[发明专利]烷基过氧化氢化合物的制备方法

说明书

本发明涉及烷基过氧化氢化合物的制备方法，尤其是环己基过氧化氢的制备。

本发明尤其涉及在多级反应器或者串联安装的反应器中通过环己烷的氧化制备环己基过氧化氢。

环己基过氧化氢是通过环己烷与氧的氧化合成己二酸时获得的中间产物。

因此，在工业实施的工艺中，液态环己烷通过在多级反应器中高温下与氧气反应，被氧化为环己烷过氧化氢。分离出未反应的环己烷之后，在催化剂存在下，氢过氧化物被分解为环己醇和环己酮。环己醇/环己酮混合物，通常称作“olone”，接着用硝酸氧化为己二酸和其它的二酸。对己二酸进行提取和纯化，优选采用结晶的方法。

本方法中，获得环己基过氧化氢可能的最高产率是非常重要的。产率决定于反应实施的条件，例如温度和氧气浓度。

然而，为了避免产率损失，需要避免环己基过氧化氢的分解。特别地，如果介质中含有高催化活性的金属物质，这种化合物可能迅速分解。这样的金属物质经常来自于反应器、反应器的内部部件和连接于反应器上的仪器或者设备的金属表面的腐蚀，反应介质在里边循环流动。

为了避免和限制这种现象，金属表面的焦磷酸化方法已经被提出许多年，如专利US3510526中描述的那样。为了获得这种焦磷酸化，在氧化反应之前，反应器和它的内部部件要用磷酸盐处理。周期性重复这种处理是必要的，它会降低设备的运行能力，从而影响工艺的经济性。

此外，由于反应器的的操作条件非常苛刻(高温和高压，强氧化能力化合物的存在(氧，过氧化物))，化学反应器中使用的常用保护材料对金属表面的保护不能够有效的实施，焦磷酸化基本上是目前使用的唯一解决方法。

本发明的一个目的是在反应器的运行条件之下，提供一个有效保护金属表面的解决方法，不需要对设备进行经常的替换或周期性的停止运行。

为此目的，本发明提供了一种制备烷基过氧化氢的方法，尤其是环己基过氧化氢，包括将液态碳氢化合物尤其是环己烷放置在反应器中高温高压下与氧接触。根据本发明，接触含有氢过氧化物介质的反应器表面包括一种由全氟烷氧基聚合物制成的保护层，该聚合物通常称作“PFA聚合物”。

根据本发明的另一特征，反应器可能包括内部部件如板、搅拌器、取样器等。接触含有烷基过氧化氢的这些部件的表面有利地使用“PFA聚合物”制成的保护层进行保护。同样的，反应器上的装置和设备如泵、循环管和环己烷闪蒸仪器可以有利地按照本发明的保护层如PFA聚合物涂层进行保护。同样地，为了避免在储存期间烷基过氧化氢的分解，储存设备有利地采用由PFA聚合物组成的保护层进行保护。

存在许多氟聚合物。PFA聚合物是一个特定类别的氟聚合物。最广为人知的一种氟聚合物是PTFE(聚四氟乙烯)，以商标名称Teflon(特氟龙)销售。

PFA或者全氟烷氧基聚合物不同于PTFE聚合物，尤其是它们的熔化性质，例如，它们能够被熔化，并且因此能够采用热塑性聚合物使用的标准工艺如注塑或挤出而成形。因此PTFE在设备中不能轻易成形，如涂覆反应器的内壁。此外，PTFE具有高孔隙率，在反应过程中会引起对一些化学产物的吸附和解吸附现象，如碳氢化合物的氧化产生的醇、酮和酸。因此，PTFE的使用有很多的缺点，在本发明的方法中尤其的不方便。

这些聚合物由DuPont de Nemours(杜邦)公司发明，尤其以商标名称Teflon-PFA销售。其它公司销售类似的聚合物，如Daikin公司的商标Neoflon-PFA，或者Solvay的商标名Hyflon-PFA，或者Gore公司，更通常是耐热和耐化学的PFA聚合物。

PFA聚合物也可以包括无机或有机填料以提高它们的机械性能。然而，在本发明中，这些填料不应该包含金属元素。

作为适用于本发明的PFA聚合物的实例，可以提及DuPont de Nemours公司以商标名称PFA Ruby Red或者Gore公司以商标名称fluoroshield销售的不同等级的产品。

由PFA聚合物制成的保护层可以根据将聚合物沉积到一个表面或者将PFA板或片应用于被保护的表面上的通用方法来制备。

有利地，PFA保护层厚度在500μm和1mm之间。