一種合成1,2-環(huán)氧丁烷的新方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合成1,2-環(huán)氧丁烷的新方法，其主要是以鈦硅分子篩為催化劑、雙氧水為氧化劑一步催化環(huán)氧化制得1,2-環(huán)氧丁烷。本發(fā)明整個過程工藝流程簡單、反應收率高、生產成本較低、環(huán)境友好。
【專利說明】一種合成1 ’ 2-環(huán)氧丁烷的新方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成1，2-環(huán)氧丁烷的新方法，特別是涉及一種由1-丁烯一步環(huán)氧化合成1，2-環(huán)氧丁烷的新方法。
【背景技術】
[0002]1，2-環(huán)氧丁烷(B0)，又稱氧化丁烯，是一種重要的有機合成原料，可以用來制造有機合成中間體、高分子聚合物、代替丙酮作為硝基漆的稀釋劑、色譜分析的標準物質等，還可用作含氯化合物的抗氧劑、生產氯乙烯樹脂的抗腐蝕劑、表面活性劑、汽油添加劑等。
[0003]工業(yè)上1，2-環(huán)氧丁烷的主要生產方法至今仍采用氯醇法工藝，即首先用次氯酸使1-丁烯氯醇化，再經環(huán)氧化得到1，2-環(huán)氧丁烷。采用該工藝合成1，2-環(huán)氧丁烷時需要消耗大量的Cl2,設備腐蝕嚴重，并且生產中產生含CaCl2和有機氯化物的廢水、廢渣，對環(huán)境造成了極大污染，不符合綠色化學和清潔生產的要求，因此隨著環(huán)境保護要求的日益提高，該工藝勢必將被淘汰。
[0004]近年來，1- 丁烯在催化劑作用下直接環(huán)氧化生成1，2-環(huán)氧丁烷的方法正在引起人們的關注。采用直接環(huán)氧化法生產1，2-環(huán)氧丁烷不僅優(yōu)化了生產流程，還減少了環(huán)境污染。目前，基本采用雙氧水為氧源進行環(huán)氧化反應，存在的主要不足是1，2-環(huán)氧丁烷選擇性低、催化劑穩(wěn)定性差、不能連續(xù)化反應等。鈦硅分子篩對于以雙氧水為氧化劑的環(huán)氧化反應表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能及良好的工業(yè)應用前景。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明從優(yōu)化工藝流程、提高反應收率、提高催化劑穩(wěn)定性、降低生產成本、節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，提出了一種合成1，2_環(huán)氧丁烷的新方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種合成1，2-環(huán)氧丁烷的新方法，其特征在于:將一定量的催化劑填充入反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑，關閉反應器，通入1- 丁烯排除反應器內空氣，繼續(xù)通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1，2-環(huán)氧丁烷，取樣分析。所述的反應條件是:反應溫度為40-60°C，反應壓力為0.1-0.4Mpa，反應時間為l_3h，雙氧水濃度為 0.3-0.9mol/L。
[0007]所述反應器為固定床反應器、流化床反應器、管道反應器中的一種或他們的組合。
[0008]所述溶劑為甲醇、乙腈、丙酮中的一種或他們的混合物。
[0009]所述催化劑為鈦硅分子篩TS-1、TS-2、Ti_HMS、T1-MWff中的一種或他們的混合物。
[0010]所述催化劑濃度為13_16g/L。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
采 用此一步氧化法合成1，2-環(huán)氧丁烷，不僅克服了氯醇法造成的設備腐蝕嚴重、環(huán)境污染等缺陷，而且整個過程簡單、無污染、可連續(xù)化生產，1，2-環(huán)氧丁烷的選擇性可達99%以上，I, 2-環(huán)氧丁烷對過氧化氫的產率可達90%以上，適于大規(guī)模的工業(yè)化生產。【具體實施方式】
[0012]實施例1:一種合成1，2-環(huán)氧丁烷的新方法包括以下步驟:
將一定量的催化劑鈦硅分子篩TS-1填充入固定床反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑甲醇，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續(xù)通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1，2-環(huán)氧丁烷，取樣分析。反應條件是:反應溫度為50°C，反應壓力為0.15Mpa，反應時間為1.5h，雙氧水濃度為0.3mol/L，催化劑濃度為Hg/L0
[0013]實施例2: —種合成1，2-環(huán)氧丁烷的新方法包括以下步驟:
將一定量的催化劑鈦硅分子篩TS-2填充入流化床反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑乙腈，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續(xù)通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1，2-環(huán)氧丁烷，取樣分析。反應條件是:反應溫度為40°C，反應壓力為0.2Mpa，反應時間為lh，雙氧水濃度為0.4mol/L，催化劑濃度為13g/L。
[0014]實施例3: —種合成1，2-環(huán)氧丁烷的新方法包括以下步驟:
將一定量的催化劑鈦硅分子篩T1-HMS填充入流化床反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑丙酮，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續(xù)通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得 1，2-環(huán)氧丁烷，取樣分析。反應條件是:反應溫度為50°C，反應壓力為0.3Mpa，反應時間為2h，雙氧水濃度為0.5mol/L，催化劑濃度為15g/L0
[0015]實施例4:一種合成1，2-環(huán)氧丁烷的新方法包括以下步驟:
將一定量的催化劑鈦硅分子篩T1-MWff填充入固定床反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑甲醇，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續(xù)通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應。反應一定時間后得1，2-環(huán)氧丁烷，取樣分析。反應條件是:反應溫度為60°C，反應壓力為0.4Mpa，反應時間為3h，雙氧水濃度為0.4mol/L，催化劑濃度為Hg/L0
【權利要求】
1.一種合成1，2-環(huán)氧丁烷的新方法，包括以下步驟: 將一定量的催化劑填充入反應器中，再加入一定量的雙氧水和溶劑，關閉反應器，通入1-丁烯排除反應器內空氣，繼續(xù)通入1-丁烯保持反應器內一定壓力開始反應，反應一定時間后得1，2-環(huán)氧丁烷；所述的反應條件是:反應溫度為40-60°C，反應壓力為0.1-0.4Mpa，反應時間為l_3h，雙氧水濃度為0.3-0.9mol/L。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述反應器為固定床反應器、流化床反應器、管道反應器中的一種或他們的組合。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述溶劑為甲醇、乙腈、丙酮中的一種或他們的混合物。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:所述催化劑為鈦硅分子篩TS-1、TS-2、T1-HMS、T1-MWff中的一種或他們的混合物。
5.根據(jù)權利要 求1所述的方法，其特征在于:所述催化劑濃度為13-16g/L。
【文檔編號】C07D303/04GK104003960SQ201410173356
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權日:2014年4月28日
【發(fā)明者】葛九敢, 黎廣, 劉善和, 周建華, 方紅新, 李健, 陶峻 申請人:安徽紅太陽新材料有限公司