環氧丙烷生產技術進展

環氧丙烷生產技術進展

目前，環氧丙烷(PO)的生產方法主要有氯醇法、共氧化法(又叫“間接氧化法”)和直接氧化法。由于氯醇法對設備腐蝕性強，“三廢”排放量大，制約了其發展；共氧化法包括異丁烷共氧化法(聯產叔丁醇的共氧化TBA法，或聯產MTBE的PO/MTBE法)、乙苯共氧化法(聯產苯乙烯的共氧化法PO/SM)和異丙苯過氧化物法(CHP法)；直接氧化法包括雙氧水為氧化劑的HPPO法和氧氣直接氧化法。

理論上來看，合成PO的最簡單、最合理的方式莫過于通過丙烯和氧氣直接環氧化制得。直接氣相氧化生產PO成本僅為氯醇法的1/4～1/3，而且副產物少、易于分離、無污染。但分子氧與有機分子反應時極易發生熱力學更占優勢的深度氧化過程，因此具有高選擇性的丙烯直接環氧化催化劑已成為研究和開發的重點。

王瑞璞等以Ag/TS-1為催化劑，O2為氧化劑，在實驗室常壓固定床上研究了丙烯的氣相催化氧化合成環氧丙烷的反應，試驗發現H2的存在能夠有效的抑制丙烯的過度氧化，有效的提高了環氧丙烷的收率及選擇性。

近幾年來，隨著新的催化體系的發現和催化技術的進步，O2直接氧化法也得到了快速的發展。魯繼青等在國內率先研究了在Cu系列催化劑下，分子氧對丙烯直接氧化的反應行為，實驗發現在助劑NaCl的作用下，能夠發生丙烯的環氧化反應，環氧丙烷的生成速率受到載體和Cu載量的影響，優化實驗條件能夠得到0.16%的轉化率和44%的環氧丙烷的選擇性。

萊昂德爾公司與住友化學公司分別開發氣相催化直接氧化工藝。對銀催化劑用堿金屬、堿土金屬化合物適當改性，在原料氣中加入一些氣體助劑，選擇適宜的工藝條件， PO選擇性26.3%，丙烯轉化率54%。

總之，O2直接氧化法工藝簡單，具有明顯的原子經濟性和環境友好性，但同樣也是催化領域的一大難題，目前關于O2直接氧化法的研究報道很多，反應結果都還不太理想，尚難以達到轉化率和選擇性的雙重高效。

(中國石化有機原料科技情報中心站供稿)