背景及概述^[1]

叔丁基過氧化氫作為活潑的烷烴氫過氧化物，是有機過氧化物中的一個重要分支。目前，合成叔丁基過氧化氫成熟的工藝有：1.異丁烯雙氧水法，此法因原料儲存不便且反應條件苛刻等缺點限制了工業(yè)生產；2.異丁烷氧化法，典型的工藝為ACRO和Texaco工藝，這兩個工藝的產品附加值高，經濟效益好，但反應需要在高溫高壓下進行，對設備要求高，投資成本大，潛在的危險性大；3.叔丁醇雙氧水法，因投資成本低，是國內工業(yè)生產叔丁基過氧化氫的主要方法，但生產過程中會產生大量含酸廢水，嚴重污染環(huán)境。專利報道了一種仿生催化氧化異丁烷制備叔丁基過氧化氫的方法，該反應可以在較為溫和、安全的條件下進行，具有極大的產業(yè)化價值。叔丁基過氧化氫合成工藝中存在一定量的二叔丁基過氧化物，目前的分離方法有化學萃取法和減壓精餾法，化學萃取法分離效果不佳，會引入新的雜質，且產生大量的廢液。由于兩個組分的沸點十分接近，故采用減壓精餾法也難以完全實現(xiàn)兩者的分離。為實現(xiàn)叔丁基過氧化氫合成工藝中叔丁基過氧化氫和二叔丁基過氧化物的完全分離，開發(fā)一種共沸分離叔丁基過氧化氫和二叔丁基過氧化物的精餾方法，其對于實現(xiàn)叔丁基過氧化氫產業(yè)化具有重要的意義。

應用^[2-3]

叔丁基過氧化氫是一種最常用的叔烷基氫過氧化物，可用于乳液聚合、水相聚合、固化及接枝聚合等領域，在許多方面的性能優(yōu)于過二硫酸鹽、異丙苯過氧化氫和過氧化苯甲酰。TBHP的分解產物主要為叔丁醇和少量的丙酮等，無腐蝕性，對設備要求不高。也廣泛地應用于苯乙烯，丙烯酸和甲基丙烯酸的聚合引發(fā)劑。同時，它是天然橡膠的硫化劑，可用以改善柴油的十六烷值和十分重要的有機合成中間體。此外，它還可用于制造粘接劑及不飽和三聚氰胺樹酯涂料的干燥劑。如制備一種轉化汽油所含硫醇，該方法是向經過脫除硫化氫處理后的處于流動狀態(tài)的汽油中加入有效組分為叔丁基過氧化氫的液態(tài)補氧劑，在流動中補氧劑中的叔丁基過氧化氫溶解于汽油中，當該溶解有叔丁基過氧化氫的汽油通過設置在固定床反應器中的具有叔丁基過氧化氫分解催化性能與硫醇轉化催化性能的雙效催化劑床層時，在雙效催化劑的作用下，使汽油中的叔丁基過氧化氫分解而釋放出新生態(tài)的活性氧，并使該釋放出的氧將汽油所含硫醇氧化成二硫化物；雙效催化劑的活性組分為錳的化合物。本發(fā)明的優(yōu)點是安全、有效、成本低。

制備^[1-2,4]

方法1：用于叔丁基過氧化氫和二叔丁基過氧化物的分離過程?；旌弦旱奶幚砹繛?0kg/h，其中叔丁基過氧化氫的質量分數(shù)為60%，二叔丁基過氧化物的質量分數(shù)為40%。添加叔丁醇35kg/h，將叔丁基過氧化氫和二叔丁基過氧化物的混合液與共沸劑叔丁醇混合，先預熱后通過進料口進入精餾塔，通過精餾分離后，塔頂氣相產物經過冷凝器冷凝得二叔丁基過氧化物和共沸劑形成的共沸物，其中一部分經過回流返回塔頂，另一部分從精餾塔的出料口采出；塔釜液相產物為叔丁基過氧化氫產品，其中一部分經過再沸器返回塔釜，另一部分從精餾塔的出料口采出。其中進料溫度為30℃，進料壓力為18KPa，進料口的進料板位置為第7塊，控制回流比為1.9，控制塔釜溫度50.3℃，塔釜壓力為11KPa，塔釜采出產叔丁基過氧化氫品中二叔丁基過氧化物的含量為58ppm，叔丁基過氧化氫的收率為100%。

方法2：一種異丁烷氧化制備叔丁基過氧化氫的方法，包括以下步驟：

a)、采用N-羥基鄰苯二甲酰亞胺作催化劑，β-環(huán)糊精作為催化劑改性劑，將催化劑與改性劑溶解于極性有機溶劑中得到溶液A；

b)、將溶液A加入到內置有攪拌器的高壓反應釜中；

c)、向反應釜中通入常溫背壓狀態(tài)下的液相異丁烷；

d)、反應釜升溫至反應需要的溫度后再向反應釜內通入氧氣；

e)、在一定的反應壓力和溫度的反應條件下，異丁烷氧化生成叔丁基過氧化氫。

方法3：一種叔丁基過氧化氫的制備方法，其特點是：所用原料為異丁烷和二叔丁基過氧化物，按照一定比例在高溫、高壓，經催化、減壓蒸餾、結晶而成；所述原料異丁烷和二叔丁基過氧化物的質量比為1：1－3；所述高溫、高壓條件為140－160℃、1.5－2.5個大氣壓；所述催化劑為草酸鐵鉀；所述減壓蒸餾條件為0.1－0.3個大氣壓，溫度為30－40℃；所述結晶是將收集的液體用20－40℃的蒸餾水溶解，然后降溫至1－5℃，輕輕攪拌，靜置結晶。

主要參考資料

[1] CN201710701549.7一種叔丁基過氧化氫的分離方法

[2] CN201410569098.2一種叔丁基過氧化氫的制備方法

[3] CN200510072354.8轉化汽油所含硫醇的方法

[4] CN201710467464.7一種異丁烷氧化制備叔丁基過氧化氫的方法