制备过氧丙酸的方法技术

本公开涉及一种制备过氧丙酸的方法，该方法包括：使丙酸和氧化剂在催化剂的存在下进行接触反应，所述催化剂为钛硅铝分子筛催化剂。该方法工艺简单，丙酸的转化率高，产物过氧丙酸的选择性好，生产过程容易控制，适用于各种规模灵活生产。

Method for preparation of peroxypropionic acid

【技术实现步骤摘要】
制备过氧丙酸的方法
本公开涉及一种制备过氧丙酸的方法。
技术介绍
过氧丙酸是无色透明液体，具有强氧化作用，是一种普遍应用的，杀菌能力较强的高效消毒剂，可以迅速杀灭各种微生物，包括病毒、细菌、真菌及芽孢。此外，过氧丙酸也用作纺织品、纸张、油脂、石蜡、淀粉的漂白剂，在有机合成中亦可作为氧化剂和环氧化剂，如用于环氧丙烷、甘油、已内酰胺、甘油、环氧增塑剂等的合成。现有技术中，过氧丙酸的制备方法主要有两种，第一种是由丙酸(或丙酐)与双氧水反应而得，第二种是由丙醛直接氧化制得。但现有方法制备步骤繁杂，条件苛刻，过程控制严格，不利于工业化生产。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种制备过氧丙酸的方法，该方法工艺简单，原料的转化率和产物的选择性均较高。为了实现上述目的，本公开提供一种制备过氧丙酸的方法，该方法包括：使丙酸和氧化剂在催化剂的存在下进行接触反应，所述催化剂为钛硅铝分子筛催化剂。可选地，所述钛硅铝分子筛为选自MFI结构的钛硅铝分子筛、MEL结构的钛硅铝分子筛、BEA结构的钛硅铝分子筛、MWW结构的钛硅铝分子筛、MOR结构的钛硅铝分子筛、TUN结构的钛硅铝分子筛和二维六方结构的钛硅铝分子筛中的至少一种。可选地，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：(1)将第一卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第一热处理，分离得到第一固体，其中，所述第一卸出剂为以钛硅分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂，所述第一热处理的条件为：温度为20-45℃，时间为1-30h；(2)将所述第一固体、硅源、铝源、钛源与碱源在含水溶剂的存在下混合后进行第二热处理，所述第二热处理的条件为：温度为100-200℃，时间为0.5-25h；或者，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：a、将第二卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第三热处理，分离得到相对结晶度为50-70％的第二固体，其中，所述第二卸出剂为以硅铝分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂，所述第三热处理的条件为：温度为50-150℃，时间为0.5-40h；b、将所述第二固体、硅源、钛源与碱源在含水溶剂的存在下混合后进行第四热处理，所述第四热处理的条件为：温度为100-200℃，时间为0.5-25h。可选地，所述第一卸出剂、钛源、铝源、有机酸、碱源和水的重量比为100：(0.1-10)：(0.1-10)：(0.005-50)：(0.5-50)：(20-1000)，所述第一卸出剂以SiO2计，所述有机酸以H+计，所述碱源含有氮元素时以N计，所述碱源不含氮元素时以OH-计；以SiO2计的所述硅源与以TiO2计的所述钛源的摩尔比为(5-20)：1；所述有机酸溶液的浓度大于0.1mol/L。可选地，步骤(1)中的所述以钛硅分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂为选自氨肟化反应装置的卸出剂、羟基化反应装置的卸出剂和环氧化反应装置的卸出剂中的至少一种；优选地，步骤(1)中的所述钛硅分子筛为MFI结构的钛硅分子筛，所述第一卸出剂的活性为该钛硅分子筛在新鲜时的活性的50％以下；优选地，步骤(2)中，先将所述铝源与碱源在含水溶剂存在下混合得到混合溶液，然后再将所述混合溶液与所述第一固体和钛源混合后进行所述第二热处理。可选地，所述第二卸出剂、钛源、有机酸、碱源和水的重量比为100：(0.1-10)：(0.005-50)：(0.5-50)：(20-1000)，所述第二卸出剂以SiO2计，所述有机酸以H+计，所述碱源含有氮元素时以N计，所述碱源不含氮元素时以OH-计；以SiO2计的所述硅源与以TiO2计的所述钛源的摩尔比为(5-20)：1；所述有机酸溶液的浓度大于0.1mol/L。可选地，步骤a中的所述以硅铝分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂为硫化氢和甲醇的合成反应装置的卸出剂；优选地，步骤a中的所述硅铝分子筛为MFI结构的硅铝分子筛，所述第二卸出剂的活性为该硅铝分子筛在新鲜时的活性的50％以下。可选地，所述有机酸为选自环烷酸、过氧乙酸和过氧丙酸中的至少一种；所述碱源为选自氨、脂肪族胺、脂肪族醇胺和季铵碱中的至少一种；所述铝源为选自铝溶胶、铝盐、氢氧化铝和氧化铝中的至少一种；所述钛源为无机钛盐和/或有机钛酸酯；所述硅源为有机硅酸酯。可选地，所述丙酸与氧化剂的摩尔比为1：(0.1-5)，优选为1：(0.2-2)；所述丙酸与催化剂的重量比为(0.1-50)：1；所述氧化剂为选自过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化异丙苯和环己基过氧化氢中的至少一种；所述反应的条件包括：温度为0-100℃，压力为0.1-3MPa。可选地，所述反应在溶剂的存在下进行，所述溶剂与丙酸的重量比为(1-100)：1，所述溶剂为选自水、C1-C6的醇、C3-C8的酮和C2-C6的腈中的至少一种。通过上述技术方案，本公开采用钛硅铝分子筛催化剂催化丙酸与氧化剂反应生产过氧丙酸，工艺简单，丙酸的转化率高，产物过氧丙酸的选择性好，生产过程容易控制，适用于各种规模灵活生产。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。本公开提供一种制备过氧丙酸的方法，该方法包括：使丙酸和氧化剂在催化剂的存在下进行接触反应，所述催化剂为钛硅铝分子筛催化剂。本公开采用钛硅铝分子筛催化剂催化丙酸与氧化剂反应生产过氧丙酸，工艺简单，丙酸的转化率高，产物过氧丙酸的选择性好，生产过程容易控制，适用于各种规模灵活生产。根据本公开，所述钛硅铝分子筛是指钛原子和铝原子取代晶格骨架中一部分硅原子的一类沸石的总称。所述钛硅铝分子筛可以为常见的具有各种拓扑结构的钛硅铝分子筛，例如：所述钛硅铝分子筛可以为MFI结构的钛硅铝分子筛(如TS-1)、MEL结构的钛硅铝分子筛(如TS-2)、BEA结构的钛硅铝分子筛(如Ti-Beta)、MWW结构的钛硅铝分子筛(如Ti-MCM-22)、MOR结构的钛硅铝分子筛(如Ti-MOR)、TUN结构的钛硅铝分子筛(如Ti-TUN)、二维六方结构的钛硅铝分子筛(如Ti-MCM-41、Ti-SBA-15)和其它结构的钛硅铝分子筛(如Ti-ZSM-48)中的至少一种。所述钛硅铝分子筛优选为MFI结构的钛硅铝分子筛、MEL结构的钛硅铝分子筛和BEA结构的钛硅铝分子筛中的至少一种，更优选为MFI结构的钛硅铝分子筛。根据本公开，使用钛硅铝分子筛作为催化剂即可实现本公开的目的，但是本公开的专利技术人在研究中发现，采用特定方法制得的钛硅铝分子筛将特别有利于提高丙酸的转化率和产物过氧丙酸的选择性。因此，根据本公开的一种优选实施方式，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：(1)将第一卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第一热处理，分离得到第一固体，其中，所述第一卸出剂为以钛硅分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂，所述第一热处理的条件为：温度为20-45℃，时间为1-30h，优选为1-24h，更优选为10-20h；(2)将所述第一固体、硅源、铝源、钛源与碱源在含水溶剂的存在下混合后进行第二热处理，所述第二热处理的条件为：温度为100-200℃，优选为120-180℃，更优选为140-170℃，时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备过氧丙酸的方法，其特征在于，该方法包括：使丙酸和氧化剂在催化剂的存在下进行接触反应，所述催化剂为钛硅铝分子筛催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种制备过氧丙酸的方法，其特征在于，该方法包括：使丙酸和氧化剂在催化剂的存在下进行接触反应，所述催化剂为钛硅铝分子筛催化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钛硅铝分子筛为选自MFI结构的钛硅铝分子筛、MEL结构的钛硅铝分子筛、BEA结构的钛硅铝分子筛、MWW结构的钛硅铝分子筛、MOR结构的钛硅铝分子筛、TUN结构的钛硅铝分子筛和二维六方结构的钛硅铝分子筛中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：(1)将第一卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第一热处理，分离得到第一固体，其中，所述第一卸出剂为以钛硅分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂，所述第一热处理的条件为：温度为20-45℃，时间为1-30h；(2)将所述第一固体、硅源、铝源、钛源与碱源在含水溶剂的存在下混合后进行第二热处理，所述第二热处理的条件为：温度为100-200℃，时间为0.5-25h；或者，所述钛硅铝分子筛的制备步骤包括：a、将第二卸出剂与有机酸溶液混合打浆，并将得到的浆液进行第三热处理，分离得到相对结晶度为50-70％的第二固体，其中，所述第二卸出剂为以硅铝分子筛作为催化剂活性组分的反应装置的卸出剂，所述第三热处理的条件为：温度为50-150℃，时间为0.5-40h；b、将所述第二固体、硅源、钛源与碱源在含水溶剂的存在下混合后进行第四热处理，所述第四热处理的条件为：温度为100-200℃，时间为0.5-25h。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一卸出剂、钛源、铝源、有机酸、碱源和水的重量比为100：(0.1-10)：(0.1-10)：(0.005-50)：(0.5-50)：(20-1000)，所述第一卸出剂以SiO2计，所述有机酸以H+计，所述碱源含有氮元素时以N计，所述碱源不含氮元素时以OH-计；以SiO2计的所述硅源与以TiO2计的所述钛源的摩尔比为(5-20)：1；所述有机酸溶液的浓度大于0.1mol/L。5.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(1)中的所述以钛硅分子筛作为催化剂活性组分的反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：史春风，林民，朱斌，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11