例說明在催化劑為KY時的反應過程和結果。
[0025] (1)配制500ml濃度為lmol/L的KC1溶液,取3g的HY分子篩溶于足量的上述溶 液中,室溫下攪拌2h~3h,將上述操作重復4次,經抽濾、干燥后,于550°C焙燒6h,得到KY分 子篩樣品。
[0026] (2)將KY分子篩粉末壓片,篩選出直徑為60~80目的分子篩顆粒0. 3g,將稱好的 KY分子篩裝入反應管(08 mmXl mmX250 mm)中,其飽和器的溫度為120°C,載氣流量為 200ml/min,其他步驟與實施例1中的(4)相同。
[0027] 實施例5
本實施例說明在催化劑為KP時的反應過程和結果。
[0028] M的鉀離子交換過程同實施例4中的步驟(1),將KP分子篩粉末壓片,篩選出 直徑為60~80目的分子篩顆粒0. 3g,將稱好的K0分子篩裝入反應管(08 mmXl mmX250 mm)中,其他步驟同實施例1中的步驟(4)。
[0029] 實施例6 本實施例說明在催化劑為KZSM-5 (Si/Al=38)時的反應過程和結果。
[0030] HZSM-5 (Si/Al=38)的鉀離子交換過程同實施例4中的步驟(1 ),得到KZSM-5分子 篩樣品,將KZSM-5分子篩粉末壓片,篩選出直徑為60~80目的KZSM-5分子篩顆粒0. 3g,將 稱好的KZSM-5分子篩裝入反應管(08 _X1 _X250 mm)中,其他步驟同實施例1中的 (4)〇
[0031] 實施例7
本實施例說明在催化劑為2Ba0/80NaZSM-5(負載的BaO的質量為NaZSM-5質量的2%,Si/Al=80)時的反應過程和結果。
[0032]HZSM-5 (Si/Al=80)的鈉交換過程同實施例1中的步驟(1),得到80NaZSM-5分 子篩樣品,將〇. 〇682g的Ba(N03)2溶于相當于80NaZSM-5的飽和吸水量體積2. 5ml蒸餾水 中,再將2g的80NaZSM-5粉末混合于上述溶液中,經干燥后,在550°C空氣中煅燒7h,得到 2Ba0/80NaZSM-5催化劑粉末。其他步驟同實施例1中的步驟(3) (4)。
[0033] 實施例8 本實施例說明在催化劑為方鈉石時的反應過程和結果。
[0034] 將方鈉石分子篩粉末壓片,篩選出直徑為60~80目的顆粒0. 5g,將稱好的方鈉石 顆粒裝入反應管(〇8 mmXl mmX250 mm)中,分別在200°C,250°C,300°C,350°C溫度下反 應,其他步驟同實施例1中的步驟(4)。
[0035] 實施例9 本實施例說明在不同載氣流速時,NaZSM-5 (Si/Al=50)催化下的反應過程和結果。
[0036] HZSM-5 (Si/Al=50)的鈉交換過程同實施例1中的步驟(1),得到50NaZSM-5分 子篩樣品,將50NaZSM-5分子篩粉末壓片,篩選出直徑為60~80目的顆粒0. 5g,將稱好 的50NaZSM-5顆粒裝入反應管中,載氣流速分別在150ml/min,200 ml/min ;反應溫度為 330°C,360°C下進行反應,其實施步驟同實施例1中的(4)。其結果如下:
實施例10 本實施例說明催化劑為2Mg0/80NaZSM-5(負載的MgO的質量為NaZSM-5質量的2%,Si/Al=80)催化下的反應過程和結果。
[0037] HZSM-5 (Si/Al=80)分子篩的Na+交換過程與實施例1的步驟(1)相同,將 0. 2544g的Mg(N03)2 ? 6H20溶于相當于80NaZSM-5的飽和吸水量體積2. 5ml蒸餾水中,將 1. 9920g的80NaZSM-5粉末混合于上述溶液中,待其干燥后,在550°C空氣中煅燒7h,得到 2Mg0/80NaZSM-5催化劑粉末。除反應溫度為200°C,330°C,450°C外,其他步驟與實施例1 中的步驟(3) (4)相同。其結果如下:
實施例11 本實施例說明催化劑為2Mg0/80NaZSM-5(負載的MgO的質量為NaZSM-5質量的2%,Si/Al=80),載氣流速為300ml/min時的反應過程和結果。
[0038] 2Mg0/80NaZSM-5 (Si/Al=80)樣品的制備同實施例 10 中的 2Mg0/80NaZSM-5 (Si/ Al=80)的制備相同,將該樣品壓片,篩選出0. 5g的顆粒直徑為60~80目的分子篩顆粒,將 其裝于反應管(〇8 mmXl mmX250 mm)中,在300°C溫度下進行氣相環化反應,載氣流量為 300ml/min,飽和器的溫度為100°C,將產物環氧氯丙烷冷凝后收集,其中產物經氣象色譜分 析,得其轉化率為73. 3%,選擇性為93. 4%,收率為68. 4%。
【主權項】
1. 一種制備環氧氯丙烷的方法,其特征在于:物料二氯丙醇氣化后,和載氣一起進入 裝填有催化劑的固定床環化裝置中,在200°C~45(TC溫度范圍內,進行氣相脫除氯化氫環 化反應,經過冷凝管分離氯化氫和產物環氧丙烷,所述的催化劑選自分子篩HY、H P、HZSM-5 和方鈉石的一種。2. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于:所述的催化劑是將分子篩進行陽離子交 換后得到的陽離子型分子篩。3. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于:分子篩進行陽離子交換中的陽離子是堿 金屬離子。4. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于:所述的催化劑是在陽離子型分子篩上負 載堿土金屬氧化物得到的固體堿催化劑。5. 根據權利要求4所述的方法,其特征在于:所述的堿土金屬氧化物是MgO、CaO和BaO 中的一種。6. 根據權利要求4或5所述的方法,其特征在于:所述的固體堿催化劑制成粒徑為 60~100目的顆粒。7. 根據權利要求6所述的方法,其特征在于:將HY、HP、HZSM-5或方鈉石進行陽離子 交換,以陽離子型分子篩作載體,將堿土金屬氧化物的前驅體溶于相當于載體的飽和吸水 量體積的蒸餾水中制成溶液,再將載體粉末加入上述溶液中,攪拌混勻后靜置后干燥,并在 空氣氛圍內煅燒,得到固體堿催化劑粉末,然后將粉末壓片并篩選固體堿催化劑顆粒。8. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于:所述的載氣為氮氣、氬氣或氦氣,載氣流 速為 100~300ml/min。9. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于:所述的環化反應溫度為300°C~400°C。10. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于:物料二氯丙醇的氣化溫度為60°C~ 120。。。
【專利摘要】本發明涉及一種制備環氧氯丙烷的方法,物料二氯丙醇氣化后,和載氣一起進入裝填有催化劑的固定床環化裝置中,在200℃~450℃溫度范圍內,進行氣相脫除氯化氫環化反應,經過冷凝管分離氯化氫和產物環氧丙烷,所述的催化劑選自分子篩HY、Hβ、HZSM-5和方鈉石的一種。優選的催化劑是在陽離子型分子篩上負載堿土金屬氧化物得到的固體堿催化劑。本發明生產成本小,副反應少,提高了反應的轉化率和產物的選擇性;采用氣相環化非均相反應體系成功避免了采用液-液均相反應帶來的“三廢”難以處理等一系列缺陷,而且得到的產物也容易分離。
【IPC分類】C07D301/26, C07D303/08
【公開號】CN105153069
【申請號】CN201510608843
【發明人】李福祥, 梁云霞, 羅雄, 薛建偉, 呂志平
【申請人】太原理工大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月23日