丙烯-H2O2气相环氧化反应是本实验室自2003年开始研究的合成PO新途径。它不用溶剂,有望彻底克服丙烯-H2O2液相环氧化反应的缺点,但面临着高温下H2O2易分解和有效利用率低的主要挑战。为此,前人主要开展了 TS-1沸石改性和固定床反应等研究工作。在文献调研的基础上,本论文主要尝试用流态化反应方式进一步提高丙烯-H2O2气相环氧化的H2O2有效利用率。主要研究内容和结果如下:首先,根据丙烯和H2O2气相环氧化反应体系特点,开展了小型流化床反应器及微球型TS-1催化剂的研制工作。用不同直径的石英管研制出具有套管结构H2O2汽化段且在典型气相环氧化反应条件下属于鼓泡床范畴的实验室小型流化床反应器。用正硅酸乙酯的硝酸水解物为粘结剂研制出球形度和机械强度良好、体积平均粒度为63～64 μm、TS-1沸石含量为50～60 wt.%（干基）的微球型TS-1催化剂母体。用实验室前期发明的碱金属氢氧化物溶液对微球型催化剂母体进行了改性尝试。并用自制反应器和微球催化剂的母体及其改性样品,系统开展了丙烯和H2O2气相环氧化的流态化反应研究。结果表明,小型鼓泡床反应器和微球型催化剂能够满足丙烯和H2O2气相环氧化流态化反应研究的需要。前期发明的TS-1沸石碱金属氢氧化物溶液水热改性方法适用于微球型催化剂母体。改性后的催化剂样品,微球形状和粒度分布保持良好,机械强度得到改善。在此基础上,用含有钾离子和TPA+阳离子的碱溶液对TS-1沸石含量为50 wt.%（干基）的微球型催化剂母体开展了水热改性的放大试验（0.1 L～10 L）。并且用同一反应器、相同催化剂和反应条件,通过改变催化剂粒度开展了气相环氧化的固定床和流化床反应对比实验。还研究了流化床反应方式下气相环氧化的副产物及其可能的生成路径。结果表明,放大改性制备的微球型GPO-1催化剂性能重现性好。用流化床反应方式取代固定床反应方式能明显提高H2O2有效利用率。在反应物中含有10 ppm甲胺和反应温度约为155℃,n（C3H6）/n（H2O2）约为6/1的流态化反应条件下,GPO-1催化剂的平均丙烯转化率为14.1%,环氧丙烷平均选择性为97.0%、H2O2平均有效利用率可达85.3%。环氧丙烷时空收率平均可达7.7 kgPO·kgCat-1·h-1。上述结果是迄今为止丙烯和H2O2气相环氧化研究的最好结果。另外,本文还尝试用常规水热法合成的缺陷型S-1沸石为母体,通过TiC14化学气相沉积反应制备可用于气相环氧化反应的TS-1沸石,并取得了良好开端。