本发明专利技术涉及一种氯丙烯氧化制环氧氯丙烷的方法，主要解决现有氯丙烯氧化制环氧氯丙烷的催化剂存在对环氧氯丙烷选择性低，收率低的问题。本发明专利技术通过采用一种氯丙烯氧化制环氧氯丙烷的方法，以氯丙烯和过氧化氢为原料，在反应温度为10～100℃，反应压力为0MPa～1.5MPa，氯丙烯/过氧化氢摩尔比为1～120∶1，过氧化氢与催化剂的重量比为0.1～180∶1的条件下反应生成环氧氯丙烷，所用的催化剂为复合孔结构钛硅分子筛材料。该钛硅分子筛材料中TiO2/SiO2的重量比为0.002～0.4；介孔孔径分布为2～40纳米；大孔孔径分布为0.5～40微米；比表面积高达240～1000米2/克，孔体积为0.4～1.5米2/克的技术方案较好地解决了该问题，可用于复合孔结构钛硅分子筛材料的工业生产中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
钛硅(TS-1)分子筛由于其具有适宜的酸中心分布和特殊的孔结构等特点，在烯烃环氧化反应中表现出了优异的催化性能，但是由于孔结构、形貌以及制备方法等方面的问题使得TS-1分子筛的应用受到制约。首先是孔结构方面，由于传统的TS-1分子筛只具有微孔结构，这极大地限制了重油组分等大分子在催化剂中的传质和扩散，从而抑制了催化剂的反应活性、选择性和寿命。其次是形貌方面，传统的分子筛是粉末，只有经过复杂的成型步骤才能应用于工业生产中，然而成型过程中大量粘结剂的加入会造成孔道的堵塞以及活性位的包埋，从而导致催化活性的降低。最后是制备方法，传统的制备TS-1分子筛的方法是水热合成法，这种方法制备分子筛过程比较复杂，需要使用大量会对环境造成污染的有机胺模板剂，并且最后需要经过繁杂的分离过程才能得到分子筛。 为解决以上问题，近年来研究人员提出了用气相晶化法制备复合孔沸石整体材料的想法，即通过气相晶化法制备一种催化剂，使其具有一体成型的形貌并且同时拥有两套不同的孔道体系(Holland B T,Abrams L, Stein A. J. Am. Chem. Soc. 1999，121，4308-4309)。其中微孔沸石为反应提供了活泼的活性中心，而大孔/介孔孔道为材料提供了足够的扩散通道。这种复合孔整体材料同时具有了大孔/介孔材料高扩散和沸石材料高活性的优点，又避免了复杂的成型过程。此外，与传统的水热合成法相比，气相晶化法所得的分子筛与母液是直接分离的，可省去繁杂的分离过程，从而减少有机模板剂的用量，且容易回收和重复利用有机模板剂。另外，气相晶化法不会产生大量的废液，对环境友好，是一种简便、经济的方法，并且已成功应用于多种分子筛的制备。赵天波等人通过将硅胶独石或孔内原位积碳的硅胶独石在含有铝源的分子筛前驱体溶液中浸溃后借助水蒸气协助转晶法得到微孔/大孔娃招分子筛(Yangchuan Tong,Tianbo Zhao,Fengyan Li, Yue Wang. Chem. Mater. 2006,18,4218-4220 ；Qian Lei, Tianbo Zhao, Fengyan Li，Lingling Zhang, Yue Wang. Chem.Commun.，2006，1769-1771)。尽管各国研究人员开发出众多的多级孔结构硅铝分子筛的合成方法，但关于多级孔结构钛硅分子筛整体材料的制备至今未见报道。由此可见，开发一种制备过程简单，对环境友好并且具有较好传质性能的多级孔结构钛硅分子筛整体材料的制备方法是实现和扩大其实际应用的关键所在。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有氯丙烯氧化制环氧氯丙烷的催化剂存在对环氧氯丙烷选择性低，收率低的问题。本专利技术提供了一种新的，该方法用于氯丙烯制环氧氯丙烷反应时，具有环氧氯丙烷选择性高，收率高的特点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下以氯丙烯和过氧化氢为原料，在反应温度为10 100°c，反应压力为OMPa 1. 5MPa，氯丙烯/过氧化氢摩尔比为I 120 1，过氧化氢与催化剂的重量比为O.1 180 I的条件下反应生成环氧氯丙烷，所用的催化剂为复合孔结构钛硅分子筛材料。该钛硅分子筛材料中Ti02/Si02的重量比为O. 002 O. 4 ;介孔孔径分布为2 40纳米；大孔孔径分布为O. 5 40微米；比表面积高达240 1000米2/克，孔体积为O. 4 1. 5米2/克，其中大孔孔容占10 70%，介孔孔容占15 75%，微孔孔容占15 75%。上述技术方案中，优选的技术方案为Ti02/Si02的重量比为O. 005 O. 35 ;微孔孔径分布为O. 4 O. 8纳米；介孔孔径分布为4 30纳米；大孔孔径分布为2 35微米；比表面积高达400 900米2/克，孔体积为O. 5 1. 2米2/克，其中大孔孔容占15 60%，介孔孔容占20 65%，微孔孔容占20 65% ;反应温度为20 90°C，反应压力为O. OlMPa IMPa，氯丙烯/过氧化氢摩尔比为2 50 1，过氧化氢与催化剂的重量比为O. 5 150 I。一种多级孔结构钛硅分子筛材料的制备方法，包括以下步骤a)将相分离诱导剂Rl、结构导向剂R2、催化剂R3、醇R4、酸、水、硅源和钛源的混合物在O 40°C条件下水解反应5 60分钟得钛硅氧化物材料前驱体I，混合物重量比组成为R1/Si02 = O. 01 1. 0，R2/Si02 = O. 3 2. 5，R3/Si02 = O O. 1，R4/Si02 = O 10，H20/Si02 = 3. O 20，HVSiO2 = O. 01 O. 45，Ti02/Si02 = O. 002 O. 4 ;b)将上述钛硅氧化物材料前驱体I在30 100°C温度下凝胶老化，老化2 96小时，得到钛硅氧化物材料前驱体II ; C)钛硅氧化物材料前驱体11经干燥、焙烧后制得钛硅氧化物材料III;d)将钛硅氧化物材料III置于反应釜的上部，反应釜底部加入有机胺溶液，在100 200°C下晶化O. 5 12天后；对样品进行洗涤、干燥和焙烧得到多级孔结构钛硅分子筛整体材料；其中相分离诱导剂Rl选自聚乙二醇、聚氧乙烯或聚环氧乙烷的中的至少一种，其平均分子量为3000 100000 ；结构导向剂R2选自三嵌段共聚物、长链烷基三甲基卤化氨((CH3) nN+ (CH3) 3X_)、柠檬酸、酒石酸、苹果酸或乳酸中的至少一种；其中三嵌段共聚物是聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯，其平均分子量为1500 12000 ;长链烷基三甲基卤化氨的碳链长度为8 18，X为Cl或者Br ；催化剂R3选自氟化铵、氟化钾、氯化铵、磷酸铵、碳酸铵中的至少一种；醇R4选自异丙醇、异丁醇中的至少一种；酸选自硝酸、磷酸、盐酸或醋酸中的至少一种。上述技术方案中，硅源优选方案为选自正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四丙酯、正硅酸四丁酯中的至少一种。钛源优选方案为选自三氯化钛、异丙醇钛或异丁醇钛中至少一种。步骤a)中混合物重量比组成优选范围为R1/Si02 = O. 02 O. 9，R2/Si02 =O. 25 2. 4，R3/Si02 = O. 001 O. 9，H20/Si02 = 2.9 19，H+/Si02 = O. 02 O. 40，TiO2/SiO2 = O. 003 O. 35。步骤b)中凝胶老化温度优选范围为40 80°C，老化时间优选范围为12 72小时。步骤c)中，干燥温度优选范围为25 80°C，干燥时间优选范围为I 7天；焙烧温度优选范围为550 800°C，焙烧时间优选范围为2 10小时。步骤d)中有机胺模板剂优选方案为四丙基氢氧化胺、四丙基溴化铵、三乙胺或乙二胺中的至少一种。步骤d)中晶化温度优选范围为120 180°C，晶化时间优选范围为I 10天。本专利技术方法中，将钛硅氧化物材料前驱体I放入任意形状的模具里，就可以得到相应形状的复合孔钛硅氧化物整体材料。目前，氯丙烯氧化制环氧氯丙烷的反应中普遍存在环氧氯丙烷的选择性低，收率低的问题。这主要是由于环氧氯丙烷水解和醇解所生成的大分子副产物在只具有单一微孔的传统钛硅分子筛孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氯丙烯氧化制环氧氯丙烷的方法，以氯丙烯和过氧化氢为原料，在反应温度为10～100℃，反应压力为0MPa～1.5MPa，氯丙烯/过氧化氢摩尔比为1～120∶1，过氧化氢与催化剂的重量比为0.1～180∶1的条件下反应生成环氧氯丙烷，所用的催化剂为复合孔结构钛硅分子筛材料。该钛硅分子筛材料中TiO2/SiO2的重量比为0.002～0.4；介孔孔径分布为2～40纳米；大孔孔径分布为0.5～40微米；比表面积高达240～1000米2/克，孔体积为0.4～1.5米2/克，其中大孔孔容占10～70％，介孔孔容占15～75％，微孔孔容占15～75％。
【技术特征摘要】
1.一种氯丙烯氧化制环氧氯丙烷的方法，以氯丙烯和过氧化氢为原料，在反应温度为10 100°C，反应压力为OMPa 1. 5MPa，氯丙烯/过氧化氢摩尔比为I 120 1，过氧化氢与催化剂的重量比为O.1 180 I的条件下反应生成环氧氯丙烷，所用的催化剂为复合孔结构钛硅分子筛材料。该钛硅分子筛材料中Ti02/Si02的重量比为O. 002 O. 4 ;介孔孔径分布为2 40纳米；大孔孔径分布为O. 5 40微米；比表面积高达240 1000米2/克，孔体积为O. 4 1. 5米2/克，其中大孔孔容占10 70%，介孔孔容占15 75%，微孔孔容占15 75%。2.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨贺勤，刘志成，高焕新，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，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：
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