利用固定的缓和剂浓度的氧化乙烯生产制造技术

一种用于控制乙烯氧化的方法，利用乙烯和氧，连同银基催化剂、缓和剂和共－缓和剂，以生成氧化乙烯。当控制该乙烯氧化反应时，缓和剂浓度在比较窄的操作浓度范围内保持恒定，而共－缓和剂浓度在比较宽的操作浓度范围内变化，以优化催化剂性能如催化剂活性和／或催化剂选择性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及化学反应中的工艺控制。更具体地，本专利技术涉及乙烯氧化化学反应中增强的工艺控制。
技术介绍
商业上有意义的化学反应通常可以利用间歇处理(或批处理)化学反应器或连续 处理化学反应器来实施。在许多商业上有意义的化学反应中还包括的作为反应物和产物的 辅助物质(辅助材料)是(1)催化剂物质，其促进特定反应物生成特定产物的化学反应；促进剂物质，其通常并入到特定催化剂物质中以促进特定催化剂物质对特定化学反应 的功效(即，这样的功效可以针对至少催化剂活性和催化剂专一性而被优化)；和(3)缓和 剂物质，其用于并入到特定反应物批料或蒸汽中，以用于适当地减慢特定催化剂物质对于 特定化学反应的功效。虽然有许多可以用来通常生产大量(即，每年几千吨)有机化学中间体或产物、无 机化学中间体或产物以及混合的有机和无机化学中间体或产物的商业上有意义的化学反 应，但是特别基本的商业上有意义的化学反应是乙烯与氧的化学氧化反应(即，化学环氧 化反应)以生成氧化乙烯(即，环氧乙烯)。然后由前述化学氧化反应生成的氧化乙烯可以 水解生成乙烯醇，其进一步包括又一种商业上有意义的有机化学产物和/或有机化学中间 体物质。已经熟知通过乙烯与分子氧在多个管状连续反应器中的银基催化反应进行的商 业上有意义的氧化乙烯生产，对于许多级联反应已经在生产上使用并递增地改进。尽管这 样，但是由于在商业上有意义的氧化乙烯生产的巨大规模，在商业上有意义的氧化乙烯生 产中还没有实现的其他看上去很小的工艺改进仍然可以产生相当大的经济效益。在化学处理领域中已知晓通过乙烯和分子氧的银基催化反应进行氧化乙烯生产 的各个方面。特别感兴趣的是这种工艺中氯化物缓和剂的应用。例如，R. McNamce，USP 2238474披露了将二氯乙烯加入到乙烯氧化进料(feed)中以增强催化剂效率。G. Law, USP 2279469披露了将卤素化合物加入到进料中抑制二氧化碳的生成。G. Sears,USP 2615900披露了将金属卤化物加入到银基催化剂中减少了二氧化碳 的生成。D. Sacken, USP 2765283披露了用含氯化合物清洗载体(其将用于制备氧化乙烯 催化剂)导致更高的转化率和更高的产率。Lauritzen, USP 4874879披露了在将氧加入到进料之前预先氯化新鲜的含Re催 化剂。M. Nakajima, USP 4831162披露了一种进料，其包括“含氯燃烧反应的去加速剂 (de-accelerator) ”和氮的氧化物，用于高度选择性的含Rb和银催化剂。T. Notermann, USP 4994587 和 P. Hayden，USP 5387751 都披露了一种包括氯化物 缓和剂和氮的氧化物的气体进料，用于高度选择性的催化剂。P. Shankar, USP 5155242披露了预先氯化新鲜催化剂将有利于含Cs和银催化剂 的启动。还披露了该预先氯化允许含Re催化剂在较低温度下启动。P. Hayden，EP 0057066披露了含氯缓和剂具有不同效力。如果进料含有多种缓和 剂化合物，则催化剂的性能将受到缓和剂的有效总和而不是它们的绝对总和的影响。 Y. Oka, USP 6300507披露了以液体形式注入进料蒸汽中的氯化物缓和剂的加入。W. Evans, USP 6372925和6717001披露了对于高度选择性催化剂，缓和剂的浓度 必须在操作过程中反复优化，以便保持最大选择性。而且其还披露了缓和剂水平的较小改 变表现出对催化性能的显著影响。最后，P. Chipman,USP 7193094披露了在操作高度选择性的银催化剂中，缓和剂水 平随着反应温度的改变而加以调整。Μ , ^ Jf i K Montrasi et al. ,"Oxidation of Ethylene toEthylene Oxide :Role of Organic Chlorides,，，OxidationCommunications, Vol. 3 (3-4), 259-67(1983)中教导了，可在乙烯与分子氧生成氧化乙烯的银基催化反应中，可逆地影响 银基催化剂的活性和选择性的有机氯化物缓和剂物质。缓和剂水平响应于降低的催化剂活 性必须增加。在前述文件中还教导了，使用“氯化物净化剂”物质允许有机氯化物缓和剂物 质更宽的操作范围。商业上有意义的化学反应，如尤其是乙烯氧化反应，随着国家和世界经济发展，仍 然会是重要的。因此，期望这样的方法，通过其这样的商业上有意义的乙烯氧化反应可以被 有效地优化。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于优化化学反应，尤其是乙烯氧化反应的方法。该方法尤其 可应用于利用表现出老化效应的银基催化剂的催化乙烯氧化化学反应。“老化效应”意思 是作为催化乙烯氧化化学反应中银基催化剂使用的时间的函数，该银基催化剂的至少一个 性能参数下降。这些性能参数包括但不一定限于银基催化剂活性和银基催化剂选择性。乙 烯氧化化学反应还利用反应物气体混合物，其包括影响用于乙烯氧化化学反应的银基催化 剂功效的缓和剂以及影响用于乙烯氧化化学反应的银基催化剂和缓和剂的共_缓和剂(辅 助_缓和剂或共_缓和剂，co-mediator)。本专利技术不意味着，共_缓和剂可检测到影响没有 缓和剂的银基催化剂(即，通常在银基催化剂选择性和/或银基催化剂活性范围内)。当共-缓和剂的操作浓度范围比缓和剂的操作浓度范围更宽时，本专利技术提供特定 值。在这样的情况下，在较窄操作浓度范围中有效的缓和剂的浓度可以保持恒定，同时当在 表现出老化效应的银基催化剂发生老化时，在较宽操作浓度范围中操作的共_缓和剂的浓 度可以变化以优化(即，连续或间断的)乙烯氧化化学反应。本专利技术提供数值，只要有效地 控制共_缓和剂(在较宽操作浓度范围中有效)的浓度比控制缓和剂(在较窄操作浓度范 围中有效)的浓度提供了对有效化学工艺控制更少的阻碍。一种用于控制乙烯氧化的特定方法包括使乙烯与氧在银基催化剂、缓和剂和 共_缓和剂存在下反应以生成氧化乙烯。该特定方法还包括将缓和剂的浓度保持恒定，但 随着银基催化剂老化而变化共_缓和剂的浓度。另一种用于控制乙烯氧化的特定方法包括使乙烯与氧在包含铼促进剂的银基催化剂、缓和剂和共-缓和剂存在下反应以生成氧化乙烯。该另一特定方法还包括将缓和剂 的浓度保持恒定，但随着银基催化剂老化而变化共-缓和剂的浓度。 又一种用于控制乙烯氧化的特定方法包括使乙烯和氧在银基催化剂、有机氯化物 缓和剂和有机非商化物共_缓和剂存在下反应以生成氧化乙烯。该又一种特定方法还包括 将有机氯化物缓和剂的浓度保持恒定，但随着银基催化剂老化而变化有机非商化物共_缓 和剂的浓度。本专利技术还提供一种将催化剂的功效保持在其最大值的有效方法。已发现，当催化 剂功效通过调整缓和剂浓度加以优化时，催化剂需要延长的时间以调整到新的水平，10-24 小时。相反，出乎意料地，在本专利技术的参数中，当催化剂的功效通过调整共_缓和剂的浓度 加以优化时，催化剂需要有限的时间而调整到新的水平，4-8小时。具体实施例方式本专利技术，包括一种用于优化乙烯氧化化学反应的方法，应在以下的说明书上下文 范围中加以理解。以下说明书中的具体实施方式可应用于其中乙烯化学反应物在银本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制乙烯氧化的方法，包括：　　使乙烯与氧在银基催化剂、缓和剂和共－缓和剂存在下发生反应，以生成氧化乙烯；以及　　保持所述缓和剂的浓度恒定，但随着所述银基催化剂老化而改变所述共－缓和剂的浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳比勒里兹卡拉，霍华德萨克斯，曼苏尔侯赛因，克里斯蒂安J居克尔，安杰伊罗基茨基，
申请(专利权)人：科学设计有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]