TWI327143B - A method of manufacturing ethylene oxide - Google Patents

Description

1327143 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於由用高選擇性環氧化催化劑用氧部分氧化 乙烯高效製造環氧乙烷之方法。 【先前技術】 近年來已開發多種新型高選擇性乙烯環氧化催化劑，該 新型催化劑提供超過習知高活性環氧化催化劑的選擇性益 處。此等高選擇性催化劑可自美國專利第4,761，394號及第 4,766，1〇5號瞭解。但，高選擇性催化劑對於給定環氧乙烷 產率比高活性催化劑利用較高反應溫度，且比習知高活性 環氧化催化劑展示更大催化劑去活化速率。 因此，理想發現一種在製造環氧乙烷中自使用高選擇性 環氧化催化劑利用選擇性益處之優點而不發生前述所示的 此等有關負作用之方法。 【發明内容】 本各明提供一種製造環氧乙烷之方法，該方法包括： 使包含乙烯、氧和一定濃度二氧化碳之反應器進料填充 到包含高選擇性環氧化催化劑且在環氧化反應條件下操作 之環氧化反應區域； 自該環、氧化反應器區域產生環氧化反應器流出物； 使至少部分該環氧化反應器流出物填充到用於使至少部 分環氧化反應器流出物分離成氣態塔頂流及環氧乙烧流之 環氧乙烷吸收器裝置； ； 使該氣態塔頂流分成分離部分流（如果有）及剩餘部分

°^9ms〇〇C 1327143 流’其中該剩餘部分流為該氣態 100% ； 塔頂流之至少30%高 至 使該剩餘部分流作為含二氧化碳之進料氣體填充到用於 使：二虱化碳之進料氣體分離成二氧化碳貧化氣流及二氧 化碳氣流之二氧化碳移除系統裝置；及 使至少部分二氧化碳貧化氣流與氧和乙烯組合以由此 形成反應器進料。 本發明方法之環氧乙烧製造系統包括環氧化反應器系 統、環氧α时系統及二氧化碳移㈣m统在操 作上相互連接，以提供乙烯與氧之部分氧化，以產生環氧 乙炫並回收環氧乙炫產物。二氧化碳為環氧化反應的不合 乎需要副產物，且為防止其在系統中積累 製造之速率自環氧乙烷製造系統移除。 通常以接近其 已發現，在用氧於恒定轉化率或工作速率部分氧化乙烯 製造環氧乙院中使用高選擇性環氧化催化劑時，可由改變 典型環氧化反應器進料之組合物取得更大有用催化劑壽命 及-匕皿處之改良。在ί哀氧乙烷製程中，典型環氧化反應 器進料-般包括乙烯'氧及一定濃度二氧化碳，在大多數 例中該濃度超過全部環氧化反應器進料的4莫耳％。環氧化 反應器進料中的該高二氧化碳濃度一般對高活性環氧化催 化劑的催化性能特徵一般沒有顯著不理想影響；但，與使 用高活性環氧化催化劑相反，由利用高活性環氧化催化 劑’相對於習知環氧乙烷製程處理具有低二氧化碳濃度之 環氧化反應器進料可在環氧化製程中獲得巨大製程利益。

O:\91\91I98.DOC 1327143 本發明方法提供一種實現前述益處之方法，該益處由提 仏裒氧化反應器進料之減低二氧化碳濃度在處理環氧化反 應器進料中使用高選擇性環氧化催化劑產生。 為作為產物回收環氧乙烷，使自環氧化反應器的環氧化 反應器流出物填充到環氧乙烷吸收器系統。環氧乙烷吸收 器系統可為任何熟諳此藝者熟悉的系統或裝置，該系統或 裝置界定裱氧乙烷分離區域，並提供自環氧化反應器流出 物分離環氧乙烷且產生包含環氧乙烷之環氧乙烷流和包含 未反應乙烯、未反應氧及二氧化碳之氣態塔頂流之裝置。 氣恶塔頂流可進一步包含惰性化合物。 為自裱氧乙烷製程系統移除二氧化碳，並取得環氧化反 應器進料中的〉咸低二氧化碳濃度料，可冑氣態塔頂流分 成分離部分流及剩餘部分流。剩餘部分流填充到二氧化碳 移除系統，而視需要使分離部分流（如果有）回收回到環氧化 反應器。 剩餘部分流佔全部氣態塔頂流之至少3〇莫耳％高至氣態 塔頂流之100莫耳％。但’剩餘部分流之莫耳數對氣態塔頂 流之莫耳數之莫耳比較佳在0.4高至丨之範圍内，該比最佳 在0.5至1之範圍内。在本發明方法的一個特定且尤佳具體 實施例中，理想使實質全部氣態塔頂流填充到二氧化碳移 除系統。實質指所有（即，100莫耳％)或至少8〇或9〇莫耳％ 之全部氣態塔頂流通過且填充到二氧化碳移除系統。 二氧化碳移除系統可為任何熟諳此藝者熟悉的系統或裝 置，該系統或裝置界定分離區域，並提供使氣態塔頂流分

O:\9U91198.DOC 氧化 離成二氧化碳貧化的氣流及二氧化碳氣流之裝置。 碳氣流為系統的排出流，m氧化碳β、 為在環氧化反應器進料中提供低濃度二氧化碳，重要應 使二氧化碳貧化氣流之二氧化碳濃度盡可能低，該濃度可 相對於全部：氧化碳f化氣流小於3莫耳％ 貧化氣流之二氧化碳濃度較佳小於2莫耳。/ — 一乳化反 没早乂住j於2莫耳％，二氧化碳濃度 取佳』於1.5莫耳％。一氧化碳濃度的一般範圍自〇 1莫耳% 至3莫耳％，或〇.15莫耳％至2莫耳％，或〇 2莫耳㈣$莫耳 % 〇 ' 填充到二氧化碳移除系統的大比例氣態塔頂流提供環氧 化反應器進料中的顯著降低二氧化碳漢度，由此允許用高 選擇性環氧化催化劑獲得與處理具有低二氧化碳濃度的環 氧化反應器進料有關之益處。 壞氧化反應器進料在適合環氧化反應條件下與本文所規 定的高選擇性環氧化催化劑接觸。在大多數例中高選擇 性環氧化催化劑包含在由環氧化反應器界^的環氧化區域 内，該％氧化反應器提供使環氧化反應器進料與高選擇性 環氧化催化劑在此等適合環氧化反應條件下接觸之裝置。 本發明方法之環氧化反應器進料包括乙烯、氧和一定濃 度氧化反環氧化反應器進料亦可包括額外其他化合 物，例如，氬或氮或甲烷或乙烷或一些此等其他化合物之 組合。環氧化反應器進料中乙烯之量可在丨至4〇莫耳％之範 圍内，排除氮的環氧化反應器進料中氧之量可在3至12莫耳 %之範圍内，環氧化反應器進料中其他化合物之量可在高

O:\9IV9119800C 1327143 至3莫耳％之範圍内，莫耳百分比數值係以環氧化反應器進 料的總莫耳數計。 本發明方法的-個方面為，與高選擇性環氧化催化劑接 觸的裱氧化反應器進料具有一般低於4莫耳％之低濃度二 氧化碳。但，j哀氧化反應器進料中二氧化碳濃度最佳小於 環氧化反應器進料總莫耳數之2莫耳％，但較佳環氧化反應 器進料之二氧化碳濃度保持低於15或丨25莫耳％ ,二氧化 碳濃度最佳低於丨莫耳％。在本發明之一般實行中，環氧化 反應器進料中的二氧化碳濃度一般為環氧化反應器進料總 莫耳數之至少〇.1莫耳％，特別為至少〇 2莫耳％。 本發明方法之適合環氧化反應條件可包括在高選擇性環 氧化催化劑與環氧化反應器進料接觸期間保持的在180。0 至320°C範圍之環氧化反應區域溫度。較佳環氧化反應區域 溫度在19G°C至31G°C之範圍内，最佳環氧化反應區域溫度 在200°C.至30(TC之範圍内。氣體時空速度一般在15〇〇 NWl.h)至丨〇,〇〇〇 N丨/(丨㈨之範圍内，環氧化反應區域入口壓 力一般在高至35巴之範圍内，較佳5至3〇巴。 本發明方法的一個特徵為，在低環氧化反應溫度用高選 擇性裱氧化催化劑提供環氧化反應而不損失催化劑選擇 性，但，實際上，催化劑選擇性改良用本發明方法取得。 因此，本發明可對低於26(rc之環氧化反應溫度提供超過82 莫耳％之催化劑選擇性，甚至可對低於25〇t：之環氧化反應 溫度提供超過85莫耳％之催化劑選擇性。本發明方法較佳 對小於240 C之環氧化反應溫度提供超過88莫耳％之催化

O:\9I\9II98.DOC • 10 1327143 劑選擇性。 在本文中，，，選擇性”指相對於在所給工作速率轉化的全 部乙烯生成的所需環氧乙院之莫耳百分比。特定催化劑的" 工作：率"界定為每小時每單位體積催化劑產生的環氧乙 ^之量（例如’千克/米3)。如關於催化劑活性使用，"活性” 才曰由催化^丨提供特定卫作速率所需的溫度。 因^高活性環氧化催化劑為，與#代性環氧化催化劑 比較母定量環氧化催化劑對特定環氧乙炫產率利用較低反 應溫度之催化劑。而高選擇性催化劑為對所給溫度比替代 性環氧化催化劑提供更大百分比轉化成環氧乙烧產物之轉 化進料之催化劑。 在本文中提到的高選擇性催化劑為經撐載的以銀為基礎 之催化劑。經樓載的以銀為基礎之催化劑之材料可選自寬 範圍多孔性載體材料，特別為在乙稀氧化進料、產物及反 應條件下被認為惰性者。此等材料可為天然或人工，它們 可包括氧化銘、氧化鎖、氧化錄' 石夕石、碳化石夕、黏土、 浮石1石及炭氧化料用作多孔性載體主要成分的 較佳材料。 載體材料為多孔性，且較佳具有由BET法測定的小於2〇 米2/克之表面積，更特別自〇_〇5至2〇米2/克。載體之BE: 表面積較佳在0.H0之範圍内’更佳〇1至3 〇米2/克。測定 表面積之Β.Ε.Τ.方法已由布魯諾（Bninauer)，埃默特（E_ei) 和泰勒（TeHeO 在 J. Am. Chem· s〇c 6〇 (1938) 3〇93i6 中詳 細描述。

〇Wl\9J198.D〇C 本毛月的同選擇性經撐载以銀為基之相 有至少跳之初始選擇性者，較佳至少δ6%，最佳至少 本文中提到的"初始選擇性,,指在新鮮且未使用時所給催 化^之選擇性。這認可催化劑可隨使用失去活性。所給催 化劑之初始選擇性由用標準檢驗步驟檢測催化劑之選擇性 確疋。在此標準檢驗步驟中，在確定指明製程條件下操作 的微反應器之6.35毫米（1/4英寸）直徑不銹鋼管内放置碎 催化劑（1.27-1.81毫米顆粒大小，即，14_2〇目篩級分）。將 3〇莫耳％乙烯、7莫耳％二氧化碳、8.5莫耳氧及54.5莫耳％ 氮之標準進料在1447千帕表壓（21〇磅/平方英寸表壓）之壓 力及提供3300 Nl(l.h.)之氣體時空速度之速率引入微反應 器。對每立方米催化劑每小時200千克環氧乙烷產量之工作 速率測定選擇性Sw和活性Tw ^選擇性用莫耳百分比表示， 而活性用以攝氏度表示的溫度表示。 本發明之高選擇性催化劑可包括銖促進劑組分。除銖組 分外，高選擇性催化劑亦可進一步包含促進量的鹼金屬促 進劑或額外金屬促進劑或二者。適合高選擇性催化劑詳細 描述於美國專利第4,761，394號及第4,766，1〇5號，二者係以 引用之方式併入本文中。 因此，高選擇性催化劑包括載體材料、催化有效量的銀、 促進里的銖和選擇性促進量的一或多種驗金屬及選擇性促 進量的一或多種額外促進劑金屬。以全部催化劑之重量 計，高選擇性催化劑中銀之量可在催化有效量高至4〇重量 %之範圍内。以催化劑之總重量計，銀之量可在1至3〇重量 O:\9lV91l98.DOC -12- /〇之範圍内，且最佳5至2〇重量％。 —高選擇性催化劑中銖之量為促進量，-般在促進量高至 母克催化劑2G微料銖之職^高選擇性催化劑中鍊之 較佳量在每克(M微莫耳至每克1()微莫耳之範圍内更佳每 克全部催化劑0.2微莫耳黾各古^ 、升主母克5锨旲耳，或作為選擇性陳 述’以全部催化劑之重量計，自19啊至職㈣，較佳 37 ppm至 930 ppm。 乂王。P催化劑之重3計，高選擇性催化劑中鹼金屬之量 (如果有）_為促進量般在促進量高至侧重量—⑽顧) 之範圍内。存在時’鹼金屬之量較佳在1〇至3〇〇〇卯觀之範 圍内，更佳 15 至 20〇〇ppmw，更佳 2〇s15〇〇ppmw。 高選擇性催化劑的選擇性額外金屬促進劑可選自由硫' 鉬、鎢、鉻及其二或多種之混合物所組成之金屬群組。如 果有，高選擇性催化劑中的額外金屬促進劑之量一般在每 千克全部催化劑0.1至1〇毫莫耳之範圍内’較佳每千克全部 催化劑0.2至5毫莫耳。 現在參考圖1，其中顯示本發明所用的典型環氧乙烷製程 系統10之圖解表示，該製程系統1〇包括環氧化反應器系統 1 2、裱氧乙烷回收系統或環氧乙烷吸收器14及二氧化碳移 除系統16。環氧化反應器系統12包括環氧化反應器18，反 應器18提供使含氧、乙烯和第一濃度二氧化碳之進料流與 環氧化催化劑在適合環氧化反應條件下接觸之裝置，以由 此產生環氧乙烷。環氧化反應器18界定環氧化反應區域， 並包含一定體積高選擇性環氧化催化劑。 0\9I\9U98.DOC -13 - 1327143 一氧化碳移除系統16包括二氧化碳吸收器20及溶劑再生 器22 ^二氧化碳吸收器2〇界定二氧化碳吸收區域並提供用 貧溶劑接收含二氧化碳之氣態進料之裝置，以產生包含二 氧化碳之富溶劑及二氧化碳貧化氣流。溶劑再生器22界定 /容劑再生區域，並提供自富溶劑分離二氧化碳之裝置，以 產生二氧化碳流及貧溶劑，貧溶劑作為進料用於二氧化碳 吸收器20。 在環氧乙烷製程系統1 〇之操作中，具有第一二氧化碳濃 度之反馮器進料通過導管24填充到環氧化反應器18，反應 器進料在環氧化反應器丨8内於適合環氧化反應條件下與高 選擇性環氧化催化劑接觸。 .%氧化反應|§流出物自環氧化反應器系統12之環氧化反 應器18產生，並經導管26填充到環氧乙烷吸收器丨4。環氧 乙烷吸收器14界定環氧乙烷吸收區域，並提供分離裝置及 用於使吸收溶劑（如，水）與環氧化反應器流出物接觸之裝 置，且產生氣惑塔頂流及環氧乙烷流。吸收溶劑由導管28 引入核氧乙烷吸收器14，在此，於環氧乙烷吸收器14内與 氧化反應器流出物接觸。包含吸收溶劑及環氧乙烧之環 氧乙烷流自環氧乙烷吸收器14經導管3〇通過，具有第二二 氧化碳濃度之氣態塔頂流自環氧乙烷吸收器14經導管32通 到回收壓縮機34。除氣態塔頂流中所含的二氧化碳外，其 亦可進一步包含乙烯或氧或惰性化合物或其任何組合。 回收壓縮機34界定壓縮區域，並提供塵縮氣態塔頂流之 裝置。經壓縮的氣態塔頂流之卸料自回收壓縮機3 4通過導 O:\9I\91I98D0C -14- 1327143 ^ 36。經壓縮的氣態塔頂流之分離部分（如果有）經導管38 且然後經導官40通過，在此與經導管42引入的氧及經導管 44引入的乙烯混合。 本發明方法的一個特徵為，氣態塔頂流之剩餘部分為經 壓縮氣態塔頂流之至少30% ’較佳至少40%，最佳至少50〇/〇 至100。/^該剩餘部分流經導管46填充到二氧化碳移除系統 16之一氧化碳吸收器2〇作為含二氧化碳之氣態進料。經導 官48產生具有第三二氧化碳濃度之二氧化碳貧化氣流。二 氧化碳貝化氣流通到導管4〇，在此與分別通過導管42和44 引入導管40的氧和乙烯以及（視需要）分離部分流組合。此等 流組合形成由導管24填充到環氧化反應器18之反應器進 料。包含二氧化碳的二氧化碳氣流作為二氧化碳流自二氧 化碳移除系統16之溶劑再生器22通過導管50產生。 可使由本發明方法產生的環氧乙烧轉化成1，2_乙二醇、 1,2-乙二醇醚或乙醇胺。由於本發明產生製造環氧乙烷的更 有吸引力方法，所以’可同時產生包括根據本發明製造環 氧乙烷以及隨後用所獲得的環氧乙烷製造1，2-乙二醇、1，2-乙二醇醚及/或乙醇胺之更有吸引力方法。 轉化成1，2-乙二醇或1,2-乙二醇醚可包括，例如，適當用 酸性或鹼性催化劑使環氧乙烷與水反應。例如，對於主要 製造1，2-乙二醇及較少量1，2-乙二醇醚，可使環氧乙烷與十 倍莫耳過量的水在液相反應中於酸催化劑（例如，以全部反 應混合物計0.5-1.0重量％硫酸）存在下在50-70°C於1巴絕對 壓力或在氣相反應中於130-240°C及20-40巴絕對壓力且較 O:\9I\91I98.DOC -15- 1327143 佳在缺乏催化劑下反應。如果水的比例降低，則反應混合 物中1，2·乙二醇峻之比例增加。因此產生的1，2_乙二醇趟可 為二醚、三醚、四醚或隨後的醚，或者，丨，2_乙二醇醚可藉 由用醇代替至少部分水用醇轉化環氧乙烷而製備，特別為 一級醇，如甲醇或乙醇。 轉化成乙醇胺可包括，例如，使環氧乙烷與氨反應。可 使用無水或含水氨，雖然一般用無水氨促進製造單乙醇 胺。對於可用於環氧乙烷轉化成乙醇胺之方法，可參考（例 如）美國爷利第A 4845296號，其係以引用之方式併入本文 1，2乙一醇和1，2_乙二醇醚可用於多種工業應用，例如 用於食品、 飲料、煙草、化妝品、 熱塑性聚合物、可硬化 樹脂系統、清潔劑、熱轉移系統等之領域。乙醇胺可用於（例 如）天然氣之處理（脫硫）。 除非另外指明 ，本文中提到的低分子量有機化合物（例

範圍包括對範圍限度指定的數。 【實施方式】

獲得’除非另外指明 限制。 月’進一步理解可由參考以下實例 此等實例僅用於說明目的，不意謂 實例1

O:\9I\91198.DOC -16· 1327143 在自乙烯和氧製造環氧乙烷中試驗一種高選擇性催化 J該催化劑包含銀和促進量的鍊、鋰、铯和硫/ α _氧化鋁。 為進订試驗，將碎催化劑樣品裝入不銹鋼υ_形反應器管。 將官浸入處於180。(：的熔融金屬浴（加熱媒介物），且將管端 連接到氣流系統。氣體混合物以，，一次通過"操作通過催化 劑床。調節所用催化劑之重量及入口氣體流速，以得到33〇〇 川/(1上.）之氣體時空速度。入口氣體壓力為155〇千帕絕對壓 力。 將氣缉混合物之組合物調節到30體積％乙烯、8體積％氧 氣1體積/〇一氧化碳、2.5體積ppm (ppmv)氯乙院，其餘為 氮氣。 使催化劑床之溫度以1(rc/小時之速率斜升到2饥，缺 後調節溫度，以取得40莫耳％之氧轉化率。將氣體混合物 中的亂乙貌濃度調節到2.5 ppmv，以獲得環氧乙院生成之 最佳選擇性。仙狀活性作絲彳㈣莫耳％氧轉化率所 在之溫度表示（T40);選擇性為在溫度T4〇之選擇性。在試 驗期間’催化劑經歷降級，且為保持恒定如莫耳％氧轉化 率，使溫度逐漸增加。結果於表丨中給出。 在三個類似比較性試驗中，氣體遇合物中二氧化碳之产 度為5至7體積％，而不A1體積％。三個比較性試驗之平： 結果亦於表1中給出。 =

O:\9I\9II98.DOC -17- 1327143 表1 S92濃度，體積％ 1 5-7 忒驗時間，天 263 195 ，初始，。G 248 261 平均活性下降速率，。Γ /貝 2.1 2.9 初始選擇性，莫耳％ 86.0 85.1 平岣選擇性下降速率，莫耳％/ 月 0.7 1.1 莫耳％氧轉化率之溫度 一· - 表1中的結果清楚顯示，環氧化反應器進料中較低二氧化 碳濃度改良高選擇性催化劑關於其活性、選擇性及催化劑 哥命之性能。 實例2 該計畫實例代表由專利模型對在4700 Nl/(l.h·)之時空速 度、21.7巴壓力及對於含25莫耳。/。乙烯和8莫耳％氧之反應 器進料之184千克/(来V小時）工作速率之操作條件預測高選 擇性環氧化催化劑性能產生的數據。該模型係、以自大量源 收集的實際催化劑性能數據之相關為基礎，如微反應写活 性數據、試驗工廠數據及其它催化劑性能數據源。 圖2對圖4中呈現的對應原料-4外名山.步危 τ 丁寸一軋化奴浪度顯示以累積環 氧乙烷產量（千噸/米3 )為基礎之古.笠祖α 产 嶸之间選擇性環氧化催化劑之 選擇性作為催化劑之壽命之函數β p备国站_ 致铩繪圖顯不，在催化劑 壽命和原料二氧化碳濃度之間以 门以及選擇性和原料二氧化 濃度之間有很強關係。如圖2中如 - ^ ^ 甲所不，在處理具有小於i莫 耳％二氧化破濃度之原料時的催化 惟化劑選擇性之下降率（標為 O:\9I\9U98 [XX： -18. 1327143 的曲線）顯著低於在處理具有大於4莫耳％更習知二氧化 碳濃度之原❸夺的催化劑選擇性之下降率（標為"π"的曲 線）。亦應.注意到，與大於4莫耳％之原料二氧化碳濃度相 反，高選擇性催化劑之初始選擇性對於其中原料具有小於i 莫耳％之二氧化碳濃度之例較高。具有小於丨莫耳％二氧化 碳濃度之原料藉由將實質全部氣態塔頂流作為含二氧化碳 之進料氣體填充到用於分離該含二氧化碳之進料氣體之二 氧化碳移除系統裝置而獲得。 此等數_據證明自處理具有低二氧化碳濃度之環氧化反應 器原料獲得的高選擇性冑氧化催化劑t巨大選擇性及壽命 益處。進一步比較性數據係關於使用在大於4莫耳％二氧化 碳濃度操作的高活性催化劑（標為"ΠΙ，，的曲線）。 圖3對圖4中呈現的對應原料二氧化碳濃度顯示反應器冷 卻劑溫度作為環氧化反應巾所㈣化劑#命之函數。反應 器冷卻m度接近反應溫度。數據顯示，處理具有小於12 耳％低二氧化碳濃度之環氧化反應器原料之本發明方法之 壞氧化催化劑（標為的曲線）比處理具有大於本發明方法 的顯著較高二氧化碳濃度之環氧化反應器原料之習知方法 之環氧化催化劑（標為"Π"的曲線）以顯著較低速率損失其 活性。此等數據顯示，就催化劑活性下降率而言的高選擇 性環氧化催化劑之穩定性用包括處理具有極低二氧=濃 度的環氧化原料之本發明方法得到顯著改良。進一步2較 性數據係關於使用在大於4莫耳％二氧化碳濃度操作的高 活性催化劑（標為"ΙΠ"的曲線）。 '问

O:\9I\9II98.00C -19. 1327143 雖然已用目前的較佳具體實施例描述本發明，但熟諳此 藝者可進行合理變化及改進。此等變化及改進應在所述本 發明及附加申請專利範圍之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為環氧乙烧製程之流程圖解表示，該製程包括本發明 方法的某些特徵。 圖2用在所給工作速率的催化劑選擇性（"s”，用％表示）作 為累積環氧乙烷產量（"P”，用千噸/米3表示）之函數之標繪 圖顯示高_選擇性催化劑之催化壽命和選擇性改良，標繪圖 對本發明使用高選擇性環氧化催化劑（"ρ，）與習知使用高選 擇性環氧化催化劑（"II")及習知使用高活性催化劑（，ΙΙΠ")進 行比較。 圖3用反應器冷卻劑溫度（，，Τ”，用。c表示）作為累積環氧乙 烷產量（"P"，用千噸/米3表示）之函數之標繪圖顯示催化壽 命和反應溫度之改良’標繪圖對使用高選擇性環氧化催化 劑（"1")與習知使用高選擇性環氧化催化劑（"Π")及習知使用 高活性催化劑（"ΙΙΓ)進行比較。 圖4提供對應圖2和3中所示選擇性及反應器冷卻劑溫度 數值的二氧化碳之反應器入口濃度（"CO,，用莫耳％表示） 作為累積環氧乙烷產量（"P"，用千噸/米3表示）之函數之標 續"圖。 【圖式代表符號說明】 1〇 環氧乙烷製程系統 12 環氧化反應器系統 O:\9U9UMDOC -20· 1327143 14 環氧乙烷回收系統或環氧乙烷吸收器 16 二氧化碳移除系統 18 環氧化反應器 20 二氧化碳吸收器 22 溶劑再生器 24, 26, 28, 30, 導管 32, 36, 48, 40,

42, 44, 46, 48, 50 _ 34 回收壓縮機

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Claims (1)

1327143 第〇931〇4932號專利申謫韵.2. 2 5 中文申請專利範圍替換本(99年2月） 拾、申請專利範圍： 1. 一種製造環氧乙烷之方法，該方法包括： - 使包含乙烯、氧和一定濃度二氧化碳之反應器進料填 • 充到包含高選擇性環氧化催化劑且在環氧化反應條件下 操作之環氧化反應區域*該催化劑包括一種促進量的銖； 自該環氧化反應器區域產生環氧化反應器流出物； 使至少部分該環氧化反應器流出物填充到用於使至少 部分環氧化反應器流出物分離成氣態塔頂流及環氧乙烷 流之環氧乙烷吸收器裝置； 使該氣態塔頂流分成分離部分流（如果有）及剩餘部分 流，其中該剩餘部分流為該氣態塔頂流之至少30%高至 • 100% ； . 使該剩餘部分流作為含二氧化碳之進料氣體填充到用 於使含二氧化碳之進料氣體分離成二氧化碳貧化氣流及 二氧化碳氣流之二氧化碳移除系統裝置；及 使至少部分二氧化碳貧化氣流與氧和乙烯組合，以由 此形成反應器進料。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該組合步驟進一步 包括組合至少一部分分離部分流與至少一部分二氧化碳 貧化氣流、氧及乙稀，以由此形成反應器進料。 3. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該環氧化反應條件 包括低於260°C之環氧化反應區域溫度。 4. 根據申請專利範圍第3項之方法，其中該環氧化反應條件 包括低於250°C之環氧化反應區域溫度。 91198-990225.DOC 1327143 5 ·根據申3奢專利範圍第3項之 ,,^ 万去，其中該環氧化反應條件 包括在180至250eC之範圍内之戸备& 内之核氧化反應區域溫度。 6.根據申請專利範圍第5 A ^ 万去，其中該環氧化反應條件 匕括在190至240°C之範圍内之s I根據申請專利範圍第i項之方二反應區域溫度。 ^ 方去，其中以全部反應器進料 计，该二氧化碳濃度係小於4莫耳％。 8. 根據申請專利範圍第7項之 ,,& 法’其中以全部反應器進料 a十，該一氧化碳濃度係小於3莫耳％。 9. 根據申請專利範圍第8項 ^ ^ & 万法，其中以全部反應器進料 计’該一氧化碳濃度在〇 j 小於2莫耳％之範圍内。 10·根據申請專利範圍第9項之 ,,^ ^ - 法其中以全部反應器進料 β十’ S亥一氧化碳濃度在〇 2 ! ! ^ ^ Λ ^ , 芏j於1.25莫耳％之範圍内。 根據申明專利範圍第1項之方 ^ , 万法’其中以該氣態塔頂流 叶，該剩餘部分流為至少40莫耳％高至 1 2.根據申請專利範圍第“項 ^ _ , 疋·万去，其中以氣態塔頂流 计，该剩餘部分流為至少5〇%高至ι〇〇%。 13. 根據申請專利範圍第12項 士 〈万去’其中該實質全部翕錄 塔頂流係作為含二氧化碳之進料 — 退料虱體填充到用於分離合 二氧化碳之進料氣體之二氧化碳移除系統裝置。 14. 根據中請專利範圍第1項之方法，其中㈣ 催化劑包括載體材料、催化右吟曰 叶催化有效ϊ的銀及促進量的鍊。 15. 根據申請專利範圍第丨4項之方 广 吴中該載體材料為α_ 氧化鋁，且以催化劑之總重量計， 跟在1至40重晋％ 之範圍内，而銖之量在每香〇15 里仕母兄山1至1〇微莫耳之範圍内。 16. —種製造1，2-乙二醇成1 2- r -鮮 蛘飞，2乙一耘醚之方法，其包括： 91198-990225.DOC 1327143 -藉由根據申請專利範圍第1至15項中任一項之製造環 氧乙烷之方法獲得環氧乙烷，及 -使環氧乙烷轉化成1，2-乙二醇或1，2-乙二醇醚。

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