[发明专利]用于制造1,2-环氧-3-氯丙烷的方法

说明书

本申请要求于2011年1月27日提交的欧洲专利申请号EP11152407.0的权益，其内容通过引用结合在此。 

若任何通过引用结合在此的专利、专利申请以及公开物中的披露内容与本说明书相冲突的程度至它可能使一个术语不清楚，则本说明书应该优先。 

本发明涉及一种用于通过烯丙基氯与过氧化氢之间的反应制造1，2-环氧-3-氯丙烷的方法。 

已知在甲醇作为溶剂存在下，并且在包括TS-1的催化剂存在下，如在M.G.Clerici(克莱里希)等人，催化杂志(Joumal of Catalysis)，140，71-83(1993)中披露的那样，用过氧化氢，通过烯丙基氯的环氧化制造1，2-环氧-3-氯丙烷(或环氧氯丙烷)。要求使用甲醇作为溶剂以获得催化剂的良好活性以及对环氧氯丙烷的良好选择性。然而使用大量溶剂存在涉及需要对其进行分离、回收和再利用的缺陷，它们给本方法增加了复杂性。 

中国专利申请101481364的Derwent(德温特)摘要说明了在最小量的作为溶剂的甲醇存在下，以及在钛-硅分子筛催化剂存在下，借助过氧化氢，通过烯丙基氯的环氧化制造环氧氯丙烷。该催化剂是一种粉末。该催化剂通过过滤分离，用溶剂再悬浮，并且再循环至该反应。使用一种粉末催化剂表现出催化剂回收操作和再循环使该方法更复杂的缺点。 

本发明目标在于通过提供一种新颖的方法来克服前面的缺点，其中 与溶剂以及反应器复杂性相关的这些缺点大大减少，然而基本上没有减小催化剂的活性(或反应物的转化度、或环氧化反应的速率)以及催化剂寿命，并且基本上没有增加副产物的形成。 

本发明因此涉及制造1，2-环氧-3-氯丙烷的方法，通过在固体催化剂存在下，并且任选在至少一种溶剂存在下使烯丙基氯和过氧化氢之间在环氧化介质中反应，该环氧化介质包括在反应条件下的至少两个液相，其中该催化剂表现出低于或等于2.4×10⁴m^-1的外表面/体积比。 

将使用表现出低于或等于2.4×10⁴m^-1的外表面/体积比的催化剂与双液相反应混合物结合呈现出至少以下优点之一： 

提供一种催化剂，其具有的形状使得它易于从反应混合物分离，并且有助于催化剂的再生； 

在其中使用一种醇作为溶剂的情况下，减少醇解副产物； 

通过减少最终产物被溶剂和由溶剂形成的副产物污染，增强环氧氯丙烷纯度； 

减少并且可能地移除溶剂的分离操作； 

减少溶剂再循环回路的体积，并且可能地移除该回路； 

易于连续进行全过程； 

有可能使用具有可容许的压降的催化的固定床或流化床反应器； 

通过减少过程的下游步骤的数目减少该方法的总成本； 

可以获得那些优点而几乎没有影响反应速率和环氧氯丙烷选择性。这是出人意料地的，因为不愿受任何理论束缚，将双相性环氧化条件与一种表现出要求的表面/体积比率特征的催化剂结合，由于反应物的液相分离的累积的负面效应(质量传递问题)和催化剂颗粒内的扩散问题，人们会期待一种非常慢的反应速率。此外，由于环氧氯丙烷溶剂分解的二次后继反应，为了对环氧氯丙烷选择性具有负面影响的环氧氯丙烷的可接受的生产能力，这样的条件此外会要求更高的反应时间。 

催化剂的体积应理解为是指宏观催化剂的床的几何体积。该床可以具有像例如固定床、流化床、移动床、载流床或循环床的任何类型。固定床和移动床是优选的，固定床是最优选的。该催化剂床的体积应理解为是指在该方法过程中的操作中催化剂的体积。 

催化剂的“外表面”应理解为是指构成催化剂床的催化剂颗粒的表面。由于催化剂颗粒的可能的大孔隙度、中孔隙度、和/或微孔隙度，该外表面并不包括催化剂颗粒的表面。这样的孔隙度总体上是使得等价的孔径低于5μm，通常低于2μm，并且时常地低于1μm。催化剂颗粒旨在指固体成分的催化剂(例如粉末、挤出物、小粒等)，蜂窝状结构，催化的微反应器以及规整填料(类似等)。催化剂可以是一种本体催化剂或一种载体催化剂。 

可以从催化剂床的的几何尺寸计算体积。 

外表面可以从催化剂颗粒的平均几何外部尺寸，使用经典表面和体积公式计算。如果对于这些催化剂颗粒没有形状可以用来限定，它们可以被认为是球体，并且其几何外部尺寸是等效球体的直径。