【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于有機過氧化物的加工生產，尤其涉及一種叔丁基過氧化氫的生產工藝。
技術介紹
1、叔丁基過氧化氫(tertiary?butyl?hydroperoxide)，簡稱tbhp，是一種最常用的烷基氫有機過氧化物。商品一般為淡黃色透明的非揮發性液體，微溶于水，與有機溶劑互溶。tbhp在工業上主要用作自由基反應或聚合反應的引發劑，相對于其他大多數引發劑的分解產物呈酸性，tbhp的分解產物為叔丁醇(tba)和少量丙酮，對設備無腐蝕，故對裝置要求不高。叔丁基過氧化氫中o-o鍵的分解活化能低，可以作為提高柴油十六烷值的改進劑。同時tbhp是一種相當重要的有機合成中間體，中高溫條件下是不飽和聚酯交聯中重點使用的一種交聯劑。而在金屬催化劑的作用下，tbhp也可以作為氧的供給體，選擇性地氧化縮醛、烯丙醇型化合物、不飽和碳氫化合物等不飽和烴。
2、依據氧源的不同進行分類，tbhp的生產方法可以分為過氧化氫反應法、氧氣自氧化反應法、臭氧反應法等。其中，過氧化氫反應法是實際生產中應用最廣的方法。例如，中國專利200410038310.9公開了一種叔丁基過氧化氫的制備方法，將叔丁醇和過氧化氫在鈦硅分子篩催化劑存在下進行反應制備叔丁基過氧化氫，該方法可以獲得較高的目標產物選擇性，但是存在催化劑價格昂貴、反應條件嚴苛、目標產物收率低的問題。中國專利200810061607.5公開了一種叔丁基過氧化氫及二叔丁基過氧化物的制備方法，以硫酸、磷鎢酸作為催化劑催化叔丁醇和雙氧水反應制備得到叔丁基過氧化氫，該方法通過減壓精餾分離產物從而避免了酸洗和堿
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提供了一種叔丁基過氧化氫的生產工藝，將叔丁基過氧化氫生產過程中產生的廢酸進行調配再利用，從而實現了廢液排放的顯著降低，使得生產過程更加綠色環保。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種叔丁基過氧化氫的生產工藝，包括以下步驟：
4、(1)向叔丁醇中加入雙氧水，然后緩慢添加循環酸，添加完畢后升溫進行反應；
5、(2)反應結束后，將反應液冷卻至室溫，靜置分液，分別收集上層有機相和下層廢液；
6、(3)取步驟(2)中的有機相，然后依次進行堿中和、減壓蒸餾，得到叔丁基過氧化氫；
7、(4)取步驟(2)中的廢液，檢測廢液中雙氧水和硫酸的濃度，然后向其中補加雙氧水和/或硫酸，直至雙氧水的濃度為20wt％～30wt％，硫酸的濃度為10wt％～20wt％，得到步驟(1)所述循環酸。
8、在其中一些實施例中，步驟(1)中，按照添加總量計，所述叔丁醇、雙氧水、硫酸的摩爾比為1：(1.50～1.95)：(0.05～0.22)。
9、在其中一些實施例中，步驟(1)中，按照添加總量計，所述叔丁醇、雙氧水、硫酸的摩爾比為1：(1.60～1.90)：(0.08～0.18)。
10、在其中一些實施例中，所述循環酸中的雙氧水占雙氧水添加總量的摩爾百分比為30％～50％。
11、在其中一些實施例中，所述叔丁醇的純度為85wt％～95wt％，所述雙氧水的純度為50wt％～70wt％，所述硫酸的純度為92.5wt％～98wt％。
12、在其中一些實施例中，步驟(1)中，循環酸添加前將叔丁醇和雙氧水的混合液升溫至40℃～50℃，循環酸添加過程控制溶液溫度為50℃～60℃。
13、在其中一些實施例中，步驟(1)中，所述反應的反應溫度為60℃～65℃，反應時間為25min～45min。
14、在其中一些實施例中，步驟(2)中，所述堿中和為向有機相中加入等體積的碳酸氫鈉溶液，然后靜置分離，除去無機層。
15、在其中一些實施例中，所述碳酸氫鈉溶液的濃度為8wt％～15wt％。
16、在其中一些實施例中，步驟(2)中，所述減壓蒸餾的溫度為55℃～65℃，蒸餾時間為150min～200min，真空度為0.07mpa～0.08mpa。
17、叔丁基過氧化氫的合成反應為放熱反應，為保證生產安全，生產過程需要嚴格控制反應溫度。雙氧水作為反應原料、硫酸作為催化劑參與反應，而雙氧水和硫酸添加過程均會放熱，為了控制反應溫度，需要減緩雙氧水和硫酸的滴加速度，而這會導致生產效率降低，從而影響產能，使得經濟效益較低；同時叔丁基過氧化氫生產過程會產生大量廢液，污染環境。本申請專利技術人通過將廢液作為循環酸進行利用，使得廢液中的硫酸和雙氧水能夠重新利用，從而降低硫酸的用量，減少廢酸產生；在此基礎上，專利技術人進一步改進了生產工藝，直接向廢酸中補加硫酸和雙氧水使二者濃度達到指定范圍配制成循環酸參與反應，利用廢酸提前稀釋硫酸和雙氧水進行放熱，從而加快反應過程中原料的添加速度，縮短生產時間，提高生產效率；并且，專利技術人進一步研究發現，通過在廢酸中補加硫酸，反應過程無需額外添加硫酸，硫酸隨著循環酸的添加進反應體系中，由于廢酸的稀釋，硫酸進入反應體系時的濃度大大降低，而不會造成局部酸含量過高的情況，從而有利于叔丁醇轉化成叔丁基過氧化氫，減少副產物二叔丁基過氧化物的生成，提高目標產物的收率。
18、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
19、(1)本專利技術提供了一種叔丁基過氧化氫的生產工藝，以叔丁醇和雙氧水為原料，向其中添加有生產廢液調配成的循環酸進行反應制備得到叔丁基過氧化氫；本專利技術的生產工藝將廢液調配為循環酸重新參與制備反應，使得廢液得到利用，單次制備過程廢液利用率可達到90％，廢酸和廢液排放量顯著降低。
20、(2)本專利技術提供的叔丁基過氧化氫的生產工藝，通過直接在廢酸中補加硫酸和雙氧水含量得到循環酸，可以提前對硫酸和雙氧水進行稀釋放熱，從而有利于控制反應溫度，縮短反應時間，提高反應效率；并且，本專利技術通過進一步控制循環酸中硫酸和雙氧水的含量，同時調整循環酸和雙氧水的添加順序，從而促進了叔丁醇向目標產物叔丁基過氧化氫轉化，使得目標產物收率提高。
21、(3)利用本專利技術的工藝生產一批叔丁基過氧化氫只需要6h左右，生產時間大大縮短；同時制備叔丁基過氧化的收率達到80％～85％，純度在75％以上，目標產物叔丁基過氧化氫的收率明顯提高，適合在工業上推廣。
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1.一種叔丁基過氧化氫的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的叔丁基過氧化氫的生產工藝，其特征在于，步驟(1)中，按照添加總量計，所述叔丁醇、雙氧水、硫酸的摩爾比為1：(1.50～1.95)：(0.05～0.22)。
3.根據權利要求2所述的叔丁基過氧化氫的生產工藝，其特征在于，步驟(1)中，按照添加總量計，所述叔丁醇、雙氧水、硫酸的摩爾比為1：(1.60～1.90)：(0.08～0.18)。
4.根據權利要求2所述的叔丁基過氧化氫的生產工藝，其特征在于，所述循環酸中的雙氧水占雙氧水添加總量的摩爾百分比為30％～50％。
5.根據權利要求1所述的叔丁基過氧化氫的生產工藝，其特征在于，所述叔丁醇的純度為85wt％～95wt％，所述雙氧水的純度為50wt％～70wt％，所述硫酸的純度為92.5wt％～98wt％。
6.根據權利要求1所述的叔丁基過氧化氫的生產工藝，其特征在于，步驟(1)中，循環酸添加前將叔丁醇和雙氧水的混合液升溫至40℃～50℃，循環酸添加過程控制溶液溫度為50℃～60℃。
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