用于利用氧化劑對(duì)烯烴化合物進(jìn)行液相環(huán)氧化的連續(xù)工藝的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)為以下申請(qǐng)的分案申請(qǐng)：申請(qǐng)日為2010年7月30日，申請(qǐng)?zhí)枮?201080044175. 2,其發(fā)明名稱為用于利用氧化劑對(duì)烯烴化合物進(jìn)行液相環(huán)氧化的連續(xù)工 〇
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于烯烴化合物的連續(xù)環(huán)氧化的工藝以及在該工藝中使用的裝置。
【背景技術(shù)】
[0003] 環(huán)氧化物是多用途的且為有機(jī)合成中有用的中間體。烯烴化合物的環(huán)氧化是工業(yè) 操作上公知的工藝。例如，已知在用烷基氫過氧化物將丙烯環(huán)氧化成環(huán)氧丙烷中使用可溶 性鉬催化劑或非均相鈦/硅石催化劑。
[0004] 使用Mo(IV)絡(luò)合物的工業(yè)性實(shí)例是Halcon法，其使用可溶性Mo絡(luò)合物來(lái)催化由 丙烯在液相中于373K高度選擇性地形成丙烯氧化物。該工藝描述于US3, 351，635。
[0005] 目前，許多環(huán)氧化反應(yīng)僅能使用分批反應(yīng)來(lái)進(jìn)行，這會(huì)限制該反應(yīng)的范圍。與較小 的基于實(shí)驗(yàn)室的反應(yīng)相比，與大規(guī)模分批反應(yīng)相關(guān)的問題包括效率降低、使用大量溶劑、溫 度控制問題、高單元成本和使用大量可能易爆的氧化劑，例如過酸氧化劑，其不僅可能是危 險(xiǎn)的，也可能是對(duì)環(huán)境有害的。
[0006]US5, 420, 313描述了在過氧化物存在下聚合物支持的鉬、鎢、釩和鈦絡(luò)合物在烯烴 化合物至其環(huán)氧化物的轉(zhuǎn)化中的使用。
[0007] 本說明書中對(duì)貌似為在先公布的文獻(xiàn)的列舉或討論不應(yīng)當(dāng)被必然認(rèn)為是承認(rèn)該 文獻(xiàn)是現(xiàn)有技術(shù)的一部分或者是普遍公知的。
[0008] 然而，盡管固定催化劑在小規(guī)模環(huán)氧化反應(yīng)中取得了成功，還沒有使用該技術(shù)以 提供中等至大規(guī)模生產(chǎn)的重大嘗試。其原因包括以下?lián)鷳n：在連續(xù)工藝中，貌似長(zhǎng)壽的非均 相催化劑可能被證明是不穩(wěn)定的，甚至伴隨著低水平的造成金屬浸出的問題。
[0009] 因此，需要不導(dǎo)致聚合物支持的催化劑變得不穩(wěn)定的環(huán)氧化工藝。
[0010] 此外，仍然需要提供另外的環(huán)氧化工藝，其能夠以大規(guī)模進(jìn)行，且避免一種或多種 與大規(guī)模分批反應(yīng)相關(guān)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是解決這些問題中的一種或多種。
[0012] 本發(fā)明提供用于烯烴（例如烯烴和萜烯）的環(huán)氧化的連續(xù)工藝。在該工藝中，使 烯烴化合物在聚合物支持的催化劑存在下與氧化劑在反應(yīng)蒸餾塔中反應(yīng)。
[0013] 更具體地，本發(fā)明提供用于利用氧化劑對(duì)烯烴化合物進(jìn)行環(huán)氧化的連續(xù)工藝，該 工藝包括使烯烴化合物在催化劑存在下與氧化劑在裝置中反應(yīng)，所述裝置包括：
[0014] 反應(yīng)蒸餾塔，該塔包括：
[0015] (i)反應(yīng)段，其包含催化劑；
[0016] (ii)精餾段，其位于反應(yīng)段上方，并適合于從產(chǎn)物分離試劑和/或副產(chǎn)物；
[0017] (iii)汽提段，其位于反應(yīng)段下方，并適合于從試劑和/或副產(chǎn)物分離產(chǎn)物；
[0018] (iv)塔器（vessel)，其位于汽提段下方，并適合于為塔提供熱源，且在其中能夠 發(fā)生一種或多種試劑的初步蒸發(fā)，
[0019] 其中，反應(yīng)段（i)中的溫度是烯烴化合物與氧化劑之間發(fā)生反應(yīng)的溫度，且汽提 段（iii)中的溫度高于精餾段（ii)中的溫度。
[0020] 本發(fā)明還提供一種裝置，在該裝置中能夠使烯烴化合物與氧化劑進(jìn)行連續(xù)液相環(huán) 氧化反應(yīng)。該裝置包括：
[0021] 反應(yīng)蒸餾塔，該塔包括：
[0022] (i)反應(yīng)段，其適合于含有催化劑；
[0023] (ii)精餾段，其位于反應(yīng)段上方，并適合于從產(chǎn)物分離試劑和/或副產(chǎn)物；
[0024] (V)汽提段，其位于反應(yīng)段下方，并適合于從試劑和/或副產(chǎn)物分離產(chǎn)物；
[0025] (vi)塔器，其位于汽提段下方，并適合于為塔提供熱源，且在其中能夠發(fā)生一種或 多種試劑的初步蒸發(fā)。
[0026] 在本文中，"產(chǎn)物"所指的是期望的反應(yīng)產(chǎn)物。不期望的產(chǎn)物被稱為"副產(chǎn)物"。
[0027] 本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)蒸餾塔中使用聚合物支持的鉬催化劑能夠提供烯烴 化合物（例如烯烴和萜烯）的高效的和選擇性的環(huán)氧化。
[0028] 適用于本發(fā)明的工藝的催化劑組合物包括那些包含一種或多種經(jīng)由配體（例如 基于氮的配體分子，如咪挫配體）中介體（intermediacy)與有機(jī)或無(wú)機(jī)支持物絡(luò)合的金屬 的催化劑組合物。適當(dāng)?shù)拇呋瘎┌切┖锈?、釩、鉬、鎢、錳、鐵、釕和銅中至少一種的催 化劑。優(yōu)選地，催化劑組合物包含鉬、鈦、釩和/或鎢中的至少一種。最優(yōu)選地，催化劑包含 鉬。催化劑組合物中可存在超過一種金屬。
[0029] 適當(dāng)?shù)拇呋瘎┌║S5420313中描述的那些。
[0030] 催化劑通常經(jīng)由咪唑配體中介體與有機(jī)或無(wú)機(jī)支持物絡(luò)合。咪唑配體可包括未取 代的咪唑或取代的咪唑，例如2-吡啶基-2-咪唑、苯并咪唑、5-5'-雙苯并咪唑、羧酸和羥 基取代的咪唑和苯并咪唑。咪唑配體可經(jīng)由咪唑或取代的咪唑的任何部分與支持物連接， 只要咪唑環(huán)可用于與催化劑的金屬絡(luò)合。咪唑配體可包含支持物的一部分，而不是作為垂 懸物（pendant)與支持物連接；例如，咪挫可包含聚合物重復(fù)單元的一部分。
[0031] 用于在本發(fā)明中使用的催化劑中的一類優(yōu)選的聚合物是聚苯并咪唑，例如聚 [2, 2'（間-亞苯基）-5, 5'-雙苯并咪唑]，其為具有式（I)表示的重復(fù)單元的聚合物。在 本發(fā)明的優(yōu)選方面，催化劑是聚苯并咪唑支持的催化劑。苯并咪唑優(yōu)選為聚[2, 2'（間-亞 苯基）-5,5' -雙苯并咪唑]。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 顆粒滲透性容器，其包括兩片篩網(wǎng)或者被折疊的單片篩網(wǎng)，篩網(wǎng)被沿邊焊接，并保持 一個(gè)邊開放以允許加入顆粒狀材料，該開放的邊是可焊接的以密封所述顆粒滲透性容器， 其中所述篩網(wǎng)具有柔韌性，使所述容器能夠被卷起，其中所述容器包含以1至3cm間隔分開 的焊接的條。
2. 如權(quán)利要求1所述的顆粒滲透性容器，其中所述條被放置，使得它們的長(zhǎng)邊平行于 所述容器的短邊。
3. 如權(quán)利要求1所述的顆粒滲透性容器，其中每一個(gè)條的長(zhǎng)度通常小于所述容器的短 邊的長(zhǎng)度。
4. 如權(quán)利要求1所述的顆粒滲透性容器，其中所述條的尺寸為約0. 005m寬和約0. 020 至 0.025m長(zhǎng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的顆粒滲透性容器，其中所述篩網(wǎng)的尺寸小于0. 1mm。
6. 如權(quán)利要求5所述的顆粒滲透性容器，其中所述篩網(wǎng)的尺寸為約0.Olmm至約 0. 05mm〇
7. 如權(quán)利要求1所述的顆粒滲透性容器，其中所述顆粒狀材料是催化劑。
8. 如權(quán)利要求7所述的顆粒滲透性容器，其中所述催化劑是環(huán)氧化催化劑。
9. 權(quán)利要求8所述的顆粒滲透性容器在環(huán)氧化的連續(xù)工藝中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供用于利用氧化劑將烯烴化合物環(huán)氧化的連續(xù)工藝，該工藝包括使烯烴化合物在催化劑的存在下與氧化劑在裝置中反應(yīng)，所述裝置包括反應(yīng)蒸餾塔，該塔包括：(i)反應(yīng)段，其包含催化劑；(ii)精餾段，其位于反應(yīng)段上方，并適合于從產(chǎn)物分離試劑和/或副產(chǎn)物；(ix)汽提段，其位于反應(yīng)段下方，并適合于從試劑和/或副產(chǎn)物分離產(chǎn)物；(x)塔器，其位于汽提段下方，并適合于為塔提供熱源，并且在其中能夠發(fā)生一種或多種試劑的初步蒸發(fā)，其中，反應(yīng)段(i)中的溫度是烯烴化合物與氧化劑之間發(fā)生反應(yīng)的溫度，且汽提段(iii)中的溫度高于精餾段(ii)中的溫度。
【IPC分類】B01J19-32, B07B1-46, C07D303-06, B01D3-00, C07D301-19
【公開號(hào)】CN104693146
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410840925
【發(fā)明人】巴蘇德比·薩哈, 克日什托夫·安布羅齊亞克, 大衛(wèi)·C·謝林頓, 勒內(nèi)·姆貝萊克
【申請(qǐng)人】南岸大學(xué)企業(yè)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2010年7月30日
【公告號(hào)】CN102596924A, CN102596924B, EP2459545A2, US8759552, US20120136165, US20140248006, WO2011012869A2, WO2011012869A3