[发明专利]生产环氧丁烷的方法

说明书

本发明涉及一种生产环氧丁烷的方法，主要解决现有技术存在废水、废渣量大，污染严重，设备腐蚀性强的问题。本发明通过采用包括步骤：a)乙苯与空气进行过氧化反应，得到过氧化氢乙苯氧化液；b)过氧化氢乙苯氧化液与丁烯在催化剂的作用下，于液相条件下发生环氧化反应生成环氧丁烷、α‑甲基苄醇和苯乙酮；c)α‑甲基苄醇脱水生成苯乙烯；d)苯乙酮与氢气发生加氢反应生成α‑甲基苄醇；该步骤生成的α‑甲基苄醇回到c)步骤，与b)步骤生成的α‑甲基苄醇一起加氢生成苯乙烯的技术方案较好地解决了该问题，可用于制备环氧丁烷，并联产苯乙烯的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种生产环氧丁烷的方法。

背景技术

聚醚多元醇，简称聚醚，是上世纪70年代末、80年代初研究开发出来的新型合成润滑油基础油，其种类很多，主要以单体而区分。合成聚醚的单体目前已开发的有环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和四氢呋喃等。聚醚除了可以作为新型合成润滑油的基础油外，也是生产聚氨酯的重要原料，并具有消泡、破乳、分散、渗透、乳化等多种功能。由于受环氧丁烷生产技术的限制，目前我们常见的聚醚主要是以环氧乙烷或环氧丙烷为单体原料所合成的聚醚多元醇，以环氧丁烷为单体所合成的聚醚占市场份额较小，但由于其自身特性，环氧丁烷聚合物在水中的溶解度低于相同链段长度的聚环氧乙烷和聚环氧丙烷，其用途正在不断拓宽，具有广阔的发展前景。

除可以生成聚醚外，同环氧乙烷和环氧丙烷相似，环氧丁烷也很活泼，可与含有活性氢原子的化合物，如水、醇类、多元醇、酚类、硫醇、氨、胺类、酸类等发生反应。环氧丁烷经水合生成的丁二醇，可用于制造增塑剂，环氧丁烷与乙醇反应生成的醇醚、与氨合成的氨基丁醇，用于涂料工业。1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、环氧异丁烷与硼酸的反应物，可用于矿物油、液压油的添加剂及杀菌剂、木材防腐剂。环氧丁烷与环氧乙烷的嵌段共聚物用于生产非离子型乳化剂、破乳剂等表面活性剂。环氧丁烷还可用作三氯乙烯等氯代烃溶剂的特效酸清除剂，此外在医药和农药化学品等方面也有广泛用途。

目前，环氧丁烷的生产主要采用氯醇法，该法污染严重，消耗指标高，产品质量差。为了减少污染，降低物耗和能耗，目前研究的重点是，在催化剂存在下，以C4烯烃为原料，采用过氧化物氧化剂，将丁烯转化为环氧丁烷。

中国石化北京化工研究院研究了以TS-1钛硅分子筛作催化剂、以30％H₂O₂为氧化剂的1-丁烯催化环氧化反应，在一定的反应条件下，环氧丁烷选择性91％和H₂O₂转化率72％。JP2001151764A提出了C4烯烃转化为环氧化物的工艺，采用Mo化合物和硼酸酯为催化剂，以过氧化异丁烷为氧化剂，过氧化异丁烷转化率为96.2％，环氧丁烷的选择性为93.2％。兰州大学开发了Au/TiO₂和TS-1复合催化剂，以氧气为氧化剂，CO为牺牲还原剂，可在0.48MPa和40℃下进行1-丁烯环氧化反应[Jiang J；Kung H H；Kung M C et al,GoldBulletin(London,United Kingdom)(2009),42(4),280-287]。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术存在废水、废渣量大，污染严重，设备腐蚀性强的问题，提供一种新的生产环氧丁烷方法。该方法具有催化剂活性高，原料转化率高，稳定性好，环氧丁烷收率高，绿色环保的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种生产环氧丁烷的方法，包括以下步骤：

a)乙苯与空气进行过氧化反应，得到过氧化氢乙苯氧化液；

b)过氧化氢乙苯氧化液与丁烯在催化剂的作用下，于液相条件下发生环氧化反应生成环氧丁烷、α-甲基苄醇和苯乙酮；

c)α-甲基苄醇脱水生成苯乙烯；