用于制备烯烃氧化物的方法技术

本发明专利技术涉及一种在环氧化反应器R中由反应混合物料流制备烯烃氧化物的方法，其中R包含z个平行布置的活性反应管T(i)，z≥2，i＝1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备烯烃氧化物的方法
[0001]本专利技术涉及一种在环氧化反应器R中由反应混合物料流制备烯烃氧化物的方法，其中R包含z个平行布置的活性反应管T(i)，z≥2，i＝1
……
z，其中各T(i)包含反应区Z(i)，所述反应区Z(i)包含非均相环氧化催化剂，所述反应混合物料流包含x个组分C(j)，x≥3，j＝1
……
x。本专利技术还涉及由所述方法获得或可获得的烯烃氧化物。
[0002]用于催化反应的固定床反应器是本领域熟知的(参见，例如，W.Ruppel,Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,“Catalytic Fixed bed Reactors”,Wiley
‑
VCH Verlag GmbH&Co.KGaA,2012年7月15日)且包括管式和多管式反应器。反应器和反应管可水平或竖直布置，反应器可以间歇或连续的模式运行，反应物以液态和/或气态形式作为单独或合并的料流进料至反应器。例如，多管式反应器(即，其中催化剂以固体催化剂材料的固定床形式存在于多个管中的每个管内的反应器)可以将多个平行管以水平方式布置并且包含离析物和任选地溶剂的进料料流可作为单一液相进料至所述反应器。另一实例为具有多个竖直布置的平行管的滴流床反应器。滴流床反应器是一种三相催化反应器，在该反应器中，液相和气相向上/向下并流流经存在于管内的固体催化剂颗粒的固定床。例如，Ranade等人公开了滴流床反应器(滴流床反应器：Reactor Engineering and Applications,Vivek V.Ranade,Raghunath Chaudhari,Prashant R.Gunjal,Elsevier,2011年3月18日)。
[0003]即使固定床反应器已经为人所知数十年，但仍然需要改善离析物的转化率，从而改善所需产品可实现的总收率。存在这种需求的一个重要的实例为烯烃氧化物(环氧化物)的合成，最重要的是环氧丙烷的合成，环氧丙烷是工业中最重要的化学(中间)产品之一。它是很多种产品例如聚氨酯、丙二醇、溶剂、表面活性剂或除冰剂的起始化合物。例如，对于用于在包含沸石材料的环氧化催化剂上由丙烯和在溶剂中的(水性)过氧化氢制备环氧丙烷(所谓的“HPPO方法”)的多管式反应器，如果过氧化氢(H2O2)转化率在管上存在分布不均或需要更高的反应器温度来实现足够的H2O2转化率，则会出现问题，两者都导致环氧丙烷的收率降低，并增加了不需要副产物的量，如1
‑
甲氧基丙烷
‑2‑
醇、2
‑
甲氧基丙烷
‑1‑
醇和丙二醇二甲醚。由于例如盐沉淀或反冲洗，或者通常由于运行时间长，问题会随着反应器的运行时间而增加。
[0004]因此，本专利技术的目的是提供一种制备烯烃氧化物的方法，该方法不仅有效且可以实现有利的烯烃氧化物收率。
[0005]因此，本专利技术涉及一种在环氧化反应器R中由反应混合物料流制备烯烃氧化物的方法，其中R包含z个平行布置的活性反应管T(i)，z≥2，i＝1
……
z，其中各T(i)包含反应区Z(i)，所述反应区Z(i)包含非均相环氧化催化剂，所述反应混合物料流包含x个组分C(j)，x≥3，j＝1
……
x，所述方法包含：
[0006](i)提供m个离析物料流E(k)，m≥1，k＝1
……
m，其中各E(k)表现出质量流速F
E
(k)且包含y个组分C(j)，y＝1
……
x，其中至少一个E(k)中含有给定的组分C(j)；
[0007](ii)将各E(k)分成n个离析物子料流S(k,i)，n≤z，各S(k,i)表现出质量流速F
S
(k,i)，其中不等式(1)适用于至少一个E(k)：
[0008][0009][0010][0011](iii)提供n个包含x个组分C(j)的反应混合物料流M(i)，所述提供包含，对于各i而言，如果m>1，则将n个离析物子料流S(k,i)进行合并和混合而获得n个反应混合物M(i)，或如果m＝1，则将n个离析物子料流S(k,i)作为n个反应混合物M(i)进行传递；
[0012](iv)将根据(iii)获得的各M(i)进料至Z(i)中并将Z(i)中各M(i)在环氧化反应条件下与环氧化催化剂接触；
[0013]其中x个组分C(j)包含过氧化氢、有机溶剂和烯烃。
[0014]出乎意料地发现，特别是当各反应区Z(i)填充有非均相环氧化催化剂时，将σ
n
(k)保持低于或等于0.4可以将不需要的副产物的量最小化。
[0015]根据本专利技术，在制备烯烃氧化物的方法中，优选不等式(1)适用于各E(k)。优选地，m>1且E(1)包含两个组分C(1)和C(2)且基本上不含C(3)，E(2)包含一个组分C(3)且基本上不含C(1)和C(2)。
[0016]根据本专利技术，在制备烯烃氧化物的方法中，优选C(1)为过氧化氢，C(2)为有机溶剂，C(3)为烯烃。优选地，x≥4且x个组分C(j)还包含水。
[0017]根据本专利技术，在制备烯烃氧化物的方法中，优选m>1且E(1)包含三种组分C(1)、C(2)和C(4)且基本上不含C(3)，E(2)包含一种组分C(3)且基本上不含C(1)、C(2)和C(4)。
[0018]根据本专利技术，在制备烯烃氧化物的方法中，优选C(1)为过氧化氢，C(2)为有机溶剂，C(3)为烯烃，C(4)为水。
[0019]根据本专利技术，在制备烯烃氧化物的方法中，优选σ
n
(k)为0至0.4，更优选为0至0.039，更优选为0至0.035，更优选为0至0.03。
[0020]根据本专利技术，在制备烯烃氧化物的方法中，优选m为1、2或3，优选1或2。
[0021]根据本专利技术，在制备烯烃氧化物的方法中，优选至少一个，更优选所有离析物料流E(k)为液体料流。
[0022]根据本专利技术，在制备烯烃氧化物的方法中，优选m＝1，所述方法包含：
[0023](i
’
)提供离析物料流E，其表现出质量流速F
E
且包含y个组分C(j)，y＝1
……
x；
[0024](ii
’
)将E分成n个离析物子料流S(i)，n≤z，各S(i)表现出质量流速F
S
(i)，其中适用不等式(1)：
[0025][0026][0027][0028](iii
’
)将各M(i)进料至Z(i)中并将Z(i)中各M(i)在环氧化反应条件下与环氧化催化剂接触。
[0029]在该实施方案中，S(i)优选与M(i)相同，换言之，将各M(i)进料至Z(i)中并将Z(i)中各M(i)在环氧化反应条件下与环氧化催化剂接触在这里等同于将各S(i)进料至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在环氧化反应器R中由反应混合物料流制备烯烃氧化物的方法，其中R包含z个平行布置的活性反应管T(i)，z≥100，i＝1
……
z，其中各T(i)包含反应区Z(i)，所述反应区Z(i)包含非均相环氧化催化剂，所述反应混合物料流包含x个组分C(j)，x≥3，j＝1
……
x，所述方法包含：(i)提供m个离析物料流E(k)，m≥1，k＝1
……
m，其中各E(k)表现出质量流速F
E
(k)且包含y个组分C(j)，y＝1
……
x，其中至少一个E(k)中含有给定的组分C(j)；(ii)将各E(k)分成n个离析物子料流S(k,i)，n≤z，各S(k,i)表现出质量流速F
S
(k,i)，其中不等式(1)适用于至少一个E(k)：其中不等式(1)适用于至少一个E(k)：其中不等式(1)适用于至少一个E(k)：(iii)提供n个包含x个组分C(j)的反应混合物料流M(i)，所述提供包含，对于各i而言，如果m>1，则将n个离析物子料流S(k,i)进行合并和混合而获得n个反应混合物M(i)，或如果m＝1，则将n个离析物子料流S(k,i)作为n个反应混合物M(i)进行传递；(iv)将根据(iii)获得的各M(i)进料至Z(i)中并将Z(i)中各M(i)在环氧化反应条件下与环氧化催化剂接触；其中x个组分C(j)包含过氧化氢、有机溶剂和烯烃。2.权利要求1所述的方法，其中所述不等式(1)适用于各E(k)。3.权利要求1或2所述的方法，其中m>1且E(1)包含两个组分C(1)和C(2)且基本上不含C(3)，E(2)包含一种组分C(3)且基本上不含C(1)和C(2)。4.权利要求3所述的方法，其中C(1)为过氧化氢，C(2)为有机溶剂，C(3)为烯烃。5.权利要求1或2所述的方法，其中x≥4且x个组分C(j)还包含水。6.权利要求5所述的方法，其中m>1且E(1)包含三种组分C(1)、C(2)和C(4)且基本上不含C(3)，E(2)包含一种组分C(3)且基本上不...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：