【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于苯基过氧化物的后处理，具体涉及一种除水剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、异丙苯过氧化氢氧化丙烯制备环氧丙烷工艺(简称chppo)，其过程为：空气氧化异丙苯生成一定浓度的异丙苯过氧化氢(简称chp)；chp和丙烯发生环氧化反应生成环氧丙烷、α,α-二甲基苄醇；α,α-二甲基苄醇再通过氢解反应生成异丙苯。上述chppo工艺过程中会产生一定量的有机酸、醇类和苯酚等杂质，这些杂质会导致chp氧化丙烯过程中α,α-二甲基苄醇选择性、环氧丙烷选择性降低。
2、为了降低杂质对反应的影响，通常对chp进行碱洗和水洗操作，洗后的chp经油水分离、提浓后，chp中仍含有0.1-1.0wt％的水分。chp和丙烯进行环氧化反应时，chp中的水分会和环氧丙烷反应，生成丙二醇和丙二醇聚合物，导致环氧丙烷产率降低；同时，丙二醇聚合物会堵塞环氧化催化剂孔道，导致催化剂失活，寿命减少。因此，降低chp中的微量水分对减少环氧化反应过程中副反应的发生，延长催化剂的寿命具有重要的意义。
3、目前，对chppo法中降低异丙苯过氧化氢中水分的报道较少，传统的除水剂：如氧化钙、氧化铝对异丙苯过氧化氢的除水效果较差，氯化钙、无水硫酸铜不仅对异丙苯过氧化氢的除水效果差，而且会使物料发生分解，产生a-甲基苯乙烯、苯酚等杂质。
4、cn111807920a公开了一种chppo装置异丙苯原料脱酸的方法和系统，该专利技术采用混合器-旋液器-聚集器混合系统脱除有机酸，但是公开的混合系统并没有涉及chp去除水分的技术方案。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种除水剂及其制备方法与应用。本专利技术提供的除水剂可除去异丙苯过氧化氢中微量水。该除水剂具有除水效果好、性能稳定的优点。
2、技术方案：本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
3、本专利技术提供了一种除水剂，其是由无机基体氧化钙、氧化硅和活性炭复合而成的复合体除水剂；其中，所述氧化钙含量为21-53wt％，氧化硅含量为18-50wt％，活性炭含量为29-61wt％。
4、本专利技术一种优选地实施方式是，通过硅烷偶联剂将将氧化钙、氧化硅、活性炭三种无机基体复合。
5、其中，硅烷偶联剂起到桥梁连接和改性的作用。通过硅烷偶联剂将三种无机基体复合，新的复合除水剂具有除水效果好、性能稳定的优点。
6、优选地，所述氧化钙含量为21-46wt％，氧化硅含量为18-48wt％，活性炭含量为30-40wt％。
7、优选地，所述除水剂的比表面积为200-600m2/g。比表面积越大，除水效果越好。
8、本专利技术还提供了上述除水剂的制备方法，包括以下步骤：
9、(1)将活性炭酸处理；
10、(2)将步骤(1)酸处理后的活性炭和氧化钙、硅烷偶联剂，加入到纳米二氧化硅溶胶溶液中分散得到混合液；
11、(3)将步骤(2)得到的混合液加热干燥，得到干燥体；
12、(4)将步骤(3)得到的干燥体高温焙烧，得到所述除水剂。
13、本专利技术步骤(1)中酸处理的目的是增大活性炭中孔孔容和附着表面活性基团。酸处理时，可将活性炭和酸性水溶液混合后搅拌并进行冷凝回流，冷凝回流后，对活性炭进行过滤并使用去离子水清洗，烘干后即可得到处理后的活性炭。
14、优选地，步骤(1)中，所述活性炭的粒度为0.5～5mm，比表面积为1000～1400m2/g；所述酸处理的酸选自硝酸、硫酸、盐酸或磷酸中的一种或多种。
15、将选用的酸配制成酸性水溶液，其浓度不宜过大，以免破坏活性炭表面结构，优选酸性水溶液的浓度为1-35wt％。活性炭形状的选择为块状、片状中的一种或多种，材质可选择木质活性炭、椰壳活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭中的一种或多种。
16、为了平衡成本及酸处理效果，进一步优选活性炭和酸性水溶液的质量比为1:3-1:9将活性炭和酸性水溶液混合搅拌时，搅拌速度不宜过快，优选100-300r/min。冷凝回流时的温度为85-100℃。活性炭和酸性水溶液混合后搅拌并进行冷凝回流的时间为4-8小时，优选将活性炭在温度90-150℃下烘干至恒重。去离子水清洗活性炭至洗水ph值为5.0-7.0，呈弱酸性，使得活性炭表面保留有足够的酸性活性基团。
17、优选地，步骤(2)中，所述氧化钙的粒度为10～150目；所述纳米二氧化硅溶胶的粒径为3～100nm；所述纳米二氧化硅溶胶溶液的ph值为2.0～11.0；所述酸处理后的活性炭、氧化钙、纳米二氧化硅溶胶和硅烷偶联剂的质量比为(5～10):(5～10)：(10～30):(1～5)。
18、所述氧化钙的粒径不易过大，以便增强其在活性炭上的附着效果。纳米二氧化硅溶胶选用市面上常见的纳米级硅溶胶型号如jn20、jn25、jn30、jn40、sw20、sw25、sw30等。
19、优选地，步骤(2)中，所述分散的方式采用搅拌、超声处理等手段，使得各组分分散均匀。
20、优选地，步骤(2)中，所述硅烷偶联剂选用十六烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。优选以实现复合体除水剂具有疏水或亲水性能。
21、本专利技术步骤(3)通过干燥实现水分蒸发，活性基团初步结合。混合溶液中，硅烷偶联剂其有机硅基团会发生水解生成硅氧等活性基团；氧化钙和水反应生成氢氧化钙，含有羟基等活性基团；活性炭酸性溶液处理后会含有羟基和羧基等基团；硅溶胶溶液内部的二氧化硅含有大量的羟基等基团。通过加热，一方面水分蒸发，一方面各基团会发生缩合反应结合在一起。
22、优选地，步骤(3)中，所述加热干燥的温度为120-200℃，时间为2-10h。
23、优选地，步骤(4)中，所述高温焙烧的温度为500-650℃，时间为3-10h。高温焙烧一是为实现氧化钙、氧化硅、活性炭表面以及硅烷偶联剂之间的羟基、羧基等活性基团发生进一步、更全面的化学反应，生成稳定的化学键；二是为了使氢氧化钙脱水变成氧化钙，使其具有吸水性能；再者，氧化硅和活性炭中的水分也可以被更彻底的清除。高温焙烧后的氧化钙-氧化硅-活性炭复合体除水剂放置在干燥设备中冷却并保存，防止吸水变质。
24、本专利技术还提供了所述的除水剂在除去异丙苯过氧化氢料液中的水分中的应用。
25、所述异丙苯过氧化氢料液中异丙苯过氧化氢的质量分数为8～80％。
26、所述异丙苯过氧化氢料液中含水量为0.1～1.0wt％。
27、作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种除水剂，其特征在于，其是由无机基体氧化钙、氧化硅和活性炭复合而成的复合体除水剂；其中，所述氧化钙含量为21-53wt％，氧化硅含量为18-50wt％，活性炭含量为29-61wt％。
2.根据权利要求1所述的除水剂，其特征在于，通过硅烷偶联剂将氧化钙、氧化硅、活性炭三种无机基体复合。
3.根据权利要求1所述的除水剂，其特征在于，所述氧化钙含量为21-46wt％，氧化硅含量为18-48wt％，活性炭含量为30-40wt％。
4.根据权利要求1所述的除水剂，其特征在于，所述除水剂的比表面积为200-600m2/g。
5.根据权利要求1-4任一项所述的除水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述活性炭的粒度为0.5～5mm，比表面积为1000～1400m2/g；所述酸处理的酸选自硝酸、硫酸、盐酸或磷酸中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氧化钙的粒度为10～150目；所述纳米二氧化硅溶胶的粒径为3～1
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述加热干燥的温度为120-200℃，时间为2-10h；步骤(4)中，所述高温焙烧的温度为500-650℃，时间为3-10h。
9.权利要求1-4任一项所述的除水剂在除去异丙苯过氧化氢料液中的水分中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述异丙苯过氧化氢料液中异丙苯过氧化氢的质量分数为8～80％；所述异丙苯过氧化氢料液中含水量为0.1～1.0wt％。
...【技术特征摘要】
1.一种除水剂，其特征在于，其是由无机基体氧化钙、氧化硅和活性炭复合而成的复合体除水剂；其中，所述氧化钙含量为21-53wt％，氧化硅含量为18-50wt％，活性炭含量为29-61wt％。
2.根据权利要求1所述的除水剂，其特征在于，通过硅烷偶联剂将氧化钙、氧化硅、活性炭三种无机基体复合。
3.根据权利要求1所述的除水剂，其特征在于，所述氧化钙含量为21-46wt％，氧化硅含量为18-48wt％，活性炭含量为30-40wt％。
4.根据权利要求1所述的除水剂，其特征在于，所述除水剂的比表面积为200-600m2/g。
5.根据权利要求1-4任一项所述的除水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述活性炭的粒度为0.5～5mm，比表面积为1000～1400m2/g；所述酸处理的酸选自硝酸、硫酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄东平，邢益辉，王澜，王健，
申请(专利权)人：红宝丽集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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