[发明专利]利用固定的缓和剂浓度的氧化乙烯生产

说明书

技术领域

本发明总体上涉及化学反应中的工艺控制。更具体地，本发明 涉及乙烯氧化化学反应中增强的工艺控制。

背景技术

商业上有意义的化学反应通常可以利用间歇处理(或批处理) 化学反应器或连续处理化学反应器来实施。在许多商业上有意义的 化学反应中还包括的作为反应物和产物的辅助物质(辅助材料)是： (1)催化剂物质，其促进特定反应物生成特定产物的化学反应； (2)促进剂物质，其通常并入到特定催化剂物质中以促进特定催 化剂物质对特定化学反应的功效(即，这样的功效可以针对至少催 化剂活性和催化剂专一性而被优化)；和(3)缓和剂物质，其用于 并入到特定反应物批料或蒸汽中，以用于适当地减慢特定催化剂物 质对于特定化学反应的功效。

虽然有许多可以用来通常生产大量(即，每年几千吨)有机化 学中间体或产物、无机化学中间体或产物以及混合的有机和无机化 学中间体或产物的商业上有意义的化学反应，但是特别基本的商业 上有意义的化学反应是乙烯与氧的化学氧化反应(即，化学环氧化 反应)以生成氧化乙烯(即，环氧乙烯)。然后由前述化学氧化反 应生成的氧化乙烯可以水解生成乙烯醇，其进一步包括又一种商业 上有意义的有机化学产物和/或有机化学中间体物质。

已经熟知通过乙烯与分子氧在多个管状连续反应器中的银基 催化反应进行的商业上有意义的氧化乙烯生产，对于许多级联反应 已经在生产上使用并递增地改进。尽管这样，但是由于在商业上有 意义的氧化乙烯生产的巨大规模，在商业上有意义的氧化乙烯生产 中还没有实现的其他看上去很小的工艺改进仍然可以产生相当大 的经济效益。

在化学处理领域中已知晓通过乙烯和分子氧的银基催化反应 进行氧化乙烯生产的各个方面。特别感兴趣的是这种工艺中氯化物 缓和剂的应用。例如，R.McNamce，USP 2238474披露了将二氯乙 烯加入到乙烯氧化进料(feed)中以增强催化剂效率。

G.Law，USP 2279469披露了将卤素化合物加入到进料中抑制 二氧化碳的生成。

G.Sears，USP 2615900披露了将金属卤化物加入到银基催化剂 中减少了二氧化碳的生成。

D.Sacken，USP 2765283披露了用含氯化合物清洗载体(其将 用于制备氧化乙烯催化剂)导致更高的转化率和更高的产率。

Lauritzen，USP 4874879披露了在将氧加入到进料之前预先氯 化新鲜的含Re催化剂。

M.Nakajima，USP 4831162披露了一种进料，其包括“含氯燃 烧反应的去加速剂(de-accelerator)”和氮的氧化物，用于高度选择 性的含Rb和银催化剂。

T.Notermann，USP 4994587和P.Hayden，USP 5387751都披露 了一种包括氯化物缓和剂和氮的氧化物的气体进料，用于高度选择 性的催化剂。

P.Shankar，USP 5155242披露了预先氯化新鲜催化剂将有利于 含Cs和银催化剂的启动。还披露了该预先氯化允许含Re催化剂在 较低温度下启动。

P.Hayden，EP 0057066披露了含氯缓和剂具有不同效力。如果 进料含有多种缓和剂化合物，则催化剂的性能将受到缓和剂的有效 总和而不是它们的绝对总和的影响。

Y.Oka，USP 6300507披露了以液体形式注入进料蒸汽中的氯 化物缓和剂的加入。

W.Evans，USP 6372925和6717001披露了对于高度选择性催化 剂，缓和剂的浓度必须在操作过程中反复优化，以便保持最大选择 性。而且其还披露了缓和剂水平的较小改变表现出对催化性能的显 著影响。

最后，P.Chipman，USP 7193094披露了在操作高度选择性的银 催化剂中，缓和剂水平随着反应温度的改变而加以调整。