(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 (43)申请公布日 (21)申请号 202010992565.8
(22)申请日 2020.09.21
(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 徐林 黄杰军 丁克鸿 徐志斌
李明 胡钦 黄文嵘 刘洋
李幸霏 徐文轩 钱赟 邓生才
胡金良
(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 孙伯庆
(51)Int.Cl.
C07D 301/12(2006.01)
C07D 303/08(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提出了一种双氧水法环氧氯丙烷连
烯和甲醇在混合槽中形成氯丙烯甲醇混合液由
计量泵A泵入环式反应器，同时双氧水由计量泵B
泵入环式反应器。本发明的合成工艺甲醇用量
少，催化剂使用寿命长，工艺装置简单，实现了连
续化操作，在长时间连续运行过程中，能够获得
较为稳定的双氧水转化率，较高的环氧氯丙烷选
择性。权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 111978273 A 2020.11.24
C N 111978273
A
1.一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，将双氧水、甲醇、氯丙烯和催化剂放入反应器中进行环氧化反应，其特征在于，所述反应器为环式反应器，催化剂预先装入环式反应器中，氯丙烯和甲醇在混合槽中形成氯丙烯甲醇混合液由计量泵A泵入环式反应器，同时双氧水由计量泵B泵入环式反应器。
2.根据权利要求1所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述催化剂为TS -1催化剂，并且分1段或1段以上填装。
3.根据权利要求1所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述环式反应器还连接其他部件，所述其他部件包括强制循环泵、混合器、沉降槽或离心设备、采出阀、反应液收集槽。
4.根据权利要求3所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述环式反应器出口还连接过滤器，优选陶瓷过滤器。
5.根据权利要求1所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述氯丙烯与双氧水摩尔比为1-4:1。
6.根据权利要求1所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述甲醇与双氧水摩尔比为1-5:1。
7.根据权利要求1所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述双氧水浓度为10-70％。
8.根据权利要求1所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述反应温度为0-80℃。
9.根据权利要求1所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述反应物在环式反应器中的停留时间为0.1-10h。
10.根据权利要求1所述的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，其特征在于，所述反应压力为0-1MPa。
权 利 要 求 书1/1页CN 111978273 A
一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺
技术领域
[0001]本发明属于催化合成领域，涉及一种合成环氧氯丙烷的方法，更具体地，本发明涉及一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺。
背景技术
[0002]环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，由于其分子中含有活泼的环氧基和氯原子，因而化学性质相当活泼，成为一种重要的基本有机化工原料和中间体，广泛用于合成环氧树脂、甘油、氛醇橡胶、医药、农药、表面活性剂、玻璃钢、离子交换树脂、涂料和增塑剂等。
[0003]目前，国内外研究主要集中在以双氧水为氧源，氯丙烯直接环氧化制备环氧氯丙烷的工艺，该工艺路线不产生含盐废水，仅只有反应生成的水，原子利用率高，污染小。CN101124044A公开了一种环
氧氯丙烷生产工艺，以钛硅分子筛为催化剂，甲醇为溶剂，氯丙烯直接环氧化制备环氧氯丙烷，将钛硅分子筛装填至固定床内，将氯丙烯、甲醇和双氧水配置成均相，在一定的温度下，泵入固定床进行反应，该反应需要将进料配置成均相，因此需要使用大量甲醇，甲醇的回收能耗较高。CN102093313A介绍了一种制备环氧氯丙烷的方法，将双氧水、甲醇、氯丙烯和催化剂投入反应釜中直接环氧化反应，反应后的液固混合物进行膜分离，得到固体部分和液体部分，固体部分是催化剂，液体部分经分离精制得环氧氯丙烷。该工艺的催化剂使用时间较短，每次反应均需要将催化剂进行再生，工艺复杂，能耗高。
发明内容
[0004]本发明的目的在于克服上述环氧氯丙烷合成过程中的不足，采用环式反应器提供一种甲醇用量少、工艺装置简单、实现连续化操作的环氧氯丙烷合成工艺。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案予以实现：将双氧水、甲醇、氯丙烯和催化剂放入反应器中进行环氧化反应，其特征在于，所述反应器为环式反应器，催化剂预先装入环式反应器中，氯丙烯和甲醇在混合槽中形成氯丙烯甲醇混合液由计量泵A泵入环式反应器，同时双氧水由计量泵B泵入环式反应器。
[0006]所述催化剂为TS-1催化剂，并且分1段或1段以上填装。
[0007]所述环式反应器还连接其他部件，所述其他部件包括强制循环泵、混合器、沉降槽或离心设备、采出阀、反应液收集槽。
[0008]所述环式反应器出口还连接过滤器，优选陶瓷过滤器。
[0009]所述氯丙烯与双氧水摩尔比为1-4:1。
[0010]所述甲醇与双氧水摩尔比为1-5:1。
[0011]所述双氧水浓度为10-70％。
[0012]所述反应温度为0-80℃。
[0013]所述反应物在环式反应器中的停留时间为0.1-10h。
[0014]所述反应压力为0-1MPa。
[0015]本发明提出的一种双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺，采用环式反应器，具有以下优点：①实现连续化操作，反应过程安全性高，控制精准；②无需使用大量甲醇，减少甲醇回收；③催化剂使用寿命更长，且无需分离催化剂；④工艺装置简单，便于实现工业化。采用本发明的方法氧化氯丙烯，在长时间连续运行过程中，能够获得较为稳定的氧化剂转化率，较高的目标氧化产物选择性。特别地，采用本发明的方法，环氧化物的选择性高，从而降低后续分离纯化的难度。
附图说明
[0016]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
[0017]图1为本发明双氧水法环氧氯丙烷连续化合成工艺流程图。
具体实施方式
[0018]为了阐述本发明的技术方案和技术目的，下面具体实施方式对本发明做进一步介绍。
[0019]本发明的环式反应器使用夹套循环水控温。
[0020]本发明的强制循环泵位于环式反应器内部，保证催化剂与氯丙烯甲醇混合液、双氧水混合均匀。
[0021]本发明的混合器位于计量泵和环式反应器进口之间，用于将氯丙烯甲醇混合液和双氧水混合均匀。
[0022]本发明的沉降槽或离心设备均为常见或不常见的用于沉降或离心的设备，位于混合器和环式反应器进口之间，以一级或一级以上串联或并联连接，阻止反应系统机械杂质或颗粒进入环式反应器。
[0023]本发明的过滤器与环式反应器出口连接，阻止颗粒粒度最小的催化剂固体颗粒残留物通过，造成催化剂损失。
[0024]本发明的环式反应器在使用前需先对催化剂进行洗涤和活化，具体操作为，在反应器中装填好催化剂并安装好反应器后，泵入去离子水填满整个环式反应器，开启循环水浴，开启强制循环泵，通过计量泵继续向反应器注入去离子水洗涤润湿催化剂，排尽去离子水，通过计量泵继续向反应器注入甲醇润湿活化催化剂，排尽甲醇。
[0025]【实施例1】
[0026](1)按图1向反应器中填装好TS-1催化剂，装填I-III段，并安装好反应器，泵入去离子水填满整个环式反应器，开启循环水浴，水温0℃，开启强制循环泵。通过计量泵继续向体系注入去离子水4h洗涤润湿催化剂，排尽去离子水；通过计量泵继续向体系注入甲醇4h 润湿活化催化剂，排尽甲醇。
[0027](2)氯丙烯与甲醇按照摩尔比1:1混合均匀；
[0028](3)同时开启计量泵A、B，向混合器进料，控制氯丙烯与双氧水摩尔比1:1，双氧水溶度50wt％。控制物料在环式反应器的停留时间为2h；
[0029](4)每30min测采出料的双氧水和气谱定量，直至采出油层、水层中环氧氯丙烷含量达到稳定值。开始稳定运行，实现该反应连续化合成。
[0030](5)在上述条件下连续运行，运行过程中，检测反应器中输出的反应混合物的组成，并计算氧化剂
转化率、环氧氯丙烷选择性，其中，反应时间为2小时、500小时、1000和2000小时时的结果在表1中列出。
[0031]【实施例2】
[0032](1)按图1向反应器中填装好TS-1催化剂，装填I段，并安装好反应器，泵入去离子水填满整个环式反应器，开启循环水浴，水温10℃，开启强制循环泵。通过计量泵继续向体系注入去离子水6h洗涤润湿催化剂，排尽去离子水；通过计量泵继续向体系注入甲醇8h润湿活化催化剂，排尽甲醇。
[0033](2)氯丙烯与甲醇按照摩尔比2:1混合均匀；
[0034](3)同时开启计量泵A、B，向混合器进料，控制氯丙烯与双氧水摩尔比1:1，双氧水溶度10wt％。控制物料在环式反应器的停留时间为1h；
[0035](4)同实施例1。
[0036](5)同实施例1。
[0037]【实施例3】
[0038](1)按图1向反应器中填装好TS-1催化剂，装填I-IV段，并安装好反应器，泵入去离子水填满整个环式反应器，开启循环水浴，水温30℃，开启强制循环泵。通过计量泵继续向体系注入去离子水8h洗涤润湿催化剂，排尽去离子水；通过计量泵继续向体系注入甲醇6h 润湿活化催化剂，排尽甲醇。
[0039](2)氯丙烯与甲醇按照摩尔比1:1混合均匀；
[0040](3)同时开启计量泵A、B，向混合器进料，控制氯丙烯与双氧水摩尔比3:1，双氧水溶度70wt％。控制物料在环式反应器的停留时间为0.1h；
[0041](4)同实施例1。
[0042](5)同实施例1。
[0043]【实施例4】
[0044](1)按图1向反应器中填装好TS-1催化剂，装填I-II段，并安装好反应器，泵入去离子水填满整个环式反应器，开启循环水浴，水温80℃，开启强制循环泵。通过计量泵继续向体系注入去离子水10h洗涤润湿催化剂，排尽去离子水；通过计量泵继续向体系注入甲醇24h润湿活化催化剂，排尽甲醇。
[0045](2)氯丙烯与甲醇按照摩尔比5:1混合均匀；
[0046](3)同时开启计量泵A、B，向混合器进料，控制氯丙烯与双氧水摩尔比2:1，双氧水溶度70wt％。控制物料在环式反应器的停留时间为10h；
[0047](4)同实施例1。
[0048](5)同实施例1。
[0049]【实施例5】
[0050](1)按图1向反应器中填装好TS-1催化剂，装填I-IV段，并安装好反应器，泵入去离子水填满整个环式反应器，开启循环水浴，水温20℃，开启强制循环泵。通过计量泵继续向体系注入去离子水10h洗涤润湿催化剂，排尽去离子水；通过计量泵继续向体系注入甲醇12h润湿活化催化剂，排尽甲醇。
[0051](2)氯丙烯与甲醇按照摩尔比4:3混合均匀；
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议