一种装填不同粒径催化剂合成环氧丙烷的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109942513A(43)申请公布日2019.06.28(21)申请号201910275591.6(22)申请日2019.04.08(71)申请人江苏扬农化工集团有限公司地址225009江苏省扬州市文峰路39号申请人江苏瑞祥化工有限公司江苏瑞恒新材料科技有限公司(72)发明人王根林丁克鸿徐林马春辉王铖刘相李殷恒志(74)专利代理机构北京恒和顿知识产权代理有限公司11014代理人揭玉斌(51)Int.Cl.C07D303/04(2006.01)C07D301/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种装填不同粒径催化剂合成环氧丙烷的方法(57)摘要本发明涉及一种通过装填不同粒径催化剂合成环氧丙烷的方法，使反应物料依次流经催化剂粒径由大到小的催化剂床层，本发明与现有技术相比，具有放热均匀，不易超温。大粒径催化剂，传质慢，反应速率慢，双氧水未完全转化就进入下一层催化剂进行反应，有效延长催化剂的使用寿命，降低再生频率，提高生产效率，环氧丙烷收率高，双氧水分解率低，降低燃爆风险，安全性好。CN109942513ACN109942513A权利要求书1/1页1.一种装填不同粒径催化剂合成环氧丙烷的方法，它包括如下步骤：(1)在管式固定床反应器中，沿反应物料流动方向，依次装填n层催化剂，设置反应物料依次流过所述n层催化剂，催化剂的装填满足以下关系式：dn/dn+1＝1.1～5d为催化剂的直径，n为催化剂层数；(2)在一定温度和压力下，将液态丙烯、双氧水溶液、甲醇溶液以一定配比进料，以一定的空速通过(1)中所述催化剂床层进行丙烯环氧化反应；(3)反应产物经冷却取样分析。2.根据权利要求1所述一种装填不同粒径催化剂合成环氧丙烷的方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述催化剂为钛硅分子筛催化剂；所述步骤(1)中所述钛硅分子筛催化剂粒径为1～10mm；所述步骤(1)中所述催化剂装填层数为n，n为大于等于2小于等于10的整数，优选4、5或6；所述步骤(1)中的管式固定床反应器设置测温热电偶，以检测催化剂床层不同位置的反应温度；所述步骤(1)中的固定床反应器壳程通循环水，温度为30～50℃。3.根据权利要求1所述一种装填不同粒径催化剂合成环氧丙烷的方法，其特征在于，上述步骤(2)中所述的双氧水：丙烯：甲醇摩尔比为1：(1～5)：(5～20)；上述步骤(2)中所述的反应温度为30～70℃，反应压力1.0～4.0MPa；上述步骤(2)中所述的物料总液体重量空速为5～20h-1。2CN109942513A说明书1/4页一种装填不同粒径催化剂合成环氧丙烷的方法技术领域[0001]本发明涉及一种装填不同粒径催化剂合成环氧丙烷的方法。背景技术[0002]环氧丙烷是一种重要的丙烯衍生物，主要用于生产聚醚多元醇，进而生产其衍生物，广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。目前工业上制备环氧丙烷的主要方法有：氯醇法、共氧化法、过氧化氢直接氧化法(HPPO法)。[0003]氯醇法环境污染大，已经被很多欧美国家淘汰。共氧化法流程长、投资大、设备成本高。[0004]双氧水与丙烯在催化剂作用下进行环氧化反应是环氧丙烷生产过程中的核心工艺，普遍采用装有钛硅分子筛的列管式固定床反应器。丙烯环氧化反应放热量大，绝热温升超过100℃，对反应器的要求极高，需要反应器内温度分布均匀，以高效利用催化剂的活性和寿命，降低燃爆风险。[0005]专利CN201620219689.1公开了一种直接氧化法合成环氧丙烷的绿色反应器。在列管式反应器空心管中心轴上设置金属翅片，金属翅片外边缘与空心管紧密接触，中间成螺旋纽带式。翅片上的通孔使反应液之间形成对流和扰流，提高换热效率，使反应液中的温度均匀，产品质量稳定。此种通过改变反应器内部结构的方法的缺点是反应器制造困难、周期长，催化剂装填、更换困难。[0006]专利CN201310683291.4公开了一种制备环氧丙烷的方法。丙烯原料与甲醇溶剂混合后再与双氧水混合，依次进入n个串联反应器，与各个反应器内的钛硅分子筛催化剂接触，每个反应器的产品物流可以选择性的进入后续分离工段和/或进入其余反应器中的至少一个。该方法采用多级串联工艺，分级进行反应、冷却和控制，缺点是每台反应器未设置出现超温或者热点温度时的控制手段。[0007]专利CN201410547900.8公开了一种制备环氧丙烷的方法。将反应原料和溶剂从反应釜外加入管道反应器进行反应，再经静态混合器混合后送入反应釜内进行充分反应。反应釜下部设置金属膜过滤器，每隔10～300s进行一次反冲，使反应产物和催化剂进行分离，实现环氧丙烷制备过程的连续性。此方法的缺点是频繁对金属膜过滤器进行反冲，需不