生產環氧丙烷的設備，包括a)包含鈦硅沸石催化劑固定床的環氧化反應器(3)；b)第一閃蒸器(13)；c)第二閃蒸器(16)；d)第一壓縮機(19)；e)第一冷凝器(20)；f)第二壓縮機(23)；g)蒸餾塔C1；和h)連接至第二閃蒸器(16)的用于液相(45)的出口的一系列蒸餾。

本申請是申請日為2016年11月2日申請號為CN201680068828.8發明名稱為“丙烯環氧化的方法”的中國專利申請的分案申請。

發明領域

本發明涉及在環氧化催化劑的存在下用過氧化氫連續環氧化丙烯的方法，其中未反應的丙烯被回收并再循環到所述環氧化反應中。

發明背景

所述在環氧化催化劑的存在下使用過氧化氫的丙烯環氧化通常是在丙烯相對于過氧化氫摩爾過量下實施的，從而避免過氧化氫的分解并實現環氧丙烷的高選擇性。所述反應通常在大于1.0MPa的壓力下實施以在液相反應混合物中實現高的丙烯濃度。使用非均相鈦硅沸石催化劑的丙烯環氧化由EP 0 100 119 A1是已知的。使用均相錳催化劑的丙烯環氧化由WO 2011/063937是已知的。使用均相鎢磷酸鹽催化劑的丙烯環氧化由US 5,274,140是已知的。

為了有效地使用丙烯，未反應的丙烯必須要從所述環氧化反應的反應混合物中回收并再循環到所述環氧化反應中。

EP 0 719 768 A1描述了通過蒸餾來回收未反應的丙烯，其中基本上所有的環氧丙烷都留在底部產物中。

WO 99/07690建議了通過蒸餾如閃蒸來從環氧化反應產物中基本上去除未反應的丙烯。

WO 2008/118265 A1教導需要在低壓和高壓下運行的兩個脫丙烷塔以有效分離環氧化反應混合物中的丙烷和丙烯而不顯著損失環氧丙烷。作為另一種方案，建議了閃蒸分離器和使用甲醇和/或水作為萃取蒸餾溶劑的萃取蒸餾的組合。

WO2005/103024描述了在低壓下，優選在單塔中，通過蒸餾來回收未反應的丙烯，提供富集丙烯的蒸氣作為塔頂產物，在兩個或三個壓縮階段中壓縮該蒸氣，并用液體吸收劑吸收所述經壓縮的蒸氣中的丙烯。

WO 01/57010描述了通過壓力釋放階段來回收未反應的丙烯，再壓縮由該階段所獲得的氣體至超過所述環氧化反應器中的壓力，并將該氣體返回到反應中?？赏ㄟ^在預蒸發器中對在所述壓力釋放階段獲得的液體進行后續分離，部分冷凝在所述預蒸發器中得到的塔頂產物和再壓縮未冷凝的丙烯而以蒸氣形式回收其它的丙烯。

在允許使用冷卻水來冷凝丙烯的高壓下通過蒸餾來回收未反應的丙烯的缺點在于含有環氧丙烷、水和溶劑的混合物要在蒸餾塔的底部長時間地經受高溫，其會因水解和溶劑分解而造成環氧丙烷的損失。在低壓下回收未反應的丙烯需要再壓縮丙烯至環氧化反應所使用的壓力，其需要消耗大量能源。

發明概述

現在已經發現通過所述環氧化反應混合物的減壓來回收丙烯的能耗可通過在一系列若干減壓步驟中實施減壓和在相應的一系列壓縮步驟中以相反的順序再壓縮由這些步驟中因減壓而獲得的蒸氣而顯著降低，其中在每個壓縮步驟之后，被壓縮的蒸氣都與在先減壓步驟所得的蒸氣合并。

本發明的主題因此是丙烯環氧化的方法，包括

a)在反應步驟中在至少1.9MPa的壓力下在環氧化催化劑的存在下使丙烯進料與過氧化氫連續反應，使用相對于過氧化氫過量的丙烯，以提供包含未反應丙烯的液體反應混合物；

b)使所述液體反應混合物經受一系列的至少兩個相繼的減壓步驟，所述系列包含第一減壓步驟和最后減壓步驟，每個減壓步驟都將壓力從起始壓力降至最終壓力，并且提供在最終壓力下的液相和包含未反應丙烯的蒸氣相，所述最后減壓步驟的最終壓力低于0.3MPa；