[发明专利]丙烯环氧化的方法

说明书

在丙烯环氧化的方法中，包括以下步骤：使丙烯与过氧化氢反应，从反应混合物中分离环氧丙烷和再循环丙烯流，在C3分离塔中从全部或部分再循环丙烯流中分离丙烷，并将C3分离塔塔顶馏出物流引入环氧化步骤，使用丙烷比例为0.002‑0.10的丙烯原料，进行环氧化反应，得到其中丙烷比例为0.05‑0.20的反应混合物，并且操作C3分离塔以得到包含丙烷比例至少为0.04的塔顶产物流，以减小C3分离塔的尺寸和能耗。

技术领域

本发明涉及一种使用过氧化氢对丙烯进行环氧化的方法，其中可以有效地使用含有丙烷的丙烯原料。

背景技术

在环氧化催化剂存在下，用过氧化氢对丙烯环氧化通常使用相对于过氧化氢摩尔过量的丙烯进行，以避免过氧化氢分解并实现对环氧丙烷的高选择性。专利EP 0100119A1公开了用非均相钛硅分子筛催化剂环氧化丙烯。专利WO 2011/063937公开了用均相锰催化剂环氧化丙烯。专利US5,274,140公开了用均相钨磷酸盐催化剂环氧化丙烯。

为了有效地利用丙烯，必须从环氧化反应的反应混合物中回收未反应的丙烯并再循环到环氧化反应中。由于丙烯制备工艺的原因，商业等级丙烯中通常含有丙烷作为杂质。由于用于环氧化丙烯的环氧化催化剂对氧化丙烷几乎没有或没有活性，所以在丙烯再循环的环氧化工艺中使用含丙烷的丙烯等级将导致丙烷在该过程中的积累。然后，丙烯的高效回收需要从丙烯中分离出丙烷并从该工艺中清除丙烷。

专利WO 2005/103024公开了在将丙烯再循环至环氧化反应之前使用常规C3分离塔从环氧化工艺的废气中回收的丙烯与丙烷的混合物中分离丙烷。这种传统的C3分离塔必须以高回流比操作，这导致高能耗。

专利WO 2004/018088公开了通过在液体丙烷中吸收而从气态环氧丙烷工艺吹扫流中回收丙烯和丙烷，然后在C3分离塔中分离，得到含有31.2重量％丙烯和65.2重量％丙烷的塔顶蒸气流，该蒸气流被再循环到环氧丙烷生产。然而，由于在该再循环物流中丙烷含量高，该方法导致丙烷在该工艺中的高积累，该方法需要相当大的环氧化反应和反应混合物后处理的设备，并且增加了反应混合物后处理中的能耗。

因此，仍然需要一种用过氧化氢对丙烯环氧化的方法，其中可以使用含有丙烷的丙烯原料并且可以用较少的设备和能耗从工艺中清除丙烷。

发明概述

现已发现，当进行环氧化以得到在未反应的丙烯中的丙烷比例为0.05至0.20，和在操作的C3分离塔中回收未反应的丙烯以在塔顶得到丙烷比例至少为0.04的蒸气，环氧化反应和反应混合物后处理的较大设备的额外花费和反应混合物后处理中增加的能耗足以通过与常规操作的C3分离塔相比，C3分离塔的更小的设备尺寸和能耗来补偿。

因此，本发明的主题是一种丙烯环氧化方法，其包括以下步骤：

a)在环氧化催化剂存在下，使用相对于过氧化氢摩尔过量的丙烯与过氧化氢连续反应，以得到包含环氧丙烷、未反应的丙烯和丙烷的反应混合物；

b)从步骤a)中获得的反应混合物中分离环氧丙烷和再循环丙烯流，所述再循环丙烯流中丙烯和丙烷的总含量大于90重量％；

c)将全部或部分所述再循环丙烯流进料至C3分离塔以分离丙烯和丙烷，从所述塔提取相对于所述再循环丙烯流丙烷含量更低的塔顶产物流和相对于再循环丙烯流丙烷含量更高的塔底产物流；以及

d)将步骤c)中获得的塔顶产物流引入步骤a)；

其中丙烷相对于丙烯和丙烷的总量的质量比为0.002到0.10的包含丙烷的丙烯原料被进料到丙烯的环氧化工艺中；步骤a)中得到的反应混合物包含丙烷，其中丙烷相对于丙烯和丙烷的总量的质量比为0.05到0.20，以及从C3分离塔提取的塔顶产物流包含丙烷，其中丙烷相对于丙烯和丙烷的总量的质量比至少为0.04。

附图说明

图1至3显示了本发明方法的优选实施方案。