专利名称：蒎烷自氧化制备蒎烷基氢过氧化物的连续生产方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及蒎烷基氢过氧化物的生产方法及其装置。
将一定量的蒎烷和催化剂加入间歇釜，在搅拌下连续通入氧气或空气。反应过程中定时取样分析蒎烷的自氧化程度，达到规定要求后即可出料。该工艺采用的核心设备为搅拌釜式反应器，其特点是间歇操作，工艺条件不易控制，产品质量不稳定，设备的生产能力较小。
本发明的技术方案如下一种蒎烷自氧化制备蒎烷基氢过氧化物的连续生产方法，它是将蒎烷和催化剂组成的蒎烷溶液预热后从顶部加入到氧化塔中，同时通入经预热的氧气或空气、或者两者的混合气，使通入的气体与蒎烷溶液充分的接触，使之反应，部分反应成蒎烷基氢过氧化物，得到生成的蒎烷基氢过氧化物和蒎烷组成的生成物溶液，再取部分生成物溶液经加热或冷却后与预热后的蒎烷一同从氧化塔顶部加入到氧化塔中，使之进一步反应，如此循环，通过控制加入氧化塔的液体和通入气体的温度，以及控制加入蒎烷和循环加入的生成物溶液的流量和气体流量，调节氧化塔内的温度和压力，直到生成物溶液的蒎烷基氢过氧化物的含量达到要求后，不断放出产品蒎烷基氢过氧化物，同时不断将蒎烷和生成物溶液加入到氧化塔中，形成连续生产。
上述的生产方法中，氧化塔内的温度控制在70～100℃。
上述的生产方法中，催化剂是自由基反应引发剂，如偶氮苯甲酸。
上述的生产方法中催化剂的加入是一次性的，当反应已经开始后，不再需要加入催化剂，只需将蒎烷和生成物溶液不断加到氧化塔中。
上述的生产方法中，是取生成物溶液流出量的50～80％经加热或冷却后与预热后的蒎烷一同加入到氧化塔中。
上述的蒎烷自氧化制备蒎烷基氢过氧化物的连续生产方法的生产装置，它包括混合罐、加料泵、液体预热器、气体预热器、氧化塔、塔顶冷凝器、塔底换热贮罐、循环泵及流量计、压力传感器、温度传感器，蒎烷和催化剂原料贮罐分别经管道和阀门连接混合罐，混合罐与加料泵连接，加料泵通过阀门和流量计与液体预热器相连，液体预热器的出口与氧化塔的顶部相通，空气或氧气输送管经流量计与气体预热器相连，气体预热器的出口与氧化塔的底部相通，氧化塔的顶部有管道与塔顶冷凝器相连，塔顶冷凝器有管道将冷凝液回流至氧化塔顶部，氧化塔的底部有产品出口阀门，并有管道与塔底换热贮罐相通，塔底换热贮罐有换热装置，可以通入加热介质或冷却介质进行加热或冷却，塔底换热贮罐底部有管道经循环泵和流量计与氧化塔顶部相连，塔底换热贮罐有产品出口，氧化塔内设置有温度传感器和压力传感器。
上述的生产装置中，氧化塔是一个圆筒形塔体，其内部结构是板式分馏塔的结构，塔板可以是筛板、泡罩塔板、浮阀塔板、舌型塔板、斜孔筛板或导向浮阀塔板等。塔板的数量可以是4～60块，以10～40块为最佳，在氧化塔的下部有气体导入管和阀门。氧化塔的顶部设有排气口，并有管道与塔顶冷凝器相连，塔顶冷凝器有放空管。氧化塔采用分馏塔的结构是保证氧气和蒎烷充分地接触、反应。氧化塔可以在塔身的不同高度设有气体导入管和阀门，可以在塔身的不同高度控制进气量，以保证氧化塔内整体反应良好。氧化塔内的不同高度可以设有温度传感器，底部和顶部设有压力传感器。
上述的生产装置中，混合罐为金属或非金属材料制成的搅拌罐，其作用是设备开始运转时使蒎烷和催化剂混合均匀。
上述的生产装置中，加料泵可以是离心泵、轴流泵、齿轮泵、往复泵等液体输送装置，以离心泵为最佳。加料泵的输液能力可根据生产能力的大小来确定。加料泵的出口可以有一支路和阀门与混合罐相连，以便控制蒎烷溶液进入氧化塔的流量。
上述的生产装置中，液体预热器可以是套管式、列管式或板式等间壁式换热器。换热器的换热面积可根据热量衡算确定。当换热面积较小时，以套管式换热器为宜，当换热面积较大时，以列管式换热器为宜。加热介质可以是热水或蒸汽，以热水为好。
上述的生产装置中，气体预热器可以是套管式、列管式、板式或板翅式等间壁式换热器，以板翅式换热器为最佳，换热器的换热面积可根据热量衡算确定。
上述的生产装置中，塔顶冷凝器为金属或非金属材料制成的管式或板式间壁式换热器。用于回收氧化塔排出气体中的有机物。
上述的生产装置中，循环泵可以是离心泵、轴流泵、齿轮泵、往复泵等液体输送装置，以离心泵为最佳。循环泵的输液能力可根据液体循环量的大小来确定，循环泵的出口可以经一支管和阀门与塔底换热贮罐相连，以便控制生成物溶液循环加入到氧化塔内的流量。
采用本发明的蒎烷自氧化制备蒎烷基氢过氧化物的连续生产方法和生产装置，可以方便地将蒎烷基氢过氧化物的生产方法由过去的间歇式改进为连续生产，产品质量提高，质量稳定，设备投资小，产量大，能耗低。
图2为本发明的蒎烷制备蒎烷基氢过氧化物的连续生产工艺示意图，其中3为混合罐；4、5、7、10、11、16、17、18、19、21、22、24、26、27、30、31、32、33为阀门；6为加料泵；8、12、13、15为流量计；9为液体预热器；14为气体预热器；20为氧化塔；23为塔顶冷凝器；25为回流液贮罐；F冷冻盐水；G空气；H加热介质；I冷却介质；J产品；K取样口；P压力传感器；T温度传感器。
实施例2由蒎烷自氧化制备蒎烷基氢过氧化物。
采用图2所示的本发明装置，流程、步骤和条件同实施例1，但氧化塔20内的塔板改为20块浮阀塔板。进料量蒎烷为800Kg/h，催化剂一次加入量为2.0Kg，氧气通入量为32m3/h(标况)，同时通入空气，空气通入量为150m3/h(标况)，循环泵流量为2828Kg/h，系统达到连续稳定运行状态所需时间为7.8h，出料流量为864Kg/h，其中蒎烷氢过氧化物的浓度约为39.9％(Wt)。
实施例3由蒎烷自氧化制备蒎烷基氢过氧化物。
采用图2所示的本发明装置，流程，步骤和条件同实施例2，但氧化塔20内的塔板改为20块导向浮阀塔板。进料量蒎烷为800g/h，催化剂一次性加入2Kg，氧气通入量为32m3/h(标况)，空气通入量为150m3/h(标况)，循环泵流量为2828Kg/h，系统达到连续稳定运行状态所需时间为7.6h，出料流量为865Kg/h，其中蒎烷氢过氧化物的浓度约为40.1％(Wt)。
权利要求
1.一种蒎烷自氧化制备蒎烷基氢过氧化物的连续生产方法，其特征是将蒎烷和催化剂组成的蒎烷溶液预热后从顶部加入到氧化塔中，同时通入经预热的氧气或空气、或者两者的混合气，使通入的气体与蒎烷溶液充分的接触，使之反应，部分反应成蒎烷基氢过氧化物，得到生成的蒎烷基氢过氧化物和蒎烷组成的生成物溶液，再取部分生成物溶液经加热或冷却后与预热后的蒎烷一同从氧化塔顶部加入到氧化塔中，使之进一步反应，如此循环，通过控制加入氧化塔的液体和通入气体的温度，以及控制加入蒎烷和循环加入的生成物溶液的流量和气体流量，调节氧化塔内的温度和压力，直到生成物溶液的蒎烷基氢过氧化物的含量达到要求后，不断放出产品蒎烷基氢过氧化物，同时不断将蒎烷和生成物溶液加入到氧化塔中，形成连续生产。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征是氧化塔内的温度控制在70～100℃。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征是催化剂是自由基反应引发剂。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征是取生成物溶液流出量的50～80％经加热或冷却后与预热后的蒎烷一同加入到氧化塔中。
5.一种实施权利要求1所述的生产方法的生产装置，其特征是包括混合罐(3)、加料泵(6)、液体预热器(9)、气体预热器(14)、氧化塔(20)、塔顶冷凝器(23)、塔底换热贮罐(28)、循环泵(29)及流量计、压力传感器、温度传感器，蒎烷和催化剂原料贮罐分别经管道和阀门连接混合罐(3)，混合罐(3)与加料泵(6)连接，加料泵(6)通过阀门(7)和流量计(8)与液体预热器(9)相连，液体预热器的出口与氧化塔(20)的顶部相通，空气或氧气输送管经流量计与气体预热器(14)相连，气体预热器(14)的出口与氧化塔(20)的底部相通，氧化塔(20)的顶部有管道与塔顶冷凝器(23)相连，塔顶冷凝器的管道将冷凝液回流至氧化塔(20)顶部，氧化塔(20)的底部有产品出口阀门(22)，氧化塔(20)底部有管道与塔底换热贮罐(28)相通，塔底换热贮罐(28)有换热装置，塔底换热贮罐(28)底部有管道经循环泵(29)和流量计(33)与氧化塔(20)顶部相连，塔底换热贮罐(28)有产品出口，氧化塔(20)内设置有温度传感器(T)和压力传感器(P)。
6.根据权利要求4所述的生产装置，其特征是所述的的氧化塔(20)的内部结构是板式分馏塔的结构，在氧化塔(20)的下部有气体导入管和阀门(16)。
7.根据权利要求5所述的生产装置，其特征是氧化塔(20)在塔身的不同高度设有气体导入管和阀门。
8.相据权利要求7所述的生产装置，其特征是氧化塔(20)内的不同高度设有温度传感器，底部和顶部设有压力传感器。
9.根据权利要求4所述的生产装置，其特征是所述的加料泵(6)的出口有一支管和阀门(5)与混合罐相连。
10.根据权利要求4所述的生产装置，其特征是所述的循环泵(29)的出口有一支管及阀门(32)与塔底换热贮罐(28)相连。
全文摘要
一种蒎烷自氧化制备蒎烷基氢过氧化物的连续生产方法,其特征是将蒎烷和催化剂组成的蒎烷溶液预热后从顶部加入到氧化塔中,同时通入经预热的氧气或空气、或者两者的混合气,使通入的气体与蒎烷溶液充分的接触,使之反应,部分反应成蒎烷基氢过氧化物,得到生成的蒎烷基氢过氧化物和蒎烷组成的生成物溶液,再取部分生成物溶液经加热或冷却后与预热后的蒎烷一同从氧化塔顶部加入到氧化塔中,使之进一步反应,如此循环,通过控制加入氧化塔的液体和通入气体的温度,以及控制加入蒎烷和循环加入的生成物溶液的流量和气体流量,调节氧化塔内的温度和压力,直到生成物溶液的蒎烷基氢过氧化物的含量达到要求后,不断放出产品蒎烷基氢过氧化物,同时不断将蒎烷和生成物溶液加入到氧化塔中,形成连续生产。本发明公开了该方法的生产装置。
文档编号C07C409/14GK1422845SQ0214857
公开日2003年6月11日 申请日期2002年12月18日 优先权日2002年12月18日
发明者张志炳, 赵静, 王志祥, 孟伟民 申请人:南京大学