[发明专利]一种减弱副反应发生的氧化烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减弱副反应发生的氧化烯烃的方法。

背景技术

氧化烯烃是一类重要的含氧有机化合物，如氧化丙烯，又称为环氧丙烷（propylene oxide，简称PO），是一种重要的基本有机化工原料，在丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯。环氧丙烷的最大的用途是生产聚醚多元醇，以进一步加工制造聚氨酯，也可用于生产用途广泛的丙二醇。除此之外，环氧丙烷还可用于表面活性剂，油田破乳剂等的生产。

随着聚氨酯材料等的广泛应用，环氧丙烷的需求量在逐年上升。目前，工业上生产环氧丙烷的工艺存在着弊端，尤其不符合绿色化学化工的要求。因此，人们迫切需要开发既经济且又对环境友好的生产方法。

钛硅分子筛（US4410501）的出现，为烯烃环氧化、苯酚羟基化、酮醇的氧化等开辟了一条新的途径，特别是在烯烃环氧化方面，取得了很好的催化氧化效果。在以过氧化氢为氧化剂、甲醇为溶剂的反应体系中，钛硅分子筛对丙烯具有较高的催化活性，目前，Dow/BASF以及Degussa/Uhde已经将该工艺推向工业化。但存在的普遍问题是，装置运转一段时间后，催化剂的活性和选择性会降低，即催化剂在运转过程中会发生失活现象。目前主要解决的方式是采用器内再生和器外再生二种方式来使催化剂恢复活性。其中，器内再生主要是针对失活程度较轻的情况，一般采用溶剂和/或氧化剂在一定温度下浸渍或冲洗一定时间来实现；器外再生主要是针对失活程度较严重的情况，一般采用焙烧等方式来实现。一般在工业上，采用先经器内再生来使催化剂恢复活性，等到器内再生无法使催化剂活性恢复后，再采用器外再生。这样再生存在的问题是在再生后重新运行时，特别是器内再生后重新运行时，催化剂的活性和选择性波动较大，需要很长时间才能稳定，同时要结合提高反应温度等操作来实现反应的平稳运转，但这样会进一步加速催化剂失活以及降低目的产物选择性，影响后续产品精制分离，也不利于安全生产。

CN101279959A公开了一种合成环氧丙烷的方法，其特征在于摩尔比(1～15)：(0.5～5)：1的低碳醇、丙烯和双氧水在装有催化剂的反应器内，丙烯和双氧水发生环氧化反应得到环氧丙烷，其中溶液pH和反应温度在整个反应过程中随时根据双氧水转化率来调节，双氧水转化率一降低到88.5%，就提高溶液pH和反应温度。该发明通过调节溶液pH和反应温度可延长催化剂的单次运转寿命。但这种方法不利于催化剂的反复多次再生使用，即影响催化剂的总寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种减弱副反应发生的烯烃氧化的方法。

本发明的发明人经过大量的实验研究发现，在烯烃氧化反应运行过程中，当以钛硅分子筛为活性组分的催化剂分为前后二部分，且其中前部分是以HTS为活性组分，后半部分是以TS-1为活性组分，物料先接触催化剂前半部分，而后接触催化剂后半部分，意外的是可以维持氧化剂的转化率和目的产物氧化烯烃的选择性在较高的水平，进而延长烯烃环氧化稳定运行时间。基于此，完成了本发明。

本发明提供的一种减弱副反应发生的氧化烯烃的方法，是在氧化烯烃的制备条件下使包括烯烃和氧化剂在内的物料在固定床上与以钛硅分子筛为活性组分的催化剂进行接触，其特征在于所说的催化剂在固定床中至少设置为以HTS为活性组分和以TS-1为活性组分的两部分催化剂床层，并使所说的物料先与以HTS为活性组分的催化剂接触，再与以TS-1为活性组分的催化剂接触。

所说的制备方法中，氧化烯烃的制备条件温度为0～120℃，压力为0.01～5MPa，烯烃与氧化剂的摩尔比为1～10.0：1，体系物料的总重时空速为0.1～20h^-1。在本发明提供的方法中，原料优选配比如下：烯烃与氧化剂的摩尔比优选为0.2～5.0：1，反应温度优选为20～80℃，反应压力优选为0.1～3MPa，体系物料的总重时空速为0.2～10h^-1。