СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОПИЛЕНОКСИДА

1. Непрерывный способ получения пропиленоксида, который включает в себя:
(i) обеспечение жидкого потока поступающего материала, содержащего пропен, перекись водорода, ацетонитрил, воду, растворенный дигидрофосфат калия и необязательно пропан;
(ii) подачу жидкого потока поступающего материала, обеспеченного на стадии (i), в реактор эпоксидирования, содержащий катализатор, содержащий титановый цеолит с каркасной структурой типа MWW, и воздействие на жидкий поток поступающего материала условий реакции эпоксидирования в реакторе эпоксидирования, с получением реакционной смеси, содержащей пропиленоксид, ацетонитрил, воду, дигидрофосфат калия, необязательно пропен и необязательно пропан;
(iii) удаление отходящего потока из реактора эпоксидирования, причем отходящий поток содержит пропиленоксид, ацетонитрил, воду, по меньшей мере, часть дигидрофосфата калия, необязательно пропен и необязательно пропан;
отличающийся тем, что концентрация растворенного дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i), составляет, по меньшей мере, 10% от предела растворимости дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация растворенного дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i), находится в диапазоне от 10 до 100%, предпочтительно от 20 до 100%, более предпочтительно от 30 до 100%, более предпочтительно от 40 до 100% от предела растворимости дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i).
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что концентрация растворенного дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i), находится в диапазоне от 50 до 100%, предпочтительно от 60 до 100%, более предпочтительно от 70 до 100%, более предпочтительно от 80 до 100% от предела растворимости дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i).
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что жидкий поток поступающего материала, обеспеченный на стадии (i), включает в себя:
ацетонитрил в количестве от 60 до 75 вес. %, предпочтительно от 60 до 65 вес. % в расчете на общий вес жидкого потока поступающего материала;
перекись водорода в количестве от 6 до 10 вес. %, предпочтительно от 7 до 9 вес. % в расчете на общий вес жидкого потока поступающего материала;
воду с молярным соотношением воды по отношению к ацетонитрилу не более 1:4, предпочтительно в диапазоне от 1:50 до 1:4, предпочтительно от 1:15 до 1:4,1, более предпочтительно от 1:10 до 1:4,2;
пропен с молярным соотношением пропена по отношению к перекиси водорода, содержащейся в потоке поступающего материала, в диапазоне от 1:1 до 1,5:1, предпочтительно от 1,1:1 до 1,4:1;
-6
-6
-6
-6
-6
-6
растворенный дигидрофосфат калия с молярным соотношением дигидрофосфата калия по отношению к перекиси водорода, содержащейся в жидком потоке поступающего материала, в диапазоне от 25×10:1 до 1000×10:1, предпочтительно от 50×10:1 до 975×10:1, более предпочтительно от 100×10:1 до 950×10:1; и
необязательно пропан с молярным соотношением пропана по отношению к сумме пропена и пропана в диапазоне от 0,0001:1 до 0,15:1, предпочтительно от 0,001:1 до 0,05:1;
отличающийся тем, что, по меньшей мере, 95 вес. %, предпочтительно от 95 до 100 вес. %, более предпочтительно от 98 до 100 вес. % жидкого потока поступающего материала, обеспеченного на стадии (i), состоят из пропена, перекиси водорода, ацетонитрила, воды, растворенного дигидрофосфата калия и необязательно пропана.
4
+
5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что жидкий поток поступающего материала, обеспеченный на стадии (i), содержит аммоний NH в количестве не более 2 вес. ч.н.м., предпочтительно не более 1 вес. ч.н.м.
-6
-6
-6
-6
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что жидкий поток поступающего материала, обеспеченный на стадии (i), содержит натрий в молярном соотношении натрия по отношению к перекиси водорода в диапазоне от 1×10:1 до 250×10:1, предпочтительно от 5×10:1 до 50×10:1.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии (i) жидкий поток поступающего материала обеспечивают посредством объединения потока, содержащего перекись водорода, потока, содержащего ацетонитрил и необязательно воду, и потока, содержащего пропен и необязательно пропан, и отличающийся тем, что водный поток, содержащий, по меньшей мере, один растворенный дигидрофосфат калия, объединяют с потоком, содержащим перекись водорода, или с потоком, содержащим ацетонитрил и необязательно воду, или с потоком, содержащим пропен и необязательно пропан, или со смешанным потоком двух или трех из этих потоков, предпочтительно с потоком, содержащим перекись водорода, или с потоком, содержащим ацетонитрил и необязательно воду, или со смешанным потоком этих потоков.
-6
-6
-6
-6
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что поток, содержащий перекись водорода, представляет собой водный поток перекиси водорода, имеющий концентрацию перекиси водорода в диапазоне от 25 до 75 вес. %, предпочтительно от 30 до 50 вес. % в расчете на общий вес водного потока перекиси водорода, и отличающийся тем, что водный поток перекиси водорода дополнительно содержит натрий с молярным соотношением натрия по отношению к перекиси водорода в диапазоне от 1×10:1 до 250×10:1, предпочтительно от 5×10:1 до 50×10:1.
9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что жидкий поток поступающего материала, который подает в реактор на стадии (ii), имеет температуру в диапазоне от 0 до 60°С, предпочтительно от 25 до 50°С, находится под давлением в диапазоне от 14 до 100 бар, предпочтительно от 15 до 25 бар.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии (ii) температуру реакционной смеси регулируют с помощью теплоносителя, предпочтительно посредством пропускания теплоносителя через рубашку реактора эпоксидирования, и отличающийся тем, что условия эпоксидирования включают в себя температуру реакции эпоксидирования в диапазоне от 20 до 100°С, предпочтительно от 30 до 80°С, более предпочтительно от 40 до 60°С, где температура реакции эпоксидирования определена как температура теплоносителя до регулирования температуры реакционной смеси, предпочтительно как температура теплоносителя на входе в рубашку реактора эпоксидирования.
11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии (ii) условия эпоксидирования включают в себя давление реакции эпоксидирования в диапазоне от 14 до 100 бар, предпочтительно от 15 до 32 бар, более предпочтительно от 15 до 25 бар, где давление реакции эпоксидирования определено как давление на выходе из реактора эпоксидирования.
12. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии (ii) реакционная смесь является жидкой в условиях эпоксидирования, причем реакционная смесь предпочтительно состоит из одной единственной жидкой фазы в условиях эпоксидирования.
-1
-1
-1
13. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии (ii) условия эпоксидирования включают в себя нагрузку катализатора в диапазоне от 0,05 до 1,25 ч, предпочтительно от 0,1 до 1 ч, более предпочтительно от 0,2 до 0,7 ч, где нагрузка катализатора определена как отношение массового расхода в кг/ч перекиси водорода, содержащейся в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i), разделенное на количество в кг катализатора, содержащего титановый цеолит с каркасной структурой типа MWW, содержащегося в реакторе эпоксидирования на стадии (ii).
14. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии (ii) катализатор, содержащий титановый цеолит с каркасной структурой типа MWW, присутствует в реакторе в качестве катализатора с неподвижным слоем.
15. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что титановый цеолит с каркасной структурой типа MWW, содержащийся в катализаторе на стадии (ii), содержит титан в пересчете на элементарный титан в количестве в диапазоне от 0,1 до 5 вес. %, предпочтительно от 1 до 2 вес. % в расчете на общий вес титанового цеолита с каркасной структурой типа MWW.
16. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что титановый цеолит с каркасной структурой типа MWW, содержащийся в катализаторе на стадии (ii), содержит цинк в пересчете на элементарный цинк в количестве в диапазоне от 0,1 до 5 вес. %, предпочтительно от 1 до 2 вес. % в расчете на общий вес титанового цеолита с каркасной структурой типа MWW.
17. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что селективность пропиленоксида в реакции эпоксидирования согласно стадии (ii) составляет, по меньшей мере, 95%, предпочтительно, по меньшей мере, 96%, более предпочтительно, по меньшей мере, 97%, где селективность пропиленоксида определена как молярное количество пропиленоксида, содержащегося в отходящем потоке, который удаляют на стадии (iii), по отношению к молярному количеству перекиси водорода, содержащейся в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i).
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отходящий поток, который удаляют на стадии (iii), содержит:
пропиленоксид в количестве от 5 до 20 вес. %, предпочтительно от 8 до 18 вес. %, более предпочтительно от 10 до 14 вес. % в расчете на общий вес отходящего потока;
ацетонитрил в количестве от 60 до 75 вес. %, предпочтительно от 60 до 65 вес. % в расчете на общий вес отходящего потока;
воду в количестве от 10 до 25 вес. %, предпочтительно от 15 до 20 вес. % в расчете на общий вес отходящего потока;
необязательно пропен с молярным соотношением пропена по отношению к перекиси водорода, содержащейся в потоке поступающего материала, в диапазоне от 0,005:1 до 0,7:1, предпочтительно от 0,25:1 до 0,45:1;
-6
-6
-6
-6
-6
-6
растворенный дигидрофосфат калия с молярным соотношением дигидрофосфата калия по отношению к перекиси водорода, содержащейся в потоке поступающего материала, в диапазоне от 25×10:1 до 1000×10:1, предпочтительно от 50×10:1 до 975×10:1, более предпочтительно от 100×10:1 до 950×10:1; и
необязательно пропан предпочтительно в количестве в диапазоне от 95 до 100%, предпочтительно от 98 до 100%, более предпочтительно от 99 до 100% от количества, содержащегося в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i);
отличающийся тем, что, по меньшей мере, 95 вес. %, предпочтительно от 95 до 100 вес. %, более предпочтительно от 98 до 100 вес. % отходящего потока, который удаляют на стадии (iii), состоят из пропиленоксида, ацетонитрила, воды, дигидрофосфата калия, необязательно пропена и необязательно пропана.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что отходящий поток, который удаляют на стадии (iii), содержит молекулярный кислород с молярным соотношением молекулярного кислорода, содержащегося в отходящем потоке, который удаляют на стадии (iii), по отношению к перекиси водорода, содержащейся в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i), в диапазоне от 0,05:100 до 2,5:100, предпочтительно от 0,1:100 до 2,25:100, более предпочтительно от 0,15:100 до 42:100.
20. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отходящий поток, который удаляют на стадии (iii), содержит пропен и необязательно пропан, причем способ дополнительно включает в себя:
(iv) отделение пропена, необязательно вместе с пропаном и кислородом, от отходящего потока, с получением потока S01, обогащенного пропиленоксидом, ацетонитрилом и водой, отличающийся тем, что предпочтительно, по меньшей мере, 99 вес. % потока S01 состоит из ацетонитрила, воды и пропиленоксида;
(v) отделение пропиленоксида от потока S01 с получением головного потока, содержащего пропиленоксид и обедненного ацетонитрилом и водой.
21. Каталитическая система, содержащая катализатор, содержащий титановый цеолит структурного типа MWW, необязательно содержащий цинк, и дигидрофосфат калия.
22. Каталитическая система по п. 21, отличающаяся тем, что титановый цеолит структурного типа MWW, необязательно содержащий цинк, содержащийся в катализаторе на стадии (ii), содержит титан в пересчете на элементарный титан в количестве в диапазоне от 0,1 до 5 вес. %, предпочтительно от 1 до 2 вес. % в расчете на общий вес титанового цеолита с каркасной структурой типа MWW, необязательно содержащего цинк, и необязательно содержит цинк в пересчете на элементарный цинк в количестве в диапазоне от 0,1 до 5 вес. %, более предпочтительно от 1 до 2 вес. % в расчете на общий вес титанового цеолита с каркасной структурой типа MWW, необязательно содержащего цинк.
23. Каталитическая система по п. 21 или 22 для эпоксидирования пропена.
24. Каталитическая система по п. 21, получаемая или полученная посредством:
(i') обеспечения жидкого потока поступающего материала, содержащего пропен, перекись водорода, ацетонитрил, воду, необязательно пропан и растворенный дигидрофосфат калия;
(ii') подачи жидкого потока поступающего материала, обеспеченного на стадии (i'), в реактор эпоксидирования, содержащий катализатор, содержащий титановый цеолит структурного типа MWW, необязательно содержащий цинк, отличающаяся тем, что на стадии (ii') жидкий поток поступающего материала предпочтительно подвергают воздействию условий реакции эпоксидирования в реакторе эпоксидирования с получением реакционной смеси, содержащей пропиленоксид, ацетонитрил, воду, дигидрофосфат калия, необязательно пропен и необязательно пропан;
отличающаяся тем, что концентрация растворенного дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i'), составляет, по меньшей мере, 10%, предпочтительно находится в диапазоне от 10 до 100%, более предпочтительно от 20 до 100%, более предпочтительно от 30 до 100%, более предпочтительно от 40 до 100%, более предпочтительно от 50 до 100%, более предпочтительно от 60 до 100%, более предпочтительно от 70 до 100%, более предпочтительно от 80 до 100% от предела растворимости дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала.
25. Каталитическая система по п. 24, имеющая скорость дезактивации не более 0,010 К/сутки, предпочтительно не более 0,005 К/сутки при концентрации растворенного дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i), в диапазоне от 70 до 100%, предпочтительно от 80 до 100% от предела растворимости дигидрофосфата калия в жидком потоке поступающего материала, обеспеченном на стадии (i).