[发明专利]一种环氧丙烷的合成方法

说明书

本申请公开了一种环氧丙烷的合成方法，将含有丙烯、氧气和氢气的混合气体与催化剂接触反应，得到环氧丙烷；所述催化剂包括改性硅钛分子筛、氧化镍和五氧化二磷，所述氧化镍和五氧化二磷负载于所述改性硅钛分子筛上；所述改性钛硅分子筛为经醇钠和/或醇钾改性后的钛硅分子筛，其中所述改性钛硅分子筛的硅钛比为30～150。通过将催化剂Ni‑P/TS‑1用于丙烯气相环氧化合成环氧丙烷的反应中，催化活性较高。

技术领域

本申请涉及一种环氧丙烷的合成方法，属于石油化工催化剂领域。

背景技术

环氧丙烷是一种重要的化工中间品和有机化合物原料，丙烯衍生物中是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大有机化工产品。生产环氧丙烷方法主要有氯醇法和共氧化法。其中，氯醇法生产中需要使用大量的氯气，对设备有较高的腐蚀性，会产生对环境不友好的各种含氯化物的废水。而共氧化法的工艺较为复杂、流程较长、对设备的要求较高等方面严重影响了其进一步的发展脚步，逐渐被淘汰。

过氧化氢-环氧丙烷生产工艺(HPPO法)是一种新型的绿色工艺，其工艺流程较为简单，不会产生过多的副产物，对周边环境较友好。Dow Chemical和BASF共同开发了一套环氧丙烷生产工艺和赢创工业集团和伍德公司共同研发的技术是两种比较成熟的HPPO法合成环氧丙烷的生产工艺。然而，双氧水的储存和运输难的问题，亟待开发经济、高效和环保的反应体系，由此出现了以分子氧为氧化剂，对丙烯直接气相环氧化制环氧丙烷成为人们解决该难题的有力途径。尤其是对高效催化的催化剂的深入研发和使用成为了当前研究的重中之重。

常见的催化剂中为金基催化剂(RCS Advance.2015,5.61710；Catal.today,2016,90:87-90；CN 107376988 B)，成本相对高昂，因此需要一种制备成本低、工艺简单的催化剂用于制备环氧丙烷，反应条件温和，催化活性高。

发明内容

针对上述问题，本申请着力于研发一种高效低成本的催化剂，利用改性的分子筛作为载体，首先通过沉积沉淀法或浸渍法将活性组分Ni负载于所述改性钛硅分子筛上，在采用等体积浸渍法将P负载在Ni修饰的改性钛硅分子筛上，最终得到催化活性较优的催化剂Ni-P/TS-1。将催化剂Ni-P/TS-1用于丙烯气相环氧化合成环氧丙烷的反应中，催化活性较高。

根据本申请的一个方面，提供了一种环氧丙烷的合成方法，将含有丙烯、氧气和氢气的混合气体与催化剂接触反应，得到环氧丙烷；

所述催化剂包括改性硅钛分子筛、氧化镍和五氧化二磷，所述氧化镍和五氧化二磷负载于所述改性硅钛分子筛上；

所述改性钛硅分子筛为经醇钠和/或醇钾改性后的钛硅分子筛；

其中所述改性钛硅分子筛的硅钛比为30～150。

可选地，所述混合气体中丙烯的体积分数为3～20％，氧气的体积分数为3～20％，氢气的体积分数为3～20％，余量为平衡气体；

所述平衡气体为非活性气体；

可选地，所述非活性分体选自氮气和/或氩气。

可选地，所述混合气体中丙烯的体积分数为3％、8％、10％、14％、20％中的任意值或两值之间的范围值。

可选地，所述混合气体中氧气的体积分数为3％、8％、10％、14％、20％中的任意值或两值之间的范围值。

可选地，所述混合气体中氢气的体积分数为3％、8％、10％、14％、20％中的任意值或两值之间的范围值。

可选地，所述反应的条件为：压力0.1～0.5MPa，温度150～220℃。

可选地，所述反应的压力选自0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa中任意值或两值之间的范围值。