Способ эпоксидирования олефинов - RU2004135312A

Реферат

1. Способ эпоксидирования олефинов путем

I) взаимодействия олефина с пероксидом водорода в присутствии катализатора эпоксидирования и спиртового растворителя, в соответствии с которым пероксид водорода используют в виде водного раствора, содержащего от 10 до 70 мас.% пероксида водорода, или в виде спиртового раствора, приготовленного реакцией водорода и кислорода в присутствии катализатора на основе благородного металла и спирта;

II) выделения получаемого оксида олефина и не прореагировавшего олефина из продукта взаимодействия стадии I);

III) выделения потока, включающего спиртовой растворитель, отличающийся тем, что

IV) выделенный поток со стадии III) подвергают гидрогенизации.

2. Способ по п.1, в котором поток выделяемого растворителя включает меньше 2 мас.% оксида олефина и меньше 1 мас.% не прореагировавшего олефина.

3. Способ по п.1 или 2, в котором поток продуктов после выделения оксида олефина и не прореагировавшего олефина подвергают гидрогенизации и из гидрированного потока выделяют спиртовой растворитель.

4. Способ по п.1 или 2, в котором выделяемый поток, включающий спиртовой растворитель, представляет собой объединенный поток растворителя, получаемый с разных стадий процесса обработки продукта взаимодействия, и этот объединенный поток растворителя подвергают гидрогенизации.

5. Способ по п.1, дополнительно включающий стадии

V) необязательной очистки потока растворителя, получаемый со стадии гидрогенизации IV), и

VI) повторного использования растворителя.

6. Способ по п.5, в котором стадия V) очистки потока растворителя включает

а) доведение рН потока растворителя, получаемого со стадии гидрогенизации IV), до уровня ниже 7 и

б) обработку потока, получаемого со стадии а), дистилляцией.

7. Способ по п.5, в котором растворитель по меньшей мере частично возвращают на стадию эпоксидирования I).

8. Способ по пп.1, 5 или 7, в котором выделяемый поток, включающий спиртовой растворитель, в качестве примесей содержит карбонильные соединения, ацетали и/или кетали, в соответствии с которым содержание этих примеси на стадии гидрогенизации IV) снижают.

9. Способ по пп.1, 5 или 7, в котором поток, включающий органический растворитель, содержит ацетальдегид, и на стадии гидрогенизации IV) ацетальдегид восстанавливают до этанола.

10. Способ по п.1, в котором на стадии IV) поток выделяемого растворителя подвергают гетерогенной каталитической гидрогенизации под парциальным давлением водорода от 0,5 до 30 МПа.

11. Способ по п.10, в котором гидрогенизацию проводят под парциальным давлением водорода по меньшей мере 2 МПа, предпочтительно от 3 до 5 МПа, и при температуре по меньшей мере 80°С, предпочтительно от 100 до 150° С.

12. Способ по п.10, в котором катализатор выбирают из нанесенных на носитель катализаторов, включающих один или несколько металлов, выбранных из ряда, включающего Ru, Rh, Pd, Pt, Ag, Ir, Fe, Cu, Ni и Со, никель Ренея и кобальт Ренея, каждый из которых необязательно легируют одним или несколькими металлами, выбранными из ряда, включающего Ru, Rh, Pd, Pt, Ag, Ir, Fe, Cu, Ni и Со.

13. Способ по п.12, в котором каталитический носитель выбирают из активированного угля и оксидов металлов, выбранных из SiO₂, TiO₂, ZrO₂ и Al₂ O₃, смешанных оксидов, включающих по меньшей мере два элемента из Si, Al, Ti и Zr, и их смесей.

14. Способ по п.12, в котором гидрогенизацию проводят с использованием неподвижного слоя катализатора в форме гранул диаметром от 0,5 до 5 мм и длиной от 1 до 10 мм.

15. Способ по п.12, в котором гидрогенизацию проводят с использованием неподвижного каталитического слоя, и поток выделяемого растворителя направляют через каталитический слой в режиме "стекания тонкой струйкой".

16. Способ по одному из пп.10-15, в котором гидрогенизацию проводят в гидрогенизационном реакторе без дополнительного охлаждения.

17. Способ по п.1, в котором поток продуктов с реакционной стадии I) содержит олефин, оксид олефина, спиртовой растворитель, пероксид водорода и воду, причем указанный поток продуктов в предварительной испарительной колонне разделяют на головной погон, содержащий олефин, оксид олефина и спиртовой растворитель, и кубовые остатки, содержащие спиртовой растворитель, пероксид водорода и воду, где от 10 до 60% от общего количества органического растворителя, вводимого с потоком продуктов, удаляют с головным погоном, а остаток остается в кубовых остатках, вследствие чего кубовые остатки подвергают гидрогенизации на стадии IV).

18. Способ по п.17, в котором кубовые остатки после предварительного испарения совмещают с другими потоками растворителя, выделяемыми в этом способе перед гидрогенизацией.

19. Способ по п.17, в котором больше 95%, предпочтительно больше 98% и особенно предпочтительно больше 99% захватываемого оксида олефина удаляют с головным погоном, а больше 90%, предпочтительно больше 97% и особенно предпочтительно больше 99% захватываемой воды удаляют с кубовыми остатками.

20. Способ по пп.1, 5 или 7, в котором олефин выбирают из С₂-С₆олефина, катализатор представляет собой силикалит титана, а растворителем является метанол.

21. Способ по п.1, в котором олефин представляет собой пропен.

22. Способ по п.21, в котором пропен используют в смеси с пропаном.

23. Способ по п.22, в котором пропан содержится в количестве до 10 об.%.

24. Способ по п.17, в котором поток продуктов с реакционной стадии содержит от 0,5 до 20 мас.% пропена, от 0 до 4 мас.% пропана, от 5 до 35 мас.% пропеноксида, от 35 до 80 мас.% метанола, от 5 до 40 мас.% воды, от 0,1 до 5 мас.% пероксида водорода, от 0,1 до 8 мас.% побочных продуктов, от 0 до 5 мас.% силикалита титана как катализатора, головной погон из предварительной испарительной колонны содержит от 1 до 40 мас.% пропена, от 0 по 10 мас.% пропана, от 15 до 75 мас.% пропеноксида, от 20 до 85 мас.% метанола, от 0 до 5 мас.% воды, а кубовые остатки из предварительной испарительной колонны содержат от 0 до 2 мас.% пропеноксида, от 30 до 80 мас.% метанола, от 15 до 65 мас.% воды, от 0,1 до 5 мас.% пероксида водорода, от 0,1 по 10 мас.% побочных продуктов, от 0 до 10 мас.% силикалита титана как катализатора.

25. Способ по п.24, в котором головной погон из предварительной испарительной колонны по меньшей мере частично конденсируют, из конденсата необязательно отпаривают компоненты, обладающие температурой кипения, которая ниже, чем у пропеноксида, а затем конденсат подвергают экстрактивной дистилляции с использованием в качестве экстрагента воды, и в соответствии с которым выделяют головной погон, включающий пропеноксид, и поток кубовых остатков, включающий метанол и воду, и поток кубовых остатков перед возвратом на реакционную стадию I) необязательно подвергают обработке на стадии гидрогенизации.

26. Способ по одному из пп.24 и 25, в котором силикалит титана как катализатор содержится в суспендированном виде в реакционной смеси, а силикалит титана, содержащийся в кубовых остатках из предварительной испарительной колонны, перед обработкой кубовых остатков гидрогенизацией удаляют разделением твердого материала/жидкости.

27. Способ по п.1, в котором катализатор эпоксидирования содержится в виде неподвижного слоя.

28. Способ по п.27, в котором катализатор эпоксидирования представляет собой экструдат диаметром от 1 до 5 мм.