[发明专利]一种环氧氯丙烷的合成方法

说明书

本发明涉及一种环氧氯丙烷的合成方法，包括(1)脱水：将过氧化氢与叔丁醇加入脱水釜中，加热至80‑85℃共沸，得到过氧化氢/叔丁醇溶液；(2)反应：将过氧化氢/叔丁醇溶液、3‑氯丙烯、钛硅分子筛催化剂TS‑1在固定床环氧化反应器中反应得到环氧氯丙烷合成液；(3)分离：将环氧氯丙烷合成液依次进行常压蒸馏回收3‑氯丙烯、负压精馏回收叔丁醇，最后负压精馏得到环氧氯丙烷产品。本发明提供的环氧氯丙烷的合成方法，不会生成1,2‑环氧‑3‑甲氧基丙烷，提高了环氧氯丙烷的产品含量，简化了操作流程、降低了后续分离能耗。

技术领域

本发明涉及一种环氧氯丙烷的合成方法，更具体地，本发明涉及一种3-氯丙烯和过氧化氢在叔丁醇溶液下环氧化制备环氧氯丙烷的方法。

背景技术

环氧氯丙烷是一种重要的基础化工原料，主要应用于生产环氧树脂、氯醇橡胶、甘油、表面活性剂等多种产品。目前环氧氯丙烷的工业生产方法多在甲醇溶剂下，钛硅分子筛TS-1为催化剂催化以过氧化氢和氯丙烯反应制得，由于甲醇的存在，甲醇会与环氧氯丙烷或3-氯丙烯进一步反应生成甲醚类杂质，如1,2-环氧-3-甲氧基丙烷和1-氯-3-甲氧基-2-丙醇等。其中1,2-环氧-3-甲氧基丙烷与环氧氯丙烷沸点差2℃难以有效分离，会影响环氧氯丙烷产品质量。专利CN101747296A公开了一种环氧氯丙烷的生产方法，采用甲醇溶剂，过氧化氢转化率＞98％，环氧氯丙烷选择性95-97％。

此外，甲醇为溶剂时反应液后处理过程复杂、难度大。专利CN105585542B和CN104003961B提出的环氧氯丙烷分离过程需先经过水洗分层、油层水洗、水层萃取、油层精馏、萃余水层精馏等过程才能将甲醇、氯丙烯和环氧氯丙烷分离开来，且油相中的甲醇和1,2-环氧-3-甲氧基丙烷均需要严格控制小于100ppm，才能确保得到的环氧氯丙烷含量达到99.9％，增加了分离能耗。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是现有技术中制备环氧氯丙烷使用甲醇溶剂导致的环氧氯丙烷产品含量低、操作复杂、分离能耗高问题，提出一种新的氯丙烯环氧化制备环氧氯丙烷的方法，用该方法制备环氧氯丙烷，不会生成1,2-环氧-3-甲氧基丙烷，环氧氯丙烷产品含量≥99.99％，操作简单，后续分离能耗小。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

(1)脱水：将过氧化氢与叔丁醇加入脱水釜中，加热至80-85℃共沸，得到过氧化氢/叔丁醇溶液；

(2)反应：将过氧化氢/叔丁醇溶液、3-氯丙烯、钛硅分子筛催化剂TS-1在固定床环氧化反应器中反应得到环氧氯丙烷合成液；

(3)分离：将环氧氯丙烷合成液依次进行常压蒸馏回收3-氯丙烯、负压精馏回收叔丁醇，最后负压精馏得到环氧氯丙烷产品。

上述反应步骤(1)中，过氧化氢的重量百分比浓度优选范围为30％～70％；过氧化氢/叔丁醇溶液含水优选范围为＜0.1％；过氧化氢/叔丁醇溶液中叔丁醇与过氧化氢的摩尔比优选范围为1～3:1。

上述反应步骤(2)中，钛硅分子筛催化剂TS-1由正硅酸四乙酯、四丙基氢氧化铵、季胺盐模板剂、钛酸四丁酯和异丙醇溶液反应制得；3-氯丙烯与过氧化氢的摩尔比优选范围为1～3:1；反应温度优选范围为10～60℃。

本发明反应体系中，以叔丁醇为溶剂，利用叔丁醇与水共沸将双氧水中的水脱除，形成过氧化氢/叔丁醇溶液，再与3-氯丙烯在钛硅催化剂作用下进行环氧化反应合成环氧氯丙烷，具有如下技术效果：

(1)叔丁醇替代甲醇作溶剂，不会生成1,2-环氧-3-甲氧基丙烷，环氧氯丙烷产品含量≥99.99％；

(2)有效降低环氧氯丙烷的水解几率；

(3)叔丁醇与环氧氯丙烷易分离，有效简化后处理流程。

具体实施方式