一种用于分解3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的催化剂制造技术

一种用于分解3‑氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的催化剂，其特征在于含有1‑20质量％的第Ⅷ族金属氧化物、1‑20质量％的ⅥB族金属氧化物、1‑20质量％的ⅣB族金属氧化物和40‑97质量％的ⅢA族金属氧化物。采用本发明专利技术催化剂的3‑氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的分解方法，可以将环氧化反应产物中90％以上的过氧化氢分解为氧气和水，而且环氧化反应产物中环氧氯丙烷的分解率小于0.25％，维持了环氧化反应产物中环氧氯丙烷的高选择性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于分解3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的催化剂
本专利技术涉及一种用于3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢分解的催化剂及其应用。
技术介绍
过氧化氢是一种绿色的氧化剂，如USP4,833,260所公开的，在钛硅分子筛催化剂和溶剂甲醇存在下，通过3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应，可以高效和清洁地合成环氧氯丙烷。而环氧氯丙烷是一种重要的基本有机化工原料和中间体，广泛应用于合成环氧树脂、氯醇橡胶、药品、农药、表面活性剂和增塑剂等多种工业产品。CN101747296A和CN101747297A进一步公开了由3-氯丙烯和过氧化氢环氧化反应生产环氧氯丙烷的方法，实现了在过氧化氢的转化率高于97％和环氧氯丙烷的选择性高于95％的情况下长时间连续稳定地合成环氧氯丙烷。但是，在长时间运转过程中，过氧化氢的转化率通常维持在97-99％之间，使得环氧化反应产物中含有0.05-0.5质量％的过氧化氢。含有0.05-0.5质量％的过氧化氢的环氧化反应产物在后续的蒸馏分离过程中，由于过氧化氢的沸点(151.4℃)比较高，容易聚集在温度较高的塔釜等位置，而在加热过程中，过氧化氢还可能与有机物形成容易爆炸的有机过氧化物，或者是自身发生分解释放出氧气而与有机物蒸汽形成爆炸性混合物，是一种威胁安全生产的潜在危险因素，在对环氧化反应产物进行蒸馏分离前需要将其予以消除。对低浓度过氧化氢水溶液(过氧化氢含量在0.05-5质量％之间)中过氧化氢的分解，袁强等人(袁强，李辉，吴迎秋，杨乐夫，低温高效催化分解过氧化氢的Co-SiO2催化剂，厦门大学学报(自然科学版)，49(4)，2010，589-592)报道了采用溶胶凝胶法合成M-SiO2(M＝Ni、Zn、Fe、Bi、Cu、Al、Cd、Co)催化剂，在20℃下分解过氧化氢含量为3.4质量％的过氧化氢水溶液，其中，Co-SiO2催化剂能在30min内将过氧化氢的含量降低到0.20质量％，显示出比其它催化剂高得多的催化活性。SuzanA.Ali(SuzanA.Ali,EffectofSequenceofImpregnationontheStructureandCatalyticPropertiesofCu-Co-Al-OxideSystem.J.Mater.Sci.Technol.,Vol.20,No.1,2004,55-58)报道，采用氧化铝负载的氧化钴-氧化铜催化剂，在30℃下分解过氧化氢含量为0.73质量％的过氧化氢水溶液，但没有给出具体的过氧化氢转化率数据。对烯烃与过氧化氢环氧化反应产物中残余过氧化氢(过氧化氢含量低于1质量％)的分解，中国专利ZL01814048.3和USP7,138,534公开了一种环氧丙烷的连续制造方法，对丙烯与过氧化氢的环氧化产物，先送入蒸馏塔从塔顶脱除丙烯和环氧丙烷，然后将含有甲醇、水、环氧化反应副产物和过氧化氢的蒸馏塔塔底出料送入装有第Ⅷ族金属或者金属氧化物催化剂的固定床反应器中，在温度为80-90℃和碱性条件下分解过氧化氢，但没有给出具体的催化剂组成。对于3-氯丙烯与过氧化氢环氧化产物残余过氧化氢的分解，CN106140139A公开了一种采用含有ⅥB族金属氧化物、ⅣB族金属氧化物和ⅢA族金属氧化物的复合金属氧化物催化剂的分解方法；CN106140191A公开了一种采用含有ⅦB族金属氧化物、第Ⅷ族金属氧化物、稀土金属氧化物和ⅢA族金属氧化物的复合金属氧化物催化剂的分解方法；CN106140148A公开了一种采用含有ⅦB族金属氧化物、ⅥB族金属氧化物、ⅣB族金属氧化物和ⅢA族金属氧化物的复合金属氧化物催化剂的分解方法；CN106140186A公开了一种采用含有ⅣB族金属氧化物、ⅥB族金属氧化物、ⅠB族金属氧化物和ⅢA族金属氧化物的复合金属氧化物催化剂的分解方法；CN106140178A公开了一种采用含有ⅤB族金属氧化物、ⅠB族金属氧化物、稀土金属氧化物和ⅢA族金属氧化物的复合金属氧化物催化剂的分解方法，在温度为0-50℃和压力0.1-2.0MPa的条件下分解过氧化氢。如上现有技术，虽然能够使环氧化反应产物中90％以上的过氧化氢分解为氧气和水，但是环氧化反应产物中环氧氯丙烷的分解率会明显升高，其结果是将显著地降低环氧化反应产物中环氧氯丙烷的选择性。
技术实现思路
专利技术人发现，采用第Ⅷ族金属氧化物，与ⅥB族金属氧化物、ⅣB族金属氧化物和ⅢA族金属氧化物复配得到的催化剂，用于分解3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中残余过氧化氢时，不仅可将环氧化反应产物中90％以上的过氧化氢分解为氧气和水，而且与现有技术对比，环氧化反应产物中环氧氯丙烷的分解率大大降低，维持了环氧化反应产物中环氧氯丙烷的高选择性。因此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种不同于现有技术的复配组分催化剂，不仅用于分解3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中残余过氧化氢，还可大大降低环氧化反应产物中环氧氯丙烷的分解率。一种用于分解3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的催化剂，其特征在于含有1-20质量％的第Ⅷ族金属氧化物、1-20质量％的ⅥB族金属氧化物、1-20质量％的ⅣB族金属氧化物和40-97质量％的ⅢA族金属氧化物。一种3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的分解方法，包括：a)将从环氧化反应器出来的环氧化反应产物引入过氧化氢分解反应器中，与一种催化剂在0-50℃下接触，使其中的大部分过氧化氢分解为氧气和水；b)将过氧化氢分解反应器的出料与可选的惰性气体混合后一起送入气液分离器中，脱除其中的不凝性气体，其特征在于所述的催化剂含有1-20质量％的第Ⅷ族金属氧化物、1-20质量％的ⅥB族金属氧化物、1-20质量％的ⅣB族金属氧化物和40-97质量％的ⅢA族金属氧化物。本专利技术的催化剂，对包含3-氯丙烯、环氧氯丙烷、反应溶剂、水、环氧化反应副产物和过氧化氢的环氧化反应产物，不但可以将环氧化反应产物中90％以上的过氧化氢分解为氧气和水，而且环氧化反应产物中环氧氯丙烷的分解率小于0.25％，即环氧氯丙烷的含量在过氧化氢分解前后变化很小，维持了环氧化反应产物中环氧氯丙烷的高选择性。具体实施方式本专利技术提供的一种用于分解3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的催化剂，其特征在于含有1-20质量％的第Ⅷ族金属氧化物、1-20质量％的ⅥB族金属氧化物、1-20质量％的ⅣB族金属氧化物和40-97质量％的ⅢA族金属氧化物。优选的，本专利技术提供的催化剂，含有2-20质量％的第Ⅷ族金属氧化物、1-10质量％的ⅥB族金属氧化物、1-10质量％的ⅣB族金属氧化物和60-96质量％的ⅢA族金属氧化物。所说的催化剂中，第Ⅷ族金属氧化物为钴、铑和铱中的一种或多种的氧化物，优选为钴的氧化物；ⅥB族金属氧化物为铬、钼和钨中的一种或多种的氧化物，优选为铬和钼的氧化物；ⅣB族金属氧化物为钛、锆和铪中的一种或多种的氧化物，优选为钛和锆的氧化物；ⅢA族金属氧化物为铝、镓、铟和铊中的一种或多种的氧化物，优选为铝的氧化物。...

【技术保护点】
1.一种用于分解3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的催化剂，其特征在于含有1-20质量％的第Ⅷ族金属氧化物、1-20质量％的ⅥB族金属氧化物、1-20质量％的ⅣB族金属氧化物和40-97质量％的ⅢA族金属氧化物。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于分解3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应产物中过氧化氢的催化剂，其特征在于含有1-20质量％的第Ⅷ族金属氧化物、1-20质量％的ⅥB族金属氧化物、1-20质量％的ⅣB族金属氧化物和40-97质量％的ⅢA族金属氧化物。


2.按照权利要求1的催化剂，其中，含有2-20质量％的第Ⅷ族金属氧化物、1-10质量％的ⅥB族金属氧化物、1-10质量％的ⅣB族金属氧化物和60-96质量％的ⅢA族金属氧化物。


3.按照权利要求1的催化剂，其中，所说的第Ⅷ族金属氧化物为钴、铑和铱中的一种或多种的氧化物。


4.按照权利要求1的催化剂，其中，所说的ⅥB族金属氧化物为铬、钼和钨中的一种或多种的氧化物。


5.按照权利要求1的催化剂，其中，所说的ⅣB族金属氧化物为钛、锆和铪中的一种或多种的氧化物。


6.按照权利要求1的催化剂，其中，所说的ⅢA族金属氧化物为铝、镓、铟和铊中的一种或多种的氧化物。


7.按照权利要求1的催化剂，其中，含有钴氧化物、铬氧化物、锆氧化物和氧化铝。


8.按照权利要求1的催化剂，含有3-15质量％钴氧化物、2-10质量％铬氧化物、2-10质量％锆氧化物和65-93质量％氧化铝。


9.按照权利要求1的催化剂，含有3-6质量％钴氧化物、2-6质量％铬氧化物、2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永强，刘易，杜泽学，陈艳凤，
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