[发明专利]环氧丙烷的纯化有效

专利信息
申请号: 201180046612.9 申请日: 2011-09-28
公开(公告)号: CN103119032A 公开(公告)日: 2013-05-22
发明(设计)人: G.A.索耶 申请(专利权)人: 莱昂德尔化学技术公司
主分类号: C07D301/32 分类号: C07D301/32
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 赵苏林;李炳爱
地址: 美国德*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 丙烷 纯化
【说明书】:

发明领域

本发明涉及环氧丙烷的纯化。

发明背景

环氧丙烷(PO)是有用的化学物质,其用于制备丙二醇、丙二醇醚、1,4-丁二醇和用于制备聚氨酯材料的多元醇。通常,PO是通过使丙烯与氧化剂在催化剂存在下反应生成的。PO在工业上是通过使丙烯与有机氢过氧化物(例如乙苯氢过氧化物、过氧化氢异丙苯或叔丁基过氧化氢)在溶解的钼催化剂或二氧化硅担载二氧化钛(titania-on-silica)的多相催化剂存在下反应来制备。PO还通过丙烯与过氧化氢在硅酸钛催化剂存在下反应制备。

在这些工艺中,通常生成少量的水、烃(通常C4-C6烷烃和烯烃)和含氧副产物(例如甲醇、丙酮、甲酸甲酯和醛(乙醛和丙醛))。已经开发了很多方法从PO中除去这些杂质。之前公开的方法包括以下的萃取蒸馏技术,其采用C8-C20烷烃、烯烃或环烷烃、C6-C12芳烃、C8-C12脂肪族或环状石蜡(paraffin)和叔丁醇-水混合物以除去杂质烃(参见美国专利号3,843,488、3,909,366、3,464,897、5,006,206);和采用水或低级二醇如乙二醇和丙二醇以除去含氧杂质(参见美国专利号4,140,588、3,578,568和5,000,825);以及在连续萃取蒸馏段中采用二醇和烷烃(参见美国专利号5,354,430)。还教导了使用水和烃(例如正辛烷)作为萃取溶剂的液-液萃取以从环氧丙烷-甲醇混合物中除去高含量的甲醇(参见美国专利号6,500,311)。

其他纯化工艺包括通过使粗PO接触金属氢氧化物以除去甲酸甲酯的方法,所述金属氢氧化物包括:碱金属氢氧化物水溶液(参见美国专利号2,622,060)、碱皂化剂的水溶液(参见美国专利号2,550,847)、氢氧化钙的含水浆液(参见美国专利号3,477,919)和在水和甘油中的氢氧化钠(参见美国专利号4,691,035)。其他方法包括使用蒸馏和碱处理的组合以同时使乙醛醇醛缩合(aldolize)和使甲酸甲酯皂化(参见美国专利号3,350,417)以及用其中添加有增溶剂和除醛剂的氢氧化钙含水浆液处理(参见美国专利号4,691,034)。

还教导了吸附技术来除去高含量的杂质,包括通过用吸附剂(例如活性炭)处理从PO中除去高分子量醚(参见4,692,535)和通过与碱性离子交换树脂接触从含杂质的PO中除去甲酸甲酯(参见美国专利号5,107,002和5,106,458)。

工业上有用的技术包括用以纯化PO的多级蒸馏工艺。参见例如美国专利号3,881,996,其公开了蒸馏粗的无丙烯的PO以作为塔顶产物除去乙醛,然后蒸馏塔底流出物(bottom stream)以将PO作为塔顶产物与丙醛和其他更高沸点的物料相分离。该方法能够制备具有非常低的醛含量(小于10ppm)的PO。然而,蒸馏工艺是非常耗能的且为了实现这么低的醛含量需要非常高的能量输入。

总之,需要环氧丙烷的新纯化方法。我们发现了有效方便地纯化环氧丙烷的方法。

发明概述

本发明是纯化包含杂质的环氧丙烷的方法,该杂质包括丙酮、水、甲醇、甲酸甲酯、醛和烃。该方法包括在液/液溶剂萃取中使不纯的环氧丙烷与二醇和C7烷烃或更高级烷烃接触;以及分离杂质含量降低的环氧丙烷。纯化的环氧丙烷可通过以下制备:使丙烯与氢过氧化物反应生成粗环氧丙烷流出物;蒸馏该粗流出物以制备包含1-5wt%杂质的环氧丙烷流;使该环氧丙烷流与萃取溶剂混合物接触;然后将包含环氧丙烷的烷烃部分与二醇部分分离;以及在一个或多个步骤中蒸馏该烷烃部分以产生烷烃塔底流出物和具有少于0.1wt%杂质的环氧丙烷产物。

附图简述

图1是本发明的一种实施方案的流程示意图。

发明详述

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