本发明专利技术涉及，通过使酰氯、羧酸酐或氯甲酸酯与有机氢过氧化物或过氧化氢在至少两个串联的充分混合的反应区中反应制备酰基过氧化物的连续方法，其中将酰基化合物、过氧化合物和碱的水溶液导入第一反应区。第一反应区包括经由其中将反应混合物冷却的热交换器的两相反应混合物的循环。该方法容许可靠地且以高的体积时间产率进行该反应。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可以安全地且以高的体积时间产率进行的、用于制备 酰基过氧化物的方法。酰基过氧化物一般地通过使选自酰氯、羧酸酐和氯曱酸酯的酰基 化合物与选自有机氢过氧化物和过氧化氢的过氧化合物反应来制备。 在加入碱金属氢氧化物或碱土金属氬氧化物的水溶液的情况下进行该 反应，以结合在酰基化合物与过氧化合物的反应中释放的酸。在两相 反应混合物中进行该反应且反应放热。酰基过氧化物在工业上用作用于聚合反应、用于聚合物交联反应 和用于不饱和聚酯树脂固化的引发剂。这些应用是基于在不稳定的氧-氧键上酰基过氧化物分解为自由基。根据过氧化物的化学结构，这种 分解在不同温度下且以不同速率进行。分解中释放的热量，在未充分 排出热量的情形下，导致分解过程的自加速，其属于主要为剧烈的分 解且最坏情形下可以导致爆炸。因此对于酰基过氧化物的安全制备，需要可以在低于自加速分解的温度(SADT)下进行且以低反应器体积和高体积时间产率进行的方 法，使得每种情形下反应器中仅存在少量的酰基过氧化物。US 3 849 468公开了用于在环管反应器中制备酰基过氧化物的连 续方法。在该方法中，仅循环反应混合物的含水相，因为在每次通过 反应塔之后将有机相与产物一起除去且仅将含水相回导到反应塔中。 该方法要求使用溶剂且容许体积时间产率范围为0. 1 ~ 0. 47mol/l.h， 如实施例中所显示的那样。US 4 075 236公开了与此相比改进的方法，其中在两个串联的搅 拌釜中连续地进行反应，将投入料导入到第一搅拌釜。该方法容许无 溶剂的反应过程，且其体积时间产率范围为1.3~2.0mol/l.h。DD 128 663公开了类似于US 4 075 236的方法，其中在4~7个串联的搅拌釜中连续地进行该反应。在高于自加速分解的温度(SADT)的反应温度40~ 95C下，达到范围为16~74mol/l.h的体积时间产率。EP 847 387描述了用于在包括混合反应器和后接的连接管线的穿流装置(Durchlaufapparatur)中连续制备酰基过氧化物的方法，其中在后接的连接管线中到达至少10%的转化率。混合反应器中，采用喷射混合器、超声发生器、静态混合器或转子/定子混合器形式的强烈混合器。所述方法不能可靠地转用到工业规模，因为，对于后接的连接管线中至少10%的转化率，仅可以在实验室装置的小管线横截面下确保所需的热量排出。US 2004/0249097描述了用于制备具有的酰基过氧化物的液滴尺寸小于lOiam的酰基过氧化物乳液的方法。该方法中，使酰基化合物和过氧化合物在分散剂的存在下反应。该方法的一种实施方式中，在可以采用循环引导操作的穿流均化器(在线均化器)中进行该反应，以实现为了均化的多次穿流。但是，以该方法仅能够获得酰基过氧化物乳液而非纯净形式的酰基过氧化物。现已发现，通过依据本专利技术的方法可以实现在低温和高体积时间产率下酰基过氧化物的安全制备的目的，该方法也使得能够无需使用溶剂地制得纯净形式的酰基过氧化物。本专利技术主题在于用于通过使选自酰氯、羧酸酐和氯甲酸酯的酰基化合物与选自有机氢过氧化物和过氧化氢的过氧化合物反应制备酰基过氧化物的连续方法，其中在至少两个串联的充分混合的(durchmischten)反应区中进行该反应，并将酰基化合物、过氧化合物和碱的水溶液导入第一反应区，其中该方法特征在于，该第一反应区包括经由其中使反应混合物冷却的热交换器的两相反应混合物的循环过程。在依据本专利技术的方法中，使酰基化合物和过氧化合物在至少两个串联的充分混合的反应区中反应。本专利技术的上下文中，充分混合的反应区是其中通过混合确保反应区之内的反应混合物的组成实质上均匀的反应区。串联的反应区之间，相反地，不发生回混，即并不使反应5混合物从后接的反应区回导到在前的反应区。可以将充分混合的反应区设计成单独的反应区。替换地，也能够将两个或更多个充分混合的反应区设计在共同的装置中。用于充分混合的反应区的适宜实施方式为，例如，搅拌釜反应器或环管反应器(Schlaufenreaktor)。依据本专利技术的方法优选地包括2 ~ 8个串联的充分混合的反应区。在依据本专利技术的方法中，使酰基化合物和过氧化合物导入到第一反应区。在第一反应区中还导入碱的水溶液。作为碱可以使用水溶性金属氢氧化物、水溶性季铵氢氧化物或水溶性叔胺。作为碱优选使用碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物，特别优选氢氧化钠或氢氧化钾。可以将过氧化合物和碱的水溶液在将它们导入到第一反应区之前混合。替换地，也可以将它们分开地导入到第一反应区。可以连续地或者间歇地导入酰基化合物和过氧化合物，优选连续导入。任选地，也可以连续地或者间歇地导入碱的水溶液。优选实施方式中，通过测量第一反应区中舍水相中pH值来监控碱的水溶液的导入。在依据本专利技术的方法中，在第一反应区中形成具有两个液相的两相反应混合物。第一含水相包含绝大部分所用的碱和在与碱的反应中形成的盐酸盐或羧酸盐。第二有机相包含绝大部分所用的酰基化合物和反应中形成的酰基过氧化物。在依据本专利技术的方法中，在第一反应区中，使两相反应混合物导入包括其中使反应混合物冷却的热交换器的循环中。优选地，在通过该循环的每次穿流中，使反应混合物全部或者部分经过该热交换器。特别优选地，在通过该循环的每次穿流中，使全部反应混合物经过该热交换器。特别优选的实施方式中，作为笫一反应区使用环管反应器，其中釆用泵输送反应混合物通过热交换器。优选地选择第一反应区中循环的速率，使得产生至少2、优选至少5的循环比。出于经济原因，循环比通常小于1000，特别是小于100。循环比在此表示在第一反应区中循环的反应混合物与从第 一反应区中取出的反应混合物的质量比。换器作为该热交换器。优选地，使用管束热交换器或板式热交换器，其中反应混合物流动通过管或者板之间的间隙。优选地设计该热交换器，使得将反应混合物输送通过具有的水力直径小于50mm、特别优选小于10mm的热交换器的通道或间隙。优选地设计热交换器尺寸，使得热交换器的冷却面积与笫一反应区的体积之间的比例为至少1. 5mVm3且特别优选为至少15m7m3。优选地，选择热交换器的构造方式和尺寸以在热交换器之内主要形成湍流，该湍流在两相反应混合物之内通过液滴粉碎产生分散体。优选地在第一反应区的循环中添加酰基化合物到第 一反应区中，特别优选在反应混合物的流速大于0. 05m/s、特别是大于0. 5m/s的位置处。在依据本专利技术方法的优选实施方式中，第一反应区中的循环还包括在两相反应混合物之内通过液滴粉碎产生分散体的混合器。这种实施方式中，优选地将酰基化合物立即在混合器之前加到第一反应区中。适宜的混合器是本领域技术人员已知适用于两相液体混合物中液滴粉碎的所有混合器。特别适宜的混合器为静态混合器，例如Sulzer SMV-或SMX-混合器结构型式的静态混合器。另一优选实施方式中，作为混合器使用用于第一反应区中循环的循环泵，特别是离心泵。在适宜的构造方式和尺寸方面，如上所述，适宜作为混合器的还可以是依据本专利技术的方法中使用的热交换器。在依据本专利技术方法的另一优选实施方式中，以搅拌室反应器的形式设计后接于第一反应区的反应区。搅拌室反应器在外壳之内具有两个或更多个串联的反应区，每个反应区通过至少一个搅拌器充本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于通过使选自酰氯、羧酸酐和氯甲酸酯的酰基化合物与选自有机氢过氧化物和过氧化氢的过氧化合物反应制备酰基过氧化物的连续方法，其中在至少两个串联的充分混合的反应区中进行该反应，且将酰基化合物、过氧化合物和碱的水溶液导入第一反应区，其特征在于，该第一反应区包括经过其中使反应混合物冷却的热交换器的两相反应混合物的循环。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：H阿佩尔，W梅切尔布克，JH魏恩马尔，H策尔纳，
申请(专利权)人：联合引发剂有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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