本发明专利技术在第一方面涉及一种制备环氧丙烷的方法，包括:(i)提供包含丙烯、水、有机溶剂和过氧化氢的反应混合物；(ii)在环氧化区使(i)中提供的所述反应混合物与包含沸石材料的环氧化催化剂接触，所述沸石材料具有含Si、O和Ti的骨架结构，并在所述环氧化区使所述反应混合物经受环氧化反应条件，在所述环氧化区获得包含环氧丙烷、水和有机溶剂的混合物；(iii)从所述环氧化区去除排出流，所述排出流包含环氧丙烷、水和有机溶剂；其中，在(i)中提供并经受(ii)的反应混合物中含有至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢。本发明专利技术在第二方面进一步涉及一种用于制备环氧丙烷的反应混合物，其包含丙烯、水、有机溶剂和过氧化氢，其中所述反应混合物含有至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢。在第三方面，本发明专利技术涉及一种包括包含沸石材料的环氧化催化剂的体系，所述沸石材料具有含Si、O和Ti的骨架结构，并且该体系进一步包括根据第二方面所述的包含丙烯、水和有机溶剂的反应混合物。在第四方面，本发明专利技术涉及一种过氧化氢水溶液作为环氧化剂在有机溶剂和环氧化催化剂的存在下制备环氧丙烷的用途，所述环氧化催化剂包含具有含Si、O和Ti的骨架结构的沸石材料，其中所述过氧化氢水溶液包括至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述过氧化氢水溶液的过氧化氢。溶液的过氧化氢。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产环氧丙烷的不含DIBC的H2O2[0001]本专利技术在第一方面涉及一种制备环氧丙烷的方法，包括:(i)提供包含丙烯、水、有机溶剂和过氧化氢的反应混合物；(ii)在环氧化区使(i)中提供的所述反应混合物与包含沸石材料的环氧化催化剂接触，所述沸石材料具有含Si、O和Ti的骨架结构，并在所述环氧化区使所述反应混合物经受环氧化反应条件，在所述环氧化区获得包含环氧丙烷、水和有机溶剂的混合物；(iii)从所述环氧化区去除排出流，所述排出流包含环氧丙烷、水和有机溶剂；其中，在(i)中提供并经受(ii)的反应混合物中含有至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢。本专利技术在第二方面进一步涉及一种用于制备环氧丙烷的反应混合物，所述反应混合物包含丙烯、水、有机溶剂和过氧化氢，其中所述反应混合物含有至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢。在第三方面，本专利技术涉及一种包括包含沸石材料的环氧化催化剂的体系，所述沸石材料具有含Si、O和Ti的骨架结构，并且所述体系进一步包括根据第二方面所述的包含丙烯、水和有机溶剂的反应混合物。在第四方面，本专利技术涉及一种过氧化氢水溶液作为环氧化剂在有机溶剂和环氧化催化剂的存在下制备环氧丙烷的用途，所述环氧化催化剂包含具有含Si、O和Ti的骨架结构的沸石材料，其中所述过氧化氢水溶液包括至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述过氧化氢水溶液的过氧化氢。
[0002]环氧丙烷是化学工业中的一种重要中间体。制备环氧丙烷的合适方法是以丙烯为原料，利用过氧化氢(H2O2)作为氧化剂，利用溶剂和含钛沸石的环氧化催化剂。过氧化氢通常以水溶液的形式制备，其中不同的方法是已知的。一个广泛使用的方法是所谓的蒽醌法("AO法"，见Ullmann
’
s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，A卷13(1989)第443
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466页)。蒽醌法产生的过氧化氢溶液是通过用水提取所谓的氧化工作液而获得的。所述氧化工作液是包含溶剂、蒽醌、四氢蒽醌和H2O2的混合物，通过将还原工作液氧化而得，所述还原工作液又是包含溶剂、蒽醌、四氢蒽醌和氧(O2)的混合物。这样得到的水溶液可以直接用于丙烯的环氧化反应。或者，可以通过部分蒸发水来浓缩该溶液，以获得更高浓度的H2O2溶液。这种溶液总是含有来自工作液的有机杂质。这些杂质可以是工作液的成分，也可以是由这些成分不需要的反应所形成的产物，例如，氧化或水解产物。H2O2水溶液中包含的所有有机杂质的确切性质通常并不为人所知，目前的技术水平在这方面没有或很少有信息。通常，有机物的含量只以TOC值(总有机碳)的形式给出，其范围通常在100到1000ppm之间(每公斤H2O2溶液中以mg计的有机碳)。然而，可以预期的是，H2O2水溶液中所包含的杂质的性质将在很大程度上取决于溶剂体系和所用蒽醌的性质。工作液通常由两种溶剂的混合物组成，以使蒽醌和蒽氢醌形式以及四氢蒽醌和四氢蒽氢醌形式保持在溶液中，其中所述两种溶剂选自醌类溶剂和氢醌类溶剂，例如上文引用的Ullmann
’
s Encyclopedia of Industrial Chemistry第447页中披露的溶剂，包括特别是作为醌类溶剂的脲类。
[0003]从H2O2水溶液中去除有机杂质的方法在本领域是已知的，例如在电子级H2O2的生产中，但这种方法非常昂贵，由此得到的H2O2水溶液太过昂贵，在经济上不适用于丙烯的环氧化。
[0004]关于特定的杂质，已知含有二丁胺等胺类的过氧化氢水溶液(参见EP 1 546 035 A1，Evonik)不太适合用于由含钛硅酸盐如钛硅沸石(titanium silicalite)
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1(TS
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1)催化并以甲醇为溶剂的丙烯环氧化反应。由于二丁胺是由四丁基脲产生的，而四丁基脲在工业生产中通常被用作溶剂成分，因此现有技术建议用源自不使用能形成胺的溶剂的方法的过氧化氢。已经提到商业过氧化氢溶液中含有的其他有机杂质。然而，除了源于溶剂(如四烷基脲)的胺之外，此类有机杂质从未被报道过对环氧化反应有影响。此外，WO 99/40024 A1(Solvay SA)以及WO 2013/160163 A1(Solvay SA)特别提到二异丁基甲醇是一种合适的极性溶剂用于通过AO法制造过氧化氢(参见WO 99/40024 A1第7页第14行和WO 2013/160163 A1第29页第30行)。因此，可以得出结论，像二异丁基甲醇这样的化合物从未被认为对AO法有害，因此也不会对后续反应如丙烯的环氧化反应有害。工业级的“二异丁基甲醇”(DIBC)包括两种异构体2,6
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二甲基
‑4‑
庚醇和4,6
‑
二甲基
‑2‑
庚醇。
[0005]然而，由于环氧丙烷对工业规模生产中的重要性，希望尽可能有效地利用过氧化氢进行环氧化反应。
[0006]因此，本专利技术的目的是提供一种经济上有利的方法，用于在有机溶剂中用丙烯和过氧化氢制备环氧丙烷，该方法可以提高环氧化反应的效率。
[0007]令人惊讶的是，发现商业过氧化氢溶液中所含有的具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物对丙烯环氧化效率有负面影响，特别是对环氧丙烷形成过程中环氧化催化剂的催化性能有负面影响。
[0008]因此，本专利技术在第一方面涉及一种制备环氧丙烷的方法，包括:
[0009](i)提供包含丙烯、水、有机溶剂和过氧化氢的反应混合物；
[0010](ii)在环氧化区使(i)中提供的所述反应混合物与包含沸石材料的环氧化催化剂接触，所述沸石材料具有含Si、O和Ti的骨架结构，并在所述环氧化区使所述反应混合物经受环氧化反应条件，在所述环氧化区获得包含环氧丙烷、水和有机溶剂的混合物；
[0011](iii)从所述环氧化区去除排出流，所述排出流包含环氧丙烷、水和有机溶剂；
[0012]其中，在(i)中提供并经受(ii)的反应混合物中含有至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢。
[0013]不言而喻，步骤(i)、(ii)和(iii)的顺序意味着步骤(ii)在步骤(i)之后进行，优选是在步骤(i)之后直接进行，步骤(iii)在步骤(ii)之后进行，优选是在步骤(ii)之后直接进行。“之后直接”是指在(i)和(ii)之间以及(ii)和(iii)之间没有进行中间步骤。
[0014]“在(i)中提供并经受(ii)的反应混合物中含有至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢”的表述是指反应混合物仅含有一种或多种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备环氧丙烷的方法，包括:(i)提供包含丙烯、水、有机溶剂和过氧化氢的反应混合物；(ii)在环氧化区使(i)中提供的所述反应混合物与包含沸石材料的环氧化催化剂接触，所述沸石材料具有含Si、O和Ti的骨架结构，并在所述环氧化区使所述反应混合物经受环氧化反应条件，在所述环氧化区获得包含环氧丙烷、水和有机溶剂的混合物；(iii)从所述环氧化区去除排出流，所述排出流包含环氧丙烷、水和有机溶剂；其中，在(i)中提供并经受(ii)的反应混合物中含有至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物，其含量为至多500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢。2.根据权利要求1所述的方法，其中在(i)中提供并经受(ii)的所述反应混合物中含有的所述至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物的含量为0至500mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢，优选0至400mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢，更优选0至300mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢，更优选0至200mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢，更优选0至100mg每kg包含于所述反应混合物的过氧化氢。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物选自其中n为8至10的整数的仲一元醇C
n
H
2n+2
O，其中m为8至10的整数的一元酮C
m
H
2m
O，其中p为8至10的整数的二元醇C
p
H
2p+2
O2，以及这些化合物中两种或多种的混合物；优选选自仲一元醇C9H
20
O、一元酮C9H
18
O、二元醇C9H
20
O2以及这些化合物中两种或多种的混合物；更优选选自仲一元醇C9H
20
O、一元酮C9H
18
O以及仲一元醇C9H
20
O和一元酮C9H
18
O的混合物；更优选选自二异丁基甲醇和二异丁基酮以及二异丁基甲醇和二异丁基酮的混合物；其中所述至少一种具有8至10个碳原子的脂肪族含氧化合物更优选至少包括二异丁基甲醇。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中(i)中的提供反应混合物包括(i.1)提供过氧化氢水溶液；(i.2)将(i.1)中提供的过氧化氢水溶液与丙烯和有机溶剂混合，得到反应混合物；其中，(i.1)中提供并经受(i....
【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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