一种叔丁基过氧化氢的纯化方法技术

本发明专利技术提供了一种叔丁基过氧化氢的纯化方法。与现有技术相比，本发明专利技术具有以下优势：本发明专利技术采用共沸精馏的方法对含有水和杂质的叔丁基过氧化氢/叔丁醇混合体系中进行浓缩和纯化。共沸精馏操作的条件温和、安全性高，且不引入额外组分。经过浓缩提纯后，进一步经氧化铝吸附剂吸附除酸、深度脱水，不引入其他的杂质，操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种叔丁基过氧化氢的纯化方法
本专利技术属于叔丁基过氧化氢
，具体涉及一种叔丁基过氧化氢的纯化方法。
技术介绍
叔丁基过氧化氢(TBHP)是一种极为重要的有机过氧化物，目前主要用作聚合反应的引发剂、烯烃环氧化氧化剂、成品油添加剂及油漆行业等。这其中，以叔丁基过氧化氢氧化丙烯合成环氧丙烷的反应在工业中应用最为广泛，比如已经商业化的PO/MTBE工艺。根据报道，目前生产叔丁基过氧化氢的方法主要有异丁烷氧化法、叔丁醇双氧水法等。PO/MTBE工艺采用异丁烷氧化法制备TBHP，氧化产物分离出未反应的异丁烷后得到叔丁基过氧化氢溶液，产物中除TBHP外还有大量的副产物叔丁醇(TBA)，以及微量的水、甲醇、丙酮、异丁醇及含氧有机酸等杂质。后续利用该叔丁基过氧化氢溶液在钼系均相催化剂存在下生产环氧丙烷时，需提高TBHP的浓度，并脱除其中部分水、有机酸等杂质。这主要是因为叔丁基过氧化氢浓度过低会导致环氧化反应速率下降，影响反应的转化率，提高生产成本并降低生产效率。水分、有机酸等杂质超标还会使钼系均相催化剂在反应体系中析出，进一步降低反应效率。若叔丁基过氧化氢浓度过高，则会使反应装置有较大的燃爆风险。专利文献EP0753516中公开了通过在异丁烷氧化反应产物补加一定量癸烷，实现异丁烷完全回收的目的，同时可以蒸出部分TBA来调控塔釜TBHP浓度。但是，此方法需要引入第三组分癸烷，会给后续TBHP的使用造成影响。专利文献US5104493中公开了利用高真空减压精馏的方式将叔丁基过氧化氢浓度提至70％以上。此方法操作要求严格，操作过程中需要控制好真空度和塔的温度，否则很容易导致气相部分进入爆炸区间，存在很高的安全风险，并且该方法浓缩叔丁基过氧化氢的同时脱水、除酸效果不大。专利文献US5093506中公开了通过向TBHP溶液中加入一定量的氢氧化钙来降低溶液中的酸值，进而保证TBHP在后续丙烯环氧化阶段不会造成催化剂析出。但此方法反应时间太长，需要数十小时，且产物中的固体分离困难。
技术实现思路
为了改善现有技术的不足，本专利技术提供一种叔丁基过氧化氢的纯化方法，特别是对异丁烷氧化产出的叔丁基过氧化氢进行纯化处理的方法，经此方法处理后的叔丁基过氧化氢可满足后续环氧化工序的要求。所述方法可以对叔丁基过氧化氢浓缩提纯的同时实现叔丁基过氧化氢的脱水，并且有效规避了叔丁基过氧化氢在液相和气相中的燃爆风险。所述方法具有反应条件温和、设备简单的特点，具有很好的工业应用前景。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种叔丁基过氧化氢的纯化方法，所述方法包括如下步骤：(1)在含有叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、记为第一混合体系中加入共沸剂，在精馏塔中进行精馏处理；(2)在精馏塔塔顶采出叔丁醇、水及杂质，在精馏塔塔釜采出浓缩提纯后的含有叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、记为第二混合体系。根据本专利技术，所述方法还包括如下步骤：(3)对步骤(2)的第二混合体系经吸附剂进行脱酸处理。根据本专利技术，步骤(1)中，所述第一混合体系来自于异丁烷氧化反应体系，优选来自于异丁烷氧化反应体系并脱除(如经精馏分离出)未反应异丁烷的叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系。根据本专利技术，步骤(1)中，所述第一混合体系包括如下质量分数的各组分：叔丁基过氧化氢的含量为小于等于65wt％；叔丁醇的含量为大于等于30wt％；水的含量为小于等于5wt％；酸值(以乙酸计)为0.4-1wt％。优选地，叔丁基过氧化氢的含量为40-60wt％；叔丁醇的含量为40-58wt％；水的含量为0.2-1wt％；酸值(以乙酸计)为0.4-1wt％。根据本专利技术，步骤(1)中，所述第一混合体系还包括杂质，所述杂质包括丙酮和甲醇，所述杂质的含量为小于等于5wt％。根据本专利技术，步骤(1)中，所述精馏塔为浓缩精馏塔。根据本专利技术，步骤(1)中，所述共沸剂可以在第一混合体系加入精馏塔之前加入第一混合体系中，也可以与第一混合体系分别加入精馏塔、在精馏塔中与第一混合体系混合。示例性的，共沸剂与第一混合体系分别加入精馏塔时，共沸剂的加入口可以在第一混合体系的加入口的下方或上方。根据本专利技术，步骤(1)中，所述共沸剂选自叔丁醇，例如为水含量≤500ppm的叔丁醇。根据本专利技术，步骤(1)中，所述共沸剂的加入量为所述第一混合体系总质量的10-50wt％，例如为10wt％、20wt％、30wt％、40wt％或50wt％。根据本专利技术，步骤(1)中，所述精馏塔塔釜的温度为60-90℃，所述精馏塔塔顶的温度为25-50℃，所述精馏塔塔顶的压力为15-25kPa，所述精馏塔塔顶的回流比为1-5:1。本专利技术中，在精馏过程中可以实现第一混合体系中水分的去除，以及叔丁基过氧化氢的浓缩提纯。根据本专利技术，步骤(2)中，在精馏塔塔顶采出的杂质例如为丙酮和甲醇。根据本专利技术，步骤(2)中，在精馏塔塔顶采出的叔丁醇的含量为大于等于90wt％；在精馏塔塔顶采出的水的含量为大于等于0.1wt％。示例性地，叔丁醇的含量为大于等于95wt％，水的含量为大于等于0.6wt％。根据本专利技术，步骤(2)中，所述第二混合体系包括叔丁基过氧化氢、叔丁醇和水；其中，叔丁基过氧化氢的含量为50-70wt％，例如为50wt％、55wt％、60wt％、65wt％或70wt％；叔丁醇的含量为30-50wt％，例如为30wt％、35wt％、40wt％、45wt％或50wt％；所述水的含量为0.1-0.3wt％。根据本专利技术，步骤(2)中，所述第二混合体系还包括丙酮和甲醇，其中丙酮的含量为小于等于0.06wt％，甲醇的含量为小于等于0.1wt％。根据本专利技术，步骤(2)中，所述第二混合体系的酸值为0.4-1wt％。根据本专利技术，步骤(3)中，所述吸附剂为活性氧化铝微球。其中，所述活性氧化铝微球为本领域已知的常用吸附剂材料。根据本专利技术，步骤(3)中，所述吸附剂的用量为步骤(2)的第二混合体系中叔丁基过氧化氢总质量的20-100wt％。根据本专利技术，步骤(3)中，所述脱酸处理是采用固定床柱或搅拌釜。根据本专利技术，步骤(3)中，脱酸处理后的含有叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、记为第三混合体系中，叔丁基过氧化氢的含量为50wt％-70wt％，叔丁醇的含量为30％-50wt％，水的含量为0.05-0.2wt％，酸值为0.07-0.4wt％。根据本专利技术，步骤(3)中，第三混合体系中各物质的含量可以满足丙烯环氧化的要求。根据本专利技术，所述方法具体包括如下步骤：(1)向异丁烷氧化产出并脱除未反应异丁烷的叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、即第一混合体系中加入共沸剂，然后进入叔丁基过氧化氢浓缩精馏塔中；(2)在精馏塔塔顶采出叔丁醇、水和杂质，在精馏塔塔釜采出浓缩提纯后的含有叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、即第二混合体系。根据本专利技术，所述方法还包括如下步骤：(3)将第二混合体系经吸附剂处理进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叔丁基过氧化氢的纯化方法，所述方法包括如下步骤：/n(1)在含有叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、记为第一混合体系中加入共沸剂，在精馏塔中进行精馏处理；/n(2)在精馏塔塔顶采出叔丁醇、水及杂质，在精馏塔塔釜采出浓缩提纯后的含有叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、记为第二混合体系。/n

【技术特征摘要】
1.一种叔丁基过氧化氢的纯化方法，所述方法包括如下步骤：
(1)在含有叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、记为第一混合体系中加入共沸剂，在精馏塔中进行精馏处理；
(2)在精馏塔塔顶采出叔丁醇、水及杂质，在精馏塔塔釜采出浓缩提纯后的含有叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系、记为第二混合体系。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：
(3)对步骤(2)的第二混合体系经吸附剂进行脱酸处理。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤(1)中，所述第一混合体系来自于异丁烷氧化反应体系，优选来自于异丁烷氧化反应体系并脱除未反应异丁烷的叔丁基过氧化氢和叔丁醇的混合体系。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，步骤(1)中，所述第一混合体系包括如下质量分数的各组分：叔丁基过氧化氢的含量为小于等于65wt％；叔丁醇的含量为大于等于30wt％；水的含量为小于等于5wt％；酸值(以乙酸计)为0.4-1wt％。
优选地，步骤(1)中，所述第一混合体系还包括杂质，所述杂质包括丙酮和甲醇，所述杂质的含量为小于等于5wt％。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，步骤(1)中，所述共沸剂选自叔丁醇，例如为水含量≤500ppm的叔丁醇。
优选地，所述共沸剂的加入量为所述第一混合体系总质量的10-50wt％。


6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中，步骤(1)中，所述精馏塔塔釜的温度为60-90℃，所述精馏塔塔顶的温度为25-50℃，所述精馏塔塔顶的压力为15-25kPa，所述精馏塔塔顶的回流比为1-5:1。


7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中，步骤(2)中，在精馏塔塔顶采出的杂质例如为丙酮和甲醇。
优选地，步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马敏，胡敬万，纪珲，解淑民，倪明，王春玲，申晨，管永川，刘大威，郑虓，
申请(专利权)人：北京水木滨华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11