[发明专利]一种过氧化二异丙苯的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及过氧化二异丙苯生产方法，具体涉及一种减少过氧化二异丙苯缩合副产物的生产方法。

背景技术

过氧化二异丙苯，简称DCP，又称过氧化二枯茗，主要用作包括聚乙烯、氯化聚乙烯、硅橡胶在内的各种烯烃类聚合物及共聚物的交联剂及聚苯乙烯的聚合引发剂，也是不饱和聚酯树脂的固化剂。DCP交联后，使聚合物的物理性质大为改善，其抗热性、耐化学性、耐压性、抗裂性及机械强度均有所增加。DCP广泛应用于电线电缆、制鞋、建材等行业，近年来随着高分子材料市场的不断扩大，DCP的需求量逐年增加，市场潜力巨大。

工业上生产过氧化二异丙苯是以异丙苯为原料，通过氧化将异丙苯反应成过氧化氢异丙苯（以下简称氧化液CHP），并将部分氧化液CHP通过还原反应生成二甲基苄醇（以下简称CA），然后CA与氧化液CHP通过缩合反应生成过氧化二异丙苯。CA与氧化液CHP的缩合反应机理如下：

在酸性催化剂作用下，CA与CHP的缩合生成DCP，主反应缩合是一个脱水的化学平衡反应过程。在缩合过程中，主要副反应有CA脱水生成α-甲基苯乙烯（以下简称α-MS）、CHP分解生成苯酚和丙酮、还有DCP酸催化分解生成苯酚、丙酮和CA，然后CA继续酸催化脱水生成α-MS。

DCP缩合反应结束后，缩合液中虽然有苯酚、丙酮的存在，但其含量较低，且变化不大，可以在缩合液碱洗、水洗的后处理过程中除去。目前存在的主要问题是副产物α-MS较多，而影响产品单耗、成本。DCP整个生产工艺中产生α-MS有生产单元多，其中，包括氧化、还原、缩合、提浓，但α-MS主要在缩合过程产生。

CA脱水过程即为叔醇脱水过程，其机理是羟基先质子化，脱去一分子水形成碳正离子，再消去质子氢得到烯烃，由于此过程有正碳离子中间体形成，所以脱水难易主要取决于正碳离子的稳定性，叔碳离子最稳定。CA作为叔碳醇特别是芳香基的叔碳醇在酸性条件下容易脱水。Pier Luigi Beltrame在文章“Acid-Catalyzed Dehydration of Ethylmethylphenylcarbinol in Phenol-Ethyl Methyl Ketone Mixture”研究了不同温度下二甲基苄醇的分解成α-MS动力学【Ind.Eng.Chem.Res.1996,34,1027-1030】。三井石化公司的日本专利JP62164637“PRODUCTION OFα-ALKYLSTYRENE”介绍了由二甲基苄醇制备α-MS的方法，催化剂为硫酸，选择性很高。

不同的酸以及不同的浓度使CA的分解脱水能力不同，更为重要的是在脱水反应过程中，脱水催化剂也是α-MS聚合的催化剂，脱水同时伴随着α-MS的聚合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在副产物α-MS高的问题，提供一种新的过氧化二异丙苯的生产方法。该方法能在保证DCP平稳生产的基础上，提高DCP的选择性，减少副产物α-MS的生成，具有生产成本低、装置生产能力高的特点。

为解决上述技术问题，本发明的过氧化二异丙苯的生产方法采用的技术方案如下：以异丙苯为溶剂，以二甲基苄醇和过氧化氢异丙苯为原料，在30～60℃和反应表压为-0.10MPa～常压的条件下，二甲基苄醇、过氧化氢异丙苯和催化剂混合接触生成过氧化二异丙苯（DCP）；其中，所述催化剂选自强质子酸，如硫酸、盐酸、高氯酸、磷酸、硝酸中的至少一种。推荐催化剂用稀释剂稀释至10～40%的重量百分浓度，所述的稀释剂是水、乙二醇、丙二醇、二甲基亚砜中的至少一种或它们混合物。

所述的二甲基苄醇与过氧化氢异丙苯的摩尔比为0.95～1.1，催化剂与过氧化氢异丙苯的摩尔比为1：200～2000。

本发明的生产方法由于是脱水反应，建议反应时加入惰性气体和空气，或者在负压下进行，使得反应时同时脱水。

本发明的过氧化二异丙苯的生产方法，尤其适用于工业生成方法，所述的过氧化氢异丙苯适用于工业上以异丙苯为原料通过氧化将异丙苯反应成过氧化氢异丙苯并经提浓的溶液；所述的二甲基苄醇是由上述过氧化氢异丙苯的溶液通过还原反应生成二甲基苄醇，并经提浓的产物，不经过纯化直接作为原料连续生产。而所述的溶剂是以上述的过氧化氢异丙苯溶液和二甲基苄醇的产物中含有的异丙苯，不需要另外加入。通常所述的二甲基苄醇是重量百分浓度为90～95％的二甲基苄醇；所述的过氧化氢异丙苯是重量百分浓度为45～65％的过氧化氢异丙苯。