阅读说明：本技术 一种环氧氯丙烷的生产方法 (Production method of epichlorohydrin ) 是由 马东兴 吴迪 张萌 刘�东 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种环氧氯丙烷的生产方法,包括以下步骤：(1)在预反应器中,环氧化催化剂在活化剂的存在下进行预处理,得到预处理催化剂；(2)在反应器内,预处理催化剂催化氯丙烯与过氧化氢发生环氧化反应；(3)将反应液进行油水分离,含催化剂水相经过膜过滤、浓缩,回收催化剂；(4)将油相先进行膜过滤,去除其中的固体物质,过滤清液进行产品精制,得到环氧氯丙烷。本发明通过对催化剂进行预处理,调节了催化剂活性,使生产系统更稳定,过氧化氢有效利用率提高；过氧化氢的无效分解率极低,无繁琐的气相脱氧工序及设备；采用高精度的膜过滤装置,使过滤清液的浊度低,为后续分离工作提供了便利。(The invention discloses a production method of epichlorohydrin, which comprises the following steps: (1) in a pre-reactor, pre-treating an epoxidation catalyst in the presence of an activator to obtain a pre-treated catalyst; (2) in a reactor, catalyzing chloropropene and hydrogen peroxide to perform epoxidation reaction by using a pretreatment catalyst; (3) carrying out oil-water separation on the reaction liquid, filtering and concentrating the catalyst-containing water phase by a membrane, and recovering the catalyst; (4) and (3) performing membrane filtration on the oil phase to remove solid matters in the oil phase, and performing product refining on the filtered clear liquid to obtain the epichlorohydrin. According to the invention, the catalyst is pretreated, so that the activity of the catalyst is regulated, the production system is more stable, and the effective utilization rate of hydrogen peroxide is improved; the ineffective decomposition rate of the hydrogen peroxide is extremely low, and no complicated gas phase deoxidation procedure and equipment are needed; and a high-precision membrane filtering device is adopted, so that the turbidity of the filtered clear liquid is low, and convenience is provided for subsequent separation work.)

一种环氧氯丙烷的生产方法

技术领域

本发明涉及一种有机物的制备方法，具体的说是一种环氧氯丙烷的生产方法。

背景技术

环氧氯丙烷（ECH）是一种有机化合物，其作为一种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途十分广泛。ECH的主要用途是用于制环氧树脂，以环氧氯丙烷为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。此外，环氧氯丙烷还可用于合成甘油、***油***、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、（缩）水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品，用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等，具有广泛的应用价值。

目前，制备环氧氯丙烷的方法主要有丙烯高温氯化法、醋酸丙烯酯-丙烯醇法、丙烯醛法、甘油氯化法、氯丙烯直接环氧化法。

氯丙烯直接环氧化法多采用环氧化催化剂条件下，氯丙烯与H₂O₂发生环氧化反应生成环氧氯丙烷。在反应过程中，催化剂表现出的催化性能不稳定，导致生产波动，有效转化率降低，产品选择性降低，后续分离成本升高，甚至产生安全事故，是直接环氧法生产环氧氯丙烷时亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有工艺的不足，提供一种环氧氯丙烷的生产方法，以保证催化剂反应性能稳定，提高过氧化氢有效利用率，提高收率，降低生产成本，保证生产过程安全、稳定运行。

本发明的目的是这样实现的：

一种环氧氯丙烷的生产方法，包括以下步骤：

（1）催化剂预处理：在预反应器中，环氧化催化剂在活化剂的存在下进行预处理，得到预处理催化剂；

（2）反应：

在反应器内，预处理催化剂催化氯丙烯与过氧化氢发生环氧化反应，生成环氧氯丙烷和水；

（3）分离：

将反应系统得到的反应液进行油水分离，含催化剂水相经过膜过滤、浓缩，回收催化剂；

（4）精制：

将反应系统的得到的反应液经油水分离后的油相先进行膜过滤，去除其中的固体物质，过滤清液进行产品精制，得到环氧氯丙烷。

本发明所述的环氧氯丙烷的生产方法，环氧化催化剂可以是液体、固体或固液混合的环氧化催化剂。

本发明所述的环氧氯丙烷的生产方法，其中步骤（1）中，所述活化剂为甲醇、乙腈、有机过氧化物、无机过氧化物、氨水、液氨、有机碱、无机碱中的一种或几种。

优选的，本发明所述的环氧氯丙烷的生产方法，所述活化剂为双氧水、氨水、液氨和有机碱中的至少一种。

进一步优选的，本发明中，步骤（1）中，活化剂优选为双氧水和氨水、双氧水和液氨或双氧水和有机碱；双氧水浓度为1~75 wt.%，优选为10~50 wt.%。

本发明所述的环氧氯丙烷的生产方法，其中步骤（1）中，预处理的条件为温度10~85℃，压力（为表压）为常压~0.5 mPa，pH值为1~10，处理时间为1~180 min。

进一步的，本发明中，预处理温度优选为30~60℃；压力（为表压）为常压~0.5 mPa；pH值优选为1~6；预处理时间优选为10~60 min，预反应体系中催化剂浓度为1~70wt.%。

本发明所述的环氧氯丙烷的生产方法，步骤（2）中催化剂的质量占反应体系总质量的3~20%。

本发明所述的环氧氯丙烷的生产方法，其中步骤（3）中膜过滤、浓缩过程中膜过滤及步骤（4）中膜过滤所使用的膜元件为陶瓷膜、金属膜、有机膜或滤袋中的一种至少一种；过滤方式为是死端过滤和/或错流过滤，膜元件精度为10~1000000 nm，滤液浊度小于5NTU。

进一步的，本发明中，步骤（3）、（4）中，滤液浊度优选小于1NTU。

本发明所述的环氧氯丙烷的生产方法，步骤（3）回收的催化剂的0~100%套用参与环氧化反应，剩余部分进行催化剂再生。

本发明的技术方案提供了一种新的制备环氧氯丙烷的工艺流程，本方法1. 通过对催化剂进行预处理，调节了催化剂活性，使生产系统更稳定，过氧化氢有效利用率提高，选择性提高，运行成本降低，系统安全性提高；2. 本发明过氧化氢的无效分解率极低，无繁琐的气相脱氧工序及设备，工艺流程短，设备投资低；3.本发明中采用高精度的膜过滤装置，使过滤清液的浊度低，为后续分离工作提供了便利，同时提高了产品的收率；4.将环氧化催化剂进行预处理，同时将一部分催化剂浓缩回用，有效的调整了催化剂的活性，保证了生产的稳定性，降低了能耗，具有良好的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1，并通过具体实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但不作为对本发明所要求保护技术方案的限制。

实施例1

本发明工艺过程包括如下步骤：

（1）催化剂预处理：在预反应器（罐、釜等）中，加入固体钛硅分子筛环氧化催化剂和浓度为27.5 wt%的双氧水；预反应过程中体系pH值调整为1（使用氨水调节），温度设定为45℃，压力为常压，预处理时间为30 min，预反应体系中催化剂浓度为18 wt.%。

（2）反应：

在反应器（浆态床反应器）内，预处理催化剂催化氯丙烯与过氧化氢发生环氧化反应，反应体系中双氧水浓度50 wt.%，氯丙烯与过氧化氢的总摩尔比为1.5，溶剂与过氧化氢的总摩尔比为2，催化剂的质量占反应体系总质量的5%，反应温度为44℃，压力0.1 mPa，反应时间为3 h。

（3）分离：

将反应系统得到的反应液进行油水分离后，含催化剂水相经过陶瓷膜（陶瓷膜精度为50~100 nm）错流过滤（过滤清液浊度＜1NTU）、浓缩，得催化剂浓浆液，然后将催化剂浓浆液的90%重新进入预反应系统，10%进行再生。

（4）精制：

将反应系统的得到的反应液经油水分离后，油相先进行有机膜（有机膜精度为50 nm）过滤去除其中的固体物质，过滤清液（浊度＜1NTU）进行产品精制，氯丙烯回用，并得到产品环氧氯丙烷。

本实施例中，检测计算后得，催化剂截留率、回收率均大于99.5%，环氧氯丙烷的摩尔选择性(以环氧氯丙烷计)为96%。

实施例2

本发明工艺过程包括如下步骤：

（1）预反应系统，进行催化剂预处理：

在预反应器中，加入磷钨杂多酸季铵盐催化剂和50 wt.%的双氧水（使用液氨调节），pH值为3，温度45℃，催化剂浓度为26 wt.%，压力为0.1mPa，预处理时间为15 min。

（2）反应系统，进行催化反应：

在反应器（浆态床反应器）内，预处理催化剂催化氯丙烯与过氧化氢发生环氧化反应，反应体系中双氧水浓度50 wt.%，氯丙烯与过氧化氢的总摩尔比3，催化剂的质量占反应体系总质量的5%，反应温度为60℃，压力0.5 mPa，反应时间为5 h。

（3）分离系统，进行油水分离：

将反应系统得到的反应液进行油水分离后，含催化剂水相经过陶瓷膜（陶瓷膜精度为50~100 nm）错流过滤（过滤清液浊度＜1NTU）、浓缩，催化剂浓浆液90%重新进入预反应系统，10%进行再生。

（4）精制系统，制备环氧氯丙烷：

将反应系统的得到的反应液经油水分离后的油相先进行有机膜（有机膜精度为100nm）过滤去除其中的固体物质，过滤清液（浊度＜1NTU）进行产品精制，氯丙烯回用，并得到产品环氧氯丙烷。

本实施例中，检测计算后得，催化剂截留率、回收率均高于99.5%，环氧氯丙烷的摩尔选择性(以环氧氯丙烷计)为97%。

对比例1

直接将原料按照一定比例加入到反应器内，进行环氧化反应，反应体系中双氧水浓度50 wt.%，氯丙烯与过氧化氢的总摩尔比为1.5，溶剂与过氧化氢的总摩尔比为2，催化剂的质量占反应体系总质量的5%，反应温度为44℃，压力0.1 mPa，反应时间为3 h。

将反应系统得到的反应液进行油水分离后，含催化剂水相经过自然沉降，得催化剂浓浆液，然后将催化剂浓浆液的90%重新进入预反应系统，10%进行再生。

将反应系统的得到的反应液经油水分离后，油相精制，氯丙烯回用，并得到产品环氧氯丙烷。

本对比例中，检测计算后得，催化剂截留率、回收率小于90%，环氧氯丙烷的摩尔选择性(以环氧氯丙烷计)为96%。