一种节能环保型生产2，5-二叔丁基对苯二酚的工业装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于精细化学品和化工工艺领域，涉及一种节能环保型生产2，5_二叔丁基对苯二酚的工业装置。
【背景技术】
[0002]橡胶制品是现代社会不可或缺的化工产品，大量用于胶带、胶管、胶鞋、手套等轻工橡胶产品；更用于采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业；目前现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学领域也应用较多橡胶制品。据相关统计数据显示，2010年，我国天然橡胶的消费量已突破350万吨，约占全球天然橡胶消费总量的1/3以上，到2016年我国天然橡胶需求量将超480万吨。由此可见，中国橡胶行业发展前景广阔，是国民经济的重要基础产业之一。然而橡胶制品无论是在储存还是使用过程中，都容易受到外界各种因素的影响，出现被氧化以致物理机械性能劣化，影响使用的问题。因此，急需某种抗氧化剂的加入，来延缓这种老化现象的出现。同时，随着人们环保意识的提高，对橡胶产品及其使用的抗氧化剂提出了低毒、无毒等要求，但是天然类的抗氧化剂来源有限，不可大量制备，且在一些高温，强酸碱环境下其抗氧化性能会丧失。这就要求工业上能够大量生产一种环保型工业抗氧化剂来满足人们的需求。
[0003]目前使用的工业抗氧化剂主要有1010和4010NA等。而2，5_二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)是一种环境友好型工业抗氧化剂，其低毒，异味少，环境友好性能均优于1010和4010NA等常规工业抗氧化剂;另外2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)的抗氧化性能良好，各项防老性能指标比传统防老剂2，6-二叔丁基-4-甲基苯?KBHT)要好，抗臭氧老化性能和MB相当，对橡胶硫化体系无影响，具有不变色、不污染、易分散等特点，属实际无毒级物质，具有良好的安全性，特别适用于浅色制品、医疗用品和胶乳等制品；而且2，5_ 二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)具有较好的热稳定性，其抗紫外线性能好，光稳定性好，其还能有效抑制高分子材料的聚合，可用作聚乙烯，聚丙烯，聚酯类树脂等烯烃类纤维的光热稳定性。由此可见，2，5_二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)具有广阔的市场和发展前景。
[0004]目前国内外对于DBTHQ合成方法的研究相对较少，我国化学工作者从20世纪中后期才开始进行2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)生产方式的研究，在生产工艺的改进及优化上任存在较大的空间。现有的2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)制备方法主要有:以叔丁醇和对苯二酚为原料合成，以甲基叔丁基醚(MTBE)和对苯二酚为原料合成，以异丁烯和苯二酚为原料合成。在现有的研究中，采用甲基叔丁基醚和对苯二酚为原料合成2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)虽然原料来源丰富，价格便宜，在实验室的最佳反应条件也比较容易确定，但是目前科学家证实该方法对环境污染较大，目前美国有些地区已经禁止使用甲基叔丁基醚(MTBE)为原料合成2,5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)，所以该方法并不适用于工业上大规模生产2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ);在现有的文献中对采用异丁烯和对苯二酚为原料合成2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)的研究很少，最优的反应时间，反应温度，反应原料比范围等工艺条件还没有确定。化学工作者对采用以叔丁醇和对苯二酚为原料合成2，5_ 二叔丁基对苯二酚DTBHQ)的方法研究较多，其最优工艺条件也比较明确，且该方法原料丰富，无毒;但是目前较多的只是停留在实验室的研究中，在工业上该方法并没有得到较广泛的推广;且现有的合成2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)工艺存在着使用污染问题严重，催化剂昂贵，生产成本较大，产品的收率低等问题。所以本实用新型提出一种以叔丁醇和对苯二酚为原料合成2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)的节能环保型工艺装置，用于工业上大规模生产高纯度的2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)。
【实用新型内容】
[0005]基于以上现有合成方法和现有工艺的缺点:本实用新型第一目的在于提出一种节能环保型生产2，5_ 二叔丁基对苯二酚的工业装置。
[0006]本实用新型第二目的在于解决当前合成方法有机溶剂使用量大，反应时间长，反应温度高，纯度不高，产率低等问题。
[0007]本实用新型第三目的在于解决当前工艺污染问题严重，催化剂昂贵，成本高，收率低等问题
[0008]本实用新型第四目的在于提供一种生产2，5_二叔丁基对苯二酚的工业装置来大规模连续性生产2，5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ)，用于解决常规抗氧化剂抗氧化性差，对环保型抗氧化剂需求量大等问题。
[0009]本实用新型主要通过以下化工工艺实现。
[0010]—种节能环保型生产2，5_ 二叔丁基对苯二酚的工业装置，包括反应器、结晶器、第一离心机、回收池、第一洗涤槽、第二离心机、搅拌器、第一过滤机、第二洗涤槽、第二过滤机、干燥器、2，5_ 二叔丁基对苯二酚储罐;所述反应器与结晶器进料口连接，结晶器出料口与第一离心机进料口连接;第一离心机液相出料口与反应器进料口连接，第一离心机固相出料口与第一洗涤槽进料口连接;所述第一洗涤槽液相出料口与回收池进料口连接，第一洗涤槽固相出料口与第二离心机进料口连接;所述第二离心机液相出料口与回收池进料口连接，第二离心机固相出料口与搅拌器进料口连接;所述搅拌器出料口与第一过滤机进料口连接;第一过滤机的液相出料口与搅拌器的壳层热流体进料口连接，第一过滤机的壳层热流体出口与回收池的进料口连接，第一过滤机固相出料口与所述第二洗涤槽进料口连接;所述第二洗涤槽液相出料口与回收池进料口连接，第二洗涤槽固相出料口与第二过滤机进料口连接;第二过滤机液相出料口与回收池进料口连接，第二过滤机固相出料口与干燥器进料口连接;干燥器出料口与2，5-二叔丁基对苯二酚储罐连接。
[0011]上述装置中，所述结晶器由3个结晶器组成，所述3个结晶器的连接方式为并联，轮换进行进料、结晶、出料三个过程，三个过程各进行2-4个小时，6-12个小时轮换一次，保证连续性生产。
[0012]上述装置中，所述第一离心机和第二离心机为过滤式离心机;所述过滤式离心机包括刮板式离心机、活塞推料式离心机、立式锥篮式离心机中的一种或两种。
[0013]上述装置中，所述第一过滤机和第二过滤机为加压转鼓过滤机。
[0014]上述装置中，所述干燥器采用流化床干燥器、厢式干燥器中的一种。
[0015]一种节能环保型生产2，5-二叔丁基对苯二酚的方法，包括如下步骤:
[0016]将原料输送至反应器反应后，得到混合物，将混合物进入结晶器结晶，产物进入第一离心机进行分离，得到第一次分离出来的废液和第一次分离出来的固体；
[0017]第一次分离出来的废液输送回反应器继续参与反应，第一次分离出来的固体在第一洗涤槽内用软水和酸洗涤，洗涤第一次分离出来的固体后的洗涤液进入回收池进行纯化，洗涤后的第一次分离出来的固体输送至第二离心机进行离心，得到第二次分离出来的废液和第二次分离出来的固体；
[0018]第二次分离出来的废液进入回收池进行纯化，得到的软水再用于洗涤固体;第二次分离出来的固体进入搅拌器，加入褪色剂后进行预热并搅拌，得到混合物，进入第一过滤机趁热过滤，得到第三次分离出来的废液和第三次分离出来的固体；
[0019]第三次分离出来的废液先用于加热搅拌器中的物料再输送到回收池进行纯化，第三次分离出来的固体在第二洗涤槽内用工业乙醇进行洗涤，洗涤第三次分离出来的固体后的洗涤液输送回回收池进行纯化，洗涤后的第三次分离出来的固体进入第二过滤机，得到第四次分离出来的固体和第四次分离出来的废液；
[0020]第四次分离出来的固体进入干燥器进行干燥，第四次分离出来的废液通入回收池进行纯化，所述干燥器干燥后的产品即为纯度为96%?98%的2，5-二叔丁基对苯二酚产品，后进入储罐进行储存；
[0021]所述原料为对苯二酚、叔丁醇、催化剂和溶剂水;所述催化剂为硫酸。
[0022]上述方法中，所述原料在反应器反应时间为2-4小时。
[0023]上述方法中，所述褪色剂为体积分数40%?60%乙醇、铁粉和酸的混合物;所述铁粉与酸摩尔比为(1-1.5):1;所述酸为硫酸或者混合酸;所述混合酸为硫酸和磷酸的混合物，硫酸与磷酸的摩尔比为(3-9): I。
[0024]上述方法中，所述第一洗涤槽、第二离心机、第一过滤机、第二洗涤槽、第二过滤机分离出的废液都进入回收池经过离子交换装置处理后循环利用。
[0025]上述方法中，从第一过滤机出来的带有大量显热的液体用于搅拌器中预热搅拌器中的物料，从而实现工业废热的循环利用。所述装置中第一离心机分离出的液体输送回反