[发明专利]丙烯环氧化的方法

说明书

在通过使过量的丙烯与过氧化氢反应的丙烯环氧化方法中，通过系列至少两个相继的减压步骤，在具有相反次序的相应系列压缩步骤中再压缩由于这些减压步骤中的减压所得到的蒸气，并在冷凝步骤中冷凝来自第一减压步骤的经压缩的蒸气相而回收未反应的丙烯。

发明领域

本发明涉及在环氧化催化剂的存在下用过氧化氢连续环氧化丙烯的方法，其中未反应的丙烯被回收并再循环到所述环氧化反应中。

发明背景

所述在环氧化催化剂的存在下使用过氧化氢的丙烯环氧化通常是在丙烯相对于过氧化氢摩尔过量下实施的，从而避免过氧化氢的分解并实现环氧丙烷的高选择性。所述反应通常在大于1.0MPa的压力下实施以在液相反应混合物中实现高的丙烯浓度。使用非均相钛硅沸石催化剂的丙烯环氧化由EP 0 100 119 A1是已知的。使用均相锰催化剂的丙烯环氧化由WO 2011/063937是已知的。使用均相钨磷酸盐催化剂的丙烯环氧化由US 5,274,140是已知的。

为了有效地使用丙烯，未反应的丙烯必须要从所述环氧化反应的反应混合物中回收并再循环到所述环氧化反应中。

EP 0 719 768 A1描述了通过蒸馏来回收未反应的丙烯，其中基本上所有的环氧丙烷都留在底部产物中。

WO 99/07690建议了通过蒸馏如闪蒸来从环氧化反应产物中基本上去除未反应的丙烯。

WO 2008/118265 A1教导需要在低压和高压下运行的两个脱丙烷塔以有效分离环氧化反应混合物中的丙烷和丙烯而不显著损失环氧丙烷。作为另一种方案，建议了闪蒸分离器和使用甲醇和/或水作为萃取蒸馏溶剂的萃取蒸馏的组合。

WO2005/103024描述了在低压下，优选在单塔中，通过蒸馏来回收未反应的丙烯，提供富集丙烯的蒸气作为塔顶产物，在两个或三个压缩阶段中压缩该蒸气，并用液体吸收剂吸收所述经压缩的蒸气中的丙烯。

WO 01/57010描述了通过压力释放阶段来回收未反应的丙烯，再压缩由该阶段所获得的气体至超过所述环氧化反应器中的压力，并将该气体返回到反应中。可通过在预蒸发器中对在所述压力释放阶段获得的液体进行后续分离，部分冷凝在所述预蒸发器中得到的塔顶产物和再压缩未冷凝的丙烯而以蒸气形式回收其它的丙烯。

在允许使用冷却水来冷凝丙烯的高压下通过蒸馏来回收未反应的丙烯的缺点在于含有环氧丙烷、水和溶剂的混合物要在蒸馏塔的底部长时间地经受高温，其会因水解和溶剂分解而造成环氧丙烷的损失。在低压下回收未反应的丙烯需要再压缩丙烯至环氧化反应所使用的压力，其需要消耗大量能源。

发明概述

现在已经发现通过所述环氧化反应混合物的减压来回收丙烯的能耗可通过在一系列若干减压步骤中实施减压和在相应的一系列压缩步骤中以相反的顺序再压缩由这些步骤中因减压而获得的蒸气而显著降低，其中在每个压缩步骤之后，被压缩的蒸气都与在先减压步骤所得的蒸气合并。

本发明的主题因此是丙烯环氧化的方法，包括

a)在反应步骤中在至少1.9MPa的压力下在环氧化催化剂的存在下使丙烯进料与过氧化氢连续反应，使用相对于过氧化氢过量的丙烯，以提供包含未反应丙烯的液体反应混合物；

b)使所述液体反应混合物经受一系列的至少两个相继的减压步骤，所述系列包含第一减压步骤和最后减压步骤，每个减压步骤都将压力从起始压力降至最终压力，并且提供在最终压力下的液相和包含未反应丙烯的蒸气相，所述最后减压步骤的最终压力低于0.3MPa；

c)对于每个减压步骤，在压缩步骤中压缩由该减压步骤所提供的蒸气相，以提供具有至少所述减压步骤的起始压力的经压缩的蒸气相，除了最后减压步骤之外，对于每个减压步骤，在进行所述压缩步骤之前，将所述减压步骤提供的蒸气相与来自后续减压步骤的经压缩的蒸气相合并；