[发明专利]制备环氧丙烷的方法

说明书

发明领域

本发明涉及通过在催化剂存在下用过氧化氢将丙烯环氧化来制备环氧丙烷的方法，其中该方法中获得的包含丙烯和氧的混合物(GII)经历还原反应，从而通过添加氢气并且在含有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得到混合物(GII)来还原氧，其中铜在载体上以30-80重量％的量存在，基于全部催化剂的重量计并且作为CuO计算。

发明背景

现有技术中已经知道减少气体混合物中的氧浓度的方法，所述气体混合物含有例如氧、烯烃化合物和其它含碳化合物例如烃。

DE 101 55 470 A1描述了通过丙烯的环氧化来合成环氧丙烷、并回收未反应的丙烯的方法，其中通过(i)在废气流中添加氮气，(ii)压缩，和(iii)所得料流的冷凝，(iv)对料流施以气体渗透，和(v)分离，从环氧丙烷合成的至少一部分废气流中回收丙烯。在冷凝过程中，将液流与包含丙烯、氮气和氧气的气流分离，并将气流送去气体渗透。氮气加入以获得源自气体渗透的渗余物的具有低含氧量的料流。由此，避免形成可燃混合物。

EP 0 719 768 A1描述了回收从烯烃与过氧化氢的催化反应获得的废气流中所含的烯烃和氧的方法。在这种分离方法中，使废气流与吸收剂例如异丙醇接触。为了避免可燃气体混合物，必须添加惰性气体，例如甲烷。

在他的理论中，K.Dehmel，University of Hamburg，Department of Physics，1999年10月公开了一种氩气、CF₄和二氧化碳的气体混合物可以通过使用氢气在催化剂存在下将氧催化氢化来脱除氧气，催化剂即在硅酸镁载体上的氧化铜。此文献并没有公开含有烯烃和氧的混合物，从此混合物应当除去氧。

US 6,204,218B1公开了用于提纯物质料流的催化剂和方法。所用的催化剂在其活性组合物中包含0.05-1.0％重量％的至少一种元素周期表第10族金属或第10族金属的化合物和0.05-1.0％重量％的至少一种元素周期表第11族金属或第11族金属的化合物，其中第11族金属与第10族金属之间的重量比是0.95-1.05，并且包含作为载体的含SiO₂的催化剂载体。此催化剂可以用于从物质料流除去炔、二烯和/或单不饱和烃或氧的方法中。

US6,069,388公开了一种从烯属烃选择性分离氢气或分离氢气和一氧化碳两者的方法。这种分离是通过使混合物与氧在催化剂上在足以氧化氢气形成水的条件下接触实现的，同时抑制反应性不饱和烃的反应。此催化剂含有至少一种元素周期表IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB和VIII族的金属或金属氧化物。为了氧化在待处理混合物中存在的氢，向此混合物加入氧气，氧气量小于与氢气反应所需的化学计算量，并且任选地加入任何一氧化碳。在第二阶段中，剩余的一氧化碳与水在水气转移反应中反应得到二氧化碳和氢气，并且任何剩余的氢气与存在的小部分的活性不饱和烃反应。

US4,869,883公开了一种用于本体氮气的惰性气体提纯器，其中不使用氢气或其它还原气体。公开了三阶段方法，其中使用铜、氧化铜和分子筛吸附剂用于从惰性气体进料顺序除去氧气、氢气、一氧化碳、二氧化碳和水。在本体惰性气体料流中存在的氧气与在本体惰性气体料流中存在的一氧化碳和氢气在还原的含铜催化剂存在下在150-250℃的温度下反应，形成二氧化碳和水。来自此步骤的未反应的一氧化碳和氢气与含氧化铜的催化剂的氧组分在150-250℃的温度下反应，形成二氧化碳、水和还原的铜。水和二氧化碳是通过在吸附剂上吸附除去的，优选分子筛吸附剂。

WO2008/023051A1公开了一种从富氢的含烯烃的气体混合物除去氧、氮氧化物、炔和/或二烯的方法。气体混合物还含有氢气、一种或多种烯烃，但不是二烯，以及任选其它组分，并且与催化剂在反应区中接触，其中催化剂含有硫化铜(I)。

DE 19 29 977公开了一种提纯烯烃的方法，包括使含有烯烃例如乙烯和丙烯的混合物在气相中与含有氧化铜(CuO)的催化物质接触，所述催化物质可以随后用含氧气体再生。氢气通过与氧化铜(I)反应获得元素铜和水而从所述气体混合物除去。通过用氧气处理元素铜，再次形成氧化铜(II)。

DE 32 28 023 A1公开了一种从含有5-15体积％氧的气体混合物获得烃的方法，其中烃被吸附在合适的吸附剂上。在吸附之前，氧的量可以通过催化还原降低。在此还原中，使用的铜催化剂包含小于5重量％的铜。