專利名稱：混合氣體的制造方法和制造裝置、以及環(huán)氧化合物的制造裝置和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有如氧的助燃性氣體和如烯烴的可燃性氣體而成 的混合氣體的制造裝置和制造方法，進一步地，涉及對這類混合氣體 與其它可燃性氣體進行混合的混合氣體的制造方法和制造裝置。為簡 單起見，將前者的可燃性氣體稱作第1可燃性氣體，將后者的可燃性
氣體稱作第2可燃性氣體，將前者的混合氣體(即，對助燃性氣體與第 1可燃性氣體進行混合而制備的、含有助燃性氣體和第1可燃性氣體 而成的氣體)稱作第1混合氣體，將后者的混合氣體(即，對第1混合 氣體與第2可燃性氣體進行混合而制備的、含有助燃性氣體、第1可 燃性氣體和第2可燃性氣體而成的氣體)稱作第2混合氣體。
進一步地，本發(fā)明涉及利用上述混合氣體的制造方法和制造裝 置，使用作為第1可燃性氣體的烯烴來制造與其對應(yīng)的環(huán)氧化合物的 裝置和制造方法。
背景技術(shù)：
已知各種使用氫和氧，將如丙烯的蹄烴制造為與該烯烴對應(yīng)的環(huán) 氧化合物的方法(參照后述專利文獻)。這類方法中，為了烯烴的環(huán)氧 化而使用氧和氫生成過氣化氫。對于含有助燃性氣體的氧和可燃性氣 體的氫的氣體，爆炸范圍非常寬，進一步地混合作為另外一種可燃性 氣體的丙烯非常困難。助燃性氣體和可燃性氣體的混合，通常與氮氣 等惰性氣體一起混合，具體地，例如專利文獻1和2公開了向反應(yīng)器 中供給包含氧、烯烴、氫和氮氣的混合氣體而進行環(huán)氧化反應(yīng)。
專利文獻1:日本特表2006-517522號公報
專利文獻2:日本特表2005-514364號公報
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題
對于上述問題，本發(fā)明人等進行了反復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對 含有助燃性氣體和惰性氣體而成的、優(yōu)選在它們充分均勻地混合的狀 態(tài)下含有而成的、含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體與可燃性氣體(相 當于第1可燃性氣體)進行混合，優(yōu)選充分均勻地進行混合，而制備含 有助燃性氣體、惰性氣體和可燃性氣體而成的、含有(助燃性氣體/惰 性氣體/可燃性氣體)的氣體(相當于第1混合氣體)，之后，通過從制備 得到的該氣體除去惰性氣體，從而得到含有助燃性氣體和可燃性氣體 而成的氣體，而完成上述問題。
特別地，在使用水蒸汽作為惰性氣體時，發(fā)現(xiàn)對于助燃性氣體 的存在下時可燃性氣體的爆炸(或者燃燒)，水蒸汽與氮氣同樣地可以 發(fā)揮稀釋劑的功能，此外，含有如烯烴、氬的可燃性氣體，如氧的助
燃性氣體和水蒸汽的混合氣體，通過對其進行冷卻和/或壓縮，從而可 以得到所含的水蒸汽的量減少了的，含有可燃性氣體、助燃性氣體和 水蒸汽的混合氣體，優(yōu)選可以得到僅含有冷卻和/或壓縮條件下的飽和 水蒸汽壓力部分的水蒸汽的混合氣體，上述在含有可燃性氣體和氧的 氣體的反應(yīng)中有用，例如，在使烯烴與氫和氧反應(yīng)而制造與其對應(yīng)的 環(huán)氧化合物的方法中有用。
第1主旨中，本發(fā)明提供混合氣體的制造方法， 其是制造含有助燃性氣體和可燃性氣體(相當于第1可燃性氣體) 而成的混合氣體的方法，其由含有下述而成
(1 )對含有助燃性氣體和惰性氣體而成的、含有(助燃性氣體/惰性
9氣體)的氣體與可燃性氣體進行混合，而制備含有助燃性氣體、惰性氣 體和可燃性氣體而成的、含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體)的氣 體的混合工序，以及
(2)除去含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體)的氣體中所含的 惰性氣體的工序。
上述混合工序(l),在與后述的第2混合工序的關(guān)聯(lián)中也稱作第1 混合工序。通過上述惰性氣體減少工序(2)，制備含有助燃性氣體、惰 性氣體和可燃性氣體而成的、惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體 /惰性氣體/可燃性氣體)的氣體(相當于第1混合氣體)來作為含有助燃 性氣體和可燃性氣體而成的混合氣體。，
此外，本發(fā)明提供混合氣體制造裝置，
其是制造含有助燃性氣體和可燃性氣體(相當于第1可燃性氣體) 而成的混合氣體(相當于第1混合氣體)的裝置，其特征在于，其由具 有下述而成
(A) 具有供給含有助燃性氣體和惰性氣體而成的、含有(助燃性氣 體/惰性氣體)的氣體的設(shè)備、供給可燃性氣體的設(shè)備、和對這些氣體 進行混合的設(shè)備而成的混合裝置，以及
(B) 具有使由混合裝置得到的氣體中所含的惰性氣體減少的設(shè)備 而成的惰性氣體減少裝置。
應(yīng)予說明，供給氣體的設(shè)備只要能夠供給對象物則沒有特別限 定。例如，包含配管等管線和用于供給所需要的附屬器械。此外，對 氣體進行混合的裝置只要能夠混合對象物則沒有特別限定。例如可以 使用各種攪拌機等攪拌機構(gòu)作為混合設(shè)備。進一步地，使惰性氣體減 少的設(shè)備只要可以使惰性氣體減少則沒有特別限定。例如，可以使用 對惰性氣體進行冷凝、吸附的機構(gòu)等。
上述混合裝置，相當于第l混合裝置，對含有助燃性氣體和惰性
合，而制備含有助燃性氣體、惰性氣體和可燃性^;而:成的、含有:^力 燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體)的氣體。
上述惰性氣體減少裝置，減少含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性 氣體)的氣體中所含的惰性氣體，而制備含有惰性氣體的量減少了的含和可燃性氣體而成的混合氣體。
第2主旨中，本發(fā)明提供
向由上述本發(fā)明的第1混合氣體的制造方法或者制造裝置得到 的、含有第1可燃性氣體作為可燃性氣體的、惰性氣體的量減少了的 含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體)中，混合作為另外的可燃 性氣體的第2可燃性氣體，含有作為第2混合工序的第2可燃性氣體 混合工序(3)而成的、制造含有(助燃性氣體/惰性氣體/第l可燃性氣體 /第2可燃性氣體)的氣體(相對于第2混合氣體)來作為含有助燃性氣 體、惰性氣體、第1可燃性氣體和第2可燃性氣體而成的混合氣體的 方法。
此外，本發(fā)明提供混合氣體制造裝置，其是制造含有助燃性氣體、 可燃性氣體(相當于第1可燃性氣體)和另外的可燃性氣體(相當于第2 可燃性氣體)而成的混合氣體的裝置，其特征在于，除了具有上迷本發(fā) 明的第1混合氣體的制造裝置的第1混合裝置和惰性氣體減少裝置之 外，
由含有第2混合裝置(C)而成，該第2混合裝置(C)由供給惰性氣 體減少裝置中得到的、含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體) 的氣體的設(shè)備，供給作為另外的可燃性氣體的第2可燃性氣體的設(shè)備， 和對這些氣體進行混合的設(shè)備而成。
該第2混合裝置，通過對惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體 /第1可燃性氣體)的氣體(相當于第1混合氣體)和作為另外的可燃性氣 體的第2可燃性氣體進行混合，而制備含有(助燃性氣體/惰性氣體/第 1可燃性氣體/第2可燃性氣體)的氣體(相當于第2混合氣體)來作為含 有助燃性氣體、第1可燃性氣體和第2可燃性氣體而成的混合氣體。
本發(fā)明中，第1和第2混合工序，只要能夠混合應(yīng)混合的氣體， 優(yōu)選只要能夠充分均勻地混合則沒有特別限定，可以采用使用常規(guī)氣 體混合裝置的混合方法。例如，可以使用各種混合器。例如可以使用 T型管混合器、Y型管混合器、流路內(nèi)具有擋板等結(jié)構(gòu)物的混合器等
ii的靜態(tài)混合器(static mixer)、攪拌槳型混合器等，這類裝置可在本發(fā)明 的制造裝置中構(gòu)成混合裝置。
本發(fā)明中，惰性氣體減少工序，只要能夠使惰性氣體減少，優(yōu)選 只要能夠盡量多地減少則沒有特別限定，可以根據(jù)應(yīng)減少的氣體而選 擇適宜的常規(guī)方法。例如，可以使用冷凝器、吸附器或者吸附塔等， 惰性氣體為水蒸汽時，特別優(yōu)選使用冷凝器。照)這類裝置可在本發(fā)明 的制造裝置中構(gòu)成惰性氣體減少裝置。惰性氣體的減少根據(jù)制備的混 合氣體的用途進行實施，直到混合氣體中的惰性氣體的量為容許范圍 內(nèi)的程度。
本發(fā)明中，助燃性氣體是氧或者含氧氣體，可燃性氣體是因助燃 性氣體而燃燒的氣體，例如烷、烯、氫等，惰性氣體是在其與助燃性 氣體和可燃性氣體構(gòu)成的3成分體系中，可形成爆炸范圍之外的區(qū)域 的氣體，例如為水蒸汽、二氧化碳。特別優(yōu)選的方案中，助燃性氣體 是氧，惰性氣體是水蒸汽，第1可燃性氣體是如cx-烯烴的烯，例如為 丙烯，第2可燃性氣體是氳。
因此，制造含有氧和烯烴(例如，如丙烯的a-烯烴)而成的混合氣 體的本發(fā)明的混合氣體的制造方法由含有下述而成
(1) 對含有氧和水蒸汽而成的、含有(氧/水蒸汽)的氣體和烯烴進行 混合，而制備含有氧、水蒸汽和烯烴而成的、含有(氧/水蒸汽/烯烴) 的氣體的第1混合工序，以及
(2) 使含有(氧/水蒸汽/烯烴》的氣體中所含的水蒸汽減少，而制備水
蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體(相當于第1混合氣體) 來作為含有氧和烯烴而成的混合氣體。
此外，制造含有氧、烯烴(例如，如丙烯的cc-烯烴)和氫而成的混 合氣體的本發(fā)明的混合氣體的制造方法由含有下述而成
(1) 對含有氧和水蒸汽而成的、含有(氧/水蒸汽)的氣體和烯烴進行 混合，而制備含有氧、水蒸汽和烯烴而成的、含有(氧/水蒸汽/烯烴)
的氣體的第1混合工序，
(2) 使含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中所含的水蒸汽減少，而制備水 蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體(相當于第1混合氣體)來作為含有氧和烯烴而成的混合氣體，以及
(3)對水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體和氫進行 混合，而制備含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體(相當于第2混合氣體) 來作為含有氧、水蒸汽、烯烴和氫而成的混合氣體。
水蒸汽減少工序是例如將水蒸汽冷凝而除去液化的水蒸汽的冷 凝工序，可以通過使水蒸汽吸附于吸附劑而使水蒸汽減少的吸附工序
等來減少水蒸汽，特別優(yōu)選冷凝工序。
進一 步地，制造含有氡和烯烴而成的混合氣體的本發(fā)明的裝置由 具有下述而成
(1) 對含有(氧/水蒸汽)的氣體和烯烴進行混合，而制備含有氧、水 蒸汽和烯烴而成的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體的第1混合裝置，以及
(2) 使含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中所含的水蒸汽減少，而制備水
蒸汽的量減少了的含有氧/水蒸汽/烯烴的氣體(相當于第1混合氣體) 的水蒸汽減少裝置。
此外，制造含有氧、水蒸汽、烯烴和氫而成的混合氣體的本發(fā)明 的裝置由具有下述而成
(1) 對含有(氧/水蒸汽)的氣體和烯烴進行混合，而制備含有氧、水
蒸汽和烯烴而成的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體的第1混合裝置，
(2) 使含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中所含的水蒸汽減少，而生成水 蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體(相當于第1混合氣體) 的水蒸汽減少裝置，以及
(3) 對水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體和氫進行
混合，而制備含有氧、水蒸汽、烯烴和氫而成的、含有(氧/水蒸汽/烯 烴/氫)的氣體(相當于第2混合氣體)的第2混合裝置。
上述第1混合裝置和第2混合裝置，分別具有供給應(yīng)混合的氣體 的設(shè)備，上述水蒸汽減少裝置由具有使水蒸汽減少的設(shè)備而成。只要 能減少水蒸汽，則使水蒸汽減少的設(shè)備可以是任一適當?shù)脑O(shè)備。
應(yīng)予說明，作為水蒸汽減少裝置，可以使用例如冷凝器、吸附器 或者吸附塔等，特別優(yōu)選使用冷凝器。這樣的本發(fā)明的制造方法和制造裝置在連續(xù)地制造混合氣體中優(yōu)選。
第3主旨中，本發(fā)明提供制造烯烴的環(huán)氧化合物的方法，該方法由含有下述而成
(a) 通過上述本發(fā)明的第2混合氣體的制造方法，得到含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體(相當于第2混合氣體)的工序，
(b) 將得到的含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體供給至反應(yīng)器的工序，以及
(c) 在反應(yīng)器中，在催化劑的存在下，在液相中使氧、烯烴和氬反應(yīng)而制備對應(yīng)于該烯烴的環(huán)氧化合物的工序。
此外，本發(fā)明提供烯烴的環(huán)氧化裝置，該裝置由具有本發(fā)明的第2混合氣體的制造裝置和液相反應(yīng)器而成，
將由第2混合氣體的制造裝置得到的、含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體(相當于第2混合氣體)供給至反應(yīng)器，
反應(yīng)器在催化劑的存在下，在液相中使氧、烯烴和氫反應(yīng)而制備對應(yīng)于該烯烴的環(huán)氧化合物。
第4主旨中，本發(fā)明提供制造烯烴的環(huán)氧化合物的另外的方法，該方法由含有下述而成
(l)通過上述本發(fā)明的第1混合氣體的制造方法，得到含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體(相當于第1混合氣體)的工序，
(b) 將得到的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體與氫一起或者分別供給至反應(yīng)器的工序，以及
(c) 在反應(yīng)器中，在催化劑的存在下，在液相中使氧、烯烴和氫反應(yīng)而制備對應(yīng)于該烯烴的環(huán)氧化合物的工序。
此外，本發(fā)明提供烯烴的另外的環(huán)氧化裝置，該裝置由具有本發(fā)明的第1混合氣體的制造裝置和液相反應(yīng)器而成，
將由第1混合氣體的制造裝置得到的、含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體(相當于第1混合氣體)供給至反應(yīng)器，
將氬供給至反應(yīng)器，
14反應(yīng)器在催化劑的存在下，在液相中使氧、烯烴和氫反應(yīng)而制備對應(yīng)于該烯烴的環(huán)氧化合物。因此，該裝置中，反應(yīng)器由具有供給氫的設(shè)備而成。
上述環(huán)氧化合物的制造方法和制造裝置的任一者中，烯烴優(yōu)選為a-烯烴，特別優(yōu)選為丙烯。這類制造方法和制造裝置在連續(xù)地制造環(huán)氧化合物的方法中優(yōu)選。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的混合氣體的制造方法，可以安全并且簡便地使助燃性氣體和可燃性氣體混合。而且，由該裝置得到的混合氣體是惰性氣體降低了的助燃性氣體和可燃性氣體的混合氣體。


圖1是將本發(fā)明的混合氣體的制造方法或制造裝置組合于環(huán)氧化反應(yīng)的、本發(fā)明的環(huán)氧化合物的制造工藝的流程圖。圖2是將本發(fā)明的混合氣體的制造方法或制造裝置組合于環(huán)氧化反應(yīng)的、本發(fā)明的環(huán)氧化合物的另外的制造工藝的流程圖。圖3是將本發(fā)明的混合氣體的制造方法或制造裝置組合于環(huán)氧化反應(yīng)的、本發(fā)明的環(huán)氧化合物的又一 另外的制造工藝的流程圖。圖4是示意性地表示助燃性氣體-惰性氣體-可燃性氣體體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖。圖5是示意性地表示助燃性氣體-第1可燃性氣體-第2可燃性氣體體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖。圖6是表示對氧-水蒸汽-丙烯體系的爆炸范圍進行推測的結(jié)果的正三角形坐標圖。圖7是表示對氧-氫-丙烯體系的爆炸范圍進行推測的結(jié)果的正三角形坐標圖。
符號說明10…預(yù)混合裝置、12…第1混合裝置、14…冷凝器、16…第2混合裝置、18 —環(huán)氧化反應(yīng)器、20…壓縮機、22…外部循環(huán)管線、24…排液(drain)、 26…噴射器、28…氣液分離罐。
具體實施方式
本發(fā)明的混合氣體的制造裝置和制造方法、以及環(huán)氧化合物的制造裝置和制造方法，均使用含有助燃性氣體和惰性氣體而成的、含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體。因此，本說明書中的與使用這類含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體相關(guān)的說明，在可適用的范圍內(nèi)，適用于本發(fā)明的混合氣體的制造裝置和制造方法以及環(huán)氧化合物的制造裝置和制造方法的任一者。
應(yīng)予說明，本發(fā)明的混合氣體的制造裝置和制造方法中，減少惰性氣體(例如水蒸汽)，此時，雖優(yōu)選使用如上所述的冷凝操作或者吸附操作，但也可以使用它們的組合。
此外，本發(fā)明的可燃性氣體可以使用如氫和烯烴等的多個可燃性氣體，在以下的說明中，使用2種可燃性氣體時，有時記作第1可燃性氣體和第2可燃性氣體。此外，由于特別優(yōu)選使用水蒸汽作為惰性氣體，使用氧作為助燃性氣體，使用丙烯作為第l可燃性氣體，使用氫作為第2可燃性氣體，使用用于惰性氣體減少操作的冷凝操作，因而本說明書中的說明，特別是在以下的說明中，以使用水蒸汽、氧、烯烴(或丙烯)和氬以及冷凝操作的情況為例來說明本發(fā)明。
然而，基于本發(fā)明的概念，即，使用惰性氣體稀釋助燃性氣體，通過在之后減少這樣地使用了的惰性氣體，從而可以更安全地制備助燃性氣體和可燃性氣體的混合物，只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，以本說明書的公開為基礎(chǔ)，即便是在使用水蒸汽之外的惰性氣體(例如二氧化碳)、氧之外的助燃性氣體(例如空氣)、丙烯和氫之外的可燃性氣體、以及冷凝操作之外的惰性氣體減少操作(例如吸附操作)的情況下，也能夠容易地實現(xiàn)制造混合氣體。此外，除了水蒸汽和氧以及冷凝操作之外，根據(jù)需要，也對另外的惰性氣體、另外的助燃性氣體、另外的惰性氣體減少操作進行說明。
這樣，優(yōu)選如下地進行，即，在基于冷凝操作的水蒸汽減少中，除去水蒸汽直至冷凝條件下的飽和水蒸汽壓程度，并且，在基于吸附
操作的水蒸汽減少中，除去95%以上的水蒸汽。
在本發(fā)明中，在一個方案中，
(1) 在第l混合裝置中，進行對含有氧和水蒸汽而成的、含有(氧/水蒸汽)的氣體和烯烴進行混合，而制備含有氧、水蒸汽和烯烴而成的
含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體的第1混合工序，
(2) 在冷凝器中，進行使含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中所含的水蒸汽冷凝并減少，而制備水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體的冷凝工序，
(3) 在第2混合裝置中，進行對水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體和氫進行混合，而制備含有氧、水蒸汽、烯烴和氫而成的、含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體的第2混合工序。
應(yīng)予說明，冷凝工序(或冷凝器)中得到的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中所含的水蒸汽的量，優(yōu)選為基本相當于冷凝條件下的飽和水蒸
汽壓的量，此時，該量的水蒸汽變得含有在第2混合工序(或第2混合裝置)中得到的含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體中。
此時，第1混合裝置和第2混合裝置，只要具有混合氣體的功能，則沒有特別限定，但優(yōu)選使用可盡量快速且均勻地混合的裝置。具體地，可以使用各種混合器。例如可以使用T型管混合器、Y型管混合器、流路內(nèi)具有擋板等結(jié)構(gòu)物的混合器等的靜態(tài)混合器(static mixer)、攪拌槳型混合器等。
因此，本發(fā)明的混合氣體制造裝置中，冷凝器包含熱交換器和氣 液分離器，該熱交換器具備低溫側(cè)的制冷劑流通路徑和高溫側(cè)的氣體 流通路徑，該氣體流通路徑中流入含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體而將水 蒸汽冷凝，冷凝后的氣液混合流體流入該氣液分離器而分離為氣體和 液體，根據(jù)需要，能使該液體處于更低壓力下經(jīng)沖洗(flushed)后，供 給至該熱交換器的制冷劑流通路徑中。
本發(fā)明的一個方案中，優(yōu)選在第3混合工序中進行混合氧和水蒸 汽而制備含有(氧/水蒸汽)的氣體的預(yù)混合工序。與上述的第1混合裝 置或者第2混合裝置相關(guān)的說明適用于該混合裝置。
本發(fā)明中，含有(氧/水蒸汽)的氣體意指，如上所述地含有氧和水 蒸汽而成的混合氣體。所含的氧和水蒸汽的比例通過調(diào)節(jié)含有(氧/水 蒸汽)的氣體與烯烴的混合比來調(diào)節(jié)，以使含有(氧/水蒸汽)的氣體和烯 烴在之后混合得到的、含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中的氧濃度為爆炸 范圍之外，通常，低于后述的極限氧濃度(或極限氧量)。
這在使用更廣的概念時，則意指混合工序中實施的含有(助燃性 氣體/惰性氣體)的氣體與可燃性氣體的混合，通過調(diào)節(jié)應(yīng)混合的含有 (助燃性氣體/惰性氣體)的氣體的組成和/或量、和應(yīng)混合的可燃性氣體 的量而實施，以使對含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體和可燃性氣體進行混合后得到的、含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體)的氣體的 組成位于助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體體系的爆炸范圍之外。
一般地，在氧共存下，向可燃性氣體不斷添加惰性氣體時，爆炸 范圍變窄，并且惰性氣體的添加量超過某個量時爆炸范圍消失。此時 的氧的濃度稱作極限氧濃度，惰性氣體的比熱越大則使爆炸范圍變窄 的效果越大。(參照文獻l:《化學(xué)物質(zhì)的安全技術(shù)》吉田忠雄、丁大 玉著，東京7?？谙?、、P7i/只亍厶，1996年9月1日發(fā)行，p.112-113)
關(guān)于可燃性氣體的爆炸范圍，已知水蒸汽與氮同樣地作為惰性氣 體起作用。因此，對于適用本發(fā)明的氧/水蒸汽/烯烴體系，在氧共存 下，向烯烴添加水蒸汽時，水蒸汽的比例超過某個值而變大時(因此， 該氣體中的氧的比例超過某個值而變小時)，含有(氧/水蒸汽/烯烴)的 氣體的組成變得脫離出爆炸范圍之外，此時的氧的比例為極限氧濃 度。優(yōu)選對第1混合工序中所用的(或第1混合裝置中混合的)含有(氧 /水蒸汽)的氣體的組成(水蒸汽和氧的量比)和量以及應(yīng)與其混合的烯 烴的量進行調(diào)節(jié)，以使含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中的氧濃度為該極 限氧濃度以下。該極限氧濃度可以使用爆炸范圍測定裝置實驗性地求 出，或者可以使用各種文獻(例如上述文獻1、下述文獻2(新安全工學(xué) 便覽，安全工學(xué)協(xié)會編，〕口于社發(fā)行，1999年7月20日，新版， 例如pl40-150)等)中記載的極限氧濃度，進一步地，可以將它們與實 驗性、經(jīng)驗性和/或理論性地確立的事項進行組合求得。
更優(yōu)選的方案中，除了最終得到的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中 的氧濃度為如上述的極限氧濃度以下之外，在使水蒸汽減少的過程 中，也優(yōu)選對第1混合工序中所用的(或第1混合裝置中混合的)含有 (氧/水蒸汽)的氣體的組成(水蒸汽和氧的量比)和量以及應(yīng)與其混合的 烯烴的量進行調(diào)節(jié)，以使該過程中存在的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體 中的氧濃度一直為極限氧濃度以下。
表示助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體(相當于第1可燃性氣體) 體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖示意性地示于圖4。關(guān)于這類圖， 對于該三成分體系，可以通過文獻，或者實驗性地求出爆炸范圍。頂 點A是對應(yīng)于助燃性氣體(例如氧)為100%的組成的點，頂點B是對 應(yīng)于惰性氣體(例如水蒸汽)為100%的組成的點，頂點C是對應(yīng)于可燃 性氣體為100%的組成的點。正三角形的斜邊AC與曲線GH所圍住的 由斜線表示的范圍為爆炸范圍。
本發(fā)明的混合氣體的制造方法中，在圖4中，正三角形的斜邊 AB上的點D表示與可燃性氣體混合的含有(助燃性氣體/惰性氣體)的 氣體的組成。在正三角形坐標圖中，向含有(助燃性氣體/惰性氣體)的 氣體不斷添加混合可燃性氣體時，混合后的氣體的組成則從連結(jié)頂點 C和點D的直線(對應(yīng)于上述可燃性氣體添加直線)上的點D朝向頂點 C移動，最終混合規(guī)定量的可燃性氣體時達到點E的組成。此時，優(yōu) 選通過添加可燃性氣體而最終達到的組成E不存在于爆炸范圍中。連 結(jié)頂點C和點D的直線通過以斜線表示的爆炸范圍內(nèi)時，混合氣體有 爆炸的危險。因此，優(yōu)選選擇點D以使不與爆炸范圍交叉。
本發(fā)明的優(yōu)選方案中，烯烴是cc-烯烴，特別是丙烯，本發(fā)明人等 判定，關(guān)于存在丙烯的體系，使用以下所述文獻的數(shù)據(jù)是妥當?shù)?。?如上述文獻l(參照pU3，表11.2)中，記載了對于由氧、丙烯和氮構(gòu) 成的混合氣體的極限氧濃度為11.5體積％。該極限氧濃度的值，在本 發(fā)明中適用于含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體。這種適用的妥當性受下述 ^見點所暗示
20
用更廣的概念換而言之，在混合工序(l)中，對含有(助燃性氣體/ 惰性氣體)的氣體與應(yīng)混合的可燃性氣體的量進行選擇，以使在表示助 燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖 中，連接對應(yīng)于制造的混合氣體中的可燃性氣體的濃度(其中，僅考慮 助燃性氣體與可燃性氣體的量，除了這些成分之外還存在其它成分 時，不考慮這類其它成分的量)的點與助燃性氣體0%*惰性氣體100%' 可燃性氣體0%的頂點的惰性氣體減少直線，與助燃性氣體/惰性氣體/
可燃性氣體體系的爆炸范圍不交叉。
參照圖4,則在本發(fā)明的混合氣體的制造方法中，在添加可燃性 氣體并進行混合、實現(xiàn)了制備具有組成E的(助燃性氣體/惰性氣體/可 燃性氣體)之后，使惰性氣體減少。在該減少過程中，氣體的組成在連 結(jié)點E與頂點B的直線BF(對應(yīng)于惰性氣體減少直線)上從點E朝向 點F移動，成為惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體/惰性氣體/可 燃性氣體)的氣體。由于在實用中優(yōu)選盡量減少所含的惰性氣體的量， 故可認為減少了惰性氣體后的氣體的組成變得對應(yīng)于點F。
實際上，需要根據(jù)惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體/惰性 氣體/可燃性氣體)的氣體的用途，使含有其的氣體中所含的助燃性氣 體和可燃性氣體的比例為規(guī)定值(因此，需要使正三角形的斜邊AC上
的某個點為規(guī)定比例的點，例如需要為點F的比例)。因此，首先決定 點F作為斜邊AC上的規(guī)定組成，然后，在惰性氣體減少直線FB上決定實現(xiàn)該組成所需要的點E,之后，求出連結(jié)頂點C和點E的可燃
性氣體添加直線和斜邊AB的交點D,對應(yīng)于點D的組成則成為實現(xiàn)
性氣體和可燃性氣體的比例所需要::'含有(助燃性氣體/惰性氣體)的 氣體的組成。
可以通過向由如上述地減少水蒸汽而得到的、含有作為第l可燃 性氣體的烯烴(例如丙烯)的、水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯 烴)的氣體(相當于第1混合氣體)中，混合作為第2可燃性氣體的氫的 第2可燃性氣體混合工序(3)，來制造含有水蒸汽、氧、烯烴和氬而成 的、含有(氧/水蒸汽/烯烴/氬)的氣體。
這樣地制造含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體時，優(yōu)選由氫混合工 序得到的含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體的組成位于氧/烯烴/氫體系 的爆炸范圍之外。
用更廣的概念換而言之，則可以通過向由如上述地減少惰性氣體 而得的、含有第1可燃性氣體作為可燃性氣體的、惰性氣體的量減少 了的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體)的氣體(相當于第1 混合氣體)中，混合作為另外的可燃性氣體的第2可燃性氣體的第2 可燃性氣體混合工序(3),來制造含有惰性氣體、助燃性氣體、第l可 燃性氣體和第2可燃性氣體而成的、含有(惰性氣體/助燃性氣體/第1 可燃性氣體/第2可燃性氣體)的氣體。這樣地制造第2混合氣體時，優(yōu)選由第2可燃性氣體混合工序得 到的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體/第2可燃性氣體)的 氣體的組成(其中，僅考慮助燃性氣體、第1可燃性氣體和第2可燃性 氣體的量，不考慮惰性氣體和其它成分(存在時)的量)位于助燃性氣體
/第1可燃性氣體/第2可燃性氣體體系的爆炸范圍之外。
特別優(yōu)選的方案中，在第2混合工序(3)中，對惰性氣體的量減少 了的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體)的氣體與應(yīng)混合的 第2可燃性氣體的量進行選擇，以使在表示助燃性氣體/第1可燃性氣 體/第2可燃性氣體體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖中，連接對應(yīng)于 惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體) 的氣體中的第1可燃性氣體濃度(其中，僅考慮助燃性氣體和第1可燃 性氣體的量，除了這些成分之外還存在其它成分時，不考慮這類其它 成分的量)的點與助燃性氣體0%，第1可燃性氣體0%，第2可燃性氣體 100%的頂點的第2可燃性氣體添加直線，與助燃性氣體/第1可燃性 氣體/第2可燃性氣體體系的爆炸范圍不交叉。
表示助燃性氣體/第1可燃性氣體/第2可燃性氣體體系的爆炸范 圍的正三角形坐標圖示意性地示于圖5。關(guān)于這類圖，對于該三成分 體系，可以通過文獻，或者實驗性地求出爆炸范圍。并且，也可以采 用勒夏特列(LeChatelier)法則求出如圖所示的爆炸范圍。頂點A和頂 點C與圖4的圖相同，頂點J是對應(yīng)于第2可燃性氣體(例如氫)為100% 的組成的點。正三角形的斜邊AC和斜邊AJ與曲線LM和曲線KN所 圍住的由斜線表示的范圍是爆炸范圍。
由本發(fā)明的第1混合氣體的制造方法得到的、惰性氣體的量減少 了的含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體)的氣體的組成，與圖4同
樣地由點F表示。本發(fā)明的第2混合氣體的制造方法中，向惰性氣體
添加'i合第2可燃性氣體時，混合后的氣J的組成，不斷從點F朝向 頂點J變化，因而添加第2可燃性氣體，以使到達成為含有規(guī)定量的 惰性氣體、助燃性氣體、第1可燃性氣體和第2可燃性氣體而成的、含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體/第2可燃性氣體)的氣體 的點P。應(yīng)予說明，可容易地理解，優(yōu)選點P不存在于爆炸范圍之內(nèi)。 進一步地，更優(yōu)選在添加混合第2可燃性氣體的過程中，混合后的氣 體的組成不落入爆炸范圍之內(nèi)，即，更優(yōu)選第2可燃性氣體添加直線 與爆炸范圍不交叉。
氧中的丙烯的爆炸極限的上限是5 3體積％ (參照文獻2新安全工 學(xué)便覽，安全工學(xué)協(xié)會編，n口于社發(fā)行，1999年7月20日，新版， p.134，表3.29),因而在本發(fā)明中惰性氣體是水蒸汽，助燃性氣體是 氧，第l可燃性氣體是丙烯時，優(yōu)選在向含有(氧/水蒸汽)的氣體中混 合丙烯時，在第1混合工序中調(diào)節(jié)含有(氧/水蒸汽)的氣體的組成(水蒸 汽和氧的量比)和量，以及應(yīng)與其混合的烯烴的量，以使在混合后，相 對于氧和丙烯的丙烯的比例至少大于53體積％，更優(yōu)選為60體 積％-90體積％的范圍內(nèi)，例如為65體積％。
應(yīng)予i兌明，可如以下地進4于，通過組合文獻值和經(jīng)-險性地確:〖人的 事項而推測爆炸范圍
推測丙烯-氧-氫體系的爆炸范圍?；旌蠚怏w的爆炸上限濃度和下 限濃度，依據(jù)勒夏特列式進行考慮時，用連結(jié)丙烯和氫各自的上'下限 濃度的直線上的點來表示(文獻3:《別冊化學(xué)工業(yè)防災(zāi)工學(xué)公害對 策(D諸問題》，林式會社化學(xué)工業(yè)社，p.183, (1966.6.15))。這些上' 下限濃度可由例如文獻2得到。以勒夏特列法則為基礎(chǔ)而使用它們實 際計算得到的結(jié)果以正三角形坐標圖示于圖7。圖7中，基于文獻3 的混合氣體的極限濃度通過連結(jié)純成分的極限濃度間的直線來表示， 被它們所夾持的區(qū)域為爆炸范圍。
應(yīng)予說明，勒夏特列式(參照文獻l)如下所示
式中，L為可燃性氣體混合物的極限濃度，Li為成分i的極限濃
25度[voP/。], ni為成分i的濃度[voP/?！健?
特別優(yōu)選的方案中，在第1混合工序中(或在第1混合裝置中)調(diào) 節(jié)含有(氧/水蒸汽)的氣體的組成(水蒸汽和氧的量比)和量，以及應(yīng)與 其混合的烯烴的量，以滿足上述的小于11.5體積％的極限氧濃度，進 一步地，以滿足上述的大于53體積％的丙烯的相對于氧和丙烯的比 例。
應(yīng)予說明，作為發(fā)明人等研究的結(jié)果，得到了下迷計算結(jié)果(使用 勒夏特列式的混合氣體的爆炸極限的推算)，即，如上述地，相對于混 合后的氧和丙烯的丙烯的比例超過53體積％時，之后，無論向這種含 有(氧/丙烯)的氣體中以多少量添加氫，丙烯和氬的總量的濃度均高于 這些含有(氧/丙烯/氫)的氣體的爆炸極限的上限。
因此，本發(fā)明中，在冷凝工序中(或在冷凝器中)，將水蒸汽冷凝. 除去而制備含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體時，優(yōu)選進行制備使得相對于 該氣體中的氧和烯烴的量的總和的烯烴的量高于爆炸范圍。并且，烯 烴為丙烯時，如果這樣地進行，則之后無論以多少的量追加氫，氫和 丙烯，即可燃性氣體的量均高于含有氫、丙烯和氧的混合氣體的爆炸 上限。因而這種混合氣體爆炸的可能性大幅減少。
如上所述，含有(氧/水蒸汽)的氣體，通過在預(yù)混合工序中(或在預(yù) 混合裝置中)混合含氧氣體和水蒸汽而制備。含氧氣體可以是純氧氣 體，也可以是在氧之外含有其它雜質(zhì)的氣體，例如，也可以是如空氣 般含有氮和氧的氣體。關(guān)于使用這種含有雜質(zhì)的含氧氣體與水蒸汽混 合，然后再與烯烴混合得到的混合氣體，對于之前說明的極限氧濃度， 以及之前說明的氧中的爆炸極限，由于僅以含氧氣體中所含的氧的量 為基礎(chǔ)算出，并且基于該結(jié)果，可判斷混合氣體中的氧濃度是否低于 極限氧濃度，混合氣體的組成是否在爆炸極限的范圍之外，故不會在 實用上造成問題。在產(chǎn)業(yè)用上可獲得的各種氧，雖然根據(jù)其制造方法 而在氧之外含有其它雜質(zhì)(例如壓力)，但是對于這樣的氧，也可與空 氣同樣地考慮。例如，通過PSA法(變壓吸附方式)、深冷分離法制造的氧雖然含有約10%以下的雜質(zhì)，也可同樣地考慮而在本發(fā)明中使 用。
如可容易地由上述記載理解，只要基于文獻和/或?qū)嶒炈玫母鞣N 烯烴的極限氧濃度和爆炸極限，即便是在丙烯之外的其它烯烴的情況 中，在制備含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體、含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的 氣體時，也可以與上述使用丙烯的情況同樣地，適宜地選擇含有(氧/ 水蒸汽)的氣體的組成和量、應(yīng)追加的烯烴的量。
上述本發(fā)明的制造混合氣體的方法和制造混合氣體的裝置，在與 烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)的組合中特別有效。即，本發(fā)明的制造混合氣體的 方法和制造混合氣體的裝置，在與烯烴的環(huán)氧化裝置，或由烯烴制造 與其對應(yīng)的環(huán)氧化合物的方法的組合中特別有效。這樣組合的特別優(yōu) 選的烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)，為以下詳細說明的反應(yīng)
根據(jù)優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)，通過使用醌型化合物等，可以由烯烴和 氫更加效率良好地制造環(huán)氧化合物。
作為優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中所使用的貴金屬催化劑，典型地，可舉 出釔、鉬、釕、銠、銥、鋨、金、或它們的合金或混合物。作為優(yōu) 選的貴金屬催化劑，可舉出鈀、鈾、金。進一步地，更優(yōu)選的貴金屬 催化劑是鈀。可以向鈀中添加混合鉑、金、銠、銥、鋨等金屬來使用。 作為優(yōu)選的添加金屬，可舉出鉑。
此外，這些貴金屬催化劑，也可以作為貴金屬的氧化物或氫氧化 物等貴金屬化合物來添加。也可以以貴金屬化合物的狀態(tài)填充于反應(yīng)器，并在反應(yīng)條件下，通過反應(yīng)原料中的氫而部分或全部還原。
金屬催化劑通常被擔(dān)載于載體上而使用。貴金屬催化劑可以擔(dān)載 于鈦硅酸鹽上使用，也可以擔(dān)載于鈦硅酸鹽之外的載體即氧化硅、氧 化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鈮等氧化物，鈮酸、鋯酸、鵠酸、鈦酸 等水合物或者碳和它們的混合物上來使用。在鈦硅酸鹽之外的載體上 擔(dān)載貴金屬催化劑時，可以將擔(dān)載貴金屬催化劑的載體和鈦硅酸鹽混 合，并將該混合物作為催化劑使用。鈦硅酸鹽之外的載體中，可舉出 碳作為優(yōu)選的載體。作為碳載體，已知活性炭、炭黑、石墨、碳納米管等。
作為擔(dān)載于載體的貴金屬催化劑的制備方法，可舉出將貴金屬粒 子用檸檬酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、六偏磷酸鈉等分散劑分散 得到的膠體溶液通過含浸法等擔(dān)載于載體，并在惰性氣體下進行燒成 的方法。與此不同地，可以將作為貴金屬源的貴金屬化合物，例如硝 酸鈀等貴金屬的硝酸鹽、硫酸鈀二水合物等硫酸鹽、氯化鈀等貴金屬 的卣化物、醋酸釔羧酸鹽、或氯化四胺Pd(Pdtetraaminechloride)等胺 絡(luò)合物等，通過含浸法等擔(dān)載于載體上后，使用還原劑進行還原而制 備，也可以使用氬氧化鈉等堿暫先形成貴金屬的氫氧化物后，使用還 原劑在液相或者氣相下進行還原而制備。作為液相下進行還原時的還 原劑，可舉出氬、肼一水合物、甲醛、硼氫化鈉等。使用肼一水合物 或曱醛時，還已知添加石成的方法。作為氣相下進行還原時的還原劑， 可舉出氫、氨等。還可以通過在氫氣存在下對擔(dān)載了貴金屬源的載體 進行燒成.還原而制備。優(yōu)選的還原溫度雖隨擔(dān)載的貴金屬源而不同， 但一般為0。C至50(TC。另一方面，還可舉出將氯化四胺Pd等貴金屬 的胺絡(luò)合物通過含浸法等擔(dān)載于載體上，并在惰性氣體下，在熱解時 產(chǎn)生的氨氣下進行還原的方法。還原溫度雖隨貴金屬胺絡(luò)合物而不 同，但使用氯化四胺Pd時一4殳為100。C至50(TC,優(yōu)選200。C至350 。C。
任一方法中，可以根據(jù)需要將所得的催化劑在惰性氣體、氨氣、 真空、氫或空氣中進行熱處理而活化。此外，也可以將貴金屬的氧化
28物或氫氧化物等化合物填充于反應(yīng)器后，在反應(yīng)條件下進行還原。
這樣，所得的貴金屬催化劑擔(dān)載物通常含有0.01-20重量％范圍， 優(yōu)選0.1-5重量％的貴金屬催化劑。
貴金屬催化劑的相對于鈦硅酸鹽的重量比(貴金屬的重量/鈦硅酸 鹽的重量)優(yōu)選為0.01-100重量％，更優(yōu)選為0.1-20重量％。
鈦硅酸鹽是多孔質(zhì)硅酸鹽(Si02)的Si的一部分被Ti置換所得物質(zhì) 的總稱。鈦硅酸鹽的Ti進入到SK)2的骨架中，Ti進入到Si02的骨架 中的情況可以通過在紫外可見吸收光譜，在210nm-230nm具有峰而容 易地確認。此外，TK)2的Ti通常為6配位，但由于鈦硅酸鹽的Ti是 4配位，故可通過用鈦K緣(Ti-K-edge)XAFS分析等測定配位數(shù)而容 易地確認。
作為優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中使用的鈦硅酸鹽，例示以下的鈥硅酸 鹽。就IZA(國際沸石學(xué)會)的結(jié)構(gòu)代碼而言，例示具有MEL結(jié)構(gòu)的 TS-2，具有MTW結(jié)構(gòu)的Ti-ZSM-12(例如，Zeolites 15， 236-242, (1995) 中所記載的)，具有BEA結(jié)構(gòu)的Ti-Beta(例如，Journal of Catalysis 199， 41-47， (2001)中所記載的)，具有MWW結(jié)構(gòu)的Ti-MWW(例如， Chemistry Letters 774-775， (2000)中所記載的)，具有DON結(jié)構(gòu)的 Ti-UTD-l(例如，Zeolites 15, 519-525， (1995)中所記載的)，具有MFI 結(jié)構(gòu)的TS-l(例如，Journal of Catalysis 130,(1991), 1-8中所記載的)等 的結(jié)晶性鈦硅酸鹽。作為層狀鈦硅酸鹽，例示如Ti-MWW前體(例如， 曰本公開特許公報2003-32745號中所記載的)或Ti-YNU-l(例如， Angewandte Chemie International Edition 43, 236-240, (2004)中所記載 的)的，具有MWW結(jié)構(gòu)的層間擴展了的結(jié)構(gòu)的鈦硅酸鹽等。介孔鈦 硅酸鹽是通常具有2nm-10nm的規(guī)則性細孔的鈦硅酸鹽的總稱，例示 Ti-MCM-41(例如，Microporous Materials 10, 259-271, (1997)中所記載 的)，Ti-MCM-48(例如，Chemical Communications 145-146, (1996)中所 記載的)，Ti-SBA-15(例如，Chemistry of Materials 14， 1657-1664, (2002) 中所記載的)等。此外，還例示如Ti-MMM-l(例如，Microporous andMesoporous Materials 52， 11-18, (2002)中所記載的)的、兼具介孔鈥硅 酸鹽和鈦硅酸鹽沸石兩者的特征的鈦硅酸鹽。
優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中使用的鈦硅酸鹽中，優(yōu)選具有12員以上的 氧環(huán)的細孔的結(jié)晶性鈦硅酸鹽或者層狀鈦硅酸鹽。作為具有12員以 上的氧環(huán)的細孔的結(jié)晶性鈦硅酸鹽，可舉出Ti-ZSM-12、 Ti-Beta、 Ti-MWW、 Ti-UTD-l。
作為具有12員以上的氧環(huán)的細孔的層狀鈦硅酸鹽，可舉出 丁i-MWW前體、Ti-YNU-l。作為更優(yōu)選的鈦硅酸鹽，可舉出Ti-MWW、 Ti-MWW前體。
優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中使用的鈦珪酸鹽含有使用例如1，1,1,3,3,3-六
曱基二硅氮烷等曱硅烷基化試劑(、> y少化剤)進行了曱硅烷基化(〉 y小化)的物質(zhì)。通過進行曱硅烷基化，可以進一步地提高活性或選擇 性，故進行了曱硅烷基化的鈦硅酸鹽也是優(yōu)選的鈦硅酸鹽(例如，進行
了甲硅烷基化的Ti-MWW等)。
此外，鈦硅酸鹽可以用適合濃度的過氧化氳溶液處理而活化來使 用。通常，可在過氧化氫溶液的濃度為0.0001重量％-50重量％的范 圍下進行。過氧化氬溶液的溶劑沒有特別限定，但水或者環(huán)氧丙烷合 成反應(yīng)中使用的溶劑，在工業(yè)性上簡便,故優(yōu)選。醌型化合物中，有p-醌型化合物和O-醌型化合物兩種，本發(fā)明中 使用的醌型化合物含有這兩者。
作為醌型化合物，例示下式(l)的p-醌型化合物和菲醌化合物。 式(l)
X
(1)
Y
(式中，Rl、 R2、 R3和R4表示氫原子或者相互相鄰的Rl和R2， 或R3和R4，各自獨立地在它們的末端結(jié)合，并與它們所結(jié)合的醌的 碳原子一起，表示可以被烷基或羥基取代的苯環(huán)，或可以被烷基或羥 基取代的萘環(huán)，X和Y可相同或不同，表示氧原子或NH基團。)
作為式(l)的化合物，例示
1) 在式(l)中，Rl、 R2、 R3和R4是氫原子，X和Y均是氧原子 的醌化合物(1A)，
2) 在式(1)中，Rl、 R2、 R3和R4是氫原子，X是氧原子，Y是 NH基團的醌亞胺化合物(1B)，
3) 在式(1)中，Rl、 R2、 R3和R4是氬原子，X和Y均是NH基團 的醌二亞胺化合物(1C)。
式(l)的醌型化合物中，含有下述的蒽醌化合物(2)。 式(2)
31<formula>formula see original document page 32</formula>(2)
(式中，X和Y如式(l)中所定義，R5、 R6、 R7和R8可相同或不 同，表示氬原子、羥基或者烷基(例如，曱基、乙基、丙基、丁基、戊
基等ci-cs烷基)。)的化合物。
式(1)和式(2)中，X和Y優(yōu)選為表示氧原子。式(1)的X和Y是氧 原子的醌型化合物，特別稱作醌化合物或者p-醌化合物，而式(2)的X 和Y是氧原子的醌型化合物則更特別地稱作蒽醌化合物。
作為菲醌化合物，例示作為p-醌型化合物的1,4-菲醌、作為o-醌 型化合物的1,2-、 3,4-和9,10-菲醌。
作為具體的醌化合物，可舉出苯醌或萘醌，蒽醌，例如2-甲基蒽 醌、2-叔丁基蒽醌、2-戊基蒽醌、2-甲基蒽醌、2-丁基蒽醌、2-叔戊基 蒽醌、2-異丙基蒽醌、2-仲丁基蒽醌或2-仲戊基蒽醌等2-烷基蒽醌化 合物，以及2-羥基蒽醌，例如l,3-二乙基蒽醌、2,3-二甲基蒽醌、1,4-二曱基蒽醌、2，7-二曱基蒽醌等多烷基蒽醌化合物，2,6-二羥基蒽醌等 多羥基蒽醌，萘醌和它們的混合物。
作為優(yōu)選的醌型化合物，可舉出蒽醌、或2-烷基蒽醌化合物(式(2) 中，X和Y是氧原子，R5為2位取代了的烷基，R6表示氫，R7和 R8表示氬原子。)。作為優(yōu)選的醌型化合物的二氬體，可舉出對應(yīng)于 它們的醌型化合物的二氫體。
作為將醌型化合物或醌型化合物的二氬體(以下，簡稱為醌型化合 物衍生物)添加至反應(yīng)溶劑中的方法，可舉出將醌型化合物衍生物溶解 在液相中后，用于反應(yīng)的方法。例如可以將如氫醌或9,10-蒽二醇的醌 型化合物經(jīng)氫化的化合物添加至液相中，并在反應(yīng)器內(nèi)由氧進行氧化而產(chǎn)生醌型化合物來使用。
進一步地，含有例示的醌型化合物的、本發(fā)明中使用的醌型化合 物，能夠根據(jù)反應(yīng)條件而成為 一部分被氫化的醌型化合物的二氫體， 這些化合物也可使用。
以下雖對醌型化合物的使用量等進行說明，但本發(fā)明的方法中， 醌型化合物的二氬體的使用量也可同樣地設(shè)定。
使用的醌型化合物的量，每單位溶劑重量(水、有機溶劑或兩者的 混合物的單位重量)，通?？梢园?.001mmol/kg-500mmol/kg的范圍來 進行。
優(yōu)選的醌型化合物的量為0.01mmol/kg-50mmol/kg。
優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)，通常在包含水、有機溶劑或兩者的混合物的 液相中進行，其中添加了醌型化合物或醌型化合物的二氫體或兩者的 混合物來使用，醌型化合物衍生物優(yōu)選溶解于液相中來使用。由于液 相中含有有機溶劑，醌型化合物衍生物具有有效地起作用的傾向，因 而與液相中不含有機溶劑的情形相比，即便消減醌型化合物衍生物的 使用量，也可以以良好的選擇率獲得環(huán)氧化合物。本發(fā)明中的有機溶 劑是指有機化合物，是單獨地在反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力下為液體的有機 化合物。作為有機溶劑，可舉出醇、酮、腈、醚、脂肪族烴、芳香族 烴、卣化烴、酯、二醇或它們的混合物。作為醇，可舉出甲醇、2-曱 基-2-丙醇。在環(huán)氧化合物合成反應(yīng)中，作為在抑制與水或醇反應(yīng)而副 產(chǎn)的逐級(逐次)生成物的副產(chǎn)中優(yōu)選的有機溶劑，可舉出直鏈或支鏈 飽和脂肪族腈或者芳香族腈。作為這些腈化合物，例示乙腈、丙腈、 異丁腈、丁腈等C2-C4的烷基腈和芐腈，優(yōu)選為乙腈。
使用水和有機溶劑的混合物時，水和有機溶劑的比例，以重量比 計，通常為90 : 10-0.01 : 99.99，優(yōu)選為50 : 50-0.01 : 99.99。水的比
例過大則環(huán)氧化合物有時與水反應(yīng)開環(huán)而容易變得劣化，有時環(huán)氧化 合物的選擇率也變低。反之，有機溶劑的比例過大時則溶劑的回收成本變高。
本發(fā)明的方法中，將包含銨、烷基銨或烷基芳基銨的鹽，與鈦硅 酸鹽、貴金屬催化劑、醌型化合物一起添加至反應(yīng)溶劑中的方法，也 可以防止催化劑活性的降低，或使催化劑活性進一步增大，提高氫的 利用效率，因而有效。包含銨、烷基銨或烷基芳基銨的鹽的添加量， 相對于單位溶劑重量(水和有機溶劑的混合物時為它們的合計重量)， 通常為0.001mmol/kg-100mmol/kg。
作為包含銨、烷基銨或烷基芳基銨的鹽，例示包含l)選自硫酸離 子、硫酸氬離子、碳酸離子、碳酸氫離子、磷酸離子、磷酸氫離子、 磷酸二氫離子、焦磷酸氫離子、焦磷酸離子、卣素離子、硝酸離子、 氫氧化物離子或C1-C10羧酸離子的陰離子，與2)選自銨、烷基銨、 烷基芳基銨的陽離子的鹽。
作為Cl-C10羧酸離子，例示醋酸離子、甲酸離子、丙酸離子、
丁酸離子、戊酸離子、己酸離子、辛酸離子和癸酸離子。
作為烷基銨的實例，可舉出四甲基銨、四乙基銨、四正丙基銨、 四正丁基銨、十六烷基三曱基銨。
作為優(yōu)選的包含銨、烷基銨、烷基芳基銨的鹽，例示硫酸銨、硫 酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸銨、焦 磷酸氬銨、焦磷酸銨、氯化銨、硝酸銨等的無機酸的銨鹽或者醋酸銨 等的C1-C10的羧酸的銨鹽，作為優(yōu)選的銨鹽，可舉出磷酸二氫銨。
優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中使用的烯烴，意指具有1個以上的碳-碳雙鍵
的烴。作為本發(fā)明中使用的烯烴，可舉出乙烯、丙烯、l-丁烯、2-丁 烯、l-戊烯、l-己烯、2-己烯等脂肪族的烯烴，環(huán)戊烯、環(huán)己烯等環(huán) 狀烯烴，丁二烯等二烯烴，苯乙烯等具有芳香環(huán)的烯烴。
優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)可優(yōu)選地用于由乙烯、丙烯、l-丁烯、2-丁烯、l-戊烯、l-己烯、2-己烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、丁二烯等C2-C6的烯烴 制造環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1-丁烯環(huán)氧化物、2-丁烯環(huán)氧化物、1-戊 烯環(huán)氧化物、1-己烯環(huán)氧化物、2-己烯環(huán)氧化物等對應(yīng)的環(huán)氧化合物 的方法中，可特別優(yōu)選地用于從丙烯制造環(huán)氧丙烷的方法中。
作為優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中使用的氧，可舉出氧氣、或空氣等。氧 氣可以使用由廉價的變壓法制造的氧氣，也可以根據(jù)需要使用由深冷 分離等制造的高純度氧氣。關(guān)于使用的氫，其制造方法沒有特別限定， 可以使用例如由烴類等化石原料的水蒸汽重整、部分氧化、催化重整、 電解等制造的那些，由非化石原料的電解、熱化學(xué)分解、生物轉(zhuǎn)化、 光解等制造的那些。
進行此類優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)時，向反應(yīng)容器中供給氧、烯烴和氫。 該供給之時，適用上述本發(fā)明的混合氣體的制造方法或制造裝置。即， 進行(l)對含有氧和水蒸汽而成的、含有氧/水蒸汽的氣體和烯烴進行 混合，而制備含有氧、水蒸汽和烯烴而成的含有氧/水蒸汽/烯烴的氣 體的第1混合工序，
進行(2)使含有氧/水蒸汽/烯烴的氣體中所含的水蒸汽冷凝而除 去，并生成水蒸汽的量減少了的含有氧/水蒸汽/烯烴的氣體的冷凝工 序，并且
進行(3)對水蒸汽的量減少了的含有氧/水蒸汽/烯烴的氣體與氫進 行混合，而制備含有氧、水蒸汽、烯烴和氫而成的、含有氧/水蒸汽/ 烯烴/氫的氣體的第2混合工序，得到該混合氣體，并將該混合氣體供 給至進行環(huán)氧化反應(yīng)的反應(yīng)器。
應(yīng)予說明，該混合氣體中存在的水蒸汽，由于其量較少，故基本 不會對環(huán)氧化反應(yīng)造成不良影響。特別是在使用含水的液相作為反應(yīng) 溶劑時，由于反應(yīng)體系中已經(jīng)含水，故混合氣體中存在的水蒸汽基本 不會對環(huán)氧化反應(yīng)造成不良影響。
使用的反應(yīng)器沒有特別限定，可以是任何適當?shù)姆磻?yīng)器。作為優(yōu) 選的環(huán)氧化反應(yīng)的反應(yīng)方式，可舉出固定床反應(yīng)、攪拌槽型反應(yīng)、流化床反應(yīng)、移動床反應(yīng)、氣泡塔型反應(yīng)、管型反應(yīng)、循環(huán)式反應(yīng)等。 作為特別優(yōu)選的反應(yīng)器，是具備能夠使其氣相或液相循環(huán)的功能的反
應(yīng)器，可例示以下種類的反應(yīng)器
是具備能夠通過壓縮機使其氣相外部循環(huán)的功能的反應(yīng)器，其 能夠?qū)?yīng)供給的上述混合氣體(即，含有氧/水蒸汽/烯烴/氫的氣體)通 過追加至外部循環(huán)的氣相中而供給至反應(yīng)器。
■是具備能夠通過噴射器使其液相外部循環(huán)的功能的反應(yīng)器，其 能夠?qū)?yīng)供給的上述混合氣體吸至噴射器而供給至反應(yīng)器(根據(jù)需要， 可以構(gòu)成使得反應(yīng)器的氣相部的 一 部分，也與上述混合氣體 一 起被吸 至噴射器)。
反應(yīng)器是具備能夠使其氣相強制性地內(nèi)部循環(huán)至液相中的功能 的反應(yīng)器。特別地，是具備所謂自吸型氣液接觸攪拌機的反應(yīng)器。
由具有能夠?qū)⑽挥谝合嗟纳厦娴臍庀嗟?一部分巻入的攪拌機而 成的反應(yīng)器。
優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中，供給至反應(yīng)器的氧和氫的分壓比，通常在
i : 50-50 : i的范圍下進行。優(yōu)選的氧和氳的分壓比為i : 2-10 : i。 氧和氬的分壓比(氧/氫)過高則環(huán)氧化合物的生成速度有時降低。而氧 和氬的分壓比(氧/氫)過低，則有時因石蠟副產(chǎn)的增大而使環(huán)氧化合物 的選擇率降低。
優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中的反應(yīng)溫度通常為0°C-150°C,優(yōu)選為 40°C-90°C。反應(yīng)溫度過低則反應(yīng)速度變慢，反應(yīng)溫度過高則副反應(yīng)所 致的副產(chǎn)物增加。
優(yōu)選的環(huán)氧化反應(yīng)中，反應(yīng)壓力沒有特別限定，但通常以表壓計， 為0.1MPa-20MPa,優(yōu)選為lMPa-10MPa。反應(yīng)壓力過低則原4牛氣體的 溶解變得不充分，反應(yīng)速度變慢。反應(yīng)壓力過高則反應(yīng)相關(guān)機器的成 本增大，本發(fā)明的生成物即環(huán)氧化合物的回收可以通過通常的蒸餾分 離來進行，未反應(yīng)的烯烴、溶劑也可以根據(jù)需要，通過例如蒸餾、膜 過濾等來進行分離。
如上述地，可以將本發(fā)明的混合氣體的制造方法或制造裝置優(yōu)選 地組合于環(huán)氧化反應(yīng)中。圖1中，示意性地表示了這樣組合并進行環(huán) 氧化反應(yīng)而制造丙烯的環(huán)氧化合物(即，環(huán)氧丙烷)的工藝的流程圖。
圖1中，進行預(yù)混合工序，將氧和水蒸汽在預(yù)混合裝置(例如靜態(tài)
混合器)IO中進行混合而制備含有(氧/水蒸汽)的氣體；進行第1混合 工序，將所得的含有(氧/水蒸汽)的氣體供給至第1混合裝置(例如靜態(tài) 混合器)12中，并且，將丙烯供給至第1混合裝置中，對它們進行混 合而制備含有氧、水蒸汽和丙烯而成的含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體； 然后，進行冷凝工序，將含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體供給至冷凝器 14，將水蒸汽中的一部分，優(yōu)選將大部分冷凝(優(yōu)選進行冷凝，以使作
為氣體殘留基本相當于操作條件下的飽和水蒸汽壓的水蒸汽)，并將冷 凝水作為排液24排出，同時得到水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽 /丙烯)的氣體。
然后，進行第2混合工序，將水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸 汽/丙烯)的氣體供給至第2混合裝置(例如靜態(tài)混合器)16中，并且， 將氫供給至第2混合裝置，對它們進行混合而制備含有氧、水蒸汽、 丙烯和氫而成的含有(氧/水蒸汽/丙烯/氫)的氣體。將得到的含有(氧/ 水蒸汽/丙烯/氫)的氣體，從環(huán)氧化反應(yīng)器18的氣相部取出，并在將 壓縮機20所壓縮的氣體外部循環(huán)至反應(yīng)器18的管線22的適當位置 加入，與經(jīng)壓縮的氣體一起供給至反應(yīng)器18的底部，而供給至環(huán)氧 化反應(yīng)的液相。
圖2中，對于水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體的 制備和含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體的制備，雖與圖l相同，但在 反應(yīng)器18具有噴射器26的方面與圖1基本不同。從反應(yīng)器取出的液 相被供給至噴射器26,由噴射器而產(chǎn)生負壓。含有(氧/水蒸汽/烯烴/ 氫)的氣體因該負壓而與通過噴射器的液相混合，并與液相 一起被供給 至反應(yīng)器中。應(yīng)予說明，圖示的方案中，連接有管線，使得反應(yīng)器的 氣相的一部分也與含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體一起被吸至噴射
38器。
圖3是圖2的方案的變形方案。圖3的工藝中，將在冷凝器14 中通過冷凝操作而生成的氣液混相流供給至氣液分離器(例如分離 罐)28中，在經(jīng)分離的氣體供給至反應(yīng)器18中的同時，將液相(排液 水)供給至冷凝器。該液相可在低壓下進行沖洗達到沸騰狀態(tài)后，供給 至冷凝器14。這樣，通過將液相供給至冷凝器，可以有效地利用水蒸 汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體所具有的熱。應(yīng)予說明，在圖3所示的方案中，將水蒸汽的量減少了的 含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體與氫進行混合的第2混合裝置16,也將 從反應(yīng)器取出的氣相一起混合。在圖示的方案中，第2混合裝置16 僅僅是配管的連接部。因此，以圖示的方案為基礎(chǔ)，本發(fā)明的第2混 合工序(或第2混合裝置)，在將水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/ 烯烴)的氣體與氫進行混合時，將反應(yīng)器的氣相一起混合，而制備含有 氧、水蒸汽、烯烴和氬而成的、含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體。因 此，本發(fā)明的混合氣體的制造方法或制造裝置，在第2混合工序(或第 2混合裝置)中，將水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體與 氫進行混合，也包含在其它氣體(例如從反應(yīng)器取出的氣相)共存的狀 態(tài)下進行混合的方案。
此外，任一方案中，預(yù)混合裝置、第1混合裝置和第2混合裝置 的至少 一個(根據(jù)情形為全部)不是特別的混合裝置，而是沒有連接有 配管的部分，即，可以僅僅是氣體合流的位置。因此，本發(fā)明中，混 合裝置可以是流體合流的位置，例如可以是流過不同氣體的配管的連 接部。
進一步地，本發(fā)明的另外的方案中，在將由冷凝工序得到的、水 蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體供給至環(huán)氧化反應(yīng)器 的同時，也可以獨立地將氬供給至環(huán)氧化反應(yīng)器。
實施例1
對氧氣(流速16155Nm3/Hr,溫度200°C ，壓力4MPa)、與水蒸汽(流速185787Nm3/Hr,溫度250°C ，壓力4MPa), 4吏用作為預(yù)混合裝置的 管線混合器進行混合，得到含有氧和水蒸汽而成的、含有(氧/水蒸汽) 的氣體。含有(氧/水蒸汽)的氣體中的氧濃度為約8體積％。
進 一 步地，對該含有(氧/水蒸汽)的氣體，與丙烯(流速 30228NmVHr，溫度20CTC ,壓力4MPa)，使用作為第1混合裝置的管 線混合器進行混合，得到含有氧、水蒸汽和丙烯而成的、含有(氧/水 蒸汽/丙烯)的氣體。含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體中，丙烯約為65體積 %。
然后，將該含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體通氣至用作第1冷凝器的 立式多管式熱交換器的管內(nèi)，冷卻至約125i:后，在用作第2冷凝器 的立式多管式熱交換器中冷卻至IO(TC而進行冷凝工序，得到氣液混 相流。將該氣液混相流用氣液分離罐進行氣液分離，得到含有氧34 體積％、水蒸汽3.7體積％、丙烯62.3體積％的，水蒸汽減少了的含 有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體和149.5噸/Hr的冷凝水。
將得到的水蒸汽減少了的含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體與氬 一 起 供給至反應(yīng)器，用于環(huán)氧化反應(yīng)。作為該反應(yīng)器，使用例如具有能得 到高吸氣速度的噴射器的反應(yīng)器，并使反應(yīng)器為下述構(gòu)成，以便水蒸 汽減少了的含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體被吸至噴射器而供給至反應(yīng) 器。此外，該反應(yīng)器將反應(yīng)器內(nèi)的氣相部氣體通過噴射器自吸而將氣 體分散至液體中。
得到的水蒸汽減少了的含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體的配管，與具 有噴射器的反應(yīng)器的氣相部氣體的自吸配管相連接，以將得到的水蒸 汽減少了的含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體與反應(yīng)器的氣相部氣體進行 混合。進一步地，連接有配管以使向上述混合的氣體中供給氫 (82卯NmVHr)，將這些混合氣體作為噴射器的吸氣進行供給，并且將 這些氣體分散至反應(yīng)液中(對應(yīng)于圖3所示的方案)。
反應(yīng)器中，設(shè)有通過噴射器而將液相外部循環(huán)的循環(huán)管線，該循環(huán)管線中設(shè)有用于除去反應(yīng)熱的熱交換器(外套側(cè)中流通水)。該熱交
換器內(nèi)，預(yù)先設(shè)有Ti-MWW催化劑和擔(dān)載1%鈀的活性炭催化劑的混
合物作為固定床。
向反應(yīng)器的液相中，以219噸/小時連續(xù)地供給含有蒽醌20ppm、 磷酸二氫銨20ppm的乙腈水(水/乙腈的重量比為30/70)。反應(yīng)中，調(diào) 節(jié)反應(yīng)溫度為5(TC,反應(yīng)壓力為4MPa而進行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)果，得到 33噸/Hr的含有環(huán)氧丙烷的液體。
進行操作，以使反應(yīng)器的氣相部基本惰性氣體成分占大半部分， 但氣相部的惰性氣體成分向液體中的溶解量多，反應(yīng)壓力的控制性差 時，供給至反應(yīng)器的氣體中混入氮等的惰性氣體成分而供給至反應(yīng)器。
應(yīng)予說明，將氣液分離罐中得到的冷凝水減壓至壓力O.lMPa，得 到溫度92.4。C， 3.7噸/Hr的水蒸汽和145.7噸/Hr的沸騰液。通過將 該沸騰液通過前述的作為第1冷凝器的立式多管式熱交換器的外套 側(cè)，而利用作為流過立式多管式熱交換器的管內(nèi)側(cè)的含有(氧/水蒸汽/ 丙烯)的氣體的冷卻用制冷劑，通過接受來自管內(nèi)的熱量，回收為溫度 151.7°C,壓力O.lMPa,流量145.7噸/Hr的水蒸汽?？梢詫⒃撍羝?在壓縮機中加壓至4MPa，并且，在經(jīng)加壓的水蒸汽中，加入與水蒸 汽減少了的含有(氧/水蒸汽/丙烯)的氣體中所含的水蒸汽相當?shù)乃?汽，而再利用作用于制備含有(氧/水蒸汽)的氣體的水蒸汽。
產(chǎn)業(yè)實用性
本發(fā)明在制備可燃性氣體(例如，丙烯等烯烴和/或氫)與氧的混合 氣體時，提供更安全的設(shè)備，這類設(shè)備可優(yōu)選地利用于如丙烯的烯烴 的環(huán)氧化中。
此外，在使用丙烯作為可燃性氣體時，也可以將更安全地制備的 惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體(例如氧)/惰性氣體(例如水蒸汽)/丙烯)的混合氣體用于丙烯醛等的制造中。
除此之外，如由之前說明可容易地理解的那樣，制備助燃性氣體 和可燃性氣體的混合物時，可以通過對由惰性氣體稀釋了的助燃性氣
的混合物。如對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見地，可以不脫離本發(fā)明的概 念地制造各種可燃性氣體與助燃性氣體的混合物。
例如可以使用乙烯作為可燃性氣體，可以更安全地得到制備的惰 性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體(例如氧)/惰性氣體(例如水蒸 汽)/乙烯)的混合氣體，可以將該混合氣體用于乙烯環(huán)氧化物、乙醛等 的制造中。
例如可以使用丙烯醛作為可燃性氣體，可以更安全地得到制備的 惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體(例如氧)/惰性氣體(例如水蒸 汽)/丙烯醛)的混合氣體，可以將該混合氣體用于丙烯酸等的制造中。
例如可以使用異丁烯作為可燃性氣體，可以更安全地得到制備的 惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體(例如氧)/惰性氣體(例如水蒸 汽)/異丁烯)的混合氣體，可以將該混合氣體用于異丁烯醛等的制造 中。
例如可以使用異丁烯醛作為可燃性氣體，可以更安全地得到制備 的惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體(例如氧)/惰性氣體(例如水 蒸汽)/異丁烯醛)的混合氣體，可以將該混合氣體用于曱基丙烯酸等的 制造中。
應(yīng)予說明，本申請含有以下的[發(fā)明l]-[發(fā)明45]:
混合氣體的制造方法，其是制造含有助燃性氣體和可燃性氣體而 成的混合氣體的方法，其特征在于，其由含有下述工序而成(1 )對含有助燃性氣體和惰性氣體而成的、含有(助燃性氣體/惰性 氣體)的氣體與可燃性氣體進行混合而得到含有(助燃性氣體/惰性氣 體/可燃性氣體)的氣體的工序，以及
性氣體減少的工序。 [發(fā)明2〗
發(fā)明1所述的制造方法，其特征在于，工序(l)對含有(助燃性氣 體/惰性氣體)的氣體的組成和/或量、與應(yīng)混合的可燃性氣體的量進行 調(diào)節(jié)并混合，以使混合后得到的、含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性
系的爆炸范圍^外: " ° 、 "、' [發(fā)明3]
發(fā)明2所述的制造方法，其特征在于，工序(l)中的可燃性氣體與 含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體中所含的助燃性氣體與惰性氣體 的比例進行選擇，以使在表示助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體體系 的爆炸范圍的正三角形坐標圖中，連接對應(yīng)于含有(助燃性氣體/惰性 氣體)的氣體中的助燃性氣體的濃度(其中，僅考慮助燃性氣體與惰性
氣體的量，除了這些成分之外還存在其它成分時，不考慮這類其它成 分的量)的點與助燃性氣體0%、惰性氣體0%、可燃性氣體100%的頂 點的可燃性氣體添加直線，與助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體體系 的爆炸范圍不交叉。
發(fā)明3所述的制造方法，其特征在于，在工序(l)中選擇含有(助 燃性氣體/惰性氣體)的氣體與應(yīng)混合的可燃性氣體的量，以使在表示 助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖 中，連接對應(yīng)于制造的混合氣體中的可燃性氣體的濃度(其中，僅考慮 助燃性氣體與可燃性氣體的量，除了這些成分之外還存在其它成分 時，不考慮這類其它成分的量)的點與助燃性氣體0%、惰性氣體100%、 可燃性氣體0%的頂點的惰性氣體減少直線，與助燃性氣體/惰性氣體/
43可燃性氣體體系的爆炸范圍不交叉。 [發(fā)明5]
發(fā)明1-4中任一項所述的混合氣體的制造方法，其特征在于，工 序(l)中的可燃性氣體是第l可燃性氣體，該制造方法進一步含有在由 工序(2)得到的含有(助燃性氣體/惰性氣體Z第1可燃性氣體)的氣體中， 混合作為另外的可燃性氣體的第2可燃性氣體而得到含有(助燃性氣 體/惰性氣體/第1可燃性氣體/第2可燃性氣體)的第2可燃性氣體混合
是工序(3)中得到的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第I可燃性氣體/第2 可燃性氣體)的氣體。
發(fā)明5所述的制造方法，其特征在于，由工序(3)得到的含有(助 燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體/第2可燃性氣體)的氣體的組成 (其中，僅考慮助燃性氣體、第1可燃性氣體和第2可燃性氣體的量， 不考慮惰性氣體和其它成分(存在時)的量)位于助燃性氣體/第1可燃 性氣體/第2可燃性氣體體系的爆炸范圍之外。
發(fā)明6所述的制造方法，其特征在于，在工序(3)中，選^^應(yīng)混合 的第2可燃性氣體的量，以使在表示助燃性氣體/第1可燃性氣體/第2 可燃性氣體體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖中，連接對應(yīng)于惰性氣 體的量減少了的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體)的氣體 中的第1可燃性氣體濃度(其中，僅考慮助燃性氣體和第l可燃性氣體 的量，除了這些成分之外還存在其它成分時，不考慮這類其它成分的 量)的點與助燃性氣體0%、第1可燃性氣體0%、第2可燃性氣體100% 的頂點的第2可燃性氣體添加直線，與助燃性氣體/第1可燃性氣體/ 第2可燃性氣體體系的爆炸范圍不交叉。
發(fā)明1-7中任一項所述的制造方法，其特征在于，含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體是，經(jīng)由對助燃性氣體與惰性氣體進行預(yù)先混合 的預(yù)混合工序而得到的混合氣體。 [發(fā)明9]
發(fā)明1-8中任一項所述的制造方法，其特征在于，惰性氣體是水 蒸汽或者二氧化碳。
[發(fā)明10]
發(fā)明9所述的制造方法，其特征在于，惰性氣體是水蒸汽，惰性 氣體減少工序通過使水蒸汽冷凝的冷凝工序而實施。
[發(fā)明11]
發(fā)明1-10中任一項所述的制造方法，其特征在于，助燃性氣體是 氧或者空氣。
[發(fā)明12]
發(fā)明1-11中任一項所述的制造方法，其特征在于，第l可燃性氣 體是烯烴。
[發(fā)明13]
發(fā)明5-12中任一項所述的制造方法，其特征在于，第2可燃性氣 體是氫。
[發(fā)明14]
發(fā)明12或13所述的制造方法，其特征在于，烯烴是a-烯烴。
發(fā)明14所述的制造方法，其特征在于，a-烯烴是丙烯。
混合氣體制造裝置，其是制造含有助燃性氣體和可燃性氣體而成 的混合氣體的裝置，其特征在于，其由具有下述而成
45(A) 具有供給含有助燃性氣體和惰性氣體而成的、含有(助燃性氣 體/惰性氣體)的氣體的設(shè)備，供給可燃性氣體的設(shè)備，和對這些氣體
體的混合裝置，以及' " 。'； '
(B) 具有使由前述混合裝置(A)供給的含有(助燃性氣體/惰性氣體/ 可燃性氣體)的氣體中所含的惰性氣體減少的設(shè)備而成的惰性氣體減
少裝置。 [發(fā)明17]
混合氣體制造裝置，其是制造含有第1可燃性氣體和第2可燃性 氣體而成的混合氣體的裝置，其特征在于，其由含有下述而成
發(fā)明16所述的混合裝置(A)中的供給可燃性氣體的設(shè)備是供給第 1可燃性氣體的設(shè)備的混合裝置(A，)，
具有使由前述混合裝置(A，)供給的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第 1可燃性氣體)的氣體中所含的惰性氣體減少的設(shè)備而成的惰性氣體 減少裝置(B，)，以及
具有供給由惰性氣體減少裝置(B，)供給的含有(助燃性氣體/惰性 氣體/第1可燃性氣體)的氣體的設(shè)備，供給第1可燃性氣體與作為另 外的可燃性氣體的第2可燃性氣體的設(shè)備，和對含有(助燃性氣體/惰 性氣體/第1可燃性氣體)的氣體與第2可燃性氣體進行混合的設(shè)備而 成的第2混合裝置(C)。
發(fā)明17所述的制造裝置，其特征在于，混合裝置(A，)的供給含有 (助燃性氣體/惰性氣體)的氣體的設(shè)備是來自具有供給助燃性氣體的 設(shè)備、和供給惰性氣體的設(shè)備、對助燃性氣體和惰性氣體的氣體進行 混合的設(shè)備而成的預(yù)混合裝置的供給設(shè)備。
發(fā)明16-18中任一項所迷的混合氣體制造裝置，其特征在于，惰
縮的冷:和/或壓縮i置。 '"、、'" '
[發(fā)明20]
發(fā)明16-19中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征在于，惰 性氣體是水蒸汽，惰性氣體減少裝置是水蒸汽的冷凝裝置。
[發(fā)明21]
發(fā)明20所述的混合氣體制造裝置，其特征在于， 冷凝裝置包含熱交換器、和氣液分離器，
該熱交換器具備制冷劑流通路徑和氣體流通路徑，該氣體流通路 徑中流入含有(助燃性氣體/水蒸汽/[可燃性氣體]或[第1可燃性氣體]) 的氣體而將水蒸汽冷凝，
冷凝后的氣液混合流體流入該氣液分離器而分離為氣體和液體，
t 、 ' 、 ' [發(fā)明22]
發(fā)明16-21中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征在于，助 燃性氣體是氧。
[發(fā)明23]
發(fā)明17-22中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征在于，第 1可燃性氣體是烯烴。
[發(fā)明24]
發(fā)明17-23中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征在于，第 2可燃性氣體是氫。
[發(fā)明25]
環(huán)氧化裝置，其是烯烴的環(huán)氧化裝置，其由具有助燃性氣體是氧、 惰性氣體是水蒸汽、第l可燃性氣體是烯烴、第2可燃性氣體是氫的 發(fā)明17-21中任一項所迷的混合氣體制造裝置和反應(yīng)器而成，其特征 在于，反應(yīng)器和混合氣體制造裝置是連接著的，以使由該混合氣體制造 裝置得到的、含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體被供給至該反應(yīng)器中， 該反應(yīng)器是能夠生成對應(yīng)于該烯烴的環(huán)氧化合物的反應(yīng)器。 [發(fā)明26]
發(fā)明25所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器是具備能使該 反應(yīng)器內(nèi)的氣相和/或該反應(yīng)器內(nèi)的液相循環(huán)的功能的反應(yīng)器。
[發(fā)明27]
發(fā)明26所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器具備能通過壓 縮機使該反應(yīng)器的氣相外部循環(huán)的功能，進一步地，具備能通過該功 能追加含有氧/水蒸汽/烯烴/氬的氣體，從而供給至反應(yīng)器中的功能。
發(fā)明27所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，能使氣相外部循環(huán)的 功能是噴射器，進一步地，所述環(huán)氧化裝置具備將含有氧/水蒸汽/烯 烴/氫的氣體吸至該噴射器而供給至反應(yīng)器的功能。
發(fā)明25所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器具備將該反應(yīng) 器內(nèi)的氣相內(nèi)部循環(huán)至該反應(yīng)器內(nèi)液相中的功能。
[發(fā)明30]
發(fā)明29所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器由具有自吸型 氣液4妄觸4覺拌才幾而成。
[發(fā)明31]
發(fā)明30所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器由具有能夠?qū)?該反應(yīng)器中的氣相的一部分巻入該反應(yīng)器中的液相中的攪拌機而成。
[發(fā)明32]
環(huán)氧化合物的制造方法，其是制造烯烴的環(huán)氧化合物的方法，其由含有下述而成，
(a) 根據(jù)助燃性氣體是氧、第1可燃性氣體是烯烴的發(fā)明5-10中 任一 項所述的混合氣體制造方法，得到(含有氧/水蒸汽/烯烴/氫的氣體) 的工序，
(b) 將得到的含有(氧/水蒸汽/烯烴/氬)的氣體供給至反應(yīng)器的工 序，以及
(c) 在反應(yīng)器中，在催化劑的存在下，在液相中使氧、烯烴和氫反 應(yīng)而生成對應(yīng)于該烯烴的環(huán)氧化合物的工序。 [發(fā)明33]
發(fā)明32所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使用a-烯 烴作為烯烴。
[發(fā)明34]
發(fā)明33所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使用丙烯 作為ct-烯烴。
[發(fā)明35]
發(fā)明32-35中任一項所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于， 使用含有醌型化合物或者醌型化合物的二氫體的液相作為液相。
[發(fā)明36]
發(fā)明32-35中任一項所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于， 作為液相4吏用以乙腈為主成分。
[發(fā)明37]
發(fā)明32-35中任一項所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于， 作為催化劑，使用含有鈦硅酸鹽和貴金屬的催化劑。
[發(fā)明38]
發(fā)明37所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，鈦硅酸鹽 是具有MWW結(jié)構(gòu)的結(jié)晶性鈦硅酸鹽或者層狀鈦硅酸鹽。
[發(fā)明39]
發(fā)明37或38所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，貴金 屬是4巴。
[發(fā)明40]
發(fā)明32-39中任一項所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于， (c)工序中，進一步含有使氣相和/或液相進行循環(huán)的工序。
[發(fā)明41]
發(fā)明40所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，進行循環(huán) 的工序是通過壓縮機使反應(yīng)器的氣相外部循環(huán)，同時將含有(氧/水蒸 汽/烯烴/氬)的氣體供給至該外部循環(huán)部和/或該氣相部。
發(fā)明40所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，進行循環(huán) 的工序是通過噴射器使液相外部循環(huán)，同時將含有(氧/水蒸汽/烯烴/ 氬)的氣體吸至該噴射器而供給至反應(yīng)器。
發(fā)明40所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，進行循環(huán) 的工序是^吏氣相內(nèi)部循環(huán)至液相的工序。
[發(fā)明44]
發(fā)明43所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使氣相內(nèi) 部循環(huán)至液相的工序是使用自吸型氣液接觸攪拌機進行內(nèi)部循環(huán)的工序。 [發(fā)明45]
發(fā)明43所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使氣相內(nèi) 部循環(huán)至液相的工序使用具有能夠?qū)⒃摲磻?yīng)中的氣相的一部分巻入 至該反應(yīng)中的液相的功能的攪拌機。
50
權(quán)利要求
1.混合氣體的制造方法，其是制造含有助燃性氣體和可燃性氣體而成的混合氣體的方法，其特征在于，其由含有下述工序而成(1)對含有助燃性氣體和惰性氣體而成的、含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體與可燃性氣體進行混合而得到含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體)的氣體的工序，以及(2)使含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體)的氣體中所含的惰性氣體減少的工序。
2. 權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，工序(l)對含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體的組成和/或量、與應(yīng)混合的可燃性氣體的 量進行調(diào)節(jié)并混合，以使混合后得到的、含有(助燃性氣體/惰性氣體/ 可燃性氣體)的氣體的組成位于助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體構(gòu) 成的體系的爆炸范圍之外。
3. 權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，對工序(l)中的可與惰性氣體的比例進行選擇，以使在表示助燃性氣體/惰性氣體/可燃 性氣體體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖中，連接對應(yīng)于含有(助燃性體與惰性氣體的量，除了這些成分之外還存:其它成分時r不考慮這類其它成分的量)的點與助燃性氣體0%、惰性氣體0%、可燃性氣體 100%的頂點的可燃性氣體添加直線，與助燃性氣體/惰性氣體/可燃性 氣體體系的爆炸范圍不交叉。
4. 權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，在工序(l)中對含 有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體與應(yīng)混合的可燃性氣體的量進行選 擇，以使在表示助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體體系的爆炸范圍的 正三角形坐標圖中，連接對應(yīng)于制造的混合氣體中的可燃性氣體的濃 度.(其中，僅考慮助燃性氣體與可燃性氣體的量，除了這些成分之外還 存在其它成分時，不考慮這類其它成分的量)的點與助燃性氣體0%、 惰性氣體100%、可燃性氣體0%的頂點的惰性氣體減少直線，與助燃 性氣體/惰性氣體/可燃性氣體體系的爆炸范圍不交叉。
5. 權(quán)利要求1-4中任一項所述的混合氣體的制造方法，其特征在 于，工序(l)中的可燃性氣體是第l可燃性氣體，該制造方法進一步含有在由工序(2)得到的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體)的 氣體中，混合作為另外的可燃性氣體的第2可燃性氣體而得到含有(助燃性氣體/惰性氣體/第l可燃性氣體/第2可燃性氣體)的第2可燃性氣/第2可燃性氣體)的l體。 "； '° ";
6. 權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，由工序(3)得到的 含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃性氣體/第2可燃性氣體)的氣體 的組成(其中，僅考慮助燃性氣體、第l可燃性氣體和第2可燃性氣體 的量，不考慮惰性氣體和其它成分(存在時)的量)位于助燃性氣體/第1 可燃性氣體/第2可燃性氣體體系的爆炸范圍之外。
7. 權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于，在工序(3)中，對 應(yīng)混合的第2可燃性氣體的量進行選擇，以使在表示助燃性氣體/第1 可燃性氣體/第2可燃性氣體體系的爆炸范圍的正三角形坐標圖中，連 接對應(yīng)于惰性氣體的量減少了的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第1可燃 性氣體)的氣體中的第l可燃性氣體濃度(其中，僅考慮助燃性氣體和 第l可燃性氣體的量，除了這些成分之外還存在其它成分時，不考慮 這類其它成分的量)的點與助燃性氣體0%、第1可燃性氣體0%、第2 可燃性氣體100%的頂點的第2可燃性氣體添加直線，與助燃性氣體/ 第1可燃性氣體/第2可燃性氣體體系的爆炸范圍不交叉。
8. 權(quán)利要求1-7中任一項所述的制造方法，其特征在于，含有(助 燃性氣體/惰性氣體)的氣體是，經(jīng)由對助燃性氣體與惰性氣體進行預(yù) 先混合的預(yù)混合工序而得到的混合氣體。
9. 權(quán)利要求1-8中任一項所述的制造方法，其特征在于，惰性氣 體是水蒸汽或者二氧化碳。
10. 權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，惰性氣體是水蒸 汽，惰性氣體減少工序通過使水蒸汽冷凝的冷凝工序而實施。
11. 權(quán)利要求1-10中任一項所述的制造方法，其特征在于，助燃 性氣體是氧或者空氣。
12. 權(quán)利要求1-11中任一項所述的制造方法，其特征在于，第1 可燃性氣體是烯烴。
13. 權(quán)利要求5-12中任一項所述的制造方法，其特征在于，第2可燃性氣體是氬。
14. 權(quán)利要求12或13所述的制造方法，其特征在于，烯烴是a-烯烴。
15. 權(quán)利要求14所述的制造方法，其特征在于，a-烯烴是丙烯。
16. 混合氣體制造裝置，其是制造含有助燃性氣體和可燃性氣體 而成的混合氣體的裝置，其特征在于，其由具有下述而成體/惰性氣體)的氣體的設(shè)備，供給可燃性氣體的設(shè)備，和對這^氣體 進行混合的設(shè)備而成的含有(助燃性氣體/惰性氣體/可燃性氣體)的氣 體的混合裝置，以及(B)具有使由前述混合裝置(A)供給的含有(助燃性氣體/惰性氣體/ 可燃性氣體)的氣體中所含的惰性氣體減少的設(shè)備而成的惰性氣體減 少裝置。
17. 混合氣體制造裝置，其是制造含有助燃性氣體、第1可燃性 氣體和第2可燃性氣體而成的混合氣體的裝置，其特征在于，其由含 有下述而成權(quán)利要求16所述的混合裝置(A)中的供給可燃性氣體的設(shè)備是供 給第1可燃性氣體的設(shè)備的混合裝置(A，)，具有使由前述混合裝置(A，)供給的含有(助燃性氣體/惰性氣體/第 1可燃性氣體)的氣體中所含的惰性氣體減少的設(shè)備而成的惰性氣體 減少裝置(B，)，以及具有供給由惰性氣體減少裝置(B，)供給的含有(助燃性氣體/惰性 氣體/第1可燃性氣體)的氣體的設(shè)備，供給第1可燃性氣體與作為另 外的可燃性氣體的第2可燃性氣體的設(shè)備，和對含有(助燃性氣體/惰 性氣體/第1可燃性氣體)的氣體與第2可燃性氣體進行混合的設(shè)備而 成的第2混合裝置(C)。
18. 權(quán)利要求17所述的制造裝置，其特征在于，混合裝置(A，)的 供給含有(助燃性氣體/惰性氣體)的氣體的設(shè)備是來自具有供給助燃 性氣體的設(shè)備、和供給惰性氣體的設(shè)備、對助燃性氣體和惰性氣體的 氣體進行混合的設(shè)備而成的預(yù)混合裝置的供給設(shè)備。
19. 權(quán)利要求16-18中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征 在于，惰性氣體減少裝置(B)或者(B，)是對供給至其中的氣體進行冷卻和/或壓縮的冷卻和/或壓縮裝置。
20. 權(quán)利要求16-19中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征在于，惰性氣體是水蒸汽，惰性氣體減少裝置是水蒸汽的冷凝裝置。
21. 權(quán)利要求20所述的混合氣體制造裝置，其特征在于， 冷凝裝置包含熱交換器、和氣液分離器，該熱交換器具備制冷劑流通路徑和氣體流通路徑，該氣體流通路 徑中流入含有(助燃性氣體/水蒸汽/[可燃性氣體]或[第1可燃性氣體]) 的氣體而將水蒸汽冷凝，冷凝后的氣液混合流體流入該氣液分離器而分離為氣體和液體， 并能使該液體處于較低壓力而供給至該熱交換器的制冷劑流通路徑 中。
22. 權(quán)利要求16-21中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征 在于，助燃性氣體是氧。
23. 權(quán)利要求17-22中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征 在于，第l可燃性氣體是烯烴。
24. 權(quán)利要求17-23中任一項所述的混合氣體制造裝置，其特征 在于，第2可燃性氣體是氫。
25. 環(huán)氧化裝置，其是烯烴的環(huán)氧化裝置，其由具有助燃性氣體 是氧、惰性氣體是水蒸汽、第l可燃性氣體是烯烴、第2可燃性氣體 是氫的權(quán)利要求17-21中任一項所述的混合氣體制造裝置和反應(yīng)器而 成，其特征在于，反應(yīng)器和混合氣體制造裝置是連接著的，以使由該混合氣體制造 裝置得到的、含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體被供給至該反應(yīng)器中， 該反應(yīng)器是能夠生成對應(yīng)于該烯烴的環(huán)氧化合物的反應(yīng)器。
26. 權(quán)利要求25所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器是具備 能使該反應(yīng)器內(nèi)的氣相和/或該反應(yīng)器內(nèi)的液相循環(huán)的功能的反應(yīng)器。
27. 權(quán)利要求26所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器具備能 通過壓縮機使該反應(yīng)器的氣相外部循環(huán)的功能，進一步地，具備能通 過該功能追加含有氧/水蒸汽/烯烴/氫的氣體，從而供給至反應(yīng)器中的 功能。
28. 權(quán)利要求27所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，能使氣相外部 循環(huán)的功能是噴射器，進一步地，所述環(huán)氧化裝置具備將含有氧/水蒸汽/烯烴/氳的氣體吸至該噴射器而供給至反應(yīng)器的功能。
29. 權(quán)利要求25所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器具備將該反應(yīng)器內(nèi)的氣相內(nèi)部循環(huán)至該反應(yīng)器內(nèi)液相中的功能。
30. 權(quán)利要求29所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器由具有自吸型氣液接觸攪拌機而成。
31. 權(quán)利要求30所述的環(huán)氧化裝置，其特征在于，反應(yīng)器由具有能夠?qū)⒃摲磻?yīng)器中的氣相的 一部分巻入該反應(yīng)器中的液相中的攪拌機而成。
32. 環(huán)氧化合物的制造方法，其是制造烯烴的環(huán)氧化合物的方法，其由含有下述而成，(a) 根據(jù)助燃性氣體是氧、第1可燃性氣體是烯烴的權(quán)利要求5-10中任一 項所述的混合氣體制造方法，得到(含有氧/水蒸汽/烯烴/氫的氣體)的工序，(b) 將得到的含有(氧/水蒸汽/烯烴/氫)的氣體供給至反應(yīng)器的工序，以及(c) 在反應(yīng)器中，在催化劑的存在下，在液相中使氧、烯烴和氬反應(yīng)而生成對應(yīng)于該烯烴的環(huán)氧化合物的工序。
33. 權(quán)利要求32所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使用a-烯烴作為烯烴。
34. 權(quán)利要求33所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使用丙烯作為a-烯烴。
35. 權(quán)利要求32-34中任一項所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使用含有醌型化合物或者醌型化合物的二氬體的液相作為液相。
36. 權(quán)利要求32-34中任一項所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，作為液相^吏用以乙腈為主成分。
37. 權(quán)利要求32-36中任一項所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，作為催化劑，使用含有鈦硅酸鹽和貴金屬的催化劑。
38. 權(quán)利要求37所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，鈦硅酸鹽是具有MWW結(jié)構(gòu)的結(jié)晶性鈦硅酸鹽或者層狀鈦硅酸鹽。
39. 權(quán)利要求37或38所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，貴金屬是鈀。
40. 權(quán)利要求32-39中任一項所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其 特征在于，(c)工序中，進一步含有使氣相和/或液相進行循環(huán)的工序。
41. 權(quán)利要求40所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，進 行循環(huán)的工序是通過壓縮機使反應(yīng)器的氣相外部循環(huán)，同時將含有(氧 /水蒸汽/烯烴/氫)的氣體供給至該外部循環(huán)部和/或該氣相部。
42. 權(quán)利要求40所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，進 行循環(huán)的工序是通過噴射器使液相外部循環(huán)，同時將含有(氧/水蒸汽/ 烯烴/氫)的氣體吸至該噴射器而供給至反應(yīng)器。
43. 權(quán)利要求40所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，進 行循環(huán)的工序是使氣相內(nèi)部循環(huán)至液相的工序。
44. 權(quán)利要求43所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使 氣相內(nèi)部循環(huán)至液相的工序是使用自吸型氣液接觸攪拌機進行內(nèi)部 循環(huán)的工序。
45. 權(quán)利要求43所述的環(huán)氧化合物的制造方法，其特征在于，使 氣相內(nèi)部循環(huán)至液相的工序使用具有能夠?qū)⒃摲磻?yīng)中的氣相的 一 部 分巻入至該反應(yīng)中的液相的功能的攪拌才幾。
全文摘要
提供在使用烯烴、氫和氧來制作與該烯烴對應(yīng)的環(huán)氧化合物時，安全地對含有氧和烯烴而成的混合氣體容易地進行調(diào)節(jié)的新方法。制造含有氧和烯烴而成的混合氣體的方法，其特征在于，其由含有下述而成(1)對含有氧和水蒸汽而成的、含有(氧/水蒸汽)的氣體與烯烴進行混合，而制備含有氧、水蒸汽和烯烴而成的、含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體的混合工序，以及(2)除去含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體中所含的水蒸汽，而制備水蒸汽的量減少了的含有(氧/水蒸汽/烯烴)的氣體來作為含有氧和可燃性氣體而成的混合氣體的水蒸汽減少工序。
文檔編號C07D301/00GK101687831SQ200880024158
公開日2010年3月31日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者波多野亮 申請人:住友化學(xué)株式會社