用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的复合型溶剂体系制造技术

本发明专利技术公开了一种用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的复合型溶剂体系。该复合型溶剂体系包括反式-1,2-环己二醇二醋酸酯，或者包括反式-1,2-环己二醇二醋酸酯、重芳烃、磷酸三辛酯和醋酸异辛酯。本发明专利技术的复合型溶剂体系原料简单易得、可极大地降低生产成本、双氧水萃取分配系数高、对蒽醌溶解度大、氢化效率高、可大规模应用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的复合型溶剂体系
本专利技术涉及一种双氧水生产过程中的工作液溶剂体系，具体涉及一种用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的复合型溶剂体系。
技术介绍
蒽醌法过氧化氢生产工艺的基本核心有两个要素：一个是被称之为“载体”的烷基蒽醌，另一个则是工作液溶剂体系。其中，工作液中溶剂的基本作用是溶解蒽醌，使得蒽醌的氢化反应与氢蒽醌的氧化反应得以以气—液传质形式进行；并在萃取工序中，用纯水将溶解在氧化反应液中的过氧化氢萃取出来，得到双氧水成品；在萃取过程中得到的萃余相工作液，经后处理工序的净化与再生，重新循环到蒽醌氢化工序。形象地看，工作液溶剂相当于人体中的血液循环，其重要性不言而喻。正因为工作液溶剂所具有的重要性，国外早已在二十世纪七十年代起，就对不同工作液溶剂在过氧化氢生产中的特性行为，包括对于蒽醌和氢蒽醌的溶解性能、在双氧水萃取过程中分配系数的分布范围、以及其他辅助特性(生产过程中的化学稳定性和基本物理特性，如：粘度、沸点、表面张力和比重，等等)，进行了深入研究与剖析，提出了诸如二异丁基甲醇、2-甲基环己基醋酸酯、四丁基脲、重芳烃和磷酸三辛酯等各种工作液溶剂体系，并应用到了大型过氧化氢生产装置，体现出增加产能规模、降低消耗和降低生产成本等显著优势。国内对工作液溶剂的优化与探索工作起步较晚，目前国内双氧水工业化生产装置中，基本上还在使用重芳烃/磷酸三辛酯两元系工作液溶剂体系，具有对于有效蒽醌的溶解度不高、氢化效率偏低，以及双氧水萃取分配系数较低等明显弱点。例如，在国外双氧水生产中，其工作液中有效蒽醌的总含量通常可达160g/L～180g/L，氢化效率可达10g/L～12g/L；而国内双氧水生产装置上，有效蒽醌总溶解度一般仅为120g/L～140g/L，平均氢化效率也只有7g/L～8g/L，其间的差距显而易见。国外已经成熟应用的过氧化氢生产两元系溶剂体系，如重芳烃/2-甲基环己基醋酸酯溶剂体系，重芳烃/四丁基脲溶剂体系和重芳烃/二异丁基甲醇溶剂体系等，虽然具有对于蒽醌溶解度和双氧水萃取分配系数均较高、一些物理化学特性良好等优点，但也存在某些方面物理性能不足，以及特种溶剂合成工艺复杂，生产成本过高等缺陷，使得这些溶剂体系难以在国内双氧水生产行业大规模推广使用。由上述可知，由于国内双氧水行业在工作液新型溶剂的研发方面仍处于比较落后的状况，绝大多数双氧水生产装置工作液仍长期使用较为单一的溶剂体系(重芳烃+磷酸三辛酯的两元溶剂体系)。对于国外早期研发和现已大规模应用的特殊溶剂，或因这些溶剂生产困难，或因这些溶剂市场价格过高，或因这些溶剂本身存在的某些问题，都导致了迟迟未在国内双氧水生产行业中得到大规模推广应用。因此，迫切需要研发新型溶剂体系，既能满足双氧水生产特性要求，又具有生产工艺简单，市场价格低廉，易于大规模推广使用的优势，以提升我国乃至全球双氧水行业整体生产技术水平。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种原料简单易得、可极大地降低生产成本、双氧水萃取分配系数高、对蒽醌溶解度大、氢化效率高、可大规模使用的用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的复合型溶剂体系。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的复合型溶剂体系，所述复合型溶剂体系包括反式-1,2-环己二醇二醋酸酯。上述的复合型溶剂体系中，优选的，所述复合型溶剂体系还包括重芳烃、磷酸三辛酯和醋酸异辛酯。上述的复合型溶剂体系中，优选的，按质量分数计，所述重芳烃为60％～65％，所述磷酸三辛酯为20％～25％，所述醋酸异辛酯为6％～8％，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯为6％～8％。上述的复合型溶剂体系中，优选的，所述醋酸异辛酯与反式-1,2-环己二醇二醋酸酯的质量比为1∶1。上述的复合型溶剂体系中，优选的，按质量分数计，所述重芳烃为63％，所述磷酸三辛酯为23％，所述醋酸异辛酯为7％，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯为7％。上述的复合型溶剂体系中，优选的，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯是由以下方法制备得到：(1)将反式-1,2-环己二醇和酯化催化剂加入到带有回流分水器和搅拌器的反应容器中，然后加入反应溶剂，在加热升温的条件下，使反式-1,2-环己二醇和酯化催化剂完全溶解；(2)将步骤(1)所得反应液一边搅拌一边继续加热升温，使反应液沸腾；当回流分水器中的分层有机相溢流返回至反应容器中时，开始向反应液中滴加酯化剂，发生酯化反应，酯化剂滴加完毕后，继续反应，直至酯化反应完成；(3)对步骤(2)所得反应产物进行过滤、碱洗、水洗和精馏，得到反式-1,2-环己二醇二醋酸酯。上述的复合型溶剂体系中，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯在进行制备时，优选的，所述步骤(1)中，所述酯化催化剂为对甲苯磺酸，所述反应溶剂为甲基环己烷，按质量比计，所述反式-1,2-环己二醇∶对甲苯磺酸∶甲基环己烷＝1∶0.02～0.10∶1.0～3.0；所述步骤(2)中，所述酯化剂为醋酸，所述反式-1,2-环己二醇的摩尔量∶醋酸的总摩尔量＝1∶2.2～5.0。上述的复合型溶剂体系中，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯在进行制备时，优选的，所述步骤(2)的酯化反应过程中，当滴加至反应液中的醋酸量≤醋酸总量的1/2时，酯化温度控制在95℃～105℃；当醋酸总量的1/2＜滴加至反应液中的醋酸量≤醋酸总量时，酯化温度控制在105℃～110℃；当醋酸滴加完毕后，酯化温度控制在115℃～145℃；所述酯化温度是通过调节反应体系中反应溶剂总量来控制的，具体调节方式为：在酯化反应过程中，从回流分水器的下部放出反应溶剂，或者从回流分水器的冷凝管顶端补入反应溶剂，通过调节反应体系中的溶剂持有量，进而调节酯化温度；用于控制酯化温度而引出反应体系之外的反应溶剂，经收集后直接作为下一批酯化反应溶剂循环使用。上述的复合型溶剂体系中，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯在进行制备时，优选的，所述酯化反应完成的判断标准为：在酯化反应过程中，对反应液取样测试，未反应的反式-1,2-环己二醇的质量分数小于0.2％，同时未转化为反式-1,2-环己二醇二醋酸酯的反式-1,2-环己二醇羟基单醋酸酯的质量分数小于0.5％时，酯化反应完成。上述的复合型溶剂体系中，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯在进行制备时，优选的，所述反式-1,2-环己二醇是以环己酮生产过程中副产的环氧环己烷为原料，在酸性条件下经水解反应制备得到的。本专利技术的复合型溶剂体系中，所述的重芳烃通常选择C9～C10重芳烃，但不限于此。本专利技术中，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯在进行制备时，由于反式-1,2-环己二醇在常温下呈固体状态(熔点为102～104℃)，必须在加入有机溶剂溶解的条件下与酯化剂(醋酸)发生酯化反应。此外，所加入的有机溶剂同时还起到了酯化反应带水剂的作用，不断将反应过程中生成的化学水移出反应体系，确保酯化反应快速向正方向进行。将醋酸滴加至反应液中时，应根据实际情况控制匀速的醋酸滴加速度，过快的醋酸滴加速度会使得回流分水器的分层水中醋酸夹带量增加，而过慢的醋酸滴加速度会延长酯化反应时间。在酯化剂醋酸滴加完毕后，继续升高酯化反应温度，并维持一段反应时间(通常反应时长范围为0.5h～3h)，以确保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的复合型溶剂体系，其特征在于，所述复合型溶剂体系包括反式‑1,2‑环己二醇二醋酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的复合型溶剂体系，其特征在于，所述复合型溶剂体系包括反式-1,2-环己二醇二醋酸酯；所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯是由以下方法制备得到：（1）将反式-1,2-环己二醇和酯化催化剂加入到带有回流分水器和搅拌器的反应容器中，然后加入反应溶剂，在加热升温的条件下，使反式-1,2-环己二醇和酯化催化剂完全溶解；（2）将步骤（1）所得反应液一边搅拌一边继续加热升温，使反应液沸腾；当回流分水器中的分层有机相溢流返回至反应容器中时，开始向反应液中滴加酯化剂，发生酯化反应，酯化剂滴加完毕后，继续反应，直至酯化反应完成；（3）对步骤（2）所得反应产物进行过滤、碱洗、水洗和精馏，得到反式-1,2-环己二醇二醋酸酯；所述步骤（1）中，所述酯化催化剂为对甲苯磺酸，所述反应溶剂为甲基环己烷；所述步骤（2）中，所述酯化剂为醋酸；所述步骤（2）的酯化反应过程中，当滴加至反应液中的醋酸量≤醋酸总量的1/2时，酯化温度控制在95℃～105℃；当醋酸总量的1/2＜滴加至反应液中的醋酸量≤醋酸总量时，酯化温度控制在105℃～110℃；当醋酸滴加完毕后，酯化温度控制在115℃～145℃；所述复合型溶剂体系还包括重芳烃、磷酸三辛酯和醋酸异辛酯。2.根据权利要求1所述的复合型溶剂体系，其特征在于，按质量分数计，所述重芳烃为60%～65%，所述磷酸三辛酯为20%～25%，所述醋酸异辛酯为6%～8%，所述反式-1,2-环己二醇二醋酸酯为6%～8%。3.根据权利要求2所述的复合型溶剂体系，其特征在于，所述醋酸异辛酯与反式-1,2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华，卿光宗，于星，杨文勇，
申请(专利权)人：湖南兴鹏化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43