[發明專利]一種叔丁基過氧化氫的純化方法

在審

• 申請號: 202011158265.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112159343A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 馬敏;胡敬萬;紀琿;解淑民;倪明;王春玲;申晨;管永川;劉大威;鄭虓
• 申請（專利權）人: 北京水木濱華科技有限公司
• 主分類號: C07C407/00
• 分類號: C07C407/00;C07C409/04
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 謝怡婷

本發明提供了一種叔丁基過氧化氫的純化方法。與現有技術相比，本發明具有以下優勢：本發明采用共沸精餾的方法對含有水和雜質的叔丁基過氧化氫/叔丁醇混合體系中進行濃縮和純化。共沸精餾操作的條件溫和、安全性高，且不引入額外組分。經過濃縮提純后，進一步經氧化鋁吸附劑吸附除酸、深度脫水，不引入其他的雜質，操作簡單。

技術領域

本發明屬于叔丁基過氧化氫技術領域，具體涉及一種叔丁基過氧化氫的純化方法。

背景技術

叔丁基過氧化氫(TBHP)是一種極為重要的有機過氧化物，目前主要用作聚合反應的引發劑、烯烴環氧化氧化劑、成品油添加劑及油漆行業等。這其中，以叔丁基過氧化氫氧化丙烯合成環氧丙烷的反應在工業中應用最為廣泛，比如已經商業化的PO/MTBE工藝。

根據報道，目前生產叔丁基過氧化氫的方法主要有異丁烷氧化法、叔丁醇雙氧水法等。PO/MTBE工藝采用異丁烷氧化法制備TBHP，氧化產物分離出未反應的異丁烷后得到叔丁基過氧化氫溶液，產物中除TBHP外還有大量的副產物叔丁醇(TBA)，以及微量的水、甲醇、丙酮、異丁醇及含氧有機酸等雜質。后續利用該叔丁基過氧化氫溶液在鉬系均相催化劑存在下生產環氧丙烷時，需提高TBHP的濃度，并脫除其中部分水、有機酸等雜質。這主要是因為叔丁基過氧化氫濃度過低會導致環氧化反應速率下降，影響反應的轉化率，提高生產成本并降低生產效率。水分、有機酸等雜質超標還會使鉬系均相催化劑在反應體系中析出，進一步降低反應效率。若叔丁基過氧化氫濃度過高，則會使反應裝置有較大的燃爆風險。

專利文獻EP0753516中公開了通過在異丁烷氧化反應產物補加一定量癸烷，實現異丁烷完全回收的目的，同時可以蒸出部分TBA來調控塔釜TBHP濃度。但是，此方法需要引入第三組分癸烷，會給后續TBHP的使用造成影響。

專利文獻US5104493中公開了利用高真空減壓精餾的方式將叔丁基過氧化氫濃度提至70％以上。此方法操作要求嚴格，操作過程中需要控制好真空度和塔的溫度，否則很容易導致氣相部分進入爆炸區間，存在很高的安全風險，并且該方法濃縮叔丁基過氧化氫的同時脫水、除酸效果不大。

專利文獻US5093506中公開了通過向TBHP溶液中加入一定量的氫氧化鈣來降低溶液中的酸值，進而保證TBHP在后續丙烯環氧化階段不會造成催化劑析出。但此方法反應時間太長，需要數十小時，且產物中的固體分離困難。

發明內容

為了改善現有技術的不足，本發明提供一種叔丁基過氧化氫的純化方法，特別是對異丁烷氧化產出的叔丁基過氧化氫進行純化處理的方法，經此方法處理后的叔丁基過氧化氫可滿足后續環氧化工序的要求。所述方法可以對叔丁基過氧化氫濃縮提純的同時實現叔丁基過氧化氫的脫水，并且有效規避了叔丁基過氧化氫在液相和氣相中的燃爆風險。所述方法具有反應條件溫和、設備簡單的特點，具有很好的工業應用前景。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一種叔丁基過氧化氫的純化方法，所述方法包括如下步驟：

(1)在含有叔丁基過氧化氫和叔丁醇的混合體系、記為第一混合體系中加入共沸劑，在精餾塔中進行精餾處理；

(2)在精餾塔塔頂采出叔丁醇、水及雜質，在精餾塔塔釜采出濃縮提純后的含有叔丁基過氧化氫和叔丁醇的混合體系、記為第二混合體系。

根據本發明，所述方法還包括如下步驟：

(3)對步驟(2)的第二混合體系經吸附劑進行脫酸處理。

根據本發明，步驟(1)中，所述第一混合體系來自于異丁烷氧化反應體系，優選來自于異丁烷氧化反應體系并脫除(如經精餾分離出)未反應異丁烷的叔丁基過氧化氫和叔丁醇的混合體系。