过氧化氢对孟烷的制备方法技术

本发明专利技术提供一种过氧化氢对孟烷的制备方法，包括以下步骤：将含氧气的气体分散到氧化原料中，得到气液混合流体；再将该气液混合流体进行氧化反应后进行气液分离，得到含过氧化氢对孟烷的氧化液。上述过氧化氢对孟烷的制备方法，氧化温度低、氧化时间短、氧化效率高；氧化产物选择性高，氧化副产物少，酸值低；氧气利用率高，氧化过程安全。

【技术实现步骤摘要】
过氧化氢对孟烷的制备方法
本专利技术涉及萜类化合物深加工
，特别是涉及过氧化氢对孟烷的制备方法。
技术介绍
过氧化氢对孟烷（PMH）是烯烃乳液聚合引发剂，主要用作丁苯橡胶、乙丙橡胶及丁腈橡胶聚合引发剂，此外PMH还用于不饱和聚酯的交联剂、制备香料等。用空气或富氧空气氧化对孟烷，是获取过氧化氢对孟烷的重要方法。目前，工业上由对孟烷氧化生产过氧化氢对孟烷采用的是无催化氧化技术，通常采用间歇法在110℃~140℃的温度下反应，以空气为氧化剂，反应时间长达8小时以上，过氧化氢对孟烷的产率为12%左右。由于反应时间长，导致副产物较多，物料损耗比较高，产品质量不稳定。同时，对孟烷的单程转化率较低，导致原料循环量大，过氧化氢对孟烷在提浓过程中的能量消耗较大。CN101962352B公开了一种连续化生成过氧化氢对孟烷的方法，将对孟烷和催化剂组成的混合溶液加入到氧化塔中，空气或氧气或空气与氧气的混合气体鼓入氧化塔中，使气体与对孟烷溶液充分接触进行氧化反应，其中催化剂是自由基引发剂醋酸铜、醋酸钴或醋酸锰。该方法存在的问题是：气相和液相分布不均匀，导致氧化过程缓慢，物料停留时间长，进而造成氧化效率低，气体利用率低，设备体积大；同时，反应产物需要脱除催化剂和杂质后才能进入下一道工序，步骤复杂、增加了生产成本。综上所述，传统的过氧化氢对孟烷的生产方法均存在气液接触面积小，导致反应时间过长，副产物较多，物料损耗比较高，气体利用率低，产品质量稳定性差等问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对
技术介绍
中存在的问题，提供一种气液面积大，能够有效缩短反应时间、减少副产物、降低物料损耗，提高气体利用率且产品质量稳定的过氧化氢对孟烷的制备方法。一种过氧化氢对孟烷的制备方法，包括以下步骤：将含氧气的气体分散到氧化原料中，得到气液混合流体，所述氧化原料为含反应诱导剂的对孟烷溶液；将所述气液混合流体进行氧化反应，得到反应后的气液混合流体；及将所述反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含过氧化氢对孟烷的氧化液。在其中一个实施例中，所述含氧气的气体为空气，或氧气和惰性气体的混合气。在其中一个实施例中，所述氧气和惰性气体的混合气中氧气的体积含量为10%~50%，所述惰性气体为氮气或氩气。在其中一个实施例中，所述含反应诱导剂的对孟烷溶液中反应诱导剂的质量含量为0.2%~5%。在其中一个实施例中，所述反应诱导剂为酮类化合物、醇类化合物或氢过氧化物类化合物。在其中一个实施例中，所述酮类化合物为环己酮或甲基环己酮；所述醇类化合物为环己醇或甲基环己醇；所述氢过氧化物类化合物为萜类组分的氢过氧化物。在其中一个实施例中，所述萜类组分的氢过氧化物为过氧化氢对孟烷或过氧化氢蒎烷。在其中一个实施例中，所述含氧气的气体与氧化原料的体积比为100~500:1。在其中一个实施例中，所述氧化反应的反应条件为：温度100℃~130℃，压力0.1MPa~1MPa，反应时间2~5小时。在其中一个实施例中，所述气液混合流体中气泡的平均直径为500nm~2000μm。上述过氧化氢对孟烷的制备方法，能够使氧气高度分散并溶解在氧化原料中，强化了气液传质效果，具有更大的气液传质面积，有利于气液两相在氧化体系中以可控的方式快速进行，缩短反应时间，减少设备体积，提高氧气利用率，氧化过程安全，产品质量稳定。反应体系引入反应诱导剂，可以明显缩短氧化反应诱导期，进一步提高氧化效率，减少副产物产生，降低物料损耗。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。一种过氧化氢对孟烷的制备方法，包括以下步骤：S110、将含氧气的气体分散到氧化原料中，得到气液混合流体。其中，氧化原料为含反应诱导剂的对孟烷溶液。含氧气的气体与氧化原料的体积比为100~500:1。在本实施方式中，上述含氧气的气体为空气，或氧气和惰性气体的混合气。其中，惰性气体为氮气或氩气。优选的，上述氧气和惰性气体的混合气中氧气的体积含量为10%~50%。在本实施方式中，含反应诱导剂的对孟烷溶液中反应诱导剂的质量含量为0.2%~5%。其中，反应诱导剂为酮类化合物、醇类化合物或氢过氧化物类化合物。优选的，上述酮类化合物为环己酮或甲基环己酮等。醇类化合物为环己醇或甲基环己醇等。氢过氧化物类化合物为萜类组分的氢过氧化物。进一步，上述萜类组分的氢过氧化物为过氧化氢对孟烷或过氧化氢蒎烷。将上述反应诱导剂添入对孟烷溶液中，可以明显缩短氧化反应诱导期，进一步提高氧化效率。在本实施方式中，将含氧气的气体分散到含反应诱导剂的对孟烷溶液的步骤中，分散过程为搅拌分散过程或者以微纳米孔膜、微纳米孔筛板、微纳米级通道为分散介质的分散过程。例如，当分散过程为以微纳米孔膜为分散介质的分散过程时，含氧气的气体通过平均孔径为微纳米尺寸的通孔而被注入含反应诱导剂的对孟烷溶液中，形成含有微小气泡的气液混合流体。又例如，当分散过程为以微纳米孔筛板为分散介质的分散过程时，含氧气的气体通过微纳米孔筛板后，从垂直方向分散到流动的含反应诱导剂的对孟烷溶液中，氧气与对孟烷溶液错流流动，氧气被错流流动的对孟烷溶液剪切成微小气泡，气泡平均直径大小可以通过微纳米孔筛板上的孔当量直径及氧气流速进行控制。再例如，当分散过程为以微纳米级通道为分散介质的分散过程时，采用微球排列于反应通道内时，形成微米级和纳米级共存的微通道，各反应物在微通道内形成紊流，达到高效的混合效果。在本实施方式中，上述气液混合流体中气泡的平均直径为500nm~2000μm。利用以微纳米孔膜、微纳米孔筛板、微纳米级通道为分散介质的分散过程，能够使氧气高度分散并溶解在含反应诱导剂的对孟烷溶液中，强化了气液传质效果，具有更大的气液传质比表面积，有利于气液两相在氧化体系中以可控的方式快速进行，能够有效提高对孟烷的氧化效率、缩短反应时间、减小设备体积，提高氧气利用率以及氧化过程的安全性。S120、将上述气液混合流体进行氧化反应，得到反应后的气液混合流体。其中，氧化反应的反应条件为：温度100℃~130℃，压力0.1MPa~1MPa，反应时间2~5小时。具体的，步骤S120可以在氧化反应器中进行，该氧化反应器无特别限定，采用常规反应器即可，优选管式反应器。S130、将上述反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含过氧化氢对孟烷的氧化液。上述过氧化氢对孟烷的制备方法，氧化温度低、氧化时间短、氧化效率高；氧化产物选择性高，氧化副产物少，酸值低；氧气利用率高，氧化过程安全。以下为具体实施例。实施例1将空气以微纳米孔膜（孔的平均孔径为50nm）为分散介质通入氧化原料中（空气与氧化原料的体积比为200:1，该氧化原料为含5%质量百分含量过氧化氢对孟烷的对孟烷溶液），得到气泡平均直径为500nm的气液混合流体。将该气液混合流体在115℃、0.3MPa条件下反应3小时后进行气液分离，得到含过氧化氢对孟烷的氧化液。经计算，上述氧化液中过氧化氢对孟烷的质量含量为22.7%，酸值为6.7mgKOH/L氧化液。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过氧化氢对孟烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含氧气的气体分散到氧化原料中，得到气液混合流体，所述氧化原料为含反应诱导剂的对孟烷溶液；将所述气液混合流体进行氧化反应，得到反应后的气液混合流体；及将所述反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含过氧化氢对孟烷的氧化液。

【技术特征摘要】
1.一种过氧化氢对孟烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含氧气的气体分散到氧化原料中，得到气液混合流体，所述氧化原料为含反应诱导剂的对孟烷溶液；将所述气液混合流体进行氧化反应，得到反应后的气液混合流体；及将所述反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含过氧化氢对孟烷的氧化液。2.根据权利要求1所述的过氧化氢对孟烷的制备方法，其特征在于，所述含氧气的气体为空气，或氧气和惰性气体的混合气。3.根据权利要求2所述的过氧化氢对孟烷的制备方法，其特征在于，所述氧气和惰性气体的混合气中氧气的体积含量为10%~50%，所述惰性气体为氮气或氩气。4.根据权利要求1所述的过氧化氢对孟烷的制备方法，其特征在于，所述含反应诱导剂的对孟烷溶液中反应诱导剂的质量含量为0.2%~5%。5.根据权利要求1或4所述的过氧化氢对孟烷的制备方法，其特征在于，所述反应诱...

【专利技术属性】
技术研发人员：向明林，杜鹏，汪永军，王慧，周冬京，敖博，佘喜春，
申请(专利权)人：湖南长岭石化科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43