Способ получения алкиленкарбоната и/или алкиленгликоля

Способ получения алкиленкарбоната и/или алкиленгликоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения алкиленкарбоната и/или алкиленгликоля из алкена.

Уровень техники

Моноэтиленгликоль используют в качестве материала исходного сырья при получении волокон из сложного полиэфира, полиэтилентерефталатных (ПЭТФ) пластмасс и смол. Его также включают в автомобильные жидкие антифризы. Этиленкарбонат обычно используют в качестве растворителя.

Моноэтиленгликоль обычно получают из этиленоксида, который, в свою очередь, получают из этилена. Этилен и кислород перепускают над серебряным катализатором, получая поток продукта, обычно содержащий этиленоксид, непрореагировавший этилен, непрореагировавший кислород, модификаторы реакции, диоксид углерода и воду. Количество этиленоксида в потоке продукта обычно находится в диапазоне приблизительно от 0,5 до 10 мольных процентов. Поток продукта подают в абсорбер этиленоксида и этиленоксид абсорбируют потоком рециркулирующего растворителя, в основном содержащим воду. Поток, обедненный по этиленоксиду, частично или полностью подают в колонну абсорбции диоксида углерода, где диоксид углерода, по меньшей мере, частично абсорбируют потоком рециркулирующего абсорбента. Газы, которые не абсорбирует поток рециркулирующего абсорбента, повторно объединяют с любыми газами, обходящими колонну абсорбции диоксида углерода по байпасу, и отправляют на рецикл в реактор получения этиленоксида.

Поток растворителя, покидающий абсорбер этиленоксида, называют жирным абсорбентом. Обычно жирный абсорбент подают в десорбер этиленоксида, где этиленоксид из жирного абсорбента удаляют в виде парового потока. Обедненный по этиленоксиду поток растворителя, покидающий десорбер этиленоксида, называют тощим абсорбентом и отправляют на рециркуляцию в абсорбер этиленоксида для дополнительного абсорбирования этиленоксида.

Этиленоксид, полученный из десорбера этиленоксида, может быть очищен для хранения и продажи или может быть дополнительно введен в реакцию для получения этиленгликоля. В одном хорошо известном способе этиленоксид вводят в реакцию с большим избытком воды в некаталитическом способе. Данная реакция обычно производит поток гликолевого продукта, состоящий почти что из 90 массовых процентов моноэтиленгликоля, при этом остаток преимущественно составляют диэтиленгликоль, некоторое количество триэтиленгликоля и небольшое количество высших гомологов. В еще одном хорошо известном способе этиленоксид вводят в каталитическую реакцию с диоксидом углерода для получения этиленкарбоната. Этиленкарбонат после этого может быть подвергнут гидролизу для получения этиленгликоля. Реакция с участием эитиленкарбоната значительно улучшает селективность конверсии этиленоксида в моноэтиленгликоль.

Были предприняты попытки упрощения способа получения этиленгликоля из этилена при уменьшении количества оборудования, которое необходимо, и снижении потребления энергии. В документе GB 2107712 описывается способ получения моноэтиленгликоля, где газы из реактора получения этиленоксида подают непосредственно в реактор, где этиленоксид превращают в этиленкарбонат или в смесь этиленгликоля и этиленкарбоната. В документе ЕР 776890 описывается способ, где газы из реактора получения этиленоксида подают в абсорбер, где абсорбирующий раствор в основном содержит этиленкарбонат и этиленгликоль. Этиленоксид в абсорбирующем растворе подают в реактор карбоксилирования и дают ему возможность вступать в реакцию с диоксидом углерода в присутствии катализатора карбоксилирования. После этого этиленкарбонат в абсорбирующем растворе при добавлении воды подают в реактор гидролиза и подвергают гидролизу в присутствии катализатора гидролиза.

Авторы настоящего изобретения попытались дополнительно улучшить получение алкиленкарбоната и/или алкиленгликоля из алкена.

Сущность изобретения

В соответствии с этим, настоящее изобретение предлагает реакционную систему для получения алкиленкарбоната и/или алкиленгликоля, включающую:

- зону эпоксидирования, содержащую катализатор эпоксидирования, размещенный в реакторе эпоксидирования;

- зону карбоксилирования, содержащую иодидсодержащий катализатор карбоксилирования, размещенный в абсорбере алкиленоксида; и

- одну или несколько зон очистки, содержащих абсорбент очистки, способный уменьшать количество иодидсодержащих примесей в исходном сырье, содержащем газ рецикла, где зоны очистки размещают по ходу технологического потока до зоны эпоксидирования.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения алкиленкарбоната и/или алкиленгликоля, включающий:

- введение исходного сырья для эпоксидирования, содержащего алкен, кислород и газ рецикла для эпоксидирования, в контакт с катализатором эпоксидирования в реакторе эпоксидирования для получения продукта реакции эпоксидирования, содержащего алкиленоксид;

- введение продукта реакции эпоксидирования в контакт с тощим абсорбентом в присутствии иодидсодержащего катализатора карбоксилирования в абсорбере алкиленоксида для получения газа рецикла для эпоксидирования и жирного абсорбента, содержащего алкиленкарбонат и/или алкиленгликоль; и

- введение, по меньшей мере, части газа рецикла для эпоксидирования в контакт с абсорбентом очистки, способным уменьшать количество иодидсодержащих примесей, перед введением в контакт с катализатором эпоксидирования.

В способе изобретения абсорбер алкиленоксида исполняет функцию как абсорбера, абсорбирующего алкиленоксид из продукта реакции эпоксидирования, так и реактора, превращающего алкиленоксид в алкиленкарбонат и/или алкиленгликоль. Такие абсорберы обычно используют для способов массопереноса, а не для химических реакций. В способе настоящего изобретения в абсорбере алкиленоксида протекает карбоксилирование. Типичными катализаторами карбоксилирования являются иодидсодержащие катализаторы. Как было установлено, проведение реакции карбоксилирования в абсорбере алкиленоксида при использовании иодидсодержащего катализатора карбоксилирования в результате может привести к введению в поток газа рецикла иодидсодержащих примесей. Такие иодидсодержащие примеси могут играть роль ядов для катализатора эпоксидирования. Как было установлено, введение потока газа рецикла в контакт с абсорбентом очистки, способным уменьшать количество иодидсодержащих примесей, улучшает характеристики способа эпоксидирования, говоря конкретно, улучшает селективность, активность и продолжительность времени сохранения катализатора эпоксидирования в трубках реактора перед появлением необходимости обмена катализатора на свежий катализатор эпоксидирования.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую способ, соответствующий одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую способ, соответствующий еще одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.3 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую способ, соответствующий еще одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.4 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую способ, соответствующий еще одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.5 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую один вариант осуществления нижней части или сборника колонны абсорбера алкиленоксида.

Фиг.6 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую один вариант осуществления, в котором зону очистки размещают в емкости реактора эпоксидирования в трубках реактора эпоксидирования по ходу технологического потока до зоны эпоксидирования.

Фиг.7 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую один вариант осуществления, в котором зону очистки размещают в емкости реактора эпоксидирования по ходу технологического потока до трубок реактора и зоны эпоксидирования.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение предлагает способ получения алкиленкарбоната и/или алкиленгликоля из алкена:

R¹, R², R³ и R⁴ предпочтительно выбирают из водорода или необязательно замещенной алкильной группы, содержащей от 1 до 6 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 3 атомов углерода. В качестве заместителей могут присутствовать фрагменты, такие как гидрокси-группы. Предпочтительно R¹, R² и R³ представляют собой атомы водорода, а R⁴ представляет собой атом водорода или незамещенную С₁-С₃ алкильную группу, а более предпочтительно все из R¹, R², R³ и R⁴ представляет собой атомы водорода.

Поэтому примеры подходящих алкенов включают этилен и пропилен. В настоящем изобретении наиболее предпочтительным алкеном является этилен.

Емкость реактора эпоксидирования настоящего изобретения может быть любой емкостью реактора, использующейся при проведении реакции для исходного сырья, содержащего алкен и кислород. Емкость реактора эпоксидирования может включать одну или несколько незамкнутых трубок реактора. Предпочтительно емкость реактора эпоксидирования представляет собой кожухотрубный теплообменник, включающий множество трубок реактора. Трубки реактора предпочтительно могут иметь внутренний диаметр в диапазоне от 15 до 80 мм (миллиметров), более предпочтительно от 20 до 75 мм, а наиболее предпочтительно от 25 до 70 мм. Трубки реактора предпочтительно могут иметь длину в диапазоне от 5 до 20 м (метров), более предпочтительно от 10 до 15 м. Кожухотрубный теплообменник может вмещать от 1000 до 20000 трубок реактора, говоря конкретно, от 2500 до 15000 трубок реактора.

Одну или несколько трубок реактора располагают по существу параллельно центральной продольной оси емкости реактора и окружают кожухом, приспособленным для приема текучего теплоносителя, (то есть, межтрубное пространство кожухотрубного теплообменника). Текучий теплоноситель в камере теплообмена может представлять собой любую текучую среду, подходящую для теплопереноса, например, воду или органический материал, подходящий для теплообмена. Органический материал может представлять собой масло или керосин. Верхние концы одной или нескольких трубок реактора соединяют с по существу горизонтальной верхней трубной решеткой и размещают в сообщении через текучую среду с одним или несколькими отверстиями впуска в емкость реактора, а нижние концы одной или нескольких трубок реактора соединяют с по существу горизонтальной нижней трубной решеткой и размещают в сообщении через текучую среду с одним или несколькими отверстиями выпуска в емкость реактора эпоксидирования (то есть, трубное пространство кожухотрубного теплообменника). Емкость реактора эпоксидирования включает зону эпоксидирования, включающую слой насадки из частиц катализатора. Слой катализатора располагают внутри одной или нескольких трубок реактора.

Очистка компонентов исходного сырья, говоря конкретно, газа рецикла, протекает в одной или нескольких зонах очистки, размещенных вне емкости реактора эпоксидирования, и/или в зоне очистки, размещенной внутри емкости реактора эпоксидирования.

Термины «по существу вертикальный» и «по существу горизонтальный» в соответствии с использованием в настоящем документе понимаются как обозначение включения незначительных отклонений от подлинных вертикальных или горизонтальных положений по отношению к центральной продольной оси емкости реактора, говоря конкретно, термины обозначают включение вариаций в диапазоне от 0 до 20 градусов от подлинных вертикальных или горизонтальных положений. Подлинную вертикаль выравнивают по центральной продольной оси емкости реактора. Подлинную горизонталь выравнивают по перпендикуляру к центральной продольной оси емкости реактора.

Термин «по существу параллельный» в соответствии с использованием в настоящем документе понимается как обозначение включения незначительных отклонений от подлинного параллельного положения по отношению к центральной продольной оси емкости реактора, говоря конкретно, термин обозначает включение вариаций в диапазоне от 0 до 20 градусов от подлинного параллельного положения по отношению к центральной продольной оси емкости реактора.

В соответствии с использованием в настоящем документе температура абсорбента очистки считается равной среднемассовой температуре частиц абсорбента очистки в слое насадки.

В соответствии с использованием в настоящем документе температура катализатора эпоксидирования считается равной среднемассовой температуре частиц катализатора эпоксидирования в слое насадки.

В одном варианте осуществления одну или несколько зон очистки размещают вне емкости реактора эпоксидирования (то есть, отдельно от емкости реактора эпоксидирования). Газ рецикла подают в одну или несколько зон очистки перед введением в контакт с катализатором эпоксидирования. В контакт с абсорбентом очистки в зоне очистки также могут быть введены один или несколько дополнительных компонентов исходного сырья либо в сочетании с газом рецикла, либо отдельно от него. Зона очистки может включать одну или несколько отдельных емкостей очистки, каждая из которых включает слой насадки из абсорбента очистки.

В данном варианте осуществления одну или несколько зон очистки размещают по ходу технологического потока до емкости реактора эпоксидирования. Предпочтительно, по меньшей мере, одну зону очистки размещают в петле контура газа рецикла. Петля контура газа рецикла включает взаимосвязывающий трубопровод между абсорбером алкиленоксида и емкостью реактора эпоксидирования и необязательно включает абсорбер диоксида углерода, теплообменники, компрессоры и емкости «сепараторов-каплеотбойников» для удаления воды в петле контура газа рецикла. В подходящем случае одна или несколько зон очистки могут быть размещены в любом месте в петле контура газа рецикла, например, в петле контура газа рецикла по ходу технологического потока после добавления компонентов исходного сырья (например, этилена, кислорода, метана и модификатора реакции) и по ходу технологического потока до теплообменника продукт/исходное сырье, который производит теплообмен между продуктом реактора эпоксидирования и компонентами исходного сырья для реактора эпоксидирования; в петле контура газа рецикла между теплообменником продукт/исходное сырье и отверстием впуска в реактор эпоксидирования; в петле контура газа рецикла по ходу технологического потока до любых емкостей «сепараторов-каплеотбойников», использующихся для удаления воды из газа рецикла; в петле контура газа рецикла между абсорбером алкиленоксида и абсорбером диоксида углерода, говоря конкретно, в петле контура газа рецикла между абсорбером алкиленоксида и компрессором, расположенным в петле контура газа рецикла перед абсорбером диоксида углерода.

В данном варианте осуществления слой насадки из абсорбента очистки в емкости очистки может иметь любую высоту слоя. Зона очистки может включать две и более отдельные емкости очистки. Две и более емкости очистки могут быть скомпонованы параллельно при наличии соответствующих средств переключения, обеспечивающих реализацию возможности переключения в способе между емкостями очистки, что, таким образом, позволит выдерживать непрерывное функционирование способа. Подходящие средства переключения, которые могут быть использованы в данном варианте осуществления, специалистам в соответствующей области техники известны.

В данном варианте осуществления в подходящем случае температура абсорбента очистки может составлять, по меньшей мере, 25°С, говоря конкретно, по меньшей мере, 60°С, говоря более конкретно, по меньшей мере, 70°С. Температура абсорбента очистки может составлять самое большее 325°С, говоря конкретно, самое большее 210°С, говоря более конкретно, самое большее 200°С, говоря наиболее конкретно, самое большее 180°С. В данном варианте осуществления температура абсорбента очистки может находиться в диапазоне от 25 до 325°С, предпочтительно от 60 до 200°С, наиболее предпочтительно от 70 до 180°С.

В одном варианте осуществления емкость реактора эпоксидирования может включать зону очистки, включающую слой насадки из абсорбента очистки и расположенную по ходу технологического потока до одной или нескольких трубок реактора, например, расположенную поверх верхней трубной решетки и трубок реактора в воздушной прослойке емкости реактора эпоксидирования. В данном варианте осуществления совокупное исходное сырье для реактора эпоксидирования, которое включает газ рецикла, вводят в контакт с абсорбентом очистки. В данном варианте осуществления слой насадки из абсорбента очистки может иметь высоту слоя, равную, по меньшей мере, 0,05 м, говоря конкретно, по меньшей мере, 0,075 м, говоря более конкретно, по меньшей мере, 0,1 м, говоря наиболее конкретно, по меньшей мере, 0,15 м. В данном варианте осуществления абсорбент очистки может иметь высоту слоя, равную самое большее 2 м, говоря конкретно, самое большее 1 м, говоря более конкретно, самое большее 0,5 м. В данном варианте осуществления в подходящем случае температура абсорбента очистки может составлять, по меньшей мере, 130°С, говоря более конкретно, по меньшей мере, 140°С. Температура абсорбента очистки может составлять самое большее 210°С, говоря конкретно, самое большее 200°С, говоря более конкретно, самое большее 180°С. Температура абсорбента очистки может находиться в диапазоне от 130 до 210°С, предпочтительно от 140 до 200°С, наиболее предпочтительно от 145 до 180°С.

В одном варианте осуществления емкость реактора эпоксидирования может включать зону очистки, включающую слой насадки из абсорбента очистки, расположенного в трубках реактора по ходу технологического потока до зоны эпоксидирования, содержащей катализатор эпоксидирования. В данном варианте осуществления совокупное исходное сырье для реактора эпоксидирования, которое включает газ рецикла, вводят в контакт с абсорбентом очистки. В данном варианте осуществления слой насадки из абсорбента очистки может иметь высоту слоя, равную, по меньшей мере, 0,25% от длины трубки реактора, говоря конкретно, по меньшей мере, 0,5%, говоря более конкретно, по меньшей мере, 1%, говоря наиболее конкретно, по меньшей мере, 2%, от длины трубки реактора. В данном варианте осуществления абсорбент очистки может иметь высоту слоя, равную самое большее 20% от длины трубки реактора, говоря конкретно, самое большее 15%, говоря более конкретно, самое большее 10%, говоря наиболее конкретно, самое большее 5%, от длины трубки реактора. В данном варианте осуществления в подходящем случае температура абсорбента очистки при размещении такового в трубках реактора может составлять, по меньшей мере, 140°С, говоря конкретно, по меньшей мере, 150°С, говоря более конкретно, по меньшей мере, 180°С. Температура абсорбента очистки может составлять самое большее 300°С, говоря конкретно, самое большее 290°С, говоря более конкретно, самое большее 280°С. В данном варианте осуществления температура абсорбента очистки может находиться в диапазоне от 150 до 300°С, предпочтительно от 180 до 285°С, наиболее предпочтительно от 210 до 270°С.

Иодидсодержащие примеси из газа рецикла и необязательно одного или нескольких дополнительных компонентов исходного сырья могут быть удалены до или после добавления к исходному сырью для эпоксидирования хлорорганического модификатора реакции, предпочтительно до добавления хлорорганического модификатора реакции.

Абсорбентом очистки является любой абсорбент, способный уменьшать количество иодидсодержащих примесей в потоке текучей среды, говоря конкретно, потоке газа рецикла для эпоксидирования. Как можно себе представить без желания связывать себя теорией, абсорбент уменьшает количество примесей в исходном сырье при использовании химических или физических способов, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим: реакция с примесями и абсорбирование примесей. Размер и форма абсорбента очистки в изобретении не являются критичным фактором, и может иметь место форма комков, кусков, цилиндров, колец, сфер, вагонных колес, таблеток, трилистников и тому подобного, при наличии размера, подходящего для использования в неподвижном слое, например, в диапазоне от 2 мм до 30 мм.

В соответствии с использованием в настоящем документе, если только не будет указано другого, масса абсорбента очистки считается равной совокупной массе абсорбента очистки, включающей массу любого материала носителя, присутствующего в абсорбенте очистки.

В одном варианте осуществления абсорбент очистки может предоставлять собой отработанный катализатор эпоксидирования. Термин «отработанный катализатор эпоксидирования» в соответствии с использованием в настоящем документе понимается как обозначение катализатора эпоксидирования, который обеспечил получение большего количества оксида олефина в сопоставлении с тем, что имеет место для катализатора эпоксидирования, содержащегося в зоне эпоксидирования. В некоторых вариантах осуществления отработанный катализатор эпоксидирования обеспечил получение, по меньшей мере, 1 ктн/м³, предпочтительно, по меньшей мере, 1,6 ктн/м³, говоря конкретно, по меньшей мере, 2 ктн/м³.

В данном варианте осуществления абсорбент очистки может быть получен обычными способами получения таких металлсодержащих материалов, например, в результате осаждения или импрегнирования. После этого получающиеся в результате соли могут быть введены в контакт с основным раствором бикарбоната или карбоната в диапазоне значений рН от 6 до 9 при температуре в диапазоне от 15 до 90°С, говоря конкретно, 80°С, для получения осадка оксида металла. Осадок может быть отфильтрован, а затем промыт при температуре в диапазоне от 20 до 50°С. После этого осадок может быть высушен при температуре в диапазоне от 100 до 160°С, говоря конкретно, от 120 до 150°С. Затем после высушивания осадок может быть прокален при температуре в диапазоне от 170 до 600°С, говоря конкретно, от 350 до 550°С. Осадок может быть получен с желательными размером и формой обычными способами, такими как экструдирование или таблетирование. В альтернативном варианте, для получения абсорбента очистки может быть использован способ импрегнирования, заключающийся в импрегнировании материала носителя подходящими растворами соединений металлов с последующими высушиванием и прокаливанием.

В данном варианте осуществления абсорбент очистки после прокаливания может содержать оксид металла в количестве в диапазоне от 20 до 100% (масс.) (массовых процентов) при расчете на массу абсорбента очистки, говоря конкретно, от 70 до 100% (масс.) при расчете на массу абсорбента очистки, говоря более конкретно, от 75 до 95% (масс.) при расчете на массу абсорбента очистки.

В данном варианте осуществления материал носителя в абсорбенте очистки после прокаливания может присутствовать в количестве, равном, по меньшей мере, 1% (масс.) при расчете на массу абсорбента очистки, говоря конкретно, по меньшей мере, 1,5% (масс.), говоря более конкретно, по меньшей мере, 2% (масс.), при расчете на массу абсорбента очистки. Материал носителя в абсорбенте очистки после прокаливания может присутствовать в количестве, равном самое большее 80% (масс.) при расчете на массу абсорбента очистки, говоря конкретно, самое большее 50% (масс.), говоря более конкретно, самое большее 30% (масс.), при расчете на массу абсорбента очистки, говоря наиболее предпочтительно, самое большее 25% (масс.) при расчете на массу абсорбента очистки. Материал носителя в абсорбенте очистки после прокаливания может присутствовать в количестве в диапазоне от 5 до 25% (масс.), говоря конкретно, от 10 до 20% (масс.), при расчете на массу абсорбента очистки.

В одном отдельном варианте осуществления абсорбент очистки может содержать серебро, компонент, включающий щелочные или щелочноземельные металлы, и материал носителя. В случае использования абсорбентов очистки, которые содержат серебро, предпочтительно избегать использования повышенных температур при наличии в подвергаемом переработке исходном сырье этилена и кислорода.

В данном варианте осуществления абсорбент очистки может быть получен в результате совместного размалывания компонентов абсорбента очистки. Для представления дополнительного описания таких способов совместного размалывания может быть сделана ссылка на документ US 2006/0036104. Предпочтительно серебро и компоненты, включающие щелочные или щелочноземельные металлы, осаждают на материал носителя способом импрегнирования. Для представления дополнительного описания таких способов импрегнирования может быть сделана ссылка на документы US-A-5380697, US-A-5739075, EP-A-266015 и US-B-6368998. Способы осаждения серебра на материал носителя включают импрегнирование носителя соединением серебра, содержащим катионное серебро или закомплексованное серебро, и необязательное проведение восстановления для получения частиц металлического серебра. В подходящем случае для осаждения серебра на материал носителя могут быть использованы дисперсии серебра, например, золи серебра.

В данном варианте осуществления абсорбент очистки может содержать серебро в количестве, равном, по меньшей мере, 5 г/кг, предпочтительно, по меньшей мере, 100 г/кг, более предпочтительно, по меньшей мере, 150 г/кг, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 200 г/кг, при расчете на массу абсорбента очистки. Предпочтительно абсорбент очистки содержит серебро в количестве, находящемся в диапазоне от 5 до 500 г/кг, более предпочтительно от 150 до 400 г/кг, например, равном 105 г/кг или 120 г/кг, или 190 г/кг, или 250 г/кг, или 350 г/кг, при проведении расчета тем же самым образом.

В данном варианте осуществления материал носителя может быть выбран из оксида алюминия, диоксида титана, диоксида циркония, диоксида кремния, активированного угля или их смесей. Предпочтительно материал носителя может представлять собой оксид алюминия, говоря конкретно, гамма-оксид алюминия. В данном варианте осуществления материал носителя характеризуется площадью удельной поверхности, большей, чем 20 м²/г, предпочтительно равной, по меньшей мере, 25 м²/г, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 м²/г, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 75 м²/г, говоря конкретно, по меньшей мере, 100 м²/г, говоря более конкретно, по меньшей мере, 125 м²/г. Материал носителя может характеризоваться площадью удельной поверхности, равной самое большее 1200 м²/г, предпочтительно, самое большее 300 м²/г, более предпочтительно, самое большее 200 м²/г, наиболее предпочтительно, самое большее 175 м²/г.

В данном варианте осуществления абсорбент очистки может характеризоваться содержанием количества серебра при расчете на площадь поверхности материала носителя (то есть, плотностью серебра), меньшим, чем 0,025 г Ag/м², предпочтительно равным самое большее 0,01 г Ag/м², более предпочтительно, самое большее 0,005 г Ag/м². Абсорбент очистки может характеризоваться плотностью серебра, равной, по меньшей мере, 1×10^-5 г Ag/м², предпочтительно, по меньшей мере, 5×10^-5 г Ag/м², более предпочтительно, по меньшей мере, 1×10^-4 г Ag/м². В данном варианте осуществления предпочитается, чтобы абсорбент очистки характеризовался бы меньшей плотностью серебра в сопоставлении с плотностью серебра катализатора эпоксидирования.

В данном варианте осуществления абсорбент очистки содержит компонент, включающий щелочные или щелочноземельные металлы. Предпочтительно щелочной металл может быть выбран из натрия, калия, лития, рубидия, цезия и их комбинаций, говоря конкретно, натрия и калия. Предпочтительно щелочноземельный металл может быть выбран из кальция, магния, стронция, бария и их комбинаций. Компонент, включающий щелочные металлы, в подходящем случае может быть получен в форме соли или основания. Подходящие соли щелочных металлов могут включать нижеследующее, но не ограничиваются только этим: нитраты, оксалаты, цитраты, ацетаты, карбонаты и тому подобное. Предпочтительно компонент, включающий щелочные металлы, может иметь форму нитрата, гидроксида, карбоната, хлорида или бикарбоната. Компонент, включающий щелочноземельные металлы, в подходящем случае может быть получен в форме соли или основания. Подходящие соли щелочноземельных металлов могут включать нижеследующее, но не ограничиваются только этим: нитраты, оксалаты, цитраты, ацетаты, карбонаты, хлориды и тому подобное. Предпочтительно компонент, включающий щелочноземельные металлы, может иметь форму гидроксида. Как можно себе представить без желания связывать себя теорией, щелочной или щелочноземельный металлы, присутствующие в абсорбенте очистки, уменьшают количество кислотных центров, присутствующих на поверхности материала носителя, которые могут вступать в реакцию с углеводородом, таким как алкен, с образованием нежелательных побочных продуктов в исходном сырье.

В данном варианте осуществления щелочной или щелочноземельный металлы могут присутствовать в совокупном количестве, равном, по меньшей мере, 0,1 ммоль/кг, более часто, по меньшей мере, 1 ммоль/кг, говоря конкретно, по меньшей мере, 10 ммоль/кг, говоря более конкретно, по меньшей мере, 50 ммоль/кг, говоря наиболее конкретно, по меньшей мере, 100 ммоль/кг, согласно вычислению по совокупному количеству элементов (например, натрия, калия, рубидия, цезия, магния, кальция, стронция и бария) при расчете на массу абсорбента очистки. Щелочные или щелочноземельные металлы могут присутствовать в количестве, равном самое большее 5000 ммоль/кг, предпочтительно, самое большее 500 ммоль/кг, более предпочтительно, самое большее 300 ммоль/кг, согласно вычислению по совокупному количеству элементов при расчете на массу абсорбента очистки.

В одном отдельном варианте осуществления абсорбент очистки может представлять собой основный цеолит. Основные цеолиты могут включать любые основные цеолиты, способные уменьшать количество иодидсодержащих примесей из исходного сырья. Цеолиты относятся к классу высокоструктурированных алюмосиликатов. Большинство цеолитов получают искусственно, но некоторые встречаются в природе в виде минералов. Пористая структура цеолитов состоит из кристаллической решетки, в которой размещены атомы кислорода, кремния и алюминия. Коммерческие цеолиты в зависимости от структуры и функциональности разбивают на категории Р-, А-, Х- и Y-цеолитов. Основные цеолиты характеризуются низкими молярными соотношениями кремний/алюминий и наличием слабоэлектроотрицательных щелочных катионов. В подходящем случае основные цеолиты характеризуются соотношением Si:Al в диапазоне от 1:1 до 6:1, говоря конкретно, от 1:1 до 2,5:1. Для получения основных цеолитов могут быть использованы хорошо известные способы ионного обмена и импрегнирования. Подходящие ионообменные соединения могут включать материалы, содержащие катионы щелочных металлов, и материалы, содержащие катионы щелочноземельных металлов.

В одном отдельном варианте осуществления абсорбент очистки может содержать карбонат щелочного металла или щелочноземельного металла. В подходящем случае щелочной металл может включать натрий, калий, рубидий и цезий, говоря конкретно, натрий, калий и цезий. В подходящем случае щелочноземельный металл может включать магний, кальций, стронций и барий, говоря конкретно, магний и кальций.

В одном отдельном варианте осуществления абсорбент очистки может содержать оксид серебра. В данном варианте осуществления абсорбент очистки может дополнительно содержать материал носителя. В данном варианте осуществления материал носителя может включать натуральные или искусственные неорганические материалы, такие как жаропрочные материалы, карбид кремния, глины, цеолиты, древесный уголь и карбонаты щелочноземельных металлов, такие как карбонат магния и карбонат кальция. В подходящем случае жаропрочные материалы могут включать оксид алюминия, оксид магния, диоксид циркония, диоксид кремния и их смеси. В случае использования материала носителя абсорбент очистки может быть получен при использовании различных методик, включающих способы совместного размалывания, импрегнирования и совместного осаждения. Такие способы хорошо известны специалисту в соответствующей области техники.

Емкость реактора эпоксидирования включает зону эпоксидирования, включающую слой катализатора эпоксидирования. В обычной практике данного изобретения основная часть слоя катализатора эпоксидирования включает частицы катализатора эпоксидирования. Под «основной частью» подразумевается то, что соотношение между массой частиц катализатора эпоксидирования и массой всех частиц, включенных в слой катализатора эпоксидирования, составляет, по меньшей мере, 0,50, говоря конкретно, по меньшей мере, 0,8, предпочтительно, по меньшей мере, 0,85, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,9. Частицами, которые могут быть включены в слой катализатора эпоксидирования в отличие от частиц катализатора эпоксидирования, являются, например, инертные частицы; однако, предпочитается, чтобы такие другие частицы в слое катализатора эпоксидирования не присутствовали бы. Носителем слоя катализатора эпоксидирования в одной или нескольких трубках реактора являются средства носителя катализатора, скомпонованные в нижних концах трубок реактора. Средства носителя могут включать сетку или пружину.

Слой катализатора эпоксидирования может иметь любую высоту слоя. В подходящем случае слой катализатора эпоксидирования может иметь высоту слоя, равную 100% длины трубки реактора, для варианта размещения зоны очистки не в трубках реактора. Слой катализатора эпоксидирования в подходящем случае может иметь высоту слоя, равную самое большее 95% или самое большее 90%, или самое большее 85%, или самое большее 80%, длины трубки реактора. Слой катализатора эпоксидирования в подходящем случае может иметь высоту слоя, равную, по меньшей мере, 10% длины трубки реактора, говоря конкретно, по меньшей мере, 25%, говоря более конкретно, по меньшей мере, 50%, длины трубки реактора.

Одна или несколько трубок реактора также могут включать отдельный слой из частиц инертного материала, например, для целей теплообмена с потоком исходного сырья. Одна или несколько трубок реактора также могут включать еще один такой отдельный слой инертного материала, например, для целей теплообмена с продуктом реакции эпоксидирования. В альтернативном варианте вместо слоя инертного материала могут быть использованы стержневидные металлические вставки. Для представления дополнительного описания таких вставок делается ссылка на документ US 7132555.

В подходящем случае температура катализатора эпоксидирования в зоне эпоксидирования может составлять, по меньшей мере, 150°С, говоря конкретно, по меньшей мере, 180°С, говоря более конкретно, по меньшей мере, 220°С. Температура слоя катализатора эпоксидирования в зоне эпоксидирования может составлять самое большее 325°С, говоря конкретно, самое большее 300°С. Температура слоя катализатора эпоксидирования в зоне эпоксидирования может находиться в диапазоне от 180 до 325°С, предпочтительно от 200 до 300°С.

Катализатором, обычно использующимся для эпоксидирования алкена, является катализатор, содержащий серебро, осажденное на носитель. Размер и форма катализатора эпоксидирования не являются критичным фактором для изобретения, и может иметь место форма комков, кусков, цилиндров, колец, сфер, вагонных колес, таблеток и тому подобного, при наличии размера, подходящего для использования в емкости реактора в виде кожухотрубного теплообменника с неподвижным слоем, например, в диапазоне от 2 мм до 20 мм.

Носитель в своей основе может иметь широкий диапазон материалов. Такими материалами могут быть натуральные или искусственные неорганические материалы, и они могут включать жаропрочные материалы, карбид кремния, глины, цеолиты, древесный уголь и карбонаты щелочноземельных металлов, например, карбонат кальция. Предпочтительными являются жаропрочные материалы, такие как оксид алюминия, окс