[發(fā)明專利]制造過氧化氫時使用的工作溶液的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811037241.8
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109467057B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松本倫太朗;池田英俊;茂田耕平
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱瓦斯化學(xué)株式會社
• 主分類號: C01B15/023
• 分類號: C01B15/023
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;呂秀平

本發(fā)明提供將制造過氧化氫時使用的工作溶液中的磷酸三辛酯有效地除去的方法。制備利用蒽醌法制造過氧化氫時使用的工作溶液的方法包括：從含有芳香族溶劑、磷酸三辛酯和蒽醌類的利用蒽醌法制造過氧化氫時使用的工作溶液中回收芳香族溶劑和蒽醌類的工序；和將回收的芳香族溶劑、回收的蒽醌類和除磷酸三辛酯以外的能夠?qū)⑤於宇惾芙獾臉O性溶劑混合，制備實質(zhì)上不含磷酸三辛酯的不含磷酸三辛酯工作溶液的工序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及實質(zhì)上不含磷酸三辛酯的制造過氧化氫時使用的工作溶液的制備方法、從含有磷酸三辛酯的制造過氧化氫時使用的工作溶液中除去磷酸三辛酯的方法等。

背景技術(shù)

過氧化氫具有氧化能力、且具有強的漂白和殺菌作用，因此被用作紙、紙漿、纖維等的漂白劑、殺菌劑等。由于過氧化氫的分解產(chǎn)物是水和氧，因而從綠色化學(xué)的觀點考慮也被賦予重要的地位，特別是作為氯系漂白劑的替代材料而備受矚目。另外，在半導(dǎo)體基板等的表面清洗、銅、錫和其他的銅合金表面的化學(xué)研磨、電子回路的蝕刻等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，過氧化氫的使用量也逐步增大。并且，被廣泛地用于以環(huán)氧化和羥基化為代表的氧化反應(yīng)，過氧化氫是重要的工業(yè)制品。

目前作為工業(yè)上的過氧化氫的制造方法，已知有蒽醌法。在該方法中，將蒽醌類溶解在有機溶劑中而得到工作溶液，在氫化工序中在氫化催化劑的存在下將蒽醌類氫化，生成蒽二酚類。接著，在氧化工序中將蒽二酚類再次轉(zhuǎn)化為蒽醌類，同時生成過氧化氫。工作溶液中的過氧化氫利用水提取等方法從工作溶液中分離。提取過氧化氫后的工作溶液再次返回到氫化工序，形成循環(huán)工藝。作為工作溶液用的溶劑，通常使用溶解蒽醌類的非極性溶劑與溶解蒽二酚類的極性溶劑的混合溶劑。由于過氧化氫制造公司不同，工作溶液所使用的溶劑有所不同，但大多采用使用磷酸酯(更具體而言為磷酸三(2－乙基己基)酯)作為極性溶劑的設(shè)備(專利文獻1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：中國專利申請第106044720號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)課題

作為用于工作溶液的溶劑所需求的性質(zhì)，有與蒽醌和蒽二酚的高溶解性、過氧化氫的高分配系數(shù)、化學(xué)穩(wěn)定性、低密度、低粘度、低毒性等。另外，可以認(rèn)為與非極性溶劑相比，極性溶劑對工作溶液的性質(zhì)帶來的影響大。作為工作溶液所使用的極性溶劑，可以列舉醇(例如二異丁基甲醇、2－乙基己醇)、四取代脲、磷酸酯(例如磷酸三(2－乙基己基)酯)、2－吡咯烷酮或乙酸烷基環(huán)己酯等，但這些極性溶劑存在優(yōu)缺點。

關(guān)于磷酸三(2－乙基己基)酯(CAS編號：78－42－2，以下有時記作磷酸三辛酯或TOP)，作為優(yōu)點，可以列舉由于在水中的溶解度低等原因而容易獲得低的TOC(TotalOrganic?Carbon，總有機碳)的過氧化氫；作為缺點，可以列舉：因分解而產(chǎn)生的酸性雜質(zhì)造成催化劑中毒，存在工作溶液的提取工序中的液液分離性差的傾向，作為這些的結(jié)果導(dǎo)致難以實現(xiàn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生含磷廢液，工作溶液的分配系數(shù)低，提取得到的過氧化氫的濃度低等。

近年來，在使用磷酸三辛酯的設(shè)備中，越發(fā)擔(dān)心上述缺點所造成的影響，為了改善工作溶液的性質(zhì)，進行了(1)變更為3成分系溶劑或4成分以上的多成分系溶劑、(2)開發(fā)新的溶劑等的配合處理。

作為變更工作溶液的溶劑的方法，有：(i)緩慢置換溶劑的方法、(ii)更換工作溶液的方法、(iii)進行分離操作的方法等。關(guān)于(i)，在實際的設(shè)備中，伴隨著氧化工序中的排氣等，使得工作溶液中的溶劑逐漸減少，因而一邊適當(dāng)補充新的溶劑一邊進行運轉(zhuǎn)。通過補充與循環(huán)工藝中的工作溶液不同的溶劑，能夠逐漸地變更溶劑組成。但是，在該方法中，為了完全替換溶劑需要很長時間。并且，由于磷酸三辛酯是沸點較高的溶劑，因而置換為醇等低沸點溶劑比較困難。關(guān)于(ii)，由于需要制備新的工作溶液，因而存在成本提高的缺點。并且，還存在非極性溶劑和蒽醌類等有效的工作溶液成分無法再利用的缺點。關(guān)于(iii)，例如可以列舉利用蒸餾的分離操作，但蒽醌類與磷酸三辛酯的沸點差小，難以完全分餾。