Способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина

Изобретение относится к способу получения алкиленоксида эпоксидированием олефина. Предложенный способ содержит стадии: (1) в условиях первого эпоксидирования олефина в присутствии первого твердого катализатора первый смешанный поток, содержащий растворитель, олефин и Н2О2, подвергают эпоксидированию в одном или нескольких реакторах с неподвижным слоем и/или в одном или нескольких реакторах с подвижным слоем до тех пор, пока превращение Н2О2 не достигнет 50%-95%, затем, необязательно, реакционную смесь, полученную на стадии (1), подвергают разделению, чтобы получить первый поток, не содержащий Н2О2, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2, и олефин вводят во второй поток, чтобы получить второй смешанный поток, или, необязательно, олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (1), чтобы получить второй смешанный поток; (2) в условиях второго эпоксидирования олефина реакционную смесь, полученную на стадии (1), или второй смешанный поток, полученный на стадии (1), и второй твердый катализатор вводят в один или несколько реакторов с суспендированным слоем для проведения эпоксидирования до тех пор, пока суммарное превращение Н2О2 не достигнет 98% или более, при условии, что указанный способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина имеет селективность в отношении алкиленоксида 90% или более. Технический результат - объединение реактора с суспендированным слоем с реактором с неподвижным слоем и/или с реактором с подвижным слоем позволяет преодолеть низкое превращение Н2О2 в случае, когда используют только реактор с неподвижным слоем и/или реактор с подвижным слоем, и низкую селективность в отношении целевого алкиленоксида в случае, когда используют только реактор с суспендированным слоем. 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к способу получения алкиленоксида эпоксидированием олефина. В частности, данное изобретение относится к способу получения низшего (С2-4) алкиленоксида эпоксидированием олефина.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время пропиленоксид получают во всем мире гидрохлориновым способом и способом совместного окисления. Гидрохлориновый способ должен быть постепенно исключен из-за проблемы загрязнения окружающей среды. Способ совместного окисления, как представляется, трудно развить до более крупных масштабов из-за ограниченного применения его побочных продуктов. Следовательно, производство пропиленоксида лимитируется, главным образом, указанными способами получения. В последние годы появился новый путь получения пропиленоксида. Согласно этому новому пути пропилен эпоксидируют окислителем Н2О2 при катализе силикатом титана до превращения в пропиленоксид. Этот путь имеет такие преимущества, как мягкие условия реакции и благоприятный для окружающей среды способ без загрязнения, и поэтому становится новой "зеленой" (отвечающей требованием защитников окружающей среды) технологией получения пропиленоксида.

CN1671678A раскрывает способ эпоксидирования с использованием двух реакторов с неподвижным слоем, где первый реактор является изотермическим реактором с неподвижным слоем, а второй реактор является реактором с термически изолированным неподвижным слоем. Недостаток этого способа заключается в том, что превращение Н2О2, используемого в реакции, является неполным и непрореагировавший Н2О2 будет разлагаться в разделительной колонне с образованием кислорода, который является причиной беспокойства в отношении безопасности и даже взрыва при плохом обращении.

CN1449392A раскрывает способ получения алкиленоксида с пероксидированным соединением. В этом способе алкиленоксид получают при взаимодействии олефина и пероксидированного соединения по меньшей мере в двух реакторах, соединенных последовательно (в каждый из реакторов загружают часть катализатора) в присутствии катализатора и растворителя. Согласно этому способу пероксидированное соединение подают только в первый реактор и никакого свежего пероксидированного соединения не добавляют в последующий один или несколько реакторов, в каждый из которых неизрасходованное пероксидированное соединение из предшествующего реактора подают так, чтобы полностью превратить Н2О2 в реакции. Реактор, используемый в этом способе, является реактором с неподвижным слоем или реактором с подвижным слоем. Согласно этому способу используют по меньшей мере два реактора, предпочтительно три реактора, соединенные последовательно. К недостаткам этого способа относятся следующие: при использовании двух реакторов минимум превращение Н2О2 все еще является неполным, при использовании более двух реакторов, соединенных последовательно, стоимость устройства будет заметно возрастать и период реакции во множестве реакторов, соединенных последовательно, является продолжительным и неконтролируемых факторов в способе реакции становится больше.

Следовательно, в предшествующем уровне техники есть насущная потребность разработать способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина, который обеспечивал бы полное превращение Н2О2, используемого в реакции, и имел бы высокую селективность в отношении целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель данного изобретения - исправить недостатки низкого превращения Н2О2 и низкой селективности в отношении целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) в реакции предшествующего уровня техники и предоставить способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина, где указанный способ имеет высокое превращение Н2О2 в реакции и высокую селективность в отношении получаемого целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида).

Для достижения цели данного изобретения данное изобретение предоставляет способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина, где указанный способ содержит стадии:

(1) в условиях первого эпоксидирования олефина в присутствии первого твердого катализатора первый смешанный поток, содержащий растворитель, олефин и Н2О2, подвергают эпоксидированию в одном или нескольких реакторах с неподвижным слоем и/или в одном или нескольких реакторах с подвижным слоем до тех пор, пока превращение Н2О2 не достигнет 50%-95%,

затем,

необязательно, реакционную смесь, полученную на стадии (1), подвергают разделению, чтобы получить первый поток, не содержащий Н2О2, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2, и олефин вводят во второй поток, чтобы получить второй смешанный поток, или,

необязательно, олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (1), чтобы получить второй смешанный поток;

(2) в условиях второго эпоксидирования олефина реакционную смесь, полученную на стадии (1), или второй смешанный поток, полученный на стадии (1), и второй твердый катализатор вводят в один или несколько реакторов с суспендированным слоем для проведения эпоксидирования до тех пор, пока суммарное превращение Н2О2 не достигнет 98% или более, при условии, что указанный способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина имеет селективность в отношении алкиленоксида (например, пропиленоксида) 90% или более.

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 4-15:0,5-5:1.

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению указанным растворителем является вода, ацетонитрил, спирт, имеющий 1-6 атомов углерода, или их смесь.

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению условия первого эпоксидирования олефина в указанном реакторе с неподвижным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, объемную скорость первого смешанного потока 0,1-7 ч-1 и рН 5-9,5.

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению условия первого эпоксидирования олефина в указанном реакторе с подвижным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, время 0,2-10 ч и рН 5-9,5.

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению условия второго эпоксидирования олефина в указанном реакторе с суспендированным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, время 0,2-10 ч и используемое количество твердого катализатора 3-10 частей по массе на 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), или второго смешанного потока, полученного на стадии (1).

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению указанным первым твердым катализатором является катализатор, имеющий силикат титана в качестве активного компонента, и указанным вторым твердым катализатором является силикат титана.

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению указанный способ дополнительно содержит то, что реакционную смесь, полученную на стадии (1), подвергают разделению, чтобы получить первый поток, не содержащий Н2О2, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2, и олефин вводят во второй поток, чтобы получить второй смешанный поток, где на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 количество олефина, вводимого во второй поток, составляет 100-200 частей по массе.

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (1), чтобы получить второй смешанный поток, где на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 в реакционной смеси, полученной на стадии (1), 100-200 частей по массе олефина вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (1).

В одном аспекте способа получения алкиленоксида эпоксидированием олефина по данному изобретению указанный олефин выбран из группы, состоящей из этилена, пропилена, 1-бутена, изобутена, цис-2-бутена, транс-2-бутена и их смесей.

Способ по данному изобретению объединяет по меньшей мере один реактор с суспендированным слоем по меньшей мере с одним реактором с неподвижным слоем и/или по меньшей мере одним реактором с подвижным слоем с тем, чтобы преодолеть недостатки низкого превращения Н2О2 в том случае, когда используют только реактор с неподвижным слоем и/или реактор с подвижным слоем, и низкой селективности в отношении целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) в случае, когда используют только реактор с суспендированным слоем. В дополнение, в предпочтительном варианте осуществления данного изобретения нет необходимости использовать много реакторов, соединенных последовательно, с тем, чтобы снизить стоимость оборудования и сократить период выработки.

НАИЛУЧШИЙ ОБРАЗ ДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к способу получения алкиленоксида эпоксидированием олефина, где указанный способ содержит стадии:

(1) в условиях первого эпоксидирования олефина в присутствии первого твердого катализатора первый смешанный поток, содержащий растворитель, олефин и Н2О2, подвергают эпоксидированию в одном или нескольких реакторах с неподвижным слоем и/или в одном или нескольких реакторах с подвижным слоем до тех пор, пока превращение Н2О2 не достигнет 50%-95%,

затем,

необязательно, реакционную смесь, полученную на стадии (1), подвергают разделению, чтобы получить первый поток, не содержащий Н2О2, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2, и олефин вводят во второй поток, чтобы получить второй смешанный поток, или,

необязательно, олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (1), чтобы получить второй смешанный поток;

(2) в условиях второго эпоксидирования олефина реакционную смесь, полученную на стадии (1), или второй смешанный поток, полученный на стадии (1), и второй твердый катализатор вводят в один или несколько реакторов с суспендированным слоем для проведения эпоксидирования до тех пор, пока суммарное превращение Н2О2 не достигнет 98% или более, при условии, что указанный способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина имеет селективность в отношении алкиленоксида (например, пропиленоксида) 90% или более.

Сочетание реактора с суспендированным слоем с реактором с неподвижным слоем и/или с реактором с подвижным слоем позволяет полностью превращать Н2О2, используемый в реакции, имеет очень малую вероятность побочной реакции и сохраняет относительно высокую селективность в отношении целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида). В дополнение, согласно данному изобретению нет необходимости использовать много реакторов, соединенных последовательно, с тем, чтобы снизить стоимость оборудования и сократить период выработки.

Согласно данному изобретению превращение Н2О2 на стадии (1), суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) рассчитывают следующим образом:

где молярное количество Н2О2, молярное количество целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) и суммарное молярное количество полученного алкиленоксида могут быть измерены способами, хорошо известными специалистам в этой области. Например, молярное количество Н2О2 может быть измерено иодометрией и молярное количество целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) и суммарное молярное количество полученного алкиленоксида могут быть измерены хроматографическим методом с внутренним стандартом.

Согласно данному изобретению реактор с неподвижным слоем является реактором, широко используемым в промышленности. Под термином "реактор с неподвижным слоем" подразумевают устройство, где реакция происходит пока жидкость течет через слой, сформированный неподвижными твердыми материалами. В реакторе с неподвижным слоем катализатор закреплен в реакторе и не смешивается с реагентами и, следовательно, побочные реакции не склонны происходить при использовании реактора с неподвижным слоем. Селективность в отношении целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) может быть гарантирована, но существующей проблемой является относительно низкое превращение Н2О2.

Согласно данному изобретению реактор с подвижным слоем является реактором, который позволяет осуществлять непрерывную подачу и выгрузку в способе реакции газ-твердая фаза или в способе реакции жидкость-твердая фаза. В реакторе с подвижным слоем обратное смешивание реакционных материалов является небольшим и поэтому побочные реакции не склонны происходить при использовании реактора с подвижным слоем. Селективность в отношении целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) может быть гарантирована, но существующей проблемой является относительно низкое превращение Н2О2.

Согласно данному изобретению реактор с суспендированным слоем является реактором, в котором маленькие частицы твердого катализатора суспендированы в жидкой среде. Суспензионный реактор имеет значительное обратное смешивание реакционных материалов. После реакции катализатор обычно следует отделять от реакционных материалов для повторного использования. В реакторе с суспендированным слоем катализатор и реакционные материалы смешиваются друг с другом и поэтому превращение Н2О2 является относительно высоким. Однако благодаря обратному смешиванию имеется возможность для протекания побочных реакций, что имеет результатом низкий выход целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида).

Согласно данному изобретению в указанном первом смешанном потоке содержания растворителя, олефина и Н2О2 могут изменяться в широких пределах. В одном варианте осуществления в указанном первом смешанном потоке молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 4-15:0,5-5:1.

В другом варианте осуществления в указанном первом смешанном потоке молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 равно 4-10:0,5-4:1.

В другом варианте осуществления в указанном первом смешанном потоке молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 равно 4-10:2-4:1.

В другом варианте осуществления в указанном первом смешанном потоке молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 равно 5-8:0,5-1:1.

В другом варианте осуществления в указанном первом смешанном потоке молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 равно 6-8:0,5-0,8:1.

В варианте осуществления указанный первый смешанный поток может также содержать поверхностно-активное вещество. В варианте осуществления на основе общей массы указанного первого смешанного потока содержание указанного поверхностно-активного вещества равно 0,1-1 мас.%. Указанное поверхностно-активное вещество может быть растворимым в масле поверхностно-активным веществом и/или растворимым в воде поверхностно-активным веществом, например, Span 80 и/или Tween 80.

Поверхностно-активное вещество добавляют к реакционной системе так, чтобы сформировать эмульсию. Поэтому растворимость олефина, такого как пропилен, в реакционной системе увеличивается, в результате чего увеличивается скорость реакции, тем временем совместимость между полученным целевым алкиленоксидом (например, пропиленоксидом) и эмульсией увеличивается, скорость диффузии целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) на поверхности катализатора увеличивается, время нахождения на поверхности катализатора уменьшается, побочные реакции замедляются, селективность реакции улучшается и срок службы катализатора увеличивается.

Согласно данному изобретению растворители являются такими, которые хорошо известны специалисту в этой области. В варианте осуществления указанным растворителем может быть вода, ацетонитрил, спирт, имеющий 1-6 атомов углерода, или их смесь. Указанным спиртом, имеющим 1-6 атомов углерода, может быть метанол, этанол, пропанол и его изомеры, бутанол и его изомеры, пентанол и его изомеры. В варианте осуществления растворителем является растворитель, содержащий метанол, такой как водный раствор метанола. В варианте осуществления растворителем является метанол.

Согласно данному изобретению условия реакции в указанном реакторе с неподвижным слоем могут изменяться в широких пределах. В варианте осуществления условия реакции в указанном реакторе с неподвижным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, объемную скорость первого смешанного потока 0,1-7 ч-1 и рН 5-9,5. В другом варианте осуществления условия реакции в указанном реакторе с неподвижным слоем включают температуру 40-80°С, давление 0,6-3 МПа, объемную скорость первого смешанного потока 0,4-4 ч-1 и рН 5,5-7. В другом варианте осуществления условия реакции в указанном реакторе с неподвижным слоем включают температуру 35-85°С, давление 1-4 МПа, объемную скорость первого смешанного потока 0,5-6 ч-1 и рН 5-7.

Согласно данному изобретению условия реакции в указанном реакторе с подвижным слоем могут изменяться в широких пределах. В варианте осуществления условия реакции в указанном реакторе с подвижным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, время реакции 0,2-10 ч и рН 5-9,5. В другом варианте осуществления условия реакции в указанном реакторе с подвижным слоем включают температуру 40-80°С, давление 0,6-3 МПа, время реакции 1-5 ч и рН 5,5-7. В другом варианте осуществления условия реакции в указанном реакторе с подвижным слоем включают температуру 35-85°С, давление 1-4 МПа, время реакции 1-8 ч и рН 5-7.

Согласно данному изобретению условия реакции в указанном реакторе с суспендированным слоем могут изменяться в широких пределах. В варианте осуществления условия реакции в указанном реакторе с суспендированным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, время 0,2-10 ч и используемое количество твердого катализатора 3-10 частей по массе на 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), или второго смешанного потока, полученного на стадии (1). В другом варианте осуществления температура 40-80°С, давление 0,6-3 МПа, время 0,4-4 ч и используемое количество твердого катализатора 4-9 частей по массе на 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), или второго смешанного потока, полученного на стадии (1). В другом варианте осуществления температура 35-85°С, давление 1-4 МПа, время 1-8 ч и используемое количество твердого катализатора 5-8 частей по массе на 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), или второго смешанного потока, полученного на стадии (1).

Согласно данному изобретению не существует какого-либо конкретного ограничения видов первого твердого катализатора, используемого в реакторе с неподвижным слоем и/или в реакторе с подвижным слоем и второго твердого катализатора, используемого в реакторе с суспендированным слоем. В варианте осуществления указанным первым твердым катализатором может быть катализатор, имеющий силикат титана в качестве активного компонента, и указанным вторым твердым катализатором может быть силикат титана. При использовании в реакторе с неподвижным слоем, необходимо придать форму титановому силикатному катализатору, так чтобы сформованный катализатор был подходящим для реактора с неподвижным слоем. Способ придания формы хорошо известен специалисту в этой области. Например, порошок силиката титана, тетраметоксисилан, золь диоксида кремния, поливиниловый спирт, порошок sesbania и вода могут быть равномерно смешаны. Полученную смесь экструдируют чтобы сформировать в виде частиц. Полученные сформированные частицы добавляют к водному раствору NaOH. Полученный раствор нагревают до 80-90°С в течение 5-10 ч. После фильтрования твердую фазу получают, промывают, пока она не станет нейтральной, сушат и обжигают, чтобы получить формованный катализатор, который является подходящим для реактора с неподвижным слоем. Температура сушки и обжига может быть в пределах 100-600°С. Время сушки и обжига может быть в пределах 2-5 ч.

В варианте осуществления данного изобретения, данный способ дополнительно содержит то, что реакционную смесь, полученную на стадии (1), подвергают разделению, чтобы получить первый поток, не содержащий Н2О2, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2; олефин вводят во второй поток, чтобы получить второй смешанный поток, и затем второй смешанный поток вводят в реактор с суспендированным слоем для проведения реакции, где первый поток, не содержащий Н2О2, содержит олефин и алкиленоксид, такой как пропиленоксид, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2, дополнительно содержит растворитель и воду. Предпочтительно в случае, когда данный способ дополнительно содержит вариант осуществления, в котором реакционную смесь, полученную на стадии (I), подвергают разделению, в указанном первом смешанном потоке молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 равно 5-8:0,5-1:1. Разделение реакционной смеси, полученной на стадии (I), позволяет избежать происходящего в реакторе с суспендированным слоем разрушения циклической структуры целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида), полученного в реакторе с неподвижным слоем и/или в реакторе с подвижным слоем. Поэтому образование побочных продуктов уменьшается и селективность в отношении целевого алкиленоксида (например, пропиленоксида) может быть дополнительно повышена. Количество вводимого олефина может изменяться в широких пределах. В варианте осуществления на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 количество олефина, вводимого во второй поток, равно 100-200 частей по массе. В другом варианте осуществления на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 количество олефина, вводимого во второй поток, равно 100-150 частей по массе.

В варианте осуществления данного изобретения данный способ дополнительно содержит то, что олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (I), чтобы получить второй смешанный поток. Предпочтительно в случае, когда данный способ дополнительно содержит вариант осуществления, в котором олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (I), чтобы получить второй смешанный поток, в указанном первом смешанном потоке молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 равно 5-8:0,5-1:1. Количество олефина, вводимого в реакционную смесь, полученную на стадии (I), может изменяться в широких пределах. В варианте осуществления на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 в реакционной смеси, полученной на стадии (I), 100-200 частей по массе олефина вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (I). В варианте осуществления на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 в реакционной смеси, полученной на стадии (I), 100-150 частей по массе олефина вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (I).

Согласно данному изобретению олефин является олефином, имеющим 2-4 атома углерода, включая этилен, пропилен и бутен и его изомеры. В варианте осуществления указанным олефином является этилен. В варианте осуществления указанным олефином является пропилен. В варианте осуществления указанным олефином является бутен, включая 1-бутен, изобутен, цис-2-бутен и транс-2-бутен. В конкретном варианте осуществления данного изобретения, указанным олефином является пропилен.

Согласно способу по данному изобретению на стадии (I) один или несколько реакторов с неподвижным слоем и/или один или несколько реакторов с подвижным слоем могут быть использованы.

В варианте осуществления число реакторов с неподвижным слоем равно 1, 2, 3, 4, 5 или 6.

В варианте осуществления число реакторов с подвижным слоем равно 1, 2, 3, 4, 5 или 6.

В варианте осуществления более чем один реактор с неподвижным слоем могут быть соединены последовательно. В варианте осуществления более чем один реактор с неподвижным слоем могут быть соединены параллельно. В варианте осуществления более чем один реактор с неподвижным слоем могут быть соединены при сочетании последовательного и параллельного соединения.

В варианте осуществления более чем один реактор с подвижным слоем могут быть соединены последовательно. В варианте осуществления более чем один реактор с подвижным слоем могут быть соединены параллельно. В варианте осуществления более чем один реактор с подвижным слоем могут быть соединены при сочетании последовательного и параллельного соединения.

В варианте осуществления один или несколько реакторов с неподвижным слоем и один или несколько реакторов с подвижным слоем могут быть использованы в сочетании. Более чем один из реакторов, используемых в сочетании, могут быть соединены последовательно, параллельно или при сочетании последовательного и параллельного соединения.

Согласно способу по данному изобретению на стадии (2) один или несколько реакторов с суспендированным слоем могут быть использованы.

В варианте осуществления число реакторов с суспендированным слоем равно 1, 2, 3, 4, 5 или 6.

В варианте осуществления более чем один реактор с суспендированным слоем может быть соединено последовательно. В варианте осуществления более чем один реактор с суспендированным слоем может быть соединено параллельно. В варианте осуществления более чем один реактор с суспендированным слоем может быть соединено при сочетании последовательного и параллельного соединения.

В варианте осуществления на стадии (1) используют один реактор с неподвижным слоем и на стадии (2) используют один реактор с суспендированным слоем.

В варианте осуществления на стадии (1) используют один реактор с подвижным слоем и на стадии (2) используют один реактор с суспендированным слоем.

В варианте осуществления на стадии (1) используют два реактора с неподвижным слоем, соединенные последовательно, и на стадии (2) используют один реактор с суспендированным слоем.

В варианте осуществления на стадии (1) используют два реактора с подвижным слоем, соединенные последовательно, и на стадии (2) используют один реактор с суспендированным слоем.

В варианте осуществления на стадии (1) используют три реактора с неподвижным слоем, соединенные последовательно, и на стадии (2) используют один реактор с суспендированным слоем.

В варианте осуществления на стадии (1) используют три реактора с подвижным слоем, соединенные последовательно, и на стадии (2) используют один реактор с суспендированным слоем.

Далее приведены конкретные примеры для дополнительного пояснения данного изобретения. Однако сфера действия данного изобретения не ограничивается этими примерами.

Сформованный титановый силикатный катализатор, который используют в следующих примерах, получали следующим образом:

100 частей по массе порошка силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. China, HTS) и 10 частей по массе тетраметоксисилана равномерно смешивали. Затем к этой смеси добавляли 5 частей по массе золя диоксида кремния (имеющего содержание диоксида кремния 30 мас.%), 2 части по массе поливинилового спирта (коммерчески доступного от Sanming Dinghui Chemical Trading Co., Ltd., Model 2099), 1 часть по массе порошка sesbania и 50 частей по массе воды. Полученную смесь равномерно перемешивали, экструдировали для придания формы и разрезали на формованные частицы. Формованные частицы затем сушили при 70°С в течение 4 ч. Полученные формованные тела имели размер 2 мм × 2 мм.

100 г указанных формованных тел помещали в 500 мл трехгорлую колбу, в которую добавляли 200 мл 20 мас.% водного раствора NaOH. Полученную смесь нагревали до 90°С при перемешивании и выдерживали в течение 6 ч. После фильтрования твердую фазу получали, промывали деионизированной водой до нейтральности, сушили при 120°С в течение 3 ч и обжигали при 550°С в течение 3 ч, чтобы получить формованный титановый силикатный катализатор.

Пример 1

(1) Полученный, как указано выше, формованный титановый силикатный катализатор загружали в реактор с неподвижным слоем (приобретенный у Penglai Luhao Chemical Machinery Co., Ltd.) c нагрузкой катализатора 15 мл. Первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с неподвижным слоем, где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 4:4:1. Условия реакции включали следующее: температура была 35°С, давление было 1 МПа, объемная скорость первого смешанного потока была 0,5 ч-1 и рН первого смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 5. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией и превращение Н2О2 рассчитывали по указанному выше уравнению (1). Результат показан в таблице 1. Количество пропиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

(2) Реакционную смесь, полученную на стадии (1), и порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) в пропорции 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), и 5 частей по массе порошка силиката титана вводили в реактор с суспендированным слоем (приобретенный у Tianjin Aozhan Technology Co., Ltd.), чтобы провести эпоксидирование. Температура реакции была 85°С, давление было 4 МПа и время было 1 ч. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, количество пропиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом. Суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении пропиленоксида рассчитывали по указанным выше уравнениям (II) и (III). Результаты показаны в таблице 1.

Сравнительный пример 1

Пропиленоксид получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что на стадии (2) реакционную смесь, полученную на стадии (1), вводили в реактор с неподвижным слоем, который был таким же, как используемый на стадии (1), где катализатором был полученный, как указано выше, формованный титановый силикатный катализатор, и его нагрузка была 15 мл: условия реакции включали следующее: температура была 35°С, давление было 1 МПа, объемная скорость была 0,5 ч-1 и рН смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 5. Результаты показаны в таблице 1.

Сравнительный пример 2

Пропиленоксид получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что на стадии (1) первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с суспендированным слоем, который был таким же, как используемый на стадии (2), где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 4:4:1; молярное отношение указанного первого смешанного потока и порошка силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) было 100 частей по массе: 5 частей по массе; температура реакции была 85°С, давление было 4 МПа и время было 1 ч. Результаты показаны в таблице 1.

Пример 2

(1) Полученный, как указано выше, формованный титановый силикатный катализатор загружали в реактор с неподвижным слоем (приобретенный у Penglai Luhao Chemical Machinery Co., Ltd.) c нагрузкой катализатора 15 мл. Первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с неподвижным слоем, где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 10:3:1. Условия реакции включали следующее: температура реакции была 75°С, реакционное давление было 4 МПа, объемная скорость первого смешанного потока была 6 ч-1 и рН первого смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 9,5. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией и превращение Н2О2 рассчитывали по указанному выше уравнению (1). Результат показан в таблице 1. Количество пропиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

(2) Реакционную смесь, полученную на стадии (1), и порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) в пропорции 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), и 8 частей по массе порошка силиката титана вводили в реактор с суспендированным слоем (приобретенный у Tianjin Aozhan Technology Co., Ltd.), чтобы провести эпоксидирование. Температура реакции была 40°С, реакционное давление было 1,5 МПа и время было 8 ч. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, количество пропиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом. Суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении пропиленоксида рассчитывали по указанным выше уравнениям (II) и (III). Результаты показаны в таблице 1.

Пример 3

(1) Полученный, как указано выше, формованный титановый силикатный катализатор загружали в реактор с неподвижным слоем (приобретенный у Penglai Luhao Chemical Machinery Co., Ltd.) c нагрузкой катализатора 15 мл. Первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с неподвижным слоем, где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 8:0,8:1. Условия реакции включали следующее: температура реакции была 50°С, реакционное давление было 3 МПа, объемная скорость первого смешанного потока была 5 ч-1 и рН первого смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 6. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией и превращение Н2О2 рассчитывали по указанному выше уравнению (1). Результат показан в таблице 1. Количество пропиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

(2) Реакционную смесь, полученную на стадии (1), вводили в разделительную колонну для отделения Н2О2, чтобы получить первый поток без Н2О2 и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2. Содержание непрореагировавшего Н2О2 во втором потоке измеряли иодометрией.

(3) Второй поток (в который добавляли пропилен) и порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) в пропорции 100 частей по массе второго потока (во второй поток на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 добавляли 150 частей по массе пропилена) и 6 частей по массе порошка силиката титана вводили в реактор с суспендированным слоем (приобретенный у Tianjin Aozhan Technology Co., Ltd.), чтобы провести эпоксидирование. Реакционный поток доводили водным аммиаком до рН 6. Температура реакции была 45°С, реакционное давление было 2 МПа и время реакции было 3 ч. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, количество пропиленоксида, полученного на стадии (3), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (3), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом. Суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении пропиленоксида рассчитывали по указанным выше уравнениям (II) и (III). Результаты показаны в таблице 1.

Пример 4

(1) Полученный, как указано выше, формованный титановый силикатный катализатор загружали в реактор с неподвижным слоем (приобретенный у Penglai Luhao Chemical Machinery Co., Ltd.) c нагрузкой катализатора 15 мл. Первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с неподвижным слоем, где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 6:1:1. Условия реакции включали следующее: температура реакции была 40°С, реакционное давление было 2,5 МПа, объемная скорость первого смешанного потока была 2 ч-1 и рН первого смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 6. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией и превращение Н2О2 рассчитывали по указанному выше уравнению (1). Результат показан в таблице 1. Количество пропиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

(2) Указанную реакционную смесь (в которую добавляли пропиленоксид) и порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. China, HTS) в пропорции 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1) (в реакционную смесь на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 добавляли 100 частей по массе пропилена), и 6 частей по массе порошка силиката титана вводили в реактор с суспендированным слоем (приобретенный у Tianjin Aozhan Technology Co., Ltd.), чтобы провести эпоксидирование. Температура реакции была 55°С, реакционное давление было 2,3 МПа и время реакции было 5,5 ч. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, количество пропиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом. Суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении пропиленоксида рассчитывали по указанным выше уравнениям (II) и (III). Результаты показаны в таблице 1.

Таблица 1
Превращение Н2О2 на стадии (1) Суммарное превращение Н2О2 Селективность в отношении пропиленоксида
Пример 1 50,1% 98,5% 95,6%
Сравнительный пример 1 50,1% 90,2% 99,0%
Сравнительный пример 2 87% 99,7% 87,2%
Пример 2 78% 98,4% 96,2%
Пример 3 60% 99,5% 99,1%
Пример 4 70% 98,2% 95,4%

Из данных таблицы 1 видно, что сочетание реактора с неподвижным слоем и реактора с супендированным слоем могло повышать суммарное превращение Н2О2, уменьшать вероятность побочных реакций и иметь относительно высокую селективность в отношении пропиленоксида. При сравнении примера 1 со сравнительными примерами 1-2 видно, что сочетание реактора с неподвижным слоем и реактора с супендированным слоем могло преодолевать недостатки низкого превращения Н2О2 в случае использования только реактора с неподвижным слоем и низкой селективности в отношении пропиленоксида в случае использования только реактора с суспендированным слоем. К тому же, не было необходимости использовать много реакторов, соединенных последовательно, что позволяет снизить стоимость оборудования.

Пример 5

(1) Катализатор порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) загружали в реактор с подвижным слоем (приобретенный у Chengdu YonTon Machinery Factory). Первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с подвижным слоем, где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 10:4:1 и концентрация катализатора в указанном первом смешанном потоке была 5 мас.%. Условия реакции включали следующее: температура была 35°С, давление было 1 МПа, время было 8 ч и рН первого смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 5. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, и превращение Н2О2 рассчитывали по указанному выше уравнению (1). Результат показан в таблице 2. Количество пропиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

(2) Реакционную смесь, полученную на стадии (1), и порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) в пропорции 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), и 5 частей по массе порошка силиката титана вводили в реактор с суспендированным слоем (приобретенный у Tianjin Aozhan Technology Co., Ltd.), чтобы провести эпоксидирование. Температура реакции была 85°С, давление было 4 МПа и время было 1 ч. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, количество пропиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом. Суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении пропиленоксида рассчитывали по указанным выше уравнениям (II) и (III). Результаты показаны в таблице 2.

Сравнительный пример 3

Пропиленоксид получали таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что на стадии (2) реакционную смесь, полученную на стадии (1), вводили в реактор с подвижным слоем, который был таким же как используемый на стадии (1), где концентрация катализатора в реакционной смеси была 5 мас.%; условия реакции включали следующее: температура была 35°С, давление было 1 МПа, время реакции было 2 ч и рН смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 5. Результаты показаны в таблице 2.

Сравнительный пример 4

Пропиленоксид получали таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что на стадии (1) первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с суспендированным слоем, который был таким же, как используемый на стадии (2), где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 10:4:1; концентрация катализатора в указанном первом смешанном потоке была 5 мас.%; температура была 835°С, давление было 4 МПа и время было 1. Результаты показаны в таблице 2.

Пример 6

(1) Катализатор порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) загружали в реактор с подвижным слоем (приобретенный у Chengdu YonTon Machinery Factory). Первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с подвижным слоем, где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 4:2:1 и концентрация катализатора в указанном первом смешанном потоке была 5 мас.%. Условия реакции включали следующее: температура реакции была 75°С, реакционное давление было 4 МПа, время было 2 ч и рН первого смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 9,5. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией и превращение Н2О2 рассчитывали по указанному выше уравнению (1). Результат показан в таблице 2. Количество пропиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

(2) Реакционную смесь, полученную на стадии (1), и порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) в пропорции 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), и 8 частей по массе порошка силиката титана вводили в реактор с суспендированным слоем (приобретенный у Tianjin Aozhan Technology Co., Ltd.), чтобы провести эпоксидирование. Температура реакции была 40°С, реакционное давление было 1,5 МПа, и время реакции было 8 ч. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, количество пропиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом. Суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении пропиленоксида рассчитывали по указанным выше уравнениям (II) и (III). Результаты показаны в таблице 2.

Пример 7

(1) Катализатор порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) загружали в реактор с подвижным слоем (приобретенный у Chengdu YonTon Machinery Factory). Первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с подвижным слоем, где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 6:0,5:1 и концентрация катализатора в указанном первом смешанном потоке была 5 мас.%. Условия реакции включали следующее: температура реакции была 50°С, реакционное давление было 3 МПа, время было 5 ч и рН первого смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 6. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией и превращение Н2О2 рассчитывали по указанному выше уравнению (1). Результат показан в таблице 2. Количество пропиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

(2) Реакционную смесь, полученную на стадии (1), вводили в разделительную колонну для отделения Н2О2, чтобы получить первый поток без Н2О2 и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2. Содержание непрореагировавшего Н2О2 во втором потоке измеряли иодометрией.

(3) Второй поток (в который добавляли пропилен) и порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) в пропорции 100 частей по массе второго потока (во второй поток на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 добавляли 150 частей по массе пропилена) и 5 частей по массе порошка силиката титана вводили в реактор с суспендированным слоем (приобретенный у Tianjin Aozhan Technology Co., Ltd.), чтобы провести эпоксидирование. Реакционный поток доводили водным аммиаком до рН 9,5. Температура реакции была 45°С, реакционное давление было 2 МПа и время реакции было 3 ч. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, количество пропиленоксида, полученного на стадии (3), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (3), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом. Суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении пропиленоксида рассчитывали по указанным выше уравнениям (II) и (III). Результаты показаны в таблице 2.

Пример 8

(1) Катализатор порошок силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) загружали в реактор с подвижным слоем (приобретенный у Chengdu YonTon Machinery Factory). Первый смешанный поток, содержащий пропилен, метанол и Н2О2, вводили в реактор с подвижным слоем, где в указанном первом смешанном потоке молярное отношение метанола, пропилена и Н2О2 было 5:1:1 и концентрация катализатора в указанном первом смешанном потоке была 5 мас.%. Условия реакции включали следующее: температура реакции была 40°С, реакционное давление было 2,5 МПа, время было 5,5 ч и рН первого смешанного потока (доведенного водным аммиаком) был 6. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией и превращение Н2О2 рассчитывали по указанному выше уравнению (1). Результат показан в таблице 2. Количество пропиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (1), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

(2) Реакционную смесь, полученную на стадии (1), (в которую добавляли пропилен) и порошок силиката титана в пропорции 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), (в реакционную смесь на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 добавляли 100 частей по массе пропилена) и 6 частей по массе порошка силиката титана (Hunan Jianchang Petrochemical Co., Ltd. HTS) вводили в реактор с суспендированным слоем (приобретенный у Tianjin Aozhan Technology Co., Ltd.), чтобы провести эпоксидирование. Температура реакции была 55°С, реакционное давление было 2,3 МПа и время реакции было 5,5 ч. Количество Н2О2 в смеси после реакции измеряли иодометрией, количество пропиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом, и суммарное количество алкиленоксида, полученного на стадии (2), определяли хроматографическим методом с внутренним стандартом.

Суммарное превращение Н2О2 и селективность в отношении пропиленоксида рассчитывали по указанным выше уравнениям (II) и (III). Результаты показаны в таблице 2.

Таблица 2
Превращение Н2О2 на стадии (1) Суммарное превращение Н2О2 Селективность в отношении пропиленоксида
Пример 5 50,5% 98,2% 95,3%
Сравнительный пример 3 50,5% 89,9% 98,7%
Сравнительный пример 4 87,5% 99,4% 86,7%
Пример 6 78,6% 98,1% 96,0%
Пример 7 60,3% 99,2% 98,8%
Пример 8 70,5% 97,9% 95,1%

Из данных таблицы 2 видно, что сочетание реактора с подвижным слоем и реактора с супендированным слоем могло повышать суммарное превращение Н2О2, уменьшать вероятность побочных реакций и иметь относительно высокую селективность в отношении пропиленоксида.

При сравнении примера 5 со сравнительными примерами 3-4 видно, что сочетание реактора с подвижным слоем и реактора с супендированным слоем могло преодолевать недостатки низкого превращения Н2О2 в случае использования только реактора с подвижным слоем и низкой селективности в отношении пропиленоксида в случае использования только реактора с суспендированным слоем. К тому же, не было необходимости использовать много реакторов, соединенных последовательно, что позволяет снизить стоимость оборудования.

В целом, способ по данному изобретению объединяет по меньшей мере один реактор с суспендированным слоем по меньшей мере с одним реактором с неподвижным слоем и/или по меньшей мере с одним реактором с подвижным слоем так, чтобы преодолеть недостатки низкого превращения Н2О2 в случае использования только реактора с неподвижным слоем и/или реактора с подвижным слоем и низкой селективности в отношении целевого алкиленоксида в случае использования только реактора с суспендированным слоем. К тому же, согласно данному изобретению нет необходимости использовать много реакторов, соединенных последовательно, что позволяет снизить стоимость оборудования и сократить производственный период.

1. Способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина, где указанный способ содержит стадии:
(1) в условиях первого эпоксидирования олефина в присутствии первого твердого катализатора первый смешанный поток, содержащий растворитель, олефин и Н2О2, подвергают эпоксидированию в одном или нескольких реакторах с неподвижным слоем и/или в одном или нескольких реакторах с подвижным слоем до тех пор, пока превращение Н2О2 не достигнет 50%-95%,
затем,
необязательно, реакционную смесь, полученную на стадии (1), подвергают разделению, чтобы получить первый поток, не содержащий Н2О2, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2, и олефин вводят во второй поток, чтобы получить второй смешанный поток, или
необязательно, олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (1), чтобы получить второй смешанный поток;
(2) в условиях второго эпоксидирования олефина реакционную смесь, полученную на стадии (1), или второй смешанный поток, полученный на стадии (1), и второй твердый катализатор вводят в один или несколько реакторов с суспендированным слоем для проведения эпоксидирования до тех пор, пока суммарное превращение Н2О2 не достигнет 98% или более, при условии, что указанный способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина имеет селективность в отношении алкиленоксида 90% или более.

2. Способ по п.1, где молярное отношение растворителя, олефина и Н2О2 равно 4-15:0,5-5:1.

3. Способ по п.1, где указанным растворителем является вода, ацетонитрил, спирт, имеющий 1-6 атомов углерода, или их смесь.

4. Способ по п.1, где условия первого эпоксидирования олефина в указанном реакторе с неподвижным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, объемную скорость первого смешанного потока 0,1-7 ч-1 и рН 5-9,5.

5. Способ по п.1, где условия первого эпоксидирования олефина в указанном реакторе с подвижным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, время 0,2-10 ч и рН 5-9,5.

6. Способ по п.1, где условия второго эпоксидирования олефина в указанном реакторе с суспендированным слоем включают температуру 30-90°С, давление 0,5-4,5 МПа, время 0,2-10 ч и используемое количество второго твердого катализатора 3-10 частей по массе на 100 частей по массе реакционной смеси, полученной на стадии (1), или второго смешанного потока, полученного на стадии (1).

7. Способ по п.1, где указанным первым твердым катализатором является катализатор, имеющий силикат титана в качестве активного компонента, и указанным вторым твердым катализатором является силикат титана.

8. Способ по п.1, где указанный способ дополнительно содержит то, что реакционную смесь, полученную на стадии (1), подвергают разделению, чтобы получить первый поток, не содержащий Н2О2, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2, и олефин вводят во второй поток, чтобы получить второй смешанный поток, где на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 количество олефина, вводимого во второй поток, составляет 100-200 частей по массе.

9. Способ по п.1, где указанный способ дополнительно содержит то, что олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (1), чтобы получить второй смешанный поток, где на 100 частей по массе непрореагировавшего Н2О2 в реакционной смеси, полученной на стадии (1), 100-200 частей по массе олефина вводят в реакционную смесь, полученную на стадии (1).

10. Способ по п.1, где указанный олефин выбран из группы, состоящей из этилена, пропилена, 1-бутена, изобутена, цис-2-бутена, транс-2-бутена и их смесей.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к носителю для катализатора эпоксидирования этилена. Данный носитель включает оксид алюминия, содержащий первую часть частиц оксида алюминия, имеющую частицы с размером, равным или большим 3 мкм, и вплоть до 6 мкм, и вторую часть частиц оксида алюминия, имеющую частицы с размером, равным или меньшим 2 мкм.

Изобретение относится к конструкциям тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерного реактора. ТВС содержит дистанцирующие решетки, имеющие мягкие поворотные гнезда (28, 30) с вырезом (66, 68, 70) в форме «собачьей кости» отверстия и штамповкой по радиусу краев (72), перпендикулярных потоку теплоносителя.
Изобретение относится к вариантам способа контролируемого окисления этилена с образованием этиленоксида, в котором используют этилен и кислород совместно с катализатором на основе серебра, замедлителем и со-замедлителем.
Изобретение относится к способу получения оксидов олефинов. .

Изобретение относится к области химии терпеновых соединений, а именно к способу получению 3,4-эпоксикарана формулы I с одновременным получением 3-карен-5-она формулы II и 3-карен-2,5-диона формулы III, заключающемуся в следующем: 3-карен обрабатывают разбавленной перекисью водорода в ацетонитриле в условиях каталитического действия сульфата марганца в присутствии бикарбоната натрия и салициловой кислоты с последующей экстракцией реакционной смеси хлористым метиленом, вакуумной разгонкой эпоксида-сырца и выделением 3,4-эпоксикаран 88%-ной чистоты с выходом 45%.

Изобретение относится к новым замещенным циклоалкеновым производным формулы (I) в которой X и Y представляют собой группу, в которой Х и Y вместе с атомом углерода кольца В, к которому они присоединены, образуют кольцо А, Х и Y вместе представляют заместитель кольца В или Х и Y каждый представляет собой атом водорода.

Изобретение относится к способу производства этиленоксида контактированием питающей смеси реактора эпоксидирования, которая может включать этилен, кислород, диоксид углерода и воду в определенной концентрации, с высокоселективным катализатором эпоксидирования, включающим промотирующее количество рения.

Изобретение относится к способу эпоксидирования олефиново-ненасыщенных соединений в многофазных системах, который предусматривает извлечение катализатора и его рецикл.

Описан совмещенный способ получения алкиленоксида и алкиленгликолей. Для этого устройство для получения алкиленоксида и устройство для получения алкиленгликолей объединяют друг с другом и происходящая из устройства для получения алкиленоксида вода и другие компоненты реакционной смеси поступают в устройство для получения алкиленгликолей.

Изобретение относится к способу эпоксидирования олефинненасыщенного соединения. Предложенный способ включает активацию катализатора кислотой или буферным раствором кислоты и первым окислителем при первом значении рН в диапазоне от 3,3 до 4,5, где катализатор содержит водорастворимый комплекс марганца, представляющий собой моноядерную частицу, описывающуюся общей формулой (I), или биядерную частицу, описывающуюся общей формулой (II), где Mn представляет собой марганец; L или каждый L независимо представляет собой полидентатный лиганд, каждый X независимо представляет собой координирующую частицу, а каждый µ-Х независимо представляет собой мостиковую координирующую частицу, где Y включает некоординирующий противоион и n равен 1-2.

Изобретение относится к способу получения эпоксиэтилкарбоксилата или глицидилкарбоксилата, включающему проведение реакции винилкарбоксилата или аллилкарбоксилата при использовании окислителя и водорастворимого комплекса марганца в водной реакционной среде, и водорастворимый комплекс марганца содержит катализатор окисления, характеризующийся тем, что водорастворимый комплекс марганца представляет собой моноядерную частицу, описывающуюся общей формулой (I): , или биядерную частицу, описывающуюся общей формулой (II): , где Мn представляет собой марганец; L представляет собой лиганд, и каждый L независимо представляет собой полидентатный лиганд, каждый Х независимо представляет собой координирующую частицу, а каждый µ-Х независимо представляет собой мостиковую координирующую частицу, Y представляет собой некоординирующий противоион, и где эпоксидирование проводят при значении рН в диапазоне от 1,0 до 7, и молярном соотношении между винилкарбоксилатом или аллилкарбоксилатом и окислителем в диапазоне от 1:1 до 12:1.

Изобретение относится к способу получения эпоксидных соединений, который включает добавление окислителя, водорастворимого комплекса марганца и терминального олефина для получения многофазной реакционной смеси, проведение реакции между терминальным олефином и окислителем в многофазной реакционной смеси, содержащей по меньшей мере одну органическую фазу, в присутствии водорастворимого комплекса марганца, разделение реакционной смеси на по меньшей мере одну органическую фазу и водную фазу и повторное использование, по меньшей мере, части водной фазы.

Изобретение относится к способу отделения ацетонитрила от воды и может найти применение в процессах эпоксидирования пропилена пероксидом водорода. Предлагаемый способ отделения ацетонитрила от воды содержит стадии (i)-(iv).

Изобретение относится к способу эпоксидирования малоактивных длинноцепочных олефинов, при котором получаются эпоксиды и диолы. Додекандиол обеспечивает эластичность полиэфирных смол (покрытий, высококачественных полиуретановых покрытий), его используют в качестве полупродукта в синтезе биологически активных соединений.

Изобретение относится к области химии, конкретно к способу получения эпоксиэтилового простого эфира или глицидилового простого эфира. Способ включает проведение реакции между виниловым простым эфиром или аллиловым простым эфиром и окислителем в присутствии водорастворимого комплекса марганца в водной реакционной среде, где водорастворимый комплекс марганца содержит катализатор окисления.

Изобретение относится к способу производства пропиленоксида. Предложенный способ включает взаимодействие пропилена с перекисью водорода в присутствии катализатора с получением смеси (GI), содержащей пропиленаоксид, непрореагировавший пропилен и кислород; выделение пропиленоксида из смеси (GI) с получением смеси (GII), содержащей пропилен и кислород; и добавление водорода к смеси (GII) и восстановление кислорода, содержащегося в смеси (GII), по меньшей мере частично реакцией с водородом в присутствии катализатора, содержащего медь в элементарной и/или оксидной форме, на носителе, где медь присутствует на носителе в количестве от 30 до 80% масс.

Настоящее изобретение относится к способу получения пропиленоксида. Описан способ получения пропиленоксида (ПО), включающий взаимодействие пропилена с пероксидом водорода в присутствии катализатора, в водной реакционной среде, содержащей воду с менее чем 10 об.

Настоящее изобретение относится к катализатору и способу его получения, а также способу эпоксидирования олефина с использованием катализатора. Катализатор содержит связующее вещество и силикат титана, причем связующее вещество является аморфным диоксидом кремния, указанный силикат титана имеет топологию MFI, и кристаллическое зерно силиката титана имеет полую структуру с радиусом полостей 5-300 нм, где адсорбционная способность по бензолу, измеренная для силиката титана при условиях 25°C, P/P0=0,10 и времени поглощения 1 час, составляет не менее 70 мг/г, и изотермы адсорбции-десорбции содержат петлю гистерезиса для адсорбции азота молекулярным ситом при низкой температуре; где содержание связующего вещества составляет 3-15% масс., содержание силиката титана составляет 85-97% масс. от общего количества катализатора; и катализатор имеет значение прочности при сжатии не менее чем 60 Н/см, измеренное согласно стандарту GB3635-1983. Катализатор по настоящему изобретению имеет высокую прочность и проявляет высокую каталитическую активность при эпоксидировании олефинов. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 пр.

Изобретение относится к способу получения алкиленоксида эпоксидированием олефина. Предложенный способ содержит стадии: в условиях первого эпоксидирования олефина в присутствии первого твердого катализатора первый смешанный поток, содержащий растворитель, олефин и Н2О2, подвергают эпоксидированию в одном или нескольких реакторах с неподвижным слоем иили в одном или нескольких реакторах с подвижным слоем до тех пор, пока превращение Н2О2 не достигнет 50-95, затем, необязательно, реакционную смесь, полученную на стадии, подвергают разделению, чтобы получить первый поток, не содержащий Н2О2, и второй поток, содержащий непрореагировавший Н2О2, и олефин вводят во второй поток, чтобы получить второй смешанный поток, или, необязательно, олефин вводят в реакционную смесь, полученную на стадии, чтобы получить второй смешанный поток; в условиях второго эпоксидирования олефина реакционную смесь, полученную на стадии, или второй смешанный поток, полученный на стадии, и второй твердый катализатор вводят в один или несколько реакторов с суспендированным слоем для проведения эпоксидирования до тех пор, пока суммарное превращение Н2О2 не достигнет 98 или более, при условии, что указанный способ получения алкиленоксида эпоксидированием олефина имеет селективность в отношении алкиленоксида 90 или более. Технический результат - объединение реактора с суспендированным слоем с реактором с неподвижным слоем иили с реактором с подвижным слоем позволяет преодолеть низкое превращение Н2О2 в случае, когда используют только реактор с неподвижным слоем иили реактор с подвижным слоем, и низкую селективность в отношении целевого алкиленоксида в случае, когда используют только реактор с суспендированным слоем. 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

Наверх