【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机过氧化物的加工生产，尤其涉及一种叔丁基过氧化氢的生产工艺。
技术介绍
1、叔丁基过氧化氢(tertiary butyl hydroperoxide)，简称tbhp，是一种最常用的烷基氢有机过氧化物。商品一般为淡黄色透明的非挥发性液体，微溶于水，与有机溶剂互溶。tbhp在工业上主要用作自由基反应或聚合反应的引发剂，相对于其他大多数引发剂的分解产物呈酸性，tbhp的分解产物为叔丁醇(tba)和少量丙酮，对设备无腐蚀，故对装置要求不高。叔丁基过氧化氢中o-o键的分解活化能低，可以作为提高柴油十六烷值的改进剂。同时tbhp是一种相当重要的有机合成中间体，中高温条件下是不饱和聚酯交联中重点使用的一种交联剂。而在金属催化剂的作用下，tbhp也可以作为氧的供给体，选择性地氧化缩醛、烯丙醇型化合物、不饱和碳氢化合物等不饱和烃。
2、依据氧源的不同进行分类，tbhp的生产方法可以分为过氧化氢反应法、氧气自氧化反应法、臭氧反应法等。其中，过氧化氢反应法是实际生产中应用最广的方法。例如，中国专利200410038310.9公开了一种叔丁基过氧化氢的制备方法，将叔丁醇和过氧化氢在钛硅分子筛催化剂存在下进行反应制备叔丁基过氧化氢，该方法可以获得较高的目标产物选择性，但是存在催化剂价格昂贵、反应条件严苛、目标产物收率低的问题。中国专利200810061607.5公开了一种叔丁基过氧化氢及二叔丁基过氧化物的制备方法，以硫酸、磷钨酸作为催化剂催化叔丁醇和双氧水反应制备得到叔丁基过氧化氢，该方法通过减压精馏分离产物从而避免了酸洗和碱
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种叔丁基过氧化氢的生产工艺，将叔丁基过氧化氢生产过程中产生的废酸进行调配再利用，从而实现了废液排放的显著降低，使得生产过程更加绿色环保。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种叔丁基过氧化氢的生产工艺，包括以下步骤：
4、(1)向叔丁醇中加入双氧水，然后缓慢添加循环酸，添加完毕后升温进行反应；
5、(2)反应结束后，将反应液冷却至室温，静置分液，分别收集上层有机相和下层废液；
6、(3)取步骤(2)中的有机相，然后依次进行碱中和、减压蒸馏，得到叔丁基过氧化氢；
7、(4)取步骤(2)中的废液，检测废液中双氧水和硫酸的浓度，然后向其中补加双氧水和/或硫酸，直至双氧水的浓度为20wt％～30wt％，硫酸的浓度为10wt％～20wt％，得到步骤(1)所述循环酸。
8、在其中一些实施例中，步骤(1)中，按照添加总量计，所述叔丁醇、双氧水、硫酸的摩尔比为1：(1.50～1.95)：(0.05～0.22)。
9、在其中一些实施例中，步骤(1)中，按照添加总量计，所述叔丁醇、双氧水、硫酸的摩尔比为1：(1.60～1.90)：(0.08～0.18)。
10、在其中一些实施例中，所述循环酸中的双氧水占双氧水添加总量的摩尔百分比为30％～50％。
11、在其中一些实施例中，所述叔丁醇的纯度为85wt％～95wt％，所述双氧水的纯度为50wt％～70wt％，所述硫酸的纯度为92.5wt％～98wt％。
12、在其中一些实施例中，步骤(1)中，循环酸添加前将叔丁醇和双氧水的混合液升温至40℃～50℃，循环酸添加过程控制溶液温度为50℃～60℃。
13、在其中一些实施例中，步骤(1)中，所述反应的反应温度为60℃～65℃，反应时间为25min～45min。
14、在其中一些实施例中，步骤(2)中，所述碱中和为向有机相中加入等体积的碳酸氢钠溶液，然后静置分离，除去无机层。
15、在其中一些实施例中，所述碳酸氢钠溶液的浓度为8wt％～15wt％。
16、在其中一些实施例中，步骤(2)中，所述减压蒸馏的温度为55℃～65℃，蒸馏时间为150min～200min，真空度为0.07mpa～0.08mpa。
17、叔丁基过氧化氢的合成反应为放热反应，为保证生产安全，生产过程需要严格控制反应温度。双氧水作为反应原料、硫酸作为催化剂参与反应，而双氧水和硫酸添加过程均会放热，为了控制反应温度，需要减缓双氧水和硫酸的滴加速度，而这会导致生产效率降低，从而影响产能，使得经济效益较低；同时叔丁基过氧化氢生产过程会产生大量废液，污染环境。本申请专利技术人通过将废液作为循环酸进行利用，使得废液中的硫酸和双氧水能够重新利用，从而降低硫酸的用量，减少废酸产生；在此基础上，专利技术人进一步改进了生产工艺，直接向废酸中补加硫酸和双氧水使二者浓度达到指定范围配制成循环酸参与反应，利用废酸提前稀释硫酸和双氧水进行放热，从而加快反应过程中原料的添加速度，缩短生产时间，提高生产效率；并且，专利技术人进一步研究发现，通过在废酸中补加硫酸，反应过程无需额外添加硫酸，硫酸随着循环酸的添加进反应体系中，由于废酸的稀释，硫酸进入反应体系时的浓度大大降低，而不会造成局部酸含量过高的情况，从而有利于叔丁醇转化成叔丁基过氧化氢，减少副产物二叔丁基过氧化物的生成，提高目标产物的收率。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
19、(1)本专利技术提供了一种叔丁基过氧化氢的生产工艺，以叔丁醇和双氧水为原料，向其中添加有生产废液调配成的循环酸进行反应制备得到叔丁基过氧化氢；本专利技术的生产工艺将废液调配为循环酸重新参与制备反应，使得废液得到利用，单次制备过程废液利用率可达到90％，废酸和废液排放量显著降低。
20、(2)本专利技术提供的叔丁基过氧化氢的生产工艺，通过直接在废酸中补加硫酸和双氧水含量得到循环酸，可以提前对硫酸和双氧水进行稀释放热，从而有利于控制反应温度，缩短反应时间，提高反应效率；并且，本专利技术通过进一步控制循环酸中硫酸和双氧水的含量，同时调整循环酸和双氧水的添加顺序，从而促进了叔丁醇向目标产物叔丁基过氧化氢转化，使得目标产物收率提高。
21、(3)利用本专利技术的工艺生产一批叔丁基过氧化氢只需要6h左右，生产时间大大缩短；同时制备叔丁基过氧化的收率达到80％～85％，纯度在75％以上，目标产物叔丁基过氧化氢的收率明显提高，适合在工业上推广。
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1.一种叔丁基过氧化氢的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的叔丁基过氧化氢的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，按照添加总量计，所述叔丁醇、双氧水、硫酸的摩尔比为1：(1.50～1.95)：(0.05～0.22)。
3.根据权利要求2所述的叔丁基过氧化氢的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，按照添加总量计，所述叔丁醇、双氧水、硫酸的摩尔比为1：(1.60～1.90)：(0.08～0.18)。
4.根据权利要求2所述的叔丁基过氧化氢的生产工艺，其特征在于，所述循环酸中的双氧水占双氧水添加总量的摩尔百分比为30％～50％。
5.根据权利要求1所述的叔丁基过氧化氢的生产工艺，其特征在于，所述叔丁醇的纯度为85wt％～95wt％，所述双氧水的纯度为50wt％～70wt％，所述硫酸的纯度为92.5wt％～98wt％。
6.根据权利要求1所述的叔丁基过氧化氢的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，循环酸添加前将叔丁醇和双氧水的混合液升温至40℃～50℃，循环酸添加过程控制溶液温度为50℃～60℃。
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