過氧化苯甲醯生產新方法
2023-05-14 06:03:31 2
專利名稱：過氧化苯甲醯生產新方法
技術領域：
本發明屬於過氧化苯甲醯生產方法的改進。
過氧化苯甲醯(Benzoyl Peroxide，以下簡稱BPO)產品按其商品用途的不同一般分三個級別一是工業級，為顆粒狀或粉末狀結晶，主要用作有機合成的聚合引發劑和合成材料工業的固化劑等;二是飼料級，一般要求為粉末狀產品，並對產品的氣味和毒性有一定規定，主要用作動物飼料的添加劑，以提高其品質;三是食品級，要求粉末狀，並對產品的純度、氣味和毒性有嚴格規定，主要用作麵粉加工改良劑和製備口香糖等方面的添加劑。習慣上，人們把BPO的工業級產品稱為標準級產品，而把飼料級和食品級產品統稱為高等級產品。國內已能規模生產BPO工業級產品，但尚不能批量生產高等級產品，其所需都要花大量外匯購進。
目前，生產BPO產品有多種方法美國DOWC(DOW CHEMICAL CO.)曾採用苯甲酸酐法成功地製取了BPO產品，前西德則用強鹼，如KOH和NaOH等作原料合成BPO;為了得到粉末狀產品，比利時、西德、法國、義大利、日本採用了品種不同的添加劑，如二甲化碸、氧化乙烯衍生物等，以獲得滿意的晶體粒度分布。我國幾乎所有的BPO生產廠家均採用NaOH法進行合成，但此方法目前只能做成工業級產品，而不能生產出高等級產品。
NaOH法或其它強鹼方法的基本原理為採用MeOH(Me為第Ⅰ主族金屬元素)、雙氧水和苯甲醯氯為主要原料進行合成，然後經過濾、洗滌等工序即可得成品，其化學反應方程式為
如果要得到顆粒狀產品，在適當的原料配比及溫控下，按上述工藝操作即可。如要得到粉末狀產品，國內所有廠家(國外也有一些廠家)均採用加入有機溶劑反應結晶或重結晶的工藝方法。但由於有機溶劑的毒性和氣味，其粉末狀BPO產品始終不能用於飼料和食品加工業。對於這一傳統生產方法，人們普遍認為它的不足之處在於(1)生產過程危險性極大，汙染嚴重;(2)生產成本高，收率較低;(3)產品氣味大、毒性高，只能在工業上應用。
至於國外一些國家，如比利時、日本等國家採用某種添加劑製備粉末BPO，代替了有機溶劑，生產出了能滿足各方面用途的BPO產品。但所採用的都是兩種以上的添加劑，並分別將其配製成不同的溶液，然後經混合使之結晶析出BPO，這無疑會增加設備的投資和操作費用。
本發明的目的在於提供一種生產BPO新方法，該方法即能製取顆粒狀BPO產品，也能製取BPO粉末狀產品，且產品質量好，成本低。
本發明與現有的技術相比，其特徵在於(1)以弱鹼鹽代替了強鹼物質。使反應過程由原來的「劇烈」型變成「溫和」型，並使合成過程的熱行為由舊工藝的相互加劇式，變成相互抵銷式，從而大大節省了能耗和設備投資;(2)以不活潑、無毒的一種表面活性劑代替了有毒、有味的有機溶劑或複合添加劑;(3)以室溫操作條件代替了原來低溫操作，使過程更為簡單化。
本發明以苯甲醯氯、雙氧水、碳酸氫銨(或碳酸氫鈉)為主要原料進行合成，並同時配以十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉等表面活性劑為添加劑。其化學反應式為
其中Me為NH+14或Na+1，本發明的工藝路線如附
圖1所示。其主要工序是1為原料配製工序。將碳酸氫銨(或碳酸氫鈉)加入適量的水進行溶解，並將苯甲醯氯、雙氧水和碳酸氫銨(或碳酸氫鈉)按1.0∶0.7-1.2∶0.5-1.2的比例，而最好按1.0∶0.8-1.1∶0.7-1.0比例提前準備好;2為反應合成結晶工序。這時將雙氧水、碳酸氫銨(或碳酸氫鈉)和苯甲醯氯按先後順序加入反應器，後兩種原料的投料速率分別為20-200kg/hr和10-200l/hr，而最好為50-120kg/hr和50-150l/hr。與此同時加入十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉等表面活性劑，其加入量為關鍵原料投入量的0.01-4%(wt)，反應溫度控制在3-30℃，最佳反應溫度控制在6-20℃;3為過濾工序。將合成後的物料引入過濾機進行固液分離;4為洗滌與浸泡工序。過濾後的物料再經進一步洗滌和浸泡以除去雜質使產品得到純化;5為產品配製與包裝工序。經1-4工序後，將得到的固體顆粒BPO按商業要求進行配置(主要是水含量，一般在10%-35%wt)並包裝可供出售。
按本發明所生產的BPO產品，純度可達98.5%-99.5%(wt)，熔點在103-105℃，其重金屬(以Pb計)含量及有毒元素(以As計)含量均低於WHO(世界衛生組織)、FAO(聯合國糖農組織)及FCC(《美國食用化學品法典》)規定的指標。
本發明同舊工藝方法相比，不但具有生產過程操作安全係數高，產品質量好的特點，而且還可降低原料成本及操作費用達10%以上，產品收率可提高10%以上，並可節省設備投資。
本發明實施例如下實施例1(小試)取苯甲醯氯50ml，雙氧水30ml，碳酸氫銨60g，先將雙氧水放入玻璃瓶反應器，在適當的溫度下先後放入碳酸氫銨和苯甲醯氯，再加入十二烷基硫酸鈉1.8g，反應溫度在15℃左右，反應進行3小時後出料，再經過濾、洗滌和浸泡等處理後，可得純度為99.52%(wt)的BPO粉末產品68g，其收率可達96.67%。
實施例2(小試)
取苯甲醯氯100ml，雙氧水112ml，碳酸氫銨90g，十二烷基硫酸鈉4.0g，製備方法同例1，最後可得含量為98.28%(wt)的BPO產品134g，其收率可達95.23%。
實施例3(中試)取苯甲醯氯100l，雙氧水80l，碳酸氫銨108kg，十二烷基硫酸鈉375g，在反應器先投入雙氧水，再分別以一定速率投入碳酸氫銨和苯甲醯氯，同時加入十二烷基硫酸鈉，反應器溫度控制在10-15℃，經4小時後出料，再經過濾、洗滌與浸泡等處理後，可獲得140kg左右的純度為98.6%(wt)的BPO粉末產品。
權利要求
1.一種須採用原料配製、反應合成結晶、過濾、洗滌與浸泡等主要工序生產過氧化苯甲醯的方法，其特徵在於以苯甲醯氯、雙氧水、碳酸氫銨(或碳酸氫鈉)為主要原料，並配以十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉表面活性劑，其化學反應式為
2.按權利要求1所說的生產過氧化苯甲醯的方法，其特徵在於主要原料苯甲醯氯、雙氧水、碳酸氫銨(或碳酸氫鈉)它們的配比為1.0∶0.7-1.2∶0.5-1.2;碳酸氫銨和苯甲醯氯的投料速率分別為20-200kg/hr和10-200l/hr;反應溫度控制在3-30℃;十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉表面活性劑的加入量為關鍵原料量的0.01%-4%(wt)。
3.按權利要求2所說的生產過氧化苯甲醯的方法，其特徵在於主要原料最佳配比為1.0∶0.8-1.1∶0.7-1.0;碳酸氫銨和苯甲醯氯最佳投料速率分別為50-120kg/hr和50-150l/hr;最佳反應溫度控制在6-20℃。
全文摘要
本發明涉及一種生產過氧化苯甲醯方法。該方法採用苯甲醯氯、雙氧水和碳酸氫銨(或碳酸氫鈉)為主要原料，並配有十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉表面活性劑。經原料配製，反應合成結晶，過濾、洗滌與浸泡等工序製成。本發明同舊工藝方法相比，不但具有生產安全係數高，產品質量好的特點，而且還具有生產成本和操作費用低(可降低10％以上)，產品收率高(可提高10％以上)，設備投資少等特點。
文檔編號C07C409/32GK1065263SQ9210280
公開日1992年10月14日 申請日期1992年4月15日 優先權日1992年4月15日
發明者張志炳 申請人:天津大學