使用微通道工艺技术制造环氧乙烷的方法技术

本发明专利技术涉及一种包括使乙烯和氧气或氧源在工艺微通道中在催化剂的存在下发生反应以形成包含环氧乙烷的产物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用微通道技术制造环氧乙烷的方法。
技术介绍
环氧乙烷通常通过在催化剂的存在下用氧气将乙烯氧化来制造。该反应是放热 的。
技术实现思路
环氧乙烷生产中的一个问题是，当生产不断进行时，催化剂会逐渐失活。这可以通 过使催化剂温度升高来进行补偿。这可以延长生产的运行，但在某点上会出现该生产运行 的运行终点(EOR)温度。这会发生在当环氧乙烷的生产速度下降到继续运行将不再经济合 算的程度时。这将会需要停止该工艺以更换催化剂。这样的停止需要耗费时间并且代价高 昂。本专利技术提供一种解决这一问题的方案。通过本专利技术能够实现催化剂更高的工作速度和 /或更长的催化寿命。这些效果均有助于得到更高的生产能力。例如，估计使用某些催化 剂在常规反应器——即非微通道反应器中进行的环氧乙烷工艺的催化剂寿命最高可达约 7000小时，而通过本专利技术的使用微通道反应器和同样的催化剂的方法，催化剂寿命可为约 25000小时或更长。根据一个实施方案，本专利技术涉及一种方法，包括使乙烯和氧气或氧源在催化剂的 存在下在工艺微通道中进行反应以在生产运行中形成包含环氧乙烷的产物，所述生产运行 持续进行直到每立方米催化剂产出至少约0. 5千吨的环氧乙烷；和在所述生产运行结束时 替换和/或再生催化剂。根据本专利技术的另一方面，对环氧乙烷的选择度为约75% -约95%。 根据本专利技术的另一方面，环氧乙烷以每小时每立方米催化剂至少约250千克环氧乙烷的速 率生产。根据本专利技术的另一方面，环氧乙烷以每小时每立方米催化剂至少约300千克环氧 乙烷的速率生产，或者以每小时每立方米催化剂至少约350千克环氧乙烷的速率生产。根 据本专利技术的另一方面，催化剂在工艺微通道中的反应区域中，该反应区域的平均温度在反 应运行开始时为约150°C -约265°C，或者为约150°C -约250°C，或为约150°C -约240°C，或 为约150°C -约230°C，或为约150°C -约220°C，或为约150°C -约210°C，或为约150°C -约 200°C，或为约 150°C -约 190°C。根据一个实施方案，本专利技术涉及一种方法，包括使乙烯和氧气或氧源在催化剂的 存在下在工艺微通道中进行反应以在生产运行中以每小时每立方米催化剂至少约350千 克环氧乙烷的速率形成包含环氧乙烷的产物。根据本专利技术的另一方面，对环氧乙烷的选择 度为约75% -约95%。根据本专利技术的另一方面，乙烯和氧气或氧源在催化剂的存在下发生 反应直到每立方米催化剂产出至少约0. 5千吨的环氧乙烷。根据本专利技术的另一方面，所述催化剂在工艺微通道中的反应区域中，所述反应区域中的平均温度在反应运行开始时为约 1500C -约265°C，或者为约150°C -约250°C，或为约150°C -约240°C，或为约150°C -约 230°C，或为约150°C -约220°C，或为约150°C -约210°C，或为约150°C -约200°C，或为约 150 0C -约 190 0C ο根据一个实施方案，本专利技术涉及一种方法，包括使乙烯和氧气或氧源在催化剂的 存在下在工艺微通道中进行反应从而以每小时每立方米催化剂至少约250千克环氧乙烷 的速率形成包含环氧乙烷的产物，对环氧乙烷的选择度至少约为80%，所述催化剂在工艺 微通道中的反应区域中，所述反应区域中的平均温度保持在约220°C以下。根据本专利技术的 另一方面，环氧乙烷以每小时每立方米催化剂至少约300千克环氧乙烷的速率生产，或者 以每小时每立方米催化剂至少约350千克环氧乙烷的速率生产。根据本专利技术的另一方面， 乙烯和氧气或氧源在催化剂的存在下反应直到每立方米催化剂产出至少约0. 5千吨的环 氧乙烷。根据本专利技术的另一方面，反应区域的平均温度在反应运行开始时为约150°C -约 210°C，或为约 150°C -约 200°C，或为约 150°C -约 190°C。根据一个实施方案，本专利技术涉及一种方法，包括使乙烯和氧气或氧源在催化剂的 存在下在工艺微通道中进行反应从而以每小时每立方米催化剂至少约250千克环氧乙烷 的速率形成包含环氧乙烷的产物，对环氧乙烷的选择度至少约为80%，所述催化剂在工艺 微通道中的反应区域中，所述反应区域中的平均温度保持在约以上。根据本专利技术的 另一方面，乙烯和氧气或氧源在催化剂的存在下反应直到每立方米催化剂产出至少约0. 5 千吨的环氧乙烷。根据本专利技术的另一方面，环氧乙烷以每小时每立方米催化剂至少约300 千克环氧乙烷的速率生产，或者以每小时每立方米催化剂至少约350千克环氧乙烷的速率 生产。根据本专利技术的另一方面，所述催化剂在工艺微通道中的反应区域中，所述反应区域 中的平均温度在反应运行开始时为约150°C -约265°C，或者为约150°C -约250°C，或为 约150°C -约240°C，或为约150°C -约230°C，或为约150°C -约220°C，或为约150°C -约 210°C，或为约 150°C -约 200°C，或为约 150°C -约 190°C。根据一个实施方案，本专利技术涉及一种方法，包括使乙烯和氧气或氧源在催化剂 的存在下在工艺微通道中发生反应以形成包含环氧乙烷的产物，所述催化剂在工艺微通道 中的反应区域中，环氧乙烷在生产运行过程中生产，所述反应区域中的平均温度在生产运 行开始时至少约为150°C ；在生产运行过程中所述反应区域中的温度以足够的速率升高以 保持每小时每立方米催化剂至少约250千克环氧乙烷的平均生产速率；并且在生产运行 结束时替换和/或再生所述催化剂。根据本专利技术的另一个方面，对环氧乙烷的选择度为约 75% -约95%。根据本专利技术的另一方面，环氧乙烷以每小时每立方米催化剂至少约300千 克环氧乙烷的速率生产，或者以每小时每立方米催化剂至少约350千克环氧乙烷的速率生 产。根据本专利技术的另一方面，乙烯和氧气或氧源在催化剂的存在下反应直到每立方米催化 剂产出至少约0. 5千吨的环氧乙烷。根据本专利技术的另一方面，所述催化剂在工艺微通道中 的反应区域中，所述反应区域中的平均温度在反应运行开始时为约150°C _约沈51，或者 为约150°C -约250°C，或为约150°C -约240°C，或为约150°C -约230°C，或为约150°C -约 220°C，或为约 150°C -约 210°C，或为约 150°C -约 200°C，或为约 150°C -约 190°C。所述乙烯可在所述微通道反应器的上游形成，或它可在所述微通道反应器中形 成。所述微通道反应器的一部分可用于形成乙烯，所述微通道反应器的一部分可用于形成环氧乙烷。所述乙烯可在所述微通道反应器中使用催化氧化脱氢法、催化脱氢法和/或热 裂解法形成。所述环氧乙烷可转化成乙二醇。乙二醇可在所述微通道反应器的下游形成。乙二 醇可在所述微通道反应器中形成。所述微通道反应器的一部分可用于形成环氧乙烷，一部 分可用于形成乙二醇。本方法可包括淬灭(quench)产物的步骤。所述产物可在所述微通道反应器的下 游淬灭。所述产物可在所述微通道反应器中淬灭。根据本专利技术的另一方面，对环氧乙烷的选择度为约80% -约95%，或为约 85% -约 95%，或为约 88% -约 9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：使乙烯和氧气或氧源在催化剂的存在下在工艺微通道中发生反应以形成包含环氧乙烷的产物，其中：所述反应在生产运行过程中发生，所述生产运行连续进行直到每立方米催化剂产出至少０．５千吨环氧乙烷；并且所述催化剂在所述生产运行结束时被替换和／或再生；或者所述反应以每小时每立方米催化剂产出至少３５０千克环氧乙烷的速率进行；或者所述反应以每小时每立方米催化剂产出至少２５０千克环氧乙烷的速率进行，对环氧乙烷的选择度至少为８０％，所述催化剂位于所述工艺微通道中的反应区域中，所述反应区域中的平均温度保持在２２０℃以下；或者所述反应以每小时每立方米催化剂产出至少２５０千克环氧乙烷的速率进行，对环氧乙烷的选择度至少为８０％，所述催化剂位于所述工艺微通道中的反应区域中，所述反应区域中的平均温度保持在２６５℃以上；或者所述催化剂位于所述工艺微通道中的反应区域中，所述环氧乙烷在生产运行过程中产生，在所述生产运行开始时所述反应区域中的平均温度至少为１５０℃；在所述生产运行过程中所述反应区域中的温度以足够的速率升高以将平均生产速率保持在至少２５０千克环氧乙烷每立方米催化剂每小时；并且所述催化剂在所述生产运行结束时被替换和／或再生。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：特里·马扎内茨，
申请(专利权)人：万罗赛斯公司，
类型：发明
国别省市：US