[发明专利]由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，提供一种新的由过氧化氢和丙烯生产环氧丙烷的方法。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，本发明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。

上述技术方案中，n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C₃H₆/H₂O₂＝3～10，反应温度优选范围为25～100℃，反应压力优选范围为0.1～＜1MPa，所用催化剂优选方案为选自TS-1分子筛催化剂。固定床反应器催化剂床层的n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。

本发明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为本发明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，V₁’，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，V_n为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。