[发明专利]生产环氧丙烷的方法

说明书

背景技术

包括在负载贵金属的催化剂和钛硅酸盐(titanosilicate)催化剂的存在下使丙烯、氧和氢反应的步骤的生产方法被称作生产环氧丙烷的方法(参见，例如，非专利文献1)。

另一方面，工业上优选高效生产环氧丙烷的方法。

引用文献表

非专利文献

非专利文献1：实用的催化作用A（Applied Catalysis A）：General 213，(2001)，163～171。

发明概述

技术问题

一直需要从丙烯、氧和氢有效地生产环氧丙烷的方法。

本发明者为解决该问题而进行了认真研究，并因此实现了本发明。

具体地，本发明提供：

[1]生产环氧丙烷的方法，包括在液相内，在载Pd催化剂、钛硅酸盐催化剂和无Pd碳材料的存在下，使丙烯、氢和氧反应的步骤；

[2]按照[1]的方法，其中载Pd催化剂由载体和被载体负载的Pd组成，以及无Pd碳材料不形成载Pd催化剂的载体；

[3]按照[1]的方法，其中，载Pd催化剂包含至少一种选自下列一组的载体：二氧化硅、氧化铝、活性炭和炭黑；

[4]按照[1]的方法，其中载Pd催化剂包含选自活性炭和炭黑的载体；

[5]按照[1]～[4]中任何一项的方法，其中无Pd碳材料是活性炭、炭黑或它们的混合物；

[6]按照[1]～[4]中任何一项的方法，其中无Pd碳材料是活性炭；

[7]按照[1]～6中任何一项的方法，其中所述步骤包括在液相内，还在具有2～30个环的多环化合物的存在下，使丙烯、氢和氧反应；

[8]按照[7]的方法，其中多环化合物是缩合的多环芳族化合物；和

[9]按照[7]的方法，其中多环化合物包含蒽醌。

发明优越性

按照本发明，能以提高的生产速率从丙烯、氢和氧生产环氧丙烷。

附图简述

图1是Ti-MWW前体A的X射线衍射图。

图2是Ti-MWW前体A的UV可见吸收光谱。

图3是钛硅酸盐B的UV可见吸收光谱。

实施方案详述

本发明的生产方法包括在液相内，在载Pd催化剂、钛硅酸盐催化剂和无Pd碳材料存在下，使丙烯、氢和氧反应的步骤。此后，将该步骤称作“本步骤”，将丙烯、氢和氧的反应称作“本反应”，下面将描述本发明的具体实施方案。

<无Pd碳材料>

本步骤中所用的无Pd碳材料是指基本不含Pd(钯)的碳材料。在本文中，“基本不含Pd”是指Pd的重量百分含量(此后，称之为“Pd含量”)低于0.01 wt%，以及碳材料是指主要由碳构成的材料。这类无Pd碳材料实例包括：活性炭、炭黑；碳纳米管；中孔碳；碳纤维；富勒烯或富勒烯类似化合物，如C70；石墨；和金刚石。虽然上述无Pd碳材料的名称随形状、结晶形态等而变，但都主要由碳构成。而且，上述碳材料都具有如下优点：Pd含量低于0.01 wt%的碳材料很容易从市场上得到。此外，商品无Pd碳材料，在用适当的分析方法，如荧光X射线分析，例如，基本参数(FP)法，或IPC发光分析法(Pd含量分析下限低于0.01 wt%的分析法)证实其Pd含量低于0.01 wt%之后，也能用于本发明。

在本发明中，无Pd碳材料不负载Pd；它形成基本上由碳原子组成的颗粒。这种颗粒在液相内与载Pd催化剂无关。

无Pd碳材料可以用氧化之类的方法进行活化。在无Pd碳材料被活化的情况下，可更有效地获得环氧丙烷。这种活化的方法(活化法)的实例包括：

包括使无Pd碳材料与水蒸汽接触以在750℃或更高的温度条件下活化的方法；

包括使无Pd碳材料与二氧化碳接触以在850℃～1100℃的温度条件下活化的方法；

包括使无Pd碳材料与氧化性气体，如含氧气体，接触的方法；和

用化学品，如氯化锌、磷酸、硫酸、硝酸、氯化钙和氢氧化钠的活化法。