[发明专利]一种连续生产环氧氯丙烷的方法

说明书

本发明公开了一种连续生产环氧氯丙烷的方法，该方法以氯丙烯为原料，以复合氧化物作为催化剂，以过氧化氢作为氧化剂，以二甲基苄醇为溶剂，在强化反应器中连续催化氧化氯丙烯生产环氧氯丙烷，并利用反应液密度差进行水相和有机相分离，有机相经初分塔分离出二甲基苄醇循环套用，水相过滤后经膜浓缩回收有机物。本方法具有反应条件温和、能源消耗低、氯丙烯利用率高，环境友好等特点，并且采用连续化工艺操作，大大提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及环氧氯丙烷的制备方法，具体涉及一种以氯丙烯、双氧水为原料，连续催化氧化制备环氧氯丙烷的方法。

技术背景

环氧氯丙烷是一种重要的基础化工原料，主要应用于生产环氧树脂、氯醇橡胶、甘油、表面活性剂等多种产品。传统的环氧氯丙烷生产工艺过程包括丙烯氯化制氯丙烯、氯丙烯次氯酸化生成二氯丙醇，以及二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个主要步骤，该方法工艺流程长，并且产生的废水和废渣较多，环境污染大。新工业生产方法多以甲醇作溶剂，钛硅分子筛TS-1为催化剂催化氯丙烯和过氧化氢反应生产环氧氯丙烷，由于甲醇会与环氧氯丙烷或3-氯丙烯反应生成甲醚类杂质，如1,2-环氧-3-甲氧基丙烷和1-氯-3-甲氧基-2-丙醇等，其中1,2-环氧-3-甲氧基丙烷与环氧氯丙烷沸点接近，会影响环氧氯丙烷产品质量。如专利CN105585542B和CN104003961B提出的环氧氯丙烷分离过程需先经过水洗分层、水层萃取、油层水洗、油层精馏、萃余水层精馏等过程才能将甲醇、氯丙烯和环氧氯丙烷分离开来，且油相中的甲醇和1,2-环氧-3-甲氧基丙烷均需要严格控制小于100ppm，才能确保得到的环氧氯丙烷含量达到99.9％，增加了分离能耗。

POCHP法制备环氧丙烷工艺中有大量二甲基苄醇(DMBA)副产物，在对二甲基苄醇进行氢解回收过程中容易产生大量的重油废料，极大的增加了异丙苯的损失，导致工艺装置整体运行成本高。因此，亟需拓展二甲基苄醇(DMBA)的应用范围，并开发一种绿色经济的环氧氯丙烷生产工艺。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种绿色环保、低能耗、易于工业化的环氧氯丙烷制备方法。为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种以氯丙烯为原料、过氧化氢为氧化剂、复合氧化物作催化剂、二甲基苄醇为溶剂，在强化反应器中连续催化氧化氯丙烯生产环氧氯丙烷的方法，主要包括以下步骤：

(1)将二甲基苄醇与过氧化氢溶液按比例加入混合釜，在搅拌下将混合物料预热至一定温度；

(2)采用计量泵将氯丙烯加入到装有填料和催化剂的强化反应器中，采用循环泵将预配制的混合液加入到装有所述强化反应器中，进行反应；

(3)待反应中氯丙烯的转化率大于99％时，从强化反应器中连续采出部分反应液，并向强化反应器中连续补加新鲜物料；

(4)采出的反应液经冷却器冷却后进入分离器，使反应液物料在分离器中进行气液以及水油分离，分离器气相物料去尾气处理，回收氯丙烯，分离器中的上层水相经过滤、膜浓缩系统回收的有机物，与分离器中的下层有机相合并去减压初分塔；

(5)来自分离器和膜浓缩系统的有机物在减压初分塔中分离出含有氯丙烯、环氧氯丙烷、丙酮的轻组分混合液，将轻组分混合液去精制得到环氧氯丙烷，将塔釜中含二甲基苄醇的物料循环套用。

进一步的，步骤(1)中，二甲基苄醇与过氧化氢的摩尔比为1:1～3，过氧化氢溶液的质量浓度为25～50％，预热温度为35～65℃。

进一步的，步骤(2)中，所述的强化反应器为带有体外泵打循环的管道反应器，强化反应器内填充的惰性规整填料材质为玻璃、碳化硅或陶瓷。

进一步的，步骤(2)中，强化反应器内填充的催化剂为成型后的MgO-CuO-TiO₂-SiO₂复合氧化物催化剂。