生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯DCP的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 過(guò)氧化二異丙苯DCP是一種優(yōu)良的聚合反應(yīng)的引發(fā)劑，橡膠制品的硫化劑，聚合 物的發(fā)泡劑和固化劑以及共聚物的交聯(lián)劑。其中DCP發(fā)生交聯(lián)作用后，使聚合物的抗熱性、 耐化學(xué)性、耐壓性、抗裂性和機(jī)械強(qiáng)度均有所提高，因此DCP在制鞋、電線電纜、建材等行業(yè) 得到廣泛應(yīng)用，并且需求量以每年5%以上的速度不斷增長(zhǎng)。同時(shí)，DCP的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷 擴(kuò)展，在涂料、油漆、橡膠、塑料等行業(yè)，DCP的需求也不斷增加。
[0003] 專利申請(qǐng)?zhí)?01110059672. 6設(shè)計(jì)一種用于生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的原料的制備方 法，采用堿性離子液體和碳酸鈉混合物作為催化劑將異丙苯氧化為過(guò)氧化氫異丙苯和二甲 基芐醇混合物，將該混合物直接縮合生成DCP，省去了還原步驟以此降低了 DCP的生產(chǎn)成 本。該方法僅僅用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模生產(chǎn)DCP，而且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)16-36小時(shí)，異丙苯的轉(zhuǎn)化率 為75-99%，存在實(shí)驗(yàn)裝置生產(chǎn)規(guī)模小，工藝技術(shù)參數(shù)波動(dòng)巨大，難以在工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)裝 置上應(yīng)用等問(wèn)題。
[0004] 專利申請(qǐng)?zhí)?01210356730. 6涉及過(guò)氧化二異丙苯的合成方法，公開(kāi)了一種采用 精芐醇和氧化液為原料合成過(guò)氧化二異丙苯的方法。雖然已經(jīng)降低了苯酚、丙酮等副產(chǎn)物 的含量，但是苯酚、丙酮等副產(chǎn)物含量仍然高達(dá)3. 5-4. 2%，存在DCP產(chǎn)品收率低，副產(chǎn)物含 量高等問(wèn)題。
[0005] 專利申請(qǐng)?zhí)?01310079457. 1涉及一種過(guò)氧化二異丙苯的生產(chǎn)方法，涉及一種 過(guò)氧化二異丙苯縮合反應(yīng)過(guò)程中，減少副產(chǎn)物的生產(chǎn)方法?？s合反應(yīng)的DCP選擇性為 90. 9-92. 8 %，反應(yīng)生成液中的DCP含量為60. 11-61. 65 %，存在縮合反應(yīng)DCP選擇性低，反 應(yīng)生成液DCP含量也低等問(wèn)題。
[0006] 專利申請(qǐng)?zhí)?01310208646. 4涉及用于生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的還原反應(yīng)的生產(chǎn)設(shè) 備及方法，描述了還原劑與氧化液在還原釜中進(jìn)行還原反應(yīng)的工藝步驟和控制方法，從而 有效保證還原反應(yīng)的安全進(jìn)行。僅僅對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行了定性的描述，采用硫化鈉水溶液作 為還原劑，并確定當(dāng)還原液中CHP含量為0.2% -2%時(shí)結(jié)束還原反應(yīng)，存在還原反應(yīng)收率 低，工藝過(guò)程沒(méi)有定量數(shù)據(jù)，沒(méi)有工藝技術(shù)指標(biāo)，控制操作參數(shù)困難，難以直接應(yīng)用到工業(yè) 規(guī)模的生產(chǎn)裝置上等問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明有針對(duì)性的解決了上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中DCP選擇性低、產(chǎn)品收率低、工藝參數(shù) 波動(dòng)巨大、難以大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的問(wèn)題，提供一種新的生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法。該方 法用于生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯中，具有DCP選擇性高、產(chǎn)品收率高、工藝參數(shù)波動(dòng)小、能大規(guī) 模工業(yè)化應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法， 異丙苯原料、空氣分別進(jìn)入異丙苯PH調(diào)節(jié)器、空氣pH調(diào)節(jié)器進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后的異丙 苯原料、空氣進(jìn)入異丙苯氧化反應(yīng)器，異丙苯與空氣在異丙苯氧化反應(yīng)器內(nèi)以鼓泡的方式， 進(jìn)行氣液兩相接觸，生成過(guò)氧化氫異丙苯CHP物料后，進(jìn)入CHP精制塔進(jìn)行提濃精制處理； 精制后的CHP物料至少分成兩路，一路CHP物料與還原劑進(jìn)入CHP還原反應(yīng)器，在還原劑的 作用下，CHP物料發(fā)生還原反應(yīng)，生成包括二甲基芐醇CA的物料，然后包括二甲基芐醇CA的 物料進(jìn)入CA精制塔進(jìn)行提濃精制處理，CA精制塔塔頂分離出的異丙苯返回異丙苯pH調(diào)節(jié) 器入口管線；CA精制塔塔釜分離出的精CA物料與CHP精制塔流出的另一路CHP物料以及 酸催化劑共同進(jìn)入縮合反應(yīng)器，在酸催化劑作用下，CHP物料與CA物料發(fā)生縮合反應(yīng)，生成 包括過(guò)氧化二異丙苯DCP的物料，然后包括過(guò)氧化二異丙苯DCP的物料進(jìn)入DCP精制塔進(jìn) 行提濃精制處理后送入DCP結(jié)晶器，結(jié)晶后的DCP晶體與母液分離并經(jīng)過(guò)DCP包裝機(jī)包裝， 得到DCP產(chǎn)品。
[0010] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在異丙苯pH調(diào)節(jié)器、空氣pH調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)置氧化鈣顆粒， 異丙苯原料和空氣的pH值控制在7. 5~10. 5之間。
[0011] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述CA精制塔塔頂分離出的異丙苯返回異丙苯pH調(diào)節(jié) 器入口管線，所述異丙苯原料與返回的異丙苯的質(zhì)量流量比為I :1. 0~10. 0。
[0012] 上述技術(shù)方案中，更優(yōu)選地，所述異丙苯原料和空氣的pH值控制在8. 5~9. 5之 間。
[0013] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述還原劑為硫化鉀K2S、硫化氫鉀KHS、硫化鈉 Na2S、硫 化氫鈉 NaHS、硫化鋇BaS或硫化銨（NH4)2S中的至少一種。
[0014] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述酸催化劑采用鹽酸HCl、硫酸H2SO4、高氯酸HC10 4、 磷酸H3PO4、堿性離子液體中的至少一種。
[0015] 上述技術(shù)方案中，更優(yōu)選地，所述異丙苯原料與返回的異丙苯的質(zhì)量流量比為1 : 1. 5 ~ 3. 5〇
[0016] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述異丙苯氧化反應(yīng)器的操作條件為：反應(yīng)溫度為 90~110°C，反應(yīng)壓力為0. 2~0. 6MPaG ;CHP還原反應(yīng)器的操作條件為：反應(yīng)溫度為60~ 70°C，反應(yīng)壓力為0. 000~0. 005MPaG ;CHP精制塔的操作條件為：操作溫度為90~110°C， 操作壓力為-0. 099~-0. 091MPaG ;CA精制塔的操作條件為：操作溫度為45~65°C，操作 壓力為-〇. 099~-0. 091MPaG ;縮合反應(yīng)器的操作條件為：反應(yīng)溫度為40~60°C，反應(yīng)壓 力為0· 000~0· 005MPaG ;DCP精制塔的操作條件為：操作溫度為95~115°C，操作壓力 為-0. 099~-0. 091MPaG ;DCP結(jié)晶器的操作條件為：操作溫度為35~55°C，操作壓力為 0.000 ~0. 005MPaG。
[0017] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，精制后的CHP物料分成兩路，第一路CHP物料與還原劑 進(jìn)入CHP還原反應(yīng)器，第二路與CA精制塔塔釜分離出的精CA物料以及酸催化劑進(jìn)入縮合 反應(yīng)器，第一路CHP物料與第二路CHP物料的質(zhì)量比為1 :0. 9~1. 1。
[0018] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述異丙苯原料與空氣的質(zhì)量比為1 :0. 3~0. 5。
[0019] 本發(fā)明采用異丙苯作為原料，通過(guò)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)以及縮合反應(yīng)三步法生產(chǎn) 過(guò)氧化二異丙苯DCP產(chǎn)品。
[0020] 第一步：異丙苯作為原料，與空氣進(jìn)行氣液二相鼓泡接觸，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成過(guò) 氧化氫異丙苯CHP :
[0021]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，異丙苯原料、空氣分別進(jìn)入異丙苯pH調(diào)節(jié)器、空 氣PH調(diào)節(jié)器進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后的異丙苯原料、空氣進(jìn)入異丙苯氧化反應(yīng)器，異丙苯與 空氣在異丙苯氧化反應(yīng)器內(nèi)以鼓泡的方式，進(jìn)行氣液兩相接觸，生成過(guò)氧化氫異丙苯CHP 物料后，進(jìn)入CHP精制塔進(jìn)彳丁提濃精制處理；精制后的CHP物料至少分成兩路，一路CHP物 料與還原劑進(jìn)入CHP還原反應(yīng)器，在還原劑的作用下，CHP物料發(fā)生還原反應(yīng)，生成包括二 甲基芐醇CA的物料，然后包括二甲基芐醇CA的物料進(jìn)入CA精制塔進(jìn)行提濃精制處理，CA 精制塔塔頂分離出的異丙苯返回異丙苯PH調(diào)節(jié)器入口管線；CA精制塔塔釜分離出的精CA 物料與CHP精制塔流出的另一路CHP物料以及酸催化劑共同進(jìn)入縮合反應(yīng)器，在酸催化劑 作用下，CHP物料與CA物料發(fā)生縮合反應(yīng)，生成包括過(guò)氧化二異丙苯DCP的物料，然后包括 過(guò)氧化二異丙苯DCP的物料進(jìn)入DCP精制塔進(jìn)行提濃精制處理后送入DCP結(jié)晶器，結(jié)晶后 的DCP晶體與母液分離并經(jīng)過(guò)DCP包裝機(jī)包裝，得到DCP產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于在異丙苯pH調(diào)節(jié)器、 空氣PH調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)置氧化鈣顆粒，異丙苯原料和空氣的pH值控制在7. 5~10. 5之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于所述CA精制塔塔頂分 離出的異丙苯返回異丙苯PH調(diào)節(jié)器入口管線，所述異丙苯原料與返回的異丙苯的質(zhì)量流 量比為I :1. 0~10. 0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于所述異丙苯原料和空 氣的pH值控制在8. 5~9. 5之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于所述還原劑為硫化鉀 K2S、硫化氫鉀KHS、硫化鈉Na 2S、硫化氫鈉NaHS、硫化鋇BaS或硫化銨（NH4) 2S中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于所述酸催化劑采用鹽 酸HC1、硫酸H2S0 4、高氯酸HC104、磷酸H3P04、堿性離子液體中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于所述異丙苯原料與返 回的異丙苯的質(zhì)量流量比為I :1. 5~3. 5。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于所述異丙苯氧化反應(yīng) 器的操作條件為：反應(yīng)溫度為90~110°C，反應(yīng)壓力為0. 2~0. 6MPaG ;CHP還原反應(yīng)器的 操作條件為：反應(yīng)溫度為60~70°C，反應(yīng)壓力為0. 000~0. 005MPaG ;CHP精制塔的操作條 件為：操作溫度為90~110°C，操作壓力為-0. 099~-0. 091MPaG ;CA精制塔的操作條件 為：操作溫度為45~65°C，操作壓力為-0. 099~-0. 091MPaG ;縮合反應(yīng)器的操作條件為： 反應(yīng)溫度為40~60°C，反應(yīng)壓力為0. 000~0. 005MPaG ;DCP精制塔的操作條件為：操作溫 度為95~115°C，操作壓力為-0. 099~-0. 091MPaG ;DCP結(jié)晶器的操作條件為：操作溫度 為35~55°C，操作壓力為0? 000~0? 005MPaG。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于精制后的CHP物料分 成兩路，第一路CHP物料與還原劑進(jìn)入CHP還原反應(yīng)器，第二路與CA精制塔塔釜分離出的 精CA物料以及酸催化劑進(jìn)入縮合反應(yīng)器，第一路CHP物料與第二路CHP物料的質(zhì)量比為1 : 0? 9 ~1. 1〇
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，其特征在于所述異丙苯原料與 空氣的質(zhì)量比為1 :〇. 3~0. 5。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中DCP選擇性低、產(chǎn)品收率低、工藝參數(shù)波動(dòng)巨大、難以大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用一種生產(chǎn)過(guò)氧化二異丙苯的方法，異丙苯原料、空氣分別進(jìn)入異丙苯pH調(diào)節(jié)器、空氣pH調(diào)節(jié)器進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)入異丙苯氧化反應(yīng)器，生成過(guò)氧化氫異丙苯CHP物料后，進(jìn)入CHP精制塔，精制后的CHP物料的一路與還原劑進(jìn)入CHP還原反應(yīng)器，生成CA物料，然后進(jìn)入CA精制塔，塔釜分離出的精CA物料與另一路CHP物料以及酸催化劑共同進(jìn)入縮合反應(yīng)器，生成包括過(guò)氧化二異丙苯DCP的物料的技術(shù)方案較好地解決了上述問(wèn)題，可用于過(guò)氧化二異丙苯的生產(chǎn)中。
【IPC分類】C07C409-16, C07C407-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104860861
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510152661
【發(fā)明人】李真澤, 何琨, 楊建平, 張斌, 徐爾玲
【申請(qǐng)人】中石化上海工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月1日