[发明专利]一种二叔基过氧化物的制备方法

说明书

本发明公开了一种二叔基过氧化物的制备方法，将叔丁醇，过氧化氢，催化剂以连续的方式引入微反应装置中，使得叔丁醇与过氧化氢发生过氧化反应，制得包含二叔丁基过氧化物的物流，然后将包含二叔丁基过氧化物的物流从微反应装置中引出，经分离、水洗，干燥得到二叔丁基过氧化物；其中叔丁醇与过氧化物摩尔比为1:2～1:2.2，催化剂用量占叔丁醇，过氧化氢及催化剂总质量的10～20％。本发明工艺简单，采用安全性好的微反应装置连续生产，且制备的叔丁醇过氧化物反应选择性高，收率好，减少生产工序，降低生产成本。

技术领域

本发明属于化工合成领域，具体涉及一种二叔基过氧化物的制备方法。

背景技术

二叔丁基过氧化物中的O-O键分解活化能很低，易分解成含氧自由基或含氧化合物，是柴油燃烧时链反应的引发剂，降低了柴油燃烧反应的起始温度，从而改善了柴油的着火性能，可以作为提高柴油十六烷值的添加剂。过氧化氢反应法是工业上生产叔丁基过氧化氢和二叔丁基过氧化物的主要方法，目前国内的生产企业均采用该工艺生产。它采用35％的过氧化氢与叔丁醇混合，并以70％的浓硫酸做催化剂，反应数小时后，油水分离，油相用30％的碱洗涤，分液，上层产物为二叔丁基过氧化物，下层产品用酸洗，再次分液，得到叔丁基过氧化氢。反应过程中为了控制双氧水的分解，并保证过程的安全，常在低温冷冻状态下进行，反应温度通常控制在5℃以下。但是，该反应过程路线较长，反复用到酸洗和碱洗，废水量比较大。国内也有少量二叔丁基过氧化物的专利，如CN 203530185 U公开了一种二叔丁基过氧化物的生产装置，该装置在原有的生产工艺环节中添加了装有活性炭的除异味罐，可将生产过程中的气体杂质过滤掉，提高了生产过程中的安全性，有利于生产的顺利进行。CN 1699339 A公开了一种以钛硅分子筛作为催化剂制备二叔丁基过氧化物的方法，其缺点是叔丁醇的转化率较低，产品收率不高。CN 104557652 A公开了一种采用酸性离子树脂作催化剂合成二叔丁基过氧化物的方法，催化剂可循环使用，降低了生产成本，但叔丁基过氧化反应的选择性不高，产品为二叔丁基过氧化物与单叔丁基过氧化物混合物，后期需分离工艺。CN 103204792 A公开了一种可溶性锌盐作分子筛制备二叔丁基过氧化物的方法，该方法不使用任何酸性催化剂，减少了设备的腐蚀损耗，但产品需进行洗涤工艺，金属锌元素杂质可能有残留。

传统的釜式生产中，叔丁醇需经过两步法得到二叔丁基过氧化物，即先得到单叔丁基过氧化物，再以此为原料进行二次过氧化反应，反应机理如下：

式中，R表示叔丁基。

该方法存在加料温度要求苛刻(-5℃～0℃)，反应时间长(约4h)，安全风险高等缺点，同时产品中存在第一步中间体单叔丁基过氧化物杂质，后期需分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二叔基过氧化物的制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明工艺简单，采用安全性好的微反应装置连续生产，且制备的叔丁醇过氧化物反应选择性高，收率好，减少生产工序，降低生产成本。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种二叔基过氧化物的制备方法，将叔丁醇，过氧化氢，催化剂以连续的方式引入微反应装置中，使得叔丁醇与过氧化氢发生过氧化反应，制得包含二叔丁基过氧化物的物流，然后将包含二叔丁基过氧化物的物流从微反应装置中引出，经分离、水洗，干燥得到二叔丁基过氧化物；

其中叔丁醇与过氧化物摩尔比为1:2～1:2.2，催化剂用量占叔丁醇，过氧化氢及催化剂总质量的10～20％。

进一步地，所述的微反应装置包括三个分别用于输送叔丁醇、过氧化氢及催化剂的微平流泵，三个微平流泵的出口端连接至微混合器，微混合器的出口端连接至微反应器，微反应器的出口段连接有产品收集器。

进一步地，所述的微反应器为管式反应器，管式反应器的内径为0.5～3mm，长度为10～30m。