[发明专利]制备环氧丙烷的方法

权利要求书

1.一种制备环氧丙烷的方法，包括：

(I)使丙烯与过氧化氢在催化剂存在下反应，以产生包含环氧丙烷、未反应的丙烯和氧的混合物(GI)；

(II)从混合物(GI)中分离环氧丙烷，以产生包含丙烯和氧的混合物(GII)；

(III)将氢气加入混合物(GII)并且至少部分地通过在包含负载在载体上的元素形式和/或氧化物形式的铜的催化剂存在下与氢气反应来还原混合物(GII)中所含的氧，其中铜在载体上的存在量是30-80重量％，基于全部催化剂计和按照CuO计算。

2.如权利要求1所述的方法，其中在(III)中所用的催化剂中，铜的存在量是40-50重量％，基于全部催化剂计和按照CuO计算。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中在(III)中所用的催化剂的载体是无机材料，其含有硅、氧和至少一种选自碱金属和碱土金属中的元素。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其中载体含有至少99重量％的硅酸镁，基于载体的总重量计。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其中铜是在(III)中所用的催化剂中的唯一的催化活性金属。

6.如权利要求1-4任一项所述的方法，其中(III)中所用的催化剂还含有选自以下的至少一种助催化剂：Li，Na，K，Rb，Cs，Be，Ca，Sr，Ba，Sc，Ti，V，Nb，Cr，Mo，W，Mn，Fe，Co，Ni，Zn，以及它们的混合物。

7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其中在(I)中使丙烯与过氧化氢在含钛的沸石催化剂存在下和在作为溶剂的甲醇存在下反应。

8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其中混合物(GII)还包含丙烷。

9.如权利要求8所述的方法，其中混合物(GII)包含在每种情况下基于混合物(GII)总重量计的1.0-5重量％的氧、85-97.5重量％的丙烯和0.5-10重量％的丙烷。

10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其中在(III)中以使得氢与氧的摩尔比为0.1∶1至4.5∶1的量添加氢气。

11.如权利要求1-10任一项所述的方法，其中在(III)中所述还原在100-500℃、优选175-250℃的温度和0.1-100巴、优选10-20巴的压力下进行。

12.如权利要求1-11任一项所述的方法，其中来自(III)的混合物(GIII)至少部分地用于将混合物(GII)至少部分地加热到150-300℃的温度。

13.如权利要求1-12任一项所述的方法，其中来自(III)的混合物(GIII)具有不超过800ppm的氧含量。

14.如权利要求1-13任一项所述的方法，其中至少阶段(III)作为连续操作的工艺进行，其中操作时间为至少200小时，优选至少500小时，更优选至少1000小时。

15.如权利要求1-14任一项所述的方法，其中还包括：

(IV)从来自(III)的混合物(GIII)中分离丙烯，并将分离出的丙烯再引入(I)。

16.如权利要求1-15任一项所述的方法，其中在阶段(II)和(III)之间，将混合物(GII)从1-5巴的压力压缩到15-20巴的压力。

17.如权利要求1-16任一项所述的方法，包括：

(I)使丙烯与过氧化氢在钛硅质岩催化剂、优选钛硅质岩-1(TS-1)催化剂的存在下反应以产生混合物(GI)，其包含8-13重量％的环氧丙烷、2-7重量％的未反应的丙烯，0.01-1重量％的丙烷和0.02-0.5重量％的氧；

(II)从混合物(GI)中分离环氧丙烷以产生混合物(GII)，这任选在至少一个中间阶段后进行，所述混合物(GII)在每种情况下按混合物(GII)的总重量计包含85-97.5重量％的丙烯、0.5-10重量％的丙烷和1.0-5重量％的氧；

(III)将氢气加入混合物(GII)中，并且至少部分地通过在包含负载于硅酸镁上的元素形式和/或氧化物形式的铜和至少一种助催化剂的催化剂存在下与氢气反应来还原混合物(GII)中所含的氧，所述催化剂具有根据DIN 66131测定的BET表面积为20-300平方米/克，基于催化剂总重量计并且作为CuO计算的铜含量是40-50重量％，获得了具有至多800ppm氧含量的混合物(GIII)；

(IV)从混合物(GIII)中分离丙烯，并将分离出的具有至多10ppm的优选氧含量的丙烯重新引入(I)中，

其中在(III)中，还原反应在175-250℃的温度和10-20巴的压力下进行，并且其中在(III)中，氢气的加入量使得氢对氧的摩尔比在0.3∶1至3.5∶1的范围内。