5公开了在高温高压条件下，在固定床催化剂床 层的存在下，由有机过氧化氢和烯烃制造环氧化合物的方法。它把催化剂床层分割成若干 段，新鲜有机过氧化氢分成若干部分，分别加入各个催化剂床层，将一部分由催化剂床层出 口流出的反应物循环至该催化剂床层的入口，这样能有效地防止由反应热引起的催化剂床 层温度上升。但以有机过氧化氢为氧化剂生产环氧化合物，由于有机过氧化氢不稳定，容易 聚合，产生大量热量，引起反应失控，生产不安全，并且大量的热量使催化剂活性下降，寿命 缩短。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中存在以有机过氧化氢为氧化剂生产环 氧化合物时，氧化剂不稳定，产生的大量热量使催化剂活性下降，寿命缩短，生产不安全的 问题，提供一种新的。该方法具有在低温低压条件 下，保持催化剂的高活性，延长催化剂的使用寿命，生产安全可控的特点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种由过氧化氢和丙烯生产 环氧丙烷的方法，包括以下步骤a)固定床反应器中，催化剂床层分割成η个区段串联使用；其中η是2以上的整 数；b)含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流A供给第一个催化剂床层入口 ；c)除最后的催化剂床层外，从各个催化剂床层出口流出的物流分为Vn和Vn'两 部分，物流Vn进入下一个催化剂床层入口，物流Vn ‘与物流A混合后进入第一个催化剂床 层入口 ；其中，所用催化剂为含钛沸石；丙烯对整个催化剂床层的质量空速为0. 01 10小 时 < ；丙烯与过氧化氢的总摩尔比为C3H6M2O2 = 1 20 ；反应温度为10 200°C ；反应压 力为 0. 05 < IMPa。上述技术方案中，η的优选范围为2 6。物流Vn和物流Vn'的重量比优选范围 为0.5 7 1，更优选范围为1 5 1。丙烯对整个催化剂床层的质量空速优选范围为 0. 05 7小时―1，丙烯与过氧化氢的总摩尔比优选范围为C3H6M2O2 = 3 10，反应温度优选 范围为25 100°C，反应压力优选范围为0. 1 < IMPa，所用催化剂优选方案为选自TS-I 分子筛催化剂。固定床反应器催化剂床层的η个区段中，优选方案为催化剂等量装载。反 应物流优选方案为由下而上流经固定床催化剂床层，产物从固定床反应器顶部流出，或者由上而下流经固定床催化剂床层，产物从固定床反应器底部流出。本专利技术通过采用上述技术方案，在低温低压条件下，以过氧化氢代替有机过氧化 氢为氧化剂，一方面可以防止有机过氧化氢热聚合放出大量热量，引起催化剂热劣化而造 成催化剂活性下降、寿命缩短、环氧丙烷收率降低；另一方面也保证了生产的安全性，取得 了较好的技术效果。附图说明图1为本专利技术方法工艺流程示意图。图1中，A为包含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流，V1, V2......分别为从第一个、第二个......固定床催化剂床层出来进入下一个催化剂床层的物流，V/，v2’......分别为从第一个、第二个......固定床催化剂床层出来后再与物流A混合流入第一个催化剂床层入口的物流，VnS从最后一个固定催化剂床层出来的物流，S1, S2......为第一个、第二个……固定床催化剂床层。图1中，物流A流入反应器的第1个固定催化剂床层，出来的物流分为V1和V’ 1； V1流入第2个固定催化剂床层S2, V’ i与物流A混合后流入第一个催化剂床层S1入口。从 第2个固定催化剂床层S2出来的物流分为V2和V’ 2，V2流入第3个固定催化剂床层S3，V’ 2 与物流A混合后流入第一个催化剂床层S1入口。从最后一个固定催化剂床层出来的产物 为\。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述。具体实施例方式实施例1在包含3个催化剂床层的固定床反应器中，填充各2克合计6克的TS-I催化剂， 含10(重量)％双氧水和新鲜丙烯的物流从固定床反应器底部进料，丙烯对整个催化剂 床层的空速为3小时―1，10 (重量)％双氧水的流量为30克/小时，丙烯与过氧化氢的总 摩尔比C3H6M2O2 = 4. 8，从第1、2个催化剂床层出来的产物分流出30%与底部进料混合， 即乂1 V1' =2.3 1，V2 V2' =2.3 1。夹套温度50°C，床层温度54°C，反应压力 0. 99MPa。结果见表1。表 权利要求一种，包括以下步骤a)固定床反应器中，催化剂床层分割成n个区段串联使用；其中n是2以上的整数；b)含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流A供给第一个催化剂床层入口；c)除最后的催化剂床层外，从各个催化剂床层出口流出的物流分为Vn和Vn′两部分，物流Vn进入下一个催化剂床层入口，物流Vn′与物流A混合后进入第一个催化剂床层入口；其中，所用催化剂为含钛沸石；丙烯对整个催化剂床层的质量空速为0.01～10小时 1；丙烯与过氧化氢的总摩尔比为C3H6/H2O2＝1～20；反应温度为10～200℃；反应压力为0.05～＜1MPa。2.根据权利要求1所述，其特征在于η= 2 6。3.根据权利要求1所述，其特征在于c)步骤 中，物流Vn和物流Vn'的重量比为0.5 7 1。4.根据权利要求3所述，其特征在于c)步骤 中，物流Vn和物流Vn'的重量比为1 5 1。5.根据权利要求1所述，其特征在于丙烯对整 个催化剂床层的质量空速为0. 05 7小时―1，丙烯与过氧化氢的总摩尔比为3 10，反应 温度为25 100°C，反应压力为0. 1 < IMPa。6.根据权利要求1所述，其特征在于所用催化 剂为TS-I分子筛催化剂。7.根据权利要求1所述，其特征在于固定床反 应器催化剂床层的η个区段中，催化剂等量装载。8.根据权利要求1所述，其特征在于反应物流 由下而上流经固定床催化剂床层，产物从固定床反应器顶部流出。9.根据权利要求1所述，其特征在于反应物流 由上而下流经固定床催化剂床层，产物从固定床反应器底部流出。全文摘要本专利技术涉及一种，主要解决现有技术中存在以有机过氧化氢为氧化剂生产环氧化合物时，氧化剂不稳定，产生的大量热量使催化剂活性下降，寿命缩短，生产不安全的问题。本专利技术通过采用包括a)固定床反应器中，催化剂床层分割成n个区段串联使用；其中n是2以上的整数；b)含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流A供给第一个催化剂床层入口；c)除最后的催化剂床层外，从各个催化剂床层出口流出的物流分为Vn和Vn′两部分，物流Vn进入下一个催化剂床层入口，物流Vn′与物流A混合后进入第一个催化剂床层入口；其中，所用催化剂为含钛沸石；丙烯对整个催化剂床层的质量空速为0.01～10小时-1；丙烯与过氧化氢的总摩尔比为C3H6/H2O2＝1～20；反应温度为10～200℃；反应压力为0.05～＜1MPa的技术方案较好地解决了该问题，可用于环氧丙烷的工业生产中。文档编号C07D303/04GK101941955SQ20091005754公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日专利技术者丁琳, 杨洪云, 金国杰, 陈璐, 高焕新 申请人:中国石油化工股本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法，包括以下步骤：　　ａ）固定床反应器中，催化剂床层分割成ｎ个区段串联使用；其中ｎ是２以上的整数；　　ｂ）含新鲜过氧化氢和新鲜丙烯的物流Ａ供给第一个催化剂床层入口；　　ｃ）除最后的催化剂床层外，从各个催化剂床层出口流出的物流分为Ｖｎ和Ｖｎ′两部分，物流Ｖｎ进入下一个催化剂床层入口，物流Ｖｎ′与物流Ａ混合后进入第一个催化剂床层入口；　　其中，所用催化剂为含钛沸石；丙烯对整个催化剂床层的质量空速为０．０１～１０小时↑［－１］；丙烯与过氧化氢的总摩尔比为Ｃ↓［３］Ｈ↓［６］／Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］＝１～２０；反应温度为１０～２００℃；反应压力为０．０５～＜１ＭＰａ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪云，高焕新，金国杰，陈璐，丁琳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]