[发明专利]一种采用氯醇法制备环氧乙烷的方法

说明书

技术领域

 本发明采用氯醇法制备环氧乙烷。该法工艺流程简单，投资省， 已成为工业上生产环氧乙烷的主要方法。

背景技术

采用乙烯直接氧化法也可生产环氧乙烷。乙烯直接氧化法又分为空气氧化法和氧气氧化法。由于氧气氧化法具有环氧乙烷收率高、成本低、装置投资少等优点，逐渐取代了空气法而成为占绝对优势的工业生产环氧乙烷的方法。氧化法因催化剂及工艺不同而有不同技术，但采用shell、halcon-sd及UCC三家公司技术的装置生产的环氧乙烷占世界环氧乙烷产量的85%。

乙烯直接氧化法生产环氧乙烷，无论以空气作为氧化剂或纯氧气作为氧化剂，Shell、halcon-sd及UCC等不同公司的技术大同小异。主要由以下几部分构成。即补充的新鲜氧化剂及乙烯与循环气的混合、乙烯在催化剂存在下进行氧化反应生成环氧乙烷，环氧乙烷的吸收外资与解吸，环氧乙烷的提浓与精馏，循环气中二氧化碳的吸收与分离等。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种采用氯醇法生产环氧乙烷的制备方法，其特征在于将乙烯和氯气为原料，主要工艺分为两步，第一步是氯气与水反应成次氯酸，摩尔比为1:1-2；次氯酸与乙烯反应摩尔比为1:0.5-1；生成氯乙醇；第二步氯乙醇经皂化生成环氧乙烷；氯醇法生产环氧乙烷的反应器有多种形式，最常驻机构用的为塔式。水和氯气从塔的底部进入，生成次氯酸；乙烯则在高处通入，与次氯酸反应生成氯乙醇，由塔顶溢出氯乙醇的水溶液。反应温度为10~50度，常压。为了加强循环，反应器可增加外侧支管。为了减少副反应，得到浓度仅4%~6%的氯乙醇溶液，可直接进行皂化（或环化）反应。皂化过程可在釜式或塔式反应器中进行。采用石灰乳做皂化剂，反应温度为100~102度，停留时间约三十分钟，可皂化完全。采用塔式反应器，兼作蒸馏塔用，氯乙醇溶液与石灰乳同时加入塔内，由塔顶蒸出轻组分环氧乙烷，塔釜排放含有有机物的氯化钙水溶液。

氯醇法为经典的生产环氧乙烷方法。第一次世界大战期间德国BSAF公司建立了以氯醇法生产环氧乙烷的工厂，在二十世纪五十年代以前得到较大发展，成为工业上生产环氧乙烷的主要方法。

氯醇法以乙烯和氯气为原料，其主要工艺分为两步，第一步是氯气与水反应成次氯酸，次氯酸与乙烯反应生成氯乙醇；第二步氯乙醇经皂化生成环氧乙烷。主要化学反应式如下：

   CL?+H?O→HCLO+HCL

   HCLO+C?H?→CH?CLCH?OH

2CH?CLCH?OH+Ca(OH)?→2C?H?O+CaCL?+2H?O

副反应有氯与乙烯加成反应生成二氯乙烷，以及氯乙醇与过量的乙烯和氯反应而生成二氯二乙醚等。因此在生成次氯酸时，游离氯的存在增加了副反应的几率。

氯醇法生产环氧乙烷的反应器有多种形式，最常驻机构用的为塔式。水和氯气从塔的底部进入，生成次氯酸；乙烯则在高处通入，与次氯酸反应生成氯乙醇，由塔顶溢出氯乙醇的水溶液。反应温度为10~50度，常压。为了加强循环，反应器可增加外侧支管。为了减少副反应，得到浓度仅4%~6%的氯乙醇溶液，可直接进行皂化（或环化）反应。皂化过程可在釜式或塔式反应器中进行。采用石灰乳做皂化剂，反应温度为100~102度，停留时间约三十分钟，可皂化完全。采用塔式反应器，兼作蒸馏塔用，氯乙醇溶液与石灰乳同时加入塔内，由塔顶蒸出轻组分环氧乙烷，塔釜排放含有有机物的氯化钙水溶液。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。其中的原料可以在市场买到。

实施例1

一种采用氯醇法生产环氧乙烷的制备方法，其特征在于将乙烯和氯气为原料，主要工艺分为两步，第一步是氯气与水反应成次氯酸，摩尔比为1:1；次氯酸与乙烯反应摩尔比为1:0.5；生成氯乙醇；第二步氯乙醇经皂化生成环氧乙烷；氯醇法生产环氧乙烷的反应器有多种形式，最常驻机构用的为塔式。水和氯气从塔的底部进入，生成次氯酸；乙烯则在高处通入，与次氯酸反应生成氯乙醇，由塔顶溢出氯乙醇的水溶液。反应温度为10度，常压；皂化过程可在釜式或塔式反应器中进行。采用石灰乳做皂化剂，反应温度为100度，停留时间约三十分钟，可皂化完全；采用塔式反应器，兼作蒸馏塔用，氯乙醇溶液与石灰乳同时加入塔内，由塔顶蒸出轻组分环氧乙烷，塔釜排放含有有机物的氯化钙水溶液。

实施例2

一种采用氯醇法生产环氧乙烷的制备方法，其特征在于将乙烯和氯气为原料，主要工艺分为两步，第一步是氯气与水反应成次氯酸，摩尔比为1: 2；次氯酸与乙烯反应摩尔比为1: 1；生成氯乙醇；第二步氯乙醇经皂化生成环氧乙烷；氯醇法生产环氧乙烷的反应器有多种形式，最常驻机构用的为塔式。水和氯气从塔的底部进入，生成次氯酸；乙烯则在高处通入，与次氯酸反应生成氯乙醇，由塔顶溢出氯乙醇的水溶液。反应温度为50度，常压；皂化过程可在釜式或塔式反应器中进行。采用石灰乳做皂化剂，反应温度为102度，停留时间约三十分钟，可皂化完全；采用塔式反应器，兼作蒸馏塔用，氯乙醇溶液与石灰乳同时加入塔内，由塔顶蒸出轻组分环氧乙烷，塔釜排放含有有机物的氯化钙水溶液。