一種制備環(huán)氧丙烷的方法,包括以下步驟:
(1)向漿態(tài)床熟化反應(yīng)器1內(nèi)加入溶劑、pH調(diào)節(jié)劑、催化劑,啟動(dòng)攪拌3和循環(huán)泵5,建立循環(huán),然后加入原料氯丙烯和雙氧水;
其中,氯丙烯與雙氧水的摩爾比為1.0~8.0,溶劑與雙氧水的摩爾比為1.0~10,催化劑的質(zhì)量濃度為1%~8%,漿態(tài)床熟化反應(yīng)器1內(nèi)溫度控制為30~60℃,壓力為常壓~0.5Mpa, pH值為1~10,反應(yīng)停留時(shí)間為20~60min,溶劑為甲醇、乙腈或者它們的混合物,pH調(diào)節(jié)劑為常規(guī)的酸或堿或酸式或堿式鹽,催化劑為微米級(jí)的鈦硅分子篩改性催化劑;
(2)在漿態(tài)床熟化反應(yīng)器外循環(huán)管路上加入與步驟(1)相同比例的催化劑、pH調(diào)節(jié)劑、溶劑,三者在一級(jí)靜態(tài)混合器10內(nèi)混勻,在管道反應(yīng)器內(nèi)12加入與步驟(1)相同比例的氯丙烯、雙氧水,物料進(jìn)行氯丙烯環(huán)氧化均相催化反應(yīng),經(jīng)冷卻器14降溫后進(jìn)入二級(jí)靜態(tài)混合器15再次混勻,經(jīng)分布器19進(jìn)入漿態(tài)床熟化反應(yīng)器1內(nèi)進(jìn)行熟化反應(yīng)得到環(huán)氧氯丙烷漿液,反應(yīng)產(chǎn)生的少量氣體從漿態(tài)床熟化反應(yīng)器頂部的氣體出口18排出;
其中,催化劑的加入方式為連續(xù)少量補(bǔ)加或者間歇式批量補(bǔ)加,pH調(diào)節(jié)劑的加入方式為連續(xù)補(bǔ)加,氯丙烯、雙氧水和溶劑以一定的流速連續(xù)加入,冷卻器的冷源為20~30℃的冷卻介質(zhì);
(3)據(jù)從事淄博氯丙烯研發(fā)生產(chǎn)的行業(yè)專家講,步驟(2)得到的環(huán)氧氯丙烷漿液經(jīng)漿態(tài)床熟化反應(yīng)器內(nèi)的內(nèi)置膜分離器2進(jìn)行分離,催化劑被截留在反應(yīng)器內(nèi),滲透?jìng)?cè)得到環(huán)氧氯丙烷清澈溶液;
其中,漿態(tài)床熟化反應(yīng)器1內(nèi)的內(nèi)置膜分離器2為金屬膜分離器,金屬膜分離器中金屬膜的過濾精度為0.5~5μm,金屬膜分離器根據(jù)膜通量的變化定期進(jìn)行反沖,每次反沖時(shí)間為5~50s,過濾方式為死端過濾;或者將步驟(2)得到的環(huán)氧氯丙烷漿液經(jīng)循環(huán)泵送入漿態(tài)床熟化反應(yīng)器1外的外置膜分離器6內(nèi)進(jìn)行過濾分離,催化劑漿液被截留以循環(huán)物流方式參與到后加入原料的反應(yīng)中,滲透?jìng)?cè)得到環(huán)氧氯丙烷清澈溶液;其中,外置膜分離器6中的膜元件為陶瓷膜或者金屬膜,過濾精度為0.5~5μm,過濾方式為死端過濾或錯(cuò)流過濾;
(4)將步驟(3)得到的環(huán)氧氯丙烷清澈溶液經(jīng)精餾后分離出溶劑,溶劑循環(huán)回到前部反應(yīng)系統(tǒng)重新利用,脫除溶劑后的釜液通過精餾塔脫輕組分和樹脂吸附脫附后再經(jīng)精餾塔脫除重組分后得到環(huán)氧氯丙烷產(chǎn)品。
步驟(1)中,溶劑常用的是NaOH或H2SO4。
步驟(1)中,催化劑的質(zhì)量濃度為3%~5%,氯丙烯與雙氧水的摩爾比為1.05~1.45,溶劑與雙氧水的摩爾比為1.2~2.0。
步驟(1)中漿態(tài)床熟化反應(yīng)器(1)內(nèi)溫度控制為38~45℃;當(dāng)采用外置膜分離方式為常壓;當(dāng)采用內(nèi)置金屬膜分離方式時(shí)壓力0.15~0.25MPa;pH值4~7;系統(tǒng)反應(yīng)停留時(shí)間為30~50min。
當(dāng)反應(yīng)過程中,雙氧水的選擇性低于98.5%時(shí),采出部分催化劑,補(bǔ)加新的催化劑。
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